用于自动投递的智能储物柜的制作方法

1.本实用新型涉及智能投递设备，更具体地说，涉及一种用于自动投递的智能储物柜。


背景技术：

2.虽然使用自动投递工具进行投递的智能储物柜已经进入实用阶段，但通常这些智能储物柜都市通过一个物品转运单元由投递工具或投递口取得物品，并将物品放入智能储物柜内的储物空间；在一些情况下，该物品转运单元甚至需要移动到投递口，使得投递工具能够把物品放置在其上；或者需要借助外部设备(例如托盘)来实现物品转移。现有技术中的这种使用一个转运单元实现物品在投递口和储物空间移动的方式，虽然也能够实现物品转移，但是，其转运单元的结构较为复杂，成本较高，且实现和控制难度也较大。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述结构较为复杂、成本较高、实现和控制难度较大的缺陷，提供一种结构较为简单、成本较低、实现和控制的难度较小的用于自动投递的智能储物柜。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于自动投递的智能储物柜，包括第一通道、第二通道、转移组件和放置空间；所述第一通道和第二通道分别为自动投递设备和使用者提供存取物品的通道；所述第一通道包括设置在智能储物柜的一面上的第一通道口和设置在所述第一通道口对应的所述智能储物柜的柜体内的第一放置单元；所述第二通道包括设置在所述智能储物柜的一面上的第二通道口和设置在所述第二通道口对应的所述智能储物柜的柜体内的第二放置单元；所述转移组件设置在所述智能储物柜的柜体内，用于在所述第一放置单元、第二放置单元和放置空间之间转运物品。
5.更进一步地，所述第一通道口和第二通道口设置在所述智能储物柜的正面的不同位置上，所述第一通道用于供无人投递小车进行物品投递或物品取得。
6.更进一步地，所述第一放置单元包括第二升降模块、随所述第二升降模块的动作升高或降低的第二升降板、设置在所述第二升降板上的第二放置模块和使得所述第二放置模块在所述第二升降板上伸出或收回的第二伸缩机构；所述第二伸缩机构使得所述第二放置模块与停靠在所述第一通道口的投递工具中放置物品的位置对齐，便于所述第二放置模块由所述投递工具中取得或传送物品；所述第二伸缩机构包括伸缩齿轮、伸缩齿条、伸缩导轨和滑块；所述伸缩齿条和滑块固定在所述第二放置模块上；所述伸缩齿轮和所述伸缩导轨设置在所述第二升降板上；伸缩电机带动所述伸缩齿轮旋转，使得与所述伸缩齿轮啮合的所述伸缩齿条向前或向后移动，从而使得所述第二放置模块在所述滑块和伸缩导轨的配合下向前或向后移动。
7.更进一步地，所述第二放置模块包括第二安装底板、第二放置板和夹持机构；所述第二放置板设置在所述第二安装底板上，用于放置物品；所述夹持机构用于通过两个夹持
臂动作，实现物品在所述投递工具和所述第二放置板之间的转移；所述夹持机构包括左夹持臂和右夹持臂，所述左夹持臂和右夹持臂分别通过滚珠花键与设置在所述第二安装底板上的夹持丝杆连接，所述夹持丝杆在夹持电机的带动下旋转，使得所述左夹持臂和右夹持臂收拢或张开，实现对物品的夹持或放开动作。
8.更进一步地，所述第二放置单元包括固定在所述第二通道口内的物品放置板。
9.更进一步地，所述转移组件包括轨道、安装板、支架、水平驱动单元、垂直驱动单元和载物平台；所述轨道设置在智能储物柜的柜体中，位于所述智能储物柜的厚度方向的中间位置并贯穿所述智能储物柜的宽度方向；所述安装板连接在所述轨道上，用于安装所述支架；所述水平驱动单元用于驱动所述安装板沿所述轨道移动；所述载物平台安装在所述支架上，用于取得和放置物品；所述载物平台在所述垂直驱动单元的作用下沿所述支架的高度方向做垂直方向上的移动；所述轨道包括底部导轨和顶部导轨；所述安装板通过设置在所述安装板底面的水平滑动组件可移动地连接在所述底部导轨上；所述水平滑动组件包括与所述底部导轨的侧面接触的导向轮和与所述底部导轨的底面接触的滑动轮；所述滑动轮和导向轮包围所述底部导轨，使得所述水平滑动组件沿所述底部导轨的长度方向移动。
