CN109292333B - 信件自动存取系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了信件自动存取系统，包括存放架、预拣件机构和传送机构，存放架一侧设有多个用于存放信件的存放槽，另一侧设有与存放槽连通的凹槽，每个存放槽均对应有凹槽，凹槽的长度小于存放槽的长度，预拣件机构包括用于伸入凹槽以将目标信件部分或全部地推出存放槽的第一推进组件，传送机构用于获取被预拣件机构推出存放槽的信件。该系统能够将信件从存放架取出并交付给取件人以及将存件人的信件存放于存放架内，通过将存放架的部分或全部存放空间设置为专门存放如信件类的较薄物品，提高了存放架的空间利用率，同时根据情况选用机器人或传送带组件存取信件，并控制预拣件机构来对目标信件进行定位，实现了全自动存取件功能，提高了存取件效率。

Description

信件自动存取系统

技术领域

本发明涉及物流运输技术领域，特别涉及信件自动存取系统。

背景技术

货物储存是指货物在流通过程中，为保证生产和消费的正常进行而对货物进行的临时存放、保管工作的总称，也是物流的一项重要工作环节。货物储存的一种普遍的方式是将货物进行按类分拣后存放在相应的储物架上，但目前的货物存取系统中，没有按照货物的厚度进行按类分拣，也没有为厚度较薄的货物设置专门的储物架或在储物架中设置专门的储物区域，因此在储存的货物中有大量例如信封之类的物品时，一个信封会占用一个空间较大的储物格，降低了空间利用率。

发明内容

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，使储物架在面对厚度较薄的货物时能够提高的自身空间利用率，本发明提供了以下技术方案。

(二)技术方案

本发明公开了信件自动存取系统，包括：

存放架，其一侧设有多个用于存放信件的存放槽，所述存放架的另一侧设有与所述存放槽连通的凹槽，每个所述存放槽均对应有所述凹槽，所述凹槽的长度小于所述存放槽的长度；

预拣件机构，其包括用于伸入所述凹槽以将目标信件部分或全部地推出所述存放槽的第一推进组件；

传送机构，其用于获取被所述预拣件机构推出所述存放槽的信件。

一种可能的实施方式中，所述凹槽与同一列的多个所述存放槽连通。

一种可能的实施方式中，同一列所述存放槽中部分或全部的所述存放槽均连通有多个所述凹槽；所述第一推进组件包括设置于末端的推进头，所述推进头的数量小于等于与所述同一列所述存放槽中部分或全部的所述存放槽均连通的多个所述凹槽的数量。

一种可能的实施方式中，所述预拣件机构还包括与所述第一推进组件连接的竖向驱动组件，所述竖向驱动组件用于驱动所述第一推进组件沿所述存放槽的竖向排布方向移动。

一种可能的实施方式中，所述预拣件机构还包括与所述第一推进组件连接的横向驱动组件，所述横向驱动组件用于驱动所述第一推进组件沿所述存放槽的横向排布方向移动。

一种可能的实施方式中，所述传送机构包括机器人和/或第一传送带组件，所述机器人从所述存放架夹取被所述预拣件机构部分推出的信件并移送至存取件平台，所述第一传送带组件接收被所述预拣件机构全部推出的信件并移送至存取件平台。

一种可能的实施方式中，所述机器人包括：

承载盘，用于盛放信件；

安装于所述承载盘上的第二推进组件，用于将所述承载盘上的信件推动至所述存放槽内。

一种可能的实施方式中，所述预拣件机构还包括与第一推进组件连接的引导组件，所述引导组件包括呈斗状的可移动地第一引导口，所述第一引导口用于移动到目标存放槽的槽口处并引导信件进出所述目标存放槽。

一种可能的实施方式中，引导组件还包括呈斗状的可移动地第二引导口，第二引导口用于引导第一推进组件伸入目标信件对应的凹槽内。

一种可能的实施方式中，所述存放架内安装有多个可移动的存储单元，所述存放槽以及所述凹槽设置于所述存储单元上；所述自动存取系统还包括与全部或部分所述存储单元连接的轮动机构，所述轮动机构用于驱动全部或部分所述存储单元轮动移位。

一种可能的实施方式中，所述轮动机构包括第二传送带组件，所述第二传送带组件驱动全部或部分所述存储单元以带式输送的方式轮动移位。

(三)有益效果

本发明提供的信件自动存取系统，能够将信件从存放架取出并交付给取件人以及将存件人的信件存放于存放架内，通过将存放架的部分或全部区域的存放空间设置为专门存放如信件类的较薄物品，提高了存放架的空间利用率，同时根据情况选用机器人或传送带组件存取信件，还根据情况选用轮动存放架内存储单元或控制预拣件机构来对目标信件进行定位，实现了全自动存取件功能，提高了存取件效率。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1-图4是本发明提供的信件自动存取系统第一实施例在取件时的三维结构示意图，其中，图3-图4只显示存放架中的其中一个存放单元。

图5-图8是本发明提供的信件自动存取系统第一实施例在存件时的三维结构示意图，其中，图7是图5的侧视示意图。

图9是本发明提供的信件自动存取系统第五实施例在取件时的三维结构示意图。

附图标记：

100 存放架

110 存放槽

120 凹槽

200 预拣件机构

210 第一推进组件

211 推进头

212 推进轨道

220 竖向驱动组件

221 竖向轨道

230 横向驱动组件

231 横向轨道

240 引导组件

241 第一引导口

242 连接件

243 第二引导口

300 传送机构

310 机器人

311 机械手

312 承载盘

313 第二推进组件

900 信件

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

下面参考图1-图8详细描述本发明提供的信件自动存取系统的第一实施例。本实施例主要用于将信件从存放架取出并交付给取件人以及将存件人的信件存放于存放架内，通过将存放架的部分或全部区域的存放空间设置为专门存放如信件类的较薄物品，提高了存放架的空间利用率，同时根据情况选用机器人或传送带组件存取信件，并通过控制预拣件机构来对目标信件进行定位，实现了全自动存取件功能，提高了存取件效率。

