專利名稱：自動倉庫行車和升降機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動存儲和取出系統(tǒng)(AS/RS)，尤其涉及用于在大型多層自動倉庫建筑物中存儲和存取放在托板上的材料的材料處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
因為需要少得多的工人來進(jìn)行類似的操作，因此自動倉庫與自動存儲和取出系統(tǒng)(AS/RS)能夠減小成本、偷竊和損壞。
在這里引入本文中作為參考的美國專利6652213描述了一種自動存儲模塊系統(tǒng)。提升機(jī)在多層自動倉庫中的許多平臺之間在外部固定的提升機(jī)身內(nèi)操作。倉庫每個水平位置的多個相應(yīng)通道每個均連接到每個水平位置(或高度)上的提升機(jī)上。每個水平位置上的多個行垂直于每個通道，并且允許位于統(tǒng)一尺寸的托板上的堆放材料進(jìn)行倉儲。每個通道有一個通道車在其頂部提供機(jī)載停放空間，該空間能夠與其相應(yīng)水平位置上的多個行中每一個對齊。能夠沿著其相應(yīng)水平位置上沿著多個行中任一個行進(jìn)的行車，當(dāng)對齊時，其能夠停放在任意交叉通道車的頂部上的機(jī)載停放空間。這通過母系的(umbilical)或電池供電而提供獨立的操作，并且其使放在托板上的材料能夠沿著行并且在交叉通道車上往返運動。計算機(jī)系統(tǒng)借助按策略放置的用于車的位置傳感器和用于放在托板上的材料的識別標(biāo)簽來提供提升機(jī)、通道車和行車的運動控制。
行車需要能夠提起裝載在它們背部上的托板以便匹配它們遇到的架子和提升機(jī)平臺的高度。通常，提升3-5英寸已足夠?，F(xiàn)有技術(shù)中行車上的提升裝置已經(jīng)證實在直線提升能力方面是復(fù)雜、笨重和不可靠的。提升桿和液壓裝置的組合全部已經(jīng)過嘗試，在重型使用中經(jīng)常結(jié)果很差，并且甚至導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。一個這種行車使用四個頂起螺釘，其需要大量維護(hù)工作并且磨損很快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安裝和操作很經(jīng)濟(jì)的自動存儲和取出系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種當(dāng)托板升高時能夠保持托板水平的簡單提升裝置。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種倉庫自動系統(tǒng)中的提升裝置，其簡單并且需要的維護(hù)很少。
簡要地說，本發(fā)明的自動倉庫系統(tǒng)行車的實施例包括使用凸輪來升高和降低托板的升降機(jī)。至少三個對稱的凸輪凸耳被切割成空心的圓柱。相匹配的凸輪升降機(jī)騎在這些凸耳上并且連接到提升機(jī)板上。沿一個方向上行進(jìn)的步進(jìn)馬達(dá)用于通過凸輪凸耳和升降機(jī)之間的作用來升高和降低提升機(jī)板。
本發(fā)明的優(yōu)點在于提供一種有效、堅固并且需要很少維護(hù)的系統(tǒng)。
本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點通過考慮對其特定實施例的以下詳細(xì)描述，特別是當(dāng)結(jié)合附圖考慮時將得到清楚理解。


圖1是本發(fā)明的倉庫系統(tǒng)行車實施例的透視、部件分解裝配圖；圖2是本發(fā)明的升降機(jī)實施例的透視、部件分解裝配圖，其能夠在圖1的倉庫系統(tǒng)行車中使用；圖3是本發(fā)明的倉庫系統(tǒng)實施例的透視圖，并且使用圖1的行車；圖4是圖3的倉庫系統(tǒng)的內(nèi)部材料傳送和儲存部分的透視圖；圖5是圖3的倉庫系統(tǒng)的卸載提升機(jī)和材料輸出部分的透視圖；以及圖6是在圖3的倉庫系統(tǒng)中使用的軌道車或通道車的透視圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發(fā)明的倉庫系統(tǒng)行車的實施例，這里由參考標(biāo)號100表示。行車100包括安裝到軌道車104上的頂托板102。升降機(jī)106安裝在軌道車104的內(nèi)部并且能夠平穩(wěn)地提升頂托板102幾英寸高。示出一組軌道輪108-111，并且類似的一組位于相反側(cè)，在圖中沒有示出。
