專利名稱：自動倉庫行車和升降機的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動存儲和取出系統(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。
背景技術：
因為需要少得多的工人來進行類似的操作，因此自動倉庫與自動存儲和取出系統(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。提升機在多層自動倉庫中的許多平臺之間在外部固定的提升機身內操作。倉庫每個水平位置的多個相應通道每個均連接到每個水平位置(或高度)上的提升機上。每個水平位置上的多個行垂直于每個通道，并且允許位于統一尺寸的托板上的堆放材料進行倉儲。每個通道有一個通道車在其頂部提供機載停放空間，該空間能夠與其相應水平位置上的多個行中每一個對齊。能夠沿著其相應水平位置上沿著多個行中任一個行進的行車，當對齊時，其能夠停放在任意交叉通道車的頂部上的機載停放空間。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。計算機系統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簽來提供提升機、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平臺的高度。通常，提升3-5英寸已足夠。現有技術中行車上的提升裝置已經證實在直線提升能力方面是復雜、笨重和不可靠的。提升桿和液壓裝置的組合全部已經過嘗試，在重型使用中經常結果很差，并且甚至導致產品損壞。一個這種行車使用四個頂起螺釘，其需要大量維護工作并且磨損很快。

發明內容
本發明的目的在于提供一種安裝和操作很經濟的自動存儲和取出系統。
本發明的另一目的在于提供一種當托板升高時能夠保持托板水平的簡單提升裝置。
本發明的又一個目的在于提供一種倉庫自動系統中的提升裝置，其簡單并且需要的維護很少。
簡要地說，本發明的自動倉庫系統行車的實施例包括使用凸輪來升高和降低托板的升降機。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騎在這些凸耳上并且連接到提升機板上。沿一個方向上行進的步進馬達用于通過凸輪凸耳和升降機之間的作用來升高和降低提升機板。
本發明的優點在于提供一種有效、堅固并且需要很少維護的系統。
本發明的以上和其它目的、特征和優點通過考慮對其特定實施例的以下詳細描述，特別是當結合附圖考慮時將得到清楚理解。


圖1是本發明的倉庫系統行車實施例的透視、部件分解裝配圖；圖2是本發明的升降機實施例的透視、部件分解裝配圖，其能夠在圖1的倉庫系統行車中使用；圖3是本發明的倉庫系統實施例的透視圖，并且使用圖1的行車；圖4是圖3的倉庫系統的內部材料傳送和儲存部分的透視圖；圖5是圖3的倉庫系統的卸載提升機和材料輸出部分的透視圖；以及圖6是在圖3的倉庫系統中使用的軌道車或通道車的透視圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發明的倉庫系統行車的實施例，這里由參考標號100表示。行車100包括安裝到軌道車104上的頂托板102。升降機106安裝在軌道車104的內部并且能夠平穩地提升頂托板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，在圖中沒有示出。
圖2示出了本發明的升降機的實施例，這里由參考標號200表示。升降機200包括騎在三凸耳凸輪204上的提升機板202。這些裝置通過由步進馬達208驅動的傳動裝置206進行操作。四凸耳構造也可以，但是凸耳傾斜角度變得太高因此需要由馬達208傳遞很大的扭矩。通過環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。
提升機板202包括圍繞著外軸環214的三個固定的凸輪升降機210-212。這與在三凸耳凸輪204上的內軸環216相配合。三個相同的凸輪凸耳218-220與分布凸輪升降機210-212的分布匹配。三凸耳凸輪204要相對于提升機板202旋轉，并且該旋轉將引起提升機板202平穩地升高和降落。三個固定的凸輪升降機210-212提供三點支撐以便使提升機板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上很小擺動地轉動。底座222連接到環形齒輪230上，該環形齒輪230由蝸輪232、驅動軸234和步進馬達聯接器236轉動。凸輪凸耳218-220的對稱形狀允許升降機200在不需要步進馬達為進行上和下提升機動作而反向的情況下進行操作。步進馬達208能夠在一個方向上操作，并且能夠當提升機板202處于預期高度時簡單地停止。檢測提升機板202位置的傳感器將會通常包括在步進馬達208的步進馬達控制系統內。當操作步進馬達208時，使用鍵或槽來防止提升機板202發生旋轉。
多凸耳凸輪和凸輪升降機能夠相互提供平的點，在這些平的點上提升機板停靠在提升最小和最大高度處。
在替代實施例中，提升機板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部分地示出了本發明的倉庫系統的實施例，這里由參考標號300表示。其包括行車100(圖1)和提升機200(圖2)。倉庫系統300優選安裝在具有至少一個貨物提升機的高外形的倉庫建筑物中。在標準托板304上的產品302通過旋轉叉式升降機306提升和收回到裝載提升機身305中。對于具體的系統來說期望使用均一的托板尺寸。例如，在食品雜貨應用中的“標準”托板可以是具有四路入口的GroceryManufacturers Association(GMA)40″×48″托板。提升機車308支承著轉臺310和安裝在內部的旋轉叉式升降機306。該旋轉叉式升降機306能夠延伸其叉以夠到和取放裝載在標準托板上的產品。剪刀狀機構311允許充分夠到以便將托板放入和取出提升機車308。
圖3示出了三組這種旋轉叉式升降機306、提升機車308和轉臺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生的不同的使用階段。底部組示例說明進入材料正被接收。中間組示列說明材料正被旋轉并且正被重新定向以面向倉庫系統內部。頂部組示例說明提升機車的卸載和分段傳送到通道車。
