转运装置、托盘类货物搬运系统及方法

技术领域

本发明涉及货物码放装置技术领域，尤其是涉及一种转运装置、托盘类货物搬运系统及方法。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，以及自动化技术不断的成熟，工业自动化成为了主流方向。高效、便捷和低成本，成为了工业技术自动化的重要指标。在码放托盘类货物的高位库房中，自动化搬运托盘类货物出入库也成为了重要趋势。

CN115947266A公开了一种无人叉车，可以实现对高位货架上的货物取放的自动化，存在的问题是，该无人叉车的底盘厚，该无人叉车的货叉的低位距离地面仍然较高，叉车的较难实现货物落地，较难实现将货物给到后续装置，仍然需要人工干涉，影响搬运托盘类货物的自动化程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转运装置及托盘类货物自动化搬运系统，以在一定程度上解决现有技术中存在的无人叉车较难实现货物落地，较难实现将货物给到后续装置，仍然需要人工干涉，影响搬运托盘类货物的自动化程度的技术问题。

本发明提供了一种转运装置，包括：提升支撑架、提升驱动机构、落地支撑架和货叉组件；所述提升驱动机构安装在所述提升支撑架上；所述提升支撑架连接固定在所述落地支撑架的一侧；所述提升驱动机构与所述货叉组件连接，以带动所述货叉组件沿所述提升支撑架的高度方向上下运动，以使所述货叉组件能够达到所述落地支撑架的底部和升高至所述落地支撑架上方。

本发明提供的转运装置与无人叉车配合使用，无人叉车取货后，按照设定路线到达转运装置处；转运装置中的提升驱动机构带动货叉组件上升至设定位置，此时，无人叉车将托盘类货物放置在转运装置的货叉组件上，然后无人叉车退回；提升驱动机构带动货叉组件下降至落地支撑架的底部，后续AGV运输车可以将货叉组件上的托盘类货物叉走。本实施例提供的转运装置可以实现货物落地(并不是指件供货物放置在地上，而是指货物的位置相较于无人叉车的货叉的低位较低，更靠近地面)，方便AGV运输车叉货。当需要向高位放货时，AGV运输车将货物送至转运装置的货叉组件上，提升驱动机构带动货叉组件上升，以能够使无人叉车将托盘类货物叉走，无人叉车将托盘类货物放入高位。

本发明提供的转运装置可以实现托盘类货物的转向，可以将托盘类货物的高位取放和运输衔接在一起，可以实现各个过程的无人化工作，提高托盘类货物整个搬运过程的自动化，实现了托盘类物料出入库的自动化，实现出入库过程的设备专用化，提高了工作效率，节省人工劳动力，避免人工干涉时存在的工作人员受伤的风险。

进一步地，所述货叉组件包括货叉架和固定在所述货叉架上的货叉；所述提升驱动机构包括：提升油缸，所述提升油缸的固定部固定设置；提升支撑轴，所述提升支撑轴固定在所述提升支撑轴的活塞上；提升链条，所述提升链条的一端与所述提升支撑架连接，另一端绕过所述提升支撑轴后与所述货叉架连接。

进一步地，所述货叉的数量为三个，三个所述货叉沿所述货叉架的宽度方向间隔设置；所述货叉架的宽度方向与所述落地支撑架的宽度方向相同；在所述落地支撑架的长度方向上，所述提升支撑架位于所述落地支撑架的一侧，所述落地支撑架的另一侧敞开设置。

进一步地，在所述提升支撑架的高度方向上，所述提升支撑架的上部设有上极限位置开关，所述提升支撑架的底部设有下极限位置开关；所述上极限位置开关和所述下极限位置开关均与所述提升驱动机构通信连接。

