CN113955373A - 一种自动存取料的仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动存取料的仓储系统，包括支撑机构；输送机构，设置于支撑机构上，输送机构沿着输送路径进行循环运动或往复运动；输送机构设有用于放置建材的容纳空间，在循环运动或往复运动中带动放置的建材移动；挡料机构，设置在输送机构的外侧，防止容纳空间的建材掉落；驱动机构，与输送机构连接，驱动机构驱动输送机构进行循环运动或往复运动，从而带动放置于输送机构上的建材进行移动；以及控制机构，与驱动机构连接，通过控制驱动机构来实现输送机构运动的启停，控制机构还记录存放建材的位置信息和特征信息。本发明采用智能管理系统，能及时的查询到所需要的建材型号和余量，操作便捷，节省了人力，降低了危险性。

Description

一种自动存取料的仓储系统

技术领域

本发明涉及建材输送和存储领域，具体地，涉及一种自动存取料的仓储系统，具体用于施工现场建材的存放和转运。

背景技术

由于建筑材料种类多、用量大，材料管理是施工现场管理的重要内容。因此建材存放架的应用越来越广泛，有利于建材的收纳整理，使施工现场保持干净整洁。

如公开号CN212173411U所述的建筑施工用钢筋存放固定装置，包括U形框架，所述U形框架开口朝前，U形框架内侧设有升降皮带输送机和皮带输送机，所述升降皮带输送机位于皮带输送机的前侧，升降皮带输送机在U形框架内部垂直升降，所述U形框架的上侧内壁上固定设有安装板，U形框架上侧设有起吊装置，皮带输送机的个数为若干个且沿U形框架从下到上均匀分布，升降皮带输送机和皮带输送机上均放置有放置箱。该专利申请节省了仓储面积，但是调取钢筋时难以精确查找到所需要的种类及型号、尺寸，仍需要人工查找，费时费力，影响施工进度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动存取料的仓储系统，以方便管理施工场地的建材使用情况且能够实现智能存取建材。

本发明提供一种自动存取料的仓储系统，其特征在于，包括：

支撑机构；

输送机构，设置于所述支撑机构上，所述输送机构沿着输送路径进行循环运动或往复运动；所述输送机构设有用于放置建材的容纳空间，在所述循环运动或往复运动中带动放置的建材移动；

挡料机构，设置在所述输送机构的外侧，与所述容纳空间配合防止在所述循环运动或往复运动中位于所述容纳空间的建材掉落；

驱动机构，与所述输送机构连接，所述驱动机构驱动所述输送机构进行所述循环运动或往复运动，从而带动放置于所述输送机构上的建材进行移动；以及，

控制机构，与所述驱动机构连接，通过控制所述驱动机构来实现所述输送机构运动的启停，所述控制机构还记录存放建材的位置信息和特征信息，在取料时根据接收的取料指令选取对应建材，并控制所述输送机构将选取的建材输送至指定位置。

