CN106743042B - 一种环形多层物件智能存取优化装置及其方法 - Google Patents

一种环形多层物件智能存取优化装置及其方法 Download PDF

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Abstract

一种环形多层物件智能存取优化装置及其方法，其装置包括：旋转系统，升降系统，位置优化系统；其中，旋转系统，包括：一中心转轴、若干环形柱体；所述升降系统，包括：液压升降平台，物件托盘；所述位置优化系统，包括：用户信息输入端口、CPU处理器；其方法原理在于：用户进入物件托盘弹出口区域，物件托盘弹出，用户设定识别信息及存放时间；位置优选系统，依据用户输入的存放时间，选定一最优位置，并通过升降系统将其送至最优位置；物件达到所述最优位置后，环形柱体对应位置的伸缩支撑杆伸出，物件存放；用户输入识别信息，位置优选系统检索到对应物件，将其取出。

Description

一种环形多层物件智能存取优化装置及其方法
技术领域
本发明涉及自动化机械装置领域，特别涉及一种环形多层物件智能存取优化装置及其方法。
背景技术
随着世界人口的快速增长，人均土地占有面积越来越少，因此人们开始注重提高立体空间的利用率。目前针对物件的存放，大多数场所都是通过提供存放货柜或者多层货架进行物件的存取；例如，大型的超市或者商场都在其入口处提供一智能存取货柜，为用户存放随身物件存放提供方便；再例如，工厂的储物间往往也都是采用多层货架进行货物的存放以提高空间的利用率。但目前的多层货物存放存在着很大的缺陷，例如，超市的智能存放货柜对于空间的利用率并不充分，以及单次只能进行单个的存或取功能，导致用户存取时通常需要等待；另外，对于工厂的多层货架存放物件往往人工记录各个货柜储存物件名称，且存放使用堆垛机或者升降叉车进行存取，在方便性及安全性上都存在很大的问题。因此，本发明提供一种空间利用率更高，更加智能便捷，更加安全可靠的物件存取装置，改善当前物件存放的状况。
发明内容
发明目的：针对上述情况，为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于智能眼镜的主动式信息传输方法及其系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
技术方案：一种环形多层物件智能存取优化装置，包括：旋转系统，升降系统，位置优化系统；
其中旋转系统，包括：一中心转轴、若干环形柱体；
其中，所述中心转轴安装有若干摩擦式离合器，所述摩擦式离合器包括，同步齿轮及空转齿轮；所述空转齿轮通过轴承安装于中心转轴上，并与环形柱体的内齿轮相啮合；所述同步齿轮通过花键安装于中心转轴上，其一端设置有液压伸缩装置，用于控制同步齿轮在中心转轴上的轴向移动；所述同步齿轮与空转齿轮设置有若干摩擦片，通过液压伸缩装置压紧或者松开同步齿轮，使摩擦片压紧或松开，控制空转齿轮的转动；
所述环形柱体内环面加工有内齿轮，与摩擦式离合器空转齿轮啮合；外环面设有若干伸缩支撑杆，用于支撑物件托盘；
所述升降系统，包括：液压升降平台，物件托盘；
其中，所述液压升降平台安装于环形导轨上，用于升降物件托盘；
所述物件托盘，用于放置物件；
所述位置优化系统，包括：用户信息输入端口、CPU处理器；
其中，用户信息输入端口，用于输入用户设定的识别信息，以及存放时间；
所述CPU处理器，用于依据用户输入的存放时间选定一最优位置，进行物件的存放，以及依据用户输入的识别信息，将对应的存放物件取出。
作为本发明的一种优选方式，所述环形柱体内侧加工有内齿轮，与摩擦式离合器空转齿轮相连；外侧设置有N个伸缩支撑杆，用于支撑放置物件托盘。
作为本发明的一种优选方式，所述伸缩支撑杆连接于距离传感器，当距离传感器感测到在一预设范围内存在物件时，伸缩支撑杆伸出；否则，伸缩支撑杆保持缩入状态。
作为本发明的一种优选方式，所述若干柱体之间通过隔离套连接，所述隔离套由若干均布于环形柱体环形面上的圆柱滚针组成，用于将各个环形柱体的转动分离。
作为本发明的一种优选方式，所述环形柱体与空转齿轮通过齿轮啮合连接，其中环形柱体每秒旋转角度依据以下公式计算：
R=2π*N*Z1 /Z2
其中，R为每秒旋转角度，N为中心转轴每秒转动圈数，Z1为空转齿轮齿数，Z2为环形柱体内齿轮齿数。