进一步地，所述转运装置还包括到位检测开关，所述到位检测开关用于检测无人叉车到位。

进一步地，所述提升支撑架上还设有指示灯。

进一步地，所述落地支撑架上还设有紧急开关。

进一步地，所述转运装置还包括连接架，所述连接架的一端与所述落地支撑架连接，另一端与所述提升支撑架连接。

本发明还提供一种托盘类货物自动化搬运系统，包括无人叉车、AGV运输车以及上述转运装置，所述无人叉车和所述AGV运输车均与所述转运装置通信连接。

本发明还提供一种托盘类货物自动化搬运方法，

对托盘类货物进行出库时：

无人叉车将托盘类货物运送至转运装置；

转运装置接受托盘类货物后将托盘类货物降至设定位置；

AGV运输车将当前位置的托盘类货物叉取；

对托盘类货物进行入库时：

AGV运输车将托盘类货物运送至转运装置处；

转运装置接受托盘类货物后将托盘类货物举升至设定位置；

无人叉车当前位置的托盘类货物叉取。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的转运装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的托盘类货物搬运系统的结构示意图；

图3为图2所示的托盘类货物搬运系统中无人叉车的一种取放货结构示意图；

图4为图2所示的托盘类货物搬运系统中无人叉车的另一种取放货结构示意图；

图5为图2所示的托盘类货物搬运系统中AVG运输车的取放货结构示意图。

图标：1-无人叉车；2-转运装置；3-AGV运输车；4-托盘类货物；21-提升支撑架；22-提升驱动机构；23-落地支撑架；24-货叉组件；25-上极限位置开关；26-下极限位置开关；27-到位检测开关；28-指示灯；29-紧急开关；210-连接架；221-提升油缸；222-提升支撑轴；223-提升链条；241-货叉架；242-货叉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

如图1至图5所示，本发明实施例提供一种转运装置2，包括：提升支撑架21、提升驱动机构22、落地支撑架23和货叉组件24；提升驱动机构22安装在提升支撑架21上；提升支撑架21连接固定在落地支撑架23的一侧；提升驱动机构22与货叉组件24连接，以带动货叉组件24沿提升支撑架21的高度方向上下运动，以使货叉组件24能够达到落地支撑架23的底部和升高至落地支撑架23上方。

本实施例提供的转运装置2与无人叉车1配合使用，无人叉车1取货后，按照设定路线到达转运装置2处；转运装置2中的提升驱动机构22带动货叉组件24上升至设定位置，此时，无人叉车1将托盘类货物4放置在转运装置2的货叉组件24上，然后无人叉车1退回；提升驱动机构22带动货叉组件24下降至落地支撑架23的底部，后续AGV运输车3可以将货叉组件24上的托盘类货物4叉走。本实施例提供的转运装置2可以实现货物落地(并不是指将货物放置在地上，而是指货物的位置相较于无人叉车1的货叉242的低位较低，更靠近地面)，方便AGV运输车3叉货。当需要向高位放货时，AGV运输车3将货物送至转运装置2的货叉组件24上，提升驱动机构22带动货叉组件24上升至落地支撑架的上方的设定位置，以能够使无人叉车1将托盘类货物4叉走，无人叉车1将托盘类货物4放入高位。

本实施例提供的转运装置2可以实现托盘类货物4的转向，可以将托盘类货物4的高位取放和运输衔接在一起，可以实现各个过程的无人化工作，提高托盘类货物4整个搬运过程的自动化，实现了托盘类物料出入库的自动化，实现出入库过程的设备专用化，提高了工作效率，节省人工劳动力，避免人工干涉时存在的工作人员受伤的风险。

其中，提升驱动机构22的结构形式可以为多种，例如：提升驱动机构22包括驱动电机、主动链轮、传动链条和从动链轮，驱动电机固定在提升支撑架21上，驱动电机与主动链轮传动连接，主动链轮通过传动链条与从动链轮传动连接，从动链轮设置在提升支撑架21的顶部，传动链条与货叉组件连接。

作为一种可选方案，如图1所示，货叉组件24包括货叉架241和固定在货叉架241上的货叉242；提升驱动机构22包括：提升油缸221、提升支撑轴222和提升链条223，提升油缸221的固定部固定设置；提升支撑轴222固定在提升支撑轴222的活塞上；提升链条223的一端与提升支撑架21连接，另一端绕过提升支撑轴222后与货叉架241连接。

