转轨装置和具有该转轨装置的转轨系统以及转轨方法

技术领域

本发明涉及堆垛系统，特别涉及可转轨的堆垛系统。

背景技术

在物流仓储技术领域，堆垛机在货架巷道中行走以运载货物。通常一个巷 道一台堆垛机，当一个立体货库有多个巷道时就需要多个堆垛机，或者某一巷 道的堆垛机需要维修时，就无法对该巷道两侧货架的货物进行运载，不仅降低 了工作效率，还浪费资源。

中国专利CN201105905Y公开了一种有轨堆垛机的转轨装置，该装置也包 括天轨切换部分和地轨部分，该地轨切换部分包括位于中间轨道的端部且在第 一位置和第二位置之间水平移动的基部、将有轨堆垛机导向一侧相邻轨道的第 一引轨、将有轨堆垛机导向另一侧相邻轨道的第二引轨以及设置在该基部上的 第一弯轨和第二弯轨，在该基部位于第一位置时该第一弯轨的两端与该第一引 轨和该中间轨道连接，在该基部位于第二位置时该第二弯轨的两端与该第二引 轨和该中间轨道连接。可通过第一弯轨和第二弯轨连接到不同的方向，而使位 于中间巷道的堆垛机方便快捷地运行到相邻的两个巷道上去。这样，堆垛机可 以实现在相邻的巷道之间转轨，减少了堆垛系统中堆垛机的需求数量，在一定 程度上降低了成本，且提高了工作效率。但是，在这种转轨装置中，堆垛机仅 能在相邻的巷道内移动，其工作范围受到一定的限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于堆垛系统的转轨装置，可以使堆垛 机在不同巷道之间方便快速转轨。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于堆垛系统的转轨装置，所述堆 垛系统包括多条彼此平行排列的巷道地轨、位于各巷道地轨两侧的货架、以及 至少一个适于在对应的一个巷道地轨上运行的堆垛机，所述转轨装置包括：转 轨地轨，与所述巷道地轨成角度地设置在所述巷道地轨的一端；转轨车，可运 行地设置在所述转轨地轨上，所述转轨车包括机架和设置在所述机架上的连接 轨道，且该连接轨道适合于与所述多条巷道地轨之一对接，使得所述堆垛机能 够在相互对接的该连接轨道和该巷道地轨之间运动；控制装置，用于控制该转 轨车在所述转轨地轨上运行及停止。

进一步地，还包括一限位装置，该限位装置包括：多个第一限位组件，分 别与所述多条巷道地轨一一对应；以及第二限位组件，设置在所述转轨车上， 用于在所述转轨车停止运行时与所述多个第一限位组件中对应的一个相接合， 以限制转轨车相对于地面的位置。

进一步地，所述第一限位组件包括彼此间隔一预定距离的第一滚轮和第二 滚轮，而所述第二限位组件包括可在一伸出状态和一缩回状态之间活动的一限 位杆，其中，该限位杆在处于伸出状态时位于所述第一和第二滚轮之间，并在 处于缩回状态时远离所述第一和第二滚轮。

进一步地，还包括一固定装置，用于在堆垛机运动到该转轨车上时，将所 述堆垛机相对于所述转轨车固定。

进一步地，还包括一固定装置，所述固定装置包括：固定板，固定在所述 堆垛机上，并设有一通孔；和活动滑杆，设置在所述转轨车上，并可在一伸出 状态和一缩回状态之间活动，其中该活动滑杆在处于伸出状态时伸到所述固定 板的通孔内，并在处于缩回状态时远离所述固定板。

进一步地，还包括设置在所述机架上的电机，该电机具有一驱动轴，该驱 动轴的两端相对于所述电机的主体向外反向延伸，其中所述第二限位组件还包 括：圆盘，与该驱动轴一端固定连接；曲柄连杆，该曲柄连杆的一端通过一第 一枢轴与该圆盘可转动连接，该曲柄连杆的另一端通过一第二枢轴与所述限位 杆可转动连接；和第一支撑槽，用于限制所述限位杆的活动方向；以及其中所 述固定装置还包括：凸轮，与所述驱动轴的另一端固定连接，并设置有与该驱 动轴的旋转轴线偏心的一圈滑槽；滑块，连接到所述活动滑杆的远离所述固定 板的一端，所述滑块被限制在所述滑槽中并可沿所述滑槽运动；和第二支撑槽， 用于限制所述活动滑杆的活动方向；设置所述限位装置和所述固定装置，使得 当所述限位杆处于伸出状态时，所述活动滑杆处于缩回状态，而当所述限位杆 处于缩回状态时，所述活动滑杆处于伸出状态。

