CN109555412A - 一种全自动保管箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动保管箱，包括库体，库体内设置有搬运机器人，库体外设置有至少一个看物台，看物台包括库外防护壳和输送装置，搬运机器人的两侧设置有用于存放储物盒的存箱架，输送装置贯穿设置在库外防护壳和库体之间，库外防护壳的顶部设置有储物盒的存取口；取盒时，搬运机器人将对应的储物盒从存箱架上提取并输送至输送装置上，输送装置将储物盒送入库外防护壳内并输送至存取口处，存盒时，输送装置将储物盒从库外防护壳内送至搬运机器人上，搬运机器人将储物盒存入对应的存箱架上；其优点是由此可见取盒、存盒的全过程是全自动化实现的，提高了工作效率，减少人员分配，降低劳动成本且具有安全性能更好的优点。

Description

一种全自动保管箱

技术领域

本发明涉及保管箱技术领域，尤其是涉及一种全自动保管箱。

背景技术

保管箱是指银行或酒店等专门为客户出租使用的且有同金库一样安全的保管物品的地方，且有完备的安全措施和恒温恒湿的存储环境，现代的保管箱开户时要验证客户的指纹、人脸等，最先进的产品是全自动的自助式保管箱，24小时服务，保管箱业务是接受客户的委托，以出租保管箱的形式代客户保管贵重物品的一项服务业务。在日常或出境旅游期间，可将家中的金银珠宝饰物、古玩字画、股票债券、房产契约、保险单据等贵重或隐私物品存放于银行保管箱中，以解除对盗窃、失密或火灾等不安全情况的担忧。

传统的保管箱一般都是客户通过银行办理开户后，由管库人和承租人通过卡片、钥匙或者是密码等方式进入库房内进行开箱存放，但是这样的方式效率低下，容易暴露个人的隐私，这就导致了不安全的问题；而对于银行而言，需要分出大量的人力物力去管理和接待业务的人员。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现24小时全自动化存取保管箱内储物盒的全自动保管箱，采用这种结构的全自动保管箱可以提高工作效率，减少人员分配，降低劳动成本且安全性能更好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种全自动保管箱，包括库体，所述的库体内设置有搬运机器人，所述的库体外设置有至少一个看物台，所述的看物台包括库外防护壳和输送装置，所述的搬运机器人的两侧设置有用于存放储物盒的存箱架，所述的输送装置贯穿设置在所述的库外防护壳和所述的库体之间，所述的库外防护壳的顶部设置有储物盒的存取口；取盒时，所述的搬运机器人将对应的储物盒从存箱架上提取并输送至所述的输送装置上，所述的输送装置将储物盒送入所述的库外防护壳内并输送至所述的存取口处，存盒时，所述的输送装置将储物盒从所述的库外防护壳内送至所述的搬运机器人上，所述的搬运机器人将储物盒存入对应的存箱架上。

所述的搬运机器人包括抽取装置、升降装置和用于驱动所述的升降装置横向水平往复移动的横向行走装置，所述的升降装置包括一立柱和滑动设置在所述的立柱上机械臂，所述的横向行走装置包括天轨、地轨、顶部行走组件、底部行走组件、同步传动组件和行走驱动组件，所述的底部行走组件包括底部安装座和地轨滚动组件，所述的底部安装座通过所述的地轨滚动组件滑动设置在所述的地轨上，所述的底部安装座与所述的立柱的下端固定连接，所述的底部安装座与所述的地轨之间还设置有可沿所述的地轨滚动的地轨夹紧组件；所述的顶部行走组件包括顶部安装座和天轨夹紧组件，所述的顶部安装座固定在所述的立柱的顶端，所述的天轨夹紧组件包括多个轴接在所述的顶部安装座的顶面上的上夹紧滚轮，所述的上夹紧滚轮设置在所述的天轨的两侧且压紧该天轨的侧壁；所述的底部安装座和所述的顶部安装座之间设置有所述的同步传动组件，所述的行走驱动组件通过所述的同步传动组件驱动所述的立柱分别沿所述的天轨、所述的地轨同步移动；所述的机械臂上安装有所述的抽取装置，所述的抽取装置包括盒搬运架和抽取输送机构，所述的抽取输送机构设置在所述的盒搬运架上，所述的抽取输送机构用于提拉或推动储物盒送入/输出所述的盒搬运架。

在该结构中，行走驱动组件设置在立柱的底部，方便安装，出现故障时在底部方便维修；地轨滚动组件保证立柱沿地轨顺畅的来回移动，上夹紧滚轮轴接在顶部安装座的顶面上，因此上夹紧滚轮可以绕轴转动，而且上夹紧滚轮设置在天轨的两侧且压紧该天轨的侧壁，这样可以保证顶部安装座平稳、顺畅地沿天轨移动且不脱离天轨，同时，底部安装座与地轨之间还设置有可沿地轨滚动的地轨夹紧组件，地轨夹紧组件使底部安装座在移动过程中始终与地轨夹紧，防止移动过程中底部安装座脱轨，保证底部安装座稳定地在地轨上移动，由此可见上夹紧滚轮和地轨夹紧组件共同作用，实现单根立柱始终竖直、平稳的支撑抽取装置；行走驱动组件通过同步传动组件同步驱动底部行走组件、顶部行走组件带动立柱沿天轨、地轨横向往复运动，可始终保证底部行走组件、顶部行走组件同步移动，保证立柱的垂直运行，保证机械臂上的抽取机构可准确的抽取和存入储物盒，具有运行平稳的优点。