本实施例中，提升油缸221的固定部可以固定在地面上，还可以固定在提升支撑架21上。提升油缸221的活塞伸缩，从而带动提升支撑轴222上下运动，进而带动货叉组件24上下运动。这种提升驱动机构22运动平稳。

其中，可以在提升油缸221的两侧均设置提升链条223，相应的在提升支撑轴222的两端均设置轴承，一个提升链条223绕过一个轴承，从而使得货叉组件24的运动更加平稳。

在上述实施例基础之上，货叉242的数量可以根据托盘的结构形式来设置。

例如：如图1所示，货叉242的数量为三个，三个货叉242沿货叉架241的宽度方向间隔设置；货叉架241的宽度方向与落地支撑架23的宽度方向相同；在落地支撑架23的长度方向上，提升支撑架21位于落地支撑架23的一侧，落地支撑架23的另一侧敞开设置。

本实施例提供的转运装置2可以用于川字型托盘(或者与川字型托盘结构相似的托盘)的搬运。容易理解的是，落地支撑架23的长度大于其宽度，货叉242的长度小于落地支撑架23的长度，在落地支撑架23的长度方向上，落地支撑架23的一侧开口设置，则无人叉车1可以在落地支撑架23的开口侧进行取放托盘类货物4，也可以在落地支撑架23的宽度方向上的一侧进行取放托盘类货物4，也即，无论无人叉车1叉取托盘类货物4的长边还是短边，都可以通过转运装置2进行转运。

在上述实施例基础之上，进一步地，可以设置货叉与货叉架可拆卸连接，例如：沿货叉架的长度方向设置多个螺栓孔，在货叉的尾端相应设置连接孔，可以通过螺栓或者螺钉等紧固件实现货叉与货叉架的可拆卸连接；货叉架的数量为多个，可以根据托盘的具体结构形式，在货叉架上安装合适数量的货叉，或者调整货叉的位置，从而可以适应不同结构形式的托盘，提高本发明实施例的转运装置的应用范围，提高七灵活性和实用性。

货叉可以在货叉架上移动(具体地，沿货叉的长度方向移动)，在货叉和货叉架之间设置固定件，固定件将货叉相对货叉架的位置固定。可以通过驱动货叉运动以调整货叉在货叉架上的位置，然后通过固定件实现货叉的位置固定。可以在货叉上设置滑槽，在货叉上设置与滑槽相配合的滑块。固定件可以包括转动设置在货叉上的卡扣以及设置在货叉架上的沿货叉架的长度方向延伸的条形凸起，卡扣能够扣在凸起上；或者固定件可以包括设置滑槽内的电磁铁以及设置在滑块上的磁吸配合件(例如由具有磁性金属制成的块状体)，需要固定货叉时，电磁铁通电，从而将磁吸配合件吸附，进而将货叉固定，需要移动货叉时，电磁铁断电，电磁铁对磁吸配件失去吸力。通过移动货叉改变货叉的位置，从而可以使得转运装置适应不同结构形式的托盘，提高本发明实施例的转运装置的应用范围，提高七灵活性和实用性。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，在提升支撑架21的高度方向上，提升支撑架21的上部设有上极限位置开关25，提升支撑架21的底部设有下极限位置开关26；上极限位置开关25和下极限位置开关26均与提升驱动机构22通信连接。

本实施例中，相较于通过控制系统计算对货叉242的行程进行控制，上极限位置开关25和下极限位置开关26对货叉242行程的控制更加可靠。当货叉架241上升至触发上极限位置开关25时，提升驱动机构22停止工作，货叉架241保持在高位，也即货叉242保持在高位；当货叉架241下降至触发上极限位置开关25时，提升驱动机构22停止工作，货叉架241保持在低位，也即货叉242保持在低位。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，转运装置2还包括到位检测开关27，到位检测开关27用于检测无人叉车1到位。

