CN110065753A - 一种物料分类收取架 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种物料分类收取架，涉及物料智能分配技术领域，包括：架体，架体上分置有若干物料收纳腔，不同物料收纳腔的高度和宽度大小不一且与不同类型的物料的体积相适配，用于收纳不同类型的物料；若干分置在每个物料收纳腔内的运输组件，运输组件沿物料收纳腔的深度方向设置在物料收纳腔的腔底；运输组件包括电机座、运输带和若干带轮；电机座上安装有步进电机和电机驱动器，电机驱动器与步进电器驱动连接，带轮通过步进电机驱动转动，运输带通过若干带轮转动支撑。通过该种收纳和取出方式，工作人员从架体的一个侧面便可以对架体上全部种类的物料进行查找、收纳以及取出等操作，十分方便、高效。

Description

一种物料分类收取架

技术领域

本发明涉及物料智能分配技术领域，尤其是涉及一种物料分类收取架。

背景技术

目前，在生产型企业的生产车间或装配车间中，需要设置专门的区域或仓库来放置不同种类的物料或产品，以便于工作人员方便拿取，提高工作效率。

但是，现有用于放置物料或产品的料架上，由于物料或产品存放的数量较多，且不同种类的物料或产品相近、标识不明显，经常会导致物料或产品的种类或数量拿错，不仅降低了工作效率，严重的还会造成生产事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物料分类收取架，以解决现有技术中存在的由于被收纳的物料或产品存放的数量较多，且不同种类的物料或产品相近、标识不明显，容易导致物料或产品的种类或数量拿错的技术问题。

本发明提供的一种物料分类收取架，包括：

架体，所述架体上分置有若干物料收纳腔，不同所述物料收纳腔的高度和宽度大小不一且与不同类型的物料的体积相适配，用于收纳不同类型的物料；

若干分置在每个物料收纳腔内的运输组件，所述运输组件沿所述物料收纳腔的深度方向设置在所述物料收纳腔的腔底；所述运输组件包括电机座、运输带和若干带轮；所述电机座上安装有步进电机和电机驱动器，所述电机驱动器与所述步进电器驱动连接，所述带轮通过所述步进电机驱动转动，所述运输带通过若干所述带轮转动支撑。

进一步的，还包括：

若干分置在每个物料收纳腔内的重力传感器，所述重力传感器设置在所述电机座的底部，用于获取位于所述运输带上的物料的实时重量信息；

若干分置在每个物料收纳腔上的电子指示牌，所述电子指示牌安装在所述物料收纳腔的腔口位置；所述电子指示牌包括数据传输模块、输入模块、数据处理模块、数据监测模块和显示模块；

所述数据传输模块与预设的总控制台数据连接，用于获取取料信息；所述取料信息包括物料的类型信息、长度信息和数量信息；

所述电机驱动器与所述数据传输模块数据连接，用于获取所述取料信息，并根据所述取料信息控制所述步进电机的转动角度，以通过控制所述运输带的转动距离而控制从对应物料收纳腔内运出的物料的数量，同时生成第一物料计数信息；

若干分置在每个物料收纳腔上的红外识别器，所述红外识别器包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器设置在所述物料收纳腔的腔口上部，所述红外接收器对应设置在所述物料收纳腔的腔口下部；所述红外接收器能够接收所述红外发射器的红外射线，用于当物料经过所述物料收纳腔的腔口时对红外射线的遮挡来计算当前取出的物料的数量，同时生成第二物料计数信息；

所述输入模块用于获取不同类型的物料的单重信息；

所述数据处理模块与所述重力传感器和所述输入模块数据连接，用于获取所述实时重量信息和所述单重信息，并根据所述实时重量信息和所述单重信息生成对应物料收纳腔内的物料的物料总量信息和实时数量信息，以及在取料过程中根据所述物料总量信息和所述实时数量信息的差值生成物料的第一实时取出信息；所述数据处理模块与所述红外发射器和所述红外接收器数据连接，用于获取所述第一物料计数信息和/或所述第二物料计数信息并根据所述第一物料计数信息和/或第二物料计数信息生成物料的第二实时取出信息；

所述数据监测模块与所述数据处理模块和所述数据传输模块数据连接，用于获取所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息，并对比所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息所表示的物料数量是否一致，当不一致时生成第一报警信息；同时，还用于获取所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息，并对比所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息所表示的物料数量是否一致，当不一致时生成第二报警信息；

所述显示模块与所述数据监测模块数据连接，用于获取并显示所述第一报警信息和/或所述第二报警信息。

进一步的，所述输入模块与所述重力传感器数据连接，用于在所述运输带的空置状态下放置第一个物料时记录所述重力传感器的重力值，以此生成所述单重信息。

进一步的，电子指示牌还包括：

安装壳，所述安装壳包括相互配合安装顶壳和底盖，所述顶壳的内侧设置有安装腔；

所述数据传输模块、输入模块、数据处理模块、数据监测模块和显示模块集成在一块电路板上，所述电路板安装在所述安装腔内；

所述顶壳的内侧端面设置有至少一个开口插槽，所述底盖的内侧面设置有至少一个与之配合的滑插条；所述滑插条和所述开口插槽相对插接装配，且所述滑插条和所述开口插槽之间通过限位机构相对限位卡接，以防止所述滑插条沿反方向脱离所述开口插槽。

进一步的，所述限位机构包括位于所述开口插槽内的弹性限位柱和转动限位柱，以及位于所述滑插条上的第一卡位槽；

所述开口插槽的槽底开设有第一凹槽，所述第一凹槽的槽壁开设有第二凹槽，且所述第二凹槽的开口方向沿所述开口插槽的长度方向朝向所述开口插槽的开口；

所述弹性限位柱通过弹性件弹性安装在所述第二凹槽内，能够沿所述开口插槽的长度方向在所述第二凹槽内弹性伸出或收缩；所述转动限位柱包括相互垂直的第一限位头和第二限位头，所述转动限位柱通过转轴转动安装在所述第一凹槽内，以使所述第一限位头和所述第二限位头能够沿着所述弹性限位柱的伸缩方向转动；所述转轴至所述第一凹槽的槽底的距离小于所述第一限位头的长度；

