CN113071843B - 一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种和机器人相结合的仓储装置，包括基于工业互联网通讯连接的控制终端、运货机器人和货物存储架；运货机器人包括移动台车及设于其上的可升降的置物箱，置物箱上设有连接耳套；货物存储架上设有导辊和输送带，输送带上固定有U型夹，U型夹与连接耳套相适配。本发明中控制终端通过工业互联网协调运货机器人和货物存储架工作，只要将货物放置在置物箱内，运货机器人可将货物运输至对应的货物存储架处，由货物存储架接手并放置在高处，本发明高效利用存储空间，存取货效率高。本发明还公开了上述仓储装置的使用方法。

Description

一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法

技术领域

本发明涉及仓储技术领域，更具体地说，本发明涉及一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法。

背景技术

传统仓储是指利用仓库对各类物资及其相关设施设备进行物品的入库、储存、出库的活动，现代仓储是指在传统仓储的基础上增加库内加工、分拣、库内包装等环节，仓储是生产制造与商品流通的重要环节之一，也是物流活动的重要环节。

中国专利CN209321737U-《一种货物自动存储装置》公开了一种货物自动存储装置，包括货架、自动存储机构和控制器；所述自动存储机构包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和搬运机构；所述Z轴移动机构可纵向移动的设置在Y轴移动机构上，搬运机构可纵向移动的设置在Z轴移动机构上；所述搬运机构包括放货架、移动上盖、第一气缸、第二气缸和推板；所述移动上盖可横向滑动的设置在放货架上；所述第一气缸固定设置在移动上盖位于放货架开口一侧，第二气缸固定设置在另一侧，第一气缸和第二气缸均连接有一个推板；所述放货架上设有搬货电机，移动上盖位于搬货电机一侧设有搬货齿条，搬货电机通过减速器连接有搬货齿轮，搬货齿轮与搬货齿条啮合；所述Y轴移动机构、Z轴移动机构、搬货电机、第一气缸和第二气缸均分别与控制器电性连接，控制器与通讯终端电性连接。上述方案中仍然需要将货物转运到货架边上，并等待搬运机构空闲时，人工挨个将货物搬运到上述机构上才能实现货物的存储，在货物存储完之前，工人无法离开，工作效率较低。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法，包括控制终端、运货机器人和货物存储架；

所述运货机器人包括移动台车，所述移动台车上固定安装有第一控制模块和第一无线模块，所述移动台车顶部固定设有第一支撑板，所述第一支撑板顶部固定安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆输出轴上固定设有第二支撑板，所述第二支撑板设于第一支撑板顶部，所述第二支撑板顶部放置有置物箱，所述置物箱外侧设有多个限位卡块，所述限位卡块固定设于第二支撑板顶部，所述置物箱外侧固定设有连接拉杆，所述连接拉杆上固定设有连接耳套；第一电动伸缩杆电连接第一控制模块。

所述货物存储架包括斜拉支架，所述斜拉支架上固定安装有第二控制模块和第二无线模块，所述斜拉支架内侧固定设有支撑横梁，所述支撑横梁设置为两个，两个所述支撑横梁上均套接有导辊，所述导辊设置为多个，所述导辊上套接有输送带，所述输送带外侧固定设有U型夹，所述U型夹设置为多个，所述U型夹两端均贯穿设有轴承，所述轴承内侧贯穿设有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆输出轴上固定设有插接杆，所述导辊上固定套接有第一齿轮，所述第一齿轮上套接有链条，所述斜拉支架顶部内侧固定设有驱动电机，所述驱动电机输出轴上固定套接有第二齿轮，所述链条套接于第二齿轮上。驱动电机、第二电动伸缩杆电连接所述第二控制模块。

在一个优选的实施方式中，所述斜拉支架包括固定支架，所述固定支架设置为倒U型。

在一个优选的实施方式中，所述固定支架底部两侧均固定设有支撑底座，所述支撑底座顶部均固定设有加固筋条，所述加固筋条固定设于固定支架两侧，所述固定支架、支撑底座和加固筋条为一体式结构。

在一个优选的实施方式中，所述斜拉支架底部固定设有放置板，所述放置板顶部开设有定位轮槽，所述定位轮槽设置为多个。

在一个优选的实施方式中，所述连接耳套包括套圈和导向斗，所述套圈和导向斗为一体式结构。

在一个优选的实施方式中，所述运货机器人与控制终端基于工业互联网通过第一无线模块无线连接。

在一个优选的实施方式中，所述控制终端与货物存储架基于工业互联网通过第二无线模块无线连接。

一种和机器人相结合的仓储装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将需要存储的货物放置在置物箱内，将置物箱置于移动台车上，控制终端将货物信息、输送机器人编号及要存储的货物存储架编号基于工业互联网通过第一无线模块和第二无线模块分别传输信号给运货机器人和货物存储架。