本实施例提供的信件自动存取系统主要包括有：存放架100、预拣件机构200和传送机构300。

存放架100用于存放各类信件，存放架100也可以作为一个混合存储区域，同时存放信件类和非信件类物品，本实施例只介绍关于存取信件类物品的结构。

存放架100的一侧设有多个用于存放信件900的存放槽110，存放槽110通常采用矩阵式排列方式设置，存放槽110的高度根据信件的高度设置，一个存放槽110可以设置为只容纳一封信件，也可以设置为同时容纳几封信件。由于信件相对于一般货物来说非常薄，因此将存放槽110的高度根据信件的薄厚设置，能够提高存放架100的空间利用率，使其存放尽量多的信件。

存放架100的另一侧设有与存放槽110连通的凹槽120，每个存放槽110均对应有凹槽120，存放槽110开设于存放架100的正面，凹槽120开设于存放架100的背面，每个凹槽120与至少一个存放槽110相对应，即一个凹槽120与同一列存放槽110中的至少一个存放槽110连通。凹槽120的长度小于存放槽110的长度。凹槽120的长度指的是凹槽120沿图1中X轴方向的长度，存放槽110的长度同理。

预拣件机构200用于在取件人或取件设备需要从存放架100中取出信件时，对信件进行预拣处理，以便于在后续过程中传送机构300获取信件并转交到取件人手中。预拣件机构200包括用于伸入凹槽120以将目标信件900部分或全部地推出存放槽110的第一推进组件210。第一推进组件210在一次伸入凹槽120的过程中，只抵推出一个存放槽110内的信件，无论该存放槽110被设置为只能容纳一封信件还是可容纳多封信件。第一推进组件210会抵推该存放槽110内的信件。第一推进组件210能够伸入与任意一个存放槽110对应的凹槽120内，若一个凹槽120同时与多个存放槽100连通，则第一推进组件210能够在预拣件机构200的控制下，伸入凹槽120的与目标存放槽110相应的位置处，并只抵推目标存放槽内的信件而不影响其他存放槽内的信件。

具体的，第一推进组件210的高度高于存放槽110的高度，若存放槽110的高度规格不统一，则第一推进组件210高于最高存放槽100的高度，但为了在抵推目标信件时不影响其他存放槽110中的信件，第一推进组件210的高度低于任意三个纵向排列的相邻存放槽110中最上方存放槽的槽底和最下方存放槽的槽顶之间的距离，以使第一推进组件210在伸入凹槽120时，不会同时抵推到目标存放槽上方以及下方的存放槽内的信件。

可以理解的是，预拣件机构200在抵推动作完成后，会控制第一推进组件210收回，并等待执行下一次预拣件动作。

传送机构300用于获取被预拣件机构200推出存放槽110的信件900，还用于将信件存放入存放槽110内。

当目标信件被从存放槽110内部分地抵推出时，信件的一端外露于存放槽110的出口，但信件的大部分还位于存放槽110内，因此信件不会掉落，此时传送机构300夹取信件的外露端，以获取到目标信件。当目标信件被从存放槽110内全部地抵推出时，目标信件从存放槽110内掉出并落于传送机构300上，传送机构300由此获取到目标信件。传送机构300获取到目标信件后，将目标信件移送至存取件平台，以交付给取件人，或交付给例如送货无人机等其他自动送件设备。

当存取件平台有待存信件时，传送机构300会获取到信件，并将信件移送至系统为该信件分配的存放槽110内，完成信件存放。

在一种实施方式中，传送机构300包括机器人310和/或第一传送带组件，机器人310从存放架100夹取被预拣件机构200部分推出的信件并移送至存取件平台，或获取存取件平台处的信件并移送入相应的存放槽110中，第一传送带组件接收被预拣件机构200全部推出的信件900并移送至存取件平台。

传送机构300的作用是作为存取件平台与存放架100之间的信件运送媒介，将取件人要取的信件交付给取件人。在通过取件人提供的信息定位到目标信件存放于几号存放架内的几号存放槽之后，预拣件机构200会将目标信封部分地抵推出来，传送机构300可以通过机器人310的机械手311夹持住目标信封外露出存放槽110的部分，将目标信封夹离存放架100并移送到存取件平台，以交付给取件人，或交付给例如送货无人机等其他自动送件设备。

在通过取件人提供的信息定位到目标信件存放于几号存放架内的几号存放槽之后，预拣件机构200也可以将目标信封全部地抵推出来，此时传送机构300可以通过机器人310的机械手311接收掉落的目标信封，具体的，机械手311末端可以配备传送带式末端执行器等能够接受掉落物的平台，并预先控制末端执行器移动至目标信封所在存放槽110槽口下方较近处，以保证接到目标信件。

第一传送带组件的一端设置于低靠存放架100正面侧的位置，另一端连接存取件平台，传送机构300还可以通过第一传送带组件接收掉落的目标信件，这样能够省去一部分机器人310夹取目标信件的时间，但第一传送带组件更适用于接收存放于略高于第一传送带组件所在平面的存放槽110中的信件，若存放槽110高出第一传送带组件较多，则信件掉落时可能会飘到第一传送带组件区域外，导致接收失败。

机器人310和第一传送带组件可以配合使用，例如预先设定部分距离第一传送带组件较近的存放槽110中的信件自动由第一传送带组件负责取件，其他存放槽110由机器人310负责，也可以设置其他的传送机构300选取规则来实时判断当前目标信件由机器人310还是第一传送带组件负责取件。

