CN106477227A - 一种全自动立体仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仓储设备技术领域，尤其是指一种全自动立体仓储系统，包括立式储货架、移动组件、多轴机械臂及取放机械手，所述取放机械手包括手爪本体、第一夹爪、第一移动部、第二夹爪及用于驱动第一移动部往返移动的第一驱动机构；所述立式储货架设置有多个阵列布置的隔间及装设于隔间内的储物装置。在实际应用中，移动组件在立式储货架的取料放料区间内自由移动，第二移动部在第二驱动机构沿着地轨来回移动，并带动第一移动部同步移动，实现取放机械手的X向来回移动，升降部在第三驱动机构的作用下上升或下降，并带动第一移动部同步升降，实现取放机械手的Z向升降移动，以便于取放机械手自由地移动至储货架的相应位置。

Description

一种全自动立体仓储系统

技术领域

本发明涉及仓储设备技术领域，尤其是指一种全自动立体仓储系统。

背景技术

在不同的行业、企业，因为生产产品不同，所以物料仓的使用频率也不尽相同。但对于物料种类放多、物料存放量大的企业来说，物料存放管理直接关系到公司生产的管理，具有具足轻重的作用。

例如在一些电子行业包括SMT行业生产中，经常需要对电子元器件物料进行存储或移送。由于电子产品生产行业大批量多品种等特性，所用物料较多。若用人工进行物料管理和传递，则会存在查找困难，耗费时间的问题。因此要考虑物料存储和传递运输的自动化，以缩短物料查找和获取的时间，提高物流速度，提高生产效率。

目前，对已上述类型企业应用的物料仓，还停留在占地面积广、人工操作频繁、自动化程度低的缺点，极大的影响了公司的经济管理成本，增加了企业的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对仓库中的物料进行自动化存入和取出的全自动立体仓储系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种全自动立体仓储系统，包括立式储货架、移动组件、装设于移动组件的多轴机械臂及安装于多轴机械臂执行端的取放机械手，所述取放机械手包括手爪本体、固定于手爪本体端部的第一夹爪、活动装设于手爪本体的第一移动部、与第一移动部固定连接的第二夹爪及用于驱动第一移动部往返移动的第一驱动机构；所述立式储货架设置有多个阵列布置的隔间及装设于隔间内的储物装置。

优选的，所述手爪本体的下方装设有滑轨及与滑轨配合连接的滑块，所述第一移动部固定于该滑块。

优选的，所述第一驱动机构包括装设于手爪本体的第一丝杠、与第一丝杠配合的移动螺母及用于驱动第一丝杠转动的第一电机，所述滑块与移动螺母固定连接。

优选的，所述手爪本体的上部固定装设有CCD视觉对位装置。

优选的，所述移动组件包括地轨、装设于地轨的第二移动部及用于驱动第二移动部沿X方向来回移动的第二驱动机构；

第二移动部设置有立式支撑架、与立式支撑架活动连接的升降部及用于驱动升降部上下移动的第三驱动机构，所述多轴机械臂的底座固定于升降部。

优选的，所述第二驱动机构包括固定于地轨两端的惰轮、绕设于惰轮的钢索及用于驱动钢索运转的第二电机，所述第二移动部与钢索的其中一段固定连接。

优选的，所述第三驱动机构包括与支撑架活动连接的升降框架、固定于升降框架的第二丝杠、与第二丝杠配合连接的移动螺母及用于驱动该移动螺母的第三电机。

优选的，所述升降部装设有Y向移动模组，所述多轴机械臂的底座与该Y向移动模组连接。

优选的，所述升降部设置有用于暂存物料的物料箱。

优选的，所述储物装置为通过滑轨组件装设于隔间内的抽屉。

优选的，所述每个隔间的底部两侧均装设有输送带、用于安装输送带的主动轮和从动轮，该主动轮连接有第一离合式半联轴；所述取放机械手装设有与第一离合式半联轴配合的第二离合式半联轴以及用于驱动第二离合式半联轴转动的第四驱动机构。

优选的，所述第一离合式半联轴包括与主动轮固定连接的半联轴本体，半联轴本体开设有联动缺口。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种全自动立体仓储系统，在实际应用中，移动组件在立式储货架的取料放料区间内自由移动，第二移动部在第二驱动机构沿着地轨来回移动，并带动第一移动部同步移动，实现取放机械手的X向来回移动，升降部在第三驱动机构的作用下上升或下降，并带动第一移动部同步升降，实现取放机械手的Z向升降移动，以便于取放机械手自由地移动至储货架的相应位置。结合软件控制系统，该全自动立体仓储系统还能记录每一个物料所在隔间的位置，当需要对该物料进行提取时，系统控制移动组件运转，以将取放机械手移动至相应的隔间前方，再由多轴机械臂继续移动，便于机械手靠近和夹取对应隔间内的物料，具有移动速度快、移动范围自由和取放物料准确的优点。

