CN103738640A - 自动货柜系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动货柜系统，包括：轨道架；若干货柜，可移动的排布在轨道架上，且至少空出一个大于或等于货柜大小的空间用于货柜的移动倒换，至少一个移柜器，连接装置，用于使移柜器与货柜连接并带动货柜移动；运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，以及控制单元。本发明自动货柜系统通过倒换柜位实现了货柜多排无空当的密集排列，较传统技术能提升近一半的存储量；配合装卸器可从任意货柜的任意单元格中移出或移入货物，实现了自动化入货出货及精细化货物管理；货柜、轨道架采用标准化单元设计可自由拼接组装，布局灵活。适用于密集型仓储中心、超市自动货架、自动寄存柜、立体停车楼、自动货柜车、自动售货机、自动邮柜等。

Description

自动货柜系统

技术领域

本发明涉及一种自动货柜系统。

背景技术

传统的仓库、货柜车、立体停车楼、寄存柜、超市货架、自动售货机等存取货柜系统普遍自动化程度较低不易精确管理货物，而且各排货柜间不得不空出存取货物的通道空间，甚至通道面积要占到存储面积的一半左右，浪费了近一半的存储空间。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种自动货柜系统，该自动货柜系统能实现无存取通道的密集型自动存储，用以解决传统存取货柜系统由于技术结构缺陷造成的存储量小、自动化程度低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动货柜系统，包括：

轨道架，设置在所述自动货柜系统底面或任意相对的两面。

若干货柜，可移动的排布在所述轨道架上，且至少空出一个大于或等于所述货柜大小的空间用于所述货柜的移动倒换，所述货柜与所述轨道架配合的至少一面上设有滑动装置，用于使所述货柜在所述轨道架上自由移动。

至少一个移柜器，可移动的设置在所述轨道架上，所述移柜器上设有运动装置，用于使所述移柜器在所述轨道架上自由移动。

连接装置，用于使所述移柜器与所述货柜连接并带动所述货柜移动。

分别用于驱动所述运动装置和所述连接装置的运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，以及控制单元，耦合连接到所述运动装置驱动单元和所述连接装置驱动单元，所述控制单元用于控制所述移柜器带动货柜换位移动，以最短的路径、最少的移动次数将目标货柜移动至指定位置。

作为一种优选方案，还包括：

轨道柱，设置在所述轨道架表面，以及轨道檐，设置在所述轨道柱表面，用于分隔出货柜轨道和移柜器轨道。

作为一种优选方案，所述连接装置包括：

分别设置在所述货柜与所述移柜器上的相匹配的连接端，或分别设置在所述货柜与所述移柜器上的相匹配的接合面。

作为一种优选方案，还包括：

定位器，可伸缩的设置在所述货柜的至少一面上，用于嵌入到所述轨道檐间隙使所述货柜不能自由移动，即，使所述货柜处于锁定状态。

所述连接装置具体为设置在所述定位器上的插槽与设置在所述移柜器上与所述插槽相匹配且可伸缩的插销，所述插销插入所述插槽使所述移柜器与所述货柜处于连接状态，并且将所述定位器顶出所述轨道檐间隙使所述货柜可以自由移动，即，使所述货柜处于解锁状态，以使所述移柜器能带动所述货柜在所述轨道架上自由移动。

用于驱动所述插销的插销驱动单元，所述插销驱动单元与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述插销连接并解锁目标货柜或锁定并分离目标货柜。

作为一种优选方案，还包括：

若干齿孔，设置在所述轨道架表面对应所述移柜器轨道排布。

所述运动装置具体为匹配所述齿孔的移柜器齿轮，可伸缩的设置在所述移柜器上，用于伸出并啮合到所述齿孔以使所述移柜器沿所述移柜器轨道移动。

用于驱动所述移柜器齿轮的齿轮驱动单元，所述齿轮驱动单元与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述移柜器齿轮带动所述移柜器移动到目标货柜下，以及带动与所述移柜器处于连接状态的所述货柜移动到指定位置。

作为一种优选方案，还包括：

至少一个装卸器，设置在所述轨道架至少一个侧面上，用于对所述货柜装入或取出货物，装卸器包括驱动齿轮和带有传动齿轮的传送带，可移动的固定在二维运动系统或一维运动系统上，所述二维运动系统或所述一维运动系统设置在所述轨道架侧面上，包括横向运动机构与纵向运动机构或仅包括纵向运动机构，用于使所述驱动齿轮和所述传送带在所述轨道架侧面上自由移动。

货柜传送带，设置在所述货柜的每个单元格的货物承载面上，用于承载并传送货物。

所述传送带至少一端带有传动齿轮用于传递动力使所述传送带运转，所述货柜传送带至少一端带有传动齿轮用于传递动力使所述货柜传送带运转，所述驱动齿轮用于和所述传动齿轮啮合对接并提供动力带动所述传送带与所述货柜传送带运转。

用于驱动所述二维运动系统或所述一维运动系统的装卸器运动驱动单元和用于驱动所述驱动齿轮的装卸器齿轮驱动单元，所述装卸器运动驱动单元和所述装卸器齿轮驱动单元分别与所述控制单元耦合连接，所述控制单元用于控制所述二维运动系统或所述一维运动系统以使所述装卸器的传送带与所述货柜单元格的货柜传送带或其它装卸器的传送带对接，以及控制所述驱动齿轮带动所述装卸器的传送带与所述货柜单元格的货柜传送带或其它装卸器的传送带运转以传送货物。