所述的行走驱动组件包括第一伺服电机、第一减速电机、底部主动齿轮、底部从动齿轮、顶部从动齿轮、地轨齿条和天轨齿条，所述的同步传动组件包括同步转轴，所述的地轨齿条固定在所述的地轨的一侧侧壁上，所述的天轨齿条固定在所述的天轨的一侧侧壁上，所述的底部安装座靠近所述的地轨齿条的侧壁上设置有行走电机安装座，所述的第一伺服电机与所述的第一减速电机连接，所述的第一减速电机固定在所述的行走电机安装座上，所述的第一减速电机的输出轴与所述的底部主动齿轮连接，所述的底部主动齿轮通过底部从动齿轮与所述的地轨齿条相啮合，所述的底部从动齿轮通过万向接头与所述的同步转轴的下端连接，所述的同步转轴的上端通过万向接头与所述的顶部从动齿轮连接，所述的顶部从动齿轮与所述的天轨齿条相啮合。

在该结构中，第一减速电机能够实现较大的降速增扭功能，同时增大转动刚度；采用底部主动齿轮、底部从动齿轮、顶部从动齿轮、地轨齿条和天轨齿条传动可以使伺服定位更精准且寿命更长，维护、安装方便；通过同步转轴及万向接头连接底部从动齿轮和顶部从动齿轮使底部安装座和顶部安装座始终同步移动，保证立柱始终垂直移动，有利于抽取装置精确的抽取储物盒，具有结构简单、易实现的优点。

所述的升降装置还包括第二伺服电机、第二减速电机、升降电机安装座、升降齿轮、竖直设置在所述的立柱的一侧壁上的升降齿条以及两组由第一导轨、第一滑块组成的第一滑动组件，所述的第一导轨竖直设置在所述的立柱的另一侧壁上，所述的机械臂通过所述的第一滑块滑动设置在所述的第一导轨上，所述的机械臂的后壁上固定有所述的升降电机安装座，所述的第二伺服电机与所述的第二减速电机连接，所述的第二减速电机固定在所述的升降电机安装座上，所述的第二减速电机的输出端轴接有所述的升降齿轮，所述的升降齿轮与所述的升降齿条相啮合，所述的第二伺服电机驱动所述的升降齿轮带动所述的机械臂沿所述的立柱竖直往复运动。

在该结构中，第二减速电机能够实现较大的降速增扭功能，同时增大转动刚度；采用升降齿轮、升降齿条传动可以使伺服定位更精准且寿命更长，维护、安装方便；通过第一滑动组件保证机械臂沿立柱顺畅的滑行。

所述的抽取输送机构包括抽取机构和水平输送机构，所述的抽取机构包括前拉手组件、后拉手组件、滑动转轮以及用于驱动所述的滑动转轮钟摆式旋转的拉手切换机构，所述的滑动转轮的前侧面上固定有所述的前拉手组件，所述的滑动转轮的后侧面上固定有所述的后拉手组件，所述的前拉手组件与所述的后拉手组件以所述的滑动转轮的中心轴线为对称轴对称设置，

所述的前拉手组件和所述的后拉手组件的结构相同，所述的前拉手组件包括拉手、拉手安装板、连杆和连杆连接块，所述的拉手固定在所述的拉手安装板的上表面上，所述的连杆连接块的上端固定在所述的拉手安装板的下底面上，所述的连杆连接块的下端与所述的连杆的上端通过转轴连接，所述的连杆的下端与所述的滑动转轮的前面板固定连接；

所述的抽取机构还包括拉手安装基板，所述的拉手安装基板位于两个所述的拉手的下方，所述的拉手安装基板与所述的拉手安装板之间设置有第一导向组件，所述的第一导向组件包括两根第一导向杆和与两个直线轴承，所述的水平输送机构驱动所述的拉手安装基板带动所述的拉手在所述的盒搬运架内水平往复运动。

在该结构中，拉手切换机构驱动滑动转轮转动使前拉手上抬提起储物盒，通过水平输送机构驱动前拉手组件和后拉手组件水平直线移动将储物盒拉入盒搬运架内，当储物盒一半进入盒搬运架内时，拉手切换机构驱动滑动转轮转动使后拉手组件上抬推动储物盒，并通过水平输送机构驱动前拉手组件和后拉手组件使储物盒完全进入盒搬运架内；由于滑动转轮的前面板上固定有前拉手组件，滑动转轮的后面板上固定有后拉手组件，前拉手组件与后拉手组件以滑动转轮的中心轴线为对称轴对称设置，通过拉手切换机构驱动滑动转轮旋转实现前拉手组件和后拉手组件的上下切换，前拉手组件和后拉手组件可调节的力矩更大，承重能力好，能承载重达50公斤的储物盒，具有稳定性能好的优点。通过连杆和连接凸块轴接，实现拉手随滑动转轮转动而上下移动；第一导向组件保证拉手安装板在上下运动过程中始终保持水平，防止拉手安装板倾斜，从而保证拉手提拉储物盒的平稳性能；第一导向组件与拉手安装基板结合也保证前拉手组件、后拉手组件以及滑动转轮随拉手安装基板移动。

