CN212686541U - 一种立体仓库系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种立体仓库系统，其包括包括存取机器人以及多个货架；所述货架呈弧形排列分布，每个所述货架分别设置有用于存放物料箱的单元格；所述存取机器人包括旋转驱动机构以及机械臂，所述旋转驱动机构与所述机械臂连接传动连接，所述旋转驱动机构可驱动所述机械臂沿所述货架的排列方向转动，且所述机械臂位于所述货架排列所呈弧形面的内侧。上述方案能解决目前待取螺栓配件料箱依靠人力搬送方式所存在的人力资源浪费、人力成本高、费时费力以及影响车间生产效率的问题。

Description

一种立体仓库系统

技术领域

本实用新型涉及螺栓分拣技术领域，尤其涉及一种立体仓库系统。

背景技术

为了方便于螺栓的使用，通常需要将杂乱无序的螺栓配件进行有序的分拣，使其有序地排列、并配以相应的垫片和螺母配件。

在螺栓分拣过程中，先将货架上的待取螺栓配件料箱送至料箱平台，然后通过料箱平台将待取螺栓配件料箱移动至取件装置的取料区域，再经取件装置将待取螺栓配件料箱中的螺栓配件移至整序装置、并经垫片/螺母上料装置和装盘下料装置完成螺栓分拣工作。

目前，由于货架上的待取螺栓配件料箱是依靠操作人员人力搬送至料箱平台上，所以不仅造成人力资源的浪费、增加人力成本，而且还费时费力、影响车间生产效率。

实用新型内容

本实用新型公开一种立体仓库系统，以解决目前待取螺栓配件料箱依靠人力搬送方式所存在的人力资源浪费、人力成本高、费时费力以及影响车间生产效率的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种立体仓库系统，其包括存取机器人以及多个货架；所述货架呈弧形排列分布，每个所述货架分别设置有用于存放物料箱的单元格；所述存取机器人包括旋转驱动机构以及机械臂，所述旋转驱动机构与所述机械臂连接传动连接，所述旋转驱动机构可驱动所述机械臂沿所述货架的排列方向转动，且所述机械臂位于所述货架排列所呈弧形面的内侧。

可选地，所述单元格的底面设置有相对的两根固定梁，且所述固定梁沿所述机械臂的物料箱存取方向延伸设置。

可选地，所述机械臂的执行端设置有取料货叉机构；所述取料货叉机构包括托臂，所述托臂的一端与所述机械臂的执行端端面连接、所托臂的另一端为背离所述机械臂的自由端，且所述托臂的宽度小于两根所述固定梁之间的间距。

可选地，所述取料货叉机构还包括限位部；所述限位部设置于所述机械臂的执行端端面、并位于所述托臂的上方，且所述限位部于所述托臂的两侧上方分别形成限位结构。

可选地，所述限位部包括安装梁以及翼板；所述安装梁沿所述托臂的延伸方向设置，且所述安装梁的一端与所述机械臂的执行端端面连接、所述安装梁的另一端为自由端；所述翼板设置于所述安装梁上，且所述翼板的两端分别位于所述安装梁的两侧、并朝向所述托臂所在的一侧弯曲形成挡板结构。

可选地，所述托臂与所述机械臂的执行端连接的一端设置有第一固定座，所述第一固定座与所述机械臂的执行端端面贴合、并与所述机械臂的执行端端面可拆卸连接；所述安装梁与所述机械臂的执行端连接的一端设置有第二固定座，所述第二固定座与所述机械臂的执行端端面贴合、并与所述机械臂的执行端端面可拆卸连接。

可选地，所述第一固定座设置有第一板筋，且所述第一板筋位于所述托臂的上方、并分别与所述第一固定座和所述托臂固定连接；所述第二固定座设置有第二板筋，且所述第二板筋位于所述安装梁的下方、并分别与所述第二固定座和所述安装梁固定连接。