作为一种优选方案，还包括：

至少一个装卸器，设置在所述轨道架至少一个侧面上，用于对所述货柜装入或取出货物，具体为货叉，可移动的固定在二维运动系统或一维运动系统上，所述货叉具有水平伸缩运动机构，用于伸入所述货柜的单元格，所述二维运动系统或所述一维运动系统设置在所述轨道架侧面上，包括横向运动机构与纵向运动机构或仅包括纵向运动机构，用于使所述货叉在所述轨道架侧面上自由移动。

担板，设置在所述货柜的每个单元格底部且空出所述货叉运动的空间，用于承载货物。

所述货叉用于将货物举起并放在所述担板上或从所述担板上举起并取出。

用于驱动所述二维运动系统或所述一维运动系统的装卸器运动驱动单元和用于驱动所述货叉的货叉驱动单元，所述装卸器运动驱动单元和所述货叉驱动单元分别与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述二维运动系统或所述一维运动系统以使所述货叉与所述货柜单元格的担板或其它所述装卸器的货叉对接，以及控制所述货叉在所述二维运动系统或所述一维运动系统配合下进行伸缩举放存取货物。

作为一种优选方案，还包括：

测距定位器，设置于所述自动货柜系统上，用于探测欲与其对接的所述装卸器的相对位置数据。

所述测距定位器与所述控制单元耦合连接，所述控制单元根据所述位置数据控制欲对接双方的所述装卸器的位置以完成对接，使货物在对接的所述装卸器间顺利移动。

作为一种优选方案，还包括：

结算终端，设置于所述自动货柜系统上，所述结算终端具体为投币器、出币器或刷卡器及票据打印机。

所述结算终端与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述结算终端完成计价、填单、收款、找零、开票、查询任务。

作为一种优选方案，还包括：

电子称装置，设置于所述装卸器上，用于测量其上货物重量。

所述电子称装置与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述电子称装置计量，并计算出对应的资费。

本发明的有益效果是：

1.本发明自动货柜系统通过倒换柜位实现了货柜多排无空当的密集排列，较传统技术能提升近一半的存储量；配合装卸器可从任意货柜的任意单元格中移出或移入货物，实现了自动化入货出货及精细化货物管理；货柜、轨道架采用标准化单元设计可自由拼接组装，布局灵活。

2.按照本发明的自动货架超市方案，不仅陈列商品数量更多而且无需顾客走到货架中选取商品而是让货架自动移到顾客面前，带来更舒适的购物体验。

3.按照本发明的自动货柜仓库方案，不仅能提升近一半的存储量而且能实现自动码货、配货、装车。

4.按照本发明的自动货柜车方案，装货时只需放在传送带上由系统自动收纳，卸货时系统又能自动调出指定货物，而且可以直接在途中与同类车辆通过对接自动完成货物的调配交接，比传统固定物流中心配货更灵活、高效。

5.按照本发明的立体停车楼方案，不仅能自动存车取车，而且同样建筑空间内能多提供近一半的独立车库。

6.按照本发明的自动寄存柜、自动售货机、自动邮柜方案，占地更小容量更大。

附图说明

附图1为实施例一的立体拆解仰视示意图；

附图2为实施例二的立体拆解仰视示意图；

附图3（a）为实施例二的滑动装置立体仰视示意图一；

附图3（b）为实施例二的滑动装置立体仰视示意图二；

附图4为实施例二的水平剖面示意图；

附图5为实施例二的垂直剖面示意图；

附图6为实施例二的货柜移动垂直剖面图解；

附图7为实施例二的货柜布局示意图；

附图8为实施例二的自动货架超市平面示意图；

附图9为实施例三的传送带装卸器立体拆解仰视示意图；

附图10为实施例三的传送带装卸器垂直剖面示意图；

附图11为实施例三的传送带装卸器移动垂直剖面图解；

附图12为实施例三的自动寄存柜示意图；

附图13为实施例四的货叉装卸器立体拆解仰视示意图；

附图14为实施例四的立体停车楼侧剖面示意图；

附图15为实施例五的货柜车交接货箱示意图；

附图16为实施例六的自动售货机、实施例七的自动邮柜侧剖面示意图。

其中，1.轨道架，2.货柜，3.移柜器，4.滑动装置，5.运动装置，6.连接端，7.存取货口，8.定位器，9.滑轮，10.插槽，11.插销，12.移柜器齿轮，13.齿孔，14.滚轮，15.轨道柱，16.轨道檐，17.货柜轨道，18.移柜器轨道，19.触控屏，20.物品，21.装卸器，22a.传送带，22b.货柜传送带，23.传动齿轮，24.驱动齿轮，25.二维运动系统，26.货箱，27.支柱，28.空位，29.担板，30.货叉，31.货柜车，32.结算终端。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

实施例一

本发明实施例一提供了一种自动货柜系统，请参考图1，包括：

轨道架1，设置在自动货柜系统底面或任意相对的两面，例如轨道架1具体为仓库的地面，存取货口7，设置在仓库大门处。

若干货柜2，可移动的排布在轨道架1上，且至少空出一个大于或等于货柜2大小的空间用于货柜2的移动倒换，货柜2与轨道架1配合的至少一面上设有滑动装置4，用于使货柜2在轨道架1上自由移动，例如若干货柜2具体为两个货柜2紧靠在仓库一角，仓库空余空间大于一个货柜空间，货柜2至少一面上设有的滑动装置4具体为货柜2底面四角处设置的四个支撑滑轮9，能使货柜2在仓库地面上前后左右自由移动。