进一步地，还包括检测装置，该检测装置包括：检测杆，设置在所述曲柄 连杆上；第一检测开关和第二检测开关，相互间隔地设置在所述机架上，用于 分别在所述限位杆处于缩回状态和伸出状态时与所述检测杆配合对准。

进一步地，所述机架还包括分别位于所述连接轨道两侧的两个支架。

进一步地，所述堆垛机上设有至少一个辅助滚轮，而至少一个所述支架的 内壁上设置有与所述辅助滚轮相配合的辅助导轨。

为解决上述问题，本发明还提供一种堆垛系统，包括：多条彼此平行排列 的巷道地轨、位于各巷道地轨两侧的货架、以及至少一个适于在对应的一个巷 道地轨上运行的堆垛机，该堆垛系统还包括上述转轨装置。在该堆垛系统中， 堆垛机可通过转轨车实现不同巷道之间方便快速的转轨。

为解决上述问题，本发明还提供一种用于堆垛机在堆垛系统的不同巷道地 轨之间进行转轨的方法，其中所述堆垛系统包括多条彼此平行排列的巷道地 轨、位于各巷道地轨两侧的货架、以及至少一个适于在对应的一个巷道地轨上 运行的堆垛机，所述方法包括：在所述巷道地轨的一端设置转轨地轨；在所述 转轨地轨上设置一转轨车，该转轨车上设置有适于与所述多条巷道地轨中对应 的一条对接的连接轨道；控制转轨车沿转轨地轨运行，直至该转轨车上的连接 轨道与堆垛机所在的巷道地轨对接时停止；控制所述堆垛机从该巷道地轨运行 到该连接轨道上；控制载有所述堆垛机的该转轨车沿转轨地轨运行，直至连接 轨道与另一巷道地轨对接时停止；以及控制所述堆垛机从该连接轨道运行到所 述另一巷道地轨上。

进一步地，所述方法还包括：设置一限位装置，并在所述转轨车停止运行 时，该限位装置限制转轨车相对于地面的位置。

进一步地，所述方法还包括：在该转轨车上设置一固定装置，并在堆垛机 运动到该转轨车上时，利用该固定装置将所述堆垛机相对于所述转轨车固定。

进一步地，所述方法还包括：同步地控制该限位装置和该固定装置，使得 在利用该限位装置对堆垛机进行限制时，解除该固定装置对该堆垛机的固定； 而在解除该限位装置对该堆垛机的限制时，利用该固定装置对该堆垛机进行固 定。

本发明提供的用于堆垛系统的转轨装置和堆垛系统，其堆垛机可以通过转 轨车从一个巷道方便快速的转移至其他任何一个巷道，同时该转轨车的结构简 单，操作可靠。

本发明提供的堆垛机转轨方法，便于堆垛机在不同的巷道之间实现方便快 速转轨。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。

附图说明

图1是本发明堆垛系统示意图；

图2是本发明载有堆垛机的转轨车上主视图；

图3是本发明未载有堆垛机的转轨车俯视图；

图4是本发明的限位装置俯视示意图；

图5是图4中A-A剖视图；

图6是图5中B-B剖视图；

图7是图5中C-C剖视图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在 没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地 结合到其它实施方式中。

如图1至图3所示，立体仓库中应用的堆垛系统10包括巷道地轨1、货 架2、堆垛机3以及转轨装置。其中多条巷道地轨1彼此平行排列，而货架2 则位于各巷道地轨1两侧，两个堆垛机3分别沿相对应的巷道地轨1纵向运行。 该转轨装置包括转轨地轨4和转轨车5，其中转轨地轨4设置在巷道地轨1的 一端，其上设有一沿该转轨地轨4横向运行的转轨车5。一般情况下，巷道地 轨1与转轨地轨4垂直设置，但可以根据立体仓库的整体形状构造需要，设置 成其他合适的角度，在此不做限定。

