本发明所述的货架拣选堆垛机及其方法，在载货台增加单件拣选功能的相应结构设计与控制手段，以此来实现货格中自动进行整垛板材类货物的高度变化与任意拣选指定货格中单件板材的存取作业，达到提高拣选作业准确性和提升作业效率的目的。货架拣选堆垛机包括载货台，在载货台的架体顶部活动地连接有用于取放货物的机械手装置，所述的机械手装置包含通过机械手升降驱动组件传动运行的机械手升降组件，在机械手升降组件上活动地设置有通过机械手伸缩驱动组件传动运行的机械手伸缩组件，在机械手伸缩组件上连接吸盘组件。

  1.一种货架拣选堆垛机，包括滑动运行于地轨和天轨并水平设置的下横梁和上横梁，

  在下横梁和上横梁之间垂向地连接有前立柱和后立柱，在前立柱和后立柱之间滑动连接有

  载货台，其特征是：在载货台的架体顶部活动地连接有用于取放货物的机械手装置，所述

  的机械手装置包含通过机械手升降驱动组件传动运行的机械手升降组件，在机械手升降组

  件上活动地设置有通过机械手伸缩驱动组件传动运行的机械手伸缩组件，在机械手伸缩组

  所述的机械手升降组件包括两组对称设置的升降架、垂向地设置于升降架上的滑轨、

  所述的机械手升降驱动组件包括升降驱动伺服电机，升降驱动伺服电机的输出端向两

  侧分别连接一驱动轴，驱动轴的侧端套设有链轮，在升降架底部还轴设有另一组链轮，在两

  2.根据权利要求1所述的货架拣选堆垛机，其特征是：所述的机械手装置还包括固定

  连接于载货台架体内侧的机械手支撑架体，在机械手支撑架体的顶部安装有测距开关。

  3.根据权利要求1所述的货架拣选堆垛机，其特征是：在吸盘组件上安装行程开关。

  4.根据权利要求1所述的货架拣选堆垛机，其特征是：所述的机械手伸缩组件包括两

  组沿水平方向对称分布的、固定安装于滑架顶部的伸缩导轨，在伸缩导轨上排列有齿条；

  所述的机械手伸缩驱动组件包括固定安装于吸盘组件一侧的伸缩驱动电机和一组齿

  轮箱，齿轮箱通过联轴编码器轴向地驱动连接一组横向设置的同步输出轴，同步输出轴的

  侧端、以及齿轮箱分别驱动连接一组链轮，两组链轮分别啮合设置于两侧伸缩导轨上的齿

  5.根据权利要求1所述的货架拣选堆垛机，其特征是：所述的吸盘组件包括一水平设

  置的吸盘滑架，在吸盘滑架的顶部设置有两组滑动地卡扣连接于伸缩导轨的滑条；所述伸

  在吸盘滑架的底部连接有至少一组吸盘，至少一组吸盘的侧端连通有吸盘气缸，相邻

  6.根据权利要求5所述的货架拣选堆垛机，其特征是：吸盘组件设置有三组平行分布

  7.根据权利要求5所述的货架拣选堆垛机，其特征是：在吸盘滑架的底部对称地设置

  有数组重定位装置，每组重定位装置包含有重定位气缸和定位装置导轨、以及由重定位气

  8.应用如权利要求1至7任一所述货架拣选堆垛机的货架拣选方法，其特征是：在取

  放整垛货物时，堆垛机沿地轨和天轨水平运行至指定的货架处，载货台沿前立柱和后立柱

  垂向升降至仓位水平端，由底部的货叉组件从仓位中叉取货物或将货物送至仓位中存储；

  拣选单件板材类货物的过程中，首先，吸盘组件在机械手伸缩驱动组件的驱动下伸入

  指定的仓位中；然后，吸盘组件在机械手升降驱动组件的驱动下降并触碰货物的垂向上方；

  随后，吸盘组件的吸盘连续地伸出与返回以实现货物表面的破真空操作；最后，待完成货物

  表面破真空后，吸盘组件吸附并定位货物，由机械手升降驱动组件驱动将单件板材类货物

  提升至初始位置高度，机械手伸缩驱动组件驱动吸盘组件和货物返回至载货台的水平中心

  9.根据权利要求8所述的货架拣选方法，其特征是：在吸盘组件吸附货物之前，通过

  依靠测距开关和行程开关进行双重定位，以控制并定位吸盘垂向升降与水平伸缩的行程。

  10.根据权利要求9所述的货架拣选方法，其特征是：在吸盘组件吸附货物之前，依靠

