CN112205769A - 一种大容量自适应自动存取智能鞋柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，包括鞋盒，所述鞋盒内设有鞋架，鞋盒的一侧开设有进鞋口，另一侧开设有出鞋口，其特征在于：所述鞋架包括多个周向设置的支撑杆组成的支撑座、带式存取机构、驱动带式存取机构运转的升降回转机构，支撑座的最顶部作为控制区、中部作为鞋子存放区，底部作为通过回转暂存机构形成的存取鞋区。本发明将一套升降回转机构、旋转机构以及带式存取机构设置成两套，一套用于存鞋，一套用于取鞋，通过调整旋转机构和带式存取机构的尺寸，带式存取机构可上下顺利交错作业，并且存、取鞋作用可同时进行，配合进鞋口与出鞋口处设置的鞋子传动件，不会因为客流量大频繁存鞋、取鞋而需要等待，工作效率更高。

Description

一种大容量自适应自动存取智能鞋柜

技术领域

本发明涉及鞋柜设备技术领域，具体为一种大容量自适应自动存取智能鞋柜。

背景技术

市面上的鞋柜形式多采用固定的形式，在鞋柜上安装鞋架用于摆放鞋子，鞋柜多采用实木制成，通常在鞋柜关闭后将鞋子置于封闭的空间，不能很好地展示鞋子；传统的鞋柜自动化程度也较低，形式单一。目前已有在鞋柜内设置多个转盘用于置放鞋子的方案，但在鞋柜自动化方面还有所欠缺，还是只能通过打开鞋柜来人工存取鞋子，不够方便。

如专利号为“CN110664127A”，名为“一种家用智能鞋柜及其控制方法”，包括外支撑块及覆盖件为整个鞋架的外轮廓支撑件，压紧机构将鞋压紧在存取鞋旋转机构的存取鞋梳齿上同步转动，并在升降机构带动下上下运动。鞋柜自动化程度高，可满足对智能便捷生活的需求。但是该鞋柜存在如下问题：1、针对不同的鞋帮高度，无法进行自适应调节，如存放靴子时，装置中每一层放置的高度(间距)需设置为最高，以进行匹配放置，这样导致容置空间较小。2、针对一系列的高跟鞋而言，该装置的放鞋机构会存在鞋跟下漏的问题，导致取鞋时会出现鞋子与放鞋机构卡死问题。3、一般智能化鞋盒主要针鞋子较多、存取频繁的场合利用价值最大，例如现在越来越多的服务性场合为了更为干净的活动空间，需要将鞋子收集存放，但是，该装置每次只能取一双供拿走，当人流量较大时，旁边的取鞋者需要进行等待，导致取鞋的效率相对较低。

为了解决上述问题，本案由此而生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，包括鞋盒，所述鞋盒内设有鞋架，鞋盒的一侧开设有进鞋口，另一侧开设有出鞋口，所述鞋架包括多个周向设置的支撑架组成的支撑座、带式存取机构、驱动带式存取机构运转的升降回转机构，支撑座的最顶部作为控制区、中部作为鞋子存放区，底部作为通过回转暂存机构形成的存取鞋区，所述鞋子存放区的顶部通过层高调节机构形成升降区，所述鞋子存放区由多个上下间隔布置且呈圆盘状的鞋盘组成，所述鞋盘的外缘连接于支撑架上，所述鞋盘中部贯通，其径向开设有多个长槽并形成分叉，长槽以3-4个为一组，多组长槽绕鞋盘圆心等角度分布，且每组长槽上放置一双鞋，位于相对上方的鞋盘能够在层高调节机构作用下调节间距以适应高跟或高帮的鞋子，位于最外侧的两个所述长槽壁上通过转轴铰接有合页，所述合页分为两块，并将长槽盖合，合页在受到由下至上的作用力后由中部向一侧翻转，所述进鞋口与出鞋口处均设有鞋子传动件。

优选的，所述层高调节机构包括电动推杆、限位块，所述限位块固定连接于相对上方的所述鞋盘的上侧，所述电动推杆固定连接于相对下方的所述鞋盘的下侧，电动推杆的输出端依次贯穿相对下方的鞋盘和相对上方的鞋盘并与限位块相连。

