TW201514074A - 自動倉儲存取系統 - Google Patents

Abstract

本發明是一種自動倉儲存取系統，其包含一可順、逆向循環載軌、一機械手臂與複數個可供定位能力的載具。循環載軌之環形側面皆為放置載具之空間，且該循環載軌經複數堆疊後能組成一層疊式自動倉儲存取系統，用以增加儲件量並減少其裝置空間。另外該機械手臂僅須單軸或雙軸動作就能完成夾取定位後儲件之目的，並可搭配該循環載軌來提高相較於三軸式存取系統之空間使用效率以及降低系統製造成本。

Description

自動倉儲存取系統

本發明是一種儲藏裝置，特別是一種具有循環載軌且能自動定位其儲件的自動倉儲存取系統。

以往人們為了方便存放物品，大多使用櫃體內部空間來放置物品，並將櫃體內部空間用分層、分隔方式來置放不同屬性之物品，但當欲放置之儲件數量龐大時，則需要相對應的大量櫃體供給其存放空間，且在物品的存放上得耗費大量的人力來歸類、搜尋與存取。

於是具有三軸向機械手臂且搭配定位系統之儲藏系統被開發來解決這個問題，這種儲存系統是在一平面之儲藏裝置上裝設一三軸向的機械手臂，並搭配定位系統後可進行在儲藏裝置上的自動搜尋與抓取儲件的動作。

雖然此儲存系統省略掉人力搜尋儲件的步驟，但此種方式在垂直與水平方向之軌道上必須都做移動，耗費許多時間才可到達儲件之位置，降低了其整體使用效率，且於空間設計上也須為其機械手臂水平移動方向軌道另行規劃一佔用空間，不僅花費高成本於其複雜元件建置及空間 上，更使整體儲件空間利用性變低。

綜合上述，本發明目的是提供一種自動倉儲存取系統，具有循環載軌與具有雙軸向夾具之機械手臂用以存取儲件，可增加儲藏空間利用性與降低存取儲件時間與建置成本。

依據本發明之一實施方式，本發明是一種自動倉儲存取系統，其用於存取一儲件，此儲件例如書籍、酒瓶、檔案文件夾等類似物品皆可。自動倉儲存取系統包含了一個循環載軌、一個機械手臂、一單軸向夾具、複數個載具及一個辨識單元。其中循環載軌會循環通過一個預設夾取位置。機械手臂相對應於循環載軌位置配置，且此機械手臂具有一個單軸向夾具對應循環載軌上的預設夾取位置。複數個載具能依序地排列與裝設在循環載軌上用以置放儲件。一個辨識單元，其相對應於循環載軌上的預設夾取位置，且辨識單元能逐一地辨識這些複數載具各處於循環載軌上的位置，辨識單元可將選擇到載具的位置以訊號連結方式傳送至機械手臂上，再由機械手臂驅動其單軸向夾具位移取出選擇到的載具中的儲件。

本發明之一實施方式之一實施例如下：循環載軌的轉動是由其內部的一個驅動馬達驅動一個軸心轉動，軸心轉動再驅動連動裝置動作來完成循環載軌的循環動作。此循環載軌可依需求而進行順向或是逆向的轉動。另外，自 動倉儲存取系統外部可設有一外框體與一出口供使用者拿取儲件。在辨識單元接受了一個由人機介面輸入選定儲件的資訊後，辨識單元會辨識儲件所處之目標載具位置與循環載軌上預設夾取位置之間的最短距離，而決定進行順向或逆向旋轉，並將目標載具以最短路徑方向移至循環載軌上的預設夾取位置。辨識單元能辨識選擇到的目標載具上的射頻標籤，確認資訊正確後將訊號傳送至機械手臂，並驅動機械手臂的單軸向夾具位移取出被選定的目標載物中之儲件。機械手臂之單軸向夾具夾取儲件後，可透過機械手臂上架設的滑送軌道滑送抓取到的儲件至自動倉儲存取系統外框體上的出口供使用者拿取。藉此，循環載軌可順向與逆向轉動與機械手臂固定於對應預設夾取位置的特性，相較於以往藉由機械手臂移動搜尋儲件方式，減少了機械手臂的兩軸向位移動作時間，可大幅增加存取儲件的效率、降低機械手臂建置的硬體成本及減少佔用空間；並能減少以往機械手臂多軸向之位移動作，本發明無需經常地維護與微調校準動作位置。

