一种物联网仓储系统的制作方法

本发明涉及物流设备领域，具体涉及的是一种物联网仓储系统。

背景技术

随着社会的进步，科学技术的发展，尤其是网购的兴起，现代物流取得了较大的发展，同时物流在现代生产生活中也起到了很重要的作用。现代物流中，仓库中转占有很重要的地位，但是仓库中转中缺少对人员和输送货物的位置监控，设备利用率低，有些闲置设备无法及时发现，同时需要输送设备时，也无法做到采用就近的闲置设备；无法跟踪货物输送路线，不能及时发现送错的情况，造成人力的浪费。现在的物流领域，各种货物都是通过包装盒进行包装再运输的，在物流的前端和终端，以及仓库内的中转环节，常常需要人力对货物进行运送，同时很多货物是垂直堆放，特别是在仓库内通常需要将货物堆放在货架的高处，以减少占地空间，对于高处的货物现有的技术都是通过梯子人工搬运，效率较低，也存在一定安全隐患。现有的人力运送设备缺少对货物的夹持功能，货物在运输过程中不稳固，容易滑动甚至滑落，同时现有的人力运送设备与货物之间都是滑动摩擦，阻力较大，导致上货和下货比较困难。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种物联网仓储系统，实现对货物输送设备，人员的实时跟踪管理，提高设备利用率，同时对货物输送路线实时显示，及时发现错送货物，货物输送机构方便货架高处的货物的中转存放，同时能有效夹紧货物，保证运送过程中货物的稳固，方便货物上下。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种物联网仓储系统，包括内置有第一zigbee通信模块的上位主机，分布设置在仓库内的若干货架和货物输送机构，一一对应设置在货架上的rfid卡，设置在货物输送机构上的识别装置，以及与上位主机通信连接的任务终端；所述识别装置包括第一单片机，均与第一单片机连接的第一电源模块、第一rfid读写模块、第二zigbee通信模块；所述任务终端包括外壳，设置在外壳上的显示屏和提示灯，内置在外壳内的第二单片机、第二电源模块、第二rfid读写模块、第三zigbee通信模块，所述第二单片机分别与第二电源模块、第二rfid读写模块、第三zigbee通信模块、显示屏、提示灯连接，所述第二电源模块还与显示屏连接；所述第一rfid读写模块和第二rfid读写模块均与rfid卡匹配、并用于读取rfid卡信息，所述第一zigbee通信模块、第二zigbee通信模块、第三zigbee通信模块互相通信连接、并用于传输数据；

所述货物输送机构包括底部设置有行走轮的下安装座，平行设置在下安装座正上方的上安装座，呈矩形并排设置在下安装座和上安装座之间的四根导向支撑柱，设置在上安装座上的驱动机构，以及可上下滑动的套设在四根导向支撑柱上的夹持机构；所述驱动机构包括设置在上安装座上的驱动电机，与驱动电机输出轴依次连接的两个绕线轮，一端分别与两个绕线轮固定连接、且另一端连接夹持机构的两根钢丝绳，固定设置在上安装座两侧、且分别与两根钢丝绳走向对应的两组滑轮组件，所述两根钢丝绳分别通过两组滑轮组件设置、并在驱动电机驱动下带动夹持机构沿四根导向支撑柱上下运动。

进一步的，所述夹持机构包括对应四根导向支撑柱设置有四个导向通孔的底座，并排设置在底座上的第一夹持板和第二夹持板，并排设置在底座上、且位于第一夹持板和第二夹持板之间的至少两个支撑机构，设置在底座内部的安装腔，安装在安装腔内的夹持板驱动机构；所述安装腔包括位于底座中部的第一安装腔，位于第一安装腔两侧、且均与第一安装腔局部连通的第二安装腔和第三安装腔；所述夹持板驱动机构包括安装在第一安装腔内的双轴驱动电机，分别与双轴驱动电机的两个输出端连接的第一驱动轴和第二驱动轴，分设在第一驱动轴和第二驱动轴远离双轴驱动电机一端的第一齿轮和第二齿轮，分设在第二安装腔和第三安装腔内的第一从动轴和第二从动轴，分设在第一从动轴和第二从动轴上的第一从动齿轮和第二从动齿轮，以及分别与第一从动轴和第二从动轴螺纹连接的第一传动块和第二传动块；所述第一驱动轴和第二驱动轴远离双轴驱动电机一端的端部均设置有第一轴承座、且所述第一驱动轴和第二驱动轴分别通过第一轴承座与第一安装腔内壁连接，所述第一从动轴和第二从动轴两端均设置有第二轴承座、且所述第一从动轴和第二从动轴通过第二轴承座分别与第二安装腔和第三安装腔内壁连接，所述第一齿轮和第二齿轮分别与第一从动齿轮和第二从动齿轮齿合连接，所述第一传动块和第二传动块上部分别与第一夹持板和第二夹持板固定连接，所述底座的顶面在第一传动块和第二传动块对应位置设置有分别与第二安装腔和第三安装腔连通的导向槽，所述四根导向支撑柱分别穿过四个导向通孔设置，所述底座在两侧分别对应两组滑轮组件设置有牵引凸块、且所述牵引凸块分别与两根钢丝绳一端固定连接。

