用于仓储式存取设备的搬运装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于仓储式存取设备的搬运装置，属于物件存取设备领域。

背景技术：

目前的存取柜主要由若干个大小不一的单元柜组成。快递员可以把快递暂存在存取柜中，同时通过手机APP或短信的方式告知收件人，当收件人有空闲时自行到存取柜处提取自己的快递。

人们通常习惯于使用高度在0.5～1.5米的单元柜，因此，为了服务多数普通人，存取柜的高度一般设置在2米以下。即便如此，存取柜上过高或过低的单元柜使用率仍很低，造成了一定程度的空间浪费，而且，室内存取柜顶部到所在房间天花板的闲置空间也存在浪费。另一方面，使用者在存取物品时，通常为了配合单元柜柜门的高度，需要踮起脚或蹲下，操作费力。另外，这种存取柜需要对每个单元柜都需要设置一个柜门以及相应的控制开关元件，以便使用者针对不同单元柜存取快件，使得存取柜的结构复杂，成本高并且整个操作面占用的空间非常大，仅适用于面积较大的办公楼大厅等地，对放置环境的要求高。

中国专利(申请号201510880789.9)公开了一种快递柜，包括柜体I和柜体II，所述柜体I和柜体II组合固定成一体，所述柜体II内布置有旋转模块，所述旋转模块上下设置转盘，所述转盘由隔板分割出存放包裹的储物格。柜体I和柜体II可以任意组合使用，实现多样化，同时柜体II配置有快件旋转模块，其一定程度上增加柜体的使用率。但是这种方案依旧无法解决过高空间无法用于存取，取柜体上下两端的物体，需要踮起脚或蹲下取件，操作费力的问题，并且这种方案导致柜体安装空间必须足够大，用于柜体II旋转，对柜体安置环境要求较高。

针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研发，解决现有技术中存在的缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于使得存取设备的高度不受限制，自动存取货品，能够有效提高存取设备的空间利用率，使得存取设备对放置环境的要求降低，并且结构简单，成本低，便于使用者拿放货品的用于仓储式存取设备的搬运装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

用于仓储式存取设备的搬运装置，包括用于装载货品的载货件以及驱动载货件搬运货品的驱动机构，驱动机构包括用于驱动载货件旋转的旋转组件、用于驱动载货件升降的升降组件、用于驱动载货件平移的平移组件，

旋转组件包括用于安装平移组件和升降组件以及载货件的转盘、用于驱动转盘旋转的旋转驱动源。

升降组件包括用于带动平移组件以及载货件升降的升降板、用于驱动升降板升降的升降驱动源。

平移组件包括用于带动载货件平移的平移件、用于驱动平移件平移的平移驱动源。

平移组件设置用于取放载货件的取放组件。

进一步地，旋转驱动源安装在转盘上端面两者固定连接，其转轴穿设转盘，转轴键连接一主动齿轮两者固定连接，转轴带动主动齿轮旋转。旋转驱动源为旋转电机。所述旋转电机可以是步进电机、伺服电机，优选地是伺服电机，伺服电机能够精确控制旋转量，进而能够准确控制转盘停止位置。

进一步地，转盘下方设置一从动齿轮，从动齿轮固设于货仓底座上，从动齿轮为环状结构，环状结构外端面设有用于同主动齿轮相配合的齿形，其内端面设有用于支撑转盘转动的轨道。通过设置轨道能够有效保证转盘的转动范围，进而实现准确的搬运货品。

进一步地，升降组件设置用于辅助升降板升降的支柱，支柱矗立在旋转组件的一转盘上两者固定连接，支柱上下两端各设置一滚轮，滚轮缠绕一用于带动升降板升降的滚带。

进一步地，升降板相邻滚带的侧面设有连接块，连接块设有供滚带穿设的通槽，滚带设置用于增加摩擦力的凸条，升降驱动源固设在转盘上，其转轴与支柱下端的滚轮键连接，转轴带动滚轮旋转，滚轮外端面设置用于同滚带的凸条相配合的凹槽，支柱滑动连接一配重件，配重件穿设滚带，滚带带动配重块上升。所述升降驱动源可以伺服电机、步进电机，优选伺服电机，伺服电机能够准确控制转动量，进而准确控制升降板的升降量。利用配重块能够增加升降驱动源的牵引力，配重块与升降板交错升降，当升降板下降时，带动配重块向上运动，配重块储存升降板的重力势能，当升降驱动源驱动升降板上升时，配重块向下运动释放重力势能，辅助升降驱动源带动升降板以及货品上升。这样一方面减少升降驱动源的做功，节约能源，另一方面利用功率较小的升降驱动源即可驱动较重的升降板以及货品升降，减少了升降驱动源的制造成本。