至少一个移柜器3，可移动的设置在轨道架1上，移柜器3上设有运动装置5，用于使移柜器3在轨道架1上自由移动，例如具体为一个移柜器3可移动的设置在仓库地面上，移柜器3上设有的运动装置5具体为四个可以驱动移柜器3移动及转向的轮子，既移柜器3相当于一个小电动车。

连接装置，用于使移柜器3与货柜2连接并带动货柜2移动，例如连接装置具体为分别设置在货柜2与移柜器3上的相匹配的插槽10与插销11，移柜器3上的插销11插入货柜2上的插槽10即可使移柜器3通过连接而带动货柜2移动。

分别用于驱动运动装置5和连接装置的运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，以及控制单元，耦合连接到运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，控制单元用于控制移柜器3带动货柜2换位移动，以最短的路径、最少的移动次数将目标货柜2移动至指定位置，例如移柜器3的驱动单元具体为电动车的动力系统，插销11的驱动单元具体为电机、齿轮、齿条，电机与齿轮连接、齿轮与齿条啮合、齿条与插销11连接，电机通过齿轮带动连接着插销11的齿条上下伸缩，控制单元具体为能计算出以最短的路径、最少的移动次数将目标货柜2移动至指定位置的方案并控制对应驱动单元完成相应移动、连接、分离动作的计算机系统。

在计算机系统的调度下，当需要移动某个货柜2时，如将仓库一角的一个货柜2移动到仓库大门即存取货口7处，则首先移柜器3通过电动车动力系统驱动其四个轮子使其移动到该货柜2正下方；其次插销11通过电机驱动齿轮带动齿条而获得动能向插槽10方向伸出并顶入插槽10内使移柜器3与该货柜2处于连接状态；再其次移柜器3通过电动车动力系统驱动其四个轮子使移柜器3及通过插销11连接的货柜2向存取货口7处移动；再其次当该货柜2到达存取货口7处时移柜器3停止移动，同时插销11通过电机驱动齿轮带动齿条而获得动能脱离插槽10退回原位，即，使货柜2与移柜器3处于分离状态，完成移动任务。当需要将存取货口7处的货柜2移动回仓库内一角紧密排列时只需反向操作即可，这里不再赘述。

货柜2在仓库中可以零间距的紧密排列在一起，无需像传统仓库那样必须在各排货柜2间留出存取货物的通道，因此能实现不浪费任何空间的货柜密集排列。当货柜2较多需要将后方密集排列在里面的货柜移动到前方时，只需利用仓库中预先空余的倒换空间作为货柜2移动倒换的空间，将目标货柜2前方的货柜逐个倒换位子直至目标货柜2前方出现空间即可向前移动一段距离，重复以上倒换移动步骤直至使目标货柜2到达指定位置即可。

实际应用中，当需要向仓库内存货时，只需通过简单的计算机操作即可由系统自动将空的货柜2调度到仓库门口方便装卸人员装货，一个货柜2装满且向计算机登记该货柜2所存的货物信息后计算机系统会将该货柜2移动回仓库内与其他货柜2密集排列在一起，同时计算机系统又会将其它未装或未装满货的货柜2调度到仓库门口方便装卸人员继续装货，直至装完所需货物或者所有货柜已存满；当需要从仓库内取货时，只需向计算机输入要取的货物的登记信息，计算机系统会自动将含有该货物的货柜2调度到仓库门口方便装卸人员取货。

本发明自动货柜系统安置在仓库中，多层多排货柜2无空当的密集排列（无需留出存取货物的通道空间），较传统仓库不仅能提升近一半的存储量而且使得存取货物更加便捷高效，构建密集型自动化仓储中心。

需要说明的是：

术语上、向上、下、向下、顶、底、右或左在此仅用于方便描述，而不应将本发明结构限制为具体的定向、构造或操作。

本发明各结构部分可以由本领域已知的各种材料、方法来制造，它们也可以以其它方式形成或模制成这些部分成为一体或单件。

所述轨道架1可以是任何形式、任何形状、呈任意角度的平面，只要能承载货柜2及移柜器3并使其在上面移动，如地面、墙面、桌面等，且不限于一个平面，如用车厢底面和顶面构成的双轨道架系统等。

所述货柜2可以是任何形式、任何形状的柜子，只要能承装货物，如全封闭的柜子或者带有柜门的柜子或者仅有框架的货架或者能载货的台面或者横截面为多边形的柜子，且货柜2可以有一个或多个承载货物的单元格，承载货物的单元格里也可以再设置多个较小的单元格。

匹配所述轨道架1的设置方向，所述若干货柜2的排布方式不仅可以是水平排布，还可以是垂直排布，或者呈任意角度的倾斜排布。

所述滑动装置4可以是任何形式的滑动装置4，只要能使货柜2在轨道架1上移动，如车轮、齿轮、履带、冰刀等，且所述滑动装置4可以同时设置在货柜2的任何位子，如上方或侧面，且数量可以是一个或多个。