再进一步的，所述第二安装腔和第三安装腔底部均设置有滑轨，所述第一传动块和第二传动块分别滑动连接在滑轨上。

再进一步的，所述第一夹持板和第二夹持板相向面均设置有软性垫。

再进一步的，所述支撑机构包括固定安装在底座上的底板，并排设置在底板上的两个立板，并排、且可转动的设置在两个立板之间的多个滚筒。

再进一步的，所述第一夹持板和第二夹持板两端均设置有滑块，所述底座上表面在滑块对应位置设置有滑槽，所述滑块可滑动设置在滑槽内。

更进一步的，还包括上货机构，所述上货机构包括一端与支撑机构铰接的上货板，与底座固定连接的安装板，安装在安装板上的液压缸，与液压缸顶端连接的伸缩杆；所述伸缩杆上端与上货板下部铰接。

优选的，所述行走轮为带有锁止功能的万向轮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的货架上设置rfid卡存储货架位置信息和编号信息，货物输送机构和任务终端都有对应编号，并且编号存储在各自的单片机内，同时上位主机内存储有整个货架布置的地图信息，货物输送机构和任务终端设置rfid读写器，rfid读写模块读取附近的rfid卡信息，并通过zigbee通信模块传输给上位主机，上位主机再根据收到的信息来确定任务终端和货物输送机构的位置，并显示在上位主机的地图信息内，实现对任务终端和货物输送机构的实时状态的显示；通过对路线上的rfid卡读取，还可以显示任务终端和货物输送机构的运动轨迹，实现对货物和人员的实时监控；任务终端取货送货状态信息可实时跟踪，根据运动轨迹可及时发现输送错误的货物，并通过任务终端的提示灯闪烁提升提示工作人员，输送效率高，有效提升了设备的利用率，减少设备的闲置和资源浪费

(2)本发明的货物输送机构的四根导向支撑柱穿过夹持机构设置，驱动电机通过绕线盘连接两根钢丝绳，两根钢丝绳再分别连接夹持机构，通过驱动电机的转动从而带动夹持机构沿导向支撑柱上下运动，运行平稳，实现对放置在夹持机构上的货物在竖直方向上的提升，方便货架高处的货物的中转存放；同时驱动电机放置在上安装座上，通常人接触不到安全性高；通过钢丝绳配合滑轮组件传动，结构简单；下安装座底部设置行走轮，便于本设备的搬运，也便于在不取下货物情况的短距离运送；本发明的夹持机构在底座上并排设置第一夹持板和第二夹持板，并且第一夹持板和第二夹持板通过双轴驱动电机驱动，有效保证两个夹持板同步相向运动夹紧货物，保证运送过程中货物的稳固；第一从动轴和第二从动轴分别与第一传动块和第二传动块螺纹连接，因此传动平稳；底座上设置支撑机构来支撑货物，支撑机构上设置有滚筒，货物支撑在滚筒上，二者为滚动摩擦，摩擦力低，上下货物方便；同时夹持机构还设置有上货机构，进一步方便了货物的上下，上货机构与支撑机构铰接，再通过液压缸的设置，装完货物后可升起上货板，能防止货物提升后，松开夹持板后货物从上料端滑落。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的夹持机构俯视图。

图3为本发明的夹持机构的i-i立面结构示意图。

图4为本发明的支撑机构结构示意图。

图5为本发明的支撑机构结构示意图。

图6为本发明的a局部示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-行走轮，2-下安装座，3-上安装座，4-导向支撑柱，5-夹持机构，6-驱动电机，7-绕线轮，8-钢丝绳，9-滑轮组件，501-底座，502-第一夹持板，503-第二夹持板，504-支撑机构，505-第一安装腔，506-第二安装腔，507-第三安装腔，508-双轴驱动电机，509-第一驱动轴，510-第二驱动轴，511-第一齿轮，512-第二齿轮，513-第一从动轴，514-第二从动轴，515-第一从动齿轮，516-第二从动齿轮，517-第一传动块，518-第二传动块，519-第一轴承座，520-第二轴承座，521-导向槽，522-滑轨，523-软性垫，524-底板，525-立板，526-滚筒，527-滑槽，528-上货机构，529-上货板，530-安装板，531-液压缸，532-伸缩杆，533-导向通孔，534-牵引凸块。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例：