优选的，相对上方的所述鞋盘与相对下方的所述鞋盘为上下相邻的两个鞋盘，相对下方的鞋盘在鞋子存放区中位于最高处，相对上方的鞋盘位在控制区中。

优选的，所述升降回转机构采用链传动方式，包括齿轮、电机一、链条，所述链条两头断开，一端连接有配重块，另一端连接有旋转机构，所述电机一的输出端与齿轮相连，齿轮与链条相啮合，所述配重块的重量与带式存取机构的重量相适配，所述旋转机构包括支撑块、电机二，所述支撑块的顶部与链条连接，所述支撑块可旋转式连接于滑槽块上，所述滑槽块的底部与带式存取机构连接，所述电机二的上端与滑槽块相连，其输出端与带式存取机构相连并可驱动其转动，所述带式存取机构包括与电机二输出端相连的连盘、支撑杆、同步轮、活动爪，所述支撑杆通过连接块固定与连盘下侧，同步轮分别套接于支撑杆两侧，两侧的同步轮通过绷紧的同步带相连接，所述活动爪连接于同步带的一侧，实现单方向的前进与后退运动。

优选的，所述活动爪呈L形，竖直部通过连接块与同步带相连，水平部呈分叉状，能够在对准后上、下穿插于任意一组长槽中。

优选的，所述升降回转机构、旋转机构均设有两个，并镜像布置，所述带式存取机构中连盘为呈半圆状的连盘，旋转机构与该连盘相连并可驱动连盘转动，两个连盘之间存在间隙。

优选的，所述回转暂存机构包括电机三、小齿轮、大齿轮，所述大齿轮枢接于鞋盒底部，所述电机三的输出端设于鞋盒底部，其输出端与小齿轮相连，所述小齿轮与大齿轮相啮合，所述大齿轮的顶部连接有一底层鞋盘，该底层鞋盘的分叉处分为两段，并通过转轴铰接，所述转轴通过小电机驱动而带动内侧的一段分叉向外进行翻转。

优选的，所述鞋子传动件包括多个转辊、连接板、传送带、电机四，所述转辊枢接在连接板上，所述转辊上设置有滚轮，所述滚轮通过传送带传动连接，所述电机四连接在连接板上，且其输出端通过联轴器与最外端的一个转辊的一端连接，位于最内侧的所述转辊与底层鞋盘紧挨，且位于底层鞋盘的上方。

(三)有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具备以下优点：

1、本发明一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，将一套升降回转机构、旋转机构以及带式存取机构设置成两套，一套用于存鞋，一套用于取鞋，通过调整旋转机构和带式存取机构的尺寸，其中带式存取机构中连盘改为呈半圆状的连盘，两个连盘之间存在间隙，可上下顺利交错作业，并且存、取鞋作用可同时进行，配合进鞋口与出鞋口处设置的鞋子传动件，不会因为客流量大频繁存鞋、取鞋而需要等待，工作效率相对更高。

2、本发明一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，本方案在相对上方的鞋盘处设置合页，用于填补鞋盘上的空隙，合页在受到由下至上的作用力时，能够由中部向外翻，进而取出鞋子且不至于出现鞋跟卡死问题，且配合层高调节机构，能够对靴子或是高跟鞋一类相对特殊的鞋子灵活存取。

3、本发明一种大容量自适应自动存取智能鞋柜将该底层鞋盘的分叉处分为两段，并通过转轴铰接，转轴通过小电机驱动而带动内侧的一段分叉向外进行翻转，使得在对准出鞋口时，分叉处将鞋子向外顶出出鞋口，进而可以快速出鞋。

