一种仓库自动出货系统的制作方法

本发明涉及物品存储场所，包括书店、仓库、自动售卖设备等场所物品的管理、统计和出货，特别涉及一种仓库自动出货系统。

背景技术：

现有的物品存储场所，包括书店、仓库、自动售卖设备等场所，数量统计主要是依靠人工统计盘点、出货，导致统计和出货效率低、错误率高、成本高等问题。

技术实现要素：

（一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种仓库自动出货系统，可以通过将相同物品用堆叠方式放置，根据物品的厚度和统计装置的距离，或者根据最上方物体的轮廓或根据高度来计算物品的数量，并将计算结果通过服务器发送给智能终端，进而通过自动取货装置自动将所需货物送到指定位置，从而做到不需要人工值守、提高统计效率、提高取货效率、降低错误率、减少成本。

（二）技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种仓库自动出货系统,包括取货装置和服务器；

所述取货装置包括轨道、机械臂、识别装置和控制芯片，所述轨道、所述机械臂和所述识别装置分别与所述控制芯片连接；

所述轨道包括设置在交接处的转轴，用于改变取货装置的移动方向；

所述控制芯片包括第一通讯单元，所述第一通讯单元将所述轨道、所述机械臂和所述识别装置相关联的信息发送至所述服务器；

所述机械臂包括臂杆和机械手，所述机械手和臂杆分别与所述控制芯片连接；所述机械手设有高度感应器和距离感应器；

所述服务器包括分析单元、计算单元、存储单元和第二通讯单元，所述存储单元存储库房物品放置位置、路线信息；所述分析单元将接收到的识别信息、位置信息进行分析；所述计算单元用于计算机械臂移动距离；所述第二通讯单元用于向所述主控芯片发送命令。

优选的，所述转轴为带齿痕的旋转轴。

优选的，所述取货装置底部设有与旋转轴齿痕相对应的转槽。

优选的，所述取货装置还包括支撑机构；

所述支撑机构包括上支撑机构和下支撑机构，所述上支撑机构和所述下支撑机构通过升降装置连接。

优选的，所述臂杆包括第一轴体、第二轴体、第三轴体和固定伸缩杆；

所述第一轴体用于水平方向转动所述机械臂，将机械臂转动至货物上方；

所述第二轴体用于微调整所述机械手的高低；

所述第三轴体用于转动所述机械手，选择使用机械手抓取还是使用识别装置进行识别；

所述固定伸缩杆可以微调整所述机械手的位置。

优选的，所述机械手包括夹取装置和吸取装置。

优选的，所述吸取装置为气动吸盘或者电磁吸取装置。

优选的，所述识别装置包括图像采集装置、测距装置。

其中，所述一种仓库自动出货系统还包括智能终端,所述智能终端优选的为pc终端或智能手机。

其中，所述轨道内部设有通电电路，为整个装置提供电能。

（三）有益效果：本发明提供一种仓库自动出货系统，通过识别装置记录物品放置的数量和位置，通过取货装置将需要的物品送至指定出口，不仅统计了各物品的数量，还可以自动出货、自动销售，同时还可以与智能终端连接，解决了库房人员受上班时间约束、工作效率低、错误率高、人力成本高的问题。

附图说明

图1是本发明机械臂结构示意图；

图2是本发明机械手结构示意图；

图3是本发明的布局安装示意图；

图4是本发明一种仓库自动出货系统连接关系示意图；

图5是本发明另一个优选的实施例；

11-轨道；12-转轴；21-识别装置；22-夹板；23-机械手；24-翻转轴；25-上支撑机构；26-升降装置；27-下支撑机构；28-行走轮电机；29-行走轮；30-转槽；31-第一轴体；32-第二轴体；33-第三轴体；34-吸盘；35-支撑杆；36-挡板；37-箱体；38-上臂杆；39-下臂杆；40-固定块；

以下为图5本发明另一个优选的实施例各数字代表的部件：

111-轨道；121-识别装置；122-夹板；124-翻转轴；126-升降装置；134-吸盘；135-支撑杆；136-挡板；137-箱体。

具体实施方式

下面结合优选的实施例对本发明做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是，本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