10.更进一步地，所述水平驱动单元包括驱动电机、水平驱动轮组和水平同步带；所述水平驱动电机和水平驱动轮安装在所述安装板上，所述水平同步带设置在所述底部导轨边沿并平行于所述底部导轨；所述水平驱动轮组与所述同步带啮合；所述水平驱动轮组包括水平驱动轮和水平随动轮；所述同步带与所述水平驱动轮啮合后，通过所述水平随动轮调节该同步带的张力。
11.更进一步地，所述第一通道口设置在所述智能储物柜的顶面，所述第二通道口设置在所述智能储物柜的正面；所述第一通道用于供无人飞行器进行物品投递或物品取得。
12.更进一步地，所述第一放置单元包括第一物品放置平台和驱动所述第一物品放置平台在水平和垂直高度上移动的第一驱动装置。
13.更进一步地，所述第一驱动装置包括第一升降模块、设置在所述第一升降模块上的第一安装板以及设置在所述第一安装板上的第一水平运动模块；所述第一物品放置平台安装在所述第一水平运动模块上。
14.实施本实用新型的用于自动投递的智能储物柜，具有以下有益效果：由于在智能储物柜内设置有两个通道，每个通道均具有自己的放置单元用于放置物品，转移单元在上述每个通道的放置单元和储物空间之间转移物品；也就是说，将现有技术中由一个单元实现的物品转移功能，分解到通道的放置单元和转移单元配合执行，不仅使得转移单元的结构较为简单、容易实现；还可以根据通道的具体情况(例如、设置位置和执行投递的工具不同)，分别构建适合的放置单元，从而使得物品由投递工具到通道的过程变得简单和可靠。因此，其结构较为简单、成本较低、实现和控制的难度较小。
附图说明
15.图1是本实用新型用于自动投递的智能储物柜第一实施例中智能储物柜的结构示意图；
16.图2是所述第一实施例中智能储物柜的部分透视的结构示意图；
17.图3是所述第一实施例中另一个角度的智能储物柜的部分透视的结构示意图；
18.图4是所述第一实施例中转移组件的结构示意图；
19.图5是所述第一实施例中转移组件的另一个角度的结构示意图；
20.图6是所述第一实施例中第一放置单元的结构示意图；
21.图7是本实用新型用于自动投递的智能储物柜第二实施例中智能储物柜的结构示意图；
22.图8是所述第二实施例中第一放置单元的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
24.如图1、图2和图3所示，在本实用新型的用于自动投递的智能储物柜第一实施例中，以无人投递小车进行自动投递的情况为例，说明该智能储物柜的结构和通道的设置情况。在上述图1、图2和图3中，该智能储物柜包括第一通道200、第二通道600、转移组件500和放置空间(图2中的转移组件500 的前后两侧均设置为放置空间)；所述第一通道200和第二通道600分别为自动投递设备20和使用者提供存取物品的通道；所述第一通道200包括设置在智能储物柜的一面上的第一通道口201和设置在所述第一通道口201对应的所述智能储物柜的柜体内的第一放置单元202；所述第二通道600包括设置在所述智能储物柜的一面上的第二通道口601和设置在所述第二通道口对应的所述智能储物柜的柜体内的第二放置单元602；所述转移组件500设置在所述智能储物柜的柜体内，用于在所述第一放置单元200、第二放置单元600和放置空间之间转运物品。所述第一通道口201和第二通道口601设置在所述智能储物柜的正面的不同位置上，所述第一通道200用于供无人投递小车进行物品投递或物品取得。