所述的水平输送机构包括第三伺服电机、第三减速电机、主动链轮和从动链轮，所述的第三伺服电机的输出端与所述的第三减速电机连接，所述的第三减速电机固定在所述的盒搬运架的左侧板上，所述的主动链轮与所述的第三减速电机的输出端连接且所述的主动链轮位于所述的盒搬运架内，所述的从动链轮轴接在所述的盒搬运架的左侧板的内壁上，所述的主动链轮通过链条与所述的从动链轮连接，所述的拉手安装基板的下底面与所述的链条固定连接，所述的盒搬运架内设置有两组沿所述的拉手水平运动方向设置的第二导向组件，所述的第二导向组件包括第二导向杆和第二滑块，两根所述的第二导向杆对称固定在所述的盒搬运架内，所述的拉手安装基板通过所述的第二滑块与所述的第二导向杆滑动连接。通过链条带动拉手安装基板水平往复运动，第二导向组件保证拉手安装基板移动更为顺畅且起到导向地作用，具有结构简单、易实现且成本低的优点。

所述的拉手切换机构包括第四伺服电机、第四减速电机、第一主动带轮、第一从动带轮、第一传动带和滚珠花键轴，所述的滑动转轮与所述的滚珠花键轴上的花键外筒固定连接，所述的滚珠花键轴一端固定在所述的盒搬运架的前面板上，所述的滚珠花键轴另一端固定在所述的盒搬运架的后面板上，所述的第四伺服电机的输出端与所述的第四减速电机连接，所述的第四减速电机固定在所述的盒搬运架的下底面上，所述的第四减速电机的输出端与所述的第一主动带轮轴接，所述的第一从动带轮固定在所述的滚珠花键轴的另一端，所述的第一主动带轮通过所述的第一传动带与所述的第一从动带轮连接。

在该结构中，通过驱动滚珠花键轴旋转实现滑动转轮的旋转，且滑动转轮可随花键外筒在滚珠花键轴上作直线运动，保证前拉手组件和后拉手组件即可上下切换，也可在水平输送机构的作用下作往复直线运动，具有结构简单、易实现且可调节扭矩大的优点。

所述的输送装置包括输送底架、横向平移机构、竖直升降机构和旋转机构，靠近所述的库外防护壳的存箱架上设置有输送通道，所述的输送底架设置在所述的输送通道内且部分伸入所述的库外防护壳内，所述的横向平移机构包括水平滑动底板、水平驱动组件以及由第二导轨和第三滑块组成的两组第二滑动组件，所述的水平滑动底板的两侧分别通过所述的第二滑动组件安装在所述的输送底架上，所述的水平滑动底板与所述的水平驱动组件连接，且所述的水平驱动组件驱动所述的水平滑动底板沿所述的输送底架横向水平往复运动；所述的水平滑动底板与所述的竖直升降机构之间设置有所述的旋转机构，所述的竖直升降机构内设置有用于放置储物盒的安置架。

在该结构中，竖直升降机构内设置有储物盒的安置架，储物盒放置在安置架上通过横向平移机构水平输送至库外防护壳内，同时，通过旋转机构将竖直升降机构旋转一定角度使储物盒与存取口相适应，在库外防护壳内通过竖直升降机构升降储物盒，将储物盒送至存取口或收回至防护壳内；在此输送过程中储物盒始终位于竖直升降机构上，避免储物盒在传送过程中颠簸甚至碰撞到存箱架，保证储物盒的始终平稳的输送，延长设备的使用寿命；

在水平滑动底板和竖直升降机构之间设置旋转机构，这样可以将储物盒旋转一定角度，使储物盒与存取口相适应，从而可以缩小库外防护壳的占地面积，适应外围空间小的场地，提高本输送装置的场地适应性能；

由于输送底架部分伸入库外防护壳体内，横向平移机构设置在输送底架上，竖直升降机构通过旋转机构安装在横向平移机构上，由此可将水平移动工位和竖直升降工位设置在一起，使装置结构更为紧凑、占地面小，保证输送更为顺畅，提高作业效率高。

所述的旋转机构包括旋转底板、旋转轴、轴承组件、导向板和固定在所述的输送底架上的限位杆，所述的旋转底板的中部设置有上下贯穿的安装孔，所述的旋转轴插入所述的安装孔，所述的旋转轴与所述的安装孔之间设置有所述的轴承组件，所述的旋转轴的底部设置有与所述的水平滑动底板固定连接的连接板，所述的旋转底板的靠近所述的限位杆的侧壁上设置有向下延伸的导向柱，所述的水平滑动底板上设置有供所述的导向柱移动的限位孔，所述的限位孔的两端部的内壁分别与所述的导向柱的外壁相切，所述的导向柱的下端穿过所述的限位孔，所述的导向柱的下端设置有一滚珠轴承，所述的滚珠轴承的外壁与所述的限位杆的内侧面相切，所述的限位杆上固定安装有所述的导向板，所述的导向板部分伸出所述的限位杆，所述的导向板位于所述的水平滑动底板的下方，所述的导向板上设置有向下凹陷的转向路径，水平移动时，所述的导向柱带动所述的滚轴轴承沿限位杆做水平移动经过导向板上的转向路径，所述的导向柱带动旋转底板及其上竖直升降机构旋转一定角度。

在该结构中，由于在旋转轴与旋转底板之间设置有轴承组件，旋转轴通过连接板与水平滑动底板固定连接，保证旋转底板可相对水平滑动底板旋转，在旋转底板的靠近限位杆的侧壁上设置有向下延伸的导向柱，限位杆上设置有导向板，导向板上设置有导向路径，由此可见通过导向柱沿转向路径运行，从而实现导向柱带动旋转底板及其上竖直升降机构旋转一定角度，以保证储物盒送至库外防护壳的存取口处时，储物盒与存取口相适应；此旋转为机械干预方式而非传统的电机驱动，具有节能、环保易实现、操作方便的优点；又由于限位孔的两端部的内壁分别与导向柱的外壁相切，导向柱的下端设置有一滚珠轴承，滚珠轴承的外壁与限位杆的内侧面相切，因此当旋转到限位孔的任意一端时，导向柱的外壁与限位孔的内壁相切、滚珠轴承的外壁与限位杆内侧面相切，此时，导向柱、限位孔的端部内壁、滚珠轴承与限位杆共同形成自锁机构，防止因旋转底板与旋转轴之间随意转动而损坏外围的装置，提高安全性能，保证储物盒可顺利送至存取口处。

