CN105139523A - 基于互联网的自助式智能存取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的自助式智能存取装置，包括柜体、柜门，还包括自动控制系统，柜体内设有网格状存储格、自动存取装置，柜门上设有存取门，自动存取装置包括存取小车、水平移动装置、竖直移动装置，水平移动装置包括水平移动电机、水平传动装置、两根水平移动导轨，竖直移动装置包括竖直移动电机、竖直传动装置、两根竖直移动导轨，竖直移动装置可移动连接在两根水平移动导轨上，存取小车设有可伸缩仿生手，存取小车可移动连接在两根竖直移动导轨上，自动控制系统与互联网连通，存取门设有移动传动装置，柜体内对应存取门设有取货窗口。本发明工作性能可靠，容积率高，兼容性强适用范围广，机构简化成本低，自动化程度高。

Description

基于互联网的自助式智能存取装置

技术领域

本发明涉及生活服务智慧机器人设备技术领域，尤其是涉及一种基于互联网的自助式智能存取装置。

背景技术

自动售货机不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易的优点得到广泛的应用。随着科技的发展及人们生活水平的提高，自动售货机市场的发展越来越呈现出多元化及个性化的需求；目前市场上的常见自动售货机内部出货机构以螺旋推送、转盘方式、曲柄连杆传动、履带传送等方式为主，也有采用伺服装置进行自动控制的，然而这些出货结构要么容积率不够、要么兼容性差、要么机构复杂、要么可靠性不够等，这就增加了制造和维护成本；另外，物品配送柜也出现在人们日常生活中，但其也有容积率差、适用范围小、操作界面不够友好等缺点；因此，有必要研发一种新式的容积率高、兼容性强、机构简化、可靠性高、自动化程度高的出货机构。

发明内容

本发明是为了解决现有售货机、物品配送柜容积率差、结构复杂成本高、适用范围小、操作界面不够友好等问题，提供一种新式的容积率高、兼容性强适用范围广、机构简化成本低、可靠性高、自动化程度高的基于互联网的自助式智能存取装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于互联网的自助式智能存取装置，包括柜体、柜门，还包括自动控制系统，所述的柜体内设有网格状存储格、自动存取装置，所述的柜门上设有存取门，所述的自动存取装置包括存取小车、水平移动装置、竖直移动装置，所述的水平移动装置包括水平移动电机、水平传动装置、两根水平移动导轨，所述的竖直移动装置包括竖直移动电机、竖直传动装置、两根竖直移动导轨，所述竖直移动装置可移动连接在两根水平移动导轨上，所述的存取小车设有与网格状存储格配合的可伸缩仿生手，所述的可伸缩仿生手包括伸缩电机、伸缩传动装置、取物装置，所述存取小车可移动连接在两根竖直移动导轨上，所述的自动控制系统与互联网连通，所述的存取门设有移动传动装置，所述柜体内对应存取门设有取货窗口。本方案在柜体内部贴着柜体设置若干存储格，呈网格状，可提高物品容积率，且各存储格内可放置各种不同种类物品，提高了兼容性和适用范围，通过水平、竖直及存取小车的伸缩移动，实现全自动存取货过程；自动控制系统对各种移动装置实施控制，在收到指令后可完成自动存货和自动取货，在自动存货时，自动控制系统开启存货模式，输入信号后，存取门打开，物品放置在取货窗口，产生信号，存取小车到达取货窗口，取货后经水平、竖直移动后到达指定存储格并放置好物品后，存取小车复位，在自动取货时，自动控制系统开启取货模式，输入信号后，存取小车到达指定存储格并取货，完成后，存取小车经水平、竖直移动后到达取货窗口，产生信号，存取门打开，物品可被取走；自动控制系统还可通过互联网联通后台服务器，接受或发送信号到后台服务器。

作为优选，所述的水平传动装置、竖直传动装置、伸缩传动装置、移动传动装置为同步带传动、链轮链条传动、丝杆传动、齿轮齿条传动中的一种或多种。本方案通过直线运动叠加完成三维立体动作，采用的结构简单有效，可采用一种传动方式，也可几种混合使用，灵活机动。

作为优选，所述的存取门包括移动门、封板，所述的移动传动装置包括齿条、电动机、传动轴、齿轮，所述的移动门上设有齿条，所述的封板上设有电动机、传动轴、齿轮、第一行程开关、第二行程开关，所述的齿条与齿轮啮合，所述封板固定在柜门上。第一行程开关、第二行程开关用以控制移动门的行程，与自动控制系统连通，齿条触发第一行程开关、第二行程开关开关后，电动机停止动作。

