一种自动化立体仓库演示教具箱的制作方法
【专利摘要】一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于：包括：箱体（47）内部底板上安装有托盘货架（68）及双立柱巷道式堆垛机（64），另一侧底板上安装有辊子输送机（67）、载物台（65）及机械手（66）。其优点是：通过PLC控制来协调各个机械结构的运动，可以实现展示自动化立体仓库入库、存取、出库的运作流程的功能。同时，自动化立体仓库各机械部分运动既可以手动暂停和开始，也可以自动化演示，实现自动化控制。整个作品靠PLC控制技术来控制，操作简便，自动化程度高，便于教学。整体演示平台在不使用时可以放在箱子底部，使用时由升降机构将演示平台升起，极大的节省了空间。演示箱配有伸缩拉杆和万向轮，便于移动。
【专利说明】一种自动化立体仓库演示教具箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及教学用具【技术领域】，具体的说是一种自动化立体仓库演示教具箱。
【背景技术】
[0002]随着物流产业的不断繁荣，预示着物流专业人才培养越来越重要，由于物流相关专业的教学模型极其匮乏，我国的物流专业教育一直处在理论教育为主的阶段，虽然仿真视频经常运用到教学中，但无法真实的认知其中的机械原理和操作方法，这种方式很难使学生们真正理解其运作流程。本发明就是针对这个情况研制有关物流方面的教学模型。
【发明内容】
[0003]本发明目的是设计一种自动化立体仓库演示教具箱，主要针对物流系统中应用较为广泛的自动化立体仓库，便于演示教学，而将其尺寸缩小，使仓库的大致运作流程能在一个较小的空间范围内展示出来。这样可以为一些没有能力建立自己的立体仓库教学模型的学校提供便利，同时也能使学生更加细致的了解仓库的结构及运作流程，方便老师教学
本发明一种自动化立体仓库演示教具箱，包括:箱体47内部底板上安装有托盘货架68及双立柱巷道式堆垛机64,另一侧底板上安装有棍子输送机67、载物台65及机械手66。
[0004]所述的箱体47，箱体47底部安有轮子46，侧壁安有拉杆52，箱体47由各箱面及箱体盖子49通过无缝合页51连接组成，箱体上还设置有限位器48，箱体内部设置控制层50，箱体内部设置有起升机构71。
[0005]所述的双立柱巷道式堆垛机64，包括:左底板1，左底板I上方安装有电机2和左支撑座3，穿过基座16下方的支撑架二 19的丝杠4 一端连接在左支撑座3上，另一端连接在右底板17上的右支撑座，穿过基座16下方的支撑架二 19的光滑导轨21 —端连接到左底板上，另一端连接到垫高块17上的支撑架一 18上，基座16上安装维修梯5，丝杠一 14 一端连接连接板7，另一端连接设置在基座16上的支撑座一 15，载物台导轨6 —端连接连接板7，另一端连接设置在基座16上的支撑座二 20 ;载物台11通过转换块12和丝杠螺母一13旋接在丝杠一 14上，同时，载物台另一端连接在载物台导轨6上，载物台上设置丝杠二10和丝杠螺母二 9及通过丝杠二和丝杠螺母二带动的货叉8。
[0006]所述的辊子输送机67，包括:辊子机固定板22，机架一 26，机架二 31上端设置有辊子，辊子30 —端插嵌在机架二 31上开设的圆孔内，辊子另一端连接与内链条32啮合的小链轮一 29，首辊子一端插嵌在机架二 31上开设的圆孔内，另一端同轴连接小链轮一 29和大链轮27，大链轮通过外链条25连接与电机23相连的小链轮二 24，机架二 31 —端还设置有挡板28。
[0007]所述的机械手66，包括:底座33，底座33上端小机械臂35通过相咬合的丝杠三36及丝杠螺母三37连接在大机械臂34上，抓手41通过丝杠四39及丝杠螺母四40连接电机放置盒38内的电机，底座33内设置有旋转基座44，旋转基座下端连接的固定盘45连接相啮合的齿轮一 42和齿轮二 43。