所述的竖直升降机构包括竖向移动板、竖向驱动组件、设置在所述的旋转底板的左右两侧的竖向安装架以及设置在所述的竖向安装架内的竖向直线传动组件，所述的旋转底板的四个顶角上设置有向外延伸的支撑臂，每个所述的竖向安装架的下端与对应的所述的支撑臂固定连接，所述的竖向直线传动组件包括丝杠和沿所述的丝杠直线往复运动的丝杠螺母，所述的丝杠的上端安装在所述的竖向安装架的顶端，所述的丝杠的下端与所述的竖向驱动组件的输出端连接，所述的竖向驱动组件用于驱动两组所述的竖向直线传动组件同步传动，所述的竖向移动板的左端与位于左侧的所述的丝杠螺母固定连接，所述的竖向移动板的右端与位于右侧的所述的丝杠螺母固定连接，所述的安置架通过称重机构与所述的竖向移动板固定连接。

在该结构中，由于在旋转底板左右两侧安装有两组竖向直线传动组件，竖向直线传动组件包括丝杠和沿丝杠直线往复运动的丝杠螺母，丝杠的上端安装在竖向安装架的顶端，丝杠的下端与竖向驱动组件的输出端连接，且这两组竖向直线传动组件通过竖向驱动组件同步驱动传动，竖向移动板的左端与位于左侧的丝杠螺母固定连接，竖向移动板的右端与位于右侧的丝杠螺母固定连接，保证竖直升降机构在竖向平稳地输送储物盒，采用丝杠和丝杠螺母传送具有传送精度高的优点；在安置架和竖向移动板之间设置有称重机构，既可以防止用户存取超载，避免设备损坏；也可以将每次用户存取后储物盒的重量信息记录并保存供日后查询。

与现有技术相比，本发明的优点在于公开了一种全自动保管箱，由于取盒时，搬运机器人将对应的储物盒从存箱架上取走并输送至输送装置上，输送装置将储物盒送入库外防护壳内并输送至存取口处，存盒时，输送装置将储物盒收回库外防护壳内并将储物盒送至搬运机器人上，搬运机器人将储物盒存入对应的存箱架上，由此可见取盒、存盒的全过程是全自动化实现的，实现24小时全自动化，提高了工作效率，减少人员分配，降低劳动成本且具有安全性能更好的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的搬运机器人的主视图；

图3为本发明的升降装置和横向行走装置的装配后的立体图；

图4为本发明的升降装置和横向行走装置的装配后的左视图；

图5为本发明的底部行走组件和行走驱动组件装配图；

图6为本发明的抽取装置的结构示意图；

图7为本发明的抽取装置的俯视图；

图8为本发明的抽取装置的左视图；

图9为本发明的前拉手组件、后拉手组件、滑动转轮和滚珠花键轴的装配图；

图10为本发明的前拉手组件、后拉手组件、滑动转轮和第一导向组件的装配图；

图11为本发明的输送装置的结构示意图；

图12为本发明的输送装置去掉水平滑动底板的结构示意图；

图13为本发明的输送底架和横向平移机构装配后的的结构示意图；

图14为本发明的竖直升降机构装配后的结构示意图；

图15为本发明的竖直升降机构装配后的仰视图；

图16为本发明的旋转机构的结构示意图；

图17为本发明的旋转底板和旋转轴装配后的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图1所示，一种全自动保管箱，包括库体1，库体1内设置有搬运机器人2，库体1外设置有至少一个看物台，看物台包括库外防护壳3和输送装置4，搬运机器人2的两侧设置有用于存放储物盒的存箱架5，输送装置4贯穿设置在库外防护壳3和库体1之间，库外防护壳3的顶部设置有储物盒的存取口7；取盒时，搬运机器人2将对应的储物盒从存箱架5上提取并输送至输送装置4上，输送装置4将储物盒送入库外防护壳3内并输送至存取口7处，存盒时，输送装置4将储物盒从库外防护壳3送至搬运机器人2上，搬运机器人2将储物盒存入对应的存箱架5上。

实施例二：其他结构与实施例一相同，其不同之处在于：如图2-图4所示，搬运机器人2包括抽取装置8、升降装置9和用于驱动升降装置9横向水平往复移动的横向行走装置，升降装置9包括一立柱10和滑动设置在立柱10上机械臂11，横向行走装置包括天轨12、地轨13、顶部行走组件、底部行走组件、同步传动组件和行走驱动组件，底部行走组件包括底部安装座14和地轨滚动组件，底部安装座14通过地轨滚动组件滑动设置在地轨13上，底部安装座14与立柱10的下端固定连接，底部安装座14与地轨13之间还设置有可沿地轨13滚动的地轨夹紧组件；顶部行走组件包括顶部安装座15和多个轴接在顶部安装座15的顶面上的上夹紧滚轮16，顶部安装座15固定在立柱10的顶端，上夹紧滚轮16设置在天轨12的两侧且压紧该天轨12的侧壁；底部安装座14和顶部安装座15之间设置有同步传动组件，行走驱动组件通过同步传动组件驱动立柱10分别沿天轨12、地轨13同步移动；机械臂11上安装有抽取装置8，抽取装置8包括盒搬运架17和抽取输送机构，抽取输送机构设置在盒搬运架17上，抽取输送机构用于提拉或推动储物盒送入/输出盒搬运架17。

