CN110092127A - 一种自动仓储货柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动仓储货柜，包括机架和与主控制单元电连接的水平环形旋转机构、垂直升降机构、取送料机构、主控制单元；其中，机架上设置多层支撑平台；水平环形旋转机构设置于各层支撑平台上，每个水平环形旋转机构上具有多个可环形转动的料仓座，料仓座上有料仓盒；垂直升降机构可带动取送料机构沿机架纵向上下移动；取送料机构可水平向内或向外的双向伸缩，向内伸出时可将料仓盒从料仓座上取下；向外伸出可将料仓盒送至出入料口外。水平环形旋转机构采用分层式模块化结构，降低了生产成本；物料以水平环形旋转的方式存放，不需要物品布载均匀，占地面积小；仅需存放物品层上的料仓盒旋转，配置伺服电机功率小，可节约能耗，噪声小。

Description

一种自动仓储货柜

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动仓储货柜。

背景技术

自动仓储货柜非常适合各种小物件无人化保管，如刀具、量具、工具、备件、样件、档案和办公用品等的自动化管理，其应用领域非常广泛。目前自动仓储货柜有两种类型，一种是自动垂直旋转式货柜，另一种是自动升降搬运小车式货柜。这两类自动仓储货柜存在如下缺点：自动垂直旋转货柜存取货物时，全部货物都要随料仓盒上下移动，料仓盒全部上下旋转移动，需要的动力能耗大，货物存放不匀时，还需要增加配重平衡，料仓盒大，相应的出货口就大，一个料仓盒中存放的相同或不相同的物品都要送到出口，不适合一对一存取物品，其更适合存取同类批量物品；自动升降搬运小车式货柜，以搬运机器人的方式，在各个固定式的料仓之间移动，将货物从料仓中运送至出口，从而实现一对一存取物品，但其体积大，造价高，小车取放货物时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动仓储货柜，以解决现有技术中自动仓储货柜存在耗能高、结构复杂、体积大、造价高的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的一种自动仓储货柜，其包括：

机架，其四周用面板包覆形成柜体，柜体上开设有出入料口，所述柜体内具有多层支撑平台；

水平环形旋转机构，设置于各层支撑平台上，每个所述水平环形旋转机构上间隔均匀地设有若干个料仓座，所述料仓座上设有可拆卸的料仓盒；

垂直升降机构，包括升降座，其设置于所述柜体内上，升降座可沿所述机架纵向上下移动；

取送料机构，设置于所述升降座上，所述取送料机构可水平向内或向外的双向伸缩，向内伸出时，用于将位于所述升降座移动路径所在列的料仓盒从料仓座上取下；向外伸出时，用于将所取下的料仓盒送至出入料口外；

主控制单元，与所述水平环形旋转机构、垂直升降机构、取送料机构电连接，用于控制所述水平环形旋转机构、垂直升降机构、取送料机构协同工作。

进一步改进在于，所述水平环形旋转机构包括环形滑轨、主动带轮、从动带轮、同步带、传动轴，所述主动带轮、从动带轮分别水平设置于环形滑轨圈内的两端，所述同步带将所述主动带轮、从动带轮同步连接，所述料仓座底部通过滑块与所述环形滑轨配合连接；所述主动带轮由伺服电机驱动。

进一步改进在于，各层所述支撑平台的所述传动轴之间通过联轴器连接成一根轴，各层的所述主动带轮与所述传动轴之间通过电磁离合器连接。

进一步改进在于，所述垂直升降机构还包括立柱、升降齿轮、升降齿条、升降电机，所述立柱与所述机架连接，所述立柱上并排设置两条直线导轨和所述升降齿条，所述升降座通过滑块与所述直线导轨配合连接，所述升降电机设置于所述升降座上，并通过升降齿轮与所述升降齿条连接。

进一步改进在于，所述取送料机构包括上移动板、下移动板、导向伸缩组件，所述上移动板通过导向机构设置于所述下移动板上，所述上移动板在导向伸缩组件的驱动下，可同步向所述下移动板移动方向移动。

进一步改进在于，所述导向伸缩组件包括移物齿轮、移物电机、移物直线导轨，所述移物齿轮与设置于所述下移动板侧壁上的齿条啮合连接，所述下移动板中部设有贯穿板体的被动齿轮，所述被动齿轮下方与设置于所述升降座上的齿条啮合连接，所述下移动板通过导向件与所述升降座连接，所述被动齿轮上方与设置于所述上移动板下表面上的齿条啮合连接，所述上移动板通过导向件与所述下移动板连接。

