一种智能货架系统的制作方法

本实用新型涉及一种货架，更具体地说，它涉及一种智能货架系统。

背景技术：

智能立体仓储，是利用自动化存储设备同计算机管理系统的协作来实现立体仓库的高层合理化、存取自动化、以及操作简便化。自动立体仓库主要由货架、巷道式堆垛起重机、出入库工作站台、调度控制系统以及管理系统组成。结合仓库管理软件、图形监控及调度软件、条形码识别跟踪系统、搬运机器人、AGV小车、货物分拣系统、堆垛机认址系统、堆垛机控制系统、货位探测器等，可实现立体仓库内的单机手动、单机自动、联机控制、联网控制等多种立体仓库运行模式，实现了仓库货物的立体存放、自动存取、标准化管理、可大大降低储运费用，减轻劳动强度，提高仓库空间利用率。

目前，公告号为CN201217560的中国实用新型专利公开了一种智能货架系统，包括至少一层货架，还包括射频阅读器、射频天线、电子标签和网络交换机和主控服务器,所述的电子标签粘附于货架的内的商品包装或货物中转箱上，且存贮有该商品的有关信息，所述的射频天线设置于所述的货架上，且与射频阅读器连接，所述的高频射频读写器与主控服务器连接。利用射频阅读器读取电子标签的信息，将信息传递贵网络交换机和主控服务器，控制巷道式堆垛起重机将货物取出或存入。

在取货仍然需要依靠巷道式堆垛起重机，而一般的巷道式堆垛起重机在两个货架之间只设有一个，而且一次只能取一次货物从而造成了工作效率低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种智能货架系统，使多个小车同时工作取放货物，达到了提高存取货物的效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案一种智能货架系统，包括货架、射频阅读器、电子标签和主控服务器，所述的电子标签粘附于商品的包装上，所述的射频阅读器与主控服务器电连接，所述货架至少设有两排，所述货架上固定连接有纵横设置的齿条，两排所述的货架之间滑动连接有若干小车，所述小车转动连接有与齿条啮合的从动齿轮，所述小车上固定连接有控制从动齿轮转动的第一伺服电机，所述从动齿轮有两个且呈平行设置，所述从动齿轮转动连接有支撑轴，两个所述支撑轴之间的间距大于竖直轨道的宽度，所述小车转动连接有换向器，所述支撑轴固定连接于换向器上，所述小车上固定连接有控制换向器转动的第二伺服电机，所述小车上滑动连接有货叉。

通过采用上述技术方案，利用小车存放货物；当小车需要横向移动时，第二伺服电机使两个从动齿轮呈水平，第一伺服电机驱动小车横向移动，在经过竖直轨道时，两个从动齿轮转动轴线距离大于竖直轨道的宽度，从而小车继续横向移动；需要纵向移动时，第二伺服电机驱动换向器转动，使两个从动齿轮呈竖直设置，从而进入竖直轨道，小车体积较小因此干涉较小，从而可使多个小车同时工作，达到了提高存取货物的效率。

本实用新型进一步设置为：所述货架上每层均设有横向轨道，所述货架上设有若干与横向轨道连通的竖直轨道，所述齿条固定连接于横向轨道和所述竖直轨道内，所述支撑轴上转动连接有滚轮，所述滚轮置于横向轨道和竖直轨道内。

通过采用上述技术方案，利用滚轮支撑小车，减轻了从动齿轮和齿条之间的压力，保护了从动齿轮和齿条，增长了两者的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述货叉上设有滑动块，所述滑动块滑动连接于货叉上，所述货叉内设有控制滑动块上下滑动的液压缸。

通过采用上述技术方案，当货叉伸至货物下方后启动液压缸，控制滑动块将货物从货架上抬起，再将货叉缩回，使货物放置于小车上。

本实用新型进一步设置为：所述小车上滑动连接有活动块，所述货叉滑动连接于活动块上，所述活动块和货叉滑动方向相同。

通过采用上述技术方案，可以使货叉完全伸出小车，从而可以使货叉的长度与货物的长度相同，不需要设置额外的部分增强其结构强度，从而减小了小车的宽度，进而减小货架之间的宽度，使货架摆放的更加紧密，增大了货仓的空间利用率。

本实用新型进一步设置为：所述活动块沿其长度方向的中间转动连接有活动齿轮，所述货叉上沿其长度方向上设有第一齿条，所述小车上固设有与第一齿条平行的第二齿条，所述活动齿轮同时与第一齿条和第二齿条啮合，所述小车上设有驱动活动块滑动的无杆气缸，所述无杆气缸的轨道固定于小车上，所述无杆气缸的缸体与活动块固定连接。

