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(74)专利代理机构北京东方昭阳知识产权代理事务所(普通合伙)11599专利代理师吕燕
本实用新型涉及一种自动旋转货架、智能仓储选货拣货装置,所述自动旋转货架包括平行设置的多个单层货架,每个单层货架通过在其外周面的角部设置多根立柱将其连接成一个自动旋转货架,每个单层货架包括用于承重安装的固定框架组件、长环形轨道组件、仓位组件、传动组件、控制组件,其具有结构设计合理、操作使用起来更便捷的特点,可应用在各行业的仓储管理中,能大幅度提高仓储密度与仓储坪效,提高仓储理货、盘点、选货拣货、存取货物作业的劳动效率,提升仓储业的经济效益。
1.一种自动旋转货架,其特征是,所述自动旋转货架包括平行设置的多个单层货架,每个单层货架通过在其外周面的角部设置多根立柱将其连接成一个自动旋转货架,每个单层货架包括用于承重安装的固定框架组件、长环形轨道组件、仓位组件、传动组件、控制组件,其中,所述固定框架组件包括两条平行设置的横梁(1)、数条间隔相互平行设置且均垂直连接在横梁上的支撑梁(2)、从动端安装板(3)、主动端安装板(13),所述从动端安装板和主动端安装板分别设置在横梁两端的支撑梁上用于支撑长环形轨道组件和传动组件,所述仓位组件包括若干个位于同于平面的仓位托盘(7)、设置在仓位托盘底部上的仓位拖动滑槽(8),每个仓位托盘底部还设置有若干个相互间隔设置的槽轮,每个槽轮通过槽轮轴(20)安装在仓位托盘底部,所述仓位组件可滑动地设置在长环形轨道组件上,所述长环形轨道组件包括外轨道和内轨道,所述内轨道与外轨道同心布设,所述外轨道包括分别位于支撑梁左右两侧且对称设置的半圆外轨、连接两个半圆外轨的两根直轨,所述内轨道包括分别位于支撑梁左右两侧且对称设置在半圆外轨内的半圆内轨、连接两个半圆内轨的两根直轨,位于同一侧外轨道和内轨道的半圆外轨和半圆内轨两端处于同一直线上,所述外轨道和内轨道的底部通过轨道安装紧固座(24)安装在支撑梁(2)、从动端安装板(3)、主动端安装板(13)上,所述传动组件包括动力元件和托盘传动元件,所述动力元件包括电机(12)、传动主动链轮(14)、传动链条(15)、轴承与轴承座(4),所述托盘传动元件包括主动链轮(9)、主动轮轴(10)、传动从动链轮(11)轴承与轴承座(4)、从动轮轴(5)、从动链轮(6)及主链条
(16),所述主动链轮、传动从动链轮(11)同轴设置在主动轮轴(10)上,所述主动轮轴通过轴承与轴承座设置在靠近电机的半圆内轨的内部区域中,所述电机设置在主动端安装板上且位于半圆导轨的外侧,所述传动主动链轮(14)设置在电机(12)的输出轴上,所述传动主动链轮通过传动链条(15)与传动从动链轮配合连接,所述从动链轮设置在从动轮轴上,所述从动轮轴通过轴承与轴承座设置在远离电机(12)的半圆内轨的内部区域中,所述主动链轮通过主链条与从动链轮配合连接,所述主链条(16)上每隔固定距离设置一个长销链扣与一个小槽轮(23),所述小槽轮(23)嵌入仓位拖动滑槽(8)内并与仓位拖动滑槽(8)配合连接,每个仓位对应一个长销链扣与小槽轮,当电机(12)运转时,电机产生的动力带动主链条
(16)运转,并通过长销链扣与小槽轮、仓位拖动滑槽将拖动力传输到每个仓位上,仓位在自身安装的槽轮与轨道的约束下,沿轨道平滑运转,所述控制组件包括设置在每层货架的每个仓位同一位置的仓位条码(29),每个仓位的条码对应每个仓位各自的编号,在每层货架的端头设置固定式扫描枪(30),还包括设置在每层货架上的控制器(31),所述扫描枪与仓位条码相互配合,并将扫描的结果发送至控制器,所述控制器根据接收到的扫描结果控制与电机的正转与反转,当所在层货架的所有仓位在电机的拖动下,待扫描的仓位在直线)所处位置运动,确保仓位条码被扫描完成后,当前仓位才被电机拖动转入半圆形轨道进行掉头运行。