进一步改进在于，还包括RFID读写器，所述RFID读写器设置于所述出入料口外侧的放料台，所述RFID读写器与所述主控制单元电连接。

进一步改进在于，所述水平环形旋转机构还包括感应块、感应开关，所述感应块设置于其中一个料仓座的下表面，所述感应开关设置于正对出入料口所在位置的所述支撑平台上。

进一步改进在于，所述料仓盒与所述料仓座和取送料机构之间采用销孔销钉定位连接。

进一步改进在于，还包括用于人机交互的操控面板，所述操控面板与所述主控制单元电连接。

进一步改进在于，还包括门板，所述门板通过导槽设置于所述出入料口，所述门板与电缸连接，所述电缸与主控制单元电连接。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

本发明的自动仓储货柜采用货仓分层、水平环形旋转，存取物品时仅需存放物品层上的料仓盒旋转，其他层支撑平台上的料仓盒不移动，使用的伺服电机功率小，可节约能耗，产生噪声小；垂直升降机构垂直移动，结构简单，安装方便；水平环形旋转机构采用模块化结构，每层构成一个独立标准层模块，层与层之间可通过支撑座连接层模块，从而可组成层间不同高度的货柜，层模块间仓盒大小可根据物品尺寸而不相同，可按物品大小存放，放在不同层上的仓盒中，没有物品形状限制，可一对一存取物品，模块化结构降低了生产成本；水平环形旋转机构将同层的料仓盒水平环形旋转，不需要物品布载均匀，增加货柜高度减少占地面积；料仓盒旋转与取送料机构的升降可同时动作，加快了物品存取速度；取送料机构能使料仓盒送到柜体外面，方便人员操作；出入料口设置有可自动关闭的门板，增加了物品存放的安全和保密性。

附图说明

图1为本发明一种自动仓储货柜的外形结构示意图；

图2为本发明一种自动仓储货柜的结构示意图；

图3、图4为本发明中水平环形旋转机构的结构示意图；

图5为本发明中垂直升降机构的结构示意图；

图6为本发明中取送料机构的结构示意图。

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。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。

如图1、图2所示，本发明提供了一种自动仓储货柜，包括机架1、水平环形旋转机构2、垂直升降机构3、取送料机构4、主控制单元(图中未示出)；主控制单元与所述水平环形旋转机构2、垂直升降机构3、取送料机构4电连接，主控制单元根据程序的设定，控制所述水平环形旋转机构2、垂直升降机构3、取送料机构4进行协同工作；其中，机架1四周用面板包覆形成柜体，柜体上开设有出入料口12，所述柜体内具有多层支撑平台11，各层支撑平台11之间用支撑座14可拆卸地层叠搭建，最下一层的支撑平台11下方通过两个支撑座14与机架1的底部支撑连接，最上一层的支撑平台11的上方通过两个支撑座14与机架1的顶部连接，位于中间层的各层支撑平台11之间分别采用同样的结构与相邻的支撑平台连接，支撑座14与联接板141螺钉固定，组装成多层结构；水平环形旋转机构2设置于各层支撑平台11上，每个所述水平环形旋转机构2上间隔均匀地设有若干个料仓座20，料仓座20可在驱动机构6的带动下，沿支撑平台11平面环形转动，所述料仓座20上设有可拆卸的料仓盒5；垂直升降机构3包括升降座30，其设置于所述柜体内上，升降座30可沿所述机架1纵向上下移动；取送料机构4设置于所述升降座30上，所述取送料机构4可水平向内或向外的双向进行伸缩移动，当向内伸出时，其可伸入至料仓盒5的下方空间，在垂直升降机构3的移动下，可将位于升降座30上下移动路径所在列的料仓盒5从料仓座20上取下；当向外伸出时，取送料机构4在垂直升降机构3的带动下，移动至出入料口12位置，可将从料仓座20上所取下的料仓盒5送至出入料口12的外边。

具体地，参照图3、图4所示，所述水平环形旋转机构2包括环形滑轨21、主动带轮22、从动带轮221、同步带24、传动轴25，所述主动带轮22、从动带轮221分别水平设置于环形滑轨21圈内的两端，所述同步带24将所述主动带轮22、从动带轮221同步连接，所述料仓座20底部通过滑块23与所述环形滑轨21滑动配合连接，滑块23的内侧与同步带24外侧连接，在实际生产应用中，同步带24的外侧间隔均匀的设置有拨杆231，滑块23的内侧设置卡口与拨杆231卡合连接，主动带轮22由驱动机构中的伺服电机驱动，带动同步带24转动，通过拨杆231带动滑块23沿环形滑轨21滑动。