进一步地，所述输送路径为循环运动或往复运动，所述输送路径实现建材垂直方向或/和水平方向的输送。

进一步地，所述输送机构包括：

至少一个链条旋转输送装置，沿着所述输送路径进行循环运动或往复运动；当所述链条旋转输送装置为多个时，多个所述链条旋转输送装置相互平行设置；

设置于所述链条旋转输送装置外沿的一个或多个放料槽，所述放料槽上有用于放置建材的所述容纳空间。

进一步地，所述链条旋转输送装置包括：

由所述支撑机构支撑的立体框架；

设于所述立体框架上的驱动轮，所述驱动轮通过传动轴连接所述驱动机构；

设于所述立体框架上的从动轮，在所述驱动轮带动下转动；

以及，绕在所述驱动轮和所述从动轮上的滚子链。

进一步地，所述滚子链上设有用于安装所述放料槽的支撑体；当所述输送路径为循环运动时，所述滚子链为环形双排滚子链。

进一步地，所述放料槽由一对顶端向外倾斜的卡条组成，两块卡条顶端分别向外倾斜形成V型/U型/半圆形开口的放料槽，所述开口为放置建材的容纳空间。

进一步地，所述卡条上设置传感器，所述传感器连接所述控制机构，所述传感器用于识别建材的位置信息和特征信息，并将信息传给所述控制机构。

进一步地，所述挡料机构包括：

挡料支架；

设置于所述挡料支架上的挡料槽，所述挡料槽的形状与放置建材的所述容纳空间相匹配，确保所述容纳空间中建材不会掉落；所述挡料槽设有至少一个开口，用于取料和/或放料。

进一步地，所述控制机构包括：

设置于所述支撑机构上的智能抓取装置，用于实现建材的取料放料；

存储器，与所述传感器连接，用于记录和存储建材的位置信息和特征信息；

处理器，用于根据上位机的指令向所述驱动机构发送启停指令，并根据取料指令选取建材使其运动至指定位置，控制所述智能抓取装置的取料放料工作；

通讯装置，与所述处理器连接，并与所述处理器之间进行双向数据传输，将接收到的上位机信号和数据发送给所述处理器，同时将所述处理器处理的信号传递给上位机；以及，

操作显示界面，与所述存储器和所述处理器连接，用于显示建材存储量和操作指令。

进一步地，所述操作显示界面包括：

存储量模块，用于实时显示所述输送机构中现存建材的数量和特征信息；

手动模式模块，包括正转、翻转、停止指令，用于向所述驱动机构发送指令，操纵所述输送机构正向旋转/反向旋转/停止；

自动模式模块，包括存料、取料、选择指令，通过处理器控制所述输送机构和所述智能抓取装置完成取料放料工作。

与现有技术相比，本发明具有如下至少一种或多种的有益效果：

本发明上述系统，通过控制机构记录存放建材的位置信息和特征信息，在取料时根据接收的取料指令选取对应建材，免除人工查找建材的繁琐流程，提高工作效率。

本发明上述系统，输送机构通过循环运动或往复运动传输存放的建材，配合控制机构将建材输送至指定位置，确保存取料工作的顺畅运行；输送机构上设置安装放料槽的支撑体，可根据建材特征更换放料槽，增加该系统的实用性。

本发明上述系统，链条旋转输送装置通过支撑机构支撑输送机构，形成一种立体的输送路径。可根据场地情况和存放需要调整输送路径以及链条旋转输送装置的排列、数量，尽量避免链条旋转输送装置的空置率，也节省占用空间。

本发明采用智能控制技术，在每个放料槽中设置有传感器，用于识别和记录建材的位置信息和尺寸信息，并能够通过智能控制机构与上位机通讯连接，解决了施工现场建材存储和使用管理混乱的问题，还可以与上位机相互传递信息和操控指令，便于实现多个施工场地的多元化管理。

本发明设置有智能抓取装置用于取放料时抓取建材，解决了人工搬运的传统操作模式，操作便捷，节省了人力，降低了危险性。

本发明设置有简洁易操作的操作显示界面，用于实时显示所述输送机构中现存建材的数量和特征信息，并可通过操作显示界面上的指令按键完成取料放料工作。本发明实现了一种自动化程度非常高的自动存取料的仓储系统。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例的自动存取料的仓储系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例的自动存取料的仓储系统的立面结构图；

图3为本发明一优选实施例的自动存取料的仓储系统的输送机构示意图；

图4为本发明一优选实施例的自动存取料的仓储系统的链条旋转输送装置结构示意图；

图5为本发明一优选实施例的自动存取料的仓储系统的链条旋转输送装置连接示意图；

图6为本发明一优选实施例的自动存取料的仓储系统的链条旋转输送装置与放料槽的连接关系图；

图7为本发明一优选实施例的自动存取料的仓储系统的放料槽结构示意图；

图8为本发明另一实施例的自动存取料的仓储系统的放料槽结构示意图；

图9为本发明一实施例的自动存取料的仓储系统的智能抓取装置结构示意图；

图10为本发明一实施例的自动存取料的仓储系统的操作显示界面示意图；

图中：1为支撑机构、2为输送机构、3为挡料机构、4为驱动机构、5为控制机构、21为链条旋转输送装置、22为放料槽、23为支撑体、31为挡料支架、32为挡料槽、41为传动轴、51为横移机构、52为纵移机构、53为升降机械手、211为立体框架、212为驱动轮、213为从动轮、214为滚子链、215为连接板、221为卡条、222为传感器、223为挡块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，为本发明一实施例的自动存取料的仓储系统的结构示意图，将该自动存取料的仓储系统用于存储施工场地上的建材。图中包括支撑机构1、输送机构2、挡料机构3、驱动机构4以及控制机构5。

其中，输送机构2设置于支撑机构1上，输送机构2上设有用于放置建材的容纳空间，并且输送机构2可以沿着输送路径进行循环运动或往复运动，在循环运动或往复运动中带动放置的建材移动。放置的建材可以为钢筋、木桩、板材等建筑材料，容纳空间的形状可以根据施工场地所需要存储的建材特征进行调整，输送路径也可以根据实际需要选择旋转运动或是往复运动。