2.根据权利要求1所述的一种自动旋转货架,其特征是,每个仓位托盘底部还设置有槽轮轴加固板(22),每个槽轮轴均设置在槽轮轴加固板上。
3.根据权利要求1所述的一种自动旋转货架,其特征是,所述槽轮为4个H型槽轮或V型槽轮(21),所述半圆外轨为截面是方形半圆外轨(17),所述半圆内轨为截面是方形半圆内轨(18),所述直轨为方形直轨,或者,所述槽轮为4个U型槽轮(28),所述半圆外轨为截面是圆形半圆外轨(25),所述半圆内轨为截面是圆形半圆内轨(26),所述直轨为圆形直轨。
4.根据权利要求1所述的一种自动旋转货架,其特征是,所述控制组件还包括与控制器数据通信连接的传感器元件,所述传感器元件包括设置于长环形轨道组件上预设位置的行程位置传感器。
[0001]本实用新型涉及仓储式货架技术领域,尤其涉及一种自动旋转货架、智能仓储选货拣货装置。
[0002]自动旋转货架在大型商超、工厂车间货物摆放、物流运输仓储等均是较为常见的,因其使用起来更便捷使得易于被接受并普遍的使用。然而,通过研究之后发现,现有的自动旋转货架存在结构相对复杂、存取货物不方便且仍要消耗较多人工去管理等问题,基于上述研究背景,本实用新型通过提出一种自动旋转货架、智能仓储选货拣货装置,以满足实际设计及使用需要。
[0003]针对现存技术中自动旋转货架存在的上述不足,本实用新型的目的是,提供一种自动旋转货架、智能仓储选货拣货装置,其具有结构设计合理、操作使用起来更便捷的特点,可应用在各行业的仓储管理中,能大幅度提高仓储密度与仓储坪效,提高仓储理货、盘点、选货拣货、存取货物作业的劳动效率,提升仓储业的经济效益。
[0005]一种自动旋转货架,所述自动旋转货架包括平行设置的多个单层货架,每个单层货架通过在其外周面的角部设置多根立柱将其连接成一个自动旋转货架,每个单层货架包括用于承重安装的固定框架组件、长环形轨道组件、仓位组件、传动组件、控制组件,其中,所述固定框架组件包括两条平行设置的横梁、数条间隔相互平行设置且均垂直连接在横梁上的支撑梁、从动端安装板、主动端安装板,所述从动端安装板和主动端安装板分别设置在横梁两端的支撑梁上用于支撑长环形轨道组件和传动组件,所述仓位组件包括若干个位于同于平面的仓位托盘、设置在仓位托盘底部上的仓位拖动滑槽,每个仓位托盘底部还设置有若干个相互间隔设置的槽轮,每个槽轮通过槽轮轴安装在仓位托盘底部,所述仓位组件可滑动地设置在长环形轨道组件上,所述长环形轨道组件包括外轨道和内轨道,所述内轨道与外轨道同心布设,所述外轨道包括分别位于支撑梁左右两侧且对称设置的半圆外轨、连接两个半圆外轨的两根直轨,所述内轨道包括分别位于支撑梁左右两侧且对称设置在半圆外轨内的半圆内轨、连接两个半圆内轨的两根直轨,位于同一侧外轨道和内轨道的半圆外轨和半圆内轨两端处于同一直线上,所述外轨道和内轨道的底部通过轨道安装紧固座安装在支撑梁、从动端安装板、主动端安装板上,所述传动组件包括动力元件和托盘传动元件,所述动力元件包括电机、传动主动链轮、传动链条、轴承与轴承座,所述托盘传动元件包括主动链轮、主动轮轴、传动从动链轮、轴承与轴承座、从动轮轴、从动链轮及主链条,所述主动链轮、传动从动链轮同轴设置在主动轮轴上,所述主动轮轴通过轴承与轴承座设置在靠近电机的半圆内轨的内部区域中,所述电机设置在主动端安装板上且位于半圆导轨的外侧,所述传动主动链轮设置在电机的输出轴上,所述传动主动链轮通过传动链条与传动从
