CN219313660U - 一种智能无人超市自动周转系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能无人超市自动周转系统，自动周转系统用于从货架上转运货箱，自动周转系统包括：仓储机器人和进退轨道组件，仓储机器人可沿货架的长度方向从入口端移动至出口端，仓储机器人包括底座、设置在底座上的升降外框架、设置于升降外框架上的升降滑轨和升降同步带、设置在升降外框架一侧的货箱托盘，设置在升降外框架另一侧的卸货装置，升降同步带带动卸货装置沿升降滑轨做升降运动，通过卸货装置从货架上取出货箱并放置于货箱托盘上；仓储机器人可沿进退轨道组件往复运动。本系统可以通过仓储机器人将新的货箱放置在货架上，从而完成快速取货和补货，且能够一次运输多个新货箱，提高取货和补货效率。

Description

一种智能无人超市自动周转系统

技术领域

本实用新型属于无人售货及物流技术领域，具体涉及一种智能无人超市自动周转系统。

背景技术

超市或便利店是人们日常生活中必不可少的重要设施，随着人们生活水平的提高，人们对超市购物的需求也将进一步提升。然而，传统超市在售货和货物周转时需要借助人力和物力，无法满足全天24小时的运营，即使能做到也需要配备多个工作人员轮换，增加了经营成本。虽然现有的无人超市能够解决店员问题，但是现有的无人超市运营模式多为顾客需要自身进入超市内部购物，然后由顾客自主结算商品，因而要设置大量摄像头或传感器进行识别和防盗，设备成本高，同时需预留人行通道，浪费大量空间，空间利用率低，总建设成本高；并且需要大量展示货架，需人手频繁补货，运营成本高；且识别顾客所选购商品的算法有概率会错误，而且有可能存在不法分子钻空子，利用算法或传感器的漏洞，偷盗商品，造成损失。

公开号为CN209312143U的专利公开了一种基于机器视觉的机器人自动储售货系统。该专利包括外壳、位于外壳内的多个储货物架单元、多个分拣机器人单元、多个储售货数据库管理单元和储取货机器人，多个储货物架单元沿着外壳布置，且多个储货物架单元构成正多边形结构，储取货机器人位于所述正多边形的中心，且每间隔一条边布置一个分拣机器人单元和一个储售货数据库管理单元，每个储售货数据库管理单元均布置在对应边所布置的储货物架单元的外围，正多边形的边数为偶数。该专利为纯机器人自动储售，客户通过触摸屏下单，储取货机器人会从货架上取出对应物料盒，放置到分拣机器人附近，通过视觉设备拍照定位物料盒中物料的位置，并由分拣机器人将物料拿出并送出。补货过程则是反向的，送货人将物料的电子标签扫描，然后送入储售货物窗口，由分拣机器人结合机器视觉将物料放入物料盒中，最终物料盒被储货机器人放到货架上，完成补货。但是该专利无法解决以下问题：对场地要求较高，场地需要进行特殊建设，需要建设成圆形场地，而且大量空闲空间需保留在大机械臂与货架中间，空间利用率不高，增加用地成本，无法适用于空间紧张的地区；该系统需要顾客现场下单，并且无储存单个顾客订单多件货物的设施，外加上其只有三个取货窗口，每个取货窗口每次只能拿到一个货物，原理类似于贩卖机，当应用于超市场景以出售大需求量的日用品时，很可能会产生阻塞和等待，即大量顾客需要排队等待出货；补货效率低，需要送货人将所补货物逐件放入，然后由分拣机器人放入物料盒，再由储取货机器人把物料盒放回货架，无法做到同时转运多个物料盒，对于大储量的超市补货，耗时极长。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种智能无人超市自动周转系统，以解决上述技术问题，通过在无人超市的货架旁设置仓储机器人和进退轨道组件，由所述仓储机器人沿所述进退轨道组件往复运动，使得仓储机器人移动至目标货箱所在的横向位置，然后仓储机器人搭载的卸货装置通过升降滑轨运动到目标货箱所在的竖向位置，由卸货装置完成对目标货箱的抓取，并将抓取的目标货箱转运到货箱托盘上。本系统可以通过仓储机器人将新的货箱放置在货架上，从而完成快速取货和补货，且能够一次运输多个新货箱，提高取货和补货效率。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种智能无人超市自动周转系统，所述自动周转系统用于从货架上转运货箱，所述自动周转系统包括：

仓储机器人，所述仓储机器人设置在所述货架的一侧，所述仓储机器人可沿所述货架的长度方向从入口端移动至出口端，所述仓储机器人包括底座、设置在底座上的升降外框架、设置于所述升降外框架上的升降滑轨和升降同步带、设置在所述升降外框架一侧的货箱托盘，设置在所述升降外框架另一侧的卸货装置，所述升降同步带带动所述卸货装置沿所述升降滑轨做升降运动，通过所述卸货装置从所述货架上取出货箱并放置于所述仓储机器人上；且根据客户的订单信息为仓储机器人生成运动轨迹，并由任务规划算法指引整个操作流程，使得仓储机器人完成取出货箱和输送货箱的工作；

进退轨道组件，所述货架一侧设有进退轨道组件，或在相邻里两排货架之间的运输通道中设有进退轨道组件；所述仓储机器人置于所述进退轨道组件上，以使所述仓储机器人沿所述进退轨道组件往复运动。