附图说明

图1为本发明全自动立体仓储系统的实施例一的立体结构示意图。

图2为本发明全自动立体仓储系统的实施例一隐藏立式储货架时的立体结构示意图。

图3为本发明的取放机械手的立体结构示意图。

图4为本发明的取放机械手的立体结构分解示意图。

图5为图1中A部分的局部放大结构示意图。

图6为本发明实施例二中立式储货架的立体结构示意图。

图7为图6中B部分的局部放大结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图5所示为一种全自动立体仓储系统的实施例一，包括立式储货架1、移动组件2、装设于移动组件2的多轴机械臂4及安装于多轴机械臂4执行端的取放机械手5，所述取放机械手5包括手爪本体51、固定于手爪本体51端部的第一夹爪52、活动装设于手爪本体51的第一移动部53、与第一移动部53固定连接的第二夹爪54及用于驱动第一移动部53往返移动的第一驱动机构6；所述移动组件2包括地轨21、装设于地轨21的第二移动部22及用于驱动第二移动部22沿X方向来回移动的第二驱动机构23；第二移动部22设置有立式支撑架24、与立式支撑架24活动连接的升降部25及用于驱动升降部25上下移动的第三驱动机构7，所述多轴机械臂4的底座固定于升降部25；所述立式储货架1设置有多个阵列布置的隔间11及装设于隔间11内的储物装置。

在实际应用中，移动组件2在立式储货架1的取料放料区间内自由移动，第二移动部22在第二驱动机构23沿着地轨21来回移动，并带动第一移动部53同步移动，实现取放机械手5的X向来回移动，升降部25在第三驱动机构7的作用下上升或下降，并带动第一移动部53同步升降，实现取放机械手5的Z向升降移动，以便于取放机械手5自由地移动至储货架的相应位置。结合软件控制系统，该全自动立体仓储系统还能记录每一个物料所在隔间11的位置，当需要对该物料进行提取时，系统控制移动组件2运转，以将取放机械手5移动至相应的隔间11前方，再由多轴机械臂4继续移动，便于机械手靠近和夹取对应隔间11内的物料，具有移动速度快、移动范围自由和取放物料准确的优点。

本实施例中，所述手爪本体51的下方装设有滑轨55及与滑轨55配合连接的滑块56，所述第一移动部53固定于该滑块56，具体的，所述第一驱动机构6包括装设于手爪本体51的第一丝杠57、与第一丝杠57配合的移动螺母及用于驱动第一丝杠57转动的第一电机58，所述滑块56与移动螺母固定连接。第一丝杠57在第一电机58的作用下转动，带动移动螺母及滑块56来回移动，第二夹爪54的同步来回移动时实现了第一夹爪52和第二夹爪54之间的相互靠拢和远离，从而实现了取放机械手5对物料的加持和松开功能，由于第一夹爪52和第二夹爪54之间的距离不固定，被加持的物料的大小也没有限定，可以对多种尺寸大小不同的物料进行取料和放料操作，实用性强。

本实施例中，所述手爪本体51的上部固定装设有CCD视觉对位装置，用于对储货架上的物料方位进行进一步对位，提高取放机械手5的取料精准度。

本实施例中，所述第二驱动机构23包括固定于地轨21两端的惰轮26、绕设于惰轮26的钢索27及用于驱动钢索27运转的第二电机28，所述第二移动部22与钢索27的其中一段固定连接，第二电机28通过对钢索27的牵引拉动作用实现第二驱动机构23的驱动控制功能。

本实施例中，所述第三驱动机构7包括与支撑架活动连接的升降框架71、固定于升降框架71的第二丝杠72、与第二丝杠72配合连接的移动螺母及用于驱动该移动螺母的第三电机73。第三电机73通过第二丝杠72和对应的移动螺母之间的作用实现第二驱动机构23的驱动控制功能。

实施例中，所述升降部25装设有Y向移动模组41，所述多轴机械臂4的底座与该Y向移动模组41连接，用于对多轴机械臂4实现Y向上的来回移动控制功能。

实施例中，所述升降部25设置有用于暂存物料的物料箱3，当取放料机械手需要向储货架上存放或从储货架上取走多个及品种不同的物料时，可以将逐个取放物料后暂时存放在该物料箱3中，物料全部取放完毕后再一次性进行运输已送至设定的位置，大大提高了取放机器人的物料提取和存放效率，实用性更强。

