CN110264619A - 一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种置物装置，尤其是涉及一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置及其使用方法。下落式模块化矩阵置物架和补货装置，包括置物架和补货装置，所述的置物架包括若干个矩阵排列的单元格组，所述的单元格组包括位于最底部的底部单元格和位于底部单元格上方的基础单元格，底部单元格和基础单元格均由侧板围绕而成，底部单元格和基础单元格均包括有与侧板顶部铰接的支撑板；补货装置包括调度轨道、移动装置和定位装置，调度轨道为水平设置或者竖直设置或者水平和竖直两者结合设置。本发明具有能够实现货物下落的方式取货和下落的方式自动补货、节省占地面积、相同占地面积能够最大化等有益效果。

Description

一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种置物装置，尤其是涉及一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置及其使用方法。

背景技术

现有的自动售货机由于其货品横向放置，仅能够通过人工进行补货，提高了运行成本，不便于推广使用。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种自动售货机”，其公告号CN206833590U，包括控制装置、制冷机组、机柜、柜门、升降机构和锁闭结构，所述的柜门另一侧设有竖直方向上的通孔，所述的通孔内设有中部锁杆，所述的机柜在同侧底部设有锁具，所述的锁具与底部锁杆相连，所述的机柜顶部设有制冷机组区，所述的制冷机组区内设有制冷机组，制冷机组区前侧设有制冷机组区柜门，制冷机组区柜门在中部锁杆的上方对应设有安装孔，安装孔顶部设有顶部锁块。该类自动售货机中货品售完时，均需通过人工补货，降低了工作效率。

发明内容

本发明主要是针对上述问题，提供一种能够实现货物下落的方式取货和下落的方式自动补货、节省占地面积、相同占地面积能够最大化的存储货物下落式模块化矩阵置物架和补货装置及其使用方法。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，包括置物架和补货装置，所述的置物架包括若干个矩阵排列的单元格组，所述的单元格组包括位于最底部的底部单元格和位于底部单元格上方的基础单元格，底部单元格和基础单元格均由侧板围绕而成，底部单元格和基础单元格均包括有与侧板顶部铰接的支撑板；补货装置包括调度轨道、移动装置和定位装置，调度轨道为水平设置或者竖直设置或者水平和竖直两者结合设置。整个装置采用货物层层下落的方式出货，无需侧面开门，节省相邻两列单元格组之间的间隙，能够实现单元格组矩阵式无缝衔接，节省占地面积，能够实现相同面积内的单元格数量最大化，补货方式也采用由上至下的方式补货，使得整个装置能够应用于物流存储、自动贩售等领域。

作为优选，底部单元格和基础单元格还包括与侧板中部铰接的缓冲板以及用于对支撑板和缓冲板开启和锁止的机械锁，支撑板和缓冲板的铰接处均设置有扭簧，基础单元格位于缓冲板的下方设置有与机械锁配合的卡锁，机械锁和卡锁均位于侧板上，底部单元格底部设置有带有传送带的出货架。

作为优选，所述的支撑板和缓冲板的自由端的侧面均设置有导柱，侧板上设置有供导柱滑动的轨道槽，轨道槽呈弧形并与导柱摆动的轨迹相匹配。

作为优选，所述的机械锁包括与侧板竖直滑动的顶杆、与侧板竖直滑动的底杆和用于连接顶杆和底杆的传动机构。

作为优选，所述的顶杆靠近支撑板，底杆靠近缓冲板，顶杆的上端设置有用于支撑支撑板上的导柱的拖板，底杆底端设置有卡凸。

作为优选，所述的卡锁包括设置在侧板上的卡槽和滑动连接在卡槽内的卡块，卡块与卡凸相配合，卡块与卡槽之间设置有弹簧，顶杆顶部突出于侧板并伸入到上方结构相同的基础单元块的卡槽内。