优选的，所述升降外框架包括两个平行设置的竖梁，两个竖梁相对设置的一面均设置有升降滑轨，所述卸货装置通过升降滑动组件与所述升降滑轨滑动连接。

优选的，所述进退轨道组件包括底部轨道，所述底部轨道与所述仓储机器人底部装配连接，所述底部轨道包括至少一条行走轨道，所述仓储机器人底部设置有置于所述行走轨道上的行走轮。

更优选的，所述仓储机器人的底座与所述底部轨道装配，所述行走轮设置于所述底座的底部，且所述底座底部设置有多个行走轮，每条所述行走轨道对应至少一个行走轮，且所述底座的底部还设置有下抱紧轮，所述下抱紧轮设置在所述底座沿宽度方向的两侧，且每一侧均设置有至少一个下抱紧轮，所述行走轮的轮面与所述行走轨道的上端面抵接，所述下抱紧轮的轮面与所述行走轨道的外侧面抵接，从而实现下抱紧轮对行走轨道的抱紧，防止仓储机器人的倾倒。

优选的，所述仓储机器人的底座设置有驱动所述行走轮运动的第一驱动电机、驱动所述升降同步转动的第二驱动电机。

优选的，所述底座还连接有拖链，所述底部轨道还包括拖链槽，所述拖链槽设置在所述两个平行设置的行走轨道之间，所述拖链能够使底座在底部轨道上平稳运行。

优选的，所述进退轨道组件还包括设置于所述底部轨道上方的支撑框架、设置于所述支撑框架上方的顶部轨道，所述支撑框架包括置于所述底部轨道前端的前支撑框架和置于所述底部轨道后端的后支撑框架，所述顶部轨道的前后端分别与所述前支撑框架和后支撑框架的顶部连接，所述升降外框架的顶部设置有与所述顶部轨道滑动连接的滑动组件。

优选的，所述滑动组件包括设置在所述升降外框架顶部的移动轮，所述移动轮的轮面与所述顶部轨道的竖向轨面接触，以使所述移动轮能够沿所述顶部轨道滑动。

优选的，所述滑动组件还包括上抱紧装置，所述上抱紧装置包括若干个成对设置的上抱紧轮，所述上抱紧轮通过导向轮轴安装在所述升降外框架顶部，具体的，上抱紧轮安装于上横梁主板上，且所述上抱紧轮位于所述顶部轨道的竖向轨面的两侧，以使所述上抱紧轮能够夹持所述顶部轨道的竖向轨面，从而确保仓储机器人在移动过程中，上抱紧轮能够配合移动轮在所述顶部轨道上平稳滑动，同时还可以防止仓储机器人的升降外框架顶部发生侧倾。

优选的，所述升降外框架上还设置有平衡装置，所述平衡装置包括平衡滑轮、连接绳和配重块，所述平衡滑轮设置在所述卸货装置上方，进一步的所述平衡滑轮可设置于所述升降外框架的顶部，具体的，平衡滑轮可通过滑轮安装件设置在所述滑动顶板上，且在所述滑动顶板的两端均设置有滑轮安装件，所述滑轮安装件沿所述顶部轨道的长度方向设置，所述滑轮安装件的两端各设置有一个平衡滑轮，所述滑轮安装件上的平衡滑轮从所述滑动顶板的两侧伸出，防止平衡滑轮在转动过程中与所述滑动顶板发生碰撞；配重块通过滑轨件与所述升降外框架背离卸货装置的一侧滑动连接，所述卸货装置和所述配重块分别与绕在所述平衡滑轮上的连接绳的两端连接。具体的，平衡滑轮为V型轮，这样可以使得连接绳绕在所述平衡滑轮的V型轮面上不易脱离，且连接绳的一端与所述卸货装置连接，另一端与配重块连接，从而使得卸货装置在做升降运动时，与升降滑动组件连接的配重块可以平衡卸货装置的重量，使卸货装置的升降运动更加平稳。

优选的，所述卸货装置通过升降滑动组件与内置于所述升降外框架中的升降同步带连接，升降同步带为皮带或者链轮，所述升降同步带的两端分别绕在升降外框架底部和顶部处的同步轮上，且在升降外框架两侧的竖梁中均设置有升降同步带，所述升降滑动组件包括升降连接板、升降滑板，所述升降连接板横跨在所述升降外框架的两个相对设置的竖梁之间，所述卸货装置与所述升降连接板连接，在所述升降连接板的两端均固定设置有升降滑板，且升降滑板的外侧设置有滑块或滑轮，所述升降滑板通过滑块或滑轮与所述升降外框架的竖梁内侧的升降滑轨滑动连接，升降连接板或升降滑板与所述升降同步带固定连接，以使所述升降同步带在运动过程中能够带动所述升降连接板或升降滑板进行升降运动。

优选的，升降滑板可以与升降连接板一体成型，也可以分体设置，然后通过连接件将二者固定连接，升降连接板或升降滑板通过同步压板与所述升降同步带固定连接，所述同步压板可安装在所述升降连接板的两端，也可安装在所述升降滑板上，具体的，所述同步压板与所述升降同步带固定连接，以使所述升降同步带在运动过程中能够带动所述同步压板进行升降运动，进而带动升降滑板、升降连接板、卸货装置共同做升降运动。

更优选的，所述升降滑动组件还包括用于与所述连接绳连接的配重拉板，所述配重拉板设置在所述升降滑板的一侧，且所述配重拉板与所述配重块相对设置，这样可以使得当配重拉板随升降滑板上下移动时，与配重拉板相对的配重块同时也做相对运动，且由于配重拉板和配重块相对设置可以确保连接绳不会发生扭转。