所述滑插条沿着所述开口插槽的长度方向与其滑动插接，并通过与所述第一限位头的相对抵接以驱动所述转动限位柱沿所述转轴转动；所述弹性限位柱的柱头呈弧形面，随着所述转动限位柱的转动，所述第一限位头能够与所述弹性限位柱滑动抵接，并通过驱动所述弹性限位柱弹性收缩而限位固定在所述弹性限位柱内，同时所述第二限位头随之收纳在所述第一卡位槽内；自所述开口插槽的首端至尾端的方向，所述第一卡位槽的槽深逐渐减小。

进一步的，自所述开口插槽的槽底至槽顶的方向，所述开口插槽的横截面的宽度逐渐减小；所述滑插条的横截面的宽度与所述开口插槽相配合，以限制所述滑插条脱离所述开口插槽。

进一步的，所述开口插槽的尾端设置有止挡块，所述滑插条的首端设置有与之配合的止挡缺口；

随着所述滑插条沿着所述开口插槽的长度方向相对滑动插接，所述止挡块与所述止挡缺口相对限位抵接。

进一步的，所述止挡块的内侧壁开设有第三凹槽，所述止挡缺口的内侧壁设置有与之配合的对接插头；

随着所述止挡块与所述止挡缺口相对限位抵接，所述对接插头与所述第三凹槽相对插接装配。

进一步的，所述对接插头的侧壁设置有至少一个弹性限位突起，所述第三凹槽的内侧壁设置有至少一个与之配合的第二卡位槽；

随着所述对接插头与所述第三凹槽相对插接装配，所述弹性限位突起与所述第二卡位槽弹性插接装配。

进一步的，所述弹性限位突起包括橡胶突起；

随着所述对接插头与所述第三凹槽的相对插接装配，所述橡胶突起通过与所述第三凹槽的内侧壁相互挤压而缩小，并在与所述第二卡位槽对应后弹性插接至该第二卡位槽内；自所述开口插槽的首端至尾端的方向，所述第二卡位槽的槽深逐渐减小。

在上述技术方案中，在架体上分隔出来的若干物料收纳腔的内腔的大小是不同的，根据不同种类物料的体积大小，便可以与对用适配的物料收纳腔形成对应的收纳关系，更易分辨。同时，运输组件沿着物料收纳腔的沿深度方向收纳或取出物料，每个物料收纳腔的腔口处只显示一个该种类的物料，其他物料均沿着物料收纳腔的沿深度方向纵向收纳在物料收纳腔内。由此，可以使不同物料收纳腔的腔口均在架体的一侧展示出来，而不是由现有技术中那样将物料杂乱的摆放在不同侧面，或者由现有技术中那样将物料不定数的杂乱摆放在架体的某一侧。通过该种收纳和取出方式，工作人员从架体的一个侧面便可以对架体上全部种类的物料进行查找、收纳以及取出等操作，十分方便、高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的架体的物料收纳腔的分布示意图；

图2为本发明一个实施例提供的架体的运输组件、电子指示牌和红外识别器的装配示意图；

图3为本发明一个实施例提供的电子指示牌的电路连接示意图；

图4为本发明一个实施例提供的运输组件的主视图；

图5为本发明一个实施例提供的运输组件的侧视图；

图6为本发明一个实施例提供的顶壳的主视图；

图7为本发明一个实施例提供的顶壳的侧视图；

图8为本发明一个实施例提供的顶壳和底盖的第一使用状态图；

图9为图8所示的顶壳的局部示意图；

图10为本发明一个实施例提供的顶壳和底盖的第二使用状态图；

图11为图10所示的顶壳的局部示意图；

图12为本发明一个实施例提供的顶壳和底盖的第三使用状态图；

图13为图12所示的顶壳的局部示意图；

图14为本发明一个实施例提供的顶壳和底盖的第四使用状态图；

图15为图14所示的顶壳的局部示意图；

图16为本发明一个实施例提供的顶壳和底盖的第五使用状态图；

图17为图15所示的顶壳的局部示意图；

图18为本发明另一个实施例提供的顶壳和底盖的第一使用状态图；

图19为图18所示的顶壳的局部示意图；

图20为本发明另一个实施例提供的顶壳和底盖的第二使用状态图；

图21为图20所示的顶壳的局部示意图；

图22为本发明另一个实施例提供的顶壳和底盖的第三使用状态图；

图23为图22所示的顶壳的局部示意图。

附图标记：

1、架体；2、运输组件；3、电子指示牌；

4、顶壳；5、底盖；6、电路板；

11、物料收纳腔；12、重力传感器；

13、红外识别器；

21、电机座；22、运输带；

23、带轮；24、步进电机；

25、电机驱动器；

31、数据传输模块；32、输入模块；

33、数据处理模块；34、数据监测模块；

35、显示模块；36、总控制台；

41、开口插槽；42、弹性限位柱；

43、转动限位柱；44、第一凹槽；

45、第二凹槽；46、止挡块；

47、第三凹槽；48、第二卡位槽；

51、滑插条；52、第一卡位槽；

53、止挡缺口；54、对接插头；

55、弹性限位突起；

431、第一限位头；

432、第二限位头。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图23所示，本实施例提供的一种物料分类收取架，包括：