附图说明

图1为本发明鞋架内部结构正面示意图；

图2为本发明中鞋架上部结构拆解示意图；

图3为本发明中带式存取机构示意图；

图4为本发明中旋转机构改进示意图；

图5为本发明中相对上方的鞋盘结构示意图；

图6为本发明中鞋盘结构示意图；

图7为本发明示意图；

图8为本发明中鞋盒配合鞋子传动件连接示意图；

图9为本发明附图8中A处局部结构放大图；

图10为本发明中底层鞋盘结构示意图。

图中：1鞋盒、2鞋架、3进鞋口、4出鞋口、5支撑架、6带式存取机构、61连盘、62支撑杆、63同步轮、64活动爪、65同步带、7升降回转机构、71齿轮、72电机一、73链条、8层高调节机构、81电动推杆、82限位块、9鞋盘、10长槽、11分叉、12合页、13配重块、14旋转机构、141支撑块、142电机二、15滑槽块、16回转暂存机构、161电机三、162小齿轮、163大齿轮、17底层鞋盘、18小电机、19鞋子传动件、191转辊、192连接板、193传送带、194电机四、195滚轮。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-10所示：一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，包括鞋盒1，鞋盒1内设有鞋架2，鞋盒1的一侧开设有进鞋口3，另一侧开设有出鞋口4，鞋架2包括多个周向设置的支撑架5组成的支撑座、带式存取机构6、驱动带式存取机构6运转的升降回转机构7，支撑座的最顶部作为控制区、中部作为鞋子存放区，底部作为通过回转暂存机构16形成的存取鞋区，鞋子存放区的顶部通过层高调节机构8形成升降区，鞋子存放区由多个上下间隔布置且呈圆盘状的鞋盘9组成，鞋盘9的外缘连接于支撑架5上。

本方案中位于相对上方的鞋盘9用于存取靴子或是高跟鞋，一则因为该处的鞋盘9能够调整高度以适应该类特殊的鞋子高度，其次该处的鞋盘9上设有合页12，使得高跟的鞋子能够得大支撑，不至于下陷卡死。

参见附图5所示：鞋盘9中部贯通，其径向开设有多个长槽10并形成分叉11，长槽10以3-4个为一组，多组长槽10绕鞋盘9圆心等角度分布，且每组长槽10上放置一双鞋。位于相对上方的鞋盘9能够在层高调节机构8作用下调节间距以适应高跟或高帮的鞋子，位于最外侧的两个长槽10壁上通过转轴铰接有合页12，合页12分为两块，并将长槽10盖合。

合页12在受到由下至上的作用力时，能够由中部向外翻(长槽10尺寸大于活动爪64尺寸)，进而取出鞋子且不至于出现鞋跟卡死问题。

需注意的是，相邻的两个合页相互靠近的位置最好能够设置一电磁铁和一永磁铁，在需要将鞋子取出时，则将电磁铁断电，反之在通电后，两个合页能够在电磁铁的吸力作用下翻转而相互紧贴，并通过吸力使得合页之间更加牢固，支撑鞋子更加稳定。

层高调节机构8包括电动推杆81、限位块82，限位块82固定连接于相对上方的鞋盘9的上侧，电动推杆81固定连接于相对下方的鞋盘9的下侧，电动推杆81的输出端依次贯穿相对下方的鞋盘9和相对上方的鞋盘9并与限位块82相连。

相对上方的鞋盘9与相对下方的鞋盘9为上下相邻的两个鞋盘9，相对下方的鞋盘9在鞋子存放区中位于最高处，相对上方的鞋盘9位在控制区中。

参将附图2所示：升降回转机构7采用链传动方式，包括齿轮71、电机一72、链条73，链条73两头断开，一端连接有配重块13，另一端连接有旋转机构14，电机一72的输出端与齿轮71相连，齿轮71与链条73相啮合，配重块13的重量与带式存取机构6的重量相适配，旋转机构14包括支撑块141、电机二142，支撑块141的顶部与链条73连接，支撑块141可旋转式连接于滑槽块15上，滑槽块15的底部与带式存取机构6连接，电机二142的上端与滑槽块15相连，其输出端与带式存取机构6相连并可驱动其转动。

参见附图3所示：带式存取机构6包括与电机二142输出端相连的连盘61、支撑杆62、同步轮63、活动爪64，支撑杆62通过连接块固定与连盘61下侧，同步轮63分别套接于支撑杆62两侧，两侧的同步轮63通过绷紧的同步带65相连接，活动爪64连接于同步带65的一侧，实现单方向的前进与后退运动。

其中滑槽块15的设置能够将支撑的位置进行延伸，体现在：连盘61的尺寸较大，而电机的输出端则仅驱动连接连盘61中部的一小个部位，这样导致整个的带式存取机构6重力全部赋予在电机上，因此滑槽块15用于将该作用力在一定程度上进行分散。