传送机构300除了能够将取件人要取的信件交付给取件人，还可以存件人要存的信件存入存放架100内。在接收存件人待存的信件后，该信件自动存取系统的上位机或其他控制设备会为该信件在存放架100内分配出一个空置的存放槽110，并将存放槽110的编号或其他能够使机器人310准确定位存放槽110的信息发送给机器人310，机器人310携带信件移动到存放架100处并根据信息控制机械手311移动到相应的坐标处，将信件插入存放槽110内，完成信件的存放。

凹槽120和存放槽110之间的对应关系可以是：一个凹槽120只对应一个存放槽110，凹槽120的数量与存放槽110的数量相同。此时的凹槽120的高度低于对应存放槽100上方的存放槽100的槽底与对应存放槽100下方的存放槽100的槽顶之间的距离。在预拣件机构200控制第一推进组件210抵推目标信件之后收回第一推进组件210时，需要收回到存放架110的背侧以外的位置，然后控制第一推进组件210移动到其他凹槽120处进行下一目标信件的抵推。在一种实施方式中，凹槽120与同一列的多个存放槽110连通，即凹槽120竖跨多个存放槽110。凹槽120的高度指的是凹槽120在竖直方向的长度，即图1中Z轴方向的长度，存放槽110的高度同理。例如，凹槽120与十个依次相邻的存放槽120连通，则凹槽120的高度略高于第一个存放槽110槽顶与第十个存放槽110槽底之间的距离，上述十个存放槽120对应同一个凹槽120。

在多个存放槽110对应一个凹槽120的情况下，第一推进组件210的抵推动作依旧是：在预拣件机构200的控制下移动到与目标存放槽对应的凹槽120外，并且对准的是该凹槽120中的目标存放槽，然后伸入凹槽120，抵推目标存放槽内的信件，同时不影响与该凹槽120连通的其他存放槽。

由于一个凹槽120对应多个存放槽110，因此在相邻两次抵推的信件所在的存放槽110都对应的是相同的凹槽120的过程中，在第一推进组件210抵推完前一个存放槽110中的信件，收回并移动到下一存放槽110时，第一推进组件210无需完全退出到存放架100的背侧以外的位置，而是可以只退出到存放槽110的外侧，然后进行上下移动以对准下一存放槽110的信件，也就是说，第一推进组件210的一次从前一凹槽120内到后一凹槽120内的移动减少了大致两倍的存放架100厚度减去存放槽120槽深的距离。

进一步地，存放架100的存放槽110呈矩阵式排布，同一列中的各存放槽110均对应同一个凹槽120，这样使得第一推进组件210能够尽量减少移动距离，增加预拣件机构200预拣处理的效率。

一个存放槽110可以只与一个凹槽120连通，此时为了保证第一推进组件210能够成功地抵推信件，则凹槽120的长度需要略宽一些，例如凹槽120长度为存放槽110长度的三分之一左右。若凹槽120长度较短，则在抵推信件的过程中可能会使信件的被推动方向倾斜，可能导致预拣处理失败或信件侧边挤压存放槽110侧壁而折损。在一种实施方式中，同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通有多个凹槽120，例如存放架100的一列存放槽110有二十个，这二十个存放槽110分为五个一组，共四组，每组存放槽110均对应同样的凹槽120，可以是对应一个凹槽120，也可以是对应多个凹槽120，例如每组存放槽110均分别对应三个凹槽120，存放架100的该列存放槽110背侧共设有十二个凹槽120，这十二个凹槽120呈矩阵式排布，一排有三个凹槽120，共四排，每排对应一组存放槽110。本实施例中，一列存放槽110中全部的二十个存放槽110为一组，并共用同样的三个凹槽120，此时三个凹槽120均为贯通槽，其一侧贯通存放架100顶面，另一侧贯通存放架100底面。三个凹槽120中，一个设置于与存放槽110中心相对应的位置，另两个对称设置于中心凹槽的两侧。

如图3-图4所示，第一推进组件210包括设置于末端的推进头211，推进头211的数量小于等于与同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通的多个凹槽120的数量。第一推进组件210的末端设置有推进头211，推进头211是预拣件机构200中实际与信件相接触并抵推信件的组件，在一列存放槽110对应多个凹槽120时，第一推进组件210可以是只具有一个推进头211，通过一个推进头211抵推信件，若三个凹槽120的长度均等，因此可以伸入三个凹槽120中的任一个进行信件抵推动作，由于凹槽120长度合理，因此不会发生抵推失败的情况。本实施例中，第一推进组件210的推进头211数量与一列存放槽110对应的凹槽120数量相同，即具有三个推进头211，每个推进头211分别负责伸入其中一个凹槽120，同时对目标信件进行抵推，此时的第一推进组件210俯视也呈“山”字型。图3-图4中，为了便于展示出推进头211抵推信件900的过程，图中省略了存放架100的其他部分，而只显示存放架100的其中一个存放单元及其存放槽110和凹槽120。此种设置下，由于信件在多个点上受力，保证了信件在抵推过程中不会发生倾斜，能够确保目标信件传送到作为传送机构300的机器人末端执行器或第一传送带组件上，同时也因此可以凹槽120的长度可以适当减小。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的竖向驱动组件，竖向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的竖向排布方向移动。

预拣件机构200使第一推进组件210对准目标信件对应的凹槽120的相应位置通过以下方式实现：竖向驱动组件与第一推进组件210连接，预拣件机构200通过竖向驱动组件驱动第一推进组件210在凹槽120外侧上下移动，以使预拣件机构200能够使第一推进组件210对准目标信件所在的存放槽110对应的凹槽120。