示意图是本发明的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明的实际要求保护范围构成限制。

图1是本发明一种仓库自动出货系统的机械臂结构示意图，所述机械臂固定在支撑机构上，所述支撑机构包括上支撑机构25和下支撑机构27。所述上支撑机构25和所述下支撑机构27通过升降装置26连接，所述升降装置26可以为两个同步的伸缩杆，或者是伸缩支架，这里不做限制，用于支撑上支撑机构25竖直方向移动，使所述机械臂位于合适的位置。

所述下支撑机构27底部设有行走轮29，所述行走轮29通过转动杆与所述下支撑机构27内设置的行走轮电机28连接。所述下支撑机构27下方设有转槽30，所述转槽30设有齿槽。

所述机械臂通过第一轴体31固定在所述上支撑机构25上，所述第一轴体31优选的为球形。所述第一轴体31通过其底部的转动轴与所述上支撑机构25固定连接。所述转动轴转动带动所述第一轴体31水平方向上的转动，从而使所述机械臂转动。所述第一轴体31顶端设有固定块40，所述固定块40一端有突出的伸缩杆，所述伸缩杆另一端与所述机械臂的下臂杆39连接，所述伸缩杆伸长或者缩短，控制所述机械臂弧形的上下移动。所述下臂杆39通过第二轴体32与上臂杆38连接，所述第二轴体32可以使所述机械臂弯曲。所述上臂杆38的另一端固定有第三轴体33，所述第三轴体33与机械手连接，所述第三轴体33转动使所述机械手转动，从而选择抓取机械工作还是识别装置工作。所述机械手上设有识别装置21和抓取装置。

图2是本发明一种仓库自动出货系统的机械臂结构示意图，所述机械手固定在所述第三轴体33上。所述机械手的抓取装置包括支撑杆35、吸盘34、挡板36、翻转轴24、夹板22和箱体37。所述夹板22通过所述翻转轴24连接在所述箱体37，通过控制所述翻转轴24的转动来控制所述夹板22来夹取物品。

所述吸盘34固定在所述支撑杆35的一端，所述支撑杆35的另一端固定在所述箱体37内部的上壁上。所述支撑杆35用于控制所述吸盘34的收回和伸出，当所述支撑杆35控制所述吸盘34收回时，可使所述吸盘34收回至所述箱体37内部；当所述支撑杆35控制所述吸盘34伸出时，可使所述吸盘34伸出至所述箱体37。所述箱体37底部的外壁为可控制打开和关闭的挡板36，所述挡板36通过翻转轴24与所述箱体37连接。当选择所述吸盘34吸取物品时，所述支撑杆35推动所述吸盘34至所述箱体37，同时连接所述挡板36的翻转轴24转动，使所述挡板36打开。当所述吸盘34工作完成时，所述支撑杆35收回，使所述吸盘34收回至所述箱体37内，连接所述挡板36的翻转轴24转动，使所述挡板36关闭。

图3是本发明的布局安装示意图，物品存放场所的地面铺设有轨道11，所述轨道11分为x方向轨道和y方向轨道，所述x方向轨道和所述y方向轨道相互连通。在所述x方向轨道和所述y方向轨道交接处，设有用于改变所述机械臂移动方向的转轴12，所述转轴12为带齿痕的旋转轴，当所述机械臂移动到所述x方向轨道和所述y方向轨道交接处需要改变移动方向时，所述转轴12伸出至所述转槽30，当所述转轴12与所述转槽30充分接触，并将所述机械臂微抬高使所述机械臂与轨道分离时，所述转轴12根据移动方向转动，从而改变所述机械臂的移动方向。

图4是本发明一种仓库自动出货系统连接关系示意图，所述取货装置包括控制芯片，所述控制芯片包括第一通讯单元。所述控制芯片分别控制所述行走轮电机28、转轴12、升降装置26、第一轴体31、第二轴体32、第三轴体33、距离感应器、高度感应器、识别装置21、支撑杆35、夹板22、翻转轴24、吸盘34和挡板36。所述取货装置通过所述第一通讯单元与所述服务器连接。所述服务器包括分析单元、计算单元、存储单元和第二通讯单元。所述服务器通过所述第二通讯单元分别与所述取货装置、智能终端连接。

