CN115258502B - 一种智能存取货物的自动化仓储货架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能存取货物的自动化仓储货架，属于仓储货架领域，包括外框架，所述外框架的内侧面顶端与底端之间固定连接有多个均匀分布的竖支撑杆，且竖支撑杆两侧面与外框架两内侧面沿高度方向固定连接有多个支撑板，多个所述支撑板与多个竖支撑杆以及外框架形成若干个呈阵列分布的存储框；所述外框架的一侧设有放料平台，且放料平台与外框架之间设有三维存取组件，所述三维存取组件包括Y轴运动机构、Z轴运动机构以及X轴运动机构，所述Z轴运动机构安装在Y轴运动机构上，所述X轴运动机构安装在Z轴运动机构上，所述外框架的两外侧面之间设有防掉落机构。本发明，能够有效避免高处的货物掉落受损或砸到工作人员。

Description

一种智能存取货物的自动化仓储货架

技术领域

本发明涉及一种仓储货架，具体是一种智能存取货物的自动化仓储货架。

背景技术

随着物流向供应链管理的发展，企业越来越多地强调仓储作为供应链中的一个资源提供者的独特角色，仓储逐渐转变为物流与供应链中的调度中心，仓储直接与供应链的效率和反应速度相关，人们希望对仓储物品做出快速存取处理，但是由于仓储规模相对较大，因此仓储货架所建高度也就相对较高。

但是仓储货架的高度过高，就会导致高处的货物容易掉落受损或砸到工作人员。因此，本领域技术人员提供了一种智能存取货物的自动化仓储货架，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能存取货物的自动化仓储货架，能够避免高处的货物掉落受损或砸到工作人员，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：

一种智能存取货物的自动化仓储货架，包括外框架，所述外框架的内侧面顶端与底端之间固定连接有多个均匀分布的竖支撑杆，且竖支撑杆两侧面与外框架两内侧面沿高度方向固定连接有多个支撑板，多个所述支撑板与多个竖支撑杆以及外框架形成若干个呈阵列分布的存储框；所述外框架的一侧设有放料平台，且放料平台与外框架之间设有三维存取组件，所述三维存取组件包括Y轴运动机构、Z轴运动机构以及X轴运动机构，所述Z轴运动机构安装在Y轴运动机构上，所述X轴运动机构安装在Z轴运动机构上，所述外框架的两外侧面之间设有防掉落机构。

作为本发明进一步的方案：所述Y轴运动机构，具体包括：位于放料平台与外框架之间的轨道架，所述轨道架的两端固定连接有丝杠支撑座，两个所述丝杠支撑座之间转动连接有第一丝杠，且第一丝杠上螺纹连接有运动平台，且运动平台的两侧面转动连接有至少两个滚轮，所述滚轮坐落在轨道架顶端面边沿，且轨道架的一侧设有第一电机，所述第一电机的输出端连接有齿轮箱，且齿轮箱的输出轴与第一丝杠一端固定连接，所述Z轴运动机构安装在运动平台顶端面。

作为本发明再进一步的方案：所述Z轴运动机构，具体包括：固定在运动平台顶端面一侧的工字支撑架，所述工字支撑架的顶端固定连接有顶板，且工字支撑架的侧面顶端固定连接有侧板，所述运动平台的顶端面另一侧转动连接有第二丝杠，且第二丝杠的顶端贯穿顶板并固定连接有第一皮带轮，所述侧板的一侧面上固定连接有第二电机，且第二电机输出端与第一皮带轮之间通过皮带传动连接，所述工字支撑架的一侧面卡接有可上下活动的升降座，且升降座与第二丝杠螺纹连接，所述升降座的底端固定连接有直角板，所述X轴运动机构安装在直角板上。