作为优选，所述的两根水平移动导轨分别设于柜体内顶部与底部，所述的水平移动电机、水平传动装置设有两套，所述水平移动电机、水平传动装置分别配合顶部、底部的水平移动导轨设置，所述水平传动装置包括同步带、同步轮、编码器，所述的两套水平传动装置之间设有校正同步轮、校正同步带。水平移动导轨与柜体固定，而竖直移动导轨则可沿着水平移动导轨移动，上下两套水平传动装置分别拉动竖直移动导轨两端，均采用同步带传动方式，本方案为保证上下两套水平传动装置为同步运动，设置上下校正同步轮，上下校正同步轮分别与上下水平传动装置中的一个同步轮保持同轴，上下校正同步轮以校正同步带连接；编码器检测同步轮转数并发信号给自动控制系统，提供控制参数。

作为优选，所述的两根竖直移动导轨两端分别设有第一移动架、第二移动架，所述的第一移动架、第二移动架分别设有两个与两根水平移动导轨配合的直线轴承，所述第一移动架、第二移动架分别连接水平传动装置，所述第一移动架上设有竖直移动电机，所述的竖直传动装置包括同步带、同步轮、编码器，所述竖直传动装置设有两套并对称分布在第一移动架、第二移动架两端。第一移动架、第二移动架分别连接上下水平传动装置，可带动整体移动；两根竖直移动导轨可供存取小车上下移动，竖直移动装置采用同步带拉动存取小车上下移动；编码器检测同步轮转数并发信号给自动控制系统，提供控制参数。

作为优选，所述的存取小车包括车架、两个直线轴承，所述的两个直线轴承设于车架两侧，所述两个直线轴承分别与两根竖直移动导轨配合，所述的车架内设有可伸缩仿生手，所述的伸缩传动装置包括同步带、同步轮、行程开关。存取小车的可伸缩仿生手，其取物装置可按照存储格的形状设置，取物装置连接在伸缩传动装置上，形成模仿人手直线运动的取物方式；伸缩传动装置采用同步带传动方式，行程开关检测取物装置位置，当取物装置到达行程开关后，行程开关发信号给自动控制系统，停止伸缩电机动作，行程开关设置前后位置各一个。

作为优选，所述的柜体内设有加热装置、制冷装置，所述的存取小车设为循环装置，所述柜体外侧设有保温层。柜体内底部设置PTC加热器，柜体内各侧面部分或全部设置制冷管道，制冷装置的压缩机可单独放置，也可放置在柜体外底部；在加热或冷冻保温状态下，可设置存取小车定时上下移动，带动柜体内空气循环，从而保证柜体内各处温度一致；保温层可阻止热量流通，节约能耗。

作为优选，所述的网格状存储格中与存取门对应的存储格设为取货窗口，所述的取货窗口设有重量感应器、红外感应器。取货窗口的重量感应器可给自动控制系统提供信号，而红外感应器则起到安全防护作用，保证在物品未取走的情况下不会产生存取门夹伤人手的情况。

作为优选，所述的柜体内左侧、右侧分别设有网格状存储格，所述的自动存取装置设有两套并分别对应左侧、右侧网格状存储格，所述的柜门上的存取门设有两个并分别对应左侧、右侧网格状存储格。柜体内左侧、右侧分别设有网格状存储格，增加了单一柜体内可存放物品的数量，两套相对独立的自动存取装置，可简化自动控制系统的复杂程度，保证使用时的可靠性。

作为优选，所述的柜门上设有对应网格状存储格的触摸屏、扫码枪，所述的触摸屏、扫码枪均与自动控制系统连接。触摸屏、扫码枪可供存货、取货时操作、核对之用，触摸屏、扫码枪可提供友好的人机界面，提高用户的体验感。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)工作性能可靠；(2)容积率高；(3)兼容性强适用范围广；(4)机构简化成本低；(5)自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的一种外部结构示意图。