所述移柜器3可以是任何形式的移动装置，只要能在轨道架1上自由移动，如电动车、轨道车等。

所述运动装置5可以是任何形式的运动装置，只要能使移柜器3移动，如电机带动的齿轮系统或者燃油发动机带动的履带。

所述连接装置可以是任何形式的连接部件，只要能连接货柜2，如插接件、挂钩等，还可以是仅仅依靠所述货柜2和所述移柜器3之间的摩擦力或吸附力等形式而实现的直接连接，且不限于只采用一种连接方式。

所述货柜2与所述移柜器3的连接方式，也可以是每个货柜2连接一个移柜器3并始终处于连接状态，即移柜器3固定在货柜2上使每个货柜2都具有独立的运动装置5来自己移动位置。

所述连接装置可以是分别设置在所述货柜2与所述移柜器3上的相匹配的接合面，通过焊接、胶合等方式实现固定式连接，也可以是一个由具有所述货柜单元格与所述移柜器腔体的一体成形的壳体实现的整体式连接，壳体的单元格作为货柜单元格承载货物同时壳体的移柜器腔体装载移柜器部件。

当所述连接装置的连接方式为所述固定式连接或所述整体式连接时，所述货柜2的滑动装置4与所述移柜器3的运动装置5可以是同一组装置，如同一组轮子既可以使货柜2自由移动也可以通过驱动装置获得动力带动货柜2移动。

所述驱动单元可以是任何形式的驱动系统，只要能驱动目标装置运动或工作，如电力驱动系统、风力驱动系统等，且不限于只采用一套驱动系统。

所述控制单元可以是任何形式的控制系统，只要能控制驱动单元完成相应驱动任务，如各类计算机系统、程序软件、遥控装置等。

实施例二

本发明实施例二提供了一种自动货柜系统，请参考图2、图4和图5，包括：

轨道架1，设置在自动货柜系统底面或任意相对的两面。

若干货柜2，可移动的排布在轨道架1上，且至少空出一个大于或等于货柜2大小的空间用于货柜2的移动倒换，货柜2与轨道架1配合的至少一面上设有滑动装置4，用于使货柜2在轨道架1上自由移动。

至少一个移柜器3，可移动的设置在轨道架1上，移柜器3上设有运动装置5，用于使移柜器3在轨道架1上自由移动。

连接装置，用于使移柜器3与货柜2连接并带动货柜2移动。

分别用于驱动运动装置5和连接装置的运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，以及控制单元，耦合连接到运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，控制单元用于控制移柜器带动货柜换位移动，以最短的路径、最少的移动次数将目标货柜移动至指定位置。

轨道柱15，设置在轨道架1表面，以及轨道檐16，设置在轨道柱15表面，用于分隔出货柜轨道17和移柜器轨道18。

分别设置在货柜2与移柜器3上的相匹配的连接端6，或分别设置在货柜2与移柜器3上的相匹配的接合面。

定位器8，可伸缩的设置在货柜2的至少一面上，用于嵌入到轨道檐间隙使货柜2不能自由移动，即，使货柜2处于锁定状态。

连接装置具体为设置在定位器8上的插槽10与设置在移柜器3上与插槽10相匹配且可伸缩的插销11，插销11插入插槽10使移柜器3与货柜2处于连接状态，并且将定位器8顶出轨道檐间隙使货柜2可以自由移动，即，使货柜2处于解锁状态，以使移柜器3能带动货柜2在轨道架1上自由移动。

用于驱动插销11的插销驱动单元，插销驱动单元与控制单元耦合连接，控制单元控制插销连接并解锁目标货柜2或锁定并分离目标货柜2。

若干齿孔，设置在轨道架1表面对应移柜器轨道18排布。

运动装置5具体为匹配齿孔13的移柜器齿轮12，可伸缩的设置在移柜器3上，用于伸出并啮合到齿孔13以使移柜器3沿移柜器轨道18移动。

用于驱动移柜器齿轮12的齿轮驱动单元，齿轮驱动单元与控制单元耦合连接，控制单元控制移柜器齿轮12带动移柜器3移动到目标货柜下，以及带动与其处于连接状态的货柜移动到指定位置。

更优选的：

请参考图3（a）和图3（b），所述滑动装置4具体为：滑轮9或万向轮，通过具有弹性减震功能的轮柱连接到货柜2表面，用于支撑货柜2并使货柜2能紧贴货柜轨道17平滑移动。

更优选的，所述移柜器3还包括：

具有弹性的滚轮14，镶嵌在所述移柜器3与所述轨道檐16接触的一面，用于使所述移柜器3能紧贴轨道檐16平滑移动。

请参考图4、图5，货柜2的滑轮9使货柜2可以沿滑轮轨道前后左右稳定的移动，同时起定位作用的十字形定位器8嵌入四个轨道檐16构成的十字形的间隙中又使货柜2不能随意移动，即，货柜2处于锁定状态。