本实施例中，所述储物装置为通过滑轨组件8装设于隔间11内的抽屉12，实际应用中，取放机械手5利用第一夹爪52或第二夹爪54来拨动抽屉12的端部来实现抽屉12的拉出和推进操作，便于取放机械手5从该抽屉12中夹取或放置物料，操作方便，简单快捷。

如图6和图7所示为一种全自动立体仓储系统的实施例二，与上述实施例一的不同之处在于：所述每个隔间11的底部两侧均装设有输送带13、用于安装输送带13的主动轮14和从动轮15，该主动轮14连接有第一离合式半联轴16；所述取放机械手5装设有与第一离合式半联轴16配合的第二离合式半联轴17以及用于驱动第二离合式半联轴17转动的第四驱动机构18。

优选的，所述第一离合式半联轴16和第二离合式半联轴17均包括与主动轮14固定连接的半联轴本体19，半联轴本体19开设有联动缺口10，第一离合式半联轴16的联动缺口10和第二离合式半联轴17的联动缺口10相互咬合传递扭矩，且能方便地配合传动和分离，可以快捷地将位于隔间11开口处的物料通过输送带13移送至隔间11的最底部，或者将隔间11的最底部的物料移送至隔间11开口处，便于取放机械手5进行夹取，操作方便，实用性更强。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种全自动立体仓储系统，包括立式储货架（1）、移动组件（2）、装设于移动组件（2）的多轴机械臂（4）及安装于多轴机械臂（4）执行端的取放机械手（5），其特征在于：所述取放机械手（5）包括手爪本体（51）、固定于手爪本体（51）端部的第一夹爪（52）、活动装设于手爪本体（51）的第一移动部（53）、与第一移动部（53）固定连接的第二夹爪（54）及用于驱动第一移动部（53）往返移动的第一驱动机构（6）；所述立式储货架（1）设置有多个阵列布置的隔间（11）及装设于隔间（11）内的储物装置。

2.根据权利要求1所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述手爪本体（51）的下方装设有滑轨（55）及与滑轨（55）配合连接的滑块（56），所述第一移动部（53）固定于该滑块（56）；所述第一驱动机构（6）包括装设于手爪本体（51）的第一丝杠（57）、与第一丝杠（57）配合的移动螺母及用于驱动第一丝杠（57）转动的第一电机（58），所述滑块（56）与移动螺母固定连接。

3.根据权利要求1所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述移动组件（2）包括地轨（21）、装设于地轨（21）的第二移动部（22）及用于驱动第二移动部（22）沿X方向来回移动的第二驱动机构（23）；第二移动部（22）设置有立式支撑架（24）、与立式支撑架（24）活动连接的升降部（25）及用于驱动升降部（25）上下移动的第三驱动机构（7），所述多轴机械臂（4）的底座固定于升降部（25）。

4.根据权利要求3所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述第二驱动机构（23）包括固定于地轨（21）两端的惰轮（26）、绕设于惰轮（26）的钢索（27）及用于驱动钢索（27）运转的第二电机（28），所述第二移动部（22）与钢索（27）的其中一段固定连接。

5.根据权利要求3所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述第三驱动机构（7）包括与立式支撑架（24）活动连接的升降框架（71）、固定于升降框架（71）的第二丝杠（72）、与第二丝杠（72）配合连接的移动螺母及用于驱动该移动螺母的第三电机（73）。

6.根据权利要求3所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述升降部（25）装设有Y向移动模组（41），所述多轴机械臂（4）的底座与该Y向移动模组（41）连接。

7.根据权利要求3所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述升降部（25）设置有用于暂存物料的物料箱（3）。

8.根据权利要求1所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述储物装置为通过滑轨组件（8）装设于隔间（11）内的抽屉（12）。

9.根据权利要求1所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述每个隔间（11）的底部两侧均装设有输送带（13）、用于安装输送带（13）的主动轮（14）和从动轮（15），该主动轮（14）连接有第一离合式半联轴（16）；所述取放机械手（5）装设有与第一离合式半联轴（16）配合的第二离合式半联轴（17）以及用于驱动第二离合式半联轴（17）转动的第四驱动机构（18）。

10.根据权利要求9所述的全自动立体仓储系统，其特征在于：所述第一离合式半联轴（16）包括与主动轮（14）固定连接的半联轴本体（19），半联轴本体（19）开设有联动缺口（10）。