CN103610353B - 一种自动存取柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动存取柜，包括柜体，所述的柜体内设有置物架以及搁置在置物架上的置物箱，所述的柜体内还设有移动装置和叉取置物箱的货叉，所述的移动装置还连接有一个控制器，所述的移动装置包括左右移动机构、前后移动机构和上下移动机构，其中，所述的左右移动机构包括支撑板和滑动板，所述的支撑板与前后移动机构或上下移动机构相连，所述的支撑板上端面设有左右延伸的滑轨、第一电机和与第一电机的动力输出端相连的可左右转动的齿轮，所述的滑动板的下端面设有与滑轨配合的滑块，以及与齿轮配合的齿条，所述的滑动板上端面的左右两侧分别设有货叉。本发明旨在提供一种结构简单，操作快捷，控制稳定，取物准确，费用低廉的自动存取柜。

Description

一种自动存取柜

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别是一种自动存取柜。

背景技术

随着科学技术的发展，人们日常生活中的物品自动化程度越来越高。在现有的技术中，对储物柜、衣柜和书柜等柜体的自动化改造主要集中在将柜体高层的物品移动到低层。

在专利申请号为201210093405.5的《一种循环自动储物柜》中，提供了一种自动存取物品的储物柜，其方案主要为：在柜体的高层上设置水平移动水平牵引机构，在柜体侧面设置垂直移动机构，在垂直机构下部的地面设置牵引机构，通过柜体上的牵引机构将物品运输到垂直移动机构上，通过垂直移动机构的升降将物品移动到地面，然后通过地面的牵引机构将物品运送到目的地。上述方案虽然可以将物品顺利的运送到目的地，但是存在以下缺陷：首先机构复杂，需要在地面、柜体、以及柜体的侧面设置多个牵引机构；其次，取物程序复杂，特别是同一层具有多个物品时，需要借助辅助储物架来进行腾挪；再次，该设计仅可以用于单面货架，不能应用到双面货架，降低了工作效率。

发明内容

本发明提供一种结构简单、工作效率高的自动存取柜。

本发明提供的技术方案为：一种自动存取柜，包括柜体，所述的柜体内设有置物架以及搁置在置物架上的置物箱，所述的柜体内还设有移动装置和叉取置物箱的货叉，所述的移动装置还连接有一个控制器，所述的移动装置包括左右移动机构、前后移动机构和上下移动机构，其中，所述的左右移动机构包括支撑板和滑动板，所述的支撑板与前后移动机构或上下移动机构相连，所述的支撑板上端面设有左右延伸的滑轨、第一电机和与第一电机的动力输出端相连的可左右转动的齿轮，所述的滑动板的下端面设有与滑轨配合的滑块，以及与齿轮配合的齿条，所述的滑动板上端面的左右两侧分别设有货叉。

上述的自动存取柜中，所述的滑轨包括外滑轨和内滑轨，所述的外滑轨固定在支撑板的上端面，所述的内滑轨置于外滑轨的内部，沿外滑轨滑动，所述的滑块设在内滑轨内部并沿内滑轨滑动。

上述的自动存取柜中，所述的齿轮为两个，设置在齿条的两端，所述的两个齿轮的轴线的同一侧分别连接有皮带轮，所述的两个皮带轮通过皮带连接。

上述的自动存取柜中，所述的上下移动机构包括竖直设置在前后移动机构上的三根光滑杆和一根丝杆，所述的丝杆一端连接有第二电机的动力输出端，所述的丝杆上设有与丝杆外螺纹配合的螺母，所述的光滑杆上套接有轴承，所述的螺母与其中一根光滑杆的轴承通过第一托架连接，所述的另外两根光滑杆的轴承通过第二托架连接，所述第一托架和第二托架分别与支撑板的两端连接。

上述的自动存取柜中，所述的第一电机设置在第一电机座上，所述的第一电机座上设有供第一电机的动力输出端穿过的第一通孔，所述第一电机座的底部固定在支撑板上；所述的第二电机设置在第二电机座上，所述的第二电机座上设有供第二电机的动力输出端穿过的第二通孔，所述的第二电机座的底部固定在第一托架上。

上述的自动存取柜中，所述的货叉上设有梯形凹槽，所述的梯形凹槽的上端面的面积大于下端面的面积，所述的置物箱的底部设有与梯形凹槽配合的梯形凸出。

上述的自动存取柜中，所述的置物架包括由角铁组成的长方体框架，所述框架的左右两侧面分别连接有竖直设置的角铁，所述的竖直设立的角铁之间的距离与置物箱的宽相适应，所述的竖直设置的角铁上设置有至少一排垂直于侧面的角铁，所述的垂直于侧面的角铁的长度与置物箱的长度相适应。