  定位装置导轨的水平导向，在重定位气缸驱动下，数组重定位挡板对称地在水平方向上往

  复伸缩以实现沿整垛货物轮廓的外沿进行收拢整形，以保证整垛货物与载货台和货位之间

  伸缩驱动电机同步驱动齿轮箱和同步输出轴，两组链轮分别沿伸缩导轨上的齿条滚动

  [0001]本发明涉及一种同时满足整垛和单件板类货物实现取放拣选作业的堆垛机及其

  [0002]在物流仓储行业的输送设备中，对于快速拣选的准确性与作业效率有着较高的要

  [0003]目前因物流订单需求的多样性，常常要针对货架上整垛的板材进行快速地货物

  高度增高或降低以满足出货的外形需求；或是，将货格中的整垛货物中拣选出单件板材进

  行出库作业、以及将输送线上的单件板材类货物单独地存放至指定的已存货的货格中。基

  于上述现有常见的作业场景，现有堆垛机设备明显地并不适用，即仅能满足整垛板材类货

  物的存取而不适应在货格中进行单件板材的拣选作业，拣选准确性与作业效率均较低。

  [0005]本发明所述的货架拣选堆垛机及其方法，在于解决上述现存技术存在的问题而提

  出在载货台增加单件拣选功能的相应结构设计与控制手段，以此来实现货格中自动进行整垛

  板材类货物的高度变化与任意拣选指定货格中单件板材的存取作业，达到提高拣选作业准

  [0006]为实现上述设计目的，所述的货架拣选堆垛机包括滑动运行于地轨和天轨并水平

  设置的下横梁和上横梁，在下横梁和上横梁之间垂向地连接有前立柱和后立柱，在前立柱

  和后立柱之间滑动连接有载货台；在载货台的架体顶部活动地连接有用于取放货物的机械

  手装置，所述的机械手装置包含通过机械手升降驱动组件传动运行的机械手升降组件，在

  机械手升降组件上活动地设置有通过机械手伸缩驱动组件传动运行的机械手伸缩组件，在

  机械手伸缩组件上连接吸盘组件；所述的机械手升降组件包括两组对称设置的升降架、垂

  向地设置于升降架上的滑轨、以及通过设置在外侧的滑块滑动连接于两侧滑轨的滑架；所

  述的机械手升降驱动组件包括升降驱动伺服电机，升降驱动伺服电机的输出端向两侧分别

  连接一驱动轴，驱动轴的侧端套设有链轮，在升降架底部还轴设有另一组链轮，在两组链轮

  [0007]进一步地，所述的机械手装置还包括固定连接于载货台架体内侧的机械手支撑架

  [0009]进一步地，所述的机械手伸缩组件包括两组沿水平方向对称分布的、固定安装于

  滑架顶部的伸缩导轨，在伸缩导轨上排列有齿条；所述的机械手伸缩驱动组件包括固定安

  装于吸盘组件一侧的伸缩驱动电机和一组齿轮箱，齿轮箱通过联轴编码器轴向地驱动连接

  一组横向设置的同步输出轴，同步输出轴的侧端、以及齿轮箱分别驱动连接一组链轮，两组

  [0010]进一步地，所述的吸盘组件包括一水平设置的吸盘滑架，在吸盘滑架的顶部设置

  有两组滑动地卡扣连接于伸缩导轨的滑条；所述伸缩驱动电机、齿轮箱、以及同步输出轴的

  两端分别固定安装于吸盘滑架；在吸盘滑架的底部连接有至少一组吸盘，至少一组吸盘的

  [0011]进一步地，吸盘组件设置有三组平行分布的吸盘，两侧吸盘的侧端分别连通一组

  [0012]进一步地，在吸盘滑架的底部对称地设置有数组重定位装置，每组重定位装置包

  括有重定位气缸和定位装置导轨、以及由重定位气缸驱动连接并可沿定位装置导轨往复滑

  [0013]基于上述货架拣选堆垛机的结构改进，本申请同时下述新的货架拣选方法：

  [0014]在取放整垛货物时，堆垛机沿地轨和天轨水平运行至指定的货架处，载货台沿前

  立柱和后立柱垂向升降至仓位水平端，由底部的货叉组件从仓位中叉取货物或将货物送至

  [0015]拣选单件板材类货物的过程中，首先，吸盘组件在机械手伸缩驱动组件的驱动下