25.图1、图2和图3均示出了第一实施例中第一通道200在该智能储物柜的柜体中的位置，具体来讲，本实施例中在上述智能储物柜的柜体的前面或正面的位置上设置了高度适当(相对于投递工具20的高度)的第一通道200，所述第一通道包括第一通道口201和第一放置单元202，所述第一放置单元202 设置在柜体内，位于所述第一通道口201和所述转移组件500之间(请参见图2)；所述第一放置单元202用于在停靠在所述第一通道口201的投递工具20 和其自身之间实现物品传输，即由投递工具20上取得物品或将物品放置到上述投递工具上。
26.图6示出了本实施例中第一放置单元202的具体结构，所述第一放置单元 202包括第二升降模块210、随所述第二升降模块210的动作升高或降低的第二升降板220、设置在所述第二升降板220上的第二放置模块240和使得所述第二放置模块240在所述第二升降板220上伸出或收回的第二伸缩机构230；所述第二伸缩机构230使得所述第二放置模块240与停靠在所述第一通道口 201的投递工具20中放置物品的位置对齐，便于所述第二放置模块240由所述投递工具中取得或传送物品。在本实施例中，第二升降板220以及安装在第二升降板220上的其他结构，包括第二放置模块240和第二伸缩机构230，都随第二升降模块210的动作而改变其高度；具体来讲，如图6所示，第二升降模块210中的涡轮升降体211在升降电机的带动下上升或下降，使得第二升降板220上升或下降，由于上述涡轮升降体211连接在第二升降板220的中间部分的底面上，为了维持和保证上述第二升降板220的平稳上升或下降，在上述第二升降板200的下方设置有配对的导向柱213和直线轴承212，分别设置上述
涡轮升降体211周围的四个角上，使得第二升降板220的移动稳定。
27.所述第二伸缩机构230设置在第二升降板220上，第二伸缩机构230包括伸缩齿轮231、伸缩齿条232、伸缩导轨233和滑块234；所述伸缩齿条232 和滑块234固定在所述第二放置模块240上；所述伸缩齿轮231和所述伸缩导轨233设置在所述第二升降板220上；伸缩电机(在图6中，安装在第二升降板220底面)带动所述伸缩齿轮231旋转，使得与所述伸缩齿轮231啮合的所述伸缩齿条232向前或向后移动，从而使得所述第二放置模块240在所述滑块 234和伸缩导轨233的配合下向前或向后移动，这样实现了第二放置模块240 的双向伸出或收回的动作。
28.所述第二放置模块240包括第二安装底板241、第二放置板242和夹持机构；所述第二放置板242设置在所述第二安装底板241上，用于放置物品；所述夹持机构设置在所述第二安装底板241上，用于通过两个夹持臂动作，实现物品在所述第二投递工具20和所述第二放置板241之间的转移。所述夹持机构包括左夹持臂和右夹持臂，所述左夹持臂和右夹持臂分别通过滚珠花键与设置在所述第二安装底板241上的夹持丝杆249连接，所述夹持丝杆249在夹持电机的带动下旋转，使得所述左夹持臂和右夹持臂收拢或张开，实现对物品的夹持或放开动作。在本实施例中，上述左夹持臂由左夹持基板243和左伸出板 245组成，左夹持基板243通过左夹持滑轨248安装在所述第二安装底板241 上，可以在所述夹持丝杆249的驱动下沿左夹持滑轨248向第二安装底板241 宽度方向的中点移动或做反向运动；左伸出板245通过导轨安装在上述左夹持基板243上，并在啮合的左伸出齿轮(设置在左夹持基板243上)和左伸出齿条(设置在左伸出板245下端)的作用下伸出或收回；同样地，上述右夹持臂由右夹持基板244和右伸出板246组成，右夹持基板244通过右夹持滑轨安装在所述第二安装底板241上，可以在所述夹持丝杆249的驱动下沿右夹持滑轨 248向第二安装底板241宽度方向的中点移动或做反向运动；右伸出板246通过导轨安装在上述右夹持基板244上，并在啮合的右伸出齿轮(设置在右夹持基板244上)和右伸出齿条(设置在右伸出板246下端)的作用下伸出或收回；此外，在上述左、右伸出板(246、246)的两端，还分别设置有拨叉247，拨叉247在左、右伸出板(246、246)背面的伸出滑轨和滑块的作用下，在设定的位置上被所述滑块触动或压制，由图6中的竖直状态转变为平放状态，实现对物品的推动。