优选的，所述货架设置多个，每相邻两个货架之间均设有一个仓储机器人和与其配套的进退轨道组件。

优选的，所述卸货装置包括底托、卸货箱体、置于所述卸货箱体中的货箱抱手，所述底托的一端与所述升降滑动组件连接，所述卸货箱体相对于所述底托转动安装，所述货箱抱手相对于所述卸货箱体滑动安装。

具体的，所述底托的一端与所述升降滑动组件中的升降连接板固定连接，底托可以随着升降连接板一起完成升降运动。

优选的，所述卸货箱体通过转盘组件与所述底托转动安装，所述转盘组件包括转盘电机、同步带、主动轮、从动同步轮，所述转盘电机安装于所述卸货箱体上，所述从动同步轮与所述底托转动安装，且所述从动同步轮的上端面与所述底部框架固定连接，所述同步带的两端分别绕在所述主动轮和所述从动同步轮上，所述转盘电机驱动所述从动同步轮转动以带动所述底部框架转动。

卸货箱体相对于底托转动的实现方式为：所述转盘电机带动主动轮转动，主动轮通过同步带带动从动同步轮转动，而由于从动同步轮转动连接在底托上，因而在从动同步轮连转动时与其连接的底部框架也会随之转动，进而整个卸货箱体也随着转动，从动同步轮可与所述底托通过轴承转动连接，轴承可承受较大的径向负载与轴向负载，连接可靠稳固。

优选的，所述卸货箱体包括底部框架、和置于所述底部框架宽度方向两侧的外部侧板，所述底部框架与所述底托转动安装，所述底部框架上还安装有驱动所述货箱抱手相对于卸货箱体滑动的抱手驱动装置。

有益效果：

本实用新型的智能无人超市自动周转系统，通过在无人超市的货架旁设置仓储机器人和进退轨道组件，由所述仓储机器人沿所述进退轨道组件往复运动，使得仓储机器人移动至目标货箱所在的横向位置，然后仓储机器人搭载的卸货装置通过升降滑轨运动到目标货箱所在的竖向位置，由卸货装置完成对目标货箱的抓取，并将抓取的目标货箱转运到货箱托盘上。仓储机器人在运动过程中，可以依次抓取转运多个目标货箱并放置在仓储机器人，从而实现单次转运多个货箱的效果，以提高超市转运效率；且本系统可以通过仓储机器人将新的货箱放置在货架上，从而完成补货，且能够一次运输多个新货箱，提高补货效率。

本实用新型的智能无人超市自动周转系统能够适用于无人超市，且能够通过仓储机器人完成自动化取货、补货运营，无需人工管理超市，快速可靠不出错，可二十四小时运营不间断，方便顾客生活，增加夜间收益，极大降低超市运营成本。

本实用新型的自动周转系统取消展示货架，无需预料人行通道，只需留出供进退轨道组件安装的空间即可，通过仓储机器人直接吞吐商品货箱，使得空间利用得到大幅度提升，进而本系统能够适用于使用场景较小的超市；本实用新型可使得超市仓储库存增大，货箱容货量高，无需频繁补货；相比现有技术，无需大量传感设备进行识别和监控，成本低，并且顾客不可进入超市内部，提高安全性。

附图说明

图1 所示为一种智能无人超市自动周转系统的整体结构图；

图2 所示为仓储机器人和进退轨道装配后的结构示意图；

图3所示为图2中A处仓储机器人顶部的滑动组件结构图；

图4所示为仓储机器人去除底座外壳的结构图；

图5所示为仓储机器人去除底座外壳的另一视角结构图；

图6所示为仓储机器人去除一侧升降外框架的结构图；

图7所示为仓储机器人去除一侧升降外框架和升降滑轨的结构图；

图8所示为图7中B处的结构放大图；

图9所示为仓储机器人中卸货装置的主视图；

图10所示为仓储机器人中卸货装置立体视角下的结构图；

图11所示为仓储机器人中卸货装置去除一侧外部侧板的结构示意图；

图12所示为仓储机器人中卸货装置去除一侧外部侧板的主视图；

图13所示为仓储机器人中卸货装置仰视视角下的结构示意图；

图14所示为仓储机器人中卸货装置去除底托后仰视视角的结构示意图。

附图标记

1、货架；

2、仓储机器人；21、卸货装置；211、底托；212、卸货箱体；2121、底部框架；21211、垫圈块；21212、第二限位块；2122、外部侧板；21221、外部侧板的前端；21222、外部侧板的后端；213、货箱抱手；2131、内部侧板；21311、内部侧板的前端；21312、内部侧板的后端；2132、夹层侧板；2133、推杆；214、转盘组件；2141、转盘电机；2142、主动轮；2143、同步带；2144、从动同步轮；2145、第一限位块；2151、第一转向轮；2152、第二转向轮；216、转杆；2161、转杆电机；217、抱手驱动装置；2171、主动链轮；2172、从动链轮；2173、传动链条；2174、链条托板；22、升降外框架；221、升降滑轨；222、升降同步带；223、配重块；224、配重拉板；225、平衡滑轮；23、底座；231、行走轮；232、下抱紧轮；233、第一驱动电机；234、第二驱动电机；24、货箱托盘；25、滑动组件；251、滑动顶板；252、横梁主板；253、移动轮；254、上抱紧轮；261、升降连接板；262、升降滑板；263、同步压板；