参照图2、图3所示，最底下一层的传动轴25下端通过联轴器252与伺服电机61的轴连接，上端通过联轴器252与上一层的传动轴25连接，依次类推，使各层的支撑平台11的所述传动轴25连接成一根轴，各层的所述主动带轮22与所述传动轴25之间通过电磁离合器251连接，电磁离合器251输出端与主动带轮螺钉固定，电磁离合器251输入端与传动轴25键连接，传动轴25穿过电磁离合器251输出端的通孔，需要哪层料仓盒5移动时，就通过主控制单元控制哪层的电磁离合器251接通，该层的料仓盒5即可随之移动。

参照图2、图5所示，所述垂直升降机构3还包括立柱31、升降齿轮32、升降齿条320、升降电机321，所述立柱31与所述机架1连接，所述立柱31上并排设置两条直线导轨33和升降齿条320，所述升降座30通过滑块301与所述直线导轨33滑动扣合连接，所述升降电机321设置于所述升降座30上，升降齿轮32设置在升降电机321的轴上，升降齿轮32与所述升降齿条320啮合连接；

参照图图5、图6所示，所述取送料机构4包括上移动板41、下移动板42以及导向伸缩组件，具体地，导向伸缩组件包括移物齿轮40、移物电机401、移物直线导轨45，所述移物齿轮40与设置于所述下移动板42侧壁上的齿条43啮合连接；上移动板41通过导轨滑块机构的连接方式设置在下移动板42上，导轨滑块机构采用设置在下移动板42上的导轨45和设置于上移动板41下方的滑块相互配合；下移动板42两侧通过并排设置的导轮46进行导向，导轮46优选V形轮面的导轮，下移动板42一侧设置成与V形轮面配合的尖角边，另一侧上的齿条43也设置具有V形边的倒角结构；所述下移动板42中部设有贯穿板体的被动齿轮402，被动齿轮402的转轴与下移动板42连接，所述被动齿轮402的下方与设置在所述升降座30上的齿条44啮合连接，所述被动齿轮402的上方与设置于所述上移动板41下表面上的齿条47啮合连接；所述上移动板41在导向伸缩组件的驱动下，与下移动板42共用一个驱动机构，同步向所述下移动板42移动方向移动，简化了取送料机构4的结构，能在移动距离小的情况下，完成取料、送料的动作，提高了取送料的效率。

作为本发明的一个优选方案，参照图1所示，自动仓储货柜还包括与主控制单元电连接的RFID读写器15，RFID读写器15设置于所述出入料口12外侧的放料台上，每个料仓盒5的侧面上均设有RFID板，可将每个料仓盒中存放的物料信息记录在RFID板内，便于仓储物料的管理，。

作为本发明的一个优选方案，参照图3所示，进一步改进在于，所述水平环形旋转机构2还包括感应块、感应开关8，所述感应块设置于每一层的其中一个料仓座20的下表面，实际应用时，感应块设置在滑块23内侧的下表面，所述感应开关8的位置设置于正对出入料口12所在位置的所述支撑平台11上，具有感应块8的滑块23用作本层的水平环形旋转机构中滑块的初始位(零位)。

优选地，所述料仓盒5与所述料仓座20和取送料机构4之间采用销孔销钉定位连接，参照图4、图5所示，料仓座20顶面装两个仓盒定位销201与料仓盒5底部上的销孔配合，上移动板41上设有销孔411与料仓盒5底部中部的定位销配合。

进一步改进在于，还包括用于人机交互的操控面板7，所述操控面板7与所述主控制单元电连接。

参照图5所示，优选地，出入料口12处设有门板13，所述门板13两侧通过导槽设置于所述出入料口，所述门板13与电缸连接，所述电缸与主控制单元电连接，在本实施例中，电缸的形式包括伺服电机131、丝杠132、螺母133，伺服电机131固定在立柱31上，丝杠132与伺服电机131的轴连接，螺母133固定在门板13的上部，螺母133与丝杠132啮合连接，取送料完成后，门板13将出入料口关闭，自动关闭的门板，增加了物品存放的安全和保密性。