在一种实施方式中，竖向驱动组件主要包括：竖向轨道和第一线性电机。

第一推进组件210或存放架100可移动地安装于竖向轨道上。竖向轨道沿同一列存放槽110的竖向排列方向设置，通常情况下，竖向轨道垂直于地面设置。竖向轨道的长度高于同一列存放槽110的整体高度，以使第一推进组件210能够伸入该列中的任一存放槽110所对应的凹槽120的相应位置内。

第一线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿竖向轨道移动。第一线性电机，又称直线电机，是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的横向驱动组件，横向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的横向排布方向移动。

在存放架100具有不止一列存放槽110时，预拣件机构200使第一推进组件210水平移动到目标信件所在的存放槽列所对应的凹槽120外侧通过以下方式实现：横向驱动组件与第一推进组件210连接，预拣件机构200通过横向驱动组件驱动第一推进组件210在凹槽120外侧左右移动，以使预拣件机构200能够使第一推进组件210水平移动到目标信件所在的存放槽列所对应的凹槽120外侧。

竖向驱动组件和横向驱动组件一起组成了预拣件机构200的两自由度定位机构，能够使第一推进组件210对准存放架100的任何一个存放槽110的背侧。

在一种实施方式中，横向驱动组件主要包括：横向轨道和第二线性电机。

第一推进组件210可移动地安装于横向轨道上。横向轨道沿同一行存放槽110的横向排列方向设置，通常情况下，横向轨道平行于地面设置。

第二线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿横向轨道移动。

若预拣件机构200同时配备了竖向驱动组件和横向驱动组件，则可以是横向驱动组件可移动地安装于预拣件机构200的基体上，竖向驱动组件安装于横向驱动组件的横向轨道上，第一推进组件210安装于竖向驱动组件上。在移动第一推进组件210时，横向驱动组件首先驱动竖向驱动组件横向移动，竖向驱动组件带动第一推进组件210同时横向移动，在横向移动到位后，竖向驱动组件驱动第一推进组件210进行竖向移动，在竖向移动到位后，第一推进组件210伸出推进头211抵推目标信件。可以理解的是，也可以是竖向驱动组件可移动地安装于预拣件机构200的基体上，横向驱动组件安装于竖向驱动组件的竖向轨道上，第一推进组件210安装于横向驱动组件上。

在一种实施方式中，第一推进组件210还包括：推进电机和推进轨道212。推进电机用于驱动推进头211伸入凹槽120，推进电机驱动推进头211伸入凹槽120内以抵推信件，之后驱动推进头211收回。推进轨道212安装于竖向驱动组件220上，推进电机驱动推进头211沿推进轨道212移动。通常情况下，推进轨道平行于地面设置。

如图8所示，在一种实施方式中，传送机构300的机器人310包括承载盘312和安装于承载盘312上的第二推进组件313，承载盘312用于盛放信件，第二推进组件313用于将承载盘312上的信件推动至存放槽110内。

机器人310可以配备末端执行器，末端执行器包括承载盘312和第二推进组件313，第二推进组件313能够相对于承载盘312在水平方向上移动，并能够将信件向末端执行器的前方推动，已将信件推入存放槽110中。具体的，第二推进组件313可以与承载盘312滑动连接，例如，承载盘312上设有滑轨，第二推进组件313的一部分凸起于承载盘312上表面并沿滑轨前后移动。第二推进组件313也可以与承载盘312转动连接，例如，第二推进组件313为呈剪叉式的伸缩组件，且末端具有一推动块，通过驱动第二推进组件313伸缩来使推动块将信件推动到存放槽110内。

再将信件推送进入存放槽110后，第二推进组件313反向移动回到原位，以在接收下一个信件时对其进行推动，或用于接收被从存放槽110内全部抵推出的信件。在接收被从存放槽110内抵推出的信件之前，末端执行器的前端先移动至与目标信件所在存放槽110的出口端平齐或略低于出口端的位置，信件被全部抵推出来后直接掉落到承载盘312上。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的引导组件240，引导组件240包括呈斗状的可移动地第一引导口241，第一引导口241用于移动到目标存放槽110的槽口处并引导信件900进出目标存放槽110。

第一引导口241设置于存放架100的正面侧，第一引导口241的收口端抵靠于存放槽110的槽口处，存放槽110的槽口位于第一引导口241收口端的轮廓之内，以保证信件能够自由出入存放槽110槽口，第一引导口241的扩口端面向外侧，且扩口端的面积大于收口端。具体的，第一引导口241为一个梯形斗。

具体的，引导组件240与第一推进组件210的固定结构部分即非推进头211的部分通过连接件242固定连接，连接件242可以绕过存放架100的一侧，保证在线性电机驱动第一推进组件210上下移动或左右移动时，引导组件240能够同步移动，并且第一引导口241与第一推进组件210对准的存放槽110始终相同。

在取出信件的过程中，在第一推进组件210抵推目标信件之前，预拣件机构200预先控制第一引导口241移动到目标存放槽的槽口处，在第一推进组件210将信件部分地抵推出存放槽110时，机器人310可以借助引导组件240来帮助机器人310进一步准确定位到相应的存放槽110，例如图像识别引导组件240或感应引导组件240是否位于机械手311的正前方等，同时引导组件240还能够在不妨碍机器人310获取信件的前提下对信件的夹取进行一定的引导，使机械手311准确夹取到信件。在第一推进组件210将信件全部地抵推出存放槽110时，机器人310或第一传送带组件同样可以借助引导组件240来帮助机器人310进一步准确定位到相应的存放槽110，同时第一引导口241会对信件的掉落姿态和掉落位置进行引导，使机器人310末端执行器的承载盘312或第一传送带组件能够成功接住被地推出的信件。