可选地，所述托臂的上表面设置有至少两个凸部，且所述凸部沿所述托臂的延伸方向间隔分布。

可选地，所述货架邻近所述单元格的位置分别设置有电子标签，所述机械臂的执行端设置用于识别所述电子标签的电子标签阅读器。

可选地，所述机械臂的执行端端面设置有距离传感器，并可通过所述距离传感器监测所述机械臂的执行端与所述货架之间的距离。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型公开的立体仓库系统，通过将多个货架沿弧形排列分布，使得旋转驱动机构在驱动机械臂转动的过程中可以使机械臂沿弧形轨迹移动至待存取物料箱所在的货架前，进而通过机械臂完成物料箱的自动化存放作业；因此，不仅避免了人力资源的浪费、节约了人力成本，而且还具有省时省力的优点、提高了车间生产效率；同时，相较于将机械臂滑动设置于轨道上的方式，采用转动设置方式的机械臂还可以有效地避免机械臂的往复移动、使仓库空间得到有效利用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的立体仓库系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的立体仓库系统的俯视图；

图3为本实用新型实施例公开的货架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例公开的货架的局部放大图；

图5为本实用新型实施例公开的存取机器人的结构示意图；

图6为本实用新型实施例公开的取料货叉机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例公开的取料货叉机构搬送物料箱的使用状态示意图；

图8为图7的正视图；

附图标记说明：

100-存取机器人、110-底座、120-旋转驱动机构、130-机械臂、140-取料货叉机构、141-托臂、142-凸部、143-第一固定座、144-第一板筋、151-安装梁、152-翼板、153-第二固定座、154-第二板筋、

200-货架、210-固定梁、

300-物料箱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

请参考图1至图8所示，本实用新型实施例公开了一种立体仓库系统，所公开的立体仓库系统包括存取机器人100以及多个货架200。

其中，货架200呈弧形排列分布，每个货架200分别设置有多个用于存放物料箱300的单元格；存取机器人100可以包括底座110、旋转驱动机构120以及机械臂130，旋转驱动机构120设置于底座110上、并与机械臂130传动连接，旋转驱动机构120可驱动机械臂130沿货架200的排列方向转动，且机械臂130位于货架200排列所呈弧形面的内侧。

因此，旋转驱动机构120在驱动机械臂130转动的过程中、可以使机械臂130沿弧形轨迹移动至待存取物料箱300所在的货架200前，进而通过机械臂130完成物料箱300的自动化存放作业，不仅避免了人力资源的浪费、节约了人力成本，而且还具有省时省力的优点、提高了车间生产效率。

同时，相较于将机械臂130滑动设置于轨道上的方式，采用转动设置方式的机械臂130还可以有效地避免机械臂130的往复移动、使仓库空间得到有效利用，并避免了轨道等组件的铺设。

优选地，货架200呈圆弧形排列分布，旋转驱动机构120设置于货架200排列所呈圆弧形面的圆心位置，从而使得机械臂130的转动中心距离各货架200的存取半径基本相同；因此，可以避免因机械臂130的转动中心距离各货架200的存取半径不同而导致存取机器人100在对不同的货架200进行存取作业时、需对机械臂130进行额外的距离补偿调节，进而有效地降低存取机器人100的动作复杂程度及存取难度。

通常，机械臂130可以包括用于驱动机械臂130的执行端朝向货架200进退移动的伸缩驱动机构、以及用于驱动机械臂130的执行端沿货架200竖直方向升降的升降驱动机构，从而使得机械臂130的执行端移动至所要存取物料箱300的货架200的单元格处、完成物料箱300的存取；其中，旋转驱动机构120可以为步进电机或伺服电机等，伸缩驱动机构和升降驱动机构可以为液压缸或气缸等，因机械臂130的伸缩驱动机构以及升降驱动机构属于本领域常规技术，所以本实用新型实施例不再对机械臂130的具体结构进行赘述。

本实用新型实施例公开的存取机器人100中，机械臂130的执行端可以设置成货叉结构，也可以设置为夹爪或夹板等机构；本实用新型不限制机械臂130的执行端的种类结构。

其中，如图3和图4所示，货架200的单元格的底面可以设置有相对的两根固定梁210，且固定梁210沿机械臂130的物料箱300存取方向延伸设置；从而通过相对设置的两个固定梁210可以与物料箱300底面的阶梯结构配合，使阶梯结构的肩面搭载于固定梁210的顶面、将物料箱300支撑悬空于其底面的下方形成供货叉托臂141或夹板插入的空隙，从而方便于物料箱300的存取；并且，使阶梯结构的侧壁分别与两个固定梁210的内侧面贴合、对物料箱300起到限位固定作用，从而使物料箱300可以稳固地支撑放置于固定梁210上。