架体1，所述架体1上分置有若干物料收纳腔11，不同所述物料收纳腔11的高度和宽度大小不一且与不同类型的物料的体积相适配，用于收纳不同类型的物料；

若干分置在每个物料收纳腔11内的运输组件2，所述运输组件2沿所述物料收纳腔11的深度方向设置在所述物料收纳腔11的腔底；所述运输组件2包括电机座21、运输带22和若干带轮23；所述电机座21上安装有步进电机24和电机驱动器25，所述电机驱动器25与所述步进电器驱动连接，所述带轮23通过所述步进电机24驱动转动，所述运输带22通过若干所述带轮23转动支撑。

如图1所示，为了方便不同种类物料的分辨，首先可以在所述架体1上分置有若干物料收纳腔11，并且使不同所述物料收纳腔11的高度和宽度大小不一，且不同所述物料收纳腔11通过高度和宽度限定出来的内腔大小能够与不同类型的物料的体积相适配。如图1所示可知，在架体1上分隔出来的若干物料收纳腔11的内腔的大小是不同的，根据不同种类物料的体积大小，便可以与对用适配的物料收纳腔11形成对应的收纳关系，并且还可以使相邻的物料收纳腔11的尺寸大小设计的差异较大，用来放置体积差异较大的物料，更易分辨。

并且，若干物料收纳腔11的腔口均排布在架体1的一侧，若干物料收纳腔11的内腔均沿着深度方向通过运输组件2来摆放物料，所述运输组件2也沿所述物料收纳腔11的深度方向设置在所述物料收纳腔11的腔底，所述运输组件2通过电机座21、运输带22和若干带轮23构成，步进电机24能够驱动若干带轮23转动，运输带22缠绕在带轮23上通过带轮23支撑，当带轮23在步进电机24的驱动下转动时，便可以带动运输带22转动，当物料被放置在物料收纳腔11的内腔以后，便可以通过运输组件2将放置在运输带22上的物料沿着所述物料收纳腔11的深度方向向内移动以被收纳，或者沿着所述物料收纳腔11的深度方向向外运输以被取出。

所以，对于工作人员来说，从物料收纳腔11的尺寸大小(高度和宽度)便可以直观的分辨出不同种类的物料。例如，轮胎平放时可以放在如图1中的标记为A的物料收纳腔11中，该物料收纳腔11的高度较低且宽度较大的物料收纳腔11内；轮胎立放时可以放在如图1中的标记为B的物料收纳腔11中，该物料收纳腔11的高度较高且宽度较小的物料收纳腔11内。又例如，发动机可以放在如图1中的标记为C的物料收纳腔11中，该物料收纳腔11的高度和宽度相适应并构成大致正方形结构的物料收纳腔11内。以此类推，其他类型的物料可以根据其尺寸大小分别放置在尺寸适配的物料收纳腔11内，能够适用于各种技术领域的物料的分类。所以，通过物料收纳腔11的尺寸大小就能够直观的分辨出不同种类的物料，在物料的取放过程中均可以对物料形成人为的直观的分辨。

如图2至图5所示，该架体1还采用了运输组件2沿着物料收纳腔11的沿深度方向收纳或取出物料，每个物料收纳腔11的腔口处只显示一个该种类的物料，其他物料均沿着物料收纳腔11的沿深度方向纵向收纳在物料收纳腔11内。由此，可以使不同物料收纳腔11的腔口均在架体1的一侧展示出来，而不是由现有技术中那样将物料杂乱的摆放在不同侧面，或者由现有技术中那样将物料不定数的杂乱摆放在架体1的某一侧。通过该种收纳和取出方式，工作人员从架体1的一个侧面便可以对架体1上全部种类的物料进行查找、收纳以及取出等操作，十分方便、高效。

进一步的，还包括：

若干分置在每个物料收纳腔11内的重力传感器12，所述重力传感器12设置在所述电机座21的底部，用于获取位于所述运输带22上的物料的实时重量信息；

若干分置在每个物料收纳腔11上的电子指示牌3，所述电子指示牌3安装在所述物料收纳腔11的腔口位置；所述电子指示牌3包括数据传输模块31、输入模块32、数据处理模块33、数据监测模块34和显示模块35；

所述数据传输模块31与预设的总控制台36数据连接，用于获取取料信息；所述取料信息包括物料的类型信息、长度信息和数量信息；

所述电机驱动器25与所述数据传输模块31数据连接，用于获取所述取料信息，并根据所述取料信息控制所述步进电机24的转动角度，以通过控制所述运输带22的转动距离而控制从对应物料收纳腔11内运出的物料的数量，同时生成第一物料计数信息；

若干分置在每个物料收纳腔11上的红外识别器13，所述红外识别器13包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器设置在所述物料收纳腔11的腔口上部，所述红外接收器对应设置在所述物料收纳腔11的腔口下部；所述红外接收器能够接收所述红外发射器的红外射线，用于当物料经过所述物料收纳腔11的腔口时对红外射线的遮挡来计算当前取出的物料的数量，同时生成第二物料计数信息；

所述输入模块32用于获取不同类型的物料的单重信息；

所述数据处理模块33与所述重力传感器12和所述输入模块32数据连接，用于获取所述实时重量信息和所述单重信息，并根据所述实时重量信息和所述单重信息生成对应物料收纳腔11内的物料的物料总量信息和实时数量信息，以及在取料过程中根据所述物料总量信息和所述实时数量信息的差值生成物料的第一实时取出信息；所述数据处理模块33与所述红外发射器和所述红外接收器数据连接，用于获取所述第一物料计数信息和/或所述第二物料计数信息并根据所述第一物料计数信息和/或第二物料计数信息生成物料的第二实时取出信息；

所述数据监测模块34与所述数据处理模块33和所述数据传输模块31数据连接，用于获取所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息，并对比所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息所表示的物料数量是否一致，当不一致时生成第一报警信息；同时，还用于获取所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息，并对比所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息所表示的物料数量是否一致，当不一致时生成第二报警信息；