请参考图6，当需要移动某个货柜2时，如向右移动一个柜位，则首先移柜器3通过啮合到齿孔13的前后或左右移柜器齿轮12带动沿移柜器轨道18移动到该货柜下；其次插销11向上顶入十字形定位器8的插槽10内并使定位器8脱离轨道檐16平面顶入柜体内，即，使货柜2处于连接状态与解锁状态，同时前后移柜器齿轮12收回而左右移柜器齿轮12伸出与齿孔13啮合；再其次左右移柜器齿轮12顺时针转动使移柜器3及通过插销11连接的货柜2向右移动；再其次货柜2到达右侧柜位后移柜器3停止移动；最后插销11退回原位使定位器8再次弹出柜体外嵌入轨道檐空隙中将货柜2固定在右侧柜位上，即，使货柜2恢复到锁定状态，同时前后移柜器齿轮12伸出啮合到齿孔13待命。

请参考图7，布局时至少空出一个柜位作为移柜器3倒换货柜2的空间，移柜器3或空位28配置越多则货柜倒换速度越快；货柜2、轨道架1采用标准化单元设计可根据需要自由拼接组装，如以四个轨道柱15和轨道檐16为一个轨道架单元插接组装以及可插接组装的标准化货柜单元格；轨道架1跨度较大时，可在货柜2间设置支柱27提高稳固性和承重力。

更优选的，所述控制单元还包括：

触控屏19，用于显示货物信息并控制货柜2移动。

请参考图8，例如配有自动货柜系统的自动货架超市，多个触控屏19与选取商品的存取货口7间隔分布在外围；每个货柜2即一个独立货架，每层单元格内摆放供选购的多款物品20。

使用时顾客通过触控屏19查询商品信息，选定商品后系统自动将含有该物品20的货柜2倒换到该触控屏19右侧的存取货口7处供顾客选购。

该自动货架超市可供多位顾客同时选购，不仅陈列物品20数量品种多、布局灵活、自动化管理而且无需顾客走到货架中选取而是让货架自动移到顾客面前，带来更舒适的购物体验。

实施例三

作为一种优选方案，本发明实施例三提供了一种自动货柜系统，与本发明实施例二不同之处在于，请参考图9、图10，还包括：

至少一个装卸器21，设置在轨道架1至少一个侧面上，用于对货柜2装入或取出货物，装卸器21包括驱动齿轮24和带有传动齿轮23的传送带22a，可移动的固定在二维运动系统25或一维运动系统上，二维运动系统25或一维运动系统设置在轨道架1侧面上，包括横向运动机构与纵向运动机构或仅包括纵向运动机构，用于使驱动齿轮24和传送带22a在轨道架1侧面上自由移动。

货柜传送带22b，设置在货柜2的每个单元格的货物承载面上，用于承载并传送货物。

传送带22a至少一端带有传动齿轮23用于传递动力使传送带22a运转，货柜传送带22b至少一端带有传动齿轮23用于传递动力使货柜传送带22b运转，驱动齿轮24用于和传动齿轮23啮合对接并提供动力带动传送带22a与货柜传送带22b运转。

用于驱动二维运动系统25或一维运动系统的装卸器运动驱动单元和用于驱动驱动齿轮24的装卸器齿轮驱动单元，装卸器运动驱动单元和装卸器齿轮驱动单元分别与控制单元耦合连接，控制单元用于控制二维运动系统25或一维运动系统以使装卸器21的传送带22a与货柜单元格的货柜传送带22b或其它装卸器的传送带22a对接，以及控制驱动齿轮24带动装卸器21的传送带22a与货柜单元格的货柜传送带22b或其它装卸器的传送带运转以传送货物。

更优选的，所述装卸器21还包括：

迂回装置，用于调节装卸器21的传送带22a伸出距离。

用于驱动所述迂回装置的迂回装置驱动单元，所述迂回装置驱动单元与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述迂回装置迂回所述装卸器21的传送带22a的迂回量，以使所述装卸器21的传送带22a执行伸缩动作。

更优选的，所述货柜单元格与所述装卸器21还包括：

护栏，可在装卸器21进行存取操作时配合开启，用于防止货物意外滑出。

请参考图11，当需要移动货柜2中的货箱26时，如将底层单元格的货箱26取出再装入顶层单元格，则首先装卸器21移到底层单元格前使驱动齿轮24与该单元格的货柜传送带22b及自身传送带22a的传动齿轮23啮合对接，同时释放迂回的部分使装卸器21的传送带22a向左侧伸出；其次驱动齿轮24顺时针转动带动两端传动齿轮23逆时针转动继而带动装卸器传送带22a与货柜传送带22b同步向左侧传送货箱26；再其次货箱26传送到装卸器21上后，装卸器21向上升起；再其次升到顶层单元格平面时其驱动齿轮24与顶层单元格的货柜传送带22b的传动齿轮23啮合对接，并逆时针转动继而带动装卸器传送带22a与货柜传送带22b将货箱26向右侧移向顶层单元格；最后当货箱26移入顶层单元格时装卸器21下降回原位，同时其传送带22a通过迂回装置缩回原位。

在控制单元调度下，移柜器3可将任意货柜2倒换到靠近装卸器21一侧，再由装卸器21对任意单元格移入或移出货物，既可实现精确到每个货柜单元格的自动存取。

更优选的，所述控制单元还包括：

触控屏19，用于显示货物信息并控制货柜2和装卸器21移动。

请参考图12，例如配有自动货柜系统的自动寄存柜，寄存时根据触控屏19提示取得寄存凭证如寄存卡或密码单，系统自动开启存取货口7并传送来一个空货箱26，放入寄存物品20并关闭存取货口7后货箱26被传送到货柜2的一个空单元格中保存；取寄存品时根据触控屏19提示提交寄存凭证如插回寄存卡或扫描密码单，系统自动将装有寄存品的对应货箱26传送出来并开启存取货口7供拿取。

