CN201415851Y - 自动取存物品的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动取存物品的系统，包括取放模块，其包括：多层的存放架和排列在存放架上的规定位置的承载容器；多个三维运动装置，分别与存放架的各层对应设置，包括第一水平导轨和位于第一水平导轨上的第一移动平台，第一移动平台上安装有二维运动模块，二维运动模块包括上下运动机构和水平伸缩机构以及拾取承载容器的拾取部件；一维运动装置，包括配合第一水平导轨设置竖直导轨和可移动地安装在竖直导轨上的承载平台；驱动单元，分别耦合到三维运动装置和一维运动装置；以及控制单元，耦合到驱动单元。本实用新型具有工作效率高、能耗低、设备负荷低、噪音低以及对物品造成损伤少等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动取存物品的系统。
背景技术
当今市面上有两种自助借还书机(简称Book-ATM)，一种为传统机械齿轮、链条的传动装置。齿轮、链条的传动装置是一个环形结构，有多个电机的工作来带动链条运动。当所指定的书转到推书机构的位置，推书机构把书推到传送带上传送到出书口。同时，因为自助借还书机是一个环形的结构，假如要从里面取一本书来，可能需要将一层全部的书随着环形装置转动近一圈，才能让所需要的书转到出书口，这样就造成了出书时间长，效率低下，机械运动部分磨损严重等问题。推书机构以推挤的方式与书直接接触，容易导致书的损坏。
还书时将书还到书架下的专用的收集器里，现有的机器只有一个进出书口，是通过链条带动书架下的一组收集箱工作，当一个收集箱装满后，链条带动所有的收集箱同时移动一个箱位，在还书量较大的情况下存在机械工作负荷过大、机械运动部分磨损严重等问题。同时也不利于图书的分类回收。
另一种是按系统定位的记录信息，采用机械臂移动将书直接取出，由于机构原理不合理，无法满足图书多种尺寸的要求，造成很大的资源浪费，还书时将书放还到机内空置的位置，将书直接还回原位的方式容易造成书的跟踪信息不全。假如一本书借出后直接还回，又再借出去，这样反复多次，如果书损坏了就查不出书的损坏者是谁，也就是跟踪信息不全。
发明内容
本实用新型的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种自动取存物品的系统，其工作效率高、能耗低、设备负荷低并能有效减少对物品造成的损伤。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种自动取存物品的系统，包括取放模块，其特征在于，所述取放模块包括：
多层的存放架和排列在所述存放架上的规定位置的承载容器，物品按规定置于相应承载容器内；
多个三维运动装置，分别与所述存放架的各层对应设置，所述三维运动装置包括沿所述存放架的长度方向安装的第一水平导轨和位于所述第一水平导轨上的第一移动平台，所述第一移动平台上安装有二维运动模块，所述二维运动模块包括上下运动机构和水平伸缩机构，以及由所述上下运动机构和所述水平伸缩机构配合带动以拾取所述承载容器的拾取部件；
一维运动装置，包括竖直导轨和可移动地安装在所述竖直导轨上的承载平台，所述竖直导轨配合所述第一水平导轨设置以使所述承载容器可从所述第一移动平台上移至所述承载平台上或反向操作，物品的出入口靠近所述竖直导轨设置；
驱动单元，分别耦合到所述三维运动装置和所述一维运动装置；以及
控制单元，耦合到所述驱动单元。
优选地：
所述控制单元包括对应于所述规定位置而布置的定位单元。
所述上下运动机构直接安装在所述第一移动平台的基座上，所述水平伸缩机构安装在所述上下运动机构上，所述拾取部件固定在所述水平伸缩机构上。
所述存放架具有并列的两排架体，所述第一水平导轨平行地设置于所述两排架体之间，所述第一移动平台上安装有可使所述拾取部件转动180。以分别对不同架体上的承载容器实施动作的转动机构。
所述承载容器的顶部设置有挡板，所述挡板的下方设有开口，所述拾取部件为位于所述水平伸缩机构上的可插入所述开口的细长构件。
所述第一水平导轨为滑轨，所述第一移动平台为可移动地安装在所述第一水平导轨上的滑动平台。
还包括返还模块，所述返还模块包括：
二维运动装置，包括第二水平导轨和位于所述第二水平导轨上的第二移动平台，其上设置有用于将物品抛出的抛物装置；
多个接物品用的回收仓，位于第二水平导轨的下方，沿第二移动平台的移动方向排布；