上述的自动存取柜中，所述的柜体的一端设有柜门，所述的柜门上左右两侧分别设有从置物箱取出或者放入物品的窗口，以及与控制器相连的控制面板。

上述的自动存取柜中，所述的柜门后侧设有探测移动装置的位置的定位传感器。

与现有技术相比，本发明所述的自动存取柜在移动装置上集合了左右移动机构、上下移动机构和前后移动机构，结构简单，控制方便，额外的辅助移动装置就可以完成置物箱的移取工作；此外，采用可伸缩的滑轨作为左右移动机构，可以保证整个装置可以置于一个狭窄的通道中，当需要移取置物箱时，只需要操作左右移动机构就可以将货叉伸出，当移取到置物箱时又可以收缩回来，保证整个装置在前后和上下移动过程中的左右空间最小化。

此外，货叉和置物箱采用相互配合的凸起和凹槽可以保证货物在移动过程中的稳定性，防止货物跌落，并且通过采用电机座减小了电机运行时的震动，进一步增强了货物移送过程的稳定性。

更进一步地，采用角铁作为置物架的制作材料，充分的考虑到本方案需要快速应用到各个不同的场所的需求，拆装简单，操作快捷，并且整个结构轻便牢固，降低安装和材料费用。

为了克服现有技术中货叉叉取获取的不稳定性，本方案还在柜门后设置了定位感应器，使移动装置定位准确，为控制器计算移动路径提供了准确的起始坐标点，提高货叉叉取置物箱的准确性。

附图说明

图1是本实施例的主视图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本实施例的右视图；

图4是本实施例的左视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

参考图1至图4所示，本发明的一种自动存取柜，包括柜体1，所述的柜体1内设有置物架2以及搁置在置物架2上的置物箱3，所述的柜体1内还设有移动装置5和叉取置物箱3的货叉4，所述的移动装置5还连接有一个控制器6，所述的移动装置5包括左右移动机构7、前后移动机构8和上下移动机构9，其中，所述的左右移动机构7包括支撑板10和滑动板11，所述的支撑板10与前后移动机构8或上下移动机构9相连，所述的支撑板10上端面设有左右延伸的滑轨12、第一电机13和与第一电机13的动力输出端相连的可左右转动的齿轮14，所述的滑动板11的下端面设有与滑轨12配合的滑块15，以及与齿轮14配合的齿条16，所述的滑动板11上端面的左右两侧分别设有货叉4，其中，所述的滑轨12包括外滑轨17和内滑轨18，所述的外滑轨17固定在支撑板的上端面，所述的内滑轨18置于外滑轨17的内部，沿外滑轨17滑动，所述的滑块15与内滑轨18配合，沿内滑轨18滑动，所述的齿轮14为两个，设置在齿条16的两端，所述的两个齿轮14的轴线的同一侧分别连接有皮带轮19，所述的两个皮带轮19通过皮带连接，其中的一个齿轮与第一电机13的动力输出端相连，通过皮带带动皮带轮转动可以保证两个齿轮保持同样的转速转动，使左右移动机构移动平稳，防止移取货物时，货物跌落损坏。

在本实施例中，所述的上下移动机构9包括竖直设置在前后移动机构8上的三根光滑杆20和一根丝杆21，所述的丝杆21一端连接有第二电机22的动力输出端，所述的丝杆21上设有与丝杆21外螺纹配合的螺母23，所述的光滑杆20上套接有轴承24，所述的螺母23与其中一根光滑杆20的轴承24通过第一托架25连接，所述的另外两根光滑杆20的轴承24通过第二托架连接26，所述第一托架25和第二托架26分别与支撑板10的两端连接，在时间应用中，只需通过控制第二电机22的正转或者反转就可以达到提升或者降低货叉4的目的，其中，第一电机13和第二电机22可以采用步进电机，使电机运行更加平稳。所述的第一电机13设置在第一电机座27上，所述的第一电机座27上设有供第一电机13的动力输出端穿过的第一通孔28，所述第一电机座27的底部固定在支撑板10上；所述的第二电机22设置在第二电机座29上，所述的第二电机座29上设有供第二电机22的动力输出端穿过的第二通孔30，所述的第二电机座29的底部固定在第一托架25上，通过设计第一电机座27和第二电机座29，可以使电机运行时的震动传递到左右移动机构或者上下移动机构上时，可以有效的减轻，更进一步地，可以在第一电机座27和支撑板10以及第二电机座29与第一托架25之间设置减震橡胶垫，可以起到更优异的减震效果，使叉取货物时更加稳定。