动链轮配合连接,所述从动链轮设置在从动轮轴上,所述从动轮轴通过轴承与轴承座设置在远离电机的半圆内轨的内部区域中,所述主动链轮通过主链条与从动链轮配合连接,所述主链条上每隔固定距离设置一个长销链扣与一个小槽轮,所述小槽轮嵌入仓位拖动滑槽内并与仓位拖动滑槽配合连接,每个仓位对应一个长销链扣与小槽轮,当电机运转时,电机产生的动力带动主链条运转,并通过长销链扣与小槽轮、仓位拖动滑槽将拖动力传输到每个仓位上,仓位在自身安装的槽轮与轨道的约束下,沿轨道平滑运转,所述控制组件包括设置在每层货架的每个仓位同一位置的仓位条码,每个仓位的条码对应每个仓位各自的编号,在每层货架的端头设置固定式扫描枪,还包括设置在每层货架上的控制器,所述扫描枪与仓位条码相互配合,并将扫描的结果发送至控制器,所述控制器根据接收到的扫描结果控制与电机的正转与反转,当所在层货架的所有仓位在电机的拖动下,待扫描的仓位在直线轨道处朝扫描枪所处位置运动,确保仓位条码被扫描完成后,当前仓位才被电机拖动转入半圆形轨道进行掉头运行。
[0006] 作为上述方案的逐步优化,每个仓位托盘底部还设置有槽轮轴加固板,每个槽轮轴均设置在槽轮轴加固板上。
[0007] 作为上述方案的逐步优化,所述槽轮为4个H型槽轮或V型槽轮,所述半圆外轨为截面是方形的半圆外轨,所述半圆内轨为截面是方形的半圆内轨,所述直轨为方形直轨,或者,所述槽轮为4个U型槽轮,所述半圆外轨为截面是圆形的半圆外轨,所述半圆内轨为截面是圆形的半圆内轨,所述直轨为圆形直轨。
[0008] 作为上述方案的逐步优化,每层货架设置一个控制器、同组货架不同层的控制器的网线可相互串联,不同组货架的控制器网线全部并入数据交换机、数据交换机再链接到路由器,路由器再连入到服务器,每个控制器被赋予唯一的身份条码及IP地址,仓储管理软件与控制器设备管理软件共同执行货架设备正常运行与所存储的物品管理,每个控制器上设置有控制电路,还包括与控制电路相连接的控制器按键与键盘、运作时的状态指示灯、显示屏。
[0009] 作为上述方案的逐步优化,所述控制组件还包括与控制器数据通信连接的传感器元件,所述传感器元件包括设置于长环形轨道组件上预设位置的行程位置传感器。
[0010] 一种智能仓储选货拣货装置,所述智能仓储选货拣货装置包含所述的自动旋转货架,还包括控制器群、数据交换机与路由器通信设施和智能货架控制管理系统管理系统服务器,所述的自动旋转货架的每一层货架由独立的电机拖动,每个电机对应一个控制器,所述控制器群为由每个电机对应设置一个控制器构成的控制器组,所述控制器群通过数据交换机、路由器通信设施与智能货架控制管理系统管理系统服务器连接,所述智能货架控制管理系统管理系统服务器与智能货架控制管理系统管理系统服连接,所述智能货架控制管理系统管理系统包括智能终端,控制器组中的控制器可以依据扫描结果以及传感器检验测试的结果控制电机的运转启停、向智能终端传输仓位信息、并接受智能终端远程输入控制信息。
[001 1] 采用本实用新型一种自动旋转货架、智能仓储选货拣货装置具有如下有益效果,
[0012] 自动旋转货架的结构设计更加合理,运行稳定可靠,自动化智能化程度高,结合控制器实现对货物进行库存管理、出入库管理及自动控制搬运货物,实现自动取货、补货功能(货物自动运送到固定地点,拣货人员无需到处找货,或由固定地点进行补货) ,非常大地节省了仓库占地面积,并节省了人力成本及提高了工作效率,订单确认处理能够最终靠平板、手持设备等智能终端或直接在控制器上做相关操作处理,大幅度的提升了仓储设备的使用效率。