圖2示出了本發(fā)明的升降機(jī)的實施例，這里由參考標(biāo)號200表示。升降機(jī)200包括騎在三凸耳凸輪204上的提升機(jī)板202。這些裝置通過由步進(jìn)馬達(dá)208驅(qū)動的傳動裝置206進(jìn)行操作。四凸耳構(gòu)造也可以，但是凸耳傾斜角度變得太高因此需要由馬達(dá)208傳遞很大的扭矩。通過環(huán)形齒輪和蝸輪傳動裝置的高齒輪比，使得三凸耳需要的扭矩實際可行。
提升機(jī)板202包括圍繞著外軸環(huán)214的三個固定的凸輪升降機(jī)210-212。這與在三凸耳凸輪204上的內(nèi)軸環(huán)216相配合。三個相同的凸輪凸耳218-220與分布凸輪升降機(jī)210-212的分布匹配。三凸耳凸輪204要相對于提升機(jī)板202旋轉(zhuǎn)，并且該旋轉(zhuǎn)將引起提升機(jī)板202平穩(wěn)地升高和降落。三個固定的凸輪升降機(jī)210-212提供三點支撐以便使提升機(jī)板202的頂表面與底座222保持平行平面對齊。
一對軸承224和226允許三凸耳凸輪204在軸228上很小擺動地轉(zhuǎn)動。底座222連接到環(huán)形齒輪230上，該環(huán)形齒輪230由蝸輪232、驅(qū)動軸234和步進(jìn)馬達(dá)聯(lián)接器236轉(zhuǎn)動。凸輪凸耳218-220的對稱形狀允許升降機(jī)200在不需要步進(jìn)馬達(dá)為進(jìn)行上和下提升機(jī)動作而反向的情況下進(jìn)行操作。步進(jìn)馬達(dá)208能夠在一個方向上操作，并且能夠當(dāng)提升機(jī)板202處于預(yù)期高度時簡單地停止。檢測提升機(jī)板202位置的傳感器將會通常包括在步進(jìn)馬達(dá)208的步進(jìn)馬達(dá)控制系統(tǒng)內(nèi)。當(dāng)操作步進(jìn)馬達(dá)208時，使用鍵或槽來防止提升機(jī)板202發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
多凸耳凸輪和凸輪升降機(jī)能夠相互提供平的點，在這些平的點上提升機(jī)板?？吭谔嵘钚『妥畲蟾叨忍帯?br> 在替代實施例中，提升機(jī)板202為三凸耳凸輪204的鏡像并且裝配在后者上。每組的凸耳騎在另一匹配的組上。
圖3部分地示出了本發(fā)明的倉庫系統(tǒng)的實施例，這里由參考標(biāo)號300表示。其包括行車100(圖1)和提升機(jī)200(圖2)。倉庫系統(tǒng)300優(yōu)選安裝在具有至少一個貨物提升機(jī)的高外形的倉庫建筑物中。在標(biāo)準(zhǔn)托板304上的產(chǎn)品302通過旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)306提升和收回到裝載提升機(jī)身305中。對于具體的系統(tǒng)來說期望使用均一的托板尺寸。例如，在食品雜貨應(yīng)用中的“標(biāo)準(zhǔn)”托板可以是具有四路入口的GroceryManufacturers Association(GMA)40″×48″托板。提升機(jī)車308支承著轉(zhuǎn)臺310和安裝在內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)306。該旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)306能夠延伸其叉以夠到和取放裝載在標(biāo)準(zhǔn)托板上的產(chǎn)品。剪刀狀機(jī)構(gòu)311允許充分夠到以便將托板放入和取出提升機(jī)車308。
圖3示出了三組這種旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)306、提升機(jī)車308和轉(zhuǎn)臺310，但是在實際使用中只會提供一個這種組。在圖3中示出這三組是為了說明隨著時間發(fā)生的不同的使用階段。底部組示例說明進(jìn)入材料正被接收。中間組示列說明材料正被旋轉(zhuǎn)并且正被重新定向以面向倉庫系統(tǒng)內(nèi)部。頂部組示例說明提升機(jī)車的卸載和分段傳送到通道車。