在此具体实施例中，如图5所示，地轨13采用铝型材制成，地轨13的上表面上具有限位槽131，地轨滚动组件包括两组地轨滚轮组和两个限位轮18，底部安装座14的两端分别安装有一组地轨滚轮组，地轨滚轮组包括两个同轴设置的地轨滚轮19，地轨滚轮19沿地轨13上表面往复滚动；底部安装座14上还轴接有限位轮18，限位轮18包括沿地轨13滚动的限位轮主体181和设置在限位轮主体181的中部向外延伸的凸环182，凸环182嵌入限位槽131中。在该结构中，在底部安装座14的两端分别安装有一组地轨滚轮组，保证底部安装座14平稳地在地轨13上横向往复移动；同时，地轨13采用铝型材制成，具有直线度好的限位槽131，限位轮主体181沿地轨13的上表面滚动，限位轮18的凸环182嵌入限位槽131中，保证底部安装座14行走过程中不偏移。

在此具体实施例中，行走驱动组件包括第一伺服电机20、第一减速电机21、底部主动齿轮22、底部从动齿轮23、顶部从动齿轮24、地轨齿条25和天轨齿条26，同步传动组件包括同步转轴27，地轨齿条25固定在地轨13的一侧侧壁上，天轨齿条26固定在天轨12的一侧侧壁上，底部安装座14靠近地轨齿条25的侧壁上设置有行走电机安装座28，第一伺服电机20与第一减速电机21连接，第一减速电机21固定在行走电机安装座28上，第一减速电机21的输出轴与底部主动齿轮22连接，底部主动齿轮22通过底部从动齿轮23与地轨齿条25相啮合，底部从动齿轮23通过万向接头与同步转轴27的下端连接，同步转轴27的上端通过万向接头与顶部从动齿轮24连接，顶部从动齿轮24与天轨齿条26相啮合。

在此具体实施例中，底部安装座14的下底面上轴接有多个下夹紧滚轮29，下夹紧滚轮29位于地轨13的另一侧，且下夹紧滚轮29压紧地轨13的侧壁，下夹紧滚轮29、底部从动齿轮23以及底部主动齿轮22组成地轨夹紧组件。在该结构中，通过下夹紧滚轮29与底部从动齿轮23以及底部主动齿轮22相对设置在地轨13的两侧，且压紧该地轨13，这样可以保证底部安装座14平稳、顺畅地沿地轨13移动且不脱离地轨13，从而实现单根立柱10始终竖直、平稳的支撑抽取装置8。

在此具体实施例中，升降装置9还包括第二伺服电机30、第二减速电机31、升降电机安装座32、升降齿轮33、竖直设置在立柱10的一侧壁上的升降齿条34以及两组由第一导轨35、第一滑块36组成的第一滑动组件，第一导轨35竖直设置在立柱10的另一侧壁上，机械臂11通过第一滑块36滑动设置在第一导轨35上，机械臂11的后壁上固定有升降电机安装座32，第二伺服电机30与第二减速电机31连接，第二减速电机31固定在升降电机安装座32上，第二减速电机31的输出端轴接有升降齿轮33，升降齿轮33与升降齿条34相啮合，此时，第二伺服电机30驱动升降齿轮33带动机械臂11沿立柱10竖直往复运动。

实施例三，其他结构与实施例二相同，其不同之处在于：如图6-图10所示，抽取输送机构包括抽取机构和水平输送机构，抽取机构包括前拉手组件37、后拉手组件38、滑动转轮39以及用于驱动滑动转轮39钟摆式旋转的拉手切换机构，滑动转轮39的前侧面上固定有前拉手组件37，滑动转轮39的后侧面上固定有后拉手组件38，前拉手组件37与后拉手组件38以滑动转轮39的中心轴线为对称轴对称设置，

前拉手组件37和后拉手组件38的结构相同，前拉手组件37包括拉手371、拉手安装板372、连杆373和连杆连接块374，拉手371固定在拉手安装板372的上表面上，连杆连接块374的上端固定在拉手安装板372的下底面上，连杆连接块374的下端与连杆373的上端通过转轴连接，连杆373的下端与滑动转轮39的前面板固定连接；

抽取机构还包括拉手安装基板40，拉手安装基板40位于两个拉手371的下方，拉手安装基板40与拉手安装板372之间设置有第一导向组件，第一导向组件包括两根第一导向杆41和与两个直线轴承42，水平输送机构驱动拉手安装基板40带动拉手371在盒搬运架17内水平往复运动。

在此具体实施例中，水平输送机构包括第三伺服电机43、第三减速电机44、主动链轮45和从动链轮46，第三伺服电机43的输出端与第三减速电机44连接，第三减速电机44固定在盒搬运架17的左侧板上，主动链轮45与第三减速电机44的输出端连接且主动链轮45位于盒搬运架17内，从动链轮46轴接在盒搬运架17的左侧板的内壁上，主动链轮45通过链条（图中未显示）与从动链轮46连接，拉手安装基板40的下底面与链条（图中未显示）固定连接，盒搬运架17内设置有两组沿拉手371水平运动方向设置的第二导向组件，第二导向组件包括第二导向杆48和第二滑块49，两根第二导向杆48对称固定在盒搬运架17内，拉手安装基板40通过第二滑块49与第二导向杆48滑动连接。

