автоматизированное многоярусное устройство

Формула изобретения

1. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ МНОГОЯРУСНОЕ УСТРОЙСТВО для хранения изделий в контейнерах, содержащее основание, закрепленные на последнем стеллажи, выполненные каждый в виде рамы с вертикальной стенкой и, по крайней мере, одной полкой и расположенные параллельно рядами, в проходах между которыми с возможностью перемещения и разъезда установлены штабелеры, включающие в себя каждый связанную с нижней и верхней тележками раму с вертикальной стенкой, и по крайней мере, одной полкой и механизм перемещения контейнера на полку соответствующего стеллажа, отличающееся тем, что каждый стеллаж снабжен механизмом перемещения груза на полку соответствующего штабелера, механизмы перемещения груза стеллажей и штабелеров содержат бесконечные ленты, подвижные относительно стенок и полок рам стеллажей и штабелеров посредством приводного вала, размещенного на основании с возможностью взаимодействия с упомянутыми лентами, рамы стеллажей установлены с обращением их вертикальных стенок друг к другу, на рамах стеллажей и штабелеров смонтированы механизмы с силовым приводом для вывешивания контейнеров над лентой, нижняя и верхняя тележки штабелеров выполнены приводными, при этом опоры колес верхней тележки разнесены по высоте, а колеса размещены с возможностью контактирования с разнесенными по высоте и размещенными на рамах стеллажей по их верхнему контуру на разных уровнях рельсовыми путями, упомянутая верхняя тележка каждого штабелера содержит разнесенные по высоте и имеющие упоры по концам направляющие балки, свободно установленные в опорах колес и опорах, связанных с этими балками стоек, и механизм перемещения направляющих в опорах колес и стоек, рама каждого штабелера соединена со стойками верхней направляющей балки и снабжена расположенными в верхней части опорным кругом, соединенным со стойками нижней направляющей балки и снабженным силовой стойкой с опорными роликами для взаимодействия с нижней и верхней направляющими балками, а нижняя тележка каждого штабелера содержит два ряда самоустанавливающихся колес, снабженных механизмами их блокировки, и направляющий механизм, имеющий поворотную регулируемую по высоте и имеющую блок фиксации на раме опору, выполненную в форме равностороннего треугольника, в вершинах которого установлены колеса, и механизм поворота рамы относительно упомянутой опоры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм перемещения каждой направляющей балки относительно соответствующих опор содержит зубчатую рейку, закрепленную на направляющей балке по всей ее длине, и электропривод, выходная шестерня которого введена в зацепление с зубчатой рейкой, при этом опора каждого колеса выполнена с пазом для размещения направляющей балки и снабжена роликами, расположенными между ней и направляющей, а электропривод закреплен на упомянутой опоре.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм для вывешивания контейнеров содержит кронштейны с жесткими захватами для упомянутых контейнеров, расположенные на соответствующей раме и кинематически связанные с силовым приводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к общему машиностроению.

Известны многоярусные механизированные склады, оборудованные стеллажами с напольными роликовыми конвейерами и механизмами для обслуживания стеллажей, перемещаемых по путям, расположенным в различных направлениях. При этом напольные конвейера служат для накопления и подготовки грузов к выдаче и подаче, а механизмы для обслуживания стеллажей связующим звеном между стеллажами и напольными конвейерами [1]

К недостаткам известных многоярусных механизированных складов относятся ограниченные возможности ввиду того, что невозможна выдача и загрузка соответственно со стеллажей и на них во всех пролетах, а также сложность конструктивного выполнения стеллажей.

Известно автоматизированное многоярусное устройство для хранения изделий в контейнерах, принятое в качестве прототипа, содержащее основания, закрепленные на последнем стеллаже, выполненные каждый в виде рамы с вертикальной стенкой и, по крайней мере, одной полной и расположенные параллельно рядами, в проходах между которыми с возможностью перемещения и разъезда установлены штабелеры, включающие в себя каждый связанную с нижней и верхней тележками раму с вертикальной стенкой и по крайней мере одной полкой и механизм перемещения контейнера на полку соответствующего стеллажа [2]

Недостатком известного устройства для хранения изделий в контейнерах является сложность конструкции и продолжительность погрузочно-разгрузочных операций, а также недостаточная оперативность этих работ.