该自动寄存柜采用多层多排无空当的形式存储（传统寄存柜每排必须留出进出通道及用于存取操作的空当），能多提供近一半的存储位，且每组自动寄存柜可以设置多个触控屏19及存取货口7供多人同时进行寄存操作，提高存储效率。

实施例四

作为一种优选方案，本发明实施例四提供了一种自动货柜系统，与本发明实施例二不同之处在于，请参考图13，还包括：

至少一个装卸器21，设置在轨道架1至少一个侧面上，用于对货柜2装入或取出货物，具体为货叉30，可移动的固定在二维运动系统25或一维运动系统上，货叉30具有水平伸缩运动机构，用于伸入货柜2的单元格，二维运动系统25或一维运动系统设置在轨道架1侧面上，包括横向运动机构与纵向运动机构或仅包括纵向运动机构，用于使货叉30在轨道架1侧面上自由移动。

担板29，设置在货柜2的每个单元格底部且空出货叉30运动的空间，用于承载货物。

货叉30用于将货物举起并放在担板29上或从担板29上举起并取出。

用于驱动二维运动系统25或一维运动系统的装卸器运动驱动单元和用于驱动货叉30的货叉驱动单元，装卸器运动驱动单元和货叉驱动单元分别与控制单元耦合连接，控制单元控制二维运动系统25或一维运动系统以使货叉30与货柜单元格的担板29或其它装卸器的货叉30对接，以及控制货叉30在二维运动系统25或一维运动系统配合下进行伸缩举放存取货物。

当需要移动货柜2中的货物时，如将货箱26从底层单元格取出再装入顶层单元格，则首先装卸器21移到底层单元格前驱动货叉30伸入底层单元格货箱26底部；其次装卸器21略微上升使货叉30举起担板29上的货箱26；再其次举着货箱26的货叉30退出底层单元格；再其次装卸器21载着货箱26升到顶层单元格平面略高处；再其次举着货箱26的货叉30伸入顶层单元格；最后当货箱26移入顶层单元格时装卸器21下降使货箱26落在顶层单元格的担板29上，并使脱离货箱26的货叉30退回原位。

更优选的，所述控制单元还包括：

触控屏19，用于显示货物信息并控制货柜2和装卸器21移动。

请参考图14，例如配有自动货柜系统的立体停车楼，楼顶天棚与楼底地基上相对装有轨道架1，上下轨道架1中间包括若干大型货柜2，每个货柜2包括若干楼层，每层楼层底部设有一对担板29，担板29上承载有货箱26，每个货箱26即一个独立车库，上下轨道架1内还成对配有同步动作的移柜器3，当上下移柜器3同步顶开目标货柜的上下定位器8并同步移动时即可拖动含有多层车库的货柜2在停车楼内自由倒换柜位，反之能将含有多层车库的货柜2固定在指定柜位；停车楼入口处设有触控屏19以及带有货叉30的装卸器21，装卸器21用于将其上的车库放入倒换过来的货柜2的指定楼层担板29上，或者从指定楼层担板29上取出车库送到入口处。

存车时只需将车辆停在入口处的车库里并记住系统通过触控屏19显示的车库编码即可，系统自动调动装卸器21与货柜2配合将车库存储至编码对应的货柜楼层内，一个货柜2的车库存满车辆则倒换到后面密集排列在一起并调动有空车库的货柜2到前面待存；取车时系统根据从触控屏19输入的车库编码将包含对应车库的货柜2调动到前面再调动装卸器21将对应车库从对应楼层取出并送到入口处供取车。

该立体停车楼的车库采用多层多排无空当密集存放的布局（传统立体停车楼技术必须留出用于存取操作空间或者进出车道无法实现多排密集排列），能在有限的建筑空间里提供更多独立车库。

需要说明的是：

所述传送带22a、所述货柜传送带22b或所述货叉30可以是任何形式、任何形状的传送带或货叉，只要能传送或存取货物即可，所述货叉30也可以是具有伸缩抓取功能的机械手。

所述装卸器21相对所述轨道架1可以呈任意角度设置，所述传送带22a或所述货叉30相对所述二维运动系统25或所述一维运动系统可以呈任意角度设置。

所述二维运动系统25或所述一维运动系统可以是任何形式、任何结构的运动系统，只要能使所述传送带22a及所述驱动齿轮24或所述货叉30移动到指定位置即可。

实施例五

作为一种优选方案，本发明实施例五提供了一种自动货柜系统，与本发明实施例三或四不同之处在于，请参考图15，还包括：

测距定位器，设置于自动货柜系统上，用于探测欲与其对接的装卸器21的相对位置数据；

测距定位器与控制单元耦合连接，控制单元根据位置数据控制欲对接双方的装卸器21的位置以完成对接，使货物在对接的装卸器21间顺利移动。

自动货柜系统安置在运输工具中如货柜车31车厢中，车厢两侧可开启作为与其它车辆交换货物的对接口，货柜单元格两侧均设置有开口且开口两侧均设置有可与装卸器21对接的传动齿轮23，以及设置有防止货箱26滑出的护栏，护栏在装卸器21与货柜单元格对接存取货物时可被触发开启；装卸器21具有能探测欲与其对接的装卸器21的相对位置的测距定位器，控制单元如车载计算机系统依据位置数据调整对接双方装卸器21的位置及其传送带22a或货叉30伸出的长度完成对接并使货物顺利在对接的装卸器21间传输。