进一步地，平移组件设置一用于安装平移驱动源的安装架，安装架与升降组件的升降板固定连接，平移驱动源螺接在安装架端面，其旋转轴固连一带动平移件移动的丝杆。

进一步地，平移件下端面中间位置设置一同丝杆螺纹配合的螺母，其下端面两侧设置用于在安装架上滑动的滑槽，安装架相对应滑槽的位置设置导轨。平移驱动源带动丝杆旋转，丝杆与螺母螺纹配合，螺母顺着纹路平移，螺母与平移件固定连接，进而平移件带动载货件平移，实现货品的搬运，平移驱动源可以为旋转电机，通过丝杆螺母配合实现转动量转换为平移量，能够精确控制平移件的平移距离，进而实现货品准确移动。

进一步地，取放组件包括用于吸取载货件的电磁吸盘、用于安装电磁吸盘于平移组件上的吸盘基座，吸盘基座内部套设一滑动轴承，两者固定连接，滑动轴承内部套设一用于电磁吸盘伸缩的弹簧。滑动轴承具有较小的滑动摩擦系数，进而当弹簧在滑动轴承内反复滑动时，产生较小的摩擦力，利用滑动轴承套设弹簧，能够有效减少零部件磨损的同时能够有效保护弹簧。电磁吸盘通电时，强大的电磁力会使得载货件向电磁吸盘方向移动，载货件挤压电磁吸盘，进而电磁吸盘向内移动压缩弹簧，设置弹簧能够有效缓冲载货件的冲撞力，减少零部件的摩擦，延长设备的使用寿命。

进一步地，取放组件相邻弹簧端面设置一能够使得电磁吸盘做倾斜运动的关节轴承，电磁吸盘外端穿设一吸盘安装座，两者间隙配合，关节轴承外端套设吸盘安装座，关节轴承相邻弹簧端面的一侧设置轴端连接片。关节轴承是球面滑动轴承，基本型是由具有球形接触表面的内、外圈组成。因为关节轴承的球形滑动接触面积大，倾斜角大，同时可以根据需要采取特殊的工艺处理方法，如表面磷化、镀锌、镀铬、镶垫、喷涂等，因此有较大的载荷能力和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好或自润滑无润滑污物污染的特点，即使安装错位也能正常工作。轴端连接片一方面限制关节轴承以及电磁吸盘在吸盘安装座内的活动范围，另一方面增加吸盘安装座与弹簧的接触面，确保能够有效压缩弹簧。

进一步地，载货件为防滑的平板或者无盖的箱体或者货架，载货件由易被磁化的金属材质制造而成。所述金属材质为铁，铁易被磁化并且价格便宜。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型利用伺服电机通过滚带带动升降板升降，能够控制升降板的升降量并且结构简单，成本低。本实用新型当升降板下降时，带动配重块向上运动，配重块储存升降板的重力势能，当升降驱动源驱动升降板上升时，配重块向下运动释放重力势能，辅助升降驱动源带动升降板以及货品上升。这样一方面减少升降驱动源的做功，节约能源，另一方面利用功率较小的升降驱动源即可驱动较重的升降板以及货品升降，减少了升降驱动源的制造成本。

本实用新型的平移驱动源带动丝杆旋转，丝杆与螺母螺纹配合，螺母顺着纹路平移，螺母与平移件固定连接，进而平移件带动载货件平移，实现货品的搬运，平移驱动源为旋转电机，通过丝杆螺母配合实现转动量转换为平移量，能够精确控制平移件的平移距离，进而实现货品准确移动。

本实用新型的驱动机构通过电磁吸盘取放载货件，进而实现货品的搬运，利用电磁力取放载货件，简单灵活，并且稳定可靠。本实用新型的电磁吸盘连接关节轴承，使得电磁吸盘能够在一定角度范围内倾斜，当电磁吸盘与载货件相接触时，能够随着载货件端面形状自由调整电磁吸盘的倾斜度，确保电磁吸盘的端面与载货件有效贴合，进而使得电磁吸盘在通电时能够有效吸合载货件。