所述显示模块35与所述数据监测模块34数据连接，用于获取并显示所述第一报警信息和/或所述第二报警信息。

除了采用物料收纳腔11的不同尺寸大小对物料进行分类，以及采用深度方向收放物料以外，该架体1还能够采用智能方式对不同种类的物料进行识别以及取出，节省了大量的人力物力，具体如下。

该架体1在其每个物料收纳腔11内均设置了重力传感器12，所述重力传感器12设置在所述电机座21的底部，所以当运输组件2上放置了物料以后，重力传感器12便能够识别出物料的重量，形成物料的实时重量信息。同时，还在每个物料收纳腔11都对应设置了电子指示牌3和红外识别器13，电子指示牌3通过数据传输模块31、输入模块32、数据处理模块33、数据监测模块34和显示模块35构成，所述红外识别器13通过红外发射器和红外接收器构成。电子指示牌3和红外识别器13能够与重力传感器12形成配合，相互传输数据。

当工作人员需要在架体1上取出一种或多种物料时，可以通过总控制台36发出取料信息，该取料信息包括了物料的类型信息、长度信息和数量信息，也即该次需要取出的物料种类是什么、物料的长度是多少以及需要取出的物料的数量为多少。

总控制台36发出取料信息后，所述数据传输模块31会获取该取料信息，将该取料信息传输至电机驱动器25。该电机驱动器25可以控制步进电机24的转角，由于带轮23的直径D已知，便可以通过公式S＝ΠD计算出带轮23的周长。所以，当获得了取料信息便可以得知待取出种类物料的长度信息，从而电机驱动器25便可以根据待取出物料的长度信息以及数量信息计算出需要运输带22转动的距离，从而转换成步进电机24转动的角度数据。例如当物料的长度为20cm，需要取出20个，即总长度为400cm，所以电机驱动器25便需要运输带22转动400cm的距离，将400cm的距离通过公式S＝ΠD转换成步进电机24需要驱动带轮23转动的角度即可，在此便不再赘述。同时，也可以通过取料信息的数量信息生成第一物料计数信息，即用来表明物料的取出数量，例如取出20个。

与此同时，当物料通过运输组件2的运输带22的转动运输，从物料收纳腔11的腔口出来时会经过位于物料收纳腔11上的红外识别器13，该红外识别器13的红外发射器设置在所述物料收纳腔11的腔口上部，以及红外接收器对应设置在所述物料收纳腔11的腔口下部。正常时，所述红外接收器能够接收所述红外发射器的红外射线，而一旦物料从物料收纳腔11的腔口出来时便会遮挡住该红外射线，一个物料出来时会被遮挡住一次，多个物料逐个出来时会被遮挡住多次，由此，便可以通过红外射线被遮挡的次数计算出物料出来的物料，进而生成第二物料计数信息，也用来表明物料的取出数量。所以，通过所述第一物料计数信息或第二物料计数信息，或者所述第一物料计数信息和第二物料计数信息的对比结合，均能够生成表明当前物料的取出数量的第二实时取出信息。

由此可知，第一物料计数信息和第二物料计数信息均为了用来表明物料的取出数量，所以当第一物料计数信息和第二物料计数信息所表示的物料的数量不一致时，便说明物料数量的计算具有错误，错误的来源或许来自红外识别器13的对物料数量识别的问题，或者由于物料在摆放时不够紧凑，因而通过运输带22转动距离的计算无法准确运输物料数量的问题。

与之配合的，所述数据处理模块33与所述重力传感器12和所述输入模块32数据连接。所述数据处理模块33通过与所述重力传感器12的数据连接，可以获得重力传感器12所监测到的物料的实时重量信息。同时，输入模块32可以获得物料的单重信息，该单重信息即为某一种类的一个物料的重量，所述数据处理模块33通过所述输入模块32数据连接可以获得该单重信息。当数据处理模块33获得了实时重量信息和所述单重信息便可以计算出物料的物料总量信息和实时数量信息。

对于物料总量信息来说，当所述数据传输模块31会获取总控制台36发出取料信息之前，运输组件2上的物料处于收纳状态，数据处理模块33获得的物料的实时重量信息也即当前被收纳在每个物料收纳腔11内的物料的总重量，也即单一种类物料的收纳的总重量。通过与所述单重信息相除，便可以计算出当前放置在一个运输组件2上的物料的总数量，从而形成物料总量信息。

对于实时数量信息来说，当所述数据传输模块31会获取总控制台36发出取料信息之后，运输组件2上的物料处于取出状态，此过程中物料被不断的经过运输组件2运输到腔口，实时重量信息也在不断的变化，总重量不断的减小，数据处理模块33获得的物料的实时重量信息也即当前在每个物料收纳腔11内的物料被取出后剩余的总重量，也即单一种类物料的被取出后剩余的总重量。通过与所述单重信息相除，便可以计算出当前放置在一个运输组件2上的物料的被取出后剩余的总数量，从而形成实时数量信息。

所以，物料总量信息表示单一种类物料的收纳的总重量，实时数量信息单一种类物料的被取出后剩余的总重量，物料总量信息和实时数量信息的差值也即为通过对物料的数量的计算而得出的在取出过程中取出的数量，从而形成第一实时取出信息。

当所述数据监测模块34与所述数据处理模块33和所述数据传输模块31数据连接以后，便可以获取计算后得出的第一实时取出信息、第二实时取出信息，以及从总控制台36发出的取料信息。由上可知，第一实时取出信息和第二实时取出信息均可以表明当前物料的取出数量，其中，第一实时取出信息是通过在总控制台36发出所述取料信息之前和之后对每个物料收纳腔11内的运输组件2上放置的物料的重量进行监测从而生成的信息；第二实时取出信息是在总控制台36发出所述取料信息之后，通过红外识别器13对运输出不同物料收纳腔11的腔口的物料进行直接计数从而形成的信息。