输送机构2的外侧设有挡料机构3，挡料机构3用于与容纳空间配合防止建材在移动的过程中掉落。

驱动机构4与输送机构2连接，驱动机构4用于为输送机构2提供动力以驱动输送机构2的运动，从而带动放置于输送机构2上的建材进行移动；驱动机构4可以采用伺服电机。

控制机构5与驱动机构4连接，通过控制驱动机构4来实现输送机构2运动的启停。控制机构5还具备信息收集和处理的功能，能够将存放建材的位置信息和特征信息收集记录，并将存储信息传递给上位机。控制机构5还可以配合上位机记录的本施工场地所需建材的型号及数量判断是否供料充足，并在供料不足时及时提醒工作人员补充存储量，避免因建材存储不足而导致的工期延误。

在取料时，控制机构5能够根据上位机发出的取料指令选取所对应的建材，找到其存储位置，并通过驱动机构4控制输送机构2将选取的建材输送至指定位置，免除人工查找建材的繁琐流程，提高工作效率。

如图2所示，挡料机构3包括挡料支架31及设置于挡料支架31上的挡料槽32，挡料槽32的形状与放置建材的容纳空间相匹配，确保容纳空间中建材不会掉落；挡料槽32设有至少一个开口，用于取料和/或放料。

在其他部分优选实施例中，挡料槽32侧面设有取料放料口，便于人工存取较为轻便的建材，提高该仓储系统的使用效率。

如图3-5所示，根据施工场地的实际情况和所存储建材的长度特征，输送机构2包括至少一个沿着输送路径进行循环运动或往复运动的链条旋转输送装置21和设置于链条旋转输送装置21外沿的一个或多个放料槽22，放料槽22上有用于放置建材的容纳空间。当链条旋转输送装置21为多个时，多个链条旋转输送装置21相互平行设置。链条旋转输送装置21为竖直设置，即输送机构2通过支撑机构1的支撑，形成一种立体的输送路线，即输送路径包含至少一段竖直路径，当然，如图3-5中所示，还可以包括水平路径，通过将竖直路径和水平路径结合设计，可以实现任意方位的输送需求。这与现有的水平输送有本质的区别。

在一些实施例中，链条旋转输送装置21包括由支撑机构1支撑的立体框架211、设于立体框架211上的驱动轮212、从动轮213以及绕在驱动轮212和从动轮213上的滚子链214，驱动轮212通过传动轴41连接驱动机构4，从动轮213在驱动轮212的带动下转动。立体框架211通过连接板215固定在支撑机构1上。立体框架211竖直设置，从而使其支撑的滚子链214在循环运动或往复运动时也是立体的运动。本实施例中，可根据场地情况和存放需要调整输送路径以及链条旋转输送装置的排列、数量，尽量避免链条旋转输送装置的空置率，也节省占用空间。

在一些实施例中，驱动机构4可以是一般的驱动电机，也可以是伺服驱动机构(伺服驱动电机)，当然，其他的驱动机构也可以使用，主要是为输送机构提供驱动力，使得输送机构能沿着指定的输送路径实现循环运动或往复运动。

如图5所示，支撑机构1可以采用桁架支撑机构，当然在其他实施例中也可以是其他支撑结构。图5中，支撑机构1支撑的输送机构的形状为竖直的长方形，从而使得输送机构2中输送部件(比如滚子链214)能沿着该长方形外沿作为输送路径。此时，对应的输送路径就是长方形，对应的挡料机构3可以采用U型，在该U型顶端及对应该竖直长方形的上方的边，在该边上即为开口，作为取料或放料口。在开口的部位，因为采用立体的支撑，当输送机构带动建材输送上该长方形的顶端时，其中的建材因为自身重力，无需挡料机构3也可以稳稳地存于放料槽中。而在该长方形其他三条边的输送过程中，因为放料槽22的方向是朝向输送部件(比如滚子链214)的外侧，这时建材在输送过程中会因为没有阻挡而掉落或掉落的风险，因此，必须与挡料机构配合，确保建材在输送过程中能一直存在与放料槽中，直至被从取料口取出。

当然，图5中所示的支撑机构1以及输送路径均是以长方形为例，但是在实际使用中，支撑机构1也可以是其他形状，比如正方形、梯形或其他多边形，也可以是圆形，这些形状可以通过支撑机构的形状来调整。比如当为圆形时，支撑机构1可以采用圆形的支撑架，输送机构2带着建材沿着圆形的外沿实现循环运送，取料或放料口也同样可以设置在圆形的顶部，其他部分与挡料机构3配合，防止输送中建材掉落。当输送路径为封闭式的形状时，输送机构实现的是循环运动，即沿着封闭形状(比如长方形、圆形等)的外沿循环，在取料或放料口进行取料或放料；如果输送路径为非封闭式的形状(比如优弧、U形、倒U形等)时，则输送机构实现的是往复运动，取料或放料口设置在输送路径的某一处，实现取料或放料。