本实用新型取放组件设置弹簧，当电磁吸盘通电时，强大的电磁力会使得载货件向电磁吸盘方向移动，载货件挤压电磁吸盘，进而电磁吸盘向内移动压缩弹簧，设置弹簧能够有效缓冲载货件的冲撞力，减少零部件的摩擦，延长设备的使用寿命。

本实用新型的存取货品都通过搬运装置来实现，并且搬运装置可以自动到达存取设备内任意位置，使得货仓的高度不受使用者的高度限制，提高了空间利用率，并且货仓可以只设置一个存取口，简化了货仓的结构，降低了货仓的成本以及对安置环境的要求同时便于使用者拿放货品。

附图说明

图1为本实用新型的装配示意图；

图2为本实用新型的旋转组件结构示意图；

图3为本实用新型的部分结构示意图；

图4为本实用新型的转动件结构示意图；

图5为本实用新型的升降组件结构示意图；

图6为本实用新型滚轮结构示意图；

图7为本实用新型局部结构示意图；

图8为本实用新型转换一定角度的装配示意图；

图9为本实用新型的平移组件结构示意图；

图10为平移组件转换一定角度的结构示意图；

图11为平移组件倾斜一定角度的结构示意图；

图12为本实用新型局部放大示意图；

图13为本实用新型平移组件与取放组件的装配示意图；

图14为图13中的A处放大示意图；

图15为取放组件的结构示意图；

图16为取放组件倾斜一定角度的结构示意图；

图17为取放组件爆炸示意图。

附图标记说明：

1-货仓底座，2-载货件，3-旋转组件，4-升降组件，5-平移组件，6-取放组件，31-转盘，32-旋转驱动源，33-从动齿轮，34-主动齿轮，35-转动件，351-上轮，352-下轮，353-转杆，354-调节件，36-椭圆形槽，37-通孔，41-升降驱动源，42-支柱，43-滚带，44-滚轮，441-凹槽，45-配重件，46-滑道，47-滑槽轮，48-升降板，51-平移件，511-滑槽，52-平移驱动源，53-安装架，531-导轨，532-感应器，533-限位开关，534-滑动轮，54-丝杆，55-螺母，56-支撑杆，57-感应光纤，61-吸盘安装座，62-关节轴承，63-电磁吸盘，64-轴端连接片，65-吸盘基座，66-滑动轴承，67-吸盘螺母，68-旋紧件，69-弹簧，610-紧固件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

如图1所示具体实施例，仓储式存取设备包括货仓以及设置的货仓上的控制模块，所述货仓设置一个用于存取货品的存取口，货仓底座1设置若干个用于存放货品的货架，所述货仓内相邻货架设置用于从存取口取货品放到相应的货架中或从相应的货架中取货品到存取口的搬运装置。

用于仓储式存取设备的搬运装置，包括用于装载货品的载货件2以及驱动载货件2搬运货品的驱动机构，所述驱动机构包括用于驱动载货件2旋转的旋转组件3、用于驱动载货件2升降的升降组件4、用于驱动载货件2平移的平移组件5，所述平移组件设置用于取放载货件的取放组件。

如图2-4所示，所述旋转组件3包括用于安装平移组件5和升降组件4以及载货件2的转盘31、用于驱动转盘31旋转的旋转驱动源32。所述转盘31中间开设有用于穿设线路的通孔37，其平面上开设有减重、省料的通孔37。所述旋转驱动源32为旋转电机，所述旋转电机可以是步进电机、伺服电机，优选地是伺服电机，伺服电机能够精确控制旋转量，进而能够准确控制转盘31停止位置。货仓只设置一个存取口，存取货品都通过货品搬运装置来实现，使得货仓的高度不受使用者的高度限制，并且只有一个存取口，简化了货仓的结构，降低了货仓的成本，并且便于使用者拿放货品。

所述旋转驱动源32安装在转盘31上端面两者固定连接，其转轴穿设转盘31。所述转轴键连接一主动齿轮34两者固定连接，转轴带动主动齿轮34旋转。所述转盘31下方设置一从动齿轮33，所述从动齿轮33固设于货仓底部。所述从动齿轮33为环状结构，所述环状结构外端面设有用于同主动齿轮34相配合的齿形，其内端面设有用于支撑转盘31转动的轨道。通过设置轨道能够有效保证转盘31的转动范围，进而实现准确的搬运货品。