图2是本发明的一种内部结构示意图。

图3是本发明存取门的一种结构示意图。

图4是本发明存取门的一种立体结构示意图。

图5是本发明水平及竖直移动装置的一种结构示意图。

图6是本发明存取小车的一种结构示意图。

图7是本发明加热及制冷装置的一种结构示意图。

图8是本发明存取小车取物逻辑图。

图9是本发明水平竖直移动逻辑图。

图中：1、柜体2、柜门21、触摸屏22、扫码枪3、网格状存储格

4、存取门41、移动门42、封板43、齿条44、电动机

45、传动轴46、齿轮47、第一行程开关48、第二行程开关

5、存取小车51、车架52、竖直直线轴承6、水平移动电机

7、水平传动装置71、水平同步带72、水平同步轮

73、水平编码器74、校正同步轮75、校正同步带

8、水平移动导轨9、竖直移动电机10、竖直传动装置

101、竖直同步带102、竖直同步轮103、竖直编码器

11、竖直移动导轨111、第一移动架112、第二移动架

113、水平直线轴承12、伸缩电机13、伸缩传动装置

131、伸缩同步带132、伸缩同步轮14、取物装置

15、取货窗口16、加热装置17、制冷装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1至图9所示的实施例中，基于互联网的自助式智能存取装置，包括柜体1、柜门2，还包括自动控制系统，柜体1内设有网格状存储格3、自动存取装置，柜门2上设有存取门4，自动存取装置包括存取小车5、水平移动装置、竖直移动装置，水平移动装置包括水平移动电机6、水平传动装置7、两根水平移动导轨8，竖直移动装置包括竖直移动电机9、竖直传动装置10、两根竖直移动导轨11，竖直移动装置可移动连接在两根水平移动导轨8上，存取小车5设有与网格状存储格3配合的可伸缩仿生手，可伸缩仿生手包括伸缩电机12、伸缩传动装置13、取物装置14，存取小车5可移动连接在两根竖直移动导轨11上，自动控制系统与互联网连通，存取门4设有移动传动装置，柜体1内对应存取门4设有取货窗口15；

存取门4包括移动门41、封板42，移动传动装置包括齿条43、电动机44、传动轴45、齿轮46，移动门41上设有齿条43，封板42上设有电动机44、传动轴45、齿轮46、第一行程开关47、第二行程开关48，齿条43与齿轮46啮合，封板42固定在柜门2上；

两根水平移动导轨8分别设于柜体1内顶部与底部，水平移动电机6、水平传动装置7设有两套，水平移动电机6、水平传动装置7分别配合顶部、底部的水平移动导轨8设置，水平传动装置7包括水平同步带71、水平同步轮72、水平编码器73，两套水平传动装置7之间设有校正同步轮74、校正同步带75；

两根竖直移动导轨11两端分别设有第一移动架111、第二移动架112，第一移动架111、第二移动架112分别设有两个与两根水平移动导轨8配合的水平直线轴承113，第一移动架111、第二移动架112分别连接水平传动装置7，第一移动架111上设有竖直移动电机9，竖直传动装置10包括竖直同步带101、竖直同步轮102、竖直编码器103，竖直传动装置10设有两套并对称分布在第一移动架111、第二移动架112两端；

存取小车5包括车架51、两个竖直直线轴承52，两个竖直直线轴承52设于车架51两侧，两个竖直直线轴承52分别与两根竖直移动导轨11配合，伸缩传动装置13包括伸缩同步带131、伸缩同步轮132、行程开关；