  伸入指定的仓位中；然后，吸盘组件在机械手升降驱动组件的驱动下降并触碰货物的垂向

  上方；随后，吸盘组件的吸盘连续地伸出与返回以实现货物表面的破真空操作；最后，待完

  成货物表面破真空后，吸盘组件吸附并定位货物，由机械手升降驱动组件驱动将单件板材

  类货物提升至初始位置高度，机械手伸缩驱动组件驱动吸盘组件和货物返回至载货台的水

  [0016]进一步地，在吸盘组件吸附货物之前，通过依靠测距开关和行程开关进行双重定

  [0017]进一步地，在吸盘组件吸附货物之前，依靠定位装置导轨的水平导向，在重定位气

  缸驱动下，数组重定位挡板对称地在水平方向上往复伸缩以实现沿整垛货物轮廓的外沿进

  行收拢整形，以保证整垛货物与载货台和货位之间的安全作业距离；伸缩驱动电机同步驱

  动齿轮箱和同步输出轴，两组链轮分别沿伸缩导轨上的齿条滚动而带动吸盘组件整体地沿

  [0018]综上内容，本申请所述的货架拣选堆垛机及其方法具有的优点是，在满足整垛货

  物存放功能的基础上增加了单件板材类货物的存放与拣选功能，能快速、准确地实现整

  垛货物高度的升降变化与出货要求，更明显地适用单件板材高效进出库作业操作，有效

  [0023]图4‑1和图4‑2分别是机械手升降与驱动组件不同角度的结构示意图；

  [0026]实施例1，如图1至图6所示，一种新型的货架拣选堆垛机应用于自动化仓储作业现

  场，该堆垛机包括分别滑动运行于地轨1和天轨9并水平设置的下横梁2和上横梁5，下横梁2

  [0027]在下横梁2和上横梁5之间垂向地连接有前立柱3和后立柱8，前立柱3和后立柱8是

  [0028]在前立柱3和后立柱8之间滑动连接有载货台4，载货台4在上、下横梁之间升降以

  [0029]载货台4具有一框架结构的架体10，在架体10的底部活动地设置有货叉组件18以

  [0030]与现存技术的区别之处在于，在架体10的顶部活动地设置有用于实现单件板材类

  [0031]所述的机械手装置包含固定连接于载货台架体10内侧的机械手支撑架体17，在机

  械手支撑架体17上活动地设置有通过机械手升降驱动组件15传动运行的机械手升降组件

  13，在机械手升降组件13上活动地设置有通过机械手伸缩驱动组件14传动运行的机械手伸

  缩组件16，在机械手伸缩组件16上连接吸盘组件12，在吸盘组件12上连接重定位装置11。

  [0032]具体地，所述的机械手升降组件13包括两组对称地固定于机械手支撑架体17内侧

  的升降架13‑1、垂向地设置于升降架13‑1上的滑轨13‑3、以及通过设置在外侧的滑块13‑4

  [0033]所述的机械手升降驱动组件15包括固定安装于机械手支撑架体17顶部的升降驱

  动伺服电机15‑1，升降驱动伺服电机15‑1的输出端向两侧分别连接一驱动轴15‑2，驱动轴

  15‑2通过数组轴承15‑3悬挂连接于机械手支撑架体17，驱动轴15‑2的侧端套设有链轮15‑

  4，在升降架13‑1底部还轴设有另一组链轮15‑4，在两组链轮15‑4垂向之间闭环缠绕有一组

  [0034]进一步地，在机械手支撑架体17的顶部安装有测距开关23以监控升降架13‑1、也

  即间接地监控吸盘组件12的垂向移动距离，以此来实现一种吸盘组件存放货物的升降距离的

  [0035]另外，还可在吸盘组件12上安装行程开关24，当吸盘组件12能够吸取或到达释放

  板材类货物的工位高度时，可由升降驱动伺服电机15‑1控制升降架13‑1、也即间接地控制

  吸盘组件12的垂向位置，以此来实现一种吸盘组件存放货物的升降距离的较精细的行走定

  [0036]所述的机械手伸缩组件16包括两组沿水平方向对称分布的、固定安装于滑架13‑2