转轨车5包括机架51、连接轨道52、和电机53，其中连接轨道52与巷 道地轨1平行设置在机架51上。转轨车5由电机53驱动，沿转轨地轨4运行 直至转轨车5上的连接轨道52与其中一个堆垛机3所在的巷道地轨1对接时 停止，这样，堆垛机3能够从已完成对接的巷道地轨1滑入转轨车5的连接轨 道52上。在堆垛机3完全滑入转轨车5上后，控制装置控制该转轨车5沿转 轨地轨4横向运行，直至连接轨道52与另一条巷道地轨1对接时停止。然后 控制堆垛机3从转轨车5的连接轨道52上滑入与之对接的巷道地轨1上，进 而实现堆垛机3在任意巷道之间的快速转轨。优选地，转轨车5的连接轨道 52的两侧还可分别设有一米字型立体支架55，在堆垛机3在巷道地轨1和连 接轨道52之间滑移或由转轨车5载运时，立体支架55对具有一定的高度的堆 垛机3起到稳定和支撑作用。此外，还可在立体支架55上设置辅助导轨，例 如设置在顶部横梁551上，同时在堆垛机3的相应位置设置一个或多个可与该 辅助导轨相配合的辅助滚轮31。这样，当堆垛机3在转轨车5上滑移时，辅 助滚轮31可与辅助导轨相配合，便于堆垛机3滑入转轨车5，并能起到有效 稳定堆垛机3的作用。

结合图4，转轨装置还包括一限位装置，该限位装置包括多个第一限位组 件60和可与任一第一限位组件相接合的一个第二限位组件54。其中，每一第 一限位组件固定设置在转轨地轨4远离巷道的一侧，且分别与其中一条巷道地 轨1对齐。第二限位装置54则设置在转轨车5上，在由电机53控制转轨车5 停止运行时，第二限位装置54与一个第一限位装置60接合，以使转轨车5 更加精确的与同该第一限位装置60对齐的那条巷道地轨1对接，并限制转轨 车5继续运动。其中，水平箭头所示方向为转轨车5的运行方向，垂直箭头所 示方向为堆垛机3的运行方向。

如图4和图7所示，第一限位组件60固定设置，其包括两个间隔一预定 距离的滚轮61，且滚轮61的轴线与水平面垂直。第二限位组件54包括一圆 盘562、一曲柄连杆541和一限位杆542以及一限制该限位杆542运动的第一 支撑槽543，其中，曲柄连杆541的一端通过第一枢轴与圆盘562偏心连接， 另一端通过第二枢轴与限位杆542的一端连接。在圆盘562旋转运动时，通过 曲柄连杆541带动限位杆542在第一支撑槽543中作伸缩运动。当限位杆542 处于伸出状态时，其位于第一限位组件60的两滚轮61之间，可精确固定转轨 车5的停止位置，以保证连接轨道52与其中一条巷道地轨1对齐。当限位杆 542处于缩回状态时，其远离第一限位组件60，并不发生干涉，此时转轨车5 可沿转轨地轨4继续运行。本实施例中，是由电机56通过电机驱动轴561与 圆盘562连接并向其提供旋转动力，以使限位杆542根据需要作伸缩运动。当 然，限位装置中的第一限位组件60和第二限位组件54的具体结构并不局限于 此，只要通过第一限位组件60和第二限位组件54的配合，实现辅助连接轨道 52与巷道地轨1的精确对接。同样地，限位杆542的驱动源也可为可控制输 出的其他动力源，如液压类动力源等，并不局限于电机。此外第二限位组件 54可为具有伸缩杆的液压缸或气压缸等部件，通过液压或气压管路控制该伸 缩杆与第一限位组件60配合。