第一实时取出信息和第二实时取出信息具有相互对比性，所以所述数据监测模块34会在物料取出完毕后，将第一实时取出信息和第二实时取出信息与取料信息相对比，若所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息所表示的物料数量是否一致的，那么则表明该次物料取出的数量是准确的，具有可信任性，而当不一致时则表明物料的取出数量存在问题，从而发出第一警报信息。

同时，由上可知，当第一物料计数信息和第二物料计数信息所表示的物料的数量不一致时，便说明物料数量的计算具有错误，错误的来源或许来自红外识别器13的对物料数量识别的问题，或者由于物料在摆放时不够紧凑，因而通过运输带22转动距离的计算无法准确运输物料数量的问题。此时，若所述数据监测模块34判断所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息所表示的物料数量不一致，便生成第二报警信息。

所述显示模块35可以显示所述第一报警信息和/或所述第二报警信息。当工作人员在物料取出后未发生第一警报信息和第二警报信息，便证明物料取出的数量具有可信任性，数量取出准确。而一旦发生第一警报信息和\或第二警报信息时，工作人员便能够得知取料过程中出现了问题。

而对于取料过程中发生的问题，可以根据第一警报信息和第二警报信息来判断。若只发生第一警报信息，则表明对物料的重量的监测发生问题或者红外识别器13对物料数量的计数发生问题。若只发生第二警报信息，则表明红外识别器13对物料数量的计数发生问题或物料在摆放时不够紧凑，因而通过运输带22转动距离的计算无法准确运输物料数量的问题。若第一警报信息和第二警报信息均发生，则可以锁定在红外识别器13对物料数量的计数发生问题。从而便可以在发生警报时及时的查询取出物料数量是否正确，以及及时对具体问题进行解决。

进一步的，所述输入模块32与所述重力传感器12数据连接，用于在所述运输带22的空置状态下放置第一个物料时记录所述重力传感器12的重力值，以此生成所述单重信息。

所以，输入模块32除了由工作人员人为的输入对应种类物料的单个重量之外，还可以通过与重力传感器12的数据连接而自动获取对应种类物料的单个重量。由于所述重力传感器12设置在所述电机座21的底部，所以可以实时的监测运输组件2上是否放置了物料，从而重力传感器12便能够识别出物料的重量，形成物料的实时重量信息。由此，当所述运输组件2的运输带22上突然由空置状态放置第一个物料时，重力传感器12便能够获取该第一个物料的重量，记录此时所述重力传感器12的重力值，从而就获得了该种类物料的单重信息。

进一步的，电子指示牌3还包括：

安装壳，所述安装壳包括相互配合安装顶壳4和底盖5，所述顶壳4的内侧设置有安装腔；

所述数据传输模块31、输入模块32、数据处理模块33、数据监测模块34和显示模块35集成在一块电路板6上，所述电路板6安装在所述安装腔内；

所述顶壳4的内侧端面设置有至少一个开口插槽41，所述底盖5的内侧面设置有至少一个与之配合的滑插条51；所述滑插条51和所述开口插槽41相对插接装配，且所述滑插条51和所述开口插槽41之间通过限位机构相对限位卡接，以防止所述滑插条51沿反方向脱离所述开口插槽41。

如图6至图8所示，电子指示牌3采用安装壳对电子元件进行安装保护，为了方便安装，所述数据传输模块31、输入模块32、数据处理模块33、数据监测模块34和显示模块35均集成在一块电路板6上，并将集成后的电路板6安装在所述安装壳内。

该安装壳采用了插接装配的顶壳4和底盖5构成，在所述顶壳4的内侧端面设置有开口插槽41，开口插槽41的数量可以为一个或多个。所述底盖5的内侧面设置有与之配合的滑插条51，当顶壳4和底盖5装配时，可以将所述滑插条51滑动插接在所述开口插槽41内，从而使二者插接装配。而为了防止二者插接装配后相对脱落，还设置了防止二者相对脱落的限位机构，限位机构可以采用卡接限位、粘接限位、螺纹限位等方式，本领域技术人会员可以根据需求选择合适的限位方式。

进一步的，所述限位机构包括位于所述开口插槽41内的弹性限位柱42和转动限位柱43，以及位于所述滑插条51上的第一卡位槽52；

所述开口插槽41的槽底开设有第一凹槽44，所述第一凹槽44的槽壁开设有第二凹槽45，且所述第二凹槽45的开口方向沿所述开口插槽41的长度方向朝向所述开口插槽41的开口；

所述弹性限位柱42通过弹性件弹性安装在所述第二凹槽45内，能够沿所述开口插槽41的长度方向在所述第二凹槽45内弹性伸出或收缩；所述转动限位柱43包括相互垂直的第一限位头431和第二限位头432，所述转动限位柱43通过转轴转动安装在所述第一凹槽44内，以使所述第一限位头431和所述第二限位头432能够沿着所述弹性限位柱42的伸缩方向转动；所述转轴至所述第一凹槽44的槽底的距离小于所述第一限位头431的长度；

所述滑插条51沿着所述开口插槽41的长度方向与其滑动插接，并通过与所述第一限位头431的相对抵接以驱动所述转动限位柱43沿所述转轴转动；所述弹性限位柱42的柱头呈弧形面，随着所述转动限位柱43的转动，所述第一限位头431能够与所述弹性限位柱42滑动抵接，并通过驱动所述弹性限位柱42弹性收缩而限位固定在所述弹性限位柱42内，同时所述第二限位头432随之收纳在所述第一卡位槽52内。