在此具体实施例中，拉手切换机构包括第四伺服电机50、第四减速电机51、第一主动带轮52、第一从动带轮53、第一传动带（图中未显示）和滚珠花键轴55，滑动转轮39与滚珠花键轴55上的花键外筒56固定连接，滚珠花键轴55一端固定在盒搬运架17的前面板上，滚珠花键轴55另一端固定在盒搬运架17的后面板上，第四伺服电机50的输出端与第四减速电机51连接，第四减速电机51固定在盒搬运架17的下底面上，第四减速电机51的输出端与第一主动带轮52轴接，第一从动带轮53固定在滚珠花键轴55的另一端，第一主动带轮52通过第一传动带（图中未显示）与第一从动带轮53连接。

实施例四，其他结构与实施例三相同，其不同之处在于：如图11-图17所示，输送装置4包括输送底架57、横向平移机构、竖直升降机构和旋转机构，靠近库外防护壳3的存箱架5上设置有输送通道，输送底架57设置在输送通道内且部分伸入库外防护壳3内，横向平移机构包括水平滑动底板58、水平驱动组件以及由第二导轨59和第三滑块60组成的两组第二滑动组件，水平滑动底板58的两侧分别通过第二滑动组件安装在输送底架57上，水平驱动组件包括第五伺服电机61、第五减速电机62、第二主动带轮63、第二从动带轮64和第二传送带65，第五伺服电机61与第五减速电机62连接，第五减速电机62固定在输送底架57的一端，第五减速电机62的输出轴与第二主动带轮63轴接，第二从动带轮64与第二主动带轮63相对设置且安装于输送底架57的另一端，第二主动带轮63通过第二传送带65与第二从动带轮64连接，第二传送带65的上表面与水平滑动底板58的下底面固定连接，第五伺服电机61驱动水平滑动底板58沿输送底架57横向水平往复运动，水平滑动底板58与竖直升降机构之间设置有旋转机构，竖直升降机构内设置有用于放置储物盒的安置架66。

该结构中，水平滑动底板58的下底面与第二传送带65的上表面固定连接，第五伺服电机61和第五减速电机62驱动第二主动带轮63和第二从动带轮64，实现第二传送带65带动水平滑动底板58在输送底架57上往复运动，具有结构简单、易实现的优点，采用伺服电机控制，具有控制精度高的优点；水平滑动底板58的水平滑动底板58的两侧分别通过第二滑动组件安装在输送底架57上，保证水平滑动底板58更加平顺的滑动。

在此具体实施例中，旋转机构包括旋转底板67、旋转轴68、轴承组件（图中未显示）、导向板70和固定在输送底架57上的限位杆71，旋转底板67的中部设置有上下贯穿的安装孔671，旋转轴68插入安装孔671，旋转轴68与安装孔671之间设置有轴承组件（图中未显示），旋转轴68的底部设置有与水平滑动底板58固定连接的连接板681，旋转底板67的靠近限位杆71的侧壁上设置有向下延伸的导向柱72，水平滑动底板58上设置有供导向柱72移动的限位孔581，限位孔581的两端部的内壁分别与导向柱72的外壁相切，导向柱72的下端穿过限位孔581，导向柱72的下端设置有一滚珠轴承73，滚珠轴承73的外壁与限位杆71的内侧面相切，限位杆71上固定安装有导向板70，导向板70部分伸出限位杆71，导向板70位于水平滑动底板58的下方，导向板70上设置有向下凹陷的转向路径701，水平移动时，导向柱72带动滚珠轴承73沿限位杆71做水平移动经过导向板70上的转向路径701，导向柱72带动旋转底板67及其上竖直升降机构旋转一定角度。

在此具体实施例中，竖直升降机构包括竖向移动板74、第六伺服电机75、第六减速电机76、第三传送带77、第三主动带轮78、两个第三从动带轮79、两组张紧带轮组件、设置在旋转底板67的左右两侧的竖向安装架80以及设置在竖向安装架80内的竖向直线传动组件，旋转底板67的四个顶角上设置有向外延伸的支撑臂672，每个竖向安装架80的下端与对应的支撑臂672固定连接，竖向直线传动组件包括丝杠81和沿丝杠81直线往复运动的丝杠螺母82，丝杠81的上端安装在竖向安装架80的顶端，丝杠81的下端安装在竖向安装架80的底端且固定有一第三从动带轮79，第六伺服电机75与第六减速电机76连接，第六减速电机76固定在其中一个竖向安装架80上，第三主动带轮78与第六减速电机76轴接，旋转底板67的一侧分别对称安装有张紧带轮组件，第三主动带轮78、两个第三从动带轮79和两组张紧带轮组件通过第三传送带77传动连接，竖向移动板74的左端与位于左侧的丝杠螺母82固定连接，竖向移动板74的右端与位于右侧的丝杠螺母82固定连接，安置架66通过称重机构83与竖向移动板74固定连接。

在此具体实施例中，张紧带轮组件包括安装块84、距离调节螺栓85和两个张紧带轮86，安装块84的下底面的中部设置有向内凹陷的安装槽（图中未显示），安装块84通过安装槽（图中未显示）卡入支撑臂672并固定，旋转底板67的侧壁上对称设置有两个分别向外凸起的凸块673，凸块673与安装块84之间设置有距离调节螺栓85，安装块84的两端部的下底面上分别设置有一张紧带轮86，两个张紧带轮86分别以支撑臂672的中心线为对称轴对称设置。由于将两个张紧带轮86安装在同一个安装块84上，因此调节第二传送带65的张紧度时，只需调节安装块84即可同步调节两个张紧带轮86，相交于调节独立的两个张紧带轮86，调节距离小且调节效率高，使其占用面积小，具有距离可调的优点。