所述转盘31穿设一用于嵌设轨道的转动件35。所述转动件35包括用于穿设转盘31的转杆353、用于绕轨道一周转动的转轮、用于支撑转盘31的挡件，所述转轮包括上轮351、下轮352，所述上轮351与下轮352形成容纳空间嵌设轨道。轨道嵌入转轮中，一方面支撑转盘31使得转盘31能够在轨道上转动，另一方面当转盘31一端较重时能够避免转盘31向一端翘起。所述转盘31开设用于穿设转动件35的穿设槽，所述穿设槽至少有一个为用于调节转动件35位置的椭圆形槽36。所述转盘31安装有三个转动件35，所述转动件35至少有一个穿设一用于同椭圆形槽36相配合的调节件354，设置三个转动件35能够有效保证转盘31转动时不会向一端倾斜，并且设有椭圆形槽36以及相配合的调节件354，能够调整转盘31旋转位置，确保转盘31正常转动。

如图5-7所示，所述升降组件4包括用于带动平移组件5以及载货件2升降的升降板48、用于驱动升降板48升降的升降驱动源41。所述升降组件4设置用于辅助升降板48升降的支柱42，所述支柱42矗立在旋转组件3的一转盘31上两者固定连接。所述支柱42包括第一支柱、第二支柱，所述第一支柱与第二支柱上端架设一用于穿设滚轮44的直轴，所述直轴两端各通过一轴承穿设一个滚轮44，所述滚轮44缠绕一用于带动升降板48升降的滚带43。

所述滚带43包括相邻第一支柱的第一滚带、相邻第二支柱的第二滚带，所述第一滚带依次缠绕配重块、第一支柱上端的滚轮44、与升降板48固连的连接块、位于第一支柱下端并与升降驱动源41转轴相连接的滚轮44，所述第二滚带依次缠绕配重块、第二支柱上端的滚轮44、与升降板48固连的连接块、位于第二支柱下端并与升降驱动源41转轴相连接的滚轮44。所述连接块设有供滚带43穿设的通槽，所述滚带43设置用于增加摩擦力的凸条。

所述升降驱动源41固设在转盘31上，其转轴与支柱42下端的滚轮44键连接，转轴带动滚轮44旋转，所述滚轮44外端面设置用于同滚带43的凸条相配合的凹槽441。

所述支柱42设置用于滑动连接升降板48的滑动槽。所述升降板48开设减重孔并且相邻支柱42的端部设置用于嵌入滑动槽的滑槽轮47。所述支柱42设置滑道46，所述配重件45设有与滑道46相配合的滑轨，所述滚带43带动配重块在滑道46上滑动。

如图8-12所示，所述平移组件5包括用于带动载货件2平移的平移件51、用于驱动平移件平移的平移驱动源52，所述平移驱动源52为旋转电机，所述旋转电机可以是步进电机、伺服电机，优选地是伺服电机，伺服电机能够精确控制旋转量，能够准确控制平移件停止位置。货仓只设置一个存取口，存取货品都通过货品搬运装置来实现，使得货仓的高度不受使用者的高度限制，并且只有一个存取口，简化了货仓的结构，降低了货仓的成本，并且便于使用者拿放货品。

所述平移组件5设置一用于安装平移驱动源52的安装架53，所述安装架53与升降组件4的升降板48固定连接。所述平移组件5设置一用于支撑安装架53的支撑杆56。所述支撑杆56固设于旋转组件3的转盘31上，其端部设有用于安装架53往复滑动的滑动槽。所述安装架53设有用于嵌入滑动槽的滑动轮534。

所述平移驱动源52螺接在安装架53端面，其旋转轴固连一带动平移件51移动的丝杆54。所述安装架53两端分别设置用于穿设丝杆54的轴孔，所述轴孔通过轴承与丝杆54旋转连接。

