一种物料智能料仓系统的制作方法

本实用新型涉及料仓领域，尤指一种物料智能料仓系统。

背景技术：

仓储是通过仓库对物料进行储存和保管的行为，仓储是集中反映工厂物资活动状况的综合场所，是连接生产、供应、销售的中转站，对促进生产、提高效率起到重要的辅助作用。

随着科技的发展，电子物料仓储盒的出现日益成为该技术领域主要应用。因其周转便捷、堆放整齐，便于管理，其合理的设计，优良的品质，适用于电子工厂物流中的运输、配送、储存、流通加工等环节。物料仓储可用于各类仓库、生产现场等多种场合，在物流管理越来越被广大企业重视的今天，物料仓储设备帮助完成生产物品存放的通用化、一体化管理，是生产企业进行现代化管理的必备品。但是由于仓库中产品的种类繁多，在入库的过程中需要对多种物品进行分类，以存储至各自对应的位置，由于产品包装之后无法准确辨认，人在分拣时不仅耗时耗力还容易发生错误，造成损失。

现有的物料仓储设备，无法与整个生产系统整合，操作方式单一，无法实现真正的自动化。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种物料智能料仓系统，能够配合整个生产系统，通过电子标签自动识别物料，实现完全自动化运输、分类和储存，操作方式简单快捷，功能多样，智能化程度高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种物料智能料仓系统，所述系统包括料仓机架，所述料仓机架从左到右依次为上料区、放料区和下料区，所述料仓机架表面设有电气柜、PLC控制器和触摸显示屏，所述上料区设有上料区门和上料机构，所述放料区内设有伸缩取料机构和物料存储架，所述下料区设有下料机构和下料区门，所述上料区与放料区之间设有上料区驳接台，所述放料区与下料区之间设有下料区驳接台，所述上料机构、伸缩取料机构、下料机构均设有用于检测物料是否到位的传感器；

其中，所述上料结构包括X轴上料模组、Z轴上料模组、上料夹头，所述X 轴上料模组与料仓机架固定，所述Z轴上料模组与X轴上料模组驱动连接，所述上料夹头与X轴上料模组驱动连接，所述上料机构上侧设有电子标签读码器，所述上料机构下方设有上料放置架、上料传输带，所述上料放置架放置在上料传输带上，所述上料放置架用于放置物料，所述上料传输带把上料放置架从上料区门外侧输送到上料区门内侧，所述上料机构通过上料夹头把物料放置到上料区驳接台；

其中，所述伸缩取料机构包括水平移动模组、上下移动模组、取料伸缩模组、取料旋转模组、取料夹头，所述上下移动模组与水平移动模组驱动连接，所述取料伸缩模组与水平移动模组驱动连接，所述取料旋转模组与取料伸缩模组驱动连接，所述取料夹头与取料旋转模组驱动连接，所述伸缩取料机构通过取料夹头把上料区驳接台的物料放置到物料存储架上或把物料存储架上的物料放置到下料区驳接台上；

其中，所述下料机构包括X轴下料模组、Y轴下料模组、Z轴下料模组、下料伸缩模组、旋转伺服电机、下料夹头，所述X轴下料模组与料仓机架固定，所述Z轴下料模组与X轴下料模组驱动连接，所述Y轴下料模组与Z轴下料模组驱动连接，所述下料伸缩模组与Y轴下料模组驱动连接，所述旋转伺服电机与下料伸缩模组驱动连接，所述下料夹头与旋转伺服电机驱动连接，所述下料机构下方设有下料放置架、下料传输带，所述下料放置架放置在下料传输带上，所述下料机构通过下料夹头把下料区驳接台上的物料放置到下料放置架上，所述下料传输带把下料放置架从下料区门内侧输送到下料区门外侧。

进一步地，所述放料区设有左侧和右侧对称的伸缩取料机构和物料存储架，还设有两个上料驳接台和两个下料驳接台，所述上料机构下方设有两组上料放置架和两组上料传输带，所述上料机构把上料放置架上的物料分别交替放置到两个上料驳接台上，所述下料机构下方设有两组下料放置架和下料传输带，所述下料机构分别把下料驳接台上的物料交替放置到相应的下料放置架上，所述下料传输带末端还设有升降台，用于升降两侧下料传输带的下料放置架。

进一步地，还包括取料机器人，所述取料机器人内设有上驳接架、下驳接架，所述取料机器人通过上驳接架与升起的下料放置架对接，把空的下料放置架输送到下料传输带上，下驳接架与降低的下料放置架对接，把下料传输带上放有物料的下料放置架取出并运输到指定的位置。