作为本发明再进一步的方案：所述X轴运动机构，具体包括：两个并列设在直角板顶端面的条形板，所述条形板的底端面开设有T型槽，所述直角板顶端面对应T型槽的位置固定连接有T型滑轨，且T型滑轨位于T型槽内可活动，一个所述条形板的一侧面固定连接有齿条，且齿条两端转动连接有与其相啮合的齿轮，所述齿轮的顶端固定连接有第二皮带轮，所述升降座的一侧面上固定连接有第三电机，且第三电机输出端与两个第二皮带轮之间通过皮带传动连接，两个所述条形板之间固定连接有连接板，且连接板顶端面设有至少三个稳固件。

作为本发明再进一步的方案：所述稳固件，具体包括：转动槽与正六棱柱，所述转动槽开设在连接板顶端面上，所述正六棱柱转动安装在转动槽内部，且正六棱柱顶端面与条形板齐平，所述正六棱柱的六个侧面上对应嵌设了三个强磁板、三个硅胶板，且三个强磁板与三个硅胶板呈相互间隔安装，所述转动槽的一端嵌有第四电机，且第四电机的输出轴与正六棱柱一端固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述放料平台的顶端面中间位置固定连接有两个第一放料板，两个所述第一放料板的两侧固定连接有第二放料板，且第二放料板的宽度是第一放料板宽度的一半，两个所述第一放料板之间的间隙、第一放料板与第二放料板之间的间隙可供两个条形板插入。

作为本发明再进一步的方案：所述防掉落机构，具体包括：固定在外框架两外侧面中间位置的直线导轨，所述直线导轨上设有多个通过步进电机驱动的滑块，且滑块的两侧面对称固定连接有轴杆，所述轴杆的一端通过连接件活动连接有绕线盘，同一侧且同一高度的两个所述绕线盘之间安装有钢丝绳。

作为本发明再进一步的方案：所述连接件，具体包括：固定在轴杆一端的光轴，所述绕线盘套在光轴外部可转动，且光轴一端固定连接有螺杆，所述螺杆上螺纹连接有紧固螺母，且紧固螺母一侧面抵在绕线盘上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本申请的三维存取组件，在Y轴方向与Z轴方向上均采用丝杠传动，不仅承重量大，且传动顺畅稳定，使得货物存取时稳定性较高，避免三维存取组件托着货物在高处移动时，货物掉落受损或砸到工作人员，此外，货物被三维存取组件拖着前往指定地点的过程中，Y轴运动机构与Z轴运动机构独立运行避免相互干扰，且二者可同时运行提高效率。

2、本申请的三维存取组件，在X轴方向上通过齿轮与齿条的传动方式，不仅能够将用以叉起货物的条形板精准伸出去，同时在T型滑轨与T型槽的限制下，还能够支撑着伸出去的条形板保持水平状态，从而稳定的托住货物，避免高处货物掉落受损或砸到工作人员。

3、本申请通过在X轴运动机构上设置的稳固件，在存取货物前，后台控制终端根据所要存取货物的信息了解货物外包装的材质并控制正六棱柱进行相对转动，若货物外包装为金属，则第四电机运行将正六棱柱转动到强磁板面朝上，随后，在条形板接触到货物外包装时，强磁板也接触到货物外包装并与其吸附固定，进一步提高货物的稳定性；若货物外包装为非金属材质，则第四电机运行将正六棱柱转动到硅胶板面朝上，随后，在条形板接触到货物外包装时，硅胶板也接触到货物外包装，硅胶板与货物外包装之间的摩擦阻力较大，进一步提高货物的稳定性，总的来说，稳固件能够有效提高货物存取过程中的稳定性，进而避免高处货物掉落受损或砸到工作人员。

4、本申请通过设置的防掉落机构，在存放货物时，按照从上到下的顺序依次存放，一层放满后，即通过直线导轨与滑块将两个钢丝绳送上去贴在这一层货物的两侧，进而形成围挡，从而避免高处货物存储时意外掉落受损或砸到工作人员。