作为优选，缓冲板的自由端的两侧向上延伸有弧形的支撑条，支撑条远离缓冲板的一端设置有滑柱，侧板上设置有与滑柱相配合的导槽。

作为优选，所述的调度轨道包括轨道板和定位板，所述的定位装置包括电磁铁和用于控制电磁铁水平伸缩的定位电机，所述的定位装置设有至少两个，所述的电磁铁分别位于定位板的两端，所述的定位装置与移动装置连接。

作为优选，所述的移动装置包括移动电机和与移动电机传动连接的移动齿轮，所述的轨道板上设有与移动齿轮配合的移动齿条，所述的调度轨道呈“工”字型，所述的电磁铁分别位于调度轨道两端的开口处，所述的移动齿条位于调度轨道下方，所述的移动装置外侧设有钢架壳，所述的钢架壳与移动装置固定连接，所述的定位电机与钢架壳转动连接，所述的定位电机位于“工”字型调度轨道的开口处。

一种如上述的下落式模块化矩阵置物架和补货装置的使用方法，1）搭建：根据空间面积和体积，以矩阵形式将单元块组拼装搭建，每个单元格进行统一地址编码，对地址编码建立对应数据库到控制服务器，通过远程控制置物架出货的减少，同步保存到数据库；2）取货：每个基础单元格或底部单元格上的支撑板用来支撑上一个基础单元格内的货物，当支撑板受压向下翻转，支撑板带动顶杆下压并带动传动机构转动，货物下落至缓冲板处并带动缓冲板向下翻转，支撑板复位，随着缓冲板下压，底杆插入卡锁内锁死，顶杆上顶复位并对支撑板进行支撑，实现机械锁锁死，货物由上至下掉落至底部出货架，并由出货架上的传送带选择出货；3）补货：移动电机带动移动齿轮旋转，移动齿轮在移动齿条上移动，到达补货位置，定位电机带动电磁铁朝向定位板方向移动并夹紧定位板，实现补货位置的定位，再由上至下对单元格组内补货。

因此，本发明的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置及其使用方法具备下述优点：整个装置采用货物层层下落的方式出货，无需侧面开门，节省相邻两列单元格组之间的间隙，能够实现单元格组矩阵式无缝衔接，节省占地面积，能够实现相同面积内的单元格数量最大化，补货方式也采用由上至下的方式补货，使得整个装置能够应用于物流存储、自动贩售等领域。并可以利用下落式的补货机构实现自动定点定位的补货。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明中置物架的结构示意图；

附图3是本发明中补货装置内部结构示意图；

附图4是本发明中补货装置的结构示意图。

图示说明：1-基础单元格，2-底部单元格，3-出货架，4-电磁支撑板，5-支撑板，6-缓冲板，7-导柱，8-轨道槽，9-顶杆，10-底杆，11-传动机构，12-卡凸，13-卡块，14-弹簧，15-侧板，16-拖板，17-定位卡扣，18-插头，19-滑柱，20-导槽，100-调度轨道 21-轨道板 31-定位板 41-电磁铁 51-定位电机 61-移动电机 71-移动齿轮 81-移动齿条 91-钢架壳 101-充电桩 111-红外线感应装置，200-移动装置，300-支撑条。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1、2所示，一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，包括置物架和补货装置，置物架包括若干个矩阵排列的单元格组，单元格组包括位于最底部的底部单元格2和位于底部单元格上方的基础单元格1，底部单元格和基础单元格均由侧板15围绕而成，底部单元格和基础单元格均包括有顶部铰接的支撑板5、中部铰接的缓冲板6以及用于对支撑板和缓冲板开启和锁止的机械锁，基础单元格位于缓冲板的下方设置有与机械锁配合的卡锁，机械锁和卡锁均位于侧板上，底部单元格底部设置有出货架3。支撑板和缓冲板的自由端的侧面均设置有导柱7，侧板上设置有供导柱滑动的轨道槽8，轨道槽呈弧形并与导柱摆动的轨迹相匹配。机械锁包括与侧板竖直滑动的顶杆9、与侧板竖直滑动的底杆10和用于连接顶杆和底杆的传动机构11。顶杆靠近支撑板，底杆靠近缓冲板，顶杆的上端设置有用于支撑支撑板上的导柱的拖板16，底杆底端设置有卡凸12。传动机构为连杆机构，顶杆底部设置有插头18，卡块能够抵接在传动机构的连杆处并带动传动机构旋转。卡锁包括设置在侧板上的卡槽和滑动连接在卡槽内的卡块13，卡块与卡凸相配合，卡块与卡槽之间设置有弹簧14。顶杆顶部突出于侧板并伸入到上方结构相同的基础单元块的卡槽内。出货架上端面设置有用于支撑底部单元格的电磁支撑板4。侧板的上端边角处设置有定位卡扣17，侧板的下端边角处设置有与定位卡扣相配合的定位卡孔。缓冲板的自由端的两侧向上延伸有弧形的支撑条300，支撑条远离缓冲板的一端设置有滑柱，侧板上设置有与滑柱相配合的导槽。