依據本發明之另一實施方式，本發明是一種層疊式自動倉儲存取系統，其包含了複數個循環載軌、一個機械手臂、一個雙軸向夾具、複數個載具及副數個辨識單元。複數個循環軌道彼此成層疊設置，其中每個循環載軌上各有一個預設夾取位置，且每個循環載軌皆可循環通過這個預設夾取位置。機械手臂相對應於每個循環載軌位置配置並具有一個雙軸向夾具，此雙軸向夾具對應於各循環軌道 上的預設夾取位置。複數個載具能依序地排列與裝設在各層循環載軌上以供放置儲件。複數個辨識單元，其相對應於各層預設夾取位置，且辨識單元能逐一地辨識這些複數載具處於各層循環載軌上的位置，辨識單元可將選擇到目標載具的位置以訊號連結方式傳送至機械手臂上，再由機械手臂驅動其雙軸向夾具位移取出選擇到的載具中的儲件。這些複數個循環載軌可層疊且具有固定間距地裝設在一個外框體上，且具有定位標籤的載具可依序地放置在各層循環載軌上，循環載軌會循環經過一個預設夾取位置。機械手臂裝置於一個垂直於地面之垂直軌道上，可上下滑動至對應於循環軌道上的預設夾取位置。

藉此，本發明因複數個載具可放置於層疊式的循環載軌上，可大幅增加儲件的數量與儲藏空間的利用性。並且本發明之循環載軌的轉動是由各循環載軌內部個別的驅動馬達驅動其軸心轉動，軸心轉動再驅動連動裝置動作來完成載軌的循環動作。因此，各個循環載軌可依需求個別進行順向與逆向循環轉動。另外，層疊式自動倉儲存取系統外框體可設有一出口供使用這拿取儲件。在辨識單元接受了一個由人機介面輸入的選定儲件後，辨識單元會辨識儲件處於那一層循環載軌的目標載具上，並判斷目標載具位置與循環載軌上預設夾取位置之間的最短距離，而決定進行順向或逆向旋轉，將目標載具以最短路徑方向移至循環載軌上的預設夾取位置。此時機械手臂再依垂直於地面之軌道上下移動至目標載具所處的循環載軌預設夾取位 置，利用雙軸向夾具夾取目標載具中的儲存物，並藉由滑送軌道滑送載具中的儲件至出口供使用者拿取。

由於此機械手臂僅具有雙軸向夾具，僅須於垂直方向上下移動，並已預先將指定之目標載具移動至所屬循環載軌上的預設夾取位置，便可快速地抓取各循環載軌上載具中的儲存物，相較於前案中需三軸向機械手臂抓取方式明顯地增加存取儲件的效率與降低機械手臂建置的硬體成本與空間；並能減少機械手臂因多一軸向之位移動作而需定期地維護與微調校準動作位置的需求。

本發明此另一實施方式下的實施例如下，其中可將上一實施例中的多個層疊式自動倉儲存取系統互相排列銜接，形成一模組化設計，並搭配一傳送裝置(如：輸送帶)用以傳送多個層疊式自動倉儲存取系統中的機械手臂個別所抓取之儲件。此模組化設計中，各層疊式自動倉儲存取系統之機械手臂能將由各別之層疊式循環載軌上抓取到目標載具中的儲件，同時或依序地透過個別的滑送軌道滑送至底部的共用輸送裝置，輸送個別的儲件至模組化之統一外框體的出口供使用者拿取。由於各層疊式自動倉儲存取系統中之機械手臂僅須於垂直方向上下移動，並已預先將多數個指定之目標載具移動至所屬循環載軌上的預設夾取位置，便可快速地抓取各循環載軌上目標載具中的儲件，並利用輸送裝置將所有的儲件一併輸送至模組化設計之一外框體上的出口，便利於使用者拿取，本發明相較於之前的倉儲系統達到更有效率倉儲存取、容易模組化設計的功 能。