步骤二：通过第一控制模块控制移动台车移动至斜拉支架底部的指定位置，而同时通过第二控制模块控制驱动电机工作，使得指定的U型夹能够运动至底部，此时移动台车位于此指定U型夹的底部；

步骤三：通过第一电动伸缩杆工作带动第二支撑板上升，从而将置物箱抬起至U型夹内侧，之后通过第二电动伸缩杆工作带动其上的插接杆插入连接耳套中，从而提起置物箱。

步骤四：通过第一电动伸缩杆工作带动第二支撑板复位后，移动台车离开进行下一轮工作。

本发明的技术效果和优点：

1、通过第一控制模块控制移动台车移动至斜拉支架底部的指定位置，而同时通过第二控制模块控制驱动电机工作，从而使得指定的U型夹能够运动至底部，此时移动台车位于此指定U型夹的下方适配的位置，能够利用运货机器人和货物存储架协调工作，自动化程度高，省时省力，能够将货物存储至较高的地方，避免了人工不便于将重物放置在高处的问题，与现有技术相比，省时省力，能够高效利用存储空间，存取货效率高，且存放物料、移动台车及要存放的货架均有控制终端控制，不会放错货物，避免货物不易查找取用的问题；

2、通过利用固定支架、支撑底座和加固筋条一体成型的方式构造斜拉支架，配合安装之后的支撑横梁拉紧斜拉支架两侧，使得整体结构非常稳定，与现有技术相比，结构非常稳定，组装方便，结构简单，制作成本低；

3、通过在斜拉支架底部设置的放置板，使得运货机器人的摆放面平整，方便置物箱的对接，同时通过在放置板上开设的定位轮槽，能够定位移动台车上的轮子，配合设置的导向斗对插接杆进行导向，使得插接杆能够精准的插入套圈中，稳定的将置物箱提起，与现有技术相比，保证了工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的移动台车侧视结构示意图。

图3为本发明的U型夹正视结构示意图。

图4为本发明的图1中A部分放大图。

图5为本发明的固定支架立体结构示意图。

图6为本发明的连接耳套剖面结构示意图。

附图标记为：1、控制终端；2、运货机器人；3、货物存储架；4、移动台车；5、第一控制模块；6、第一无线模块；7、第一支撑板；8、第一电动伸缩杆；9、第二支撑板；10、置物箱；11、限位卡块；12、连接拉杆；13、连接耳套；14、斜拉支架；15、第二控制模块；16、第二无线模块；17、支撑横梁；18、导辊；19、输送带；20、U型夹；21、轴承；22、第二电动伸缩杆；23、插接杆；24、第一齿轮；25、链条；26、驱动电机；27、第二齿轮；28、固定支架；29、支撑底座；30、加固筋条；31、放置板；32、定位轮槽；33、套圈；34、导向斗。

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。

如附图1-4所示的一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法，包括控制终端1、运货机器人2和货物存储架3；

所述运货机器人2包括移动台车4，所述移动台车4上固定安装有第一控制模块5和第一无线模块6，所述第一控制模块5是16位单片机，其型号为M68HC16，所述第一无线模块6是NORDIC生产的nRF24L01，所述移动台车4顶部固定设有第一支撑板7，所述第一支撑板7顶部固定安装有第一电动伸缩杆8，所述第一电动伸缩杆8输出轴上固定设有第二支撑板9，所述第二支撑板9设于第一支撑板7顶部，所述第二支撑板9顶部放置有置物箱10，所述置物箱10外侧设有多个限位卡块11，所述限位卡块11固定设于第二支撑板9顶部，所述置物箱10外侧固定设有连接拉杆12，所述连接拉杆12上固定设有连接耳套13；

所述货物存储架3包括斜拉支架14，所述斜拉支架14上固定安装有第二控制模块15和第二无线模块16，所述第二控制模块15型号为M68HC16，所述第二无线模块16型号为nRF24L01，所述斜拉支架14内侧固定设有支撑横梁17，所述支撑横梁17设置为两个，两个所述支撑横梁17上均套接有导辊18，所述导辊18设置为多个，所述导辊18上套接有输送带19，所述输送带19外侧固定设有U型夹20，所述U型夹20设置为多个，所述U型夹20两端均贯穿设有轴承21，所述轴承21内侧贯穿设有第二电动伸缩杆22，所述第二电动伸缩杆22输出轴上固定设有插接杆23，所述导辊18上固定套接有第一齿轮24，所述第一齿轮24上套接有链条25，所述斜拉支架14顶部内侧固定设有驱动电机26，所述驱动电机26输出轴上固定套接有第二齿轮27，所述链条25套接于第二齿轮27上；