货柜车31装卸货物时，在车载计算机系统的指挥下，自动开启车厢大门伸出装卸器21，装卸人员只需将货箱26放在装卸器21上并输入相关货物标记信息即可由系统自动将其存入特定的货柜单元格中保存，或者只需输入相关货物标记信息即可由系统自动将对应货柜单元格中的货物取出并送到车厢大门处供提取。

若与安置有本发明自动货柜系统的仓库配合，还可在物流中心通过与仓库的装卸器21对接实现全自动配货、装车、码货、卸货，使储运系统更高效。

货柜车31对接交换货物时，在车载计算机系统指挥下，两车并排停放并开启相对侧的车厢大门伸出各自的装卸器21，系统自动调整对接双方装卸器21位置准确对接后，系统自动根据交换货物清单统一调度对接双方车箱内的货柜2和装卸器21协同动作在两车间自动完成必要的货物移动，然后收回各自的装卸器21并关闭车厢大门结束对接。

安置自动货柜系统的货柜车31不仅可以两两对接，还可以多车联合对接一次性完成更复杂的货物交换调配任务。在调度中心有序指挥下，可以在运输途中通过对接调配货物的方式直接代替传统固定物流中心集中调配货物的方式，使物流系统更灵活。

实施例六

作为一种优选方案，本发明实施例六提供了一种自动货柜系统，与本发明实施例三或四不同之处在于，请参考图16，还包括：

结算终端32，设置于自动货柜系统上，结算终端32具体为投币器、出币器或刷卡器及票据打印机。

结算终端32与控制单元耦合连接，控制单元控制结算终端32完成计价、填单、收款、找零、开票、查询任务。

例如配有自动货柜系统的自动售货机，使用时根据触控屏19显示的信息选择商品并根据屏幕提示刷卡或投币完成支付，必要时由系统自动找零，系统自动将所选商品传送到存取货口7处供拿取同时打印购物票据完成交易。

不同于传统自动售货机通过滑道滚动出货，该自动售货机具有平稳传送出货的特点，故可以自动销售易碎、怕压或不宜滚动的商品，如蛋糕、鲜花、照相机等，而且具有商品容量大、占地面积小的优势，若配合安装有自动货柜系统的货车还可自动上货、补货。

实施例七

作为一种优选方案，本发明实施例七提供了一种自动货柜系统，与本发明实施例六不同之处在于，请参考图16，还包括：

电子称装置，设置于装卸器21上，用于测量其上货物重量。

电子称装置与控制单元耦合连接，控制单元控制电子称装置计量，并计算出对应的资费。

例如配有自动货柜系统的自动邮柜，寄件时根据触控屏19提示填写寄件信息表单并在存取货口7处开启的空货箱26内放入要邮寄的物品20，系统通过电子称装置测量重量后计算出邮费并通过触控屏19显示，寄件人确认后通过投币器或刷卡器支付邮费，必要时由出币器找零，票据打印机打印详细收据，同时货箱26关闭并被传送到货柜的空单元格中保存。查件时根据触控屏19提示经用户身份验证后可查看是否有邮件到。收件时系统自动将对应货箱26传送到存取货口7处开启供拿取。既可以为每位用户分配一个固定货箱26作为邮箱，也可以按需临时指派货箱26，例如某客户有六件邮件到则系统为其指派六个货箱26存储，而其他没有邮件的顾客则无需占用货箱26以提高货箱26利用率。

该自动邮柜较传统邮柜容量大幅提升且存取精确，具有自动寄件、查件、收件、计价、结算功能，并可配合具有本发明自动货柜系统的邮车自动取件送件，实现自动化邮政服务，尤其适合用户数量多空间有限的高密度住宅小区广泛使用。

本发明自动货柜系统适用于各种需要存取物品的领域，如图书馆、档案室、展览中心等，具有容量大、自动化、易组装的明显优势。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种自动货柜系统，其特征在于，包括：

轨道架，设置在所述自动货柜系统底面或任意相对的两面；

若干货柜，可移动的排布在所述轨道架上，且至少空出一个大于或等于所述货柜大小的空间用于所述货柜的移动倒换，所述货柜与所述轨道架配合的至少一面上设有滑动装置，用于使所述货柜在所述轨道架上自由移动；

至少一个移柜器，可移动的设置在所述轨道架上，所述移柜器上设有运动装置，用于使所述移柜器在所述轨道架上自由移动；

连接装置，用于使所述移柜器与所述货柜连接并带动所述货柜移动；

分别用于驱动所述运动装置和所述连接装置的运动装置驱动单元和连接装置驱动单元，以及控制单元，耦合连接到所述运动装置驱动单元和所述连接装置驱动单元，所述控制单元用于控制所述移柜器带动货柜换位移动，以最短的路径、最少的移动次数将目标货柜移动至指定位置。