100‧‧‧自動倉儲存取系統

120‧‧‧外框體

140‧‧‧出口

200‧‧‧循環載軌

220‧‧‧載具

240‧‧‧循環載軌固定板

260‧‧‧辨識單元

300‧‧‧機械手臂

320‧‧‧單軸向夾具

340‧‧‧固定柱

360‧‧‧滑送軌道

600‧‧‧層疊式自動倉儲存取系統

620‧‧‧外框體

640‧‧‧出口

700‧‧‧機械手臂

720‧‧‧雙軸向夾具

740‧‧‧垂直軌道

760‧‧‧滑送軌道

800‧‧‧模組化設計

820‧‧‧外框體

840‧‧‧出口

900‧‧‧輸送裝置

第1圖是繪示本發明之一實施方式之自動倉儲存取系統之立體圖。

第1A圖是繪示根據第1圖之機械手臂單軸夾具夾取載具中儲件之動作放大圖。

第1B圖是繪示根據第1圖之機械手臂滑送軌道滑送載具中儲件之動作放大圖。

第2圖是繪示本發明之另一實施方式之層疊式自動倉儲存取系統之立體圖。

第3圖是繪示根據第2圖之層疊式自動倉儲存取系統之側視圖。

第4圖是繪示根據本發明另一實施方式一實施例中模組化設計之側視圖。

請一併參閱第1圖、第1A圖及第1B圖，第1圖是繪示本發明之一實施方式之自動倉儲存取系統之立體圖；第1A圖是繪示根據第1圖之機械手臂單軸夾具夾取載具中儲件之動作放大圖；第1B圖是繪示根據第1圖之機械手臂滑送軌道滑送載具中儲件之動作放大圖。前述圖式應能充份說明本發明單軸夾具實施方式之結構細節。本發明之一種自動倉儲存取系統態樣100，其包含一外框體120、 一循環載軌200、複數個載具220、循環載軌固定板240、辨識單元260、一機械手臂300、一單軸向夾具320、一固定柱340、及一滑送軌道360，相關結構細節如後。

依據本發明之一實施方式本發明是一種自動倉儲存取系統，其用於存取一儲件，本實施例中將以書籍做為儲件加以敘述。

本自動倉儲存取系統100具有一個外框體120，外框體上可有一個出口140供拿取書籍用。本自動倉儲存取系統100包含了一個循環載軌200，其循環通過一個預設夾取位置；一個機械手臂300，其相對應循環載軌200配置，且機械手臂300具有一單軸向夾具320，此單軸向夾具320對應於預設夾取位置；複數個載具220能依序地排列與裝設在循環載軌200上以用來置放書籍；以及一個辨識單元260，其相對應於循環載軌200上的預設夾取位置，且辨識單元260能逐一地辨識這些複數載具220各處於循環載軌200上的位置，辨識單元260可將選擇到的目標載具220的位置以訊號連結方式傳送至機械手臂300上，再由機械手臂300驅動其單軸向夾具320位移取出選擇到的目標載具220中的書籍。

藉此本發明之循環載軌200的轉動是由其內部的一個驅動馬達驅動一個軸心轉動，軸心轉動再驅動連動裝置動作來完成載軌的循環動作。此循環載軌200可依需求而進行順向或是逆向的轉動。另外，自動倉儲存取系統100 外部可設有一外框體120與一出口140供拿取書籍。

在辨識單元260接受了一個由人機介面輸入選定書籍的資訊後，辨識單元260會辨識書籍所處於的目標載具220位置與循環載軌200上預設夾取位置之間的最短距離，而決定進行順向或逆向旋轉，將目標載具220以最短路徑方向移至循環載軌200上的預設夾取位置。

辨識單元260能辨識選擇到的目標載具220上的射頻標籤，確認資訊正確後將訊號傳送至機械手臂300，並驅動機械手臂300的單軸向夾具320位移取出被選定的目標載具220中之書籍。機械手臂300之單軸向夾具320夾取書籍後，可透過機械手臂300上架設的滑送軌道360滑送抓取到的書籍，並滑送至自動倉儲存取系統100外框體120上的出口140供使用者拿取。

藉由循環載軌200可順向與逆向轉動及機械手臂300固定於對應預設夾取位置的特性，相較於以往藉由機械手臂300移動搜尋書籍方式，減少了機械手臂300在水平加上垂直方向的兩軸向位移動作時間，可大幅的增加存取書籍的效率與降低機械手臂300建置時硬體之成本與置放空間；並能減少機械手臂300因多兩軸向位移動作而需定期維護與微調校準動作位置的需求。