  [0037]所述的机械手伸缩驱动组件14包括固定安装于吸盘组件12一侧的伸缩驱动电机

  14‑1和一组齿轮箱14‑2，齿轮箱14‑2通过联轴编码器轴向地驱动连接一组横向设置的同步

  输出轴14‑3，同步输出轴14‑3的侧端、以及齿轮箱14‑2分别驱动连接一组链轮(图中未示

  出)，两组链轮分别啮合设置于两侧伸缩导轨16‑1上的齿条；在伸缩驱动电机14‑1的驱动

  下，通过齿轮箱14‑2和同步输出轴14‑3同时传动两组链轮沿伸缩导轨16‑1上的齿条滚动，

  [0038]所述的吸盘组件12包括一水平设置的吸盘滑架12‑2，在吸盘滑架12‑2的顶部设置

  有两组滑动地卡扣连接于伸缩导轨16‑1的滑条12‑1；上述伸缩驱动电机14‑1、齿轮箱14‑2、

  [0039]在吸盘滑架12‑2的底部连接有至少一组吸盘21，至少一组吸盘21的侧端连通有一

  [0040]优选的实施方案是，吸盘组件12设置有三组平行分布的吸盘21，两侧吸盘21的侧

  端分别连通一组吸盘气缸22，中间组吸盘未连通有气缸；由此，由两侧的吸盘气缸22驱动并

  可连续地升降吸合板材类货物，实现板材类单件货物的破线，每组重定位装置11包括

  有重定位气缸19和定位装置导轨25、以及由重定位气缸19驱动连接并可沿定位装置导轨25

  [0042]依靠定位装置导轨25的水平导向，在重定位气缸19驱动下，数组重定位挡板20同

  步地沿吸盘滑架12‑2的底部伸缩以实现沿板材类货物轮廓外沿的整形定位，以保证板材类

  货物与与载货台和货位之间的安全距离，满足后续吸盘组件12吸取作业过程中的作业空间

  [0043]基于上述货架拣选堆垛机的结构改进，本申请同时实现了下述货架拣选方法：

  [0044]在取放整垛货物时，堆垛机沿地轨1和天轨9水平运行至指定的货架处，载货台4沿

  前立柱3和后立柱8垂向升降至仓位水平端，由底部的货叉组件18从仓位中叉取货物或将货

  [0045]拣选单件板材类货物的过程中，首先，吸盘组件12在机械手伸缩驱动组件14的驱

  动下伸入指定的仓位中；然后，吸盘组件12在机械手升降驱动组件15的驱动下降并触碰货

  物的垂向上方；随后，吸盘组件12的吸盘连续地伸出与返回以实现货物表面的破真空操作；

  动将单件板材类货物提升至初始位置高度，机械手伸缩驱动组件14驱动吸盘组件12和货物

  返回至载货台4的水平中心处；载货台4承载单件板材类货物出库以完成拣选作业。

  [0046]进一步地，在上述吸盘组件12吸附货物之前，通过依靠测距开关23和行程开关24

  [0047]进一步地，在上述吸盘组件12吸附货物之前，依靠定位装置导轨25的水平导向，在

  重定位气缸19驱动下，数组重定位挡板20对称地在水平方向上往复伸缩以实现沿整垛货物

  轮廓的外沿进行收拢整形，以保证整垛货物与载货台和货位之间的安全作业距离。

  [0048]进一步地，在机械手伸缩驱动组件14驱动吸盘组件12伸入仓位的过程中，伸缩驱

  动电机14‑1同步驱动齿轮箱14‑2和同步输出轴14‑3，两组链轮分别沿伸缩导轨16‑1上的齿

  [0049]进一步地，在升降驱动伺服电机15‑1的驱动下，驱动轴15‑2定轴转动以通过两端

  沿垂向分布的链轮15‑4带动两侧的链条15‑5同步升降，与链条15‑5固连的滑块13‑4通过升

  [0050]如上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属

  领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结

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