作为本发明的一种优选方式，所述环形导轨外侧设置有N个物件托盘弹出口；所述物件托盘弹出口，设有压力传感器，用户进入该区域，压力传感器感测出压力变化，发送一信号，使物件托盘弹出。
作为本发明的一种优选方式，采用输送带的方式将物件托盘弹出。
一种环形多层物件智能存取优化方法，包括以下步骤：
Step1,用户进入物件托盘弹出口区域，物件托盘弹出，用户设定识别信息及存放时间；
Step2，位置优选系统，依据用户输入的存放时间，选定一最优位置，并通过升降系统将其送至最优位置；
Step3，物件达到所述最优位置后，环形柱体对应位置的伸缩支撑杆伸出，物件存放；
Step4，用户输入识别信息，位置优选系统，检索到对应物件，将其取出。
作为本发明的一种优选方式，任一环形柱体存放物件的数量比伸缩支撑杆的数量少两个，即每一环形柱体上的物件存放数量最多为N-2。
作为本发明的一种优选方式，在执行Step2及Step4时，即进行升降的存或取时，用于此次存或取位置正下方的各个环形柱体对应存放位置为空缺状态，即将没有存放物件的支撑杆位置旋转至需要存取物件对应位置的正下方。在执行Step2时，即进行最优位置选定时，依据用户需要存放时间的长短，将时间短的物件存放于下层环形柱体，时间长的存放于相对上层环形柱体上。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供一种环形多层物件智能存取优化装置系统构架示意图；
图2为本发明提供一种环形多层物件智能存取优化装置整体俯视图；
图3为本发明提供中心转轴及其附属件的结构示意图；
图4为本发明提供环形柱体主视图；
图5为本发明提供各环形柱体的存放位置转换图；
图6为本发明提供一种环形多层物件智能存取优化方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
请参考图1-图2，图1为本实施例提供一种环形多层物件智能存取优化装置系统构架示意图；
图2为本实施例提供一种环形多层物件智能存取优化装置整体俯视图。
具体的，本实施例提供一种一种环形多层物件智能存取优化装置，包括：旋转系统1，升降系统2，位置优化系统3；
对于旋转系统1，请参考图3-图4，图3为本发明提供中心转轴及其附属连接件的结构示意图；图4为本发明提供环形柱体主视图。
具体的，所述旋转系统，包括：一中心转轴4、3个环形柱体5；
其中，所述中心转轴4安装有3个摩擦式离合器6，所述摩擦式离合器6包括，同步齿轮7及空转齿轮8；所述空转齿轮8通过轴承安装于中心转轴4上，并与环形柱体5的内齿轮相啮合；所述同步齿轮7通过花键安装于中心转轴4上，其一端设置有液压伸缩装置9，用于控制同步齿轮7在中心转轴4上的轴向移动；所述同步齿轮7与空转齿轮8设置有若干摩擦片10，通过液压伸缩装置9压紧或者松开同步齿轮7，使摩擦片10压紧或松开，控制空转齿轮8的转动；
所述环形柱体5内环面加工有内齿轮，与摩擦式离合器6的空转齿轮8啮合；外环面设有6个伸缩支撑杆11，用于支撑物件托盘13。
所述升降系统2，包括：液压升降平台12，物件托盘13；
其中，所述液压升降平台12安装于环形导轨14上，用于升降物件托盘13；
所述物件托盘13，用于放置物件。
所述位置优化系统3，包括：用户信息输入端口15、CPU处理器16；
其中，用户信息输入端口15，用于输入用户设定的识别信息，以及存放时间；
所述CPU处理器16，用于依据用户输入的存放时间选定一最优位置，进行物件的存放，以及依据用户输入的识别信息，将对应的存放物件取出。
进一步具体的，在具体的使用中，例如用户使用本发明提供的装置进行物件的存放时，首先要进入物件托盘弹出口；所述物件托盘弹出口，设有压力传感器17，用户进入该区域，压力传感器17感测出压力变化，发送一信号，使物件托盘13弹出；值得提及的，所述物件托盘弹出口设置在环形导轨14的外侧，且可以依据实际的需求设置多个。
进一步的，所述物件托盘弹出口，采用输送带的方式将物件托盘13弹出。具体的，即用户进入物件托盘弹出口区域，所述物件弹出口设置的压力传感器17感测出压力变化，此时控制输送带运动的步进电机接收到一脉冲信号，转动一定转数，将输送带上处于第一位置的物件托盘13传送至液压升降平台12上。
进一步的，用户可将需要存放的物件放入物件托盘13内，并通过用户信息输入端口15设定一识别信息，以及存放时间。其中，对于识别信息，可针对不同的场合，进行不同的设定，例如运用在超市或者公共场所的寄放，识别信息可以为用户设定的密码；而对于工厂的货物存放，识别信息可以为货物的名称。