进一步地，所述取料机器人表面设有检测障碍物的感应器，所述取料机器人内部下侧设有控制机箱，所述控制机箱内设有通讯模块和传感器，所述取料机器人底部设有用于移动行走的驱动轮。

进一步地，所述物料存储架设有若干个用于放置物料的卡槽，所述物料存储架还设有若干用于检测温度的温度传感器和用于检测湿度的湿度传感器，所述料仓机架表面还设有温湿度显示器。

进一步地，所述上料夹头下端设有旋转轴和定位金属块，所述定位金属块与旋转轴下端固定，所述定位金属块与物料中心孔对应，并且通过旋转定位金属块与物料中心卡接固定。

进一步地，所述取料旋转模组为旋转电机，所述取料夹头包括上升降板、下固定板、驱动电机、固定座，所述固定座与旋转电机驱动连接，所述驱动电机、下固定板分别与固定座连接，所述上升降板与驱动电机驱动连接，所述驱动电机驱动上升降板下降，并且与下固定板固定物料。

进一步地，所述下料夹头包括上夹板、下夹板、升降电机、固定架，所述固定架与旋转伺服电机连接，所述升降电机、下夹板分别与固定架固定，所述上夹板与升降电机驱动连接，所述升降电机驱动上夹板下降，并且与下夹板固定物料。

进一步地，所述上料区和下料区还设有用于判定和检测物料位置的CCD相机。

进一步地，所述PLC控制器设有急停按钮和电源开关，料仓机架表面还设有报警信号灯，当系统发生故障时会进行报警。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型物料智能料仓系统通过PLC控制器和触摸显示屏控制和显示设备的参数，通过上料机构自动完成上料并且通过读码器自动识别物料上的电子标签，然后进行记录和分类，再通过伸缩取料机构把物料从物料存储架中存放或取出，最后通过下料机构自动下料；此外，还可以通过取料机器人把下料机构上的物料取出并运输到指定的位置，工作人员只需通过PLC控制器设置参数，整个过程完全自动化作业，无需人工参与，能够自动化运输、分类和储存，功能多样，智能化程度高。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是本实用新型上料机构的侧视结构示意图。

图4是本实用新型伸缩取料机构的侧视结构示意图。

图5是本实用新型下料机构的侧视结构示意图。

图6是本实用新型取料机器人的侧视结构示意图。

附图标号说明：

1.料仓机架；11.电气柜；12.PLC控制器；13.触摸显示屏；14.上料区门；15. 下料区门；

2.上料机构；21.X轴上料模组；22.Z轴上料模组；23.上料夹头；231.旋转轴；232.定位金属块；24.读码器；25.上料放置架；26.上料传输带；

3.伸缩取料机构；31.水平移动模组；32.上下移动模组；33.取料伸缩模组；34. 取料旋转模组；35.取料夹头；351.上升降板；352.下固定板；353.驱动电机； 354.固定座；

4.物料存储架；

5.下料机构；51.X轴下料模组；52.Y轴下料模组；53.Z轴下料模组；54.下料伸缩模组；55.旋转伺服电机；56.下料夹头；561.上夹板；562.下夹板；563. 升降电机；564.固定架；57.下料放置架；58.下料传输带；59升降台；

6.上料区驳接台；7.下料区驳接台；

8.取料机器人；81.上驳接架；82.下驳接架；83.驱动轮；

9.CCD相机。

具体实施方式

请参阅图1-2所示，本实用新型关于一种物料智能料仓系统，所述系统包括料仓机架1，所述料仓机架1从左到右依次为上料区、放料区和下料区，所述料仓机架1表面设有电气柜11、PLC控制器12和触摸显示屏13，所述上料区设有上料区门14和上料机构2，所述放料区内设有伸缩取料机构3和物料存储架4，所述下料区设有下料机构5和下料区门15，所述上料区与放料区之间设有上料区驳接台6，所述放料区与下料区之间设有下料区驳接台7，所述上料机构2、伸缩取料机构3、下料机构5均设有用于检测物料是否到位的传感器；

本具体实用新型通过PLC控制器12和触摸显示屏13控制和显示设备的参数，通过上料机构2自动完成上料并且通过读码器24自动识别物料上的电子标签，然后进行记录和分类，再通过伸缩取料机构3把物料从物料存储架4中存放或取出，最后通过下料机构5自动下料，工作人员只需通过PLC控制器12 设置参数，并且在工作工程中通过传感器能够检查是否有工作异常，在工作异常时还能发出报警；整个过程完全自动化作业，无需人工参与，能够自动化运输、分类和储存，功能多样，智能化程度高。