如图8和图9所示，该限位机构的相关部件分别设置在开口插槽41以及滑插条51上。其中，所述开口插槽41的槽底开设有第一凹槽44，所述第一凹槽44的槽壁开设有第二凹槽45，第一凹槽44和第二凹槽45的位置如图8和图9所示。

继续参考图8和图9，所述弹性限位柱42通过弹性件弹性安装在所述第二凹槽45内，弹性件可以采用弹簧等具有弹性伸缩效果的部件，弹簧的一端固定在第二凹槽45的槽底，弹簧的另一端与弹性限位柱42固定，通过弹簧的弹性伸缩效果能够使弹性限位柱42沿所述开口插槽41的长度方向在所述第二凹槽45内弹性伸出或收缩，从而便可以与第一限位头431相对限位抵接。

与之配合的，所述转动限位柱43通过转轴转动安装在所述第一凹槽44内，且所述转动限位柱43包括相互垂直的第一限位头431和第二限位头432，当所述转动限位柱43通过转轴整体在第一凹槽44内转动时，便可以使所述第一限位头431和所述第二限位头432能够沿着所述弹性限位柱42的伸缩方向转动。通过所述转动限位柱43和所述弹性限位柱42的相对配合，随着所述转动限位柱43的转动，所述转动限位柱43的第一限位头431便可以与弹性限位柱42相对抵接配合，从而限位收纳在所述弹性限位柱42的下方(如图9所示的下方方位)，通过弹性限位柱42将第一限位头431进行限位，使转动限位柱43不能够反向转动。

通过上述结构形成的动态配合可以参考图8至图17的工作状态过程。其中，图10、图12、图14和图16为顶壳4和底盖5相对滑动插接过程中该限位机构的动作状态，对应的图11、图13、图15和图17为对应的局部放大图。故，现以图11、图13、图15至图17的动作变化过程对该限位机构的功能状态进行说明。

首先，底盖5的滑插条51可以与顶壳4的开口插槽41相对滑动插接，从开口插槽41的开口沿着开口插槽41的长度方向(即如图10所示的左右方向)向开口插槽41内滑动插接。如图11所示，该限位机构处于初始状态，即顶壳4和底盖5未装配完成的状态且未启动限位机构的状态。在此之前，所述转动限位柱43的第一限位头431处于垂直状态，同时所述转动限位柱43的第二限位头432处于水平状态(水平和垂直的方向均参考图11的方位)。

如图13所示，当滑插条51插接至该限位机构的位置时，滑插条51可以首先与第一限位头431抵接，滑插条51进一步的插进开口插槽41，便可以通过抵接使所述转动限位柱43沿着转轴顺时针转动。转动过程中第一限位头431和第二限位头432顺时针转动，第一限位头431逐渐靠近所述弹性限位柱42；通过第二限位头432的顺时针转动以及滑插条51在开口插槽41内的滑动插接，第二限位头432与滑插条51上的第一卡位槽52也逐渐接近。

如图15所示，滑插条51进一步的插进开口插槽41，所述转动限位柱43沿着转轴继续顺时针转动。转动过程中第一限位头431和第二限位头432顺时针转动，第一限位头431会与所述弹性限位柱42相互抵接，由于所述弹性限位柱42的柱头呈弧形面，所以当第一限位头431与其相互抵接时会克服弹性限位柱42的弹性力，使其受力逐渐缩进第二凹槽45内；与此同时，通过第二限位头432的进一步顺时针转动以及滑插条51在开口插槽41内的进一步滑动插接，第二限位头432会逐渐收纳在滑插条51上的第一卡位槽52内。

如图17所示，滑插条51进一步的插进开口插槽41，所述转动限位柱43沿着转轴继续顺时针转动。转动过程中第一限位头431和第二限位头432顺时针转动，第一限位头431会与所述弹性限位柱42继续相互抵接，并通过柱头的弧形面使第一限位头431滑动下落至所述弹性限位柱42的下方位。当第一限位头431下落至所述弹性限位柱42的下方位后，第一限位头431便与弹性限位柱42相对脱离，释放弹性限位柱42的弹性力。此时，弹性限位柱42会从第二凹槽45弹性伸出，并将第一限位柱限位在其下方位，使其不能够逆时针的反向转动；与此同时，通过第二限位头432的进一步顺时针转动以及滑插条51在开口插槽41内的进一步滑动插接，第二限位头432也会完整收纳在滑插条51上的第一卡位槽52内，与第一卡位槽52形成相对插接的装配关系。

此时，由于所述转轴至所述第一凹槽44的槽底的距离小于所述第一限位头431的长度，所以当滑插条51进一步向右插接入开口插槽41时，第一限位头431也会抵接在第一凹槽44的槽底，使滑插条51无法进一步的向右插接入开口插槽41，防止滑插过度而使二者脱离。

由此，自图11、图13、图15至图17所示的限位机构的状态变化，便能够使底盖5的滑插条51与顶壳4的开口插槽41相对滑动插接后，利用限位机构将二者锁定在一起，无法反向相对脱离，从而也保证了底盖5与顶壳4的装配稳定性。

其中，自所述开口插槽41的首端至尾端的方向，所述第一卡位槽52的槽深逐渐减小。如图9所示，自所述开口插槽41的首端至尾端的方向，所述第一卡位槽52的槽深逐渐减小，所以可以在第一卡位槽52内形成弧形的槽底面结构，这可以与第二限位头432的转动轨迹相适配。

进一步的，自所述开口插槽41的槽底至槽顶的方向，所述开口插槽41的横截面的宽度逐渐减小；所述滑插条51的横截面的宽度与所述开口插槽41相配合，以限制所述滑插条51脱离所述开口插槽41。