在存件过程中，由于信件的厚度较薄，因此存放槽110的槽口较细，并且为了提高空间利用率，同列的相邻存放槽110之间的距离较近，较细的槽口和近距离的存放槽110都不利于传送机构300将待存信件顺利地插入正确的存放槽110内，因此在信件存放的过程中，在机器人310向存放槽110插入信件之前，预拣件机构200预先控制第一引导口241移动到目标存放槽的槽口处，在机器人310向存放槽110插入信件时，即使信件并未完全地对准存放槽110，也会因为有第一引导口241的存在而对信件进行引导，使得信件沿第一引导口241的内侧壁面顺利进入存放槽110内。同时，机器人也可以借助引导组件240来进一步准确定位到相应的存放槽110，具体方式和上述取件过程时的帮助定位相同。机器人310可以通过配备机械手311来夹住信件并插入存放槽110中，也可以通过配备末端执行器，通过末端执行器的第二推进组件将承载盘上的信件推入存放槽110中。

本实施例提供的自动存取系统的工作流程如下：

快递员把货物从一窗口平台倒入到一传送带上，机器人310识别货物种类，通过机械手311抓取货物放到不同的存储区，当机器人310识别出货物是信封时，机器人310抓取信封移动到存储信封的存放架100上，将信封投入到存储架100的存放槽110中；当机器人310识别出货物为其它类物品时，机器人310抓取物体移动到其它物体存储区，放在存储区中。当取货人来取货时，系统发出通知，如果取货人取的货物是信封时，预拣件机构200控制第一推进组件210移动到对应的凹槽120外侧，将信封抵推出来，信封通过引导组件240落入机械手311中，机器人310将信封移动到取货窗口，交付给取货人；或者第一推进组件210移动到对应的凹槽120外侧，将信封抵推出来落入第一传送带组件上，第一传送带组件把信封带到取货窗口，机械手311把信封投入取货窗口供取货人取货。

下面参考图1-图4详细描述本发明提供的信件自动存取系统的第二实施例。本实施例主要用于将信件从存放架取出并交付给取件人，通过将存放架的部分或全部区域的存放空间设置为专门存放如信件类的较薄物品，提高了存放架的空间利用率，同时根据情况选用机器人或传送带组件获取信件，并通过控制预拣件机构来对目标信件进行定位，实现了全自动存取件功能，提高了存取件效率。

本实施例提供的信件自动存取系统主要包括有：存放架100、预拣件机构200和传送机构300。

存放架100用于存放各类信件。存放架100的一侧设有多个用于存放信件900的存放槽110，存放架100的另一侧设有与存放槽110连通的凹槽120，每个存放槽110均对应有凹槽120，凹槽120的长度小于存放槽110的长度。

预拣件机构200用于在取件人或取件设备需要从存放架100中取出信件时，对信件进行预拣处理，以便于在后续过程中传送机构300获取信件并转交到取件人手中。预拣件机构200包括用于伸入凹槽120以将目标信件部分或全部地推出存放槽110的第一推进组件210。

传送机构300用于获取被预拣件机构200推出存放槽110的信件900。本实施例中，传送机构300包括机器人310和/或第一传送带组件，机器人310从存放架100夹取被预拣件机构200部分推出的信件并移送至存取件平台，第一传送带组件接收被预拣件机构200全部推出的信件900并移送至存取件平台。

传送机构300作为存取件平台与存放架100之间的信件运送媒介，能够将存放架100中的信件取出并交付给取件人。在通过取件人提供的信息定位到目标信件存放于几号存放架内的几号存放槽之后，预拣件机构200会将目标信封部分地抵推出来，传送机构300可以通过机器人310的机械手311夹持住目标信封外露出存放槽110的部分，将目标信封夹离存放架100并移送到存取件平台，以交付给取件人，或交付给例如送货无人机等其他自动送件设备。

在通过取件人提供的信息定位到目标信件存放于几号存放架内的几号存放槽之后，预拣件机构200也可以将目标信封全部地抵推出来，此时传送机构300可以通过机器人310的机械手311接收掉落的目标信封，具体的，机械手311末端可以配备传送带式末端执行器等能够接受掉落物的平台，并预先控制末端执行器移动至目标信封所在存放槽110槽口下方较近处，以保证接到目标信件。

在一种实施方式中，凹槽120与同一列的多个存放槽110连通，即凹槽120竖跨多个存放槽110。

在一种实施方式中，同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通有多个凹槽120，如图3-图4所示，第一推进组件210包括设置于末端的推进头211，推进头211的数量小于等于与同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通的多个凹槽120的数量。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的竖向驱动组件，竖向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的竖向排布方向移动。

在一种实施方式中，竖向驱动组件主要包括：竖向轨道和第一线性电机。第一推进组件210或存放架100可移动地安装于竖向轨道上。第一线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿竖向轨道移动。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的横向驱动组件，横向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的横向排布方向移动。

在一种实施方式中，横向驱动组件主要包括：横向轨道和第二线性电机。第一推进组件210可移动地安装于横向轨道上。第二线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210或存放架100沿横向轨道移动。

在一种实施方式中，第一推进组件210还包括：推进电机和推进轨道212。推进电机用于驱动推进头211伸入凹槽120，推进轨道212安装于竖向驱动组件220上，推进电机驱动推进头211沿推进轨道212移动。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的引导组件240，引导组件240包括呈斗状的可移动地第一引导口241，第一引导口241用于移动到目标存放槽110的槽口处并引导信件900进出目标存放槽110。

本实施例提供的自动存取系统的工作流程如下：

当取货人来取货时，预拣件机构200控制第一推进组件210移动到对应的凹槽120外侧，将信封抵推出来，信封通过引导组件240的第一引导口241落入机器人310的机械手311中或第一传送带组件上，机器人310或第一传送带组件将信封移动到取货窗口，交付给取货人。