3、进退轨道；31、底部轨道；32、前支撑框架；33、后支撑框架；34、顶部轨道；

4、目标货箱；

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

下面以具体实施例详细介绍本实用新型的技术方案。

实施例1

参考图1和2所示，一种智能无人超市自动周转系统，所述自动周转系统用于从货架1上转运货箱，所述自动周转系统包括：仓储机器人2和进退轨道3组件，所述仓储机器人2设置在所述货架1的一侧，所述仓储机器人2可沿所述货架1的长度方向从入口端移动至出口端，所述仓储机器人2包括底座23、设置在底座23上的升降外框架22、设置于所述升降外框架22上的升降滑轨221和升降同步带222、设置在所述升降外框架22一侧的货箱托盘24，设置在所述升降外框架22另一侧的卸货装置21，所述升降同步带222带动所述卸货装置21沿所述升降滑轨221做升降运动，通过所述卸货装置21从所述货架1上取出货箱并放置于所述仓储机器人2上；且根据客户的订单信息为仓储机器人2生成运动轨迹，并由任务规划算法指引整个操作流程，使得仓储机器人2完成取出货箱和输送货箱的工作；所述货架1一侧设有进退轨道3组件，或在相邻里两排货架1之间的运输通道中设有进退轨道3组件；所述仓储机器人2置于所述进退轨道3组件上，以使所述仓储机器人2沿所述进退轨道3组件往复运动。

所述货架1用于存放若干个货箱；所述货箱按种类、单位数量储存商品，从而使货架1成为商品的保管区域；该货架1可直接吞吐存放商品货箱，相邻货架1之间只需留有供仓储机器人2通过的通道即可，缩小了相邻货架1之间的间隔，进而使得本实施例的无人超市系统可取消传统超市中的展示货架1，极大增加空间利用率，提高了货架1的仓储量，无需频繁补货；

所述升降外框架22包括两个平行设置的竖梁，两个竖梁相对设置的一面均设置有升降滑轨221，所述卸货装置21通过升降滑动组件25与所述升降滑轨221滑动连接。

所述进退轨道3组件包括底部轨道31，所述底部轨道31与所述仓储机器人2底部装配连接，所述底部轨道31包括至少一条行走轨道，所述仓储机器人2底部设置有置于所述行走轨道上的行走轮231。

这样设置，使得仓储机器人2通过进退轨道3沿货架1的长度方向移动，且仓储机器人2根据提前规划好的运动轨迹，运动到目标货箱4所在的横向位置（横向位置即货架1的长度方向），并行地，仓储机器人2搭载的卸货装置21通过升降滑轨221运动到目标货箱4所在的竖向位置（竖向位置即货架1的高度位置），然后卸货装置21会将其开口旋转至对准目标货箱4，完成目标货箱4的抓取，并将抓取的目标货箱4转运到货箱托盘24上。

所述仓储机器人2的底座23与所述底部轨道31装配，所述行走轮231设置于所述底座23的底部，且所述底座23底部设置有多个行走轮231，每条所述行走轨道对应至少一个行走轮231，且所述底座23的底部还设置有下抱紧轮232，下抱紧轮232优选为滚轮轴承，所述下抱紧轮232设置在所述底座23沿宽度方向的两侧，且每一侧均设置有至少一个下抱紧轮232，所述行走轮231的轮面与所述行走轨道的上端面抵接，所述下抱紧轮232的轮面与所述行走轨道的外侧面抵接，从而实现下抱紧轮232对行走轨道的抱紧，防止仓储机器人2的倾倒。

参考图5和6所示，所述仓储机器人2的底座23设置有驱动所述行走轮231运动的第一驱动电机233、驱动所述升降同步转动的第二驱动电机234。第一驱动电机233和第二驱动电机234可为单轴驱动电机或双轴驱动电机，本实施例第一驱动电机233和第二驱动电机234优选为双轴驱动电机，通过双轴驱动电机可以同时带动位于两条行走轨道上相对设置的行走轮231正转和反转，从而完成底座23在底部轨道31上的前后行走，通过双轴驱动电机也可驱动升降外框架22两侧的升降同步带222能够同步运动，进而节省电机的数量。

所述底座23还连接有拖链，所述底部轨道31还包括拖链槽，所述拖链槽设置在所述两个平行设置的行走轨道之间，所述拖链能够使底座23在底部轨道31上平稳运行。

参考图7和8所示，所述卸货装置21通过升降滑动组件25与内置于所述升降外框架22中的升降同步带222连接，升降同步带222为皮带或者链轮，所述升降同步带222的两端分别绕在升降外框架22底部和顶部处的同步轮上，且在升降外框架22两侧的竖梁中均设置有升降同步带222，所述升降滑动组件25包括升降连接板261、升降滑板262，所述升降连接板261横跨在所述升降外框架22的两个相对设置的竖梁之间，所述卸货装置21与所述升降连接板261连接，在所述升降连接板261的两端均固定设置有升降滑板262，且升降滑板262的外侧设置有滑块或滑轮，所述升降滑板262通过滑块或滑轮与所述升降外框架22的竖梁内侧的升降滑轨221滑动连接，升降连接板261或升降滑板262与所述升降同步带222固定连接，以使所述升降同步带222在运动过程中能够带动所述升降连接板261或升降滑板262进行升降运动。

升降滑板262可以与升降连接板261一体成型，也可以分体设置，然后通过连接件将二者固定连接，升降连接板261或升降滑板262通过同步压板263与所述升降同步带222固定连接，所述同步压板263可安装在所述升降连接板261的两端，也可安装在所述升降滑板262上，具体的，所述同步压板263与所述升降同步带222固定连接，以使所述升降同步带222在运动过程中能够带动所述同步压板263进行升降运动，进而带动升降滑板262、升降连接板261、卸货装置21共同做升降运动。