进一步的，当用户输入完识别信息以及存放时间后，首先CPU处理器16，依据用户输入的存放时间选定一最优位置，进行物件的存放。进一步的，此位置上的对应识别信息，即为用户设定的识别信息。对于，CPU处理器16依据用户输入的存放时间选定一最优位置，在实际的实施中，可以依据用户输入的存放时间长短，将时间相对短的寄放在下层，将时间相对长的寄放在上层。
进一步的，在CPU处理器16选定一最优位置后，所述液压升降平台12，将其输送到对应的位置上。例如，选定的最优位置为第三层的环形柱体5上的某一存放位置，则将第二层以及第一层的环形柱体5上处于空闲的伸缩支撑杆11旋转至选定位置的正下方，即将处于缩入状态的伸缩支撑杆11旋转至选定位置的正下方。然后液压升降平台12在环形导轨14上运动至选定位置的正下方，然后上升至该位置上。其中，每个环形柱体5上处于空闲状态的存放位置为两个，即每一层的环形柱体5最多存放4个物件，至少保持有两个位置处于空闲，以提供液压升降平台12的升降空间。其中对于液压升降平台12的运动控制，即依据CPU处理器16选定的最优位置进行动作。例如，CPU处理器16选定的位置为第三层的第四个存放位置，则液压升降平台12首先从当前位置在环形导轨14上旋转至第四存放位置的正下方，然后上升到第三层。具体的旋转前后存放位置变换如图5所示。
具体的，各环形柱体5的转动通过上述旋转系统1实现，对于旋转角度的控制依据以下公式：
R=2π*N*Z1 /Z2
其中，R为每秒旋转角度，N为中心转轴4每秒转动圈数，Z1为空转齿轮8齿数，Z2为环形柱体5内齿轮齿数。
例如本实施例中内齿轮为120，空转齿轮8齿数为20，中心转轴4的每秒转动圈数为1圈，则环形柱体每秒转动的角度为60度，即每秒钟存放位置转换过60°。
值得说明的是，所述若干环形柱体5之间通过隔离套18连接，所述隔离套由若干均布与环形柱体环形面上的圆柱滚针组成，用于将各个环形柱体5的转动分离。例如当需要第二层的环形柱体5转动时，第二层环形柱体5对应的摩擦式离合器6同步齿轮7端的连接的液压伸缩装置9通过压紧同步齿轮7端，使同步齿轮7与空转齿轮8通过摩擦片10的压紧，达到扭矩的传递，使得空转齿轮8端具有传递扭矩的作用。当第二层环形柱体5对应的摩擦式离合器6被压紧，空转齿轮7通过与环形柱体5的内齿轮啮合，使得第二层的环形柱体5转动。而其他的环形柱体5，由于与第二环形柱体之间通过隔离套18连接，使得其它层的环形柱体5并不会转动。
进一步的，当物件达到对应位置后，对应位置的伸缩支撑杆11自动伸出，将物件托盘13进行固定。对于伸缩支撑杆13的伸出及缩入控制，采用连接于伸缩支撑杆的距离传感器19依据测算预设距离内是否存在物件进行控制。例如，预设距离为2米，如距离传感器19测算出的物件距离大于两米，则伸缩支撑杆11保持缩入状态；否则其自动伸出。对于伸缩支撑杆11的缩入和伸出动作实现，可采用液压的方式。
同样的，对于用户取出存放的物件时，将设定的识别信息通过用户信息输入，CPU处理器16依据用户输入的识别信息，找到对应的存放位置，然后同存放时一样，液压升降平台12将对应位置的物件取下。
实施例二
请参考图6，图6为本发明提供一种环形多层物件智能存取优化方法流程示意图。
具体的，本实施例提供一种环形多层物件智能存取优化方法，使用实施例一中的智能存取优化装置，包括以下步骤：
Step1,用户进入物件托盘弹出口区域，物件托盘弹出，用户设定识别信息及存放时间；
Step2，位置优选系统，依据用户输入的存放时间，选定一最优位置，并通过升降系统将其送至最优位置；
Step3，物件达到所述最优位置后，环形柱体对应位置的伸缩支撑杆伸出，物件存放；
Step4，用户输入识别信息，位置优选系统，检索到对应物件，将其取出。
作为本发明的一种优选方式，除最上层的环形柱体任一环形柱体存放物件的数量比伸缩支撑杆的数量少两个，即每一环形柱体上的物件存放数量最多为N-2。最上层可以存放数量可为N个。
作为本发明的一种优选方式，在执行Step2及Step4时，即进行升降的存或取时，用于此次存或取位置正下方的各个环形柱体对应存放位置为空缺状态，即将没有存放物件的支撑杆位置旋转至需要存取物件对应位置的正下方。
作为本发明的一种优选方式，在执行Step2时，即进行最优位置选定时，依据用户需要存放时间的长短，将时间短的物件存放于下层环形柱体，时间长的存放于相对上层环形柱体上。
作为本发明的一种优选方式，所述液压升降平台为两个，同时分别进行存、取功能。