由此可知，当自所述开口插槽41的槽底至槽顶的方向，所述开口插槽41的横截面的宽度逐渐减小时，结构相配合的滑插条51滑动插接在开口插槽41内便可以对滑插条51形成自所述开口插槽41的槽底至槽顶的方向的锁定装配关系，使滑插条51不能够在所述开口插槽41的槽底至槽顶的方向脱离，进一步提高了装配的稳定性。

进一步的，所述开口插槽41的尾端设置有止挡块46，所述滑插条51的首端设置有与之配合的止挡缺口53；

随着所述滑插条51沿着所述开口插槽41的长度方向相对滑动插接，所述止挡块46与所述止挡缺口53相对限位抵接。

如图10至图17所示，为了防止滑插条51沿着所述开口插槽41滑插过度而使二者脱离，所述开口插槽41的尾端还设置了止挡块46，且所述滑插条51的首端设置有与之配合的止挡缺口53。所以，当滑插条51进一步向右插接入开口插槽41时，止挡块46会与止挡缺口53相对契合，从而限制滑插条51沿着所述开口插槽41滑插过度，也即使二者滑动插接至如图16和图17所示的状态，使第一限位头431限位下落在弹性限位柱42的下方位，且第二限位头432完整收纳在滑插条51上的第一卡位槽52内即可。

进一步的，所述止挡块46的内侧壁开设有第三凹槽47，所述止挡缺口53的内侧壁设置有与之配合的对接插头54；

随着所述止挡块46与所述止挡缺口53相对限位抵接，所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配。

如图18和图19所示，通过对接插头54和第三凹槽47之间的插接装配，还能够对滑插条51和开口插槽41之间的滑动插接装配形成定位作用，使二者滑动插接后进一步的通过对接插头54和第三凹槽47之间的插接装配形成定位，防止滑动插接过程中滑动轨迹偏离。同时，当对接插头54和第三凹槽47之间的插接装配后，还能够起到水平方向和垂直方向的限位作用，进一步提高了顶壳4和底盖5之间装配的稳定性。

进一步的，所述对接插头54的侧壁设置有至少一个弹性限位突起55，所述第三凹槽47的内侧壁设置有至少一个与之配合的第二卡位槽48；

随着所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配，所述弹性限位突起55与所述第二卡位槽48弹性插接装配。

如图20至图23所示，所述对接插头54的侧壁设置有弹性限位突起55，该弹性限位突起55的数量可以是一个或者多个，且分布可以为规则图形也可以非规则排布。与之配合的，所述第三凹槽47的内侧壁设置有第二卡位槽48，当所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配后，所述弹性限位突起55会弹性伸入所述第二卡位槽48，从而通过弹性限位突起55和第二卡位槽48之间的弹性插接装配，进一步的限制滑插条51反向的沿着开口插槽41脱离。

该弹性限位突起55和第二卡位槽48也具有与限位机构相同的作用，在限位机构的限位作用的基础上，当所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配后，所述弹性限位突起55也会与所述第二卡位槽48限位插接装配，从而防止顶壳4与底盖5相对脱离。

进一步的，所述弹性限位突起55包括橡胶突起；

随着所述对接插头54与所述第三凹槽47的相对插接装配，所述橡胶突起通过与所述第三凹槽47的内侧壁相互挤压而缩小，并在与所述第二卡位槽48对应后弹性插接至该第二卡位槽48内。

继续参考图20至图23所示，弹性限位突起55可以采用橡胶突起，也即通过橡胶材质的部件形成的突起结构。橡胶具有弹性且成本低、摩擦力良好，在所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配过程中，橡胶突起与第三凹槽47初接触时会由于压力形成形变而缩小，进一步的，当所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配后，橡胶突起会与第二卡位槽48在位置上相互对应，并脱离与第三凹槽47之间的挤压力，弹性恢复形状并弹性插接至该第二卡位槽48内，形成插接装配。

其中，为了保证橡胶突起能够在所述对接插头54与所述第三凹槽47相对插接装配过程中顺利发生弹性形变以及随着对接插头54靠近第二卡位槽48，需要合理设计橡胶突起的高度以及摩擦系数等，本领域技术人员可以根据需求进行设计，在此便不再限定。

其中，自所述开口插槽41的首端至尾端的方向，所述第二卡位槽48的槽深逐渐减小。图23所示，自所述开口插槽41的首端至尾端的方向，所述第二卡位槽48的槽深逐渐减小，能够与橡胶突起的突起表面相适配。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种物料分类收取架，其特征在于，包括：

架体，所述架体上分置有若干物料收纳腔，不同所述物料收纳腔的高度和宽度大小不一且与不同类型的物料的体积相适配，用于收纳不同类型的物料；

若干分置在每个物料收纳腔内的运输组件，所述运输组件沿所述物料收纳腔的深度方向设置在所述物料收纳腔的腔底；所述运输组件包括电机座、运输带和若干带轮；所述电机座上安装有步进电机和电机驱动器，所述电机驱动器与所述步进电器驱动连接，所述带轮通过所述步进电机驱动转动，所述运输带通过若干所述带轮转动支撑。

2.根据权利要求1所述的物料分类收取架，其特征在于，还包括：

若干分置在每个物料收纳腔内的重力传感器，所述重力传感器设置在所述电机座的底部，用于获取位于所述运输带上的物料的实时重量信息；

若干分置在每个物料收纳腔上的电子指示牌，所述电子指示牌安装在所述物料收纳腔的腔口位置；所述电子指示牌包括数据传输模块、输入模块、数据处理模块、数据监测模块和显示模块；

所述数据传输模块与预设的总控制台数据连接，用于获取取料信息；所述取料信息包括物料的类型信息、长度信息和数量信息；

所述电机驱动器与所述数据传输模块数据连接，用于获取所述取料信息，并根据所述取料信息控制所述步进电机的转动角度，以通过控制所述运输带的转动距离而控制从对应物料收纳腔内运出的物料的数量，同时生成第一物料计数信息；