具体地，请参阅图3所示，所述上料结构2包括X轴上料模组21、Z轴上料模组22、上料夹头23，所述X轴上料模组21与料仓机架1固定，所述Z 轴上料模组22与X轴上料模组21驱动连接，所述上料夹头23与X轴上料模组21驱动连接，所述上料机构2上侧设有电子标签读码器24，所述上料机构 2下方设有上料放置架25、上料传输带26，所述上料放置架25放置在上料传输带26上，所述上料放置架25用于放置物料，所述上料传输带26把上料放置架25从上料区门14外侧输送到上料区门14内侧，所述上料机构2通过上料夹头23把物料放置到上料区驳接台6；

在本具体实施例中，上料夹头23通过X轴上料模组21和Z轴上料模组 22能够沿着水平X轴方向移动和垂直方向上下移动，而上料放置架25中心设有升降轴，通过人工把物料的中心孔套接在升降轴上，实现物料的堆叠。

具体地，请参阅图4所示，所述伸缩取料机构3包括水平移动模组31、上下移动模组32、取料伸缩模组33、取料旋转模组34、取料夹头35，所述上下移动模组32与水平移动模组31驱动连接，所述取料伸缩模组33与水平移动模组31驱动连接，所述取料旋转模组34与取料伸缩模组33驱动连接，所述取料夹头35与取料旋转模组34驱动连接，所述伸缩取料机构3通过取料夹头35把上料区驳接台6的物料放置到物料存储架4上或把物料存储架4上的物料放置到下料区驳接台7上；

在本具体实施例中，取料夹头35通过水平移动模组31和上下移动模组32 能够沿Y轴方向移动和垂直方向上下移动，并且通过取料伸缩模组33和取料旋转模组34实现沿X轴方向的移动和水平方向的旋转，从而使得取料夹头35多方位的移动，实现把上料区驳接台6的物料放置到物料存储架4上或把物料存储架4上的物料放置到下料区驳接台7上。

具体地，请参阅图5所示，所述下料机构5包括X轴下料模组51、Y轴下料模组52、Z轴下料模组53、下料伸缩模组54、旋转伺服电机55、下料夹头56，所述X轴下料模组51与料仓机架1固定，所述Z轴下料模组53与X 轴下料模组51驱动连接，所述Y轴下料模组52与Z轴下料模组53驱动连接，所述下料伸缩模组54与Y轴下料模组52驱动连接，所述旋转伺服电机55与下料伸缩模组54驱动连接，所述下料夹头56与旋转伺服电机55驱动连接，所述下料机构1下方设有下料放置架57、下料传输带58，所述下料放置架57 放置在下料传输带58上，所述下料机构5通过下料夹头56把下料区驳接台7 上的物料放置到下料放置架57上，所述下料传输带58把下料放置架57从下料区门15内侧输送到下料区门15外侧。

在本具体实施例中，下料夹头56通过X轴下料模组51、Y轴下料模组52 和Z轴下料模组53沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向三维移动，并且通过下料伸缩模组54和旋转伺服电机55实现沿Z轴方向和垂直方向的旋转，从而实现下料夹头56的多方位移动，实现把下料区驳接台7上的物料夹紧放置到下料放置架57上。

进一步地，所述放料区设有左侧和右侧对称的伸缩取料机构3和物料存储架4，还设有两个上料驳接台6和两个下料驳接台7，所述上料机构2下方设有两组上料放置架25和两组上料传输带26，所述上料机构2把上料放置架25 上的物料分别交替放置到两个上料驳接台6上，所述下料机构5下方设有两组下料放置架27和下料传输带28，所述下料机构5分别把下料驳接台7上的物料交替放置到相应的下料放置架27上，所述下料传输带58末端还设有升降台 59，用于升降两侧下料传输带58的下料放置架57。

采用上述方案，放料区包括左侧区和右侧区，能够通过触摸显示屏13控制上料区、左侧区、右侧区和下料区，增大了物料存储架4的容量，同时左侧区和右侧区同时作业，有效提高工作效率。其中，升降台59通过气缸驱动升降，而且升降台59表面设有沿Y轴方向的传输带，下端设有沿X轴方向的直线驱动装置，使得升降台59水平移动分别与两侧的下料传输带末端交替对接，并且通过传输带实现与取料机器人8的进行下料放置架27传输。