物品识别装置，配合所述第二移动平台设置；
驱动装置，分别耦合到所述第二移动平台和所述抛物装置：以及
控制装置，包括专用控制器和对应于所述回收仓的位置而布置的定位单元，所述控制装置耦合到所述物品识别装置和所述驱动装置。
所述抛物装置包括由电机驱动的皮带，物品放置在所述皮带上并可由其带动而抛离所述第二移动平台。
所述第二水平导轨为滑轨，所述第二移动平台为可移动地安装在所述第二水平导轨上的滑动平台。
所述物品为图书。
本实用新型有益的技术效果是：
按照本实用新型的取放模块，物品以规定的对应关系置于相应承载容器内，各个承载容器排列在多层存放架的规定位置上，多个三维运动装置分别与存放架的各层对应设置，一维运动装置配合三维运动装置而设置，在控制单元的控制作用下，通过驱动三维运动装置和一维运动装置配合动作，可完成对承载容器的拾取，并将其放至指定出入口，或反向操作将空的承载容器或装有新补回的物品的承载容器放置回存放架的规定位置上。
一方面，通过控制三维运动装置与一维运动装置紧密配合的方式取、放物品，大大提高了自助取放物品的工作效率，准确性高，减少了工作时间；又，相比于传统的方案，本实用新型的机械操作中不存在物品集体同时移动，负荷低，能耗低，噪声低，且降低了机械强度的要求，设备不易损坏；同时，取物操作不使用推挤方式取物，且再加上承载容器的使用，机构不与物品直接接触，可以使被取放的物品在整个操作中不受一点磨擦与损坏，大大减低物品损坏的风险；再者，通过合适设定承载容器的尺寸，可容纳各种物品，可以避免传统方案采用机械臂直接取物品，无法满足物品多种形状、尺寸要求的弊端。在一个尤为典型的应用中，自动取存物品的系统所取放的物品为图书，存放架即为书架，而承载容器为装书的承书盒。将该自动取存物品的系统用于取放图书，有效克服了现有图书馆自助借还书机的不足。
进一步地，按照本实用新型的返还模块，控制装置根据物品识别装置识别物品，控制二维运动装置将物品移至相应回收仓的上方，并将物品抛入相应回收仓。如前述的典型的应用，返回模块所操作的对象为图书，物品识别装置为图书识别装置。这样，相比于传统的采用专用的收集器接收图书的方式，本实用新型的机构不会有大的操作负荷，操作非常灵活，方便，并且同时做到了图书分类归还，具有很高的工作效率，节省了时间。另外，相比于传统的利用机械装置还书入架的方案，由于不是采用直接上架，就方便图书管理者在上架前检查图书情况并记录信息，避免图书的跟踪信息不全。
本实用新型兼具高效、节能及环保的突出优点。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的自动取存物品的系统的取放模块结构图；
图2为本实用新型一种实施例的自动取存物品的系统的返还模块结构图。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
具体实施方式
以下以自动取存物品的系统用于图书的取存为例进行说明，这些实施例是为更好地阐释和理解本实用新型的，是非限制性的，自动取存物品的系统不限于图书的应用，完全可以用于其它各种物品的自动取存。
请参考图1，自动取存物品的系统包括取放模块，取放模块包括多层的存放架11和排列在存放架11上的规定位置的承书盒12、与存放架的各层配合设置的多个三维运动装置13、一维运动装置14、驱动单元(未图示)以及控制单元。控制单元包括专用控制器16和与专用控制器16相耦合、对应于各承书盒的规定位置而设置的定位单元15。
在优选的实施例中，三维运动装置13包括第一水平导轨131，第一移动平台132安装在第一水平导轨上，可沿图示的X轴方向来回运动。第一移动平台上安装有二维运动模块，其包括使其上下运动(图示的Z轴方向)的上下运动机构133以及一个可水平伸缩(图示的Y轴方向)的水平伸缩机构134，水平伸缩机构134上设有用于拾取承书盒的拾取部件。更优选地，存放架具有并列的两排架体，第一水平导轨平行地设置于两排架体之间，同时，第一移动平台下部装有使上部的二维运动模块旋转180°的电机及传动机构，从而通过旋转二维运动模块，使拾取部件可分别对存放架的两排架体上的承书盒进行操作。更优选地，承书盒的顶部设置有挡板，挡板的下方设有开口，拾取部件为位于水平伸缩机构顶端的可插入开口的细长构件。
在优选的实施例中，一维运动装置14包括竖直导轨和安装在竖直导轨上的可移动地承载平台141，竖直导轨配合第一水平导轨设置以使承书盒可从第一移动平台上移至承载平台上或反向操作，取放模块的出书口靠近竖直导轨设置。