其中滑槽块15在附图2中呈中部贯通的倒凹字形，其贯通的部位开设环形槽，而支撑块141的外缘设置相适配的环形块，使得两者之间能够实现相对转动。

活动爪64呈L形，竖直部通过连接块与同步带65相连，水平部呈分叉11状，能够在对准相对位置后上、下穿插于任意一组长槽10中。

本方案采用一套升降回转机构7、旋转机构14以及带式存取机构6对鞋子同时完成存、取的过程，而在鞋子较多、存取频繁的服务性场合进行使用时，装置每次只能取一双鞋子，同时存鞋的过程也会因为频繁的取鞋而停滞，因此工作的效率相对低下。

因此，本方案将一套升降回转机构7、旋转机构14以及带式存取机构6设置成两套，一套用于存鞋，一套用于取鞋，这样工作效率更高。但是存在的问题为：两个带式存取机构6均需要进行转动，而两个带式存取机构6均需要能够够到全部鞋盘9位置的鞋子，存在由于空间的问题会导致两个带式存取机构6无法上下错开作业(空间太大则无法完成全部鞋子的触及)，具体改进如下。

参见附图3、4所示，进一步的，作为改进，本方案将升降回转机构7、旋转机构14均设有两个，并镜像布置，通过调节旋转机构14和带式存取机构6的尺寸，其中带式存取机构6中连盘61改为呈半圆状的连盘61(旋转机构14的尺寸相应进行缩小调整)，旋转机构14与该连盘61相连并可驱动连盘61转动，两个连盘61之间存在间隙，可上下顺利交错作业。

回转暂存机构16包括电机三161、小齿轮16271、大齿轮16371，大齿轮16371枢接于鞋盒1底部，电机三161的输出端设于鞋盒1底部，其输出端与小齿轮16271相连，小齿轮16271与大齿轮16371相啮合，大齿轮16371的顶部连接有一底层鞋盘17。

回转暂存机构16的设置，使得底层鞋盘17在接收或需取出鞋子时开始转动，进入或需取出的鞋子不会瞬间堵塞在进鞋口3或出鞋口4处。

参见附图10所示：该底层鞋盘17的分叉11处分为两段，并通过转轴铰接，转轴通过小电机18驱动而带动内侧的一段分叉11向外进行翻转。使得在对准出鞋口4时，分叉11处将鞋子向外顶出鞋口4，进而可以连续出鞋。

进鞋口3与出鞋口4处均设有鞋子传动件19。鞋子传动件19包括多个转辊191、连接板192、传送带193、电机四194，转辊191枢接在连接板192上，转辊191上设置有滚轮195，滚轮195通过传送带193传动连接，电机四194连接在连接板192上，且其输出端通过联轴器与最外端的一个转辊191的一端连接，位于最内侧的转辊191与底层鞋盘17紧挨，且位于底层鞋盘17的上方。

进鞋端的鞋子传动件19设置，使得可以同时放置多双鞋子并通过传动带依次有序传入鞋盒1进鞋口3处，并落至底层鞋盘17上进行暂存，出鞋端的鞋子传动件19设置，使得需要拿取的鞋子可以配合一套升降回转机构7、旋转机构14以及带式存取机构6不间断的连续出鞋，从而即使客流量大存取频繁时，也不需要等待，取鞋的效率相对更高。

工作的大致过程为：鞋子存放至鞋子传动件19上，由进鞋口3通入至底层鞋盘17上，带式存取机构6配合旋转机构14和升降回转机构7的转动、升降作用进行存鞋子，放置上方相应位置的鞋盘9上，取鞋时再次通过带式存取机构6进行取鞋并防止在底层鞋盘17上，此时鞋子对准出鞋口4后，启动小电机，通过小电机18驱动而带动内侧的一段分叉11向外进行翻转，分叉11处将鞋子向外顶出出鞋口4，实现出鞋的功能。

方案中全部的电机均连入PLC程序中进行控制。同时鞋盒1设计增加APP可视化功能，设计一款鞋柜专用配套app，各鞋的信息管理和存取鞋的操作都在app内进行。家庭成员在app中记录鞋子信息后，取鞋和存鞋都只需要通过APP操作即可。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。