[0008]所述的起升机构71，包括:丝杠支撑座53，丝杠支撑座53上设置丝杆五54及丝杠螺母五63，支撑连杆57 —端通过支撑连杆连接件一 56连接在丝杠螺母五63上的转换块55，支撑连杆57另一端通过支撑连杆连接件二 60连接在滑块59上，光滑杆61穿过滑块59一端连接光杆支撑座58，另一端连接垫块62。
[0009]所述的箱体整体尺寸为长*宽*高=750mm*500mm*650mm。
[0010]本发明的优点是:通过PLC控制来协调各个机械结构的运动，可以实现展示自动化立体仓库入库、存取、出库的运作流程的功能。同时，自动化立体仓库各机械部分运动既可以手动暂停和开始，也可以自动化演示，实现自动化控制。整个作品靠PLC控制技术来控制，操作简便，自动化程度高，便于教学。整体演示平台在不使用时可以放在箱子底部，使用时由升降机构将演示平台升起，极大的节省了空间。演示箱配有伸缩拉杆和万向轮，便于移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为自动化立体仓库演示教具箱结构示意图。
[0012]图2为双立柱巷道式堆垛机结构示意图。
[0013]图3为辊子输送机结构示意图。
[0014]图4为机械手结构示意图。
[0015]图5为机械手底座内部结构示意图。
[0016]图6为箱体外部结构简图。
[0017]图7为箱体内部结构简图。
[0018]图8为升降机构的结构示意图。
[0019]图9为动化立体仓库演示教具箱整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]一种自动化立体仓库演示教具箱，包括:箱体47内部底板上安装有托盘货架68及双立柱巷道式堆垛机64,另一侧底板上安装有棍子输送机67、载物台65及机械手66。
[0021]所述的箱体47，箱体47底部安有轮子46，侧壁安有拉杆52，箱体47由各箱面及箱体盖子49通过无缝合页51连接组成，箱体上还设置有限位器48，箱体内部设置控制层50，箱体内部设置有起升机构71。整体箱子机构紧凑，重量轻，易携带。
[0022]所述的双立柱巷道式堆垛机64，包括:左底板1，左底板I上方安装有电机2和左支撑座3，穿过基座16下方的支撑架二 19的丝杠4 一端连接在左支撑座3上，另一端连接在右底板17上的右支撑座，穿过基座16下方的支撑架二 19的光滑导轨21 —端连接到左底板上，另一端连接到垫高块17上的支撑架一 18上，基座16上安装维修梯5，丝杠一 14 一端连接连接板7，另一端连接设置在基座16上的支撑座一 15，载物台导轨6 —端连接连接板7，另一端连接设置在基座16上的支撑座二 20 ;载物台11通过转换块12和丝杠螺母一13旋接在丝杠一 14上，同时，载物台另一端连接在载物台导轨6上，载物台上设置丝杠二10和丝杠螺母二 9及通过丝杠二和丝杠螺母二带动的货叉8。
[0023]共同实现堆垛机在空间三个方向的移动。其分别为:
堆垛机在巷道上沿X方向的水平运动，双立柱巷道式堆垛机沿着由丝杠4和光滑导轨21组成的巷道上在水平方向(X方向)运动，是模拟真实堆垛机在地面导轨上的运动，丝杠4用左支撑座3固定在左底板I上，形成下导轨。光滑导轨21被两侧的支撑架一 18固定在左底板I上形成平衡导轨.丝杠4上安装有丝杠螺母，电机2带动丝杠4的转动从而实现螺母的水平方向的移动，螺母的运动通过转换块传递到基座16上，带动整个堆垛机的前进，进而实现了双立柱巷道式堆垛机水平方向的运动。
[0024]载物台11沿Z方向的垂直升降运动，为实现载物台11升降的垂直方向的运动，在设计中采用丝杠传动机构，其中丝杠一 14与丝杠螺母一 13配合，转换块12与丝杠螺母一13配合,转换块12与载物台11固定。当丝杠一 14在支撑座一 15的固定下,与电机配合接受动力转动时，丝杠螺母一 13带动转换块12与载物台11平稳上升。同时载物台11与光滑杆6相配合组成平衡机构，同时带动载物台11在光滑轨道6上运动，从而实现Z轴方向上的移动，此方式轴向刚度高，运动平稳。