29.如图4和图5所示，在本实施例中，转移组件500包括轨道1、安装板2、支架3、水平驱动单元6、垂直驱动单元4和载物平台5；所述轨道1设置在智能储物柜的柜体中，位于所述智能储物柜的厚度方向的中间位置并贯穿所述智能储物柜的宽度方向，用于设定该转移组件中安装板2(包括安装在安装板 2上的其他部件)的水平运动方向，并使得安装板2的移动较为稳定；所述安装板2连接在所述轨道1上，安装板2上设置有所述支架3；所述水平驱动单元6用于驱动所述安装板2沿所述轨道1移动；所述载物平台5通过垂直驱动单元4安装在所述支架3上，用于取得和放置物品；所述载物平台5在所述垂直驱动单元4的作用下沿所述支架3的高度方向做垂直方向上的移动。也就是说，在本实施例中，通过将垂直驱动单元4和载物平台5设置在支架3上，而支架3设置在安装板2上，安装板2连接在导轨1上，并在水平驱动单元6 的作用下沿导轨1运动，而导轨1设置在智能储物柜的中间位置，使转移组件 500在智能储物柜中需要实现的所有功能都能够通过上述部件实现，且实现的部件结构简单，可靠性较高。
30.如图4所示，所述轨道1包括底部导轨11和顶部导轨12；所述安装板2 通过设置在
所述安装板底面的水平滑动组件21可移动地连接在所述底部导轨 11上。请参见图2，图2示出了安装板2和水平驱动单元6底面的结构示意图，在图2中，所述水平滑动组件21包括与所述底部导轨11的侧面接触的导向轮 23和与所述底部导轨11的底面接触的滑动轮22；所述滑动轮22和导向轮23 包围所述底部导轨11，使得所述水平滑动组件21可以在受力的情况下沿所述底部导轨11的长度方向移动。而由于上述水平滑动组件21是固定在上述安装板2的底面上的，所以，水平滑动组件21移动将会带动上述安装板2以及安装板2上安装的其他部件移动。
31.所述水平驱动单元6包括驱动电机61、水平驱动轮组和水平同步带64；所述水平驱动电机61和水平驱动轮组安装在所述安装板2上，所述水平同步带64设置在所述底部导轨11的边沿并平行于所述底部导轨11；所述水平驱动轮组与所述水平同步带64啮合；所述水平驱动轮组包括水平驱动轮63和水平随动轮62；所述水平同步带64与所述水平驱动轮63啮合后，通过所述水平随动轮62调节该同步带的张力。在本实施例中，上述水平随动轮62包括两个，分别设置在上述水平驱动轮63的前方和后方，即水平同步带64先经过一个水平随动轮62，然后与上述水平驱动轮63啮合，之后在经过一个水平随动轮62。上述两个水平随动轮62和一个水平驱动轮63按照设定的位置组成一个轮组，其中，水平驱动轮63位于两个水平随动轮62之间，且位置较高，请参见图4。当上述驱动电机61转动时，带动水平驱动轮63转动，由于水平同步带64是固定的，并不能转动，所以，上述水平驱动轮63转动的结果是使得水平驱动轮组所在的部件(即安装板2)，沿上述水平同步带64移动。
32.上述安装板2上除了安装上述驱动电机61和水平驱动轮组外，还安装有支架3；和上述驱动电机61和水平驱动轮组的安装位置相比，上述支架3的安装位置稍微靠后，即更加远离水平同步带64。所述支架3包括两个相互平行的立柱31，所述立柱31的一端固定在所述安装板2的不同位置上，另一端通过顶柱32连接在一起；所述顶柱32上设置有与所述顶部导轨12侧面接触的顶部导向轮25；而所述立柱31上分别安装有垂直驱动模块4，所述垂直驱动模块4包括分别设置在所述立柱上的双轴联动驱动模块。在本实施例中，上述顶柱32上的顶部导向轮25确定了支架3顶部的位置，在上述顶部导轨12 固定的情况下，上述顶部导轨12和顶部导向轮25与底部导轨11和所述水平滑动组件21之间配合，使得具有一定高度的支架3在安装板2移动的时候不会出现晃动、顿挫等情况，从而使得整个转移组件的移动更为平稳和顺滑，这样的结果是使得整个部件的可靠性更高，不易损坏。