在此具体实施例中，竖直升降机构还包括前竖向滑板88、后竖向滑板89和由第三导轨90和第四滑块91组成的四组第三滑动组件，竖向移动板74的前端通过前竖向滑板88与竖向安装架80滑动连接，前竖向滑板88的两端部分别与竖向安装架80之间设置有第三滑动组件，竖向移动板74的后端通过后竖向滑板89与相邻的竖向安装架80滑动连接，后竖向滑板89的两端部分别与竖向安装架80之间设置有第三滑动组件。在该结构中，保证竖向移动板74四点支撑，更为平稳，通过第三滑动组件保证竖向升降机构输送更为平顺，整个过程无卡顿，走位精准。

Claims (10)

1.一种全自动保管箱，包括库体，其特征在于所述的库体内设置有搬运机器人，所述的库体外设置有至少一个看物台，所述的看物台包括库外防护壳和输送装置，所述的搬运机器人的两侧设置有用于存放储物盒的存箱架，所述的输送装置贯穿设置在所述的库外防护壳和所述的库体之间，所述的库外防护壳的顶部设置有储物盒的存取口；取盒时，所述的搬运机器人将对应的储物盒从存箱架上提取并输送至所述的输送装置上，所述的输送装置将储物盒送入所述的库外防护壳内并输送至所述的存取口处，存盒时，所述的输送装置将储物盒从所述的库外防护壳内送至所述的搬运机器人上，所述的搬运机器人将储物盒存入对应的存箱架上。

2.根据权利要求1所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的搬运机器人包括抽取装置、升降装置和用于驱动所述的升降装置横向水平往复移动的横向行走装置，所述的升降装置包括一立柱和滑动设置在所述的立柱上机械臂，所述的横向行走装置包括天轨、地轨、顶部行走组件、底部行走组件、同步传动组件和行走驱动组件，所述的底部行走组件包括底部安装座和地轨滚动组件，所述的底部安装座通过所述的地轨滚动组件滑动设置在所述的地轨上，所述的底部安装座与所述的立柱的下端固定连接，所述的底部安装座与所述的地轨之间还设置有可沿所述的地轨滚动的地轨夹紧组件；所述的顶部行走组件包括顶部安装座和天轨夹紧组件，所述的顶部安装座固定在所述的立柱的顶端，所述的天轨夹紧组件包括多个轴接在所述的顶部安装座的顶面上的上夹紧滚轮，所述的上夹紧滚轮设置在所述的天轨的两侧且压紧该天轨的侧壁；所述的底部安装座和所述的顶部安装座之间设置有所述的同步传动组件，所述的行走驱动组件通过所述的同步传动组件驱动所述的立柱分别沿所述的天轨、所述的地轨同步移动；所述的机械臂上安装有所述的抽取装置，所述的抽取装置包括盒搬运架和抽取输送机构，所述的抽取输送机构设置在所述的盒搬运架上，所述的抽取输送机构用于提拉或推动储物盒送入/输出所述的盒搬运架。

3.根据权利要求2所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的行走驱动组件包括第一伺服电机、第一减速电机、底部主动齿轮、底部从动齿轮、顶部从动齿轮、地轨齿条和天轨齿条，所述的同步传动组件包括同步转轴，所述的地轨齿条固定在所述的地轨的一侧侧壁上，所述的天轨齿条固定在所述的天轨的一侧侧壁上，所述的底部安装座靠近所述的地轨齿条的侧壁上设置有行走电机安装座，所述的第一伺服电机与所述的第一减速电机连接，所述的第一减速电机固定在所述的行走电机安装座上，所述的第一减速电机的输出轴与所述的底部主动齿轮连接，所述的底部主动齿轮通过底部从动齿轮与所述的地轨齿条相啮合，所述的底部从动齿轮通过万向接头与与所述的同步转轴的下端连接，所述的同步转轴的上端通过万向接头与与所述的顶部从动齿轮连接，所述的顶部从动齿轮与所述的天轨齿条相啮合。

4.根据权利要求2所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的升降装置还包括第二伺服电机、第二减速电机、升降电机安装座、升降齿轮、竖直设置在所述的立柱的一侧壁上的升降齿条以及两组由第一导轨、第一滑块组成的第一滑动组件，所述的第一导轨竖直设置在所述的立柱的另一侧壁上，所述的机械臂通过所述的第一滑块滑动设置在所述的第一导轨上，所述的机械臂的后壁上固定有所述的升降电机安装座，所述的第二伺服电机与所述的第二减速电机连接，所述的第二减速电机固定在所述的升降电机安装座上，所述的第二减速电机的输出端轴接有所述的升降齿轮，所述的升降齿轮与所述的升降齿条相啮合，此时，所述的第二伺服电机驱动所述的升降齿轮带动所述的机械臂沿所述的立柱竖直往复运动。

5.根据权利要求1所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的抽取输送机构包括抽取机构和水平输送机构，所述的抽取机构包括前拉手组件、后拉手组件、滑动转轮以及用于驱动所述的滑动转轮钟摆式旋转的拉手切换机构，所述的滑动转轮的前侧面上固定有所述的前拉手组件，所述的滑动转轮的后侧面上固定有所述的后拉手组件，所述的前拉手组件与所述的后拉手组件以所述的滑动转轮的中心轴线为对称轴对称设置，