[0013] 图1为本实用新型自动旋转货架单层各零件部件组成与装配关系示意图。
[0017] 图5为本实用新型单层旋转货架基于U型槽轮与相应形状圆形直轨与半圆轨装配示意图。
[0020] 图8为本实用新型单组多层货架的固定式扫描枪与控制器、数据交换机、路由器连接的装配示意图。
[0022] 图10为本实用新型智能仓储选货拣货装置的第一工作示意图(以要取放物品B、C 为例) 。
[0025] 1—横梁、2—支撑梁、3—从动端安装板、4—轴承与轴承座、5—从动轮轴、 6—从动链轮、7—仓位托盘、8—仓位拖动滑槽、9—主动链轮、10—主动轮轴、11—传动从动链轮、
12—电机、13—主动端安装板、14—传动主动链轮、15—传动链条、16—主链条、17—方形半圆外轨、18—方形半圆内轨、19—方形直轨、 20—槽轮轴、21—H型槽轮、22—槽轮轴加固板、23—长销链扣与小槽轮、24—轨道安装紧固座、25—圆形半圆外轨、26—圆形半圆内轨、
27—圆形直轨、28—U型槽轮、29—仓位条码、30—固定式扫描枪、31—控制器、32—数据交换机、33—路由器、31‑1—控制器按键与键盘、31‑2—运作时的状态指示灯、31‑3—显示屏。
[0026] 下面结合附图1‑11对本实用新型自动旋转货架、智能仓储选货拣货装置及其使用方法作以详细说明。
[0027] 一种自动旋转货架,所述自动旋转货架包括平行设置的多个单层货架,每个单层货架通过在其外周面的角部设置多根立柱将其连接成一个自动旋转货架,每个单层货架包括用于承重安装的固定框架组件、长环形轨道组件、仓位组件、传动组件、控制组件,其中,所述固定框架组件包括两条平行设置的横梁1、数条间隔相互平行设置且均垂直连接在横梁上的支撑梁2、从动端安装板3、主动端安装板13,所述从动端安装板和主动端安装板分别设置在横梁两端的支撑梁上用于支撑长环形轨道组件和传动组件,所述仓位组件包括若干个位于同于平面的仓位托盘7、设置在仓位托盘底部上的仓位拖动滑槽8,每个仓位托盘底部还设置有若干个相互间隔设置的槽轮,每个槽轮通过槽轮轴20安装在仓位托盘底部,所述仓位组件可滑动地设置在长环形轨道组件上,所述长环形轨道组件包括外轨道和内轨道,所述内轨道与外轨道同心布设,所述外轨道包括分别位于支撑梁左右两侧且对称设置的半圆外轨、连接两个半圆外轨的两根直轨,所述内轨道包括分别位于支撑梁左右两侧且对称设置在半圆外轨内的半圆内轨、连接两个半圆内轨的两根直轨,位于同一侧外轨道和
内轨道的半圆外轨和半圆内轨两端处于同一直线上,所述外轨道和内轨道的底部通过轨道安装紧固座24安装在支撑梁2、从动端安装板3、主动端安装板13上,所述传动组件包括动力元件和托盘传动元件,所述动力元件包括电机12、传动主动链轮14、传动链条15、轴承与轴承座4,所述托盘传动元件包括主动链轮9、主动轮轴10、传动从动链轮11轴承与轴承座4、从动轮轴5、从动链轮6及主链条16,所述主动链轮、传动从动链轮11同轴设置在主动轮轴10上,所述主动轮轴通过轴承与轴承座设置在靠近电机的半圆内轨的内部区域中,所述电机设置在主动端安装板上且位于半圆导轨的外侧,所述传动主动链轮14设置在电机12的输出轴上,所述传动主动链轮通过传动链条15与传动从动链轮配合连接,所述从动链轮设置在从动轮轴上,所述从动轮轴通过轴承与轴承座设置在远离电机12的半圆内轨的内部区域中,所述主动链轮通过主链条与从动链轮配合连接,所述主链条16上每隔固定距离设置一个长销链扣与一个小槽轮23,所述小槽轮23嵌入仓位拖动滑槽8内并与仓位拖动滑槽8配合连接,每