Claims (8)

1.一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，包括鞋盒，所述鞋盒内设有鞋架，鞋盒的一侧开设有进鞋口，另一侧开设有出鞋口，其特征在于：所述鞋架包括多个周向设置的支撑架组成的支撑座、带式存取机构、驱动带式存取机构运转的升降回转机构，支撑座的最顶部作为控制区、中部作为鞋子存放区，底部作为通过回转暂存机构形成的存取鞋区，所述鞋子存放区的顶部通过层高调节机构形成升降区，所述鞋子存放区由多个上下间隔布置且呈圆盘状的鞋盘组成，所述鞋盘的外缘连接于支撑架上，所述鞋盘中部贯通，其径向开设有多个长槽并形成分叉，长槽以3-4个为一组，多组长槽绕鞋盘圆心等角度分布，且每组长槽上放置一双鞋，位于相对上方的鞋盘能够在层高调节机构作用下调节间距以适应高跟或高帮的鞋子，位于最外侧的两个所述长槽壁上通过转轴铰接有合页，所述合页分为两块，并将长槽盖合，合页在受到由下至上的作用力后由中部向一侧翻转，所述进鞋口与出鞋口处均设有鞋子传动件。

2.根据权利要求1所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：所述层高调节机构包括电动推杆、限位块，所述限位块固定连接于相对上方的所述鞋盘的上侧，所述电动推杆固定连接于相对下方的所述鞋盘的下侧，电动推杆的输出端依次贯穿相对下方的鞋盘和相对上方的鞋盘并与限位块相连。

3.根据权利要求2所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：相对上方的所述鞋盘与相对下方的所述鞋盘为上下相邻的两个鞋盘，相对下方的鞋盘在鞋子存放区中位于最高处，相对上方的鞋盘位在控制区中。

4.根据权利要求1所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：所述升降回转机构采用链传动方式，包括齿轮、电机一、链条，所述链条两头断开，一端连接有配重块，另一端连接有旋转机构，所述电机一的输出端与齿轮相连，齿轮与链条相啮合，所述配重块的重量与带式存取机构的重量相适配，所述旋转机构包括支撑块、电机二，所述支撑块的顶部与链条连接，所述支撑块可旋转式连接于滑槽块上，所述滑槽块的底部与带式存取机构连接，所述电机二的上端与滑槽块相连，其输出端与带式存取机构相连并可驱动其转动，所述带式存取机构包括与电机二输出端相连的连盘、支撑杆、同步轮、活动爪，所述支撑杆通过连接块固定与连盘下侧，同步轮分别套接于支撑杆两侧，两侧的同步轮通过绷紧的同步带相连接，所述活动爪连接于同步带的一侧，实现单方向的前进与后退运动。

5.根据权利要求4所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：所述活动爪呈L形，竖直部通过连接块与同步带相连，水平部呈分叉状，能够在对准后上、下穿插于任意一组长槽中。

6.根据权利要求5所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：所述升降回转机构、旋转机构均设有两个，并镜像布置，所述带式存取机构中连盘为呈半圆状的连盘，旋转机构与该连盘相连并可驱动连盘转动，两个连盘之间存在间隙。

7.根据权利要求1所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：所述回转暂存机构包括电机三、小齿轮、大齿轮，所述大齿轮枢接于鞋盒底部，所述电机三的输出端设于鞋盒底部，其输出端与小齿轮相连，所述小齿轮与大齿轮相啮合，所述大齿轮的顶部连接有一底层鞋盘，该底层鞋盘的分叉处分为两段，并通过转轴铰接，所述转轴通过小电机驱动而带动内侧的一段分叉向外进行翻转。

8.根据权利要求1所述的一种大容量自适应自动存取智能鞋柜，其特征在于：所述鞋子传动件包括多个转辊、连接板、传送带、电机四，所述转辊枢接在连接板上，所述转辊上设置有滚轮，所述滚轮通过传送带传动连接，所述电机四连接在连接板上，且其输出端通过联轴器与最外端的一个转辊的一端连接，位于最内侧的所述转辊与底层鞋盘紧挨，且位于底层鞋盘的上方。

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