所述的前拉手组件和所述的后拉手组件的结构相同，所述的前拉手组件包括拉手、拉手安装板、连杆和连杆连接块，所述的拉手固定在所述的拉手安装板的上表面上，所述的连杆连接块的上端固定在所述的拉手安装板的下底面上，所述的连杆连接块的下端与所述的连杆的上端通过转轴连接，所述的连杆的下端与所述的滑动转轮的前面板固定连接；

所述的抽取机构还包括拉手安装基板，所述的拉手安装基板位于两个所述的拉手的下方，所述的拉手安装基板与所述的拉手安装板之间设置有第一导向组件，第一导向组件包括两根第一导向杆和与两个直线轴承，所述的水平输送机构驱动所述的拉手安装基板带动所述的拉手在所述的盒搬运架内水平往复运动。

6.根据权利要求5所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的水平输送机构包括第三伺服电机、第三减速电机、主动链轮和从动链轮，所述的第三伺服电机的输出端与所述的第三减速电机连接，所述的第三减速电机固定在所述的盒搬运架的左侧板上，所述的主动链轮与所述的第三减速电机的输出端连接且所述的主动链轮位于所述的盒搬运架内，所述的从动链轮轴接在所述的盒搬运架的左侧板的内壁上，所述的主动链轮通过链条与所述的从动链轮连接，所述的拉手安装基板的下底面与所述的链条固定连接，所述的盒搬运架内设置有两组沿所述的拉手水平运动方向设置的第二导向组件，所述的第二导向组件包括第二导向杆和第二滑块，两根所述的第二导向杆对称固定在所述的盒搬运架内，所述的拉手安装基板通过所述的第二滑块与所述的第二导向杆滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的拉手切换机构包括第四伺服电机、第四减速电机、第一主动带轮、第一从动带轮、第一传动带和滚珠花键轴，所述的滑动转轮与所述的滚珠花键轴上的花键外筒固定连接，所述的滚珠花键轴一端固定在所述的盒搬运架的前面板上，所述的滚珠花键轴另一端固定在所述的盒搬运架的后面板上，所述的第四伺服电机的输出端与所述的第四减速电机连接，所述的第四减速电机固定在所述的盒搬运架的下底面上，所述的第四减速电机的输出端与所述的第一主动带轮轴接，所述的第一从动带轮固定在所述的滚珠花键轴的另一端，所述的第一主动带轮通过所述的第一传动带与所述的第一从动带轮连接。

8.根据权利要求1所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的输送装置包括输送底架、横向平移机构、竖直升降机构和旋转机构，靠近所述的库外防护壳的存箱架上设置有输送通道，所述的输送底架设置在所述的输送通道内且部分伸入所述的库外防护壳内，所述的横向平移机构包括水平滑动底板、水平驱动组件以及由第二导轨和第三滑块组成的两组第二滑动组件，所述的水平滑动底板的两侧分别通过所述的第二滑动组件安装在所述的输送底架上，所述的水平滑动底板与所述的水平驱动组件连接，且所述的水平驱动组件驱动所述的水平滑动底板沿所述的输送底架横向水平往复运动；所述的水平滑动底板与所述的竖直升降机构之间设置有所述的旋转机构，所述的竖直升降机构内设置有用于放置储物盒的安置架。

9.根据权利要求8所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的旋转机构包括旋转底板、旋转轴、轴承组件、导向板和固定在所述的输送底架上的限位杆，所述的旋转底板的中部设置有上下贯穿的安装孔，所述的旋转轴插入所述的安装孔，所述的旋转轴与所述的安装孔之间设置有所述的轴承组件，所述的旋转轴的底部设置有与所述的水平滑动底板固定连接的连接板，所述的旋转底板的靠近所述的限位杆的侧壁上设置有向下延伸的导向柱，所述的水平滑动底板上设置有供所述的导向柱移动的限位孔，所述的限位孔的两端部的内壁分别与所述的导向柱的外壁相切，所述的导向柱的下端穿过所述的限位孔，所述的导向柱的下端设置有一滚珠轴承，所述的滚珠轴承的外壁与所述的限位杆的内侧面相切，所述的限位杆上固定安装有所述的导向板，所述的导向板部分伸出所述的限位杆，所述的导向板位于所述的水平滑动底板的下方，所述的导向板上设置有向下凹陷的转向路径，水平移动时，所述的导向柱带动所述的滚轴轴承沿限位杆做水平移动经过导向板上的转向路径，所述的导向柱带动旋转底板及其上竖直升降机构旋转一定角度。

10.根据权利要求9所述的一种全自动保管箱，其特征在于所述的竖直升降机构包括竖向移动板、竖向驱动组件、设置在所述的旋转底板的左右两侧的竖向安装架以及设置在所述的竖向安装架内的竖向直线传动组件，所述的旋转底板的四个顶角上设置有向外延伸的支撑臂，每个所述的竖向安装架的下端与对应的所述的支撑臂固定连接，所述的竖向直线传动组件包括丝杠和沿所述的丝杠直线往复运动的丝杠螺母，所述的丝杠的上端安装在所述的竖向安装架的顶端，所述的丝杠的下端与所述的竖向驱动组件的输出端连接，所述的竖向驱动组件用于驱动两组所述的竖向直线传动组件同步传动，所述的竖向移动板的左端与位于左侧的所述的丝杠螺母固定连接，所述的竖向移动板的右端与位于右侧的所述的丝杠螺母固定连接，所述的安置架通过称重机构与所述的竖向移动板固定连接。