个仓位对应一个长销链扣与小槽轮,当电机12运转时,电机产生的动力带动主链条16运转,并通过长销链扣与小槽轮、仓位拖动滑槽将拖动力传输到每个仓位上,仓位在自身安装的槽轮与轨道的约束下,沿轨道平滑运转,所述控制组件包括设置在每层货架的每个仓位同一位置的仓位条码29,每个仓位的条码对应每个仓位各自的编号,在每层货架的端头设置固定式扫描枪30,还包括设置在每层货架上的控制器31,所述扫描枪与仓位条码相互配合,并将扫描的结果发送至控制器,所述控制器根据接收到的扫描结果控制与电机的正转与反转,当所在层货架的所有仓位在电机的拖动下,待扫描的仓位在直线所处位置运动,确保仓位条码被扫描完成后,当前仓位才被电机拖动转入半圆形轨道进行掉头运行。每个仓位托盘底部还设置有槽轮轴加固板22,每个槽轮轴均设置在槽轮轴加固板上。所述槽轮为4个H型槽轮或V型槽轮21 ,所述半圆外轨为截面是方形半圆外轨
17,所述半圆内轨为截面是方形半圆内轨18,所述直轨为方形直轨,或者,所述槽轮为4个U 型槽轮28,所述半圆外轨为截面是圆形半圆外轨25,所述半圆内轨为截面是圆形半圆内轨
26,所述直轨为圆形直轨。每层货架设置一个控制器31、同组货架不同层的控制器的网线可相互串联,不同组货架的控制器网线、数据交换机再链接到路由器
33,路由器再连入到服务器,每个控制器被赋予唯一的身份条码及IP地址,仓储管理软件与控制器设备管理软件共同执行货架设备正常运行与所存储的物品管理,每个控制器上设置有控制电路,还包括与控制电路相连接的控制器按键与键盘31‑1、运作时的状态指示灯31‑2、显示屏31‑3。所述控制组件还包括与控制器数据通信连接的传感器元件,所述传感器元件包括设置于长环形轨道组件上预设位置的行程位置传感器。
[0028] 一种智能仓储选货拣货装置,所述智能仓储选货拣货装置包含所述的自动旋转货架,还包括控制器群、数据交换机与路由器通信设施和智能货架控制管理系统管理系统服务器,所述的自动旋转货架的每一层货架由独立的电机拖动,每个电机对应一个控制器,所述控制器群为由每个电机对应设置一个控制器构成的控制器组,所述控制器群通过数据交换机、路由器通信设施与智能货架控制管理系统管理系统服务器连接,所述智能货架控制管理系统管理系统服务器与智能货架控制管理系统管理系统服连接,所述智能货架控制管理系统管理系统包括智能终端,控制器组中的控制器可以依据扫描结果以及传感器检验测试的结果控制电机的运转启停、向智能终端传输仓位信息、并接受智能终端远程输入控制信息。
[0029] 一种智能仓储选货拣货装置的使用方法,该使用方法有如下步骤,
[0030] 1)每组货架每一层安装一个控制器,每个控制器接收当前对应层的订单信息,控制电机运转及传输处理数据,所述订单信息包括网络订单指令或现场手工订单指令信息,
[0031] 2)对应控制器根据网络订单指令或现场手工订单指令信息,启动对应货架对应层电机运行,电机拖动当层货架上的所有仓位沿长圆环轨道运动,扫描枪逐一扫向自身行进过来的仓位,直到找到需要操作的仓位,控制器向电机发出停机指令,需要作的仓位将停止运行并停留在货架端头的指定位置,等待人工存取货物操作或其他操作,
[0032] 3)仓管人员完成当前仓位的操作后,控制器即可向智能终端进行人机对话,完成信息交换,当前作业即完成。
[0033] 在具体实际应用中,智能仓储选货拣货装置工作原理简要说明如下,
[0035] 通过电脑或平板等智能终端前端平台创建取货、补货订单,也可以是第三方平台直接传送订单信息到后台服务器。