5、本申请通过设置的连接件，能够调整钢丝绳的松紧度来更好的挡住货物两侧，即拧松紧固螺母即可转动绕线盘对钢丝绳进行收放，拧紧紧固螺母即可固定绕线盘避免其继续转动。

6、本申请通过支撑板、竖支撑杆以及外框架形成若干个呈阵列分布的存储框，而这种存储框是底部镂空的，不仅节省材料，还能够配合三维存取组件快速存取货物，此外，该设置方便工作人员一眼就能看清整个货架的存储情况，避免后台控制终端出现故障时无法快速得知存储情况。

附图说明

图1为一种智能存取货物的自动化仓储货架的结构示意图；

图2为一种智能存取货物的自动化仓储货架中放料平台的结构示意图；

图3为一种智能存取货物的自动化仓储货架中存储框的结构示意图；

图4为一种智能存取货物的自动化仓储货架中三维存取组件的结构示意图；

图5为一种智能存取货物的自动化仓储货架中直角板的结构示意图；

图6为一种智能存取货物的自动化仓储货架中转动槽与正六棱柱的结合视图；

图7为一种智能存取货物的自动化仓储货架中防掉落机构的结构示意图；

图8为一种智能存取货物的自动化仓储货架中连接件的结构示意图。

图中：1、外框架；2、竖支撑杆；3、支撑板；4、放料平台；5、第一放料板；6、第二放料板；7、轨道架；8、丝杠支撑座；9、第一丝杠；10、第一电机；11、齿轮箱；12、运动平台；13、滚轮；14、工字支撑架；15、侧板；16、第二电机；17、顶板；18、第一皮带轮；19、第二丝杠；20、直角板；21、T型滑轨；22、条形板；23、T型槽；24、齿条；25、齿轮；26、第二皮带轮；27、第三电机；28、升降座；29、连接板；30、转动槽；31、正六棱柱；32、硅胶板；33、强磁板；34、直线导轨；35、滑块；36、轴杆；37、绕线盘；38、光轴；39、螺杆；40、紧固螺母；41、第四电机；42、钢丝绳。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参阅图1～8，本发明实施例中，一种智能存取货物的自动化仓储货架，包括外框架1，外框架1的内侧面顶端与底端之间固定连接有多个均匀分布的竖支撑杆2，且竖支撑杆2两侧面与外框架1两内侧面沿高度方向固定连接有多个支撑板3，多个支撑板3与多个竖支撑杆2以及外框架1形成若干个呈阵列分布的存储框；外框架1的一侧设有放料平台4，且放料平台4与外框架1之间设有三维存取组件，三维存取组件包括Y轴运动机构、Z轴运动机构以及X轴运动机构，Z轴运动机构安装在Y轴运动机构上，X轴运动机构安装在Z轴运动机构上，外框架1的两外侧面之间设有防掉落机构。本申请通过三维存取组件与防掉落机构，能够有效避免高处的货物掉落受损或砸到工作人员。

在本实施例中：Y轴运动机构，具体包括：位于放料平台4与外框架1之间的轨道架7，轨道架7的两端固定连接有丝杠支撑座8，两个丝杠支撑座8之间转动连接有第一丝杠9，且第一丝杠9上螺纹连接有运动平台12，且运动平台12的两侧面转动连接有至少两个滚轮13，滚轮13坐落在轨道架7顶端面边沿，且轨道架7的一侧设有第一电机10，第一电机10的输出端连接有齿轮箱11，且齿轮箱11的输出轴与第一丝杠9一端固定连接，Z轴运动机构安装在运动平台12顶端面。第一丝杠9转动能够带动运动平台12以及其上的Z轴运动机构在Y轴方向上进行移动，具体为，第一电机10运行通过齿轮箱11带动第一丝杠9转动，进而带动运动平台12在轨道架7进行左右移动，过程中，滚轮13的设置能够提高移动的顺畅性。