Техническим результатом изобретения является обеспечение интенсификации грузоопераций, механизация погрузочно-разгрузочных работ и тем самым обеспечение эффективности использования автоматизированного устройства для хранения изделий в контейнерах.

Указанный технический результат достигается тем, что в автоматизированном многооярусном устройстве для хранения изделий в контейнерах, содержащем основание, закрепленные на последнем стеллаже, выполненные каждый в виде рамы с вертикальной стенкой и по крайней мере одной полкой и расположенные параллельно рядами, в проходах между которыми с возможностью перемещения и разъезда установлены штабелеры, включающие в себя каждый связанную с нижней и верхней тележками раму с вертикальной стенкой и по крайней мере, одной полкой и механизм перемещения контейнера на полку соответствующего стеллажа, каждый стеллаж снабжен механизмом перемещения груза на полку соответствующего штабелера, механизмы перемещения груза стеллажей и штабелеров содержат бесконечные ленты, подвижные относительно стенок и полок рам стеллажей и штабелеров посредством приводного вала, размещенного на основании с возможностью взаимодействия с упомянутыми лентами, рамы стеллажей установлены с обращением их вертикальных стенок друг к другу, на рамах стеллажей и штабелеров смонтированы механизмы с силовым приводом для вывешивания контейнеров над лентой, нижняя и верхняя тележки штабелеров выполнены приводными, при этом опоры колес верхней тележки разнесены по высоте, колеса размещены с возможностью контактирования с разнесенными по высоте и размещенными на рамах стеллажей по их верхнему контуру на разных уровнях рельсовыми путями, упомянутая верхняя тележка каждого штабелера содержит разнесенные по высоте и имеющие упоры по концам направляющие балки, свободно установленные в опорах колес и опорах, связанных с этими балками стоек и механизм перемещения направляющих в опорах колес и стоек, рама каждого штабелера соединена со стойками нижней направляющей балки и снабжена расположенным в верхней части опорным кругом, соединенным со стойками верхней направляющей балки и снабженным силовой стойкой с опорными роликами для взаимодействия с нижней и верхней направляющими балками, а нижняя тележка каждого штабелера содержит два ряда самоустанавливающихся колес, снабженных механизмами их блокировки, и направляющий механизм, имеющий поворотную регулируемую по высоте и имеющую блок фиксации на раме опору, выполненную в форме равностороннего треугольника, в вершинах которого установлены колеса, и механизм поворота рамы относительно упомянутой опоры.

Кроме этого, механизм перемещения каждой направляющей балки относительно соответствующих опор содержит зубчатую рейку, закрепленную на направляющей балке по всей ее длине и электропривод, выходная шестерня которого введена в зацепление с зубчатой рейкой, опора каждого колеса выполнена с пазом для размещения направляющей балки и снабжена роликами, расположенными между ней и направляющей, а электропривод закреплен на опоре.

Кроме этого, механизм для вывешивания контейнеров содержит кронштейны с жесткими захватами для упомянутых контейнеров, расположенные на соответствующей раме и кинематически связанные с силовым приводом.

На фиг.1 и 2 изображено предлагаемое устройство; на фиг.3 кинематическая схема механизма привода бесконечной ленты устройства для хранения изделий в контейнерах; на фиг.4 схема механизма для вывешивания контейнеров устройства для хранения изделий в контейнерах; на фиг.5 верхняя тележка штабелера; на фиг. 6 узел I на фиг.5; на фиг.7 вид по стрелке А на фиг.5; на фиг.8 узел II на фиг.7; на фиг.9 нижняя тележка штабелера; на фиг.10 штабелер с двухсекционным замкнутым конвейером; на фиг.11 вид сбоку на двухсекционный замкнутый конвейер; на фиг.12 узел III на фиг.11.