其中，所述轨道内部设有通电电路，为整个装置提供电能。

下面结合本发明提供一种仓库自动出货系统一个优选的实施例进行详细说明。

管理员通过所述智能终端启动所述取货装置自动取货至出货口。所述智能终端与所述服务器连接，所述管理员通过所述智能终端向所述服务器发送取货装置启动命令。

所述服务器的存储单元可通过所述智能终端将抓取每个物品所需要行走的路线存储，同时存储单元还用于存储库房存放各物品的数量、大小及各物品轮廓数据对应的数量关系或者各物品的高度。

所述服务器收到所述智能终端发送的取货装置启动命令时，所述服务器根据需要抓取物品的名称，调取所述存储单元存储的路线信息，并将路线信息及取货装置启动命令通过第二通讯单元发送至所述取货装置的控制芯片。

所述控制芯片根据所述路线信息启动行走轮电机28，使行走轮29沿轨道移动。根据路线信息所述行走轮29行驶至需要转变方向的轨道11交点时，控制芯片控制该交点设置的转轴12伸出至所述转槽30，使所述机械臂微抬高微微离开轨道11时，所述转轴12根据需要移动的方向转动至目标方向后，所述转轴12收回，所述控制芯片控制所述行走轮电机28工作，直至所述机械臂到达抓取物品的位置。

当所述机械臂到达抓取目标物所在位置时，所述控制芯片的第一通讯单元将到达信息发送至所述服务器。所述服务器根据该物品的存储数量和大小计算所述机械臂需要升降的高度和水平方向的移动距离，计算结果通过所述第二通讯单元发送至所述控制芯片。所述控制芯片根据计算结果控制所述升降装置26上下移动，同时所述控制芯片控制所述第一轴体31和所述第二轴体32分别转动，所述机械手位于抓取物品的最佳位置。

当所述机械臂到达理论抓取最佳位置时，所述控制芯片控制所述机械臂的高度感应器和距离感应器开始工作，感应所述机械臂与被抓取物品之间的高度和距离，并将结果通过所述第一通讯单元发送至所述服务器。所述服务器的分析单元根据被抓取物品的大小和数量，分析所述机械臂是否位于抓取最佳位置；若所述机械臂未处于抓取最佳位置，所述计算单元根据所述分析单元的分析结果重新计算所述机械臂需要升降的高度和水平方向的移动距离；若所述机械臂处于抓取最佳位置，则所述服务器通过所述第二通讯单元将启动所述识别装置21的命令发送至所述控制芯片。所述控制芯片启动所述第三轴体33转动，使所述识别装置21与被抓取物品垂直。所述识别装置21包括摄像装置和测距装置，所述摄像装置摄取机械手下方物品的图像信息，所述测距装置测量所述识别装置与所述机械手下方物品的距离，同时所述机械手的高度感应器感应所述感应器与地面的距离，所述控制芯片通过所述第一通讯单元将物品的图像信息、所述识别装置与所述机械手下方物品的距离和所述感应器与地面的距离发送至所述服务器。所述服务器的分析单元分析该物品是否为目标抓取物品，同时计算单元计算该物品的数量，并与存储单元存储的该物品的数量进行对比，如果数量不一致则更改存储单元的数量信息，如果数量一致，则所述服务器的分析单元根据被抓取物品分析抓取方式。所述第二通讯单元将抓取数量和抓取方式发送至所述控制芯片。

所述控制芯片控制所述第三轴体33旋转，使所述机械手的抓取部位与被抓取物垂直。

如果抓取方式为夹取，则所述控制芯片控制所述升降装置26下降，使所述机械手接触被夹物品，然后所述控制芯片控制夹板22连接的翻转轴24转动，使夹板22将被抓取物品抓紧，所述夹板22将被抓取物品抓紧后，所述主控板控制升降装置26升高，使被抓取物品被抓起。

如果抓取方式为吸取，则所述控制芯片控制所述升降装置26下降，使所述机械手与被夹物品的距离为指定的距离，然后所述控制芯片控制挡板36连接的翻转轴24转动，机械手箱体37打开，同时所述控制芯片控制支撑杆35伸出，使所述支撑杆35上的吸盘34与被抓取物品充分接触时，将被抓取物品吸住，所述吸盘34将被抓取物品吸紧后，所述主控板控制升降装置26升高，使被抓取物品被抓起。