在本实施例中：Z轴运动机构，具体包括：固定在运动平台12顶端面一侧的工字支撑架14，工字支撑架14的顶端固定连接有顶板17，且工字支撑架14的侧面顶端固定连接有侧板15，运动平台12的顶端面另一侧转动连接有第二丝杠19，且第二丝杠19的顶端贯穿顶板17并固定连接有第一皮带轮18，侧板15的一侧面上固定连接有第二电机16，且第二电机16输出端与第一皮带轮18之间通过皮带传动连接，工字支撑架14的一侧面卡接有可上下活动的升降座28，且升降座28与第二丝杠19螺纹连接，升降座28的底端固定连接有直角板20，X轴运动机构安装在直角板20上。第二丝杠19转动能够带动升降座28与直角板20进行上下移动，进而带动X轴运动机构上下移动。具体为，第二电机16运行，通过皮带带动了第一皮带轮18转动，进而带动第二丝杠19转动，升降座28被工字支撑架14卡着只能沿着第二丝杠19进行上下升降。

在本实施例中：X轴运动机构，具体包括：两个并列设在直角板20顶端面的条形板22，条形板22的底端面开设有T型槽23，直角板20顶端面对应T型槽23的位置固定连接有T型滑轨21，且T型滑轨21位于T型槽23内可活动，一个条形板22的一侧面固定连接有齿条24，且齿条24两端转动连接有与其相啮合的齿轮25，齿轮25的顶端固定连接有第二皮带轮26，升降座28的一侧面上固定连接有第三电机27，且第三电机27输出端与两个第二皮带轮26之间通过皮带传动连接，两个条形板22之间固定连接有连接板29，且连接板29顶端面设有至少三个稳固件。X轴运动机构通过齿轮25与齿条24的传动方式，能够将用以叉起货物的条形板22精准伸出去。具体为，第三电机27运行通过皮带带动一个第二皮带轮26转动，而这个第二皮带轮26又通过皮带带动另一个第二皮带轮26转动，进而带动两个齿轮25同步转动，由于齿轮25与齿条24啮合，因此，齿条24随着齿轮25的转动进行前后伸出，过程中，由于两个条形板22由于连接板29连为一体，因此一起跟着前后伸出，同时在T型滑轨21与T型槽23的限制下，还能够支撑着伸出去的条形板22保持水平状态。

在本实施例中：稳固件，具体包括：转动槽30与正六棱柱31，转动槽30开设在连接板29顶端面上，正六棱柱31转动安装在转动槽30内部，且正六棱柱31顶端面与条形板22齐平，正六棱柱31的六个侧面上对应嵌设了三个强磁板33、三个硅胶板32，且三个强磁板33与三个硅胶板32呈相互间隔安装，转动槽30的一端嵌有第四电机41，且第四电机41的输出轴与正六棱柱31一端固定连接。稳固件的设置能够根据所存取货物外包装的材质进行调整，进而提高货物存放过程中的稳定性。

在本实施例中：放料平台4的顶端面中间位置固定连接有两个第一放料板5，两个第一放料板5的两侧固定连接有第二放料板6，且第二放料板6的宽度是第一放料板5宽度的一半，两个第一放料板5之间的间隙、第一放料板5与第二放料板6之间的间隙可供两个条形板22插入。该设置保证条形板22能够顺利从放料平台4上接过货物或将货物顺利放在放料平台4上。

在本实施例中：防掉落机构，具体包括：固定在外框架1两外侧面中间位置的直线导轨34，直线导轨34上设有多个通过步进电机驱动的滑块35，且滑块35的两侧面对称固定连接有轴杆36，轴杆36的一端通过连接件活动连接有绕线盘37，同一侧且同一高度的两个绕线盘37之间安装有钢丝绳42。防掉落机构的设置能够有效避免高处的货物掉落受损或砸到工作人员。

在本实施例中：连接件，具体包括：固定在轴杆36一端的光轴38，绕线盘37套在光轴38外部可转动，且光轴38一端固定连接有螺杆39，螺杆39上螺纹连接有紧固螺母40，且紧固螺母40一侧面抵在绕线盘37上。连接件能够调整钢丝绳42的松紧度。