如图1和2所示，一种物联网仓储系统，包括内置有第一zigbee通信模块的上位主机，分布设置在仓库内的若干货架和货物输送机构，一一对应设置在货架上的rfid卡，设置在货物输送机构上的识别装置，以及与上位主机通信连接的任务终端；所述识别装置包括第一单片机，均与第一单片机连接的第一电源模块、第一rfid读写模块、第二zigbee通信模块；所述任务终端包括外壳，设置在外壳上的显示屏和提示灯，内置在外壳内的第二单片机、第二电源模块、第二rfid读写模块、第三zigbee通信模块，所述第二单片机分别与第二电源模块、第二rfid读写模块、第三zigbee通信模块、显示屏、提示灯连接，所述第二电源模块还与显示屏连接；所述第一rfid读写模块和第二rfid读写模块均与rfid卡匹配、并用于读取rfid卡信息，所述第一zigbee通信模块、第二zigbee通信模块、第三zigbee通信模块互相通信连接、并用于传输数据；其中，上位主机采用pc电脑，货架对应有编号，上位主机存储有所有货架的平面布置图的地图信息和货架编号信息；任务终端和货物输送机构都有编号，编号存储在各自的单片机内；任务终端使用时由仓库的工作人员携带。第一单片机和第二单片机都选用stc89c52单片机，第一电源模块和第二电源模块均包括充电电池和与充电电池连接充电芯片，其中外壳上开设有充电接口，zigbee通信模块根据仓库大小选择不同型号，以满足通信距离要求。

货物输送机构包括底部设置有行走轮1的下安装座2，平行设置在下安装座2正上方的上安装座3，呈矩形并排设置在下安装座2和上安装座3之间的四根导向支撑柱4，设置在上安装座3上的驱动机构，以及可上下滑动的套设在四根导向支撑柱4上的夹持机构5；驱动机构包括设置在上安装座3上的驱动电机6，与驱动电机6输出轴依次连接的两个绕线轮7，一端分别与两个绕线轮7固定连接、且另一端连接夹持机构5的两根钢丝绳8，固定设置在上安装座3两侧、且分别与两根钢丝绳8走向对应的两组滑轮组件9，两根钢丝绳8分别通过两组滑轮组件9设置、并在驱动电机6驱动下带动夹持机构沿四根导向支撑柱4上下运动。其中，四根导向支撑柱4均为光滑表面，四根导向支撑柱4两端分别与下安装座2和上安装3焊接，滑轮组件9包括焊接在上安装座3侧面的悬臂，安装在悬臂自由端的滑轮，钢丝绳8套接在换轮上，行走轮1为带有锁止功能的万向轮。识别装置安装在货物输送机构的构件上，本发明的货物输送机构还包括有配套的控制系统和相应供电系统，由于本发明不涉及对它们的改进，同时控制系统和供电系统都是常规的技术，故其具体结构就不再赘述。

如图3和4所示，作为一种优选实施例，夹持机构5包括对应四根导向支撑柱4设置有四个导向通孔533的底座501，并排设置在底座501上的第一夹持板502和第二夹持板503，并排设置在底座501上、且位于第一夹持板502和第二夹持板503之间的三个支撑机构504，设置在底座501内部的安装腔，安装在安装腔内的夹持板驱动机构；其中，安装腔包括位于底座501中部的第一安装腔505，位于第一安装腔505两侧、且均与第一安装腔505局部连通的第二安装腔506和第三安装腔507；夹持板驱动机构包括安装在第一安装腔505内的双轴驱动电机508，分别与双轴驱动电机508的两个输出端连接的第一驱动轴509和第二驱动轴510，分设在第一驱动轴509和第二驱动轴510远离双轴驱动电机508一端的第一齿轮511和第二齿轮512，分设在第二安装腔506和第三安装腔507内的第一从动轴513和第二从动轴514，分设在第一从动轴513和第二从动轴514上的第一从动齿轮515和第二从动齿轮516，以及分别与第一从动轴513和第二从动轴514螺纹连接的第一传动块517和第二传动块518；具体为第一从动轴513和第二从动轴514设置有外螺纹，第一传动块517和第二传动块518均设置有内螺纹通孔，第一传动块517和第二传动块518通过内螺纹通孔分别套设在第一从动轴513和第二从动轴514上，二者通过螺纹传动，运行平稳，第一驱动轴509和第二驱动轴510远离双轴驱动电机508一端的端部均设置有第一轴承座519、且第一驱动轴509和第二驱动轴510分别通过第一轴承座519与第一安装腔505内壁连接，第一从动轴513和第二从动轴514两端均设置有第二轴承座520、且第一从动轴513和第二从动轴514通过第二轴承座520分别与第二安装腔506和第三安装腔507内壁连接，第一齿轮511和第二齿轮512分别与第一从动齿轮515和第二从动齿轮516齿合连接，第一传动块517和第二传动块518上部分别与第一夹持板502和第二夹持板503焊接固定，底座501的顶面在第一传动块517和第二传动块518对应位置设置有分别与第二安装腔506和第三安装腔507连通的导向槽521，第一传动块517和第二传动块518分别带动第一夹持板502和第二夹持板503沿导向槽521相向运动，夹紧货物。四根导向支撑柱4分别穿过四个导向通孔533设置，对夹持机构5起到导向作用，底座501在两侧分别对应两组滑轮组件9设置有牵引凸块534、且牵引凸块534分别与两根钢丝绳8一端固定连接。