所述货架1设置多个，每相邻两个货架1之间均设有一个仓储机器人2和与其配套的进退轨道3组件。进退轨道3组件可以使得仓储机器人2的运动轨迹限于进退轨道3组件内，仓储机器人2由上方的移动轮253、上抱紧轮254和底部的行走轮231、下抱紧轮232连接进退轨道3组件中的轨道，确保仓储机器人2在移动时能始终保持直立状态。仓储机器人2横向移动由第一驱动电机233进行驱动，移动距离根据设置在底座23上的激光测距传感器所得数据进行调节，设置在底部轨道31上的限位挡板能避免仓储机器人2与支撑框架碰撞。仓储机器人2上的卸货装置21升降由第二驱动电机234驱动，第二驱动电机234经置于升降外框架22内的升降同步带222带动升降滑板262连接的滑块或滑轮在升降滑轨221内上下移动，卸货装置21在升降过程中将货架1上的货箱取出并存放于升降外框架22后方的货箱托盘24，用于暂放货箱。

参考图9和10所示，所述卸货装置21包括底托211、卸货箱体212、置于所述卸货箱体212中的货箱抱手213，所述底托211的一端与所述升降滑动组件25连接，所述卸货箱体212相对于所述底托211转动安装，所述货箱抱手213相对于所述卸货箱体212滑动安装。所述底托211的一端与所述升降滑动组件25中的升降连接板261固定连接，底托211可以随着升降连接板261一起完成升降运动。

参考图13和14所示，所述卸货箱体212通过转盘组件214与所述底托211转动安装，所述转盘组件214包括转盘电机2141、同步带2143、主动轮2142、从动同步轮 2144，所述转盘电机2141安装于所述卸货箱体212上，所述从动同步轮 2144与所述底托211转动安装，且所述从动同步轮 2144的上端面与所述底部框架2121固定连接，所述同步带2143的两端分别绕在所述主动轮2142和所述从动同步轮 2144上，所述转盘电机2141驱动所述从动同步轮 2144转动以带动所述底部框架2121转动。优选的，从动同步轮 2144朝向所述底部框架2121的一面固定有第一限位块2145，底部框架2121朝向所述底托211的一面固定连接有垫圈块21211和固定于垫圈块21211两侧的第二限位块21212，所述垫圈块21211与从动同步轮2144的内圈转动连接，因而从动同步轮 2144正向转动时，当第一限位块2145与其中一个第二限位块21212接触后，从动同步轮 2144会推动底部框架2121随从动同步轮 2144一起转动，反之，当从动同步轮 2144反向转动时，当第一限位块2145与另中一个第二限位块21212接触后，从动同步轮 2144会推动底部框架2121随从动同步轮 2144一起转动。

参考图10所示，所述卸货箱体212包括底部框架2121、和置于所述底部框架2121宽度方向两侧的外部侧板2122，所述底部框架2121与所述底托211转动安装，所述底部框架2121上还安装有驱动所述货箱抱手213相对于卸货箱体212滑动的抱手驱动装置217。

所述抱手驱动装置217包括主动链轮2171、从动链轮2172、驱动所述主动链轮2171转动的第三驱动电机、连接主动链轮2171和从动链轮2172的传动链条2173，所述第三驱动电机安装于所述卸货箱体212中，所述货箱抱手213包括内部侧板2131、夹层侧板2132和推杆2133，所述夹层侧板2132设置于所述内部侧板2131和所述外部侧板2122之间，所述推杆2133安装在底部框架2121两侧的内部侧板2131之间，所述夹层侧板2132的两侧分别与所述外部侧板2122和所述内部侧板2131通过滑动组件25滑动连接，所述夹层侧板2132与所述传动链条2173固定连接，具体的，所述夹层侧板2132与所述传动链条2173通过链条托板2174或链条夹板固定连接，以使所述传动链条2173带动所述夹层侧板2132移动，所述夹层侧板2132与所述内部侧板2131之间还连接有同步传动系统，以使所述内部侧板2131可控的与所述夹层侧板2132同步伸出和收回。

所述外部侧板2122设置有两块，其固定设置在所述底部框架2121沿宽度方向的两侧，每个外部侧板2122的内侧均滑动连接有夹层侧板2132，所述外部侧边的内侧设置有滑轨，所述夹层侧板2132的外侧设置有与滑轨滑动安装的滑块，而夹层侧板2132的内侧设置有滑轨，内部侧板2131的外侧设置有与所述夹层侧板2132上的滑轨配合的滑块，因而所述夹层侧板2132能够相对于所述外部侧板2122滑动，所述内部侧板2131能够在所述夹层侧板2132上滑动，且由于外部侧板2122设置有两块，因而相应的夹层侧板2132和内部侧板2131也设有两块，且在两块相对设置的内部侧板2131之间安装有推杆2133，所述推杆2133用于和内部侧板2131一起伸出，从而将放置在卸货箱体212中的货箱推出。

所述第三驱动电机为双轴驱动电机，通过第三驱动电机可同时驱动位于底部框架2121两侧的主动链轮2171和传动链条2173同时转动，从而使得位于所述底部框架2121宽度方向两侧的夹层侧板2132同时运动，确保了货箱抱手213两侧运动的同步性。