所述运货机器人2与控制终端1基于工业互联网通过第一无线模块6无线连接，方便控制终端1控制运货机器人2；

所述控制终端1与货物存储架3基于工业互联网通过第二无线模块16无线连接，方便控制终端1控制运货机器人货物存储架3上的部件工作。

一种和机器人相结合的仓储装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将需要存储的货物放置在U型夹20内部，控制终端1通过第一无线模块6和第二无线模块16分别传输信号给运货机器人2和货物存储架3。

步骤二通过第一控制模块5控制移动台车4移动至斜拉支架14底部的指定位置，而同时通过第二控制模块15控制驱动电机26工作，所述驱动电机26为伺服电机，使得指定的U型夹20能够运动至底部，此时移动台车4位于此指定U型夹20的底部，

步骤三：通过第一电动伸缩杆8工作带动第二支撑板9上升，从而将置物箱10抬起至U型夹20内侧，之后通过U型夹20工作带动其上的插接杆23插入连接耳套13中，从而提起置物箱10。

步骤四：通过第一电动伸缩杆8工作带动第二支撑板9复位后，移动台车4离开进行下一轮工作。

实施方式具体为：使用时，将需要存储的货物放置在置物箱10内部，之后控制终端1将货物信息、运货机器人2编号及要存储的货物存储架编号基于工业互联网通过第一无线模块6和第二无线模块16分别传输信号给运货机器人2和货物存储架3，通过第一控制模块5控制移动台车4移动至斜拉支架14底部的指定位置，而同时通过第二控制模块15控制驱动电机26工作，从而带动与其通过链条25传动连接的第一齿轮24转动，进而带动导辊18转动，导辊18转动带动输送带19循环滑动，从而使得指定的U型夹20能够运动至底部，此时移动台车4位于此指定U型夹20的下方，之后通过移动台车4上的第一电动伸缩杆8工作带动第二支撑板9上升，将置物箱10抬起至U型夹20内侧，之后通过货物存储架3上的第二电动伸缩杆22工作带动其上的插接杆23插入连接耳套13中，从而提起置物箱10，通过第一电动伸缩杆8工作带动第二支撑板9复位后，移动台车4离开进行下一轮工作，能够利用运货机器人2和货物存储架3协调工作，自动化程度高，省时省力，能够将货物存储至较高的地方，避免了人工不便于将重物放置在高处的问题，能够高效利用存储空间，存取货效率高，且不会放错货物，避免货物不易查找取用的问题。

如附图1和5所示的一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法，还包括固定支架28，所述固定支架28设置为倒U型，方便支撑各个部件；

所述固定支架28底部两侧均固定设有支撑底座29，所述支撑底座29顶部均固定设有加固筋条30，所述加固筋条30固定设于固定支架28两侧，所述固定支架28、支撑底座29和加固筋条30为一体式结构，方便生产装配。

实施方式具体为：通过利用固定支架28、支撑底座29和加固筋条30一体成型的方式构造斜拉支架14，配合安装之后的支撑横梁17拉紧斜拉支架14两侧，使得整体结构非常稳定，组装方便，结构简单，制作成本低。

如附图1和6所示的一种和机器人相结合的仓储装置以及使用方法，还包括放置板31，所述放置板31固定设于斜拉支架14底部，所述放置板31顶部开设有定位轮槽32，所述定位轮槽32设置为多个，方便对移动台车4的轮子进行限位；

所述连接耳套13包括套圈33和导向斗34，所述套圈33和导向斗34为一体式结构，以便于更好的装配。

实施方式具体为：通过在斜拉支架14底部设置的放置板31，同时通过在放置板31上开设的定位轮槽32，能够定位移动台车4上的轮子，使得运货机器人2的运动位置更加精准，配合设置的导向斗34对插接杆23进行导向，使得插接杆23能够精准的插入套圈33中，稳定的将置物箱10提起。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-4，通过第一控制模块5控制移动台车4移动至斜拉支架14底部的指定位置，而同时通过第二控制模块15控制驱动电机26工作，从而使得指定的U型夹20能够运动至底部，此时移动台车4位于U型夹20下方适配的位置，能够利用运货机器人2和货物存储架3协调工作，自动化程度高，省时省力，能够将货物存储至较高的地方，避免了人工不便于将重物放置在高处的问题，能够高效利用存储空间，存取货效率高，且不会放错货物，避免货物不易查找取用的问题；

