一种智能柜及智能柜的存货方法与流程

本发明涉及仓储设备技术领域，尤其涉及一种智能柜及智能柜的存货方法。

背景技术：

现有技术中，智能柜的投递口处内侧一般设有缓存区，缓存区设置多个空置的载物托盘，当连续投递的件数超过缓存托盘数量时，机器需要停止外部投递及使用，需要采用内部的机械手机构拿取一定量的空置的载物托盘放置在缓存区上，这样会导致智能柜无法连续投递，降低了投递效率低，用户体验较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种智能柜，该智能柜能够确保连续投递时始终有空的载物托盘在缓存区域，从而确保了智能柜的投递效率。

本发明的另一个目的在于提出一种智能柜的存货方法，该智能柜的存货方法的存货效率较高。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种智能柜，包括：壳体，所述壳体上设有投递口；货架，所述货架为多个，多个所述货架设在所述壳体内，多个所述货架中的至少一个用于放置空置的载物托盘；货叉机构，所述货叉机构可活动地设在所述壳体内，所述货叉机构用于插取所述载物托盘；驱动机构，所述驱动机构与所述货叉机构相连，所述驱动机构用于驱动所述货叉机构旋转及沿所述壳体的高度方向运动；缓存机构，所述缓存机构用于缓存空置的所述载物托盘并且将所述载物托盘驱动至对应所述投递口的位置；其中，所述货叉机构用于将所述缓存机构上的装有货物的所述载物托盘放置在所述货架上，且将空置的所述载物托盘放置在所述缓存机构上。

在一些实施例中，所述缓存机构包括：推送模组，所述推送模组包括安装座、缓存驱动组件和承载件，所述承载件可升降地设置于所述安装座上，所述缓存驱动组件与所述承载件配合以驱动所述承载件升降；分离模组，所述分离模组包括分离支座和两个托板，所述分离支座上设有沿竖直方向延伸的缓存通道，所述承载件位于所述缓存通道中，两个所述托板可转动地设置于所述缓存通道的两相对侧，且能共同支撑同一所述载物托盘，两个所述托板对应所述投递口设置。

在一些具体的实施例中，所述分离支座包括:两个支撑板，两个所述支撑板相对设置，两个所述支撑板之间形成为缓存通道；连接板，所述连接板的两端分别连接在所述支撑板上；转轴，所述转轴的两端通过配合座连接在所述支撑板上，所述托板可转动地连接在所述转轴上。

在一些更具体的实施例中，所述托板包括两个连接部和承载部，两个所述连接部分别连接所述承载部的两端，且两个连接部均穿设在所述转轴上，所述承载部用于承载所述载物托盘。

在一些实施例中，所述驱动机构包括：升降模组，所述升降模组与所述货叉机构相连，所述升降模组用于驱动所述货叉机构沿所述壳体的高度方向运动；旋转模组，所述旋转模组与所述升降模组相连，所述旋转模组用于驱动所述升降模组转动。

在一些可选的实施例中，所述升降模组包括：升降架组件，所述升降架组件包括底座、顶盖、导轨和滑块，所述底座和所述顶盖上下间隔设置，所述导轨的两端分别与所述底座和所述顶盖相连，所述滑块可滑动地设在所述导轨上，且所述滑块与所述货叉机构相连接；升降驱动组件，所述升降驱动组件包括两个同步轮、升降驱动件和同步带，两个所述同步轮沿所述导轨的长度方向间隔设置，且分别与所述底座和所述顶盖相连，所述同步带与两个所述同步轮配合，所述同步带与所述货叉机构相连。

在一些具体的实施例中，所述导轨上设有沿其长度方向延伸设置的滑槽，所述滑槽的相对设置的两个侧壁上设有筋条；所述滑块包括滑座和可转动地连接在所述滑座上的槽轮，所述槽轮与所述筋条配合。

在一些实施例中，所述货叉机构包括：托盘组件，所述托盘组件包括支撑架，所述支撑架用于承载所述载物托盘，且通过连接座与所述升降模组相连；货叉驱动组件，所述货叉驱动组件用于驱动所述载物托盘沿所述支撑架的长度方向往返滑动，所述货叉驱动组件包括电磁机构和货叉驱动件，所述电磁机构用于吸附所述载物托盘，所述货叉驱动件用于驱动所述电磁机构沿所述支撑架的长度方向往返滑动。

在一些可选的实施例中，所述电磁机构包括：滑动座，所述滑动座与所述货叉驱动件相连；电磁铁，所述电磁铁设在所述滑动座上以吸附所述载物托盘；弹性顶杆，所述弹性顶杆设在所述滑动座上，所述弹性顶杆的延伸方向和所述电磁铁的延伸方向均为所述滑动座的长度方向，所述弹性顶杆用于分离断电后的所述电磁铁与所述载物托盘。