[0039] 操作员进行取货或补货,当前到位的订单货物,如果该订单拣货员由于某一些原因未到位,可以按控制器侧键跳过,也能够最终靠控制器控制电机继续运转或其它拣货员帮助先把货物取下来放于旁边。
[0041] 操作员通过平板/手持等智能终端或现场在控制器上对订单进行确认完成操作。
[0043] 也可以预先不下订单而直接在控制器上进行手动取货或补货做相关操作,具体可结合实际设计及使用需要做到合理选择,并对其作适应性调整。
[0044] 如图10所示,货物A存放在1号货架的第一层,货物B存放在1号货架的第3层,货物C 存放在3号货架的第3层。来自互联网或仓库管理人员制作的作业订单需要对货物A、B、C进行存取或清点操作。
[0046] 订单制作(工作单)——上传计算机网络——数据库分析——选择控制器——下达指令——电机工作——扫描识别——待仓储操作的货物被输送到指定货架端——人机交流——操作结果数据上传——本操作结束。
[0047] 如图10‑11部分所示,如图10存储的A、B、C货物,在计算机货仓管理系统的指挥控制之下,控制器阵列中的1‑1、1‑3、3‑3被系统选中并执行指令工作,开机对应货架层的驱动电机,同时扫描枪逐一扫描经过自身的仓位条码,并向控制器上传扫描到的条码信息,控制器与计算机系统经计算识别出待处理的货物所在的仓位,实时指挥电机停止运转,待处理的货物即被输送到货架端头并停留,等待仓库人员做相关操作处理,如图11所示。仓库人员依照订单要求对A、B、C货物完成操作后,即可通过控制器键盘或手持PDA进行人机对话,将处理结果输入到计算机系统,计算机系统将保留上传操作结果信息。当前订单即执行完毕。此时计算机系统、各控制器与各自动旋转货架处于待机状态或依次处理其他订单。
[0048] 此外,客户原有运营系统与智能电子货架系统的对接,具体方式如下,
[0049] 安装智能电子货架系统后,客户还是能利用原有运营系统来进行下订单、取货及补货流程处理,不需要对原有系统处理流程进行大的改动,只需要在几个操作时利用提供的API接口进行交互就可对接到智能电子货架系统,实现自动搬运取货补货等功能,即还是利用原有手持系统就能够实现取货与补货操作,不需专对于智能电子货架做相关操作处理(管理人员进行监控及特权处理除外) ,对接主要涉及到如下几个方面,
[0051] 首次安装时,用EXCEL文件导入商品信息(有导入模板,至少包含商品条码与商品名称) ,商品信息有更新时可把商品信息文件放入服务器指定目录,电子货架系统定期去检查并导入新商品信息,也可通过提供的API把新增加或更新的商品信息传入IESS系统(见第三方接口说明) ,
[0053] 通过提供的API接口,可以查询存放在IESS仓储系统中的商品数量。当然客户运营系统要对哪些商品是存放在IESS仓储系统中或别的仓库中进行管理,
[0055] 客户在建立订单时,需要利用提供的API对存放于IESS仓储系统中的商品进行订单下发,即下取货订单。下发信息包括订单编号、商品条码及取货数量(一个订单可以包含多个商品) ,
[0057] 订单下发后,IESS会把相应存放商品的货位传送到指定位置并亮指示灯警示拣货员,拣货员确认并拣货后,通过手持进行确认处理,同时原运营系统要利用提供的API通知IESS该商品已拣货完成。传入的信息包括,商品条码、订单编号,
[0059] 客户能按原有操作流程进行补货,补货完成后需要把补货信息通过提供的API 传入IESS(智能电子货架系统) 。传入补货信息包括,货位条码、商品条码、补货数量以及原货位有货或原货位无货标志。
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