所述吸盘34还可以直接固定在所述箱体外壁，当需要启动所述吸盘34时，所述控制芯片控制所述升降装置26下降，使所述机械手与被夹物品的距离为指定的距离，然后所述控制芯片控制挡板36连接的翻转轴24转动，使所述夹板22与所述箱体37平行，所述控制芯片控制所述升降装置26下降，使所述吸盘34将被抓取物品吸紧，进而所述主控板控制升降装置26升高，使被抓取物品被抓起。

当被抓取物品被抓取后，所述控制芯片根据起始路线返回至出货口。

所述智能终端可设置定期启动自动出货系统的物品统计功能，将库房存放的物品重新统计。

管理员可以通过所述智能终端修改库房存放物品的数据、位置等信息。

下面结合本发明提供一种仓库自动出货系统另一个优选的实施例进行详细说明。

取货装置还可以设置在存放物品的上方，如图5所示，所述识别装置121环绕的设置在轨道111上，升降装置126通过固定杆固定连接在所述识别装置121上，所述升降装置126的另一端与所述机械手的箱体137固定连接。所述箱体137内上壁固定有支撑杆135，所述支撑杆135另一端固定连接有吸盘134，所述箱体137底部设有可开合的挡板136，所述挡板136通过翻转轴124与所述箱体137连接。所述箱体137上部的顶端通过翻转轴124连接有夹板122。

管理员通过所述智能终端启动所述取货装置自动取货至出货口。所述智能终端与所述服务器连接，所述管理员通过所述智能终端向所述服务器发送取货装置启动命令。

所述服务器的存储单元可通过所述智能终端将抓取每个物品所需要行走的路线存储，同时存储单元还用于存储库房存放各物品的数量、大小及各物品轮廓数据对应的数量关系或者各物品的高度。

所述服务器收到所述智能终端发送的取货装置启动命令时，所述服务器根据需要抓取物品的名称，调取所述存储单元存储的路线信息，并将路线信息及取货装置启动命令通过第二通讯单元发送至所述取货装置的控制芯片。

所述控制芯片根据所述路线信息使所述识别装置121带动机械臂移动，使所述识别装置121和机械臂移动到被抓取物品上方。

当所述机械臂和所述识别装置121到达抓取目标物所在位置上方时，所述控制芯片的第一通讯单元将到达信息发送至所述服务器。同时所述控制芯片控制所述识别装置121工作。所述识别装置121包括摄像装置和测距装置，所述摄像装置摄取机械手下方物品的图像信息，所述测距装置测量所述识别装置与所述机械手下方物品的距离，同时所述机械手的高度感应器感应所述感应器与地面的距离。所述控制芯片通过所述第一通讯单元将物品的图像信息、所述识别装置与所述机械手下方物品的距离和所述感应器与地面的距离发送至所述服务器。

所述服务器的分析单元分析该物品是否为目标抓取物品，同时计算单元计算该物品的数量，并与存储单元存储的该物品的数量进行对比，如果数量不一致则更改存储单元的数量信息，如果数量一致，则所述服务器的分析单元根据被抓取物品分析抓取方式。所述第二通讯单元将抓取数量和抓取方式发送至所述控制芯片。

所述控制芯片控制所述识别装置121移动，使所述机械手的抓取部位与被抓取物垂直。

如果抓取方式为夹取，则所述控制芯片控制所述升降装置126下降，使所述机械手接触被夹物品，然后所述控制芯片控制夹板122连接的翻转轴124转动，使夹板122将被抓取物品抓紧，所述夹板122将被抓取物品抓紧后，所述主控板控制升降装置126升高，使被抓取物品被抓起。

如果抓取方式为吸取，则所述控制芯片控制所述升降装置126下降，使所述机械手与被夹物品的距离为指定的距离，然后所述控制芯片控制挡板136连接的翻转轴124转动，机械手箱体137打开，同时所述控制芯片控制支撑杆135伸出，使所述支撑杆135上的吸盘134与被抓取物品充分接触时，将被抓取物品吸住，所述吸盘134将被抓取物品吸紧后，所述主控板控制升降装置126升高，使被抓取物品被抓起。

当被抓取物品被抓取后，所述控制芯片根据起始路线返回至出货口。

以上内容是对本发明创造的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本发明创造的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本发明创造的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。