一旦托板304和產(chǎn)品302處于裝載提升機(jī)身305的內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)306就在轉(zhuǎn)臺310上旋轉(zhuǎn)以面向倉庫系統(tǒng)的內(nèi)部的水平位置。當(dāng)托板304和產(chǎn)品302被運輸并且到達(dá)特定水平時，旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)306伸出并且將產(chǎn)品和托板存放在臨時支承結(jié)構(gòu)上?？盏呐R時托板支撐結(jié)構(gòu)312如圖所示位于底部水平上，為兩個相對的L角鋼段。裝載的臨時托板支撐結(jié)構(gòu)314如圖所示位于頂部水平上，也為兩個相對的L角鋼段，恰好位于產(chǎn)品316和其托板318以下。這種托板支撐結(jié)構(gòu)312和314允許提升機(jī)放下其接收的載荷，并且隨后繼續(xù)另一任務(wù)。相應(yīng)的送出托板支撐結(jié)構(gòu)(圖2)允許通道車放下它們的送出載荷，并且隨后返回指定位置用于另一任務(wù)。應(yīng)當(dāng)理解前面的兩個功能能夠通過一個通用的提升機(jī)完成。
在圖3示出了一組三通道軌道320、322和324，對應(yīng)于在圖3中可見的三個水平位置。這些軌道在裝載提升機(jī)身305之間延伸至位于相同水平位置的相應(yīng)卸載提升機(jī)身(圖3)。在僅僅使用單個或通用提升機(jī)的地方，那么這些軌道從提升機(jī)延伸至系統(tǒng)的遠(yuǎn)端。每個水平位置均具有一個通道車326、328和330，它們在用于提升機(jī)的臨時托板支撐結(jié)構(gòu)312和314之間沿著通道軌道320、322和324往返。垂直于每個通道的是幾個平行的行軌道，例如，上水平位置行軌道332、中間水平位置行軌道334和下水平位置行軌道336。每個水平位置通常將具有不止一個行和行軌道，圖3僅僅示出了每個水平位置的一組，因此圖示不致于變得混亂和難于閱讀。通道車326、328和330載有電池供電的沿著行前后行進(jìn)的機(jī)載或行車。類似于行車100(圖1)的電池供電行車338如圖所示停靠在其通道車326的頂部?？招熊?40如圖所示?？吭谄渫ǖ儡?30的頂部。
在操作中，每個通道車326、328和330沿著通道定位在指定行的前面，并且行車(例如338)沿著行傳送、存放和取出托板上的產(chǎn)品。沿著每行兩側(cè)提供存儲支撐結(jié)構(gòu)以用于在指定位置處存儲產(chǎn)品和托板。
通道車、行車、提升機(jī)、轉(zhuǎn)臺、延伸叉式升降機(jī)等等的運動優(yōu)選由計算機(jī)控制。這允許應(yīng)用軟件負(fù)責(zé)所有材料的處理。該應(yīng)用軟件與諸如可從TRW得到的AIM軟件之類的存貨控制軟件結(jié)合工作。
圖4示出了倉庫系統(tǒng)400的另一部分，特別是與在多個水平位置上、在通道和行之間傳送托板上的材料相關(guān)的部分。該倉庫系統(tǒng)400允許標(biāo)準(zhǔn)托板403上的產(chǎn)品402在其從通道車405頂部上的位置卸載之后由行車404沿著行載送。行車404類似于行車100(圖1)并且使用升降機(jī)200(圖2)。
在本發(fā)明的一個實施例中，位于一對行軌道408之上和外側(cè)的一對托板支撐軌道406允許行車404放下或拿起產(chǎn)品402和托板403。當(dāng)該行為空時，第一單元的產(chǎn)品402和托板403在行的后部位置處取出和存放。下一單元的產(chǎn)品402和托板403存放在下一位置處，并且如此直到該行放滿相同的產(chǎn)品。每行能夠具有從一個到十個或更多的位置。該對托板支撐軌道406平行并且其間隔使得它們將在它們之間支撐托板403。行車滑離通道車、前進(jìn)到行上的適當(dāng)位置并且停止。升降裝置然后收回，使得托板現(xiàn)在支撐在支撐軌道406上。當(dāng)取回產(chǎn)品402和托板403時，行車404將自身定位在托板下方并且裝載，然后在返回其位于通道車405上的?？课恢弥?，向上提升產(chǎn)品402和托板403離開托板支撐軌道406，上述通道車405然后朝向提升機(jī)移動，并且出于說明的目的變?yōu)橥ǖ儡?16。
在圖4中，托板412上的產(chǎn)品410由?？吭谕ǖ儡?16頂部的行車414載送。托板412上的產(chǎn)品410被帶到卸載提升機(jī)418并且通過行車414的收回而存放在臨時支撐結(jié)構(gòu)420上。該通道車416然后能夠前進(jìn)到使行車414在其頂部的另一規(guī)定位置。產(chǎn)品410和托板412放置在用于延伸叉式升降機(jī)422的臨時支撐結(jié)構(gòu)上，以便夠到和取出產(chǎn)品和托板進(jìn)入卸載提升機(jī)418。延伸叉式升降機(jī)422連接到旋轉(zhuǎn)底座424上，該旋轉(zhuǎn)底座424又支撐在轉(zhuǎn)臺426和提升機(jī)車428上。