Автоматизированное многоярусное устройство для хранения изделий в контейнерах содержит стеллажи 1, расположенные параллельными рядами, в проходах между которыми с возможностью перемещения размещены штабелеры 2. Расстояние между стеллажами больше ширины двух штабелеров для того, чтобы последние имели возможность перемещаться в одном проходе по одним и тем же рельсовым путям. Каждый стеллаж и штабелер выполнен в виде гребенкообразной рамы 3 с бесконечной лентой 4, охватывающей раму по периметру с образованием полок 5 для конвейеров 6, при этом на раме 3 стеллажа 1 установлены механизмы для вывешивания контейнеров над лентой, рама 3 штабелера связана с приводными тележками нижней и верхней, а рамы каждого стеллажа обращены вертикальными стенками 7 друг к другу и закреплены на основании 8. Механизм привода бесконечной ленты выполнен в виде приводного вала 9, установленного на основании с возможностью перемещения для взаимодействия с бесконечными лентами 4 стеллажа и штабелера. Верхняя приводная тележка выполнена в виде разнесенных по высоте направляющих балок 10 и 11 с упорами 12 на концах и со свободно установленными опорами 13 и 14 стоек 15 и опорных колес 16, имеющими механизмы перемещения направляющих относительно опор колес, которые установлены с возможностью взаимодействия с рельсовыми путями 17 и 18, размещенными на разных уровнях на рамах стеллажей по их верхнему контуру.

Стойки 15 верхней направляющей балки 10 соединены с рамой 3 штабелера, а нижней направляющей балки 11 с опорным кругом 19, выполненным в верхней части рамы 3 штабелера и имеющим силовую стойку 20 с опорными роликами 21 и 22, установленными с возможностью поочередного взаимодействия с направляющими балками 10 и 11, расстояние между которыми меньше чем расстояние между осями опорных роликов 21 и 22. Нижняя тележка представляет собой два ряда самоустанавливающихся колес 23 и 24, снабженных механизмами 25 их блокировки, и направляющий механизм, имеющий поворотную, регулируемую по высоте опору в виде равностороннего треугольника 26 с установленными на его вершинах колесами 27, расположенными в пазу 28, выполненному на основании 8 по середине прохода между стеллажами, и механизм поворота 29 рамы стеллажа относительно опоры с блоком 30 фиксирования последней на раме.

Регулируемая по высоте опора 26 предназначена для осуществления вывешивания колес 27 над пазом в режиме поворота штабелера на месте. Выполнение опоры 26 в виде треугольника позволяет преодолевать препятствие или при выходе из паза 28, поворачивая треугольник с колесами на его вершинах относительно своего центра.

Механизм 25 блокировки колес 23 и 24 включается в режимах, требующих обеспечение однонаправленного движения штабелера в случае, когда направляющий механизм последнего выведен из паза 28. Это условие необходимо при движении поперек прохода, а также, когда штабелер перемещается за пределами стеллажей.

Механизм перемещения направляющих балок относительно опор стоек 15 и опорных колес 16 выполнен в виде зубчатой рейки 31, расположенной сверху каждой направляющей балки 10 и 11 по всей ее длине, электропривода 32, выходная шестерня 33 которого введена в зацепление с зубчатой рейкой 31, а опора 14 колес 16 выполнена открытой сверху и снабжена роликами 34, расположенными между опорой и направляющей, причем электропривод 32 закреплен на опоре.

Механизм для вывешивания контейнеров выполнен в виде кронштейнов 35 с захватами 36 для контейнеров 6, расположенных на раме штабелера и кинематически связанных с силовым приводом 37 с возможностью обеспечения параллельного перемещения захватов относительно ленты.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В месте загрузки выгрузки осуществляется известными средствами или согласно предложению авторов изобретения перегрузка контейнеров на штабелер 2.

Загруженный штабелер 2 передвигается по рельсовым путям 17 и 18 посредством опорных колес 16, установленных на опорах 13 и 14, связанных с направляющими балками 10 и 11, разнесенных по высоте. С целью достижения высоких скоростей передвижения штабелера в проходах, выполнены на основании паза 28, в которых размещены направляющий механизм в виде опоры с колесами 27.

Штабелеры 4 перемещаются по проходам до мест загрузки выгрузки контейнеров как на или с транспортного средства, так и на стеллаж или с него. Ширина проходов выполнены равной суммарной ширине двух штабелеров, при этом для разъезда двух штабелеров в одном проходе предлагается следующая технология их перемещения.

Направляющий механизм, расположенный снизу одного штабелера, вывешивает опору в виде треугольника 26, в связи с чем рама штабелера опирается на самоустанавливающиеся колеса 23 и 24, и перемещается вместе с направляющими балками 11 и 10 влево (фиг.5).