本实施例中的存放架100、预拣件机构200和传送机构300等部件的具体结构均可参照前述第一实施例所描述的结构设置，在此不作赘述。

下面参考图5-图8详细描述本发明提供的信件自动存取系统的第三实施例。本实施例主要用于将存件人的信件存放于存放架内，通过将存放架的部分或全部区域的存放空间设置为专门存放如信件类的较薄物品，提高了存放架的空间利用率，同时利用机器人存放信件，并通过控制预拣件机构来对目标信件进行定位，实现了全自动存取件功能，提高了存取件效率。

本实施例提供的信件自动存取系统主要包括有：存放架100、预拣件机构200和传送机构300。

存放架100用于存放各类信件。存放架100的一侧设有多个用于存放信件900的存放槽110，存放架100的另一侧设有与存放槽110连通的凹槽120，每个存放槽110均对应有凹槽120，凹槽120的长度小于存放槽110的长度。

预拣件机构200用于在取件人或取件设备需要从存放架100中取出信件时，对信件进行预拣处理，以便于在后续过程中传送机构300获取信件并转交到取件人手中。预拣件机构200包括用于伸入凹槽120以将目标信件部分或全部地推出存放槽110的第一推进组件210。

传送机构300用于获取被预拣件机构200推出存放槽110的信件900。本实施例中，传送机构300包括机器人310，机器人310获取存取件平台处的信件并移送入相应的存放槽110中。

传送机构300作为存取件平台与存放架100之间的信件运送媒介，能够将存件人要存的信件存入存放架100内。在接收存件人待存的信件后，该信件自动存取系统的上位机或其他控制设备会为该信件在存放架100内分配出一个空置的存放槽110，并将存放槽110的编号或其他能够使机器人310准确定位存放槽110的信息发送给机器人310，机器人310携带信件移动到存放架100处并根据信息控制机械手311移动到相应的坐标处，将信件插入存放槽110内，完成信件的存放。

如图8所示，在一种实施方式中，传送机构300的机器人310包括承载盘312和安装于承载盘312上的第二推进组件313，承载盘312用于盛放信件，第二推进组件313用于将承载盘312上的信件推动至存放槽110内。

在一种实施方式中，凹槽120与同一列的多个存放槽110连通，即凹槽120竖跨多个存放槽110。

在一种实施方式中，同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通有多个凹槽120，第一推进组件210包括设置于末端的推进头211，推进头211的数量小于等于与同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通的多个凹槽120的数量。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的竖向驱动组件，竖向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的竖向排布方向移动。

在一种实施方式中，竖向驱动组件主要包括：竖向轨道和第一线性电机。第一推进组件210或存放架100可移动地安装于竖向轨道上。第一线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿竖向轨道移动。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的横向驱动组件，横向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的横向排布方向移动。

在一种实施方式中，横向驱动组件主要包括：横向轨道和第二线性电机。第一推进组件210可移动地安装于横向轨道上。第二线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210或存放架100沿横向轨道移动。

在一种实施方式中，第一推进组件210还包括：推进电机和推进轨道212。推进电机用于驱动推进头211伸入凹槽120，推进轨道212安装于竖向驱动组件220上，推进电机驱动推进头211沿推进轨道212移动。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的引导组件240，引导组件240包括呈斗状的可移动地第一引导口241，第一引导口241用于移动到目标存放槽110的槽口处并引导信件900进出目标存放槽110。

本实施例提供的自动存取系统的工作流程如下：

快递员把货物从一窗口平台倒入到一传送带上，机器人310识别货物种类，通过机械手311抓取货物放到不同的存储区，当机器人310识别出货物是信封时，机器人310抓取信封移动到存储信封的存放架100上，将信封投入到存储架100的存放槽110中；当机器人310识别出货物为其它类物品时，机器人310抓取物体移动到其它物体存储区，放在存储区中。

本实施例中的存放架100、预拣件机构200和传送机构300等部件的具体结构均可参照前述第一实施例所描述的结构设置，在此不作赘述。

下面详细描述本发明提供的信件自动存取系统的第四实施例。本实施例主要用于将信件从存放架取出并交付给取件人以及将存件人的信件存放于存放架内，通过设置轮动机构对存放信封的存放槽进行位置轮动，以对目标信件进行定位，实现了全自动存取件功能，提高了存取件效率。

本实施例提供的信件自动存取系统主要包括有：存放架100、预拣件机构200、传送机构300和轮动机构。

存放架100用于存放各类信件。存放架100的一侧设有多个用于存放信件900的存放槽110，存放架100的另一侧设有与存放槽110连通的凹槽120，每个存放槽110均对应有凹槽120，凹槽120的长度小于存放槽110的长度。

预拣件机构200用于在取件人或取件设备需要从存放架100中取出信件时，对信件进行预拣处理，以便于在后续过程中传送机构300获取信件并转交到取件人手中。预拣件机构200包括用于伸入凹槽120以将目标信件900部分或全部地推出存放槽110的第一推进组件210。

传送机构300用于获取被预拣件机构200推出存放槽110的信件900，还用于将信件存放入存放槽110内。传送机构300包括机器人310。

本实施例中，存放架100内安装有多个可移动的存储单元，存放槽110以及凹槽120设置于存储单元上。存储单元相当于存储格子。轮动机构与全部或部分存储单元连接，用于驱动全部或部分存储单元轮动移位。第一推进组件210定位到目标信件对应的凹槽120的过程，通过改变存放架100内存储单元的位置来实现。存放架100内所有的存储单元通过轮动的方式按照队列顺序移动，而第一推进组件210整体不进行移动，直到目标存储单元移动到当前第一推进组件210对准的位置，然后第一推进组件210抵推目标存储单元的信件。