本发明还公开了一种智能柜的存货方法，所述智能柜为前文所述的智能柜，所述智能柜的存货方法包括如下步骤：

所述缓存机构将空置的所述载物托盘推动至与所述投递口对应的位置；

所述投递口开启以实现存货；

所述货叉机构插取装载有货物的所述载物托盘，并且将装载有货物的所述载物托盘存放至所述货架上；

所述货叉机构插取一个空置的所述载物托盘，并且将空置的所述载物托盘运输至所述缓存机构上。

本发明实施例的智能柜，由于货叉机构在放置货物之后将空的所述载物托盘移动至缓存机构上，在投递时缓存机构可以驱动空置的所述载物托盘运动到对应投递口的位置，确保了在连续投递货物时缓存区域始终存在有空置的所述载物托盘，从而提升了智能柜的投递效率。

本发明实施例的智能柜的存货方法，由于在存货过程中货叉机构插取一个空置的所述载物托盘，并且将空置的所述载物托盘运输至缓存机构上。确保了在连续投递货物时缓存区域始终存在有空置的所述载物托盘，从而提升了智能柜的投递效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的智能柜的结构示意图。

图2是本发明实施例的智能柜的内部结构示意图。

图3是本发明实施例的智能柜的货叉机构的结构示意图。

图4是本发明实施例的智能柜的升降模组的结构示意图。

图5是本发明实施例的升降模组的滑块的结构示意图。

图6是本发明实施例的智能柜的缓存机构的结构示意图。

图7是本发明实施例的智能柜的分离模组的结构示意图。

附图标记：

1、壳体；11、投递口；

2、货架；

3、货叉机构；31、托盘组件；311、支撑架；32、货叉驱动组件；321、电磁机构；3211、滑动座；3212、电磁铁；3213、弹性顶杆；322、货叉驱动件；33、连接座；

4、驱动机构；41、升降模组；411、升降架组件；4111、底座；4112、顶盖；4113、导轨；4114、滑块；41141、滑座；41142、槽轮；41143、支撑座；412、升降驱动组件；4121、同步轮；4122、升降驱动件；4123、同步带；42、旋转模组；

5、缓存机构；51、推送模组；511、安装座；512、缓存驱动组件；513、承载件；52、分离模组；521、分离支座；5211、支撑板；5212、连接板；5213、转轴；5214、配合座；522、托板；5221、承载部；5222、连接部。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述本发明实施例的智能柜的具体结构。

如图1-图7所示，本发明实施例的智能柜包括壳体1、货架2、货叉机构3、驱动机构4和缓存机构5，壳体1上设有投递口11，货架2为多个，多个货架2设在壳体1内，多个货架2中的至少一个用于放置空置的载物托盘，货叉机构3可活动地设在壳体1内，货叉机构3用于插取载物托盘，驱动机构4与货叉机构3相连，驱动机构4用于驱动货叉机构3旋转及沿壳体1的高度方向运动，缓存机构5用于缓存空置的载物托盘并且将其驱动至对应投递口11的位置，货叉机构3用于将缓存机构5上的装有货物的载物托盘放置在货架2上，且将空置的载物托盘放置在缓存机构5上。

可以理解的是，在本发明实施例的智能柜工作过程中，在连续投递的过程中，系统接收到投件指令后，缓存机构5将空置的载物托盘驱动到对应投递口11的位置，快递员将货物从投递口11投入后货物即可落在空置的载物托盘上，由于空置的载物托盘是从缓存机构5上来的，而不是货叉机构3从零位开始到货架2上去取来放到投递口11处的，这样会节省很多时间。当货物被放置到载物托盘后，投递口11处的自动门关闭，货叉机构3依据就近原则将装载有货物的载物托盘存放至货架2上，货物在货架2上存放好后，货叉机构3从专门放置空置的载物托盘的那列货架2上取一个空置的载物托盘，并将载物托盘放至缓存机构5上，完成后货叉机构3回至零位。由此，在本实施例中，缓存机构5上的缓存载物托盘被用掉后，货叉机构3在放完货后顺便带回一个空置的载物托盘将用掉的载物托盘补上，这样可以货叉机构3回程的时候不会空着回来，并且一直保持缓存区域有且只有一个空置的载物托盘，从而确保了连续投递货物时，始终有空的载物托盘在缓存区域，从而确保了智能柜的投递效率。

本发明实施例的智能柜，由于货叉机构3在放置货物之后将空的载物托盘移动至缓存机构5上，在投递时缓存机构5可以驱动空置的载物托盘运动到对应投递口11的位置，确保了在连续投递货物时缓存区域始终存在有空置的载物托盘，从而提升了智能柜的投递效率。