此外，还可在曲柄连杆541上设置一检测杆544，并随着曲柄连杆541而 运动，而在机架上设置可分别与该检测杆544相配合的第一检测开关545和第 二检测开关546，其中第一检测开关545和第二检测开关546之间隔一定距离， 当限位杆542处于缩回状态时，检测杆544与第一检测开关545相配合，并产 生一信号，表示该限位杆542已缩回，转轨车5可沿转轨地轨4再次运行。当 限位杆542处于伸出状态时，检测杆544与第二检测开关546相配合，并产生 一信号，表示该限位杆542已伸出，并与第一限位组件60配合，转轨车5此 时不可沿转轨地轨4运行，而连接轨道52与其中一条巷道地轨1已经对齐， 堆垛机3可以在巷道地轨1和连接轨道52之间滑移。优选地，该第一和第二 检测开关可为光电检测开关。

如图5和图6所示，转轨装置还可包括一固定装置，该固定装置包括一第 一固定组件和一第二固定组件，其中该第一固定组件为一与堆垛机3固定连接 的固定板71，且该固定板上设有一通孔；而第二固定组件设置在转轨车5上， 且具有一可伸缩的活动滑杆74，在该活动滑杆74处于伸出状态时，伸入该固 定板上的通孔中，在该活动滑杆74处于缩回状态时，远离该固定板。这样， 堆垛机3需要转轨时，由原巷道地轨1滑上转轨车5后，通过活动滑杆74伸 入固定板71的通孔中，使堆垛机3与转轨车5固定连接，因此，当转轨车5 载堆垛机3运行过程中，可以使堆垛机3在转轨车5上更加稳定，不产生相对 运动。优选地，该固定板71可为一两边基本垂直的“L”形板，其一边与堆垛 机3的侧边固定连接，另一边上设有该通孔。

在第二固定组件中，还可包括一凸轮72、一滑块73和一第二支撑槽75， 其中凸轮72与电机56的驱动轴561固定连接，并设置有与该驱动轴的旋转轴 线偏心的一圈滑槽；而滑块73被限制在该滑槽中并可沿该滑槽运动，且其与 活动滑杆74的远离固定板71的一端相连接；第二支撑槽75，则用于限制活 动滑杆74的活动方向。在驱动轴561带动凸轮72旋转后，活动滑杆74可在 第二支撑槽75的限制下进行伸缩运动，处于伸出状态时，与该固定板71的通 孔配合，缩回时，不与固定板71发生干涉。当然，本实施例中的固定装置和 限位装置由同一电机56驱动，该电机56具有一两端相对于电机56的主体向 外反向延伸的驱动轴561a和驱动轴561b。驱动轴561a的一端与限位装置的 圆盘562固定连接，驱动轴561b的一端与凸轮72固定连接，且当活动滑杆 74处于伸出状态时，限位杆542处于缩回位置；而当活动滑杆74处于缩回状 态时，限位杆542处于伸出位置。这样可由一个动力源同时控制限位装置和固 定装置。但是，根据本发明的其他实施方式，限位装置和固定装置可由不同动 力源分别控制，本发明并不加以限制。优选地，该电机为一减速电机。同样的， 此外第二固定组件也可为具有伸缩杆的液压缸或气压缸等部件，通过液压或气 压管路控制该伸缩杆与该固定板71配合。

在电机56同时控制限位装置和固定装置的情况下，当转轨车5与堆垛机 3所在的巷道地轨1基本对齐停止后，电机56控制限位杆542伸入第一固定 装置60中，使连接地轨与该巷道地轨1精确对齐，并检测到第二检测开关产 生的信号。然后，控制堆垛机3由该巷道地轨1滑入转轨车5的连接轨道52 上。再由电机56控制该驱动轴561旋转180度，活动滑杆74向上伸入固定板 71的通孔中，使堆垛机3与转轨车5固定，于此同时，限位杆542缩回，并 由第一检测开关检测到一信号，表明限位杆542已缩回，且活动滑杆74已将 堆垛机3相对于转轨车5固定。接下来，转轨车5可以载堆垛机3运行至另一 巷道地轨1处，并基本对齐停止。再由电机56控制活动滑杆74缩回，同时限 位杆542伸出至第一固定装置60中，且第二检测开关检测到一信号，表明转 轨车5已相对地面固定，并与巷道地轨1对齐，同时活动滑杆74与堆垛机3 解除连接关系。进而，控制堆垛机3从转轨车5的连接轨道52上滑入巷道地 轨1上，实现转轨。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。