在一种实施方式中，轮动机构包括第二传送带组件，第二传送带组件驱动全部或部分存储单元以带式输送的方式轮动移位。具体的，所有存储单元均与第二传送带组件连接，在第一推进组件210定位到目标信件对应的凹槽120的过程中，通过带式输送的方式对存储单元进行轮动移位，直到目标存储单元移动到当前第一推进组件210对准的位置。还可以是将存储单元以列为单位进行轮动，例如存放架100内共装有三列存储单元列，每列有二十个存储单元，在轮动时，可以只轮动存储单元列，使第一推进组件210对准目标信件所在的存储单元列，然后通过竖向驱动组件220使第一推进组件210上下移动到该列中目标信件所在凹槽120位置处，对目标信件进行抵推。

在一种实施方式中，凹槽120与同一列的多个存放槽110连通。

在一种实施方式中，同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通有多个凹槽120，第一推进组件210包括设置于末端的推进头211，推进头211的数量小于等于与同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通的多个凹槽120的数量。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的竖向驱动组件，竖向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的竖向排布方向移动。通过竖向驱动组件使第一推进组件竖向移动，配合轮动机构使存储单元的轮动定位目标信件的所在。

在一种实施方式中，竖向驱动组件主要包括：竖向轨道和第一线性电机。第一推进组件210或存放架100可移动地安装于竖向轨道上。第一线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿竖向轨道移动。

在一种实施方式中，第一推进组件210还包括：推进电机和推进轨道212。推进电机用于驱动推进头211伸入凹槽120，推进轨道212安装于竖向驱动组件220上，推进电机驱动推进头211沿推进轨道212移动。

如图8所示，在一种实施方式中，传送机构300的机器人310包括承载盘312和安装于承载盘312上的第二推进组件313，承载盘312用于盛放信件，第二推进组件313用于将承载盘312上的信件推动至存放槽110内。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的引导组件240，引导组件240包括呈斗状的可移动地第一引导口241，第一引导口241用于移动到目标存放槽110的槽口处并引导信件900进出目标存放槽110。

本实施例提供的自动存取系统的工作流程如下：

快递员把货物从一窗口平台倒入到一传送带上，机器人310识别货物种类，通过机械手311抓取货物放到不同的存储区，当机器人310识别出货物是信封时，机器人310抓取信封移动到存储信封的存放架100上，将信封投入到存储架100的存放槽110中；当机器人310识别出货物为其它类物品时，机器人310抓取物体移动到其它物体存储区，放在存储区中。当取货人来取货时，系统发出通知，如果取货人取的货物是信封时，轮动系统控制存放架100的存储单元轮动，以使目标信封所在的存储单元移动到对准第一推进组件210的位置，第一推进组件210将信封抵推出来，信封通过引导组件240落入机械手311中，机器人310将信封移动到取货窗口，交付给取货人。

本实施例中的存放架100、预拣件机构200和传送机构300等部件的具体结构均可参照前述第一实施例所描述的结构设置，在此不作赘述。

下面参考图9详细描述本发明提供的信件自动存取系统的第五实施例。本实施例主要用于将信件从存放架取出并交付给取件人以及将存件人的信件存放于存放架内，通过为推进组件配备引导口消除了取件过程中误触到待取信件以外的其他信件的缺陷。

本实施例提供的信件自动存取系统主要包括有：存放架100、预拣件机构200和传送机构300。

存放架100用于存放各类信件。存放架100的一侧设有多个用于存放信件900的存放槽110，存放架100的另一侧设有与存放槽110连通的凹槽120，每个存放槽110均对应有凹槽120，凹槽120的长度小于存放槽110的长度。

预拣件机构200用于在取件人或取件设备需要从存放架100中取出信件时，对信件进行预拣处理，以便于在后续过程中传送机构300获取信件并转交到取件人手中。预拣件机构200包括用于伸入凹槽120以将目标信件900部分或全部地推出存放槽110的第一推进组件210。

传送机构300用于获取被预拣件机构200推出存放槽110的信件900，还用于将信件存放入存放槽110内。

本实施例中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的引导组件240，引导组件240包括呈斗状的可移动地第一引导口241，第一引导口241用于移动到目标存放槽110的槽口处并引导信件900进出目标存放槽110。引导组件240还包括呈斗状的可移动地第二引导口243，第二引导口243用于引导第一推进组件210伸入目标信件对应的凹槽120内。

第二引导口243设置于存放架100的背面侧，第二引导口243的收口端抵靠于凹槽120的槽口处，存放槽110的槽口位于第二引导口243收口端的轮廓之内，以保证第一推进组件210在伸入目标信件所在存放槽110对应的凹槽120内时，能够准确地推动到目标信件并且不会误触误推到其他信件，防止了第一推进组件210伸出推动信件的过程中由于机械误差等原因使得伸出方向略有偏差导致误触信件的事件发生。第二引导口243的扩口端面向外侧，即面向第一推进组件210，且扩口端的面积大于收口端。具体的，第二引导口243为一个梯形斗。

和第一引导口241一样的是，第二引导口243与第一推进组件210的固定结构部分即非推进头211的部分通过连接件242固定连接，连接件242绕过存放架100的一侧，保证第一推进组件210在上下移动或左右移动时，第二引导口243能够同步移动，并且第二引导口243与第一推进组件210对准的凹槽120始终相同。