作为机械臂130的执行端的一种具体结构，机械臂130的执行端可以设置成取料货叉机构140；如图5和图6所示，取料货叉机构140可以包括托臂141，托臂141的一端与机械臂130的执行端端面连接、所托臂141的另一端为背离机械臂130的自由端，且托臂141的宽度小于两根固定梁210之间的间距，从而通过托臂141可以对物料箱300进行托举移动、将物料箱300存放于货架200的单元格中或从单元格中取出；其相较于夹爪机构具有结构简单、检修维护方便等优点。

为了提高托臂141托举移动物料箱300的稳定性及安全性，取料货叉机构140还可以包括限位部；限位部设置于机械臂130的执行端端面、并位于托臂141的上方，且限位部于托臂141的两侧上方分别形成限位结构，图7和图8所示，通过限位结构可以对托臂141上的物料箱300起到限位阻挡作用、防止物料箱300从托臂141的两侧滑落，进而提高了托臂141托举移动物料箱300的稳定性和安全性。

具体地，限位部包括安装梁151以及翼板152；安装梁151沿托臂141的延伸方向设置，且安装梁151的一端与机械臂130的执行端端面连接、安装梁151的另一端为自由端；翼板152设置于安装梁151上，且翼板152的两端分别位于安装梁151的两侧、并朝向托臂141所在的一侧弯曲形成挡板结构，从而通过挡板结构对托臂141上的物料箱300起到阻挡限位作用，并可以根据托臂141托举移动物料箱300的数量适应性地调整翼板152的设置数量、使每个物料箱300置对应相应的一个翼板152，进而有利于减轻限位部的整体重量。

容易理解的是，托臂141与机械臂130的执行端连接的一端设置有第一固定座143，第一固定座143与机械臂130的执行端端面贴合，从而通过第一固定座143可以增加托臂141端部与执行端端面的接触面积、提高托臂141安装固定的牢靠性；第一固定座143可以通过螺栓或螺丝等与机械臂130的执行端端面可拆卸连接，从而方便于托臂141的安装拆卸、以对其进行清洁维护等。

安装梁151与机械臂130的执行端连接的一端设置有第二固定座153，第二固定座153与机械臂130的执行端端面贴合，从而通过第二固定座153可以增加安装梁151端部与机械臂130的执行端端面的接触面积、提高安装梁151安装固定的牢靠性；第二固定座153可以通过螺栓或螺丝等与机械臂130的执行端端面可拆卸连接，从而方便于限位部的安装拆卸、以对其进行清洁维护等。

优选地，第一固定座143设置有第一板筋144，且第一板筋144位于托臂141的上方、并分别与第一固定座143和托臂141固定连接；第二固定座153设置有第二板筋154，且第二板筋154位于安装梁151的下方、并分别与第二固定座153和安装梁151固定连接；从而通过第一板筋144可以提高托臂141的抗弯强度、通过第二板筋154可以提高安装梁151的抗弯强度，并且第一板筋144和第二板筋154位于托臂141和安装梁151之间、使得机械臂130的执行端端面的面积得到有效利用，进而有利于减小执行端端面的面积、降低执行端的重量及制造成本。

为了避免托臂141在托举移动物料箱300的过程中出现物料箱300沿托臂141的延伸方向从托臂141的自由端滑落的问题，如图5和图6所示，可以在托臂141的上表面设置有至少两个凸部142，且凸部142沿托臂141的延伸方向间隔分布，从而使得托臂141上的物料箱300位于相邻的两个凸部142之间、通过凸部142对物料箱300起到限位固定作用，进而有效地避免了物料箱300沿托臂141的延伸方向滑落的问题。

其中，凸部142的设置数量可以根据托臂141托举移动物料箱300的数量而定；托臂141可以为板状结构件，也可以为间隔设置的栅条结构件；限位部也可以为分别与机械臂130的执行端端面直接连接的两根条形护板，且两根条形护板分别位于托臂141的两侧上方、并沿托臂141的延伸方向设置。