若干分置在每个物料收纳腔上的红外识别器，所述红外识别器包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器设置在所述物料收纳腔的腔口上部，所述红外接收器对应设置在所述物料收纳腔的腔口下部；所述红外接收器能够接收所述红外发射器的红外射线，用于当物料经过所述物料收纳腔的腔口时对红外射线的遮挡来计算当前取出的物料的数量，同时生成第二物料计数信息；

所述输入模块用于获取不同类型的物料的单重信息；

所述数据处理模块与所述重力传感器和所述输入模块数据连接，用于获取所述实时重量信息和所述单重信息，并根据所述实时重量信息和所述单重信息生成对应物料收纳腔内的物料的物料总量信息和实时数量信息，以及在取料过程中根据所述物料总量信息和所述实时数量信息的差值生成物料的第一实时取出信息；所述数据处理模块与所述红外发射器和所述红外接收器数据连接，用于获取所述第一物料计数信息和/或所述第二物料计数信息并根据所述第一物料计数信息和/或第二物料计数信息生成物料的第二实时取出信息；

所述数据监测模块与所述数据处理模块和所述数据传输模块数据连接，用于获取所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息，并对比所述第一实时取出信息、所述第二实时取出信息和所述取料信息所表示的物料数量是否一致，当不一致时生成第一报警信息；同时，还用于获取所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息，并对比所述第一物料计数信息和所述第二物料计数信息所表示的物料数量是否一致，当不一致时生成第二报警信息；

所述显示模块与所述数据监测模块数据连接，用于获取并显示所述第一报警信息和/或所述第二报警信息。

3.根据权利要求2所述的物料分类收取架，其特征在于，所述输入模块与所述重力传感器数据连接，用于在所述运输带的空置状态下放置第一个物料时记录所述重力传感器的重力值，以此生成所述单重信息。

4.根据权利要求2所述的物料分类收取架，其特征在于，电子指示牌还包括：

安装壳，所述安装壳包括相互配合安装顶壳和底盖，所述顶壳的内侧设置有安装腔；

所述数据传输模块、输入模块、数据处理模块、数据监测模块和显示模块集成在一块电路板上，所述电路板安装在所述安装腔内；

所述顶壳的内侧端面设置有至少一个开口插槽，所述底盖的内侧面设置有至少一个与之配合的滑插条；所述滑插条和所述开口插槽相对插接装配，且所述滑插条和所述开口插槽之间通过限位机构相对限位卡接，以防止所述滑插条沿反方向脱离所述开口插槽。

5.根据权利要求4所述的物料分类收取架，其特征在于，所述限位机构包括位于所述开口插槽内的弹性限位柱和转动限位柱，以及位于所述滑插条上的第一卡位槽；

所述开口插槽的槽底开设有第一凹槽，所述第一凹槽的槽壁开设有第二凹槽，且所述第二凹槽的开口方向沿所述开口插槽的长度方向朝向所述开口插槽的开口；

所述弹性限位柱通过弹性件弹性安装在所述第二凹槽内，能够沿所述开口插槽的长度方向在所述第二凹槽内弹性伸出或收缩；所述转动限位柱包括相互垂直的第一限位头和第二限位头，所述转动限位柱通过转轴转动安装在所述第一凹槽内，以使所述第一限位头和所述第二限位头能够沿着所述弹性限位柱的伸缩方向转动；所述转轴至所述第一凹槽的槽底的距离小于所述第一限位头的长度；

所述滑插条沿着所述开口插槽的长度方向与其滑动插接，并通过与所述第一限位头的相对抵接以驱动所述转动限位柱沿所述转轴转动；所述弹性限位柱的柱头呈弧形面，随着所述转动限位柱的转动，所述第一限位头能够与所述弹性限位柱滑动抵接，并通过驱动所述弹性限位柱弹性收缩而限位固定在所述弹性限位柱内，同时所述第二限位头随之收纳在所述第一卡位槽内；自所述开口插槽的首端至尾端的方向，所述第一卡位槽的槽深逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的物料分类收取架，其特征在于，自所述开口插槽的槽底至槽顶的方向，所述开口插槽的横截面的宽度逐渐减小；所述滑插条的横截面的宽度与所述开口插槽相配合，以限制所述滑插条脱离所述开口插槽。

7.根据权利要求5所述的物料分类收取架，其特征在于，所述开口插槽的尾端设置有止挡块，所述滑插条的首端设置有与之配合的止挡缺口；

随着所述滑插条沿着所述开口插槽的长度方向相对滑动插接，所述止挡块与所述止挡缺口相对限位抵接。

8.根据权利要求7所述的物料分类收取架，其特征在于，所述止挡块的内侧壁开设有第三凹槽，所述止挡缺口的内侧壁设置有与之配合的对接插头；

随着所述止挡块与所述止挡缺口相对限位抵接，所述对接插头与所述第三凹槽相对插接装配。

9.根据权利要求8所述的物料分类收取架，其特征在于，所述对接插头的侧壁设置有至少一个弹性限位突起，所述第三凹槽的内侧壁设置有至少一个与之配合的第二卡位槽；

随着所述对接插头与所述第三凹槽相对插接装配，所述弹性限位突起与所述第二卡位槽弹性插接装配。

10.根据权利要求9所述的物料分类收取架，其特征在于，所述弹性限位突起包括橡胶突起；

随着所述对接插头与所述第三凹槽的相对插接装配，所述橡胶突起通过与所述第三凹槽的内侧壁相互挤压而缩小，并在与所述第二卡位槽对应后弹性插接至该第二卡位槽内；自所述开口插槽的首端至尾端的方向，所述第二卡位槽的槽深逐渐减小。