在取出信件的过程中，在第一推进组件210抵推目标信件之前，预拣件机构200预先控制第一引导口241移动到目标存放槽的槽口处，此时第二引导口243移动到目标凹槽230的槽口处，第一推进组件210受驱动向凹槽120伸出时，会首先经过第二引导口243，经过了第二引导口243的引导消除了可能存在的第一推进组件210伸出方向偏差，使得第一推进组件210将信件部分地或全部地将目标信件抵推出存放槽110，同时在抵推信件时，不会误触到其他信件。

在一种实施方式中，传送机构300包括机器人310和/或第一传送带组件，机器人310从存放架100夹取被预拣件机构200部分推出的信件并移送至存取件平台，或获取存取件平台处的信件并移送入相应的存放槽110中，第一传送带组件接收被预拣件机构200全部推出的信件900并移送至存取件平台。

在一种实施方式中，凹槽120与同一列的多个存放槽110连通。

在一种实施方式中，同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通有多个凹槽120，第一推进组件210包括设置于末端的推进头211，推进头211的数量小于等于与同一列存放槽110中部分或全部的存放槽110均连通的多个凹槽120的数量。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的竖向驱动组件，竖向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的竖向排布方向移动。在竖向驱动组件驱动第一推进组件210竖向移动时，第一引导口241和第二引导口243均随第一推进组件210移动。

在一种实施方式中，竖向驱动组件主要包括：竖向轨道和第一线性电机。第一推进组件210或存放架100可移动地安装于竖向轨道上。第一线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿竖向轨道移动。

在一种实施方式中，预拣件机构200还包括与第一推进组件210连接的横向驱动组件，横向驱动组件用于驱动第一推进组件210沿存放槽110的横向排布方向移动。在横向驱动组件驱动第一推进组件210横向移动时，第一引导口241和第二引导口243均随第一推进组件210移动。

在一种实施方式中，横向驱动组件主要包括：横向轨道和第二线性电机。第一推进组件210可移动地安装于横向轨道上。第二线性电机与第一推进组件210连接，用于驱动第一推进组件210沿横向轨道移动。

在一种实施方式中，第一推进组件210还包括：推进电机和推进轨道212。推进电机用于驱动推进头211伸入凹槽120，推进轨道212安装于竖向驱动组件220上，推进电机驱动推进头211沿推进轨道212移动。

在一种实施方式中，传送机构300的机器人310包括承载盘312和安装于承载盘312上的第二推进组件313，承载盘312用于盛放信件，第二推进组件313用于将承载盘312上的信件推动至存放槽110内。

本实施例中的存放架100、预拣件机构200和传送机构300等部件的具体结构均可参照前述第一实施例所描述的结构设置，在此不作赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种信件自动存取系统，其特征在于，包括：

存放架(100)，其一侧设有多个用于存放信件的存放槽(110)，所述存放架(100)的另一侧设有与所述存放槽(110)连通的凹槽(120)，每个所述存放槽(110)均对应有所述凹槽(120)，所述凹槽(120)的长度小于所述存放槽(110)的长度；

预拣件机构(200)，其包括用于伸入所述凹槽(120)以将目标信件部分或全部地推出所述存放槽(110)的第一推进组件(210)；

传送机构(300)，其用于获取被所述预拣件机构(200)推出所述存放槽(110)的信件，和/或者用于将信件存放入所述存放槽(110)内；

同一列所述存放槽(110)中部分或全部的所述存放槽(110)均连通有多个所述凹槽(120)；所述第一推进组件(210)包括设置于末端的推进头(211)，所述推进头(211)的数量小于等于与所述同一列所述存放槽(110)中部分或全部的所述存放槽(110)均连通的多个所述凹槽(120)的数量。

2.如权利要求1所述的自动存取系统，其特征在于，所述凹槽(120)与同一列的多个所述存放槽(110)连通。

3.如权利要求1所述的自动存取系统，其特征在于，所述预拣件机构(200)还包括与所述第一推进组件(210)连接的竖向驱动组件，所述竖向驱动组件用于驱动所述第一推进组件(210)沿所述存放槽(110)的竖向排布方向移动。

4.如权利要求1或3所述的自动存取系统，其特征在于，所述预拣件机构(200)还包括与所述第一推进组件(210)连接的横向驱动组件，所述横向驱动组件用于驱动所述第一推进组件(210)沿所述存放槽(110)的横向排布方向移动。

5.如权利要求1所述的自动存取系统，其特征在于，所述传送机构(300)包括机器人(310)和/或第一传送带组件，所述机器人(310)从所述存放架(100)夹取被所述预拣件机构(200)部分推出的信件并移送至存取件平台，所述第一传送带组件接收被所述预拣件机构(200)全部推出的信件并移送至存取件平台。

6.如权利要求5所述的自动存取系统，其特征在于，所述机器人(310)包括：

承载盘(312)，用于盛放信件；

安装于所述承载盘(312)上的第二推进组件(313)，用于将所述承载盘(312)上的信件推动至所述存放槽(110)内。

7.如权利要求1或5或6所述的自动存取系统，其特征在于，所述预拣件机构(200)还包括与第一推进组件(210)连接的引导组件(240)，所述引导组件(240)包括呈斗状的可移动地第一引导口(241)，所述第一引导口(241)用于移动到目标存放槽(110)的槽口处并引导信件进出所述目标存放槽(110)。

8.如权利要求1所述的自动存取系统，其特征在于，所述存放架(100)内安装有多个可移动的存储单元，所述存放槽(110)以及所述凹槽(120)设置于所述存储单元上；所述自动存取系统还包括与全部或部分所述存储单元连接的轮动机构，所述轮动机构用于驱动全部或部分所述存储单元轮动移位。

9.如权利要求8所述的自动存取系统，其特征在于，所述轮动机构包括第二传送带组件，所述第二传送带组件驱动全部或部分所述存储单元以带式输送的方式轮动移位。

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