一旦托板304和產品302處于裝載提升機身305的內部，旋轉叉式升降機306就在轉臺310上旋轉以面向倉庫系統的內部的水平位置。當托板304和產品302被運輸并且到達特定水平時，旋轉叉式升降機306伸出并且將產品和托板存放在臨時支承結構上。空的臨時托板支撐結構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構314如圖所示位于頂部水平上，也為兩個相對的L角鋼段，恰好位于產品316和其托板318以下。這種托板支撐結構312和314允許提升機放下其接收的載荷，并且隨后繼續另一任務。相應的送出托板支撐結構(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。應當理解前面的兩個功能能夠通過一個通用的提升機完成。
在圖3示出了一組三通道軌道320、322和324，對應于在圖3中可見的三個水平位置。這些軌道在裝載提升機身305之間延伸至位于相同水平位置的相應卸載提升機身(圖3)。在僅僅使用單個或通用提升機的地方，那么這些軌道從提升機延伸至系統的遠端。每個水平位置均具有一個通道車326、328和330，它們在用于提升機的臨時托板支撐結構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的機載或行車。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。空行車340如圖所示停靠在其通道車330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品。沿著每行兩側提供存儲支撐結構以用于在指定位置處存儲產品和托板。
通道車、行車、提升機、轉臺、延伸叉式升降機等等的運動優選由計算機控制。這允許應用軟件負責所有材料的處理。該應用軟件與諸如可從TRW得到的AIM軟件之類的存貨控制軟件結合工作。
圖4示出了倉庫系統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的部分。該倉庫系統400允許標準托板403上的產品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200(圖2)。
在本發明的一個實施例中，位于一對行軌道408之上和外側的一對托板支撐軌道406允許行車404放下或拿起產品402和托板403。當該行為空時，第一單元的產品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、前進到行上的適當位置并且停止。升降裝置然后收回，使得托板現在支撐在支撐軌道406上。當取回產品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上的停靠位置之前，向上提升產品402和托板403離開托板支撐軌道406，上述通道車405然后朝向提升機移動，并且出于說明的目的變為通道車416。
在圖4中，托板412上的產品410由停靠在通道車416頂部的行車414載送。托板412上的產品410被帶到卸載提升機418并且通過行車414的收回而存放在臨時支撐結構420上。該通道車416然后能夠前進到使行車414在其頂部的另一規定位置。產品410和托板412放置在用于延伸叉式升降機422的臨時支撐結構上，以便夠到和取出產品和托板進入卸載提升機418。延伸叉式升降機422連接到旋轉底座424上，該旋轉底座424又支撐在轉臺426和提升機車428上。
圖5示出了倉庫系統500的另一部分，特別是與將托板上的材料卸載出系統相關的部分。卸載提升機502包括將產品和托板運輸到不同水平位置的提升機車504。旋轉叉式升降機506裝載在提升機車504上的轉臺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品傳送到卸載提升機502。行車510類似于行車100(圖1)并且使用升降機200(圖2)。一旦托板上的產品通過旋轉叉式升降機506取出到提升機車504上，轉臺就旋轉90°到180°，使得裝載的托板能夠提供給分段停靠系統，以運輸到任意期望的目的地。
圖6給出了類似于在圖1-3中示出內容的通道車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。一對電動步進馬達和齒輪單元608和610機械地連接到四個輪601-604上，以便驅動該單元沿著通道前后運動。只有當適當地與行對齊時，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或另一側。
盡管已經描述和示出了本發明的特定實施例，但是這并不意欲限制本發明。修改和改變將毫無疑問地對于本領域技術人員來說非常清楚，并且期望本發明僅僅由所附權利要求的范圍進行限定。
權利要求
1.一種升降機，其包括提升機板，其裝配有圍繞軸分布的一組凸輪升降機；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組沿著所述邊緣騎放，并且提供提升機板的直線提升和下降；以及傳動裝置和馬達，其用于相對于提升機板轉動多凸耳凸輪。
2.如權利要求1所述的升降機，其特征在于所述多凸耳凸輪包括對稱的側凸耳，其允許傳動裝置和馬達沿單個方向操作，以進行提升機板的所述提升和下降。
3.如權利要求1所述的升降機，其特征在于所述多凸耳凸輪包括三個對稱的側凸耳，其提供提升機板的三點支撐。
4.如權利要求1所述的升降機，其特征在于所述多凸耳凸輪和凸輪升降機提供平的點，提升機板在這些平的點上停靠在提升最小和最大高度處。
5.一種自動倉庫系統行車，包括軌道車，其用于在自動倉庫內載送托板載荷；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；升降機組，其位于軌道車內部并且支撐頂托盤，并且提供直線的提升和下降；提升機板，其包括在升降機中并且裝配有圍繞軸分布的一組凸輪升降機；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組沿著所述邊緣騎放，并且提供提升機板的直線提升和下降；以及傳動裝置和馬達，其用于相對于提升機板轉動多凸耳凸輪，并且布置在軌道車內部。
6.如權利要求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停靠。
全文摘要
一種自動倉庫系統行車，包括使用凸輪來升高和降低托板的升降機。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騎在這些凸耳上并且連接到提升機板上。沿一個方向行進的步進馬達用于通過凸輪凸耳和升降機之間的作用來升高和降低提升機板。
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 優先權日2003年11月28日
發明者P·R·米切爾, W·R·蒂普頓 申請人:加利福尼亞天然產品公司