33.此外，在本实施例中，上述双轴联动驱动模块是现有的商用模块，其分为两个部分，分别安装在上述两个立柱31上并同步动作；平台安装组件41分别连接在双轴联动驱动模块的两个部分，并随其动作升高或降低；而载物板5 则安装在上述平台安装组件41上。换句话说，所述载物平台5包括平台安装组件41和载物板51；所述平台安装组件41连接在所述双轴驱动联动驱动模块上，随所述双轴联动驱动模块的动作而升高或降低；所述载物板51固定在所述平台安装组件41上，用于放置物品。所述载物平台5还包括双向伸缩单元；所述双向伸缩单元设置在所述载物板51两侧，用于向所述载物板51的前方或后方伸出，取得或放下物品。在多数情况下，上述双向伸缩单元和图6 中的第二伸缩机构230相同或类似。
34.在上述第一实施例中，第二通道600的第二通道口601设置在该智能储物柜的正面的右侧的中间位置，其上方是人机交流界面900，通常是触摸屏。第二放置单元602在本实施例中是一个固定在上述第二通道口601内的板状结构，即只是提供一个放置物品的位置。
35.图7和图8示出了本实用新型第二实施例的实现情况，在本实用新型的第二实施例中和第一实施例中不同的是，第一通道200设置在智能储物柜的顶部，用于为无人飞行器提供存取物通道。
36.在图7中，除了设置在柜体顶面的、用于供自动投递工具20进行物品转移的第一通道口201外，所述第一通道200还包括第二放置单元202，第二放置单元202进一步包括第一物品放置平台130和驱动所述第一物品放置平台 130在水平和垂直高度上移动的第一驱动装置102，所述第一物品放置平台130 用于升高到第一货物进出口的下方接收投递的物品以及下降到指定的高度和所述转移组件500对齐，使得所述转移组件500从所述第一物品放置平台130 上取得物品。也就是说，第一物品放置平台130用于放置物品，而第一驱动装置102用于调节上述第一物品放置平台130的位置，使其满足物品转移(包括移入和移出)时在高度位置上的需要。
37.图8示出了本实用新型第二实施例中第一放置单元202的具体结构，所述第一驱动装置102包括第一升降模块110、设置在所述第一升降模块110上的第一安装板111以及设置在所述第一安装板111上的第一水平运动模块120；所述第一物品放置平台130安装在所述第一水平运动模块120上。在本实施例中，上述第一升降模块110是现有的商用模块，例如，采用同步带或丝杆驱动的线性滑台等等；第一安装板111连接在其上，在输入信号的控制下，上述第一安装板111随第一升降模块110的动作而上升或下降。在上述第一安装板111 上，还安装有第一水平运动模块120，第一水平运动模块120同样是现有的商用模块，也属于采用同步带或丝杆驱动的线性滑台，但是，其尺寸以及调节或移动的方向与第一升降模块110不相同；第一水平运动模块120安装方向和上述第一升降模块110的安装方向是正交的，用于在指定的方向上水平调节第一物品放置平台130的位置。
38.通过上述设置，第一通道200既能够实现与自动投递工具20(在本实施例中是无人飞行器)之间的物品转移，包括由上述自动投递工具20上取得物品和将物品传送到上述自动投递工具20上，也能够与转移组件500配合，在需要的时候与上述转移组件500对齐，从而实现将物品转移到转移组件500 上或由转移组件500取得物品。在本实用新型中，转移组件500的结构均相同，同时第二通道600的第二放置单元601也是相同的。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。