2.如权利要求1所述的一种自动货柜系统，其特征在于，还包括：

轨道柱，设置在所述轨道架表面，以及轨道檐，设置在所述轨道柱表面，用于分隔出货柜轨道和移柜器轨道。

3.如权利要求1所述的一种自动货柜系统，其特征在于，所述连接装置包括：

分别设置在所述货柜与所述移柜器上的相匹配的连接端，或分别设置在所述货柜与所述移柜器上的相匹配的接合面。

4.如权利要求1所述的一种自动货柜系统，其特征在于，还包括：

定位器，可伸缩的设置在所述货柜的至少一面上，用于嵌入到所述轨道檐间隙使所述货柜不能自由移动，即，使所述货柜处于锁定状态；

所述连接装置具体为设置在所述定位器上的插槽与设置在所述移柜器上与所述插槽相匹配且可伸缩的插销，所述插销插入所述插槽使所述移柜器与所述货柜处于连接状态，并且将所述定位器顶出所述轨道檐间隙使所述货柜可以自由移动，即，使所述货柜处于解锁状态，以使所述移柜器能带动所述货柜在所述轨道架上自由移动；

用于驱动所述插销的插销驱动单元，所述插销驱动单元与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述插销连接并解锁目标货柜或锁定并分离目标货柜。

5.如权利要求1所述的一种自动货柜系统，其特征在于，还包括：

若干齿孔，设置在所述轨道架表面对应所述移柜器轨道排布；

所述运动装置具体为匹配所述齿孔的移柜器齿轮，可伸缩的设置在所述移柜器上，用于伸出并啮合到所述齿孔以使所述移柜器沿所述移柜器轨道移动；

用于驱动所述移柜器齿轮的齿轮驱动单元，所述齿轮驱动单元与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述移柜器齿轮带动所述移柜器移动到目标货柜下，以及带动与所述移柜器处于连接状态的所述货柜移动到指定位置。

6.如权利要求1至5所述的任意一种自动货柜系统，其特征在于，还包括：

至少一个装卸器，设置在所述轨道架至少一个侧面上，用于对所述货柜装入或取出货物，装卸器包括驱动齿轮和带有传动齿轮的传送带，可移动的固定在二维运动系统或一维运动系统上，所述二维运动系统或所述一维运动系统设置在所述轨道架侧面上，包括横向运动机构与纵向运动机构或仅包括纵向运动机构，用于使所述驱动齿轮和所述传送带在所述轨道架侧面上自由移动；

货柜传送带，设置在所述货柜的每个单元格的货物承载面上，用于承载并传送货物；

所述传送带至少一端带有传动齿轮用于传递动力使所述传送带运转，所述货柜传送带至少一端带有传动齿轮用于传递动力使所述货柜传送带运转，所述驱动齿轮用于和所述传动齿轮啮合对接并提供动力带动所述传送带与所述货柜传送带运转；

用于驱动所述二维运动系统或所述一维运动系统的装卸器运动驱动单元和用于驱动所述驱动齿轮的装卸器齿轮驱动单元，所述装卸器运动驱动单元和所述装卸器齿轮驱动单元分别与所述控制单元耦合连接，所述控制单元用于控制所述二维运动系统或所述一维运动系统以使所述装卸器的传送带与所述货柜单元格的货柜传送带或其它装卸器的传送带对接，以及控制所述驱动齿轮带动所述装卸器的传送带与所述货柜单元格的货柜传送带或其它装卸器的传送带运转以传送货物。

7.如权利要求1至5所述的任意一种自动货柜系统，其特征在于，还包括：

至少一个装卸器，设置在所述轨道架至少一个侧面上，用于对所述货柜装入或取出货物，具体为货叉，可移动的固定在二维运动系统或一维运动系统上，所述货叉具有水平伸缩运动机构，用于伸入所述货柜的单元格，所述二维运动系统或所述一维运动系统设置在所述轨道架侧面上，包括横向运动机构与纵向运动机构或仅包括纵向运动机构，用于使所述货叉在所述轨道架侧面上自由移动；

担板，设置在所述货柜的每个单元格底部且空出所述货叉运动的空间，用于承载货物；

所述货叉用于将货物举起并放在所述担板上或从所述担板上举起并取出；

用于驱动所述二维运动系统或所述一维运动系统的装卸器运动驱动单元和用于驱动所述货叉的货叉驱动单元，所述装卸器运动驱动单元和所述货叉驱动单元分别与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述二维运动系统或所述一维运动系统以使所述货叉与所述货柜单元格的担板或其它所述装卸器的货叉对接，以及控制所述货叉在所述二维运动系统或所述一维运动系统配合下进行伸缩举放存取货物。

8.如权利要求6或7所述的一种自动货柜系统，其特征在于，还包括：

测距定位器，设置于所述自动货柜系统上，用于探测欲与其对接的所述装卸器的相对位置数据；

所述测距定位器与所述控制单元耦合连接，所述控制单元根据所述位置数据控制欲对接双方的所述装卸器的位置以完成对接，使货物在对接的所述装卸器间顺利移动。

9.如权利要求6或7所述的自动货柜系统，其特征在于，还包括：

结算终端，设置于所述自动货柜系统上，所述结算终端具体为投币器、出币器或刷卡器及票据打印机；

所述结算终端与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述结算终端完成计价、填单、收款、找零、开票、查询任务。

10.如权利要求9所述的自动货柜系统，其特征在于，还包括：

电子称装置，设置于所述装卸器上，用于测量其上货物重量；

所述电子称装置与所述控制单元耦合连接，所述控制单元控制所述电子称装置计量，并计算出对应的资费。

Images