在该实施例中，作为一优选方式，如图6和图7所示，滚子链214为环形双排滚子链，其上设有用于安装放料槽22的支撑体。放料槽22通过螺栓固定在支撑体上。放料槽的形状可以为V型、U型或半圆形，也可以根据建材的形状特征定制。当所存储的建材较长时，可以沿多个链条旋转输送装置21上的放料槽22进行存放；当所存储的建材较短时，可以存储于部分链条旋转输送装置21上的放料槽22内，剩余的放料槽22可用于存放其他或更短的建材。如图3所示，多个链条旋转输送装置21可以平行设置，相邻两个链条旋转输送装置21之间有一间距，该间距可以根据所输送的建材进行调整，比如建材较长时，间距可以更长，建材较短时，间距可以适当减小；同时，也可以根据建材的重量来考虑，比如建材重量大的，间距可以适当减小，即增加链条旋转输送装置21的设置密度。多个链条旋转输送装置21可以等间距设置，也可以不等间距设置。多个链条旋转输送装置21可以同时运输同一种建材，也可以运输不同建材。对于多个链条旋转输送装置21的控制可以同步进行，也可以根据实际输送建材的需要设置为各自进行。

在该实施例中，作为一优选方式，放料槽22的底部设置传感器222，传感器222连接控制机构5，传感器222用于识别建材的位置信息和特征信息，并将信息传给控制机构5。具体的，传感器222可以采用位置传感器获取位置信息，也可以采用其他传感器，比如接近传感器，可以同时获取位置信息和特征信息。在每个放料槽22中设置有传感器222，解决了施工现场建材存储和使用管理混乱的问题，控制机构5还可以与上位机相互传递信息和操控指令，便于实现多个施工场地的多元化管理。

在该实施例中，作为一优选方式，如图8所示，放料槽22由一对顶端向外倾斜的卡条221组成，两块卡条221顶端分别向外倾斜形成V型开口或U型开口的放料槽22。采用卡条组合而成的放料槽，便于根据实际需要替换不同形状的卡条，也使得维修时拆卸便捷，提高效率。对于放料槽的具体形状可以根据具体要输送的建材形状来设置，以能放置建材同时能放料/取料口处保证建材不掉落为基本设计要求。对应的，挡料机构的形状与放料槽的形状进行对应，以便两者可以形成一个空间，确保建材在输送过程中不会掉落。

在其他部分优选实施例中，卡条221上设有弹性挡块223，弹性挡块223为半弧形的橡胶材质或硅胶材质，用于在输送建材时起稳固作用。比如，图2所示的输送机构中，可以在上方开口处，确保建材稳固，保证整个系统的稳定性。该弹性挡块223的设置应以不影响取料为原则设置。

在其他部分优选实施例中，控制机构5包括智能抓取装置、存储器、处理器、通讯装置及操作显示界面。其中，智能抓取装置设置于支撑机构1上，用于实现建材的取料放料；存储器与传感器222连接，用于记录和存储建材的位置信息和特征信息；处理器，用于根据上位机的指令向驱动机构4发送启停指令，并根据取料指令选取建材使其运动至指定位置，控制智能抓取装置的取料放料工作；通讯装置，与处理器连接，并与处理器之间进行双向数据传输，将接收到的上位机信号和数据发送给处理器，同时将处理器处理的信号传递给上位机。

如图9所示，为本发明一优选实施例中的自动存取料的仓储系统中智能抓取装置的结构示意图，智能抓取装置用于在取料和放料时抓取建材。该实施例中，智能抓取装置包括横移机构51、纵移机构52及设于纵移机构52上的升降机械手53。其中：

放料时，首先通过传感器222监测的信号找到空置的放料槽22，通过控制机构5与驱动机构4将空置的放料槽22运动至放料口，再操纵智能抓取装置抓取建材存入放料槽22中。传感器222将位置信息和特征信息传递到控制机构5的处理器中，然后启动驱动机构4驱动链条旋转输送装置21运动，再进行下一次放料过程，如此往复直至结束为止。

取料时，由上位机发出取料指令，通过控制机构5找到合适的建材并将取料信号传递给传感器222，驱动传送机构2运动，将待取的建材送到取料放料口。由智能抓取装置抓取移走进入下一道加工环节。