为降低第一传动块517和第二传动块518的滑动阻力，提高传动效率，第二安装腔506和第三安装腔507底部均设置有滑轨522，第一传动块517和第二传动块518分别滑动连接在滑轨522上。

为保护货物，避免对货物造成损伤，同时增加与货物之间的摩擦力，第一夹持板502和第二夹持板503相向面均设置有软性垫523，软件垫523可采用橡胶垫。

如图5所示，支撑机构504包括固定安装在底座501上的底板524，并排设置在底板524上的两个立板525，并排、且可转动的设置在两个立板525之间的多个滚筒526，具体为滚筒526内部穿设有转轴，转轴两端与两个立板525连接，滚筒526与转轴之间还可以加设轴承，降低转动阻力。

为了减少第一夹持板502和第二夹持板503与底座501之间的摩擦阻力，第一夹持板502和第二夹持板503两端均设置有滑块，底座501上表面在滑块对应位置设置有滑槽527，滑块可滑动设置在滑槽527内。

如图2、3和6所示，作为进一步的改进，夹持机构5还包括上货机构528，上货机构528包括一端与支撑机构504铰接的上货板529，与底座501固定连接的安装板530，安装在安装板530上的液压缸531，与液压缸531顶端连接的伸缩杆532；伸缩杆532上端与上货板529下部铰接，上货板529上端与立板525上端平齐，或者立板525的直角处导角，以便于货物上下为准。

本发明的货物输送机构不使用时，夹持机构停放在下安装座上；使用货物输送机构时，货物通过上货板推到支撑机构上，在滚筒作用下可以很轻松的推动，货物完全推到支撑机构上后，启动双轴驱动电机，双轴驱动电机带动第一驱动轴和第二驱动轴转动，第一驱动轴和第二驱动轴再通过齿轮结构驱动第一从动轴和第二从动轴转动，第一从动轴和第二从动轴进一步通过螺纹传动使得第一传动块和第二传动块分别沿第一从动轴和第二从动轴相向运动，从而带动第一夹持板和第二夹持板相向运动夹紧货物，夹紧货物后启动液压缸升起上货板，人工推动或通过牵引车将本设备送到货物需要存放的位置，启动驱动电机，驱动电机带动绕线轮转动，绕线轮转动收缩钢丝绳，再通过滑轮组件的传动带动夹持机构沿导向支撑柱向上运动到需要的高度，再启动双轴驱动电机反转松开第一夹持板和第二夹持板，即可轻松的将货物推动或拖动到需要的货架高度；当需要取高处的货物时，通过驱动电机将夹持机构升到货物高度，将货物推到支撑机构上，启动双轴驱动电机，第一夹持板和第二夹持板夹紧货物，再启动驱动电机将夹持机构连同货物降到下安装座上，启动双轴驱动电机反转松开第一夹持板和第二夹持板，再启动液压缸放下上货板，即可轻松的将货物推下支撑机构。

本发明的工作过程：货架的rfid卡内存储有货架位置信息和编号信息，货物输送机构和任务终端都有对应编号，并且编号存储在各自的单片机内，上位主机内存储有整个货架布置的地图信息，任务终端由工作人员携带；货物输送机构和任务终端的rfid读写模块读取附近的rfid卡信息，并通过zigbee通信模块传输给上位主机，上位主机再根据收到的信息来确定任务终端和货物输送机构的位置，并显示在上位主机的地图信息内，实现对任务终端和货物输送机构的实时状态的显示，通过对路线上的rfid卡读取，还可以显示任务终端和货物输送机构的运动轨迹，实现对货物和人员的实时监控。上位主机将货物输送信息下发给任务终端，任务终端取货送货状态信息可实时跟踪，根据运动轨迹可及时发现输送错误的货物，并通过任务终端的提示灯闪烁提升提示工作人员，输送效率高，有效提升了设备的利用率，减少设备的闲置和资源浪费。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。