在立柱31上的底部和出入料口12处各装有感应开关，感应开关用于定位升降高度的停止位。在取送料的过程中，通过伺服电机的精准性实现料仓盒5的精准停止和取送料机构的精准取放料。

本发明的自动仓储货柜采用货仓分层、水平环形旋转，存取物品时仅需存放物品层上的料仓盒旋转，其他层支撑平台上的料仓盒不移动，使用的伺服电机功率小，可节约能耗，产生噪声小；垂直升降机构垂直移动，结构简单，安装方便；水平环形旋转机构采用模块化结构，每层构成一个独立标准层模块，层与层之间可通过支撑座连接层模块，从而可组成层间不同高度的货柜，层模块间仓盒大小可根据物品尺寸而不相同，可按物品大小存放，放在不同层上的仓盒中，没有物品形状限制，可一对一存取物品，模块化结构降低了生产成本；水平环形旋转机构将同层的料仓盒水平环形旋转，不需要物品布载均匀，增加货柜高度减少占地面积；料仓盒旋转与取送料机构的升降可同时动作，加快了物品存取速度；取送料机构能使料仓盒送到柜体外面，方便人员操作。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动仓储货柜，其特征在于，包括：

机架，其四周用面板包覆形成柜体，柜体上开设有出入料口，所述柜体内具有多层支撑平台；

水平环形旋转机构，设置于各层支撑平台上，每个所述水平环形旋转机构上间隔均匀地设有若干个料仓座，所述料仓座上设有可拆卸的料仓盒；

垂直升降机构，包括升降座，其设置于所述柜体内上，升降座可沿所述机架纵向上下移动；

取送料机构，设置于所述升降座上，所述取送料机构可水平向内或向外的双向伸缩，向内伸出时，用于将位于所述升降座移动路径所在列的料仓盒从料仓座上取下；向外伸出时，用于将所取下的料仓盒送至出入料口外；

主控制单元，与所述水平环形旋转机构、垂直升降机构、取送料机构电连接，用于控制所述水平环形旋转机构、垂直升降机构、取送料机构协同工作。

2.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，所述水平环形旋转机构包括环形滑轨、主动带轮、从动带轮、同步带、传动轴，所述主动带轮、从动带轮分别水平设置于环形滑轨圈内的两端，所述同步带将所述主动带轮、从动带轮同步连接，所述料仓座底部通过滑块与所述环形滑轨配合连接；所述主动带轮由伺服电机驱动。

3.根据权利要求2所述的自动仓储货柜，其特征在于，各层所述支撑平台的所述传动轴之间通过联轴器连接成一根轴，各层的所述主动带轮与所述传动轴之间通过电磁离合器连接。

4.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，所述垂直升降机构还包括立柱、升降齿轮、升降齿条、升降电机，所述立柱与所述机架连接，所述立柱上并排设置两条直线导轨和所述升降齿条，所述升降座通过滑块与所述直线导轨配合连接，所述升降电机设置于所述升降座上，并通过升降齿轮与所述升降齿条连接。

5.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，所述取送料机构包括上移动板、下移动板、导向伸缩组件，所述上移动板通过导向机构设置于所述下移动板上，所述上移动板在导向伸缩组件的驱动下，可同步向所述下移动板移动方向移动。

6.根据权利要求5所述的自动仓储货柜，其特征在于，所述导向伸缩组件包括移物齿轮、移物电机、移物直线导轨，所述移物齿轮与设置于所述下移动板侧壁上的齿条啮合连接，所述下移动板中部设有贯穿板体的被动齿轮，所述被动齿轮下方与设置于所述升降座上的齿条啮合连接，所述下移动板通过导向件与所述升降座连接，所述被动齿轮上方与设置于所述上移动板下表面上的齿条啮合连接，所述上移动板通过导向件与所述下移动板连接。

7.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，还包括RFID读写器，所述RFID读写器设置于所述出入料口外侧的放料台，所述RFID读写器与所述主控制单元电连接。

8.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，所述水平环形旋转机构还包括感应块、感应开关，所述感应块设置于其中一个料仓座的下表面，所述感应开关设置于正对出入料口所在位置的所述支撑平台上。

9.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，所述料仓盒与所述料仓座和取送料机构之间采用销孔销钉定位连接。

10.根据权利要求1所述的自动仓储货柜，其特征在于，还包括用于人机交互的操控面板，所述操控面板与所述主控制单元电连接。