参照说明书附图1和5，通过利用固定支架28、支撑底座29和加固筋条30一体成型的方式构造斜拉支架14，配合安装之后的支撑横梁17拉紧斜拉支架14两侧，使得整体结构非常稳定；

参照说明书附图1和6，通过在斜拉支架14底部设置的放置板31，使得运货机器人2运动至放置板31上时，运货机器人2的摆放面平整，方便置物箱10的对接，同时通过在放置板31上开设的定位轮槽32，能够定位移动台车4上的轮子，使得运货机器人2的运动位置更加精准，配合设置的导向斗34对插接杆23进行导向，使得插接杆23能够精准的插入套圈33中，第二控制模块15控制驱动电机26工作，将U型夹20转移至高处，从而实现稳定的将置物箱10提起转移至高处，保证了工作的稳定性。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种和机器人相结合的仓储装置，包括控制终端（1）、货物存储架（3），其特征在于，还包括运货机器人（2）；

所述运货机器人（2）包括移动台车（4），所述移动台车（4）上固定安装有第一控制模块（5）和第一无线模块（6），所述移动台车（4）顶部放置有置物箱（10），所述置物箱（10）上固定设有连接耳套（13）；

所述货物存储架（3）包括斜拉支架（14），所述斜拉支架（14）上固定安装有第二控制模块（15）和第二无线模块（16），所述斜拉支架（14）内侧固定设有支撑横梁（17），所述支撑横梁（17）设置为两个，两个所述支撑横梁（17）上均套接有导辊（18），所述导辊（18）上固定套接有第一齿轮（24），所述斜拉支架（14）上固定设有驱动电机（26），所述驱动电机（26）输出轴上固定套接有第二齿轮（27），所述第一齿轮（24）和第二齿轮（27）经链条（25）连接在一起；两个所述导辊（18）上套接有输送带（19），所述输送带（19）外侧固定设有若干U型夹（20），所述U型夹（20）两端设有第二电动伸缩杆（22），所述第二电动伸缩杆（22）输出轴上固定设有插接杆（23）；

所述控制终端（1）通过第一无线模块（6）与运货机器人（2）无线通讯连接，与货物存储架（3）通过第二无线模块（16）无线通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种和机器人相结合的仓储装置，其特征在于：所述移动台车（4）上固定设有第一支撑板（7），所述第一支撑板（7）顶部固定安装有第一电动伸缩杆（8），所述第一电动伸缩杆（8）输出轴上固定设有第二支撑板（9），所述置物箱（10）置于所述第二支撑板（9）顶部；所述第二支撑板（9）顶部设有多个限位卡块（11）；所述U型夹（20）两端均设有轴承（21），所述第二电动伸缩杆（22）固定设置在轴承（21）内侧。

3.根据权利要求2所述的一种和机器人相结合的仓储装置，其特征在于：所述斜拉支架（14）包括固定支架（28），所述固定支架（28）设置为倒U型。

4.根据权利要求3所述的一种和机器人相结合的仓储装置，其特征在于：所述固定支架（28）底部两侧均固定设有支撑底座（29），所述支撑底座（29）顶部均固定设有加固筋条（30），所述加固筋条（30）固定设于固定支架（28）两侧，所述固定支架（28）、支撑底座（29）和加固筋条（30）为一体式结构。

5.根据权利要求2所述的一种和机器人相结合的仓储装置，其特征在于：所述斜拉支架（14）底部固定设有放置板（31），所述放置板（31）顶部开设有定位轮槽（32），所述定位轮槽（32）设置为多个。

6.根据权利要求4或5所述的一种和机器人相结合的仓储装置，其特征在于：所述连接耳套（13）包括套圈（33）和导向斗（34），所述套圈（33）和导向斗（34）为一体式结构。

7.一种如权利要求6所述的和机器人相结合的仓储装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将需要存储的货物放置在置物箱（10）内部，控制终端（1）分别传输信号给运货机器人（2）和货物存储架（3）；

步骤二：第一控制模块（5）控制移动台车（4）移动至斜拉支架（14）底部的指定位置，第二控制模块（15）控制驱动电机（26）工作，使得就近空闲的U型夹（20）运动至与移动台车（4）相适配的位置；

步骤三：第一电动伸缩杆（8）带动第二支撑板（9）上升，将置物箱（10）抬起至U型夹（20）对应位置，插接杆（23）动作插入放置箱上的连接耳套（13）中，第一电动伸缩杆（8）收缩，置物箱（10）转移至U型夹（20）内；

步骤四：移动台车（4）复位后，进行下一轮工作。

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