工作时，由专用控制器16配合定位单元15的定位作用，控制驱动单元的输出，驱动第一移动平台132沿第一水平导轨131滑动，使其移动到一个指定的承书盒12前。第一移动平台上部的水平伸缩机构134伸出，插入承书盒12内，第一移动平台上部的上下运动机构133上升将承书盒挑起，然后，水平伸缩机构134缩回，接着上下运动机构133下降，将承书盒放在第一移动平台132上。第一移动平台沿第一水平导轨131移动到一维运动装置的承载平台前，上下运动机构133再次上升将承书盒挑起，水平伸缩机构134伸出，使承书盒12前行到一维运动装置14的承载平台141上方，然后上下运动机构133下降，将承书盒放在承载平台141上，承载平台141可沿竖直导轨移动到出书口前。将书取走后，空的承书盒按以上操作逆向返回到书架上。
采用该取放模块具有显著的优点。一方面，通过控制三维运动装置13和一维运动装置14紧密配合的方式取书送书，大大提高了自助借书的工作效率，取书准确性高，减少了工作时间；又，相比于传统的方案，其机械操作中不会有整层图书的集体同时移动，负荷低，能耗低，噪声低，且降低了机械强度的要求，设备不易损坏；同时，借书操作不使用推挤图书的方式取书，且再加上承书盒的使用，机构不与书直接接触，可以让图书在整个操作中不受一点磨擦与损坏，大大减低图书损坏的风险；再者，通过合适设定承书盒的尺寸，例如可容纳多本图书，可以避免传统方案采用机械臂直接取书，无法满足图书多种尺寸要求的弊端。
在进一步的实施例中，自动取存物品的系统还包括返还模块。
请参考图2，返还模块包括二维运动装置21、驱动装置22、物品识别装置(未图示)、控制装置和多个回收仓24。二维运动装置包括第二水平导轨211和可移动地安装在第二水平导轨211上的第二移动平台212，第二移动平台212上设置有用于将书抛出的抛书装置。用于接书的多个回收仓沿第二移动平台的移动方向排布在第二水平导轨的下方。控制装置包括专用控制器23和与专用控制器23相耦合、对应于各回收仓24的位置而设置的定位单元(未图示)。物品识别装置配合第二移动平台设置并耦合到专用控制器。驱动单元22耦合到专用控制器23和第二移动平台。
优选地，物品识别装置为射频识别(RFID)装置，用于识别图书上的电子标签信息。抛书装置包括由电机驱动的皮带213，书放置在皮带213上并可由其带动而抛离第二移动平台212，落入相应回收仓。
工作时，根据物品识别装置的识别信息，控制第二移动平台沿第二水平导轨到达指定的回收仓上方后停止运动，第二移动平台上的皮带213沿垂直于导轨方向水平运动，将书抛出，调节皮带运动速度可以改变书落在回收仓中的位置，使其在回收仓内分布较为均匀。
相比于传统的采用专用的一组收集箱接收还书的方式，该返还模块不会有大的操作负荷，操作非常灵活，方便，并且能做到图书分类归还，具有很高的工作效率，节省了还书时间。另外，相比于传统的利用机械装置还书入架的方案，由于不是采用直接上架，就方便图书管理者在上架前检查图书情况并记录信息，避免图书的跟踪信息不全。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动取存物品的系统，包括取放模块，其特征在于，所述取放模块包括：
多层的存放架和排列在所述存放架上的规定位置的承载容器，物品按规定置于相应承载容器内；
多个三维运动装置，分别与所述存放架的各层对应设置，所述三维运动装置包括沿所述存放架的长度方向安装的第一水平导轨和位于所述第一水平导轨上的第一移动平台，所述第一移动平台上安装有二维运动模块，所述二维运动模块包括上下运动机构和水平伸缩机构，以及由所述上下运动机构和所述水平伸缩机构配合带动以拾取所述承载容器的拾取部件；
一维运动装置，包括竖直导轨和可移动地安装在所述竖直导轨上的承载平台，所述竖直导轨配合所述第一水平导轨设置以使所述承载容器可从所述第一移动平台上移至所述承载平台上或反向操作，物品的出入口靠近所述竖直导轨设置；
驱动单元，分别耦合到所述三维运动装置和所述一维运动装置；以及
控制单元，耦合到所述驱动单元。
2.如权利要求1所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述控制单元包括对应于所述规定位置而布置的定位单元。
3.如权利要求1所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述上下运动机构直接安装在所述第一移动平台的基座上，所述水平伸缩机构安装在所述上下运动机构上，所述拾取部件固定在所述水平伸缩机构上。