所述平移件51下端面中间位置设置一同丝杆54螺纹配合的螺母55，其下端两侧设置用于在安装架53上滑动的滑槽511。螺母55可以螺接或者焊接在平移件51底面上，优选焊接，焊接能够使得螺母55牢固固定在平移件51上。所述安装架53相对应滑槽511的位置设置导轨531，其两端分别设有用于限制平移件51行程的感应器532、限位开关533，所述感应器532包括限制平移件51伸出行程的第一感应器532、限制平移件51缩回行程的第二感应器532。限位开关533和感应器532同时安装在平移件51端部，能够确保平移件51准确停止，防止其中一个元器件失效的情况下，平移件51运动距离超出行程。所述平移件51中间位置安装用于感应载货件2是否装有货品的感应光纤57。

如图13-17所示，所述取放组件6包括用于吸取载货件的电磁吸盘63、用于安装电磁吸盘63于平移组件的安装架53上的吸盘基座65。所述载货件为防滑的平板或者无盖的箱体或者货架，其由易被磁化的金属材质制造而成。

驱动机构通过电磁吸盘63取放载货件，进而实现货品的搬运，利用电磁力取放载货件，简单灵活，并且稳定可靠。货仓只设置一个存取口，存取货品都通过搬运装置来实现，使得货仓的高度不受使用者的高度限制，并且只有一个存取口，简化了货仓的结构，降低了货仓的成本，并且便于使用者拿放货品。

所述吸盘基座65内部套设一滑动轴承66，两者固定连接，所述滑动轴承66内部套设一用于电磁吸盘63伸缩的弹簧69。电磁吸盘63通电时，强大的电磁力会使得载货件向电磁吸盘63方向移动，载货件挤压电磁吸盘63，进而电磁吸盘63向内移动压缩弹簧69，设置弹簧能够有效缓冲载货件的冲撞力，减少零部件的摩擦，延长设备的使用寿命。

所述取放组件6相邻弹簧69端面设置一能够使得电磁吸盘63做倾斜运动的关节轴承62，关节轴承62是球面滑动轴承66，基本型是由具有球形接触表面的内、外圈组成。因为关节轴承62的球形滑动接触面积大，倾斜角大，同时可以根据需要采取特殊的工艺处理方法，如表面磷化、镀锌、镀铬、镶垫、喷涂等，因此有较大的载荷能力和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好或自润滑无润滑污物污染的特点，即使安装错位也能正常工作。

所述电磁吸盘63外端穿设一吸盘安装座61，两者间隙配合，所述关节轴承62外端套设吸盘安装座61，所述关节轴承62相邻弹簧69端面的一侧设置轴端连接片64。取放组件6设置一用于使得关节轴承62与电磁吸盘63连接在一起的紧固件610，所述紧固件依次穿设轴端连接片64、关节轴承62、吸盘安装座61。轴端连接片64一方面限制关节轴承62以及电磁吸盘63在吸盘安装座61内的活动范围，另一方面增加吸盘安装座61与弹簧69的接触面，确保能够有效压缩弹簧69。

所述吸盘安装座61圆周端面穿设一旋紧件68，所述旋紧件68穿过吸盘安装座61的端面抵在关节轴承62的外端面上。电磁吸盘63连接关节轴承62，使得电磁吸盘63能够在一定角度范围内倾斜，当电磁吸盘63与载货件相接触时，能够随着载货件端面形状自由调整电磁吸盘63的倾斜度，确保电磁吸盘63的端面与载货件有效贴合，进而使得电磁吸盘63在通电时能够有效吸合载货件。

所述电磁吸盘63外端面套设一用于增加电磁力的吸盘螺母67，所述吸盘螺母67为金属材质。

本实用新型的工作原理：

旋转电机启动，旋转电机的转轴带动主动齿轮34旋转，主动齿轮34与从动齿轮33齿形配合，由于从动齿轮33固定于货仓底座1上，因此主动齿轮34在从动齿轮33上转动。进而与旋转电机固连的转盘31在转动件35的支撑下转动，带动升降组件、平移组件以及载货件2转动。

进而当升降板下降时，带动滚带转动，滚带带动配重块向上运动，配重块储存升降板的重力势能，当升降驱动源通过滚带驱动升降板上升时，同时配重块向下运动释放重力势能，辅助升降驱动源带动升降板以及平移组件、载货件上升。

进而伺服电机带动丝杆54旋转，丝杆54与螺母55螺纹配合，螺母55顺着纹路平移，螺母55与平移件51固定连接，进而平移件51带动载货件2平移，当平移件51碰着限位开关533时，伺服电机停止转动，平移件51停止平移，进而电磁吸盘通过电磁力取放载货件到预设位置存取货品。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。