通过采用上述技术方案，利用无杆气缸使活动块向一侧滑动时，活动齿轮在第一齿条上滚动并带动第二齿条相前移动，使第二齿条带动货叉向前移动，由于活动齿轮在转动的同时向一侧移动，使货叉的行程使活动块行程的两倍，从而减小了液压缸的行程，可以选择较小的无杆气缸，减轻了小车的重量。

本实用新型进一步设置为：所述主控服务器上设有控制小车的信号发射器，所述小车上设有控制器，所述第一伺服电机、第二伺服电机、无杆气缸以及液压缸均控制器电连接，所述控制器上设有用于接收信号发射器发出的信号的接收器。

通过采用上述技术方案，可以利用主控服务器控制小车，节省了人力成本，提高了工作效率，可以通过主控服务器计算路线避免小车相撞或堵车。

本实用新型进一步设置为：所述小车上转动连接有主动轴，所述主动轴两端固设有与从动齿轮啮合的主动齿轮，所述第一伺服电机与主动轴通过齿轮传动。

通过采用上述技术方案，利用主动齿轮同时驱动两个从动齿轮，在经过横竖轨道交接处时，一个从动齿轮不与齿条接触，另一从动齿轮则与齿条啮合，为小车提供动力，使小车移动的更加顺畅。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：利用射频技术和主控服务器控制多个小车同时取放货物，提高了取放货物的效率，小车结构稳定，体积小巧减少了相互干涉，并使货架摆放的更加紧密，增大了货仓的空间利用率。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例用于展示小车结构的剖面图；

图3为本实施例用于展示小车横向移动的剖面图；

图4为本实施例用于展示小车换向的剖面图；

图5为本实施例的小车的立体图；

图6为本实施例的取货结构的爆炸图。

附图标记：1、货架；11、横向轨道；12、竖直轨道；13、齿条；2、小车；21、主动轴；22、主动齿轮；23、换向器；231、滚轮；232、换向齿圈；233、从动齿轮；234、换向齿轮；235、第二伺服电机；236、支撑轴；24、第一伺服电机；25、控制器；251、接收器；3、电子标签；4、主控服务器；41、信号发射器；5、取货结构；51、固定块；511、第一滑动槽；512、第一齿条；52、活动块；521、第一滑动部；522、活动轴；523、活动齿轮；524、无杆气缸；525、第二滑动槽；53、货叉；531、第二滑动部；532、第二齿条；533、滑动块；534、液压缸；6、射频阅读器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一种智能货架系统，如图1所示，包括两排平行的货架1、滑动连接于两排货架1之间的若干小车2、主控服务器4、电子标签3和射频阅读器6，其中电子标签3粘附与货架1内的商品包上，射频阅读器6与主控服务器4连接，射频阅读器6用于读取电子标签3内的信息，并将信息传递于主控服务器4，主控服务器4上设有信号发射器41，主控服务器4通过信号发射器41发射控制信号从而控制小车2取放货物。

如图3所示，货架1均有若干个横梁和若干个竖直的支撑杆组成，两排货架1相互靠近的侧壁上固定连接有横向轨道11和竖直轨道12，每个横梁上设有横向轨道11，每个支撑杆上固定连接有竖直轨道12，横向轨道11与竖直轨道12交接处形成十字的轨道。横向轨道11的内部底面上固定连接有齿条13，竖直轨道12的右侧也固定连接有齿条13。

如图2所示，小车2（参见图5）下表面上沿其滑动方向的两端转动连接有两根主动轴21，两根主动轴21之间的轴距与两个相邻竖直轨道12之间的距离相同，主动轴21固定连接与其呈同轴设置的主动齿轮22，小车2下表面上固定连接有与主动轴21呈齿轮传动的第一伺服电机24，主动轴21两端套设有圆筒状的换向器23，换向器23转动连接于主动轴21上，换向器23靠近主动齿轮22的一端设有两个L型的支撑轴236，支撑轴236远离换向器23的一端上转动连接有从动齿轮233，从动齿轮233和主动齿轮22啮合，同时从动齿轮233与齿条13啮合。启动第一伺服电机24使主动轴21转动，从而带动主动齿轮22转动，使两个从动齿轮233以相同的方向转动，因从动齿轮233与齿条13啮合，所以从动齿轮233转动使小车2横向移动。