在一些实施例中，如图6-图7所示，缓存机构5包括推送模组51和分离模组52，推送模组51包括安装座511、缓存驱动组件512和承载件513，承载件513可升降地设置于安装座511上，缓存驱动组件512与承载件513配合以驱动承载件513升降，分离模组52包括分离支座521和两个托板522，分离支座521上设有沿竖直方向延伸的缓存通道，承载件513位于缓存通道中，两个托板522可转动地设置于缓存通道的两相对侧，且能共同支撑同一载物托盘。两个托板522对应投递口11设置。

可以理解的是，在实际工作过程中，货叉机构3放置完货物后，将一个空置的托盘放在推送模组51的安装件上，然后货叉机构3回到零点。在智能柜发出存货的指令时，缓存驱动组件512驱动承载件513上升，载物托盘止抵在托板522上继续上升可以驱动托板522转动，当载物托盘超过托盘后，缓存驱动组件512驱动承载件513向下运动载物托盘即可支撑在两个托板522上。由此，实现了缓存机构5将载物托盘驱动至对应投递口11的位置。在本实施例中，载物托盘是被推送模组51推动至分离模组52从而运动对应投递口11的位置，在投递过程中，推送模组51推动载物托盘的时间非常短，从而提升了投递效率。

这里需要额外说明的是，在本发明的其他实施例中，缓存驱动组件512可以根据实际需要选择传动带结构、电机驱动滚珠丝杠机构、电动推杆、气缸及液压缸中的任何一种结构。

在一些具体的实施例中，如图6-图7所示，分离支座521包括支撑板5211、连接板5212和转轴5213，两个支撑板5211相对设置，两个支撑板5211之间形成为缓存通道，连接板5212的两端分别连接在支撑板5211上，转轴5213的两端通过配合座5214连接在支撑板5211上，托板522可转动地连接在转轴5213上。由此能够确保分离支座521的稳定性，且缓存通道能够限定载物托盘的运动方向，从而避免载物托盘在推送模组51的推动下脱离缓存机构5的现象发生。

在一些更具体的实施例中，如图6-图7所示，托板522包括两个连接部5222和承载部5221，两个连接部5222分别连接承载部5221的两端，且两个连接部5222均穿设在转轴5213上，承载部5221用于承载载物托盘。由此，一方面保证了托板522对载物托盘的稳定支撑，另一方面确保了托板522能够绕转轴5213旋转。

有利地，转轴5213上设有弹性件，弹性件用于复位托板522。可以理解的是，在实际运动过程中，载物托盘超过托板522后，托板522在自身的重力复位从而支撑载物托盘。但是这种复位方式的可靠性较差，容易出现托板522不能完全复位的现象，从而实现托板522不能稳定的支撑载物托盘。而在本实施例中，采用弹性件强制复位托板522，从而确保托板522对载物托盘的支撑，从而保证整个智能柜的可靠性。

在一些实施例中，如图2所示，驱动机构4包括升降模组41和旋转模组42，升降模组41与货叉机构3相连，升降模组41用于驱动货叉机构3沿壳体1的高度方向运动，旋转模组42与升降模组41相连，旋转模组42用于驱动升降模组41转动。可以理解的是，通过旋转模组42和升降模组41的驱动，货叉机构3能够到达壳体1内的任一货架2的位置，从而避免了智能柜存在放货死角，提升了壳体1内部空间的利用率。

这里需要补充说明的是，旋转模组42可以根据实际需要选择连接在升降模组41上的电机、旋转气缸或者旋转机械臂等结构，在此不对旋转模组42的具体构做出限定。

在一些可选的实施例中，如图4所示，升降模组41包括升降架组件411和升降驱动组件412，升降架组件411包括底座4111、顶盖4112、导轨4113和滑块4114，底座4111和顶盖4112上下间隔设置，导轨4113的两端分别与底座4111和顶盖4112相连，滑块4114可滑动地设在导轨4113上，且滑块4114与货叉机构3相连接。升降驱动组件412包括两个同步轮4121、升降驱动件4122和同步带4123，两个同步轮4121沿导轨4113的长度方向间隔设置，且分别与底座4111和顶盖4112相连，同步带4123与两个同步轮4121配合，同步带4123与货叉机构3相连。

可以理解的是，在本实施例中，货叉机构3与同步带4123相连，当升降驱动件4122驱动同步轮4121转动时，货叉机柜即可在同步带4123的带动下沿上下方向运动，从而实现了货叉机构3的升降。由于滑块4114连接在货叉机构3上且滑块4114可滑动地连接在导轨4113上，因此，滑块4114和导轨4113的配合能够较好地限制货叉机构3的运动方向，从而避免在升降模组41驱动货叉机构3升降时，货叉机构3发生歪斜从而卡死的现象。与此同时，由于导轨4113的上端和下端分别与底座4111和顶盖4112相连，保证了导轨4113的稳定性，并且这种上下两端固定的方式能够避免导轨4113发生歪斜，从而进一步避免货叉机构3发生歪斜的现象。此外，采用同步带4123实现货叉机构3的驱动能够确保货叉机构3的运动平稳性，避免了货叉机构3运动过程中发生晃动导致货物或者载物托盘掉落的现象出现。