Это происходит за счет работы электропривода 32, в связи с чем рейка 31 перемещается в опорах 13 к левой опоре 14 (фиг.6), далее рейка 31 своим упором 12 как бы захватывает правую опору 14 и вместе с ней уже перемещается влево до тех пор пока не упрется в опору 13 и, воздействуя через нее на раму штабелера, перемещает последний к левому стеллажу. Таким же образом занимает крайне правое положение другой (встречный или следом идущий) штабелер. Опираясь на самоустанавливающиеся приводные колеса 23 и 24, а также на левый или правый рельсы своими колесами 16 штабелеры расходятся в проходе, не мешая друг другу. Достоинства такой конструкции устройства очевидны это быстрота и маневренность выполнения технологических операций по загрузке выгрузке контейнеров.

Накопление контейнеров 6 на стеллажах 1 осуществляется за счет разворота штабелера 4 на 180^о включением механизма поворота 29 рамы стеллажа относительно опоры с блоком 30 фиксирования опоры на раме штабелера (фиг.9). При этом, учитывая некоторое смещение направляющих балок 10 и 11 (фиг.7), а также расположение стоек 15 направляющей блока 11 между стойками направляющей блоки 10 и их крепление соответственно к опорному кругу 19 и раме 3 (фиг.5), поворот осуществляется сначала в одну сторону, а затем назад в исходное положение на угол, соответствующий положению загрузки или разгрузки контейнеров.

Так, при повороте штабелера по часовой стрелке (фиг.7) сначала перемещают посредством электропривода 32 балку 11 вправо до упора в опору 13, после чего вывешивают колеса 27 под пазом 28 и включением механизма поворота 29 поворачивают раму 3 штабелера относительно опорного круга 19 также по часовой стрелке на 180о. Для поворота штабелера в первоначальное положение указанные выше действия осуществляют в обратном порядке.

Работа устройства при передаче груза (фиг.1), расположенного на одном уровне, осуществляется включением во вращение приводного вала 9 (фиг.5), смещаемого при перемещении штабелера 2 в сторону стеллажа 1 и зажатого между лентами 4. При этом бесконечные ленты 4, находящиеся в контакте с приводным валом 9, перемещаются и тем самым передвигают контейнер 6, расположенный на штабелере 2, на стеллаж 1. В случае выборочной перегрузки контейнеров используются механизмы вывешивания контейнеров над лентой, работа которых осуществляется следующим образом (фиг.4).

Включением силового привода 37 перемещается кронштейн 35, который своими жестами захватами 36 взаимодействует с контейнером, вывешивая его над лентой. В обратном порядке осуществляется установка контейнеров на ленту. Подъем контейнеров в каждой секции стеллажа осуществляется индивидуально.

Работа устройства при передаче груза, расположенного на разных уровнях при загрузке-выгрузке штабелера на и с транспортного средства осуществляется при помощи двухсекционного вертикально-замкнутого конвейера, у которого с двумя постоянно движущимися в одном направлении цепями связана полка для контейнера.

Двухсекционный замкнутый конвейер (фиг.10 и 11) устанавливается с двух сторон рамы штабелера с возможностью горизонтального перемещения. Это осуществляется за счет укрепленных на раме электродвигателей, связанных с реечной передачей, зубчатая рейка которой связана с боковыми рамками 38 замкнутого конвейера.

Полка 39 шарниром 40 крепится одним концом к цепи 41 конвейера, а другим свободно опирается на опору, представляющую собой цилиндр 42, расположенный на каркасе 43 конвейера ниже полки 39 и обеспечивающий подъем и опускание полки для взятия с полу контейнера или передачи его на штабелер по наклонной плоскости полки 39 (фиг.12).

Применение изобретения позволяет обеспечить накопление штабелерами контейнеров, безстрелочный разъезд штабелеров, интенсификацию грузоопераций за счет обеспечения возможности вывода из своих рядов штабелеров в любой ряд и на линию приема-выдачи, расположенную в торцах стеллажных линий по двум сторонам или по одной в зависимости от принятого порядка выдачи и приема контейнеров, т. е. возможности переключения в любой из рабочих проходов всех имеющихся в наличии штабелеров при обеспечении их независимой работы в рабочем проходе, даже если их количество будет равно количеству секций одной стороны рабочего прохода исходя из положения, что складу такого типа необходимо без очередей обеспечить беспрерывность, как получения, так и отправки контейнеров при полной автоматизации перегрузок.