本实施例中，可以通过到位检测开关27检测无人叉车1是有道道指定位置，使得无人叉车1和转运装置2之间的配合工作更加紧密、可靠。

下以长边为1.2m，短边为1m的川字型托盘为例，说明货物出入库过程：

1，叉取长边(1.2m)出库，如图3所示：转运装置2的提升油缸221进行顶升，通过提升链条223和货叉架241将货叉242提升，当上极限位置开关25触发时，升降停止，货叉242维持在高位；无人叉车1根据导航指令自动从高位货架上叉取货物，并运输至转运装置2的一侧；无人叉车1到达位置后，无人叉车1将自身货叉242举升至合适高度，之后按照导航向前缓慢运动。当触发转运装置2的到位检测开关27时，无人叉车1停止前进，控制其自身货叉242降至合适高度，将货物完全放置于货叉242上；然后，无人叉车1向后缓慢退出，当无人叉车1完全退出一定范围后，无人叉车1给出相应指令信息，转运装置2控制货叉242带动货物开始下降，当下极限位置开关26触发时，货物4停止下降；货叉242降低至低位后，给出信号；呼叫AGV运输车3进行取货，AGV运输车3取货后，给出信号；转运装置2接收信号后，将货叉242举升至高位，等待下次任务。

2，叉取长边(1.2m)入库：与长边(1.2m)出库过程基本相反，

3，叉取短边(1m)出库，如图4所示：将转运装置2的货叉242的安装位置进行调整至合适位置，可以选择性地将到位检测开关27拆除；转运装置2的提升油缸221进行顶升，通过提升链条223和货叉架241将货叉242提升；当上极限位置开关25触发时，升降停止，货叉242维持在高位；无人叉车1根据导航指令自动从高位货架上叉取货物，并运输至落地支撑架23的开口侧；无人叉车1到达位置后，无人叉车1将自身货叉242举升至合适高度，之后按照导航向前缓慢运动，导航至合适位置后，控制其自身货叉242下降，将货物完全放置于转运装置2的货叉242上；此时无人叉车1向后缓慢退出，当无人叉车1完全退出转运装置2后，给出相应指令信息，转运装置2控制货叉242带动货物开始下降；当下极限位置开关26触发时，货叉242停止下降；货叉242降低至低位后，给出信号；呼叫AGV运输车3进行取货，AGV运输车3取货后，给出信号；此时转运装置2接收信号后，将货叉242举升至高位，等待下次任务。

4，叉取短边(1m)入库：与短边(1m)出库过程基本相反。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，提升支撑架21上还设有指示灯28，可以设置当指示灯28亮时，表示转运装置2正常工作；根据指示灯28的状态可以直接了解转运装置2的状态，方便使用。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，落地支撑架23上还设有紧急开关29，提高了转运装置2的安全性和可靠性。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，转运装置2还包括连接架210，连接架210的一端与落地支撑架23连接，另一端与提升支撑架连接。

本实施例中，连接架210、落地支撑架23和提升支撑架21之间形成三角形结构，使得落地支撑架23和提升支撑架21之间的连接更加牢固。

如图2至图5所示，本发明的实施例还提供了一种托盘类货物4自动化搬运系统，包括无人叉车1、AGV运输车3(可以采用CN114906773A公开的叉车机器人)以及上述任一技术方案的转运装置2。

本实施例提供的托盘类货物4自动化搬运系统可以实现托盘类货物4出入库和运输的自动化，可以适用于无尘车间或高标准库房的要求。

本发明的实施例还提供了一种托盘类货物4自动化搬运方法，包括：

对托盘类货物4进行出库时：

无人叉车1将托盘类货物4运送至转运装置2；

转运装置2接受托盘类货物4后将托盘类货物4降至设定位置；

AGV运输车3将当前位置的托盘类货物4叉取；

对托盘类货物4进行入库时：

AGV运输车3将托盘类货物4运送至转运装置2处；

转运装置2接受托盘类货物4后将托盘类货物4举升至设定位置；

无人叉车1当前位置的托盘类货物4叉取。

本实施例中，通过转运装置2对托盘类货物4的转向，实现货物出入库的自动化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。