本实用新型实施例公开的立体仓库系统中，可以在货架200邻近单元格的位置分别设置有电子标签；相应地、机械臂130的执行端设置用于识别电子标签的电子标签阅读器；从而通过电子标签阅读器读取识别相应单元格处的电子标签、获取该电子标签对应单元格中的物料箱300的位置及其内螺栓配件的尺寸型号等信息，使得机械臂130的执行端可以精准快速地移动至所需的单元格处进行物料箱300的存取作业。

同时，机械臂130的执行端端面还可以设置距离传感器，并可通过距离传感器监测机械臂130的执行端与货架200之间的距离；从而机械臂130的执行端在货架200上进行存取作业时，通过距离传感器可以实时监测机械臂130的执行端与货架200之间的距离，避免机械臂130的执行端朝向货架200过渡移动而与货架200发生碰撞或因移动距离不足而影响物料箱300的存取；其中，距离传感器可以为红外距离传感器或超声波距离传感器等。

当然，为了控制托臂141的托举动作，可以在托臂141上设置称重传感器或距离传感器，从而可以监控托臂141的托举动作、保证物料箱300顺利存放；如在物料箱300存放过程中，若承重传感器的重量减轻或距离传感器的距离变动，则说明物料箱300已有效地放置于单元格的固定梁210上，完成存放作业；在物料箱300取出过程中，若承重传感器的重量增加或距离传感器的距离不变，则说明物料箱300已与托臂141有效接触，可以进行取出作业。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种立体仓库系统，其特征在于，包括存取机器人以及多个货架；所述货架呈弧形排列分布，每个所述货架分别设置有用于存放物料箱的单元格；所述存取机器人包括旋转驱动机构以及机械臂，所述旋转驱动机构与所述机械臂连接传动连接，所述旋转驱动机构可驱动所述机械臂沿所述货架的排列方向转动，且所述机械臂位于所述货架排列所呈弧形面的内侧。

2.根据权利要求1所述的立体仓库系统，其特征在于，所述单元格的底面设置有相对的两根固定梁，且所述固定梁沿所述物料箱的存取方向延伸设置。

3.根据权利要求2所述的立体仓库系统，其特征在于，所述机械臂的执行端设置有取料货叉机构；所述取料货叉机构包括托臂，所述托臂的一端与所述机械臂的执行端端面连接、所托臂的另一端为背离所述机械臂的自由端，且所述托臂的宽度小于两根所述固定梁之间的间距。

4.根据权利要求3所述的立体仓库系统，其特征在于，所述取料货叉机构还包括限位部；所述限位部设置于所述机械臂的执行端端面、并位于所述托臂的上方，且所述限位部于所述托臂的两侧上方分别形成限位结构。

5.根据权利要求4所述的立体仓库系统，其特征在于，所述限位部包括安装梁以及翼板；所述安装梁沿所述托臂的延伸方向设置，且所述安装梁的一端与所述机械臂的执行端端面连接、所述安装梁的另一端为自由端；所述翼板设置于所述安装梁上，且所述翼板的两端分别位于所述安装梁的两侧、并朝向所述托臂所在的一侧弯曲形成挡板结构。

6.根据权利要求5所述的立体仓库系统，其特征在于，所述托臂与所述机械臂的执行端连接的一端设置有第一固定座，所述第一固定座与所述机械臂的执行端端面贴合、并与所述机械臂的执行端端面可拆卸连接；所述安装梁与所述机械臂的执行端连接的一端设置有第二固定座，所述第二固定座与所述机械臂的执行端端面贴合、并与所述机械臂的执行端端面可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的立体仓库系统，其特征在于，所述第一固定座设置有第一板筋，且所述第一板筋位于所述托臂的上方、并分别与所述第一固定座和所述托臂固定连接；所述第二固定座设置有第二板筋，且所述第二板筋位于所述安装梁的下方、并分别与所述第二固定座和所述安装梁固定连接。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的立体仓库系统，其特征在于，所述托臂的上表面设置有至少两个凸部，且所述凸部沿所述托臂的延伸方向间隔分布。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的立体仓库系统，其特征在于，所述货架邻近所述单元格的位置分别设置有电子标签，所述机械臂的执行端设置用于识别所述电子标签的电子标签阅读器。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的立体仓库系统，其特征在于，所述机械臂的执行端端面设置有距离传感器，并可通过所述距离传感器监测所述机械臂的执行端与所述货架之间的距离。

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