参考图11和12所示，所述同步传动系统包括设置在夹层侧板2132上的第一转向轮2151和第二转向轮2152、用于连接内部侧板2131和外部侧板2122的第一转向带（图中未示出）和第二转向带（图中未示出），所述第一转向轮2151设置在所述夹层侧板2132的前端处，第一转向轮2151远离所述卸货箱体212出口端设置，第二转向轮2152靠近所述卸货箱体212出口端设置，所述第二转向轮2152设置在所述夹层侧板2132的后端处，所述第一转向带绕经所述第一转向轮2151，且所述第一转向带的一端与所述内部侧板的后端21312连接，所述第一转向带的另一端与外部侧板的后端21222连接，所述第二转向带绕经所述第二转向轮2152，所述第二转向带的一端与所述内部侧板的前端21311连接，所述第二转向带的另一端与外部侧板的前端21221连接。这样设置，当所述链条带动夹层侧板2132朝卸货箱体212的出口端移动时 ，由于第二转向轮2152随着夹层侧板2132一起向后移动，第二转向带的一端固定在所述外部侧板2122上不动，因而第二转向轮2152在移动时会使第二转向带受到拉力，以使第二转向带的另一端随之向后移动，并带动与第二转向带连接的内部侧板2131向后移动，进而完成内部侧板2131从卸货箱体212中伸出，因而是由第二转向轮2152配合第二转向带来拉动内部侧板2131完成伸出工作；当所述链条带动夹层侧板2132朝卸货箱体212的内部移动时 ，由于第一转向轮2151随着夹层侧板2132一起向卸货箱体212内完成收回动作，此时第一转向带的一端固定在所述外部侧板的后端21222不动，因而第一转向轮2151在移动时会使第一转向带收到拉力，以使第一转向带的另一端随之向后移动，并带动与第一转向带连接的内部侧板2131向后移动，进而完成内部侧板2131收回至卸货箱体212中，因而是由第一转向轮2151配合第一转向带来拉动内部侧板2131完成收回工作。同步传动系统能够实现夹层侧板2132拉动所述内部侧板2131完成伸出和收回动作，从而实现对货架1上的货箱的抱取并收回至所述货箱托盘24上。

所述第一转向带的两端与所述内部侧板2131和所述外部侧板2122均通过皮带压板固定连接，所述第二转向带的两端与所述内部侧板2131和所述外部侧板2122均通过皮带压板固定连接，需要注意的是，第一转向带和第二转向带并非是环形带，而是一根具有首位端的直线皮带，所述第一转向轮2151和所述第二转向轮2152设置在夹层侧边的不同高度位置处，且所述第一转向带和所述第二转向带也设置在不同高度处，这样可以防止第一转向带和第二转向带在拉动过程中互相影响。

所述货箱抱手213还包括设置于所述内部侧板2131后端处的转杆216和转杆电机2161，所述转杆电机2161可驱动所述转杆216转动。所述卸货箱体212还包括前部侧板，在所述底部框架2121的上方还设置有用于放置货箱的货框板，所述卸货箱体212远离所述前部侧板的一端为开口端，这样可以使得所述货箱抱手213在所述卸货箱体212中完成伸出和收回。所述转盘电机2141固定在所述底部框架2121上，所述第三驱动电机安装在所述货框板与所述底部框架2121之间，这样可以使第三驱动电机隐藏在所述货框板下方，使得货箱放置在货框板上时不会碰到第三驱动电机，确保第三驱动电机的安装。

基于上述结构，当卸货装置21从货架1上获取货箱时，其动作流程为：首先，卸货装置21在升降滑动组件25的带动下到达货架1上的目标货箱4所在的高度，卸货箱体212在转盘电机2141的驱动下旋转，使得卸货箱体212的开口端朝向目标货箱4，然后，货箱抱手213受控相对于卸货箱体212中的外部侧板2122伸出，使得货箱抱手213中的夹层侧板2132和内部侧板2131进入货架1内，且内部侧板2131后端处的转杆216位于货架1上的目标货箱4之后，转杆216受转杆电机2161驱动旋转至横向，使转杆216与货架1上的目标货箱4抵接，最后，传动链条2173带动夹层侧板2132运动，以使内部侧板2131随夹层侧板2132收回，由于转杆216处于横置状态，当内部侧板2131收回时，转杆216抵住目标货箱4的后侧将目标货箱4推入卸货箱体212的货框板内。由于仓储机器人2的升降外框架22上还设置有若干个沿竖向间隔排列的货箱托盘24，因此可以通过卸货装置21将货箱存放至仓储机器人2上的货箱托盘24，其动作流程为：首先，卸货箱体212受控旋转，使卸货箱体212的开口端朝向所述货箱托盘24的进口，然后，夹层侧板2132和内部侧板2131受控伸出，并由连接在内部侧板2131之间的推杆2133将货箱推至货箱托盘24上，并通过转杆电机2161驱动转杆216旋转至竖向状态，最后，夹层侧板2132和内部侧板2131在抱手驱动装置217的作用下缩回，完成货箱转运至货箱托盘24上的工作，以此往复，通过卸货装置21将货架1上的目标货箱4依次存放至所述货箱托盘24上，并通过仓储机器人2将货箱输送至货架1出口端处的输送线处，且卸货装置21设置在所述升降外框架22朝向输送线的一侧，这样便于卸货装置21从货箱托盘24上将目标货箱4取出并放置在所述输送线上。

实施例2

参考图2和3所示，本实施例仅描述与上述实施例不同之处，其他技术特征相同，在本实施例中，所述进退轨道3组件还包括设置于所述底部轨道31上方的支撑框架、设置于所述支撑框架上方的顶部轨道34，所述支撑框架包括置于所述底部轨道31前端的前支撑框架32和置于所述底部轨道31后端的后支撑框架33，所述顶部轨道34的前后端分别与所述前支撑框架32和后支撑框架33的顶部连接，所述升降外框架22的顶部设置有与所述顶部轨道34滑动连接的滑动组件25。