这里需要补充说明的是，在本实施例中，升降驱动件4122可以采用伺服电机、步进电机或者三相异步电机中的任何一种，具体可以根据实际需要选择。当然在本发明的其他实施例中，升降模组41也可以为滚珠丝杠、气缸或者液压缸等其他直线驱动装置，并不限于本实施例的同步带4123配合同步轮4121的结构。

这里需要额外说明的是，在本发明的某些实施例中，驱动机构4可以直接形成为一个六轴机械臂，直接完成货叉机构3的旋转以及升降，并不限于上述驱动机构4包括升降模组41和旋转模组42的结构。

在一些具体的实施例中，如图5所示，导轨4113上设有沿其长度方向延伸设置的滑槽，滑槽的相对设置的两个侧壁上设有筋条；滑块4114包括滑座41141和可转动地连接在滑座41141上的槽轮41142，槽轮41142与筋条配合。可以理解的是，滑块4114上的槽轮41142与筋条的配合能够进一步限定滑块4114的运动方向，从而确保货叉机构3能够稳定的沿竖直方向升降，较好地避免了货叉机构3相对升降模组41卡死的现象出现。

有利地，滑块4114上设有支撑座41143，支撑座41143与货叉机构3通过连接件相连，由此能够较好地保证货叉机构3的稳定性。

在一些实施例中，如图3所示，货叉机构3包括托盘组件31和货叉驱动组件32，托盘组件31包括支撑架311，支撑架311用于承载载物托盘，且通过连接座33与升降模组41相连，货叉驱动组件32用于驱动载物托盘沿支撑架311的长度方向往返滑动，货叉驱动组件32包括电磁机构321和货叉驱动件322，电磁机构321用于吸附载物托盘，货叉驱动件322用于驱动电磁机构321沿支撑架311的长度方向往返滑动。

可以理解的是，支撑件通过连接座33与升降模组41相连，连接座33与同步带4123相连，这样能够较好地保证货叉机构3与升降模组41的连接稳定性，从而确保货叉机构3能够稳定在升降模组41的驱动下实现升降。而电磁机构321能够确保货叉机构3与载物托盘的稳定配合，从而避免了载物托盘从货叉机构3上脱落的现象发生。

这里需要说明的是，在本实施例的中，货叉驱动件322可以根据实际需要选择传动带结构、电机驱动滚珠丝杠机构、电动推杆、气缸及液压缸中的任何一种结构，在此并不对货叉驱动件322的具体类型做出限定。

在一些可选的实施例中，如图3所示，电磁机构321包括滑动座3211、电磁铁3212和弹性顶杆3213，滑动座3211与货叉驱动件322相连；电磁铁3212设在滑动座3211上以吸附载物托盘，弹性顶杆3213设在滑动座3211上，弹性顶杆3213的延伸方向与电磁铁3212的延伸方向均为滑动座3211的长度方向，弹性顶杆3213用于分离断电后的电磁铁3212与载物托盘。

可以理解的是，在实际取货过程中，电磁铁3212得电时能够吸附载物托盘从而使得电磁机构321能够较为稳定地抓取载物托盘，保证了整个货叉机构3能够稳定地搬运载物托盘，从而保证了本实施例的智能柜能够稳定性实现存货及取货。当载物托盘运动到指定的位置时，弹性顶杆3213能够将载物托盘推出，从而实现载物托盘的与货叉机构3的稳定分离。

这里需要额外说明的是，在本发明的其他实施例中，货叉驱动组件32可以直接行成为手指气缸等夹取结构从而实现载物托盘的夹取。也就是说，在本发明的实施例中，货叉驱动组件32可以根据实际需要选择类型，并不限于上述的磁吸结构。

本发明还公开了一种智能柜的存货方法，智能柜为前文的智能柜，智能柜的存货方法包括如下步骤：

缓存机构5将空置的载物托盘推动至与投递口11对应的位置；

投递口11开启以实现存货；

货叉机构3插取装载有货物的载物托盘，并且将装载有货物的载物托盘根据就近原则存放至货架2上；

货叉机构3根据就近原则插取一个空置的载物托盘，并且将空置的载物托盘运输至缓存机构5上。

本发明实施例的智能柜的存货方法，由于在存货过程中货叉机构3插取一个空置的载物托盘，并且将空置的载物托盘运输至缓存机构5上，确保了在连续投递货物时缓存区域始终存在有空置的载物托盘，从而提升了智能柜的投递效率。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。