請參閱第2至第3圖的另一實施方式，第2圖是繪示本發明之另一實施方式之層疊式自動倉儲存取系統之立體圖；第3圖是繪示第2圖之側視圖；前述圖式應能充份說明本發明實施方式之結構細節。本發明之一種層疊式自 動倉儲存取系統600態樣，其包含：一外框體620、一出口640、複數個循環載軌200、複數個載具220、複數個循環載軌固定板240、複數個辨識單元260、一個機械手臂700、一雙軸向夾具720、一垂直軌道740及一滑送軌道760，相關結構細節如後。

依據本發明之另一實施方式，本發明的層疊式自動倉儲存取系統600包含了複數個循環載軌200，彼此成層疊設置，每個循環載軌200上各有一個預設夾取位置，且循環載軌200會循環通過這個預設夾取位置；一個機械手臂700，其相對應循環載軌200位置配置，且機械手臂700具有一個雙軸向夾具720，此雙軸向夾具720能對應在預設夾取位置；複數個載具220能依序地排列與裝設在各層循環載軌200上以供置放書籍；以及複數個辨識單元260，其相對應於各層循環載軌200的預設夾取位置，且辨識單元260能逐一地辨識這些複數載具220處於各循環載軌200上的位置，辨識單元260可將選擇到目標載具220的位置以訊號連結方式傳送至機械手臂700上，再由機械手臂700驅動其雙軸向夾具720位移取出選擇到的載具220中的書籍。

複數個循環載軌200可層疊且有固定間距地裝設載一個外框體620上，且具有定位標籤的載具220可依序地放置在循環載軌200上，循環載軌200會循環經過一個預設夾取位置。且機械手臂700裝置於一個垂直於地面之垂直軌道740上，可上下滑動至對應於循環軌道200上的預設夾取位置。

藉此，本發明因具有複數個層疊式的循環載軌200，可大幅增加了載具220及儲藏書籍的數量與儲藏空間的利用性。並且本發明之循環載軌200的轉動是由各循環載軌200內部個別的驅動馬達驅動其軸心轉動，軸心轉動再驅動連動裝置動作來完成循環載軌200的循環動作。而且，各個循環載軌200可依需求個別進行順向與逆向循環轉動。另外，層疊式自動倉儲存取系統600外框體620可設有一出口640供拿取書籍。

當辨識單元260接受了一個由人機介面輸入的選定書籍資訊後，辨識單元260會辨識書籍處於那一層循環載軌200的目標載具220上，並判斷目標載具220位置與循環載軌200上預設夾取位置之間的最短距離，而決定進行順向或逆向旋轉，將目標載具220以最短路徑方向移至循環載軌200上的預設夾取位置。

此時機械手臂700再依垂直於地面之垂直軌道740上下移動至目標載具220所處的循環載軌200預設夾取位置，利用雙軸向夾具720夾取目標載具220中的書籍，並藉由滑送軌道760滑送載具220中的書籍至出口640供使用者拿取。

由於此機械手臂700具有雙軸向夾具720，僅須於垂直方向上下移動，並已將預先指定之目標載具220移動至所屬循環載軌200上的預設夾取位置，與機械手臂的移動同時動作，可減少機械手臂700等待目標載具220抵達預設抓取位置的時間，便可快速地抓取各循環載軌200上 載具220中的書籍。故本發明相較於以往三軸向機械手臂抓取方式明顯地增加存取儲件的效率，更能降低機械手臂建置時的硬體成本與架設空間；並能減少機械手臂因多一軸向之位移動作而需定期地維護與微調校準動作位置的需求。

請參閱第4圖的另一實施方式的實施例如下，第4圖是繪示根據本發明模組化設計的側視圖；前述圖式應能充份說明本發明實施方式之結構細節。本發明之模組化設計800包含：一外框820、一出口840、複數個層疊式自動倉儲存取系統600、複數個循環載軌200、複數個載具220、複數個循環載軌固定板240、複數個辨識單元260、複數個機械手臂700、複數個雙軸向夾具720、複數個垂直軌道740、複數個滑送軌道760及複數個輸送裝置900，相關結構細節如後。

本發明將上一實施例中的數個層疊式自動倉儲存取系統600互相橫向連結，形成一模組化設計800，並搭配多個傳送裝置900(如：輸送帶)彼此銜接，運用彼此銜接的多個傳送裝置900傳送各層疊式自動倉儲存取系統600中各機械手臂700的雙軸向夾具720所分別抓取之書籍。