所述滑动组件25包括设置在所述升降外框架22顶部的移动轮253，所述移动轮253的轮面与所述顶部轨道34的竖向轨面接触，以使所述移动轮253能够沿所述顶部轨道34滑动。

所述滑动组件25通过安装组件安装于所述升降外框架22上，所述安装组件包括横跨于所述升降外框架22顶部的滑动顶板251、安装在所述滑动顶板251上的上横梁主板252，移动轮253安装于所述上横梁主板252上，滑动顶板251的两端与所述升降外框架22的两个相对设置的竖梁顶部固定连接，上横梁主板252安装在所述滑动顶板251的顶面，且与滑动顶板251垂直设置，所述移动轮253为V型轮，所述移动轮253的轮面与所述顶部轨道34的竖向轨面接触，以使所述移动轮253能够沿所述顶部轨道34滑动，在所述上横梁主板252的前后端均设置有至少一个所述V型轮，由于仓储机器人2的升降外框架22具有一定的高度，且当仓储机器人2的货箱托盘24放置多个货箱时，仓储机器人2的整体重量也会变大，若只是在仓储机器人2的底部设置底部轨道31，则仓储机器人2在运行过程中平稳性会受一定的影响，而本申请设置支撑框架以及顶部轨道34，这样便于所述仓储机器人2在沿底部轨道31滑动时，升降外框架22顶部也能够通过滑动组件25中的移动轮253在所述顶部轨道34上滑动，从而使得仓储机器人2移动过程中在高度方向的两端均能够平稳滑动，保证了移动过程中的稳定性。

实施例3

本实施例仅描述与上述实施例不同之处，其他技术特征相同，在本实施例中，所述滑动组件25还包括上抱紧装置，所述上抱紧装置包括若干个成对设置的上抱紧轮254，所述上抱紧轮254通过导向轮轴安装在所述升降外框架22顶部，具体的，上抱紧轮254安装于上横梁主板252上，且所述上抱紧轮254位于所述顶部轨道34的竖向轨面的两侧，以使所述上抱紧轮254能够夹持所述顶部轨道34的竖向轨面，从而确保仓储机器人2在移动过程中，上抱紧轮254能够配合移动轮253在所述顶部轨道34上平稳滑动，同时还可以防止仓储机器人2的升降外框架22顶部发生侧倾。 所述上抱紧轮254优选为滚轮轴承。

所述顶部轨道34的一侧或两侧还设置有用于连接前支撑框架32和后支撑框架33的连接横梁，所述连接横梁能够在前支撑框架32和后支撑框架33之间起到稳固连接作用，使得前支撑框架32和后支撑框架33能够稳固的置于底部轨道31和顶部轨道34之间。

所述顶部轨道34为角钢件，所述角钢件的其中一个侧边水平设置于所述前支撑框架32和后支撑框架33之间，所述角钢件的另一侧边竖向设置于所述前支撑框架32和后支撑框架33之间以形成供移动轮253和上抱紧轮254夹持的竖向轨面。且角钢件结构简单，成本较低，便于安装和拆卸。

本实施例设置由底部轨道31、支撑框架、顶部轨道34组成的所述进退轨道3组件，从而使得进退轨道3组件形成一个稳固的外框架结构，确保仓储机器人2能够稳固的在顶部轨道34和底部轨道31之间平稳运行，避免仓储机器人2在前后运行、以及卸货装置21在升降过程中出现侧倾和侧翻情况，同时进退轨道3组件的模块化设计便于该进退轨道3组件的现场搭建和拆卸，同时可以根据应用场景空间的大小，及时调整底部轨道31、支撑框架、顶部轨道34的尺寸，以使货架1间的空间得到合理应用。

实施例4

本实施例仅描述与上述实施例不同之处，其他技术特征相同，在本实施例中，参考图6和7所示，所述升降外框架22上还设置有平衡装置，所述平衡装置包括平衡滑轮225、连接绳和配重块223，所述平衡滑轮225设置在所述卸货装置21上方，进一步的所述平衡滑轮225可设置于所述升降外框架22的顶部，具体的，平衡滑轮225可通过滑轮安装件设置在所述滑动顶板251上，且在所述滑动顶板251的两端均设置有滑轮安装件，所述滑轮安装件沿所述顶部轨道34的长度方向设置，所述滑轮安装件的两端各设置有一个平衡滑轮225，所述滑轮安装件上的平衡滑轮225从所述滑动顶板251的两侧伸出，防止平衡滑轮225在转动过程中与所述滑动顶板251发生碰撞；配重块223通过滑轨件与所述升降外框架22背离卸货装置21的一侧滑动连接，所述卸货装置21和所述配重块223分别与绕在所述平衡滑轮225上的连接绳的两端连接。具体的，平衡滑轮225为V型轮，这样可以使得连接绳绕在所述平衡滑轮225的V型轮面上不易脱离，且连接绳的一端与所述卸货装置21连接，另一端与配重块223连接，从而使得卸货装置21在做升降运动时，与升降滑动组件25连接的配重块223可以平衡卸货装置21的重量，使卸货装置21的升降运动更加平稳。