圖5示出了倉庫系統(tǒng)500的另一部分，特別是與將托板上的材料卸載出系統(tǒng)相關(guān)的部分。卸載提升機(jī)502包括將產(chǎn)品和托板運輸?shù)讲煌轿恢玫奶嵘龣C(jī)車504。旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)506裝載在提升機(jī)車504上的轉(zhuǎn)臺508上。通道車512頂部的行車510騎在通道軌道514、516、518或520上，以便將在托板上的產(chǎn)品傳送到卸載提升機(jī)502。行車510類似于行車100(圖1)并且使用升降機(jī)200(圖2)。一旦托板上的產(chǎn)品通過旋轉(zhuǎn)叉式升降機(jī)506取出到提升機(jī)車504上，轉(zhuǎn)臺就旋轉(zhuǎn)90°到180°，使得裝載的托板能夠提供給分段停靠系統(tǒng)，以運輸?shù)饺我馄谕哪康牡亍?br> 圖6給出了類似于在圖1-3中示出內(nèi)容的通道車600。該通道車600包括一組四個輪601-604。這些輪通過軸連接到下部底盤606上并且騎在通道軌道例如320、322和324(圖3)上。一對電動步進(jìn)馬達(dá)和齒輪單元608和610機(jī)械地連接到四個輪601-604上，以便驅(qū)動該單元沿著通道前后運動。只有當(dāng)適當(dāng)?shù)嘏c行對齊時，一對軌道段612和614才允許行車滾動于頂部上和滾離該頂部到一側(cè)或另一側(cè)。
盡管已經(jīng)描述和示出了本發(fā)明的特定實施例，但是這并不意欲限制本發(fā)明。修改和改變將毫無疑問地對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說非常清楚，并且期望本發(fā)明僅僅由所附權(quán)利要求的范圍進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種升降機(jī)，其包括提升機(jī)板，其裝配有圍繞軸分布的一組凸輪升降機(jī)；多凸耳凸輪，其圍繞所述軸布置在空心圓柱的邊緣，并且使得所述凸輪升降機(jī)組沿著所述邊緣騎放，并且提供提升機(jī)板的直線提升和下降；以及傳動裝置和馬達(dá)，其用于相對于提升機(jī)板轉(zhuǎn)動多凸耳凸輪。
2.如權(quán)利要求1所述的升降機(jī)，其特征在于所述多凸耳凸輪包括對稱的側(cè)凸耳，其允許傳動裝置和馬達(dá)沿單個方向操作，以進(jìn)行提升機(jī)板的所述提升和下降。
3.如權(quán)利要求1所述的升降機(jī)，其特征在于所述多凸耳凸輪包括三個對稱的側(cè)凸耳，其提供提升機(jī)板的三點支撐。
4.如權(quán)利要求1所述的升降機(jī)，其特征在于所述多凸耳凸輪和凸輪升降機(jī)提供平的點，提升機(jī)板在這些平的點上?？吭谔嵘钚『妥畲蟾叨忍?。
5.一種自動倉庫系統(tǒng)行車，包括軌道車，其用于在自動倉庫內(nèi)載送托板載荷；頂托盤，其布置在軌道車頂部并且提供所述托板載荷的提升和下降；升降機(jī)組，其位于軌道車內(nèi)部并且支撐頂托盤，并且提供直線的提升和下降；提升機(jī)板，其包括在升降機(jī)中并且裝配有圍繞軸分布的一組凸輪升降機(jī)；多凸耳凸輪，其圍繞所述軸布置在空心圓柱的邊緣，并且使得所述凸輪升降機(jī)組沿著所述邊緣騎放，并且提供提升機(jī)板的直線提升和下降；以及傳動裝置和馬達(dá)，其用于相對于提升機(jī)板轉(zhuǎn)動多凸耳凸輪，并且布置在軌道車內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求5所述的行車，其特征在于軌道車提供通道車在所述自動倉庫中的?？?。
全文摘要
一種自動倉庫系統(tǒng)行車，包括使用凸輪來升高和降低托板的升降機(jī)。三個對稱的凸輪凸耳被切割成空心的圓柱。三個相匹配的凸輪升降機(jī)騎在這些凸耳上并且連接到提升機(jī)板上。沿一個方向行進(jìn)的步進(jìn)馬達(dá)用于通過凸輪凸耳和升降機(jī)之間的作用來升高和降低提升機(jī)板。
文檔編號B65G1/06GK1886313SQ200480035170
公開日2006年12月27日 申請日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者P·R·米切爾, W·R·蒂普頓 申請人:加利福尼亞天然產(chǎn)品公司