补货装置包括“工”字型的调度轨道100、移动装置、定位装置和钢架壳，调度轨道100中的竖直板为定位板31，下板为轨道板21，定位装置包括电磁铁41和用于控制电磁铁41的定位电机51，定位装置设有两个，分别位于定位板的两端，定位装置与钢架壳91转动连接，移动装置包括移动电机61和与移动电机61传动连接的移动齿轮71，轨道板21上设有与移动齿轮81配合的移动齿条81，钢架壳91与移动装置固定连接，调度装置还包括有用于控制电磁铁41、移动电机61和定位电机51的控制装置，控制装置与移动装置固定连接，调度轨道上设有充电桩101，充电桩101上设有红外线感应装置111，由于控制系统的普遍性，附图中并未体现控制系统的结构，控制系统可置于钢架壳91内，且能够通过充电接口与充电桩101连接。

上述置物装置的使用方法如下：1）搭建：根据空间面积和体积，以矩阵形式将单元块组拼装搭建，每个单元格进行统一地址编码，对地址编码建立对应数据库到控制服务器，通过远程控制置物架出货的减少，同步保存到数据库；2）取货：每个基础单元格或底部单元格上的支撑板用来支撑上一个基础单元格内的货物，当支撑板受压向下翻转，支撑板带动顶杆下压并带动传动机构转动，货物下落至缓冲板处并带动缓冲板向下翻转，支撑板复位，随着缓冲板下压，底杆插入卡锁内锁死，顶杆上顶复位并对支撑板进行支撑，实现机械锁锁死，货物由上至下掉落至底部出货架，并由出货架上的传送带选择出货；3）补货：移动电机带动移动齿轮旋转，移动齿轮在移动齿条上移动，到达补货位置，定位电机带动电磁铁朝向定位板方向移动并夹紧定位板，实现补货位置的定位，再由上至下对单元格组内补货。