本发明的工作原理是：在进行存放货物时，首先，将货物信息输送到外界的后台控制终端，后台控制终端确认货物信息后给存放货物分配一个存储框，其中，货物信息包括货物种类、型号以及其外包装材质，需要说明的是，存取货物时遵从从上至下依次存放的规则，只有上层的存储框放满了后才能分配下层的存储框。随后，将货物放在放料平台4的第一放料板5与第二放料板6上，并使得间隙在货物的正下方中间位置，然后，三维存取组件的Y轴运动机构与Z轴运动机构运行将X轴运动机构移动至货物下方间隙的一侧，紧接着X轴运动机构就将两个条形板22伸出插入间隙，再通过Y轴运动机构托起货物，最后，将条形板22连同货物一起收回，再通过Y轴运动机构与Z轴运动机构将货物移动至分配的存储框一侧，X轴运动机构将货物伸出放入存储框即可。当同一层的存储框放满了后，通过防掉落机构进行防护，具体为，通过直线导轨34与滑块35将两个钢丝绳42送上去贴在这一层货物的两侧，进而形成围挡，从而避免高处货物存储时意外掉落受损或砸到工作人员，而工作人员在存放货物前还可通过连接件调整钢丝绳42的松紧度来更好的挡住货物两侧，即拧松紧固螺母40即可转动绕线盘37对钢丝绳42进行收放，拧紧紧固螺母40即可固定绕线盘37避免其继续转动。

在进行取出货物时，三维存取组件根据后台控制终端的指令将条形板22移动到所要取出货物的存储框一侧，随后，该存储框对应的钢丝绳42通过滑块35下降，直到完全漏出该存储框，随后，X轴运动机构将条形板22伸出叉起货物并收回，再将该货物输送至放料平台4即可，而在货物被取出后，钢丝绳42再次上升将那一层的存储框挡住，当有货物补充到这个空的存储框时，钢丝绳42也进行升降配合完成存放货物。

需要说明的是，在进行存放货物或进行取出货物前，都需要确认货物信息，而在确认货物信息后，X轴运动机构上设置的稳固件对应进行调整，具体为，后台控制终端根据货物信息了解货物外包装的材质并控制正六棱柱31进行相对转动，若货物外包装为金属，则第四电机41运行将正六棱柱31转动到强磁板33面朝上，随后，在条形板22接触到货物外包装时，强磁板33也接触到货物外包装并与其吸附固定，进一步提高货物的稳定性；若货物外包装为非金属材质，则第四电机41运行将正六棱柱31转动到硅胶板32面朝上，随后，在条形板22接触到货物外包装时，硅胶板32也接触到货物外包装，硅胶板32与货物外包装之间的摩擦阻力较大，进一步提高货物的稳定性，总的来说，稳固件能够有效提高货物存取过程中的稳定性，进而避免高处货物掉落受损或砸到工作人员。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能存取货物的自动化仓储货架，其特征在于，包括外框架（1），所述外框架（1）的内侧面顶端与底端之间固定连接有多个均匀分布的竖支撑杆（2），且竖支撑杆（2）两侧面与外框架（1）两内侧面沿高度方向固定连接有多个支撑板（3），多个所述支撑板（3）与多个竖支撑杆（2）以及外框架（1）形成若干个呈阵列分布的存储框；

所述外框架（1）的一侧设有放料平台（4），且放料平台（4）与外框架（1）之间设有三维存取组件，所述三维存取组件包括Y轴运动机构、Z轴运动机构以及X轴运动机构，所述Z轴运动机构安装在Y轴运动机构上，所述X轴运动机构安装在Z轴运动机构上，所述外框架（1）的两外侧面之间设有防掉落机构；