在本实施例中，所述的货叉4上设有梯形凹槽31，所述的梯形凹槽31的上端面的面积大于下端面的面积，所述的置物箱3的底部设有与梯形凹槽31配合的梯形凸出32，通过相互配合的凹槽，可以防止货物在货叉上晃动，增强货物移动的稳定性，更进一步地，该置物箱3可以采用玻璃钢材料，一方面可以保证置物箱重量轻，减轻货叉的负荷，增强整个移动装置的稳定性，另一方面玻璃钢材料制成的置物箱硬度高，抗老化，可以长时间使用，并且可以承装腐蚀性或者密度较大的物品。所述的置物架2包括由角铁组成的长方体框架33，所述框架33的左右两侧面分别连接有竖直设置的角铁34，所述的竖直设立的角铁34之间的距离与置物箱的宽相适应，所述的竖直设置的角铁34上设置有至少一排垂直于侧面的角铁35，所述的垂直于侧面的角铁35的长度与置物箱3的长度相适应，上述的置物架采用角铁材料一方面可以减轻货架的重量，节约材料，另外一方面，可以方便安装人员快速拆装，使本发明的方案可以灵活的应用于各个不同的场所。所述的柜体1的一端设有柜门36，所述的柜门36上左右两侧分别设有从置物箱3取出或者放入物品的窗口37，以及与控制器6相连的控制面板38，所述的柜门36后侧设有探测移动装置5的位置的定位传感器，通过设置定位传感器，控制器6可以以该定位传感器定位的位置来设置各电机的转动圈数，使货叉能够准确的到达置物箱的位置，使叉取货物的操作更加准确和稳定。

在实际应用中，操作人员通过控制面板输入想要取出或者放入物品的置物箱的编号，控制器通过计算货叉从起始位置到目标位置的路线，生成控制信号，将控制信号传送给前后移动机构，上下移动机构和左右移动机构的电机，前后移动机构移动到指定的纵深位置，然后第二电机控制丝杆转动，引导螺母带动左右移动机构向上移动，移动到指定高度，然后第一电机控制左右移动机构的齿轮转动，带动货叉左移，使左侧的货叉叉取置物箱，或者带动货叉右移，使右侧的货叉叉取置物箱，然后再按上述步骤的逆步骤将置物箱运送的柜门处。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动存取柜，包括柜体(1)，所述的柜体(1)内设有置物架(2)以及搁置在置物架(2)上的置物箱(3)，所述的柜体(1)内还设有移动装置(5)和叉取置物箱(3)的货叉(4)，所述的移动装置(5)还连接有一个控制器(6)，其特征在于，所述的移动装置(5)包括左右移动机构(7)、前后移动机构(8)和上下移动机构(9)，其中，所述的左右移动机构(7)包括支撑板(10)和滑动板(11)，所述的支撑板(10)与前后移动机构(8)或上下移动机构(9)相连，所述的支撑板(10)上端面设有左右延伸的滑轨(12)、第一电机(13)和与第一电机(13)的动力输出端相连的可左右转动的齿轮(14)，所述的滑动板(11)的下端面设有与滑轨(12)配合的滑块(15)，以及与齿轮(14)配合的齿条(16)，所述的滑动板(11)上端面的左右两侧分别设有货叉(4)，所述的滑轨(12)包括外滑轨(17)和内滑轨(18)，所述的外滑轨(17)固定在支撑板(10)的上端面，所述的内滑轨(18)置于外滑轨(17)的内部并沿外滑轨(17)滑动，所述的滑块(15)设在内滑轨(18)的内部并沿内滑轨(18)滑动，置物箱(3)为玻璃钢材料。

2.根据权利要求1所述的自动存取柜，其特征在于，所述的齿轮(14)为两个，设置在齿条(16)的两端，所述的两个齿轮(14)的轴线的同一侧分别连接有皮带轮(19)，所述的两个皮带轮(19)通过皮带连接。

3.根据权利要求1所述的自动存取柜，其特征在于，所述的上下移动机构(9)包括竖直设置在前后移动机构(8)上的三根光滑杆(20)和一根丝杆(21)，所述的丝杆(21)一端连接有第二电机(22)的动力输出端，所述的丝杆(21)上设有与丝杆(21)外螺纹配合的螺母(23)，所述的光滑杆(20)上套接有轴承(24)，所述的螺母(23)与其中一根光滑杆(20)的轴承(24)通过第一托架(25)连接，另外两根光滑杆(20)的轴承(24)通过第二托架(26)连接，所述第一托架(25)和第二托架(26)分别与支撑板(10)的两端连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的自动存取柜，其特征在于，所述的货叉(4)上设有梯形凹槽(31)，所述的梯形凹槽(31)的上端面的面积大于下端面的面积，所述的置物箱(3)的底部设有与梯形凹槽(31)配合的梯形凸出(32)。

5.根据权利要求1所述的自动存取柜，其特征在于，所述的柜体(1)为由角铁组成的长方体框架(33)，所述的置物架(2)包括与框架(33)的左右两侧面分别连接的竖直设置的角铁(34)和至少一排连接在竖直设置的角铁(34)上的垂直于侧面的角铁(35)，所述的竖直设立的角铁(34)之间的距离与置物箱(3)的宽相适应，所述的垂直于侧面的角铁(35)的长度与置物箱(3)的长度相适应。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的自动存取柜，其特征在于，所述的柜体(1)的一端设有柜门(36)，所述的柜门(36)上左右两侧分别设有从置物箱(3)取出或者放入物品的窗口(37)，以及与控制器(6)相连的控制面板(38)。

7.根据权利要求6所述的自动存取柜，其特征在于，所述的柜门(36)后侧设有探测移动装置(5)的位置的定位传感器。