本实施例中，所述升降滑动组件25还包括用于与所述连接绳连接的配重拉板224，升降滑板262和配重块223通过连接绳经上方的平衡滑轮225连接，以平衡重量。所述配重拉板224设置在所述升降滑板262的一侧，且所述配重拉板224与所述配重块223相对设置，这样可以使得当配重拉板224随升降滑板262上下移动时，与配重拉板224相对的配重块223同时也做相对运动，且由于配重拉板224和配重块223相对设置可以确保连接绳不会发生扭转。

以上对本实用新型所提供的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的原理的前提下，还可以本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能无人超市自动周转系统，其特征在于，自动周转系统用于从货架(1)上转运货箱，所述自动周转系统包括：

仓储机器人(2)，所述仓储机器人(2)设置在所述货架(1)的一侧，所述仓储机器人(2)可沿所述货架(1)的长度方向从入口端移动至出口端，所述仓储机器人(2)包括底座(23)、设置在底座(23)上的升降外框架(22)、设置于所述升降外框架(22)上的升降滑轨(221)和升降同步带(222)、设置在所述升降外框架(22)一侧的货箱托盘(24)，设置在所述升降外框架(22)另一侧的卸货装置(21)，所述升降同步带(222)带动所述卸货装置(21)沿所述升降滑轨(221)做升降运动，通过所述卸货装置(21)从所述货架(1)上取出货箱并放置于所述仓储机器人(2)上；

进退轨道(3)组件，所述货架(1)一侧设有进退轨道(3)组件，或在相邻里两排货架(1)之间的运输通道中设有进退轨道(3)组件；所述仓储机器人(2)置于所述进退轨道(3)组件上，以使所述仓储机器人(2)沿所述进退轨道(3)组件往复运动。

2.根据权利要求1所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述进退轨道(3)组件包括底部轨道(31)，所述底部轨道(31)与所述仓储机器人(2)底部装配连接，所述底部轨道(31)包括至少一条行走轨道，所述仓储机器人(2)底部设置有置于所述行走轨道上的行走轮(231)。

3.根据权利要求2所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述仓储机器人(2)的底座(23)设置有驱动所述行走轮(231)运动的第一驱动电机(233)、驱动所述升降同步转动的第二驱动电机(234)。

4.根据权利要求2所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述进退轨道(3)组件还包括设置于所述底部轨道(31)上方的支撑框架、设置于所述支撑框架上方的顶部轨道(34)，所述支撑框架包括置于所述底部轨道(31)前端的前支撑框架(32)和置于所述底部轨道(31)后端的后支撑框架(33)，所述顶部轨道(34)的前后端分别与所述前支撑框架(32)和后支撑框架(33)的顶部连接，所述升降外框架(22)的顶部设置有与所述顶部轨道(34)滑动连接的滑动组件(25)。

5.根据权利要求4所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述滑动组件(25)包括设置在所述升降外框架(22)顶部的移动轮(253)，所述移动轮(253)的轮面与所述顶部轨道(34)的竖向轨面接触，以使所述移动轮(253)能够沿所述顶部轨道(34)滑动。

6.根据权利要求4或5所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述滑动组件(25)还包括上抱紧装置，所述上抱紧装置包括若干个成对设置的上抱紧轮(254)，所述上抱紧轮(254)通过导向轮轴安装在所述升降外框架(22)顶部，且所述上抱紧轮(254)位于所述顶部轨道(34)的竖向轨面的两侧，以使所述上抱紧轮(254)能够夹持所述顶部轨道(34)的竖向轨面。

7.根据权利要求1或2所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述升降外框架(22)上还设置有平衡装置，所述平衡装置包括平衡滑轮(225)、连接绳和配重块(223)，所述平衡滑轮(225)设置在所述卸货装置(21)上方；配重块(223)与所述升降外框架(22)背离卸货装置(21)的一侧滑动连接，所述卸货装置(21)和所述配重块(223)分别与绕在所述平衡滑轮(225)上的连接绳的两端连接。

8.根据权利要求1或2所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述卸货装置(21)通过升降滑动组件(25)与内置于所述升降外框架(22)中的升降同步带(222)连接，所述升降同步带(222)的两端分别绕在升降外框架(22)底部和顶部处的同步轮上，所述升降滑动组件(25)包括升降连接板(261)、升降滑板(262)，所述升降连接板(261)横跨在所述升降外框架(22)的两个相对设置的竖梁之间，所述卸货装置(21)与所述升降连接板(261)连接，在所述升降连接板(261)的两端均固定设置有升降滑板(262)，且升降滑板(262)的外侧设置有滑块或滑轮，所述升降滑板(262)通过滑块或滑轮与所述升降外框架(22)的竖梁内侧的升降滑轨(221)滑动连接，升降连接板(261)或升降滑板(262)与所述升降同步带(222)固定连接，以使所述升降同步带(222)在运动过程中能够带动所述升降连接板(261)或升降滑板(262)进行升降运动。

9.根据权利要求8所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述卸货装置(21)包括底托(211)、卸货箱体(212)、置于所述卸货箱体(212)中的货箱抱手(213)，所述底托(211)的一端与所述升降滑动组件(25)连接，所述卸货箱体(212)相对于所述底托(211)转动安装，所述货箱抱手(213)相对于所述卸货箱体(212)滑动安装。

10.根据权利要求9所述的智能无人超市自动周转系统，其特征在于，所述卸货箱体(212)包括底部框架(2121)、和置于所述底部框架(2121)宽度方向两侧的外部侧板(2122)，所述底部框架(2121)与所述底托(211)转动安装，所述底部框架(2121)上还安装有驱动所述货箱抱手(213)相对于卸货箱体(212)滑动的抱手驱动装置(217)。

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