柜体1内设有加热装置16、制冷装置17，存取小车5设为循环装置，柜体1外侧设有保温层；

网格状存储格3中与存取门4对应的存储格设为取货窗口15，取货窗口15设有重量感应器、红外感应器；

柜体1内左侧、右侧分别设有网格状存储格3，自动存取装置设有两套并分别对应左侧、右侧网格状存储格3，柜门2上的存取门4设有两个并分别对应左侧、右侧网格状存储格3；

柜门2上设有对应网格状存储格3的触摸屏21、扫码枪22，触摸屏21、扫码枪22均与自动控制系统连接。

具体实施过程是，自动控制系统从后台服务器、触摸屏21或扫码枪22接受指令后，可完成自动存货和自动取货，在自动存货时，自动控制系统开启存货模式，输入信号后，存取门4打开，物品放置在取货窗口15，重量感应器产生信号，存取小车5到达取货窗口15，存取小车5可伸缩仿生手伸出取货，取货后存取小车5沿竖直移动导轨11略微升起并缩回可伸缩仿生手，红外感应器感应安全后，关闭存取门4，存取小车5经水平移动装置、竖直移动装置移动到达指定网格状存储格3，存取小车5可伸缩仿生手伸出放货，放货时存取小车5沿竖直移动导轨11略微下降，放置好物品后，缩回可伸缩仿生手，存取小车5复位；在自动取货时，自动控制系统开启取货模式，输入信号后，存取小车5到达指定网格状存储格3，可伸缩仿生手取货，取货后存取小车5沿竖直移动导轨11略微升起并缩回可伸缩仿生手，完成后，存取小车5经水平移动装置、竖直移动装置移动到达取货窗口15放货，放货时存取小车5沿竖直移动导轨11略微下降，放置好物品后，缩回可伸缩仿生手，重量感应器产生信号，存取门4打开，物品可被取走，红外感应器感应安全后，关闭存取门4；自动控制系统还可通过互联网联通后台服务器，接受或发送信号到后台服务器；

取货窗口15作为存取小车5的原点位置；

在柜体1内处于加热或冷冻保温状态下时，可设置存取小车5定时上下移动，带动柜体1内空气循环，从而保证柜体1内各处温度一致。

Claims (10)

1.一种基于互联网的自助式智能存取装置，包括柜体、柜门，其特征在于，还包括自动控制系统，所述的柜体内设有网格状存储格、自动存取装置，所述的柜门上设有存取门，所述的自动存取装置包括存取小车、水平移动装置、竖直移动装置，所述的水平移动装置包括水平移动电机、水平传动装置、两根水平移动导轨，所述的竖直移动装置包括竖直移动电机、竖直传动装置、两根竖直移动导轨，所述竖直移动装置可移动连接在两根水平移动导轨上，所述的存取小车设有与网格状存储格配合的可伸缩仿生手，所述的可伸缩仿生手包括伸缩电机、伸缩传动装置、取物装置，所述存取小车可移动连接在两根竖直移动导轨上，所述的自动控制系统与互联网连通，所述的存取门设有移动传动装置，所述柜体内对应存取门设有取货窗口。

2.根据权利要求1所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的水平传动装置、竖直传动装置、伸缩传动装置、移动传动装置为同步带传动、链轮链条传动、丝杆传动、齿轮齿条传动中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的存取门包括移动门、封板，所述的移动传动装置包括齿条、电动机、传动轴、齿轮，所述的移动门上设有齿条，所述的封板上设有电动机、传动轴、齿轮、第一行程开关、第二行程开关，所述的齿条与齿轮啮合，所述封板固定在柜门上。

4.根据权利要求1或2所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的两根水平移动导轨分别设于柜体内顶部与底部，所述的水平移动电机、水平传动装置设有两套，所述水平移动电机、水平传动装置分别配合顶部、底部的水平移动导轨设置，所述水平传动装置包括同步带、同步轮、编码器，所述的两套水平传动装置之间设有校正同步轮、校正同步带。

5.根据权利要求1或2所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的两根竖直移动导轨两端分别设有第一移动架、第二移动架，所述的第一移动架、第二移动架分别设有两个与两根水平移动导轨配合的直线轴承，所述第一移动架、第二移动架分别连接水平传动装置，所述第一移动架上设有竖直移动电机，所述的竖直传动装置包括同步带、同步轮、编码器，所述竖直传动装置设有两套并对称分布在第一移动架、第二移动架两端。

6.根据权利要求1或2所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的存取小车包括车架、两个直线轴承，所述的两个直线轴承设于车架两侧，所述两个直线轴承分别与两根竖直移动导轨配合，所述的车架内设有可伸缩仿生手，所述的伸缩传动装置包括同步带、同步轮、行程开关。

7.根据权利要求1所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的柜体内设有加热装置、制冷装置，所述的存取小车设为循环装置，所述柜体外侧设有保温层。

8.根据权利要求1所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的网格状存储格中与存取门对应的存储格设为取货窗口，所述的取货窗口设有重量感应器、红外感应器。

9.根据权利要求1所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的柜体内左侧、右侧分别设有网格状存储格，所述的自动存取装置设有两套并分别对应左侧、右侧网格状存储格，所述的柜门上的存取门设有两个并分别对应左侧、右侧网格状存储格。

10.根据权利要求1或9所述的基于互联网的自助式智能存取装置，其特征是，所述的柜门上设有对应网格状存储格的触摸屏、扫码枪，所述的触摸屏、扫码枪均与自动控制系统连接。