此模組化設計800中，各層疊式自動倉儲存取系統600之機械手臂700的雙軸向夾具720能將由各別之循環載軌200上抓取到目標載具220中的書籍，同時或依序地透過個別的滑送軌道760滑送至各層疊式自動倉儲存取系統600底部的輸送裝置900上，藉此輸送到個別的層疊式自動 倉儲存取系統600的書籍至模組化設計800外框體820的出口840供使用者拿取。

由於各層疊式自動倉儲存取系統600中之機械手臂700僅須於垂直軌道740上下方向移動，並已預先將多數個指定之目標載具220移動至所屬循環載軌200上的預設夾取位置，便可快速地抓取各循環載軌200上目標載具220中的書籍，並利用輸送裝置900將所有的書籍一併輸送至模組化設計800的外框體820上的出口840供使用者拿取，此功能可使模組化設計800相較於之前的倉儲系統達到更有效率的多工倉儲存取功能。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧自動倉儲存取系統

120‧‧‧外框體

140‧‧‧出口

200‧‧‧循環載軌

220‧‧‧載具

240‧‧‧循環載軌固定板

260‧‧‧辨識單元

300‧‧‧機械手臂

320‧‧‧單軸向夾具

340‧‧‧固定柱

360‧‧‧滑送軌道

Claims (13)

1. 一自動倉儲存取系統，其用於存取一儲件，該自動倉儲存取系統包含：一循環載軌，其循環通過一預設夾取位置；一機械手臂，其相對應該循環載軌配置，且該機械手臂具有一單軸向夾具，該單軸向夾具對應該預設夾取位置；複數個載具，其依序排列裝設在該循環載軌上用以置放該儲件；以及一辨識單元，其相對應於該預設夾取位置，且該辨識單元能逐一辨識該些載具，該辨識單元並將選擇之一該載具的位置以訊號連結傳送至該機械手臂上，該機械手臂驅動該單軸向夾具位移取出選擇之一該載具內的該儲件。
2. 如請求項1所述之自動倉儲存取系統，其中，該循環載軌的循環是由一驅動馬達帶動一軸心進而帶動一循環軌道完成。
3. 如請求項1所述之自動倉儲存取系統，其中，該循環載軌可進行順向或逆向循環轉動。
4. 如請求項1所述之自動倉儲存取系統，其中，該機械 手臂可架設一滑送軌道用以滑送該儲件。
5. 如請求項1所述之自動倉儲存取系統，其中，該些載具上各具有一射頻標籤，該射頻標籤供給該辨識單元辨識。
6. 一種層疊式自動倉儲存取系統，其用於存取一儲件，該層疊式自動倉儲存取系統包含：複數個循環載軌，該些循環載軌彼此層疊設置，且該些循環載軌各具有一預設夾取位置，各該循環載軌循環通過各該預設夾取位置；一機械手臂，其相對應該些循環載軌配置，且該機械手臂具有一雙軸向夾具，該雙軸向夾具對應該些預設夾取位置；複數個載具，其依序排列裝設在該些循環載軌上以置放該儲件；以及複數個辨識單元，其相對應於該些預設夾取位置，且該些辨識單元能逐一辨識該些載具，該些辨識單元並將選擇之一該載具的位置以訊號連結傳送至該機械手臂上，該機械手臂驅動該雙軸向夾具位移取出選擇之一該載具內的該儲件。
7. 如請求項6所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，該些循環載軌垂直於地面方向且彼此有間距的層疊架設於一框體上。
8. 如請求項6所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，該些循環載軌可個別進行循環轉動。
9. 如請求項6所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，該些循環載軌可個別進行順向或逆向循環轉動。
10. 如請求項6所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，該機械手臂可架設在垂直於地面之一滑軌上並移動至該些循環載軌上各該預設夾取位置。
11. 如請求項6所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，該機械手臂可架設一滑送軌道用以滑送該儲件。
12. 如請求項6所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，採用複數個該層疊式自動倉儲存取系統可模組化設計排列銜接，此模組化排列銜接搭配複數個傳送裝置，用以傳送各該機械手臂所抓取之該儲件。
13. 如請求項12所述之層疊式自動倉儲存取系統，其中，各該層疊式自動倉儲存取系統可同時或依序的利用該傳送裝置傳送各該機械手臂抓取之各該儲件。