应理解，实施例二具体的实现过程与实施例一的描述相对应，此处不再详细描述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，包括：旋转系统，升降系统，位置优化系统；
其中旋转系统，包括：一中心转轴、若干环形柱体；
其中，所述中心转轴安装有若干摩擦式离合器，所述摩擦式离合器包括，同步齿轮及空转齿轮；所述空转齿轮通过轴承安装于中心转轴上，并与环形柱体的内齿轮相啮合；所述同步齿轮通过花键安装于中心转轴上，其一端设置有液压伸缩装置，用于控制同步齿轮在中心转轴上的轴向移动；所述同步齿轮与空转齿轮设置有若干摩擦片，通过液压伸缩装置压紧或者松开同步齿轮，使摩擦片压紧或松开，控制空转齿轮的转动；
所述环形柱体内环面加工有内齿轮，与摩擦式离合器空转齿轮啮合；外环面设有若干伸缩支撑杆，用于支撑物件托盘；
所述升降系统，包括：液压升降平台，物件托盘；
其中，所述液压升降平台安装于环形导轨上，用于升降物件托盘；
所述物件托盘，用于放置物件；
所述位置优化系统，包括：用户信息输入端口、CPU处理器；
其中，用户信息输入端口，用于输入用户设定的识别信息，以及存放时间；
所述CPU处理器，用于依据用户输入的存放时间选定一最优位置，进行物件的存放，以及依据用户输入的识别信息，将对应的存放物件取出。
2.根据权利要求1所述的一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，所述环形柱体内侧加工有内齿轮，与摩擦式离合器空转齿轮相连；外侧设置有N个伸缩支撑杆，用于支撑放置物件托盘。
3.根据权利要求2所述的一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，所述伸缩支撑杆连接于距离传感器，当距离传感器感测到在一预设范围内存在物件时，伸缩支撑杆伸出；否则，伸缩支撑杆保持缩入状态。
4.根据权利要求1所述的一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，所述若干环形柱体之间通过隔离套连接，所述隔离套由若干均布于环形柱体环形面上的圆柱滚针组成，用于将各个环形柱体的转动分离。
5.根据权利要求1所述的一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，所述环形柱体与空转齿轮通过齿轮啮合连接，其中环形柱体每秒旋转角度依据以下公式计算：
R=2π*N*Z1 /Z2
其中，R为每秒旋转角度，N为中心转轴每秒转动圈数，Z1为空转齿轮齿数，Z2为环形柱体内齿轮齿数。
6.根据权利要求1所述的一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，所述环形导轨外侧设置有N个物件托盘弹出口；所述物件托盘弹出口，设有压力传感器，用户进入物件托盘弹出口区域，压力传感器感测出压力变化，发送一信号，使物件托盘弹出。
7.根据权利要求6所述的一种环形多层物件智能存取优化装置，其特征在于，采用输送带的方式将物件托盘弹出。
8.一种环形多层物件智能存取优化方法，使用权利1-5任一项所述的智能存取优化装置，其特征在于，包括以下步骤：
Step1,用户进入物件托盘弹出口区域，物件托盘弹出，用户设定识别信息及存放时间；
Step2，位置优选系统，依据用户输入的存放时间，选定一最优位置，并通过升降系统将其送至最优位置；
Step3，物件达到所述最优位置后，环形柱体对应位置的伸缩支撑杆伸出，物件存放；
Step4，用户输入识别信息，位置优选系统，检索到对应物件，将其取出。
9.根据权利要求8所述的一种环形多层物件智能存取优化方法，其特征在于，任一环形柱体存放物件的数量比伸缩支撑杆的数量少两个，即每一环形柱体上的物件存放数量最多为N-2。
10.根据权利要求8所述的一种环形多层物件智能存取优化方法，其特征在于，在执行Step2及Step4时，即进行升降的存或取时，用于此次存或取位置正下方的各个环形柱体对应存放位置为空缺状态，即将没有存放物件的支撑杆位置旋转至需要存取物件对应位置的正下方，在执行Step2时，即进行最优位置选定时，依据用户需要存放时间的长短，将时间短的物件存放于下层环形柱体，时间长的存放于相对上层环形柱体上。
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