整个置物架装置由若干个单元格组矩阵式排列，相同的占地面积能够存放尽量多的单元格组，货物采用下落的方式出货，无需侧开门，节省单元格组的占地面积。单元格组包括位于底部的底部单元格和位于底部单元格上方的基础单元格，每个单元格都有各自的编码地址，利用远程操作统一控制，类似于现有的快递柜。当竖直方向的一列单元格中放置的是同类货物或者商品时，取货者或者购物者远程操作后，被指定的货物由最下方的底部单元格掉落至出货架，通过出货架上的传送带传送至取货点。如果最下方的底部单元格内空置时，由其上方的基础单元格内的货物下落至底部单元格中，以此类推。每一个单元格中的货物均由下面一个单元格的支撑板来支撑，当货物下落时，货物对单元格的支撑板施加压力，支撑板向下翻转实现货物下落，货物下落后掉落在缓冲板上，缓冲板带动机械锁工作，机械锁将支撑板支撑锁死，实现对上方单元格内的货物的支撑，与此同时，机械锁配合卡锁实现机械锁的定位。而底部单元格则无需设置卡锁，直接通过出货架支撑，实现机械锁定位。缓冲板的自由端向上延伸有支撑条，支撑条呈弧形，且弧度与缓冲板运动轨迹相同，支撑条上的滑柱位于侧板上的导槽内，导槽呈弧形，导槽能够对滑柱导向，当缓冲板受到压力向下转动时，支撑条能够跟随缓冲板向下旋转，当缓冲板呈竖直状态时，滑柱由导槽的最上端滑至导槽最下端。整个装置采用货物层层下落的方式出货，无需侧面开门，节省相邻两列单元格组之间的间隙，能够实现单元格组矩阵式无缝衔接，节省占地面积，能够实现相同面积内的单元格数量最大化，补货方式也采用由上至下的方式补货，使得整个装置能够应用于物流存储、自动贩售等领域。支撑板和缓冲板围绕铰接点摆动，在摆动时，支撑板和缓冲板自由端侧面的导柱能够在侧板上预先开设的轨道槽内滑动，利用轨道槽对支撑板和缓冲板导向，保证支撑板和缓冲板平稳摆动。顶杆能够向上顶起上方基础单元格内的卡锁，实现卡锁开启，而且顶杆能够顶起支撑板，实现支撑板的水平定位。底杆下压配合卡锁，传动机构能够实现顶杆和底杆的联动。顶杆下压时带动传动机构内的连杆转动，进而实现底杆下压，底杆下压到一定程度后，传动机构的旋转带动顶杆顶起复位，底杆继续下压至卡锁内卡死，实现顶杆的支撑定位。顶杆的上端设置有用于支撑支撑板上的导柱的拖板，当顶杆向上顶起时，拖板能够支撑位于支撑板上的导柱，实现支撑板的锁死，使支撑板固定于水平状态。而底杆下压时，卡凸插入卡锁内实现卡死。卡凸插入卡锁内后，卡锁内的卡块受压向两侧滑动并压紧弹簧，当卡凸完全卡入卡块处时，弹簧再推动卡块压紧卡凸，实现卡锁的卡死。当解锁时，顶杆向上顶起，顶杆的顶端插入到上一个基础单元格的卡锁内，顶开卡块，使卡块向两侧运动，卡凸失去卡块的压紧，实现上一个基础单元格内的机械锁复位。底部单元格通过出货架上的电磁支撑板支撑，电磁支撑板即具有电磁锁的支撑板，电磁锁能够通过现有的电路控制，实现远程控制。利用侧板上方的定位卡扣卡入上一个基础单元块的侧板下方的定位卡孔内，实现单元块组的定位拼装。轨道板用于限定轨道方向，同时与移动装置配合，实现位移的效果，定位板的设置，能够通过定位板两侧电磁铁的吸附，实现定位的效果，操控电磁铁的定位电机，能够通过调节电磁铁的间距来控制电磁铁的状态，移动齿轮与移动齿条的配合，能够保证运行的稳定性，位于“工”字型调度轨道开口处的电磁铁和定位电机，能够避免装置外物体与其发生碰撞，钢架壳的设置，能够对移动装置起到保护的作用，同时连接移动装置与定位装置，位于调度轨道开口处且与钢架壳转动连接的定位电机，在装置沿轨道移动时，定位电机会在调度轨道内转动，减少摩擦，钢架壳上可视情况添加取货机械手等装置，实现对货品的自动夹取、定位、分拣，控制装置中可添加存储器、电池、蓝牙模块、控制模块等各种功能模块，实现远程操控、信息存储等不同功能，充电桩以及红外线感应装置的设置，能够实现调度装置的自动充电，从而达到去人工化的效果，便于使用。通过调度服务器，对该设备进行远程运行距离的控制操作。

Claims (10)