如图10所示，为本发明一实施例的自动存取料的仓储系统的操作显示界面示意图，操作显示界面与存储器和处理器连接，包括存储量模块、手动模式模块和自动模式模块。其中，存储量模块用于实时显示输送机构2中现存建材的数量和特征信息；手动模式模块包括正转、翻转、停止指令，用于向驱动机构4发送指令，操纵输送机构2正向旋转/反向旋转/停止；自动模式模块包括存料、取料、选择指令，通过处理器控制输送机构2和智能抓取装置完成取料放料工作。操作显示界面简洁明了，清楚的显示了输送机构2中现存建材的数量和特征信息，便于施工场地的建材管理。并且，操作显示界面设有手动模式和自动模式相关的操作指令，只需要一名操作人员通过指令按键操作即可完成取料放料工作。

从上述看出，本实施例中通过智能抓取装置抓取建材，解决了人工搬运的传统操作模式，操作便捷，节省了人力，降低了危险性，是一种自动化程度非常高的自动存取料的仓储系统。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。

Claims (10)

1.一种自动存取料的仓储系统，其特征在于，包括：

支撑机构；

输送机构，设置于所述支撑机构上，所述输送机构沿着输送路径进行循环运动或往复运动；所述输送机构设有用于放置建材的容纳空间，在所述循环运动或往复运动中带动放置的建材移动；

挡料机构，设置在所述输送机构的外侧，与所述容纳空间配合防止在所述循环运动或往复运动中位于所述容纳空间的建材掉落；

驱动机构，与所述输送机构连接，所述驱动机构驱动所述输送机构进行所述循环运动或往复运动，从而带动放置于所述输送机构上的建材进行移动；以及，

控制机构，与所述驱动机构连接，通过控制所述驱动机构来实现所述输送机构运动的启停，所述控制机构还记录存放建材的位置信息和特征信息，在取料时根据接收的取料指令选取对应建材，并控制所述输送机构将选取的建材输送至指定位置。

2.根据权利要求1所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述输送路径为实现建材垂直方向输送的路径，或，所述输送路径为实现建材垂直方向和水平方向输送的路径。

3.根据权利要求1所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述输送机构包括：

至少一个链条旋转输送装置，沿着所述输送路径进行循环运动或往复运动；当所述链条旋转输送装置为多个时，多个所述链条旋转输送装置相互平行设置；

设置于所述链条旋转输送装置外沿的一个或多个放料槽，所述放料槽上有用于放置建材的所述容纳空间。

4.根据权利要求3所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述链条旋转输送装置包括：

由所述支撑机构支撑的立体框架；

设于所述立体框架上的驱动轮，所述驱动轮通过传动轴连接所述驱动机构；

设于所述立体框架上的从动轮，在所述驱动轮带动下转动；

以及，绕在所述驱动轮和所述从动轮上的滚子链。

5.根据权利要求4所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述滚子链上设有用于安装所述放料槽的支撑体；当所述输送路径为循环运动时，所述滚子链为环形双排滚子链。

6.根据权利要求3所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述放料槽由一对顶端向外倾斜的卡条组成，两块卡条顶端分别向外倾斜形成V型/U型/半圆形开口的放料槽，所述开口为放置建材的容纳空间。

7.根据权利要求6所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述卡条上设置传感器，所述传感器连接所述控制机构，所述传感器用于识别建材的位置信息和特征信息，并将信息传给所述控制机构。

8.根据权利要求1所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述挡料机构包括：

挡料支架；

设置于所述挡料支架上的挡料槽，所述挡料槽的形状与放置建材的所述容纳空间相匹配，确保所述容纳空间中建材不会掉落；所述挡料槽设有至少一个开口，用于取料和/或放料。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述控制机构包括：

设置于所述支撑机构上的智能抓取装置，用于实现建材的取料放料；

存储器，与所述传感器连接，用于记录和存储建材的位置信息和特征信息；

处理器，用于根据上位机的指令向所述驱动机构发送启停指令，并根据取料指令选取建材使其运动至指定位置，控制所述智能抓取装置的取料放料工作；

通讯装置，与所述处理器连接，并与所述处理器之间进行双向数据传输，将接收到的上位机信号和数据发送给所述处理器，同时将所述处理器处理的信号传递给上位机；以及，

操作显示界面，与所述存储器和所述处理器连接，用于显示建材存储量和操作指令。

10.根据权利要求9所述的自动存取料的仓储系统，其特征在于，所述操作显示界面包括：

存储量模块，用于实时显示所述输送机构中现存建材的数量和特征信息；

手动模式模块，包括正转、翻转、停止指令，用于向所述驱动机构发送指令，操纵所述输送机构正向旋转/反向旋转/停止；

自动模式模块，包括存料、取料、选择指令，通过处理器控制所述输送机构和所述智能抓取装置完成取料放料工作。

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