所述Y轴运动机构，具体包括：位于放料平台（4）与外框架（1）之间的轨道架（7），所述轨道架（7）的两端固定连接有丝杠支撑座（8），两个所述丝杠支撑座（8）之间转动连接有第一丝杠（9），且第一丝杠（9）上螺纹连接有运动平台（12），且运动平台（12）的两侧面转动连接有至少两个滚轮（13），所述滚轮（13）坐落在轨道架（7）顶端面边沿，且轨道架（7）的一侧设有第一电机（10），所述第一电机（10）的输出端连接有齿轮箱（11），且齿轮箱（11）的输出轴与第一丝杠（9）一端固定连接，所述Z轴运动机构安装在运动平台（12）顶端面；

所述Z轴运动机构，具体包括：固定在运动平台（12）顶端面一侧的工字支撑架（14），所述工字支撑架（14）的顶端固定连接有顶板（17），且工字支撑架（14）的侧面顶端固定连接有侧板（15），所述运动平台（12）的顶端面另一侧转动连接有第二丝杠（19），且第二丝杠（19）的顶端贯穿顶板（17）并固定连接有第一皮带轮（18），所述侧板（15）的一侧面上固定连接有第二电机（16），且第二电机（16）输出端与第一皮带轮（18）之间通过皮带传动连接，所述工字支撑架（14）的一侧面卡接有可上下活动的升降座（28），且升降座（28）与第二丝杠（19）螺纹连接，所述升降座（28）的底端固定连接有直角板（20），所述X轴运动机构安装在直角板（20）上；

所述X轴运动机构，具体包括：两个并列设在直角板（20）顶端面的条形板（22），所述条形板（22）的底端面开设有T型槽（23），所述直角板（20）顶端面对应T型槽（23）的位置固定连接有T型滑轨（21），且T型滑轨（21）位于T型槽（23）内可活动，一个所述条形板（22）的一侧面固定连接有齿条（24），且齿条（24）两端转动连接有与其相啮合的齿轮（25），所述齿轮（25）的顶端固定连接有第二皮带轮（26），所述升降座（28）的一侧面上固定连接有第三电机（27），且第三电机（27）输出端与两个第二皮带轮（26）之间通过皮带传动连接，两个所述条形板（22）之间固定连接有连接板（29），且连接板（29）顶端面设有至少三个稳固件；

所述稳固件，具体包括：转动槽（30）与正六棱柱（31），所述转动槽（30）开设在连接板（29）顶端面上，所述正六棱柱（31）转动安装在转动槽（30）内部，且正六棱柱（31）顶端面与条形板（22）齐平，所述正六棱柱（31）的六个侧面上对应嵌设了三个强磁板（33）、三个硅胶板（32），且三个强磁板（33）与三个硅胶板（32）呈相互间隔安装，所述转动槽（30）的一端嵌有第四电机（41），且第四电机（41）的输出轴与正六棱柱（31）一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能存取货物的自动化仓储货架，其特征在于，所述放料平台（4）的顶端面中间位置固定连接有两个第一放料板（5），两个所述第一放料板（5）的两侧固定连接有第二放料板（6），且第二放料板（6）的宽度是第一放料板（5）宽度的一半，两个所述第一放料板（5）之间的间隙、第一放料板（5）与第二放料板（6）之间的间隙可供两个条形板（22）插入。

3.根据权利要求1所述的一种智能存取货物的自动化仓储货架，其特征在于，所述防掉落机构，具体包括：固定在外框架（1）两外侧面中间位置的直线导轨（34），所述直线导轨（34）上设有多个通过步进电机驱动的滑块（35），且滑块（35）的两侧面对称固定连接有轴杆（36），所述轴杆（36）的一端通过连接件活动连接有绕线盘（37），同一侧且同一高度的两个所述绕线盘（37）之间安装有钢丝绳（42）。

4.根据权利要求3所述的一种智能存取货物的自动化仓储货架，其特征在于，所述连接件，具体包括：固定在轴杆（36）一端的光轴（38），所述绕线盘（37）套在光轴（38）外部可转动，且光轴（38）一端固定连接有螺杆（39），所述螺杆（39）上螺纹连接有紧固螺母（40），且紧固螺母（40）一侧面抵在绕线盘（37）上。