1.一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，包括置物架和补货装置，所述的置物架包括若干个矩阵排列的单元格组，所述的单元格组包括位于最底部的底部单元格和位于底部单元格上方的基础单元格，底部单元格和基础单元格均由侧板围绕而成，底部单元格和基础单元格均包括有与侧板顶部铰接的支撑板；补货装置包括调度轨道、移动装置和定位装置，调度轨道为水平设置或者竖直设置或者水平和竖直两者结合设置。

2.根据权利要求1所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的底部单元格和基础单元格还包括与侧板中部铰接的缓冲板以及用于对支撑板和缓冲板开启和锁止的机械锁，支撑板和缓冲板的铰接处均设置有扭簧，基础单元格位于缓冲板的下方设置有与机械锁配合的卡锁，机械锁和卡锁均位于侧板上，底部单元格底部设置有带有传送带的出货架。

3.根据权利要求2所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的支撑板和缓冲板的自由端的侧面均设置有导柱，侧板上设置有供导柱滑动的轨道槽，轨道槽呈弧形并与导柱摆动的轨迹相匹配。

4.根据权利要求2所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的机械锁包括与侧板竖直滑动的顶杆、与侧板竖直滑动的底杆和用于连接顶杆和底杆的传动机构。

5.根据权利要求4所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的顶杆靠近支撑板，底杆靠近缓冲板，顶杆的上端设置有用于支撑支撑板上的导柱的拖板，底杆底端设置有卡凸。

6.根据权利要求4所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的卡锁包括设置在侧板上的卡槽和滑动连接在卡槽内的卡块，卡块与卡凸相配合，卡块与卡槽之间设置有弹簧，顶杆顶部突出于侧板并伸入到上方结构相同的基础单元块的卡槽内。

7.根据权利要求1所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，缓冲板的自由端的两侧向上延伸有弧形的支撑条，支撑条远离缓冲板的一端设置有滑柱，侧板上设置有与滑柱相配合的导槽。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的调度轨道包括轨道板和定位板，所述的定位装置包括电磁铁和用于控制电磁铁水平伸缩的定位电机，所述的定位装置设有至少两个，所述的电磁铁分别位于定位板的两端，所述的定位装置与移动装置连接。

9.根据权利要求7所述的一种下落式模块化矩阵置物架和补货装置，其特征在于，所述的移动装置包括移动电机和与移动电机传动连接的移动齿轮，所述的轨道板上设有与移动齿轮配合的移动齿条，所述的调度轨道呈“工”字型，所述的电磁铁分别位于调度轨道两端的开口处，所述的移动齿条位于调度轨道下方，所述的移动装置外侧设有钢架壳，所述的钢架壳与移动装置固定连接，所述的定位电机与钢架壳转动连接，所述的定位电机位于“工”字型调度轨道的开口处。

10.一种如权利要求1至9中任意一项所述的下落式模块化矩阵置物架和补货装置的使用方法，其特征在于，1）搭建：根据空间面积和体积，以矩阵形式将单元块组拼装搭建，每个单元格进行统一地址编码，对地址编码建立对应数据库到控制服务器，通过远程控制置物架出货的减少，同步保存到数据库；2）取货：每个基础单元格或底部单元格上的支撑板用来支撑上一个基础单元格内的货物，当支撑板受压向下翻转，支撑板带动顶杆下压并带动传动机构转动，货物下落至缓冲板处并带动缓冲板向下翻转，支撑板复位，随着缓冲板下压，底杆插入卡锁内锁死，顶杆上顶复位并对支撑板进行支撑，实现机械锁锁死，货物由上至下掉落至底部出货架，并由出货架上的传送带选择出货；3）补货：移动电机带动移动齿轮旋转，移动齿轮在移动齿条上移动，到达补货位置，定位电机带动电磁铁朝向定位板方向移动并夹紧定位板，实现补货位置的定位，再由上至下对单元格组内补货。