[0025]货叉8沿着Y方向的伸缩运动，由货叉8的伸缩运动完成。货叉8安装在丝杠螺母二 9上的转换块，转换块与丝杠螺母二 9相配合，当电机带动丝杠转动，从而丝杠螺母前进运动，进而带动货叉8的伸缩运动。实现了存取货物在Y方向上的运动。
[0026]所述的辊子输送机67，包括:辊子机固定板22，机架一 26，机架二 31上端设置有辊子，辊子30 —端插嵌在机架二 31上开设的圆孔内，辊子另一端连接与内链条32啮合的小链轮一 29，首辊子一端插嵌在机架二 31上开设的圆孔内，另一端同轴连接小链轮一 29和大链轮27，大链轮通过外链条25连接与电机23相连的小链轮二 24，机架二 31 —端还设置有挡板28。
[0027]小链轮一 29和内链条32相配合作为主要传输机构,在电机23的动力传输下，小链轮二 24带动大链轮27开始转动，通过与大链轮27同轴的辊子转动带动其上的小链轮转动，小链轮转动带动内链条32行走，链条行走又带动其它的小链轮转动，从而达到使每个辊子都转动的目的，在辊子机的一端装有挡板28，防止货物托盘在传输时出现意外。
[0028]所述的机械手66，包括:底座33，底座33上端小机械臂35通过相咬合的丝杠三36及丝杠螺母三37连接在大机械臂34上，抓手41通过丝杠四39及丝杠螺母四40连接电机放置盒38内的电机，底座33内设置有旋转基座44，旋转基座下端连接的固定盘45连接相啮合的齿轮一 42和齿轮二 43。
[0029]机械手主要有3种运动，分别是机械臂34的转动，机械臂35的上下移动和抓手41抓取货物的运动。机械臂34的转动由齿轮一 42和齿轮二 43配合来达到转动，其中齿轮一42与电机相连为主动轮，齿轮二 43以固定盘45轴心为轴与可以旋转的旋转基座44相连，当主动轮齿轮一 42转动时，旋转基座44就会同时旋转，从而达到机械手旋转的目的。手爪上升的机构主要由丝杠三36和丝杠螺母三37组成，丝杠螺母三37与手爪部分固定，当丝杠三36在电机的带动下旋转时，丝杠螺母三37带着手爪部分上升，就达到了上升的目的。手爪抓取的机构部分主要由电机放置盒38、丝杠四39、丝杠螺母四40以及手爪41组成。其机械原理是电机驱动丝杠四39转动，其上的丝杠螺母四40通过连杆滑块机构与手爪41相连，当丝杠螺母四40前进运动时，手爪41可以形成抓取动作。
[0030]所述的起升机构71，包括:丝杠支撑座53，丝杠支撑座53上设置丝杆五54及丝杠螺母五63，支撑连杆57 —端通过支撑连杆连接件一 56连接在丝杠螺母五63上的转换块55，支撑连杆57另一端通过支撑连杆连接件二 60连接在滑块59上，光滑杆61穿过滑块59一端连接光杆支撑座58，另一端连接垫块62。当电机带动丝杠54转动时，丝杠螺母五63前进并带着支撑连杆57起升，滑块59在光滑杆61上移动，上方的连杆滑块机构慢慢升高，从而达到起升的目的。
[0031]所述的箱体整体尺寸为长*宽*高=750mm*500mm*650mm。
[0032]本发明是这样使用的:在起升机构71的起升作用下，控制层70升到箱体平面上，然后用限位器固定箱体盖子，最后开始演示。演示部分有:完成存货入库和取货出库两大运动，首先是存货入库过程，在PLC操作台的控制下，各个机构协调配合，完成货物从AGV小车到辊子输送机67出(入)库传送，经过机械手66分拣，到达双立柱巷道式堆垛机64，最终存入托盘式货架68的整体入库流程，而取货出库过程相反。
【权利要求】