如图2所示，换向器23远离主动轴21的一端固定套设有换向齿圈232，小车2下表面上固定连接有第二伺服电机235，第二伺服电机235的主轴上固定套设有换向齿轮234，换向齿轮234与换向齿圈232啮合，其中换向齿轮234的齿数少于换向齿圈232的齿数，以减小传动比从而增大传动的扭矩。

如图3所示，当小车在横向轨道11内滑动时，利用第二伺服电机235固定换向器23（参见图2），当一个从动齿轮233通过竖直轨道12时，后一个从动齿轮233起到支撑作用，当前一个从动齿轮233重新进入横向轨道11时，后一个从动齿轮233通过竖直轨道12，前一个从动齿轮233起到支撑的作用，从而通过竖直轨道12。

如图4所示，当小车2需要从横向轨道11进入竖直轨道12进行竖直方向上移动时，当前一个从动齿轮233经入竖直轨道12时，启动第二伺服电机235使换向器23（参见图2）转动并使两个从动齿轮233先后进入竖直轨道12，使两个从动齿轮233呈竖直，从而使小车2进入竖直轨道12可以上下移动。

如图2所示，支撑轴236上套设有与其呈转动连接的滚轮231，滚轮231位于从动齿轮233和换向齿圈232之间，滚轮231放置于横向轨道11内，滚轮231抵触于横向轨道11内部底面上，启动支撑小车2的作用，减轻了从动齿轮233与齿条13之间的压力，使从动齿轮233仅提供动力，避免小车2和货物的重量使从动齿轮233或齿条13破损，增长了从动齿轮233和齿条13的寿命。

如图5和图6所示，小车2上还设有用于将货物从货架1上取下放置于小车2上的取货结构5，取货结构5包括固定连接于小车2上的固定块51、滑动连接于固定块51上的活动块52、滑动连接于活动块52上的货叉53、以及控制活动块52滑动的无杆气缸524；其中固定块51有两个且分别固定连接于小车2两侧，固定块51相互靠近的一侧表面上开设有凸字形的第一滑动槽511，活动块52上固定连接有与第一滑动槽511适配的凸字形的第一滑动部521，活动块52上远离第一滑动部521的一侧表面上设有与第一滑动槽511相同的第二滑动槽525，货叉53上固设有与第一滑动部521相同的第二滑动部531，第二滑动部531在第二滑动槽525内滑动。货叉53上沿其长度方向上固定连接有第一齿条512，固定块51上固定连接有与第一齿条512平行的第二齿条532，活动块52的上表面上沿其长度方向上的中间位置固定连接有活动轴522，活动轴522垂直于活动块52的上表面，活动轴522上转动连接有同时与第一齿条512和第二齿条532啮合的活动齿轮523。

无杆气缸524的缸体固定连接于活动块52下表面上且位于其长度方向的中间位置，无杆气缸524的轨道固定连接于小车2上表面上，启动无杆气缸524使活动块52向一侧活动，同时使活动齿轮523因与第一齿条512啮合而转动，从而活动齿轮523在移动的同时转动，进而使第二齿条532的行程时活动块52的行程的两倍，使货叉53完全伸出小车2。通过上述设置的货叉53可以从两侧货架1上取货，使两排货架1设置一条巷道，减少了巷道的数量，增大了货仓的空间利用率。货叉53上设有滑动块533，滑动块533滑动连接于货叉53上，货叉53内设有控制滑动块533上下滑动的液压缸534，当货叉53伸至货物下方后启动液压缸534，控制滑动块533将货物从货架1上抬起，再将货叉53缩回，使货物放置于小车2上。

如图5所示，小车2上固定连接有控制器25，控制器25上设有用于接收信号发射器41发出的信号的接收器251，第一伺服电机24、第二伺服电机235、无杆气缸524以及液压缸534均于控制器25电连接。

具体工作方式：在商品入库前利用射频阅读器6从电子标签3上读取商品信息并将信息传输记入主控服务器4，利用主控服务器4根据商品信息确定该商品的类型并进行分类，并根据货架1的存放情况，确定该商品适合放置的位置；利用主控服务器4控制小车2的第一伺服电机24和第二伺服电机235将小车2移动至货架1相应的位置，利用无杆气缸524和液压缸534将货物放置于货架1上。取货时通过主控服务器4调取货物信息并查询货物在货架1的位置，控制小车2将货物从货架1上取下。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。