4.如权利要求1所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述存放架具有并列的两排架体，所述第一水平导轨平行地设置于所述两排架体之间，所述第一移动平台上安装有可使所述拾取部件转动180°以分别对不同架体上的承载容器实施动作的转动机构。
5.如权利要求1所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述承载容器的顶部设置有挡板，所述挡板的下方设有开口，所述拾取部件为位于所述水平伸缩机构上的可插入所述开口的细长构件。
6.如权利要求1所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述第一水平导轨为滑轨，所述第一移动平台为可移动地安装在所述第一水平导轨上的滑动平台。
7.如权利要求1-6任一项所述的自动取存物品的系统，其特征在于，还包括返还模块，所述返还模块包括：
二维运动装置，包括第二水平导轨和位于所述第二水平导轨上的第二移动平台，其上设置有用于将物品抛出的抛物装置；
多个接物品用的回收仓，位于第二水平导轨的下方，沿第二移动平台的移动方向排布；
物品识别装置，配合所述第二移动平台设置；
驱动装置，分别耦合到所述第二移动平台和所述抛物装置；以及
控制装置，包括专用控制器和对应于所述回收仓的位置而布置的定位单元，所述控制装置耦合到所述物品识别装置和所述驱动装置。
8.如权利要求7所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述抛物装置包括由电机驱动的皮带，物品放置在所述皮带上并可由其带动而抛离所述第二移动平台。
9.如权利要求7所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述第二水平导轨为滑轨，所述第二移动平台为可移动地安装在所述第二水平导轨上的滑动平台。
10.如权利要求1-6任一项所述的自动取存物品的系统，其特征在于，所述物品为图书。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHENZHEN YIMEI INDUSTRY SHEJI CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: XIE MIN Effective date: 20100521 Free format text: FORMER OWNER: CUI JIANJUN |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518000 10/F, HUAKAI BUILDING, NO.2121 SUNGANG EAST ROAD, LUOHU DISTRICT, SHENZHEN CITY, GUANGDONG PROVINCE TO: 518000 BUILDING W1B1, GAOXIN SOUTH ROAD 4, SOUTH ZONE OF SCIENCE PARK, NANSHAN DISTRICT, SHENZHEN CITY |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100521 Address after: 518000 Shenzhen City, Nanshan District science and Technology Park high-tech South Road four building W1B1 Patentee after: Shenzhen Yimei Industry Design Co., Ltd. Address before: 518000, ten building, Hua Kai building, No. 2121, Sungang East Road, Luohu District, Guangdong, Shenzhen Co-patentee before: Cui Jianjun Patentee before: Xie Min |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20100303 |