1.一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:包括:箱体(47)内部底板上安装有托盘货架(68)及双立柱巷道式堆垛机(64)，另一侧底板上安装有辊子输送机(67)、载物台(65)及机械手(66)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:所述的箱体(47 )，包括:箱体(47 )底部安有轮子(46 )，侧壁安有拉杆(52 )，箱体(47 )由各箱面及箱体盖子(49 )通过无缝合页(51)连接组成，箱体上还设置有限位器(48 )，箱体内部设置控制层(50),箱体内部设置有起升机构(71)。
3.根据权利要求1所述的一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:所述的双立柱巷道式堆垛机(64)，包括:左底板(1)，左底板(I)上方安装有电机(2)和左支撑座(3)，穿过基座(16 )下方的支撑架二( 19 )的丝杠(4 ) 一端连接在左支撑座(3 )上，另一端连接在右底板(17)上的右支撑座，穿过基座(16)下方的支撑架二( 19)的光滑导轨(21) —端连接到左底板上，另一端连接到垫高块(17)上的支撑架一(18)上，基座(16)上安装维修梯(5)，丝杠一(14) 一端连接连接板(7)，另一端连接设置在基座(16)上的支撑座一(15)，载物台导轨(6 ) —端连接连接板(7 )，另一端连接设置在基座(16 )上的支撑座二( 20 );载物台(11)通过转换块(12)和丝杠螺母一(13)旋接在丝杠一(14)上，同时，载物台另一端连接在载物台导轨(6)上，载物台上设置丝杠二(10)和丝杠螺母二(9)及通过丝杠二和丝杠螺母二带动的货叉(8)。
4.根据权利要求1所述的一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:所述的辊子输送机(67)，包括:辊子机固定板(22)，机架一(26)，机架二(31)上端设置有辊子，辊子(30 ) 一端插嵌在机架二( 31)上开设的圆孔内，辊子另一端连接与内链条(32 )啮合的小链轮一(29)，首辊子一端插嵌在机架二(31)上开设的圆孔内，另一端同轴连接小链轮一(29)和大链轮(27 )，大链轮通过外链条(25 )连接与电机(23 )相连的小链轮二( 24)，机架二(31)一端还设置有挡板(28)。
5.根据权利要求1所述的一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:所述的机械手(66 )，包括:底座(33 )，底座(33 )上端小机械臂(35 )通过相咬合的丝杠三(36 )及丝杠螺母三(37 )连接在大机械臂(34 )上，抓手(41)通过丝杠四(39 )及丝杠螺母四(40 )连接电机放置盒(38 )内的电机，底座(33 )内设置有旋转基座(44 )，旋转基座下端连接的固定盘(45 )连接相啮合的齿轮一(42)和齿轮二(43)。
6.根据权利要求2所述的一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:所述的起升机构(71)，包括:丝杠支撑座(53)，丝杠支撑座(53)上设置丝杆五(54)及丝杠螺母五(63)，支撑连杆(57) —端通过支撑连杆连接件一(56)连接在丝杠螺母五(63)上的转换块(55)，支撑连杆(57)另一端通过支撑连杆连接件二(60)连接在滑块(59)上，光滑杆(61)穿过滑块(59 ) 一端连接光杆支撑座(58 )，另一端连接垫块(62 )。
7.根据权利要求2所述的一种自动化立体仓库演示教具箱，其特征在于:所述的箱体(47)整体尺寸为长 * 宽 * 高=750mm*500mm*650mm。
【文档编号】G09B25/02GK104050864SQ201410282133
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】卢小豪, 曹磊, 周瑞 申请人:卢小豪, 曹磊, 周瑞