进一步地，请参阅图1-2和图6所示，还包括取料机器人8，所述取料机器人8内设有上驳接架81、下驳接架82，所述取料机器人8通过上驳接架81 与升起的下料放置架57对接，把空的下料放置架57输送到下料传输带58上，下驳接架82与降低的下料放置架57对接，把下料传输带58上放有物料的下料放置架57取出并运输到指定的位置。其中，所述取料机器人8表面设有检测障碍物的感应器，所述取料机器人8内部下侧设有控制机箱，所述控制机箱内设有通讯模块和传感器，所述取料机器人8底部设有用于移动行走的驱动轮83。

采用上述方案，取料机器人8通过上驳接架82把空的下料放置架57输送到下料传输带58上，然后把装好物料的下料放置架57取出并且运输到系统设定的位置上，实现出料自动化。其中，本具体实施例中的上驳接架81和下驳接架82通过电机和传输带或丝杆和驱动气缸的组合来实现水平传输动作。

进一步地，所述物料存储架4设有若干个用于放置物料的卡槽，所述物料存储架4还设有若干用于检测温度的温度传感器和用于检测湿度的湿度传感器，所述料仓机架1表面还设有温湿度显示器。

采用上述方案，能够时刻检测料仓内物料存储架的温度和湿度，保证物料在合适的温度和湿度的环境下储存，不会影响物料的质量。其中，本具体实施例的卡槽呈矩阵排列。

进一步地，所述上料夹头23下端设有旋转轴和231定位金属块232，所述定位金属块232与旋转轴下231端固定，所述定位金属块232与物料中心孔对应，并且通过旋转定位金属块232与物料中心卡接固定。

采用上述方案，定位金属块232与物料中心孔对应，并且通过Z轴上料模组22使得定位金属块232下降到物料下侧，旋转轴231旋转使得定位金属块 232与物料中心孔卡接，再通过Z轴上料模组22带动物料上升，并且通过上料机构1把物料放置到上料区驳接台6，然后通过电机驱动旋转轴231带动定位金属块232回旋，并且通过Z轴上料模组22带动上料夹头23离开物料。其中，能够通过设置参数调节电机位置，使得定位金属块232能够卡接不同厚度的物料。

进一步地，所述取料旋转模组34为旋转电机，所述取料夹头35包括上升降板351、下固定板352、驱动电机353、固定座354，所述固定座354与旋转电机353驱动连接，所述驱动电机353、下固定板352分别与固定座354连接，所述上升降板353与驱动电机353驱动连接，所述驱动电机353驱动上升降板351下降，并且与下固定板352固定物料。

采用上述方案，旋转电机使得取料夹头35水平方向180°旋转，把上料区驳接台6上的物料取到后再旋转放置到物料存储架4的卡槽内，或者把物料存储架4上的物料取出并且放到下料区驳接台7。其中，驱动电机353使得上升降板351向下移动，与下固定板352共同夹紧和固定物料，还能够通过设置参数调节驱动电机353，使得上升降板351和下固定板352之间的距离不同，从而可以夹取不同厚度的物料。

进一步地，所述下料夹头56包括上夹板561、下夹板562、升降电机563、固定架564，所述固定架564与旋转伺服电机55连接，所述升降电机563、下夹板562分别与固定架564固定，所述上夹板561与升降电机563驱动连接，所述升降电机563驱动上夹板561下降，并且与下夹板562固定物料。

采用上述方案，旋转伺服电机55使得下料夹头56垂直方向90°旋转，把下料区驳接台7上的物料取到然后旋转放置到下料放置架57上。其中，升降电机563驱动上夹板561下降，并且与下夹板562共同夹紧和固定物料，还能通过设置参数调节升降电机563。

进一步地，所述上料区和下料区还设有用于判定和检测物料位置的CCD相机9。

采用上述方案，CCD相机9能够通过电机驱动而自由旋转，判定和检测物料的位置情况，能够实时监测上料或下料的工作情况。

进一步地，所述PLC控制器12设有急停按钮和电源开关，料仓机架1表面还设有报警信号灯，当系统发生故障时会进行报警。通过报警信号灯的颜色状态能够知道设备系统的运行是否正常。

本具体实施例物料智能料仓系统使用的是本地机和客户远程访问的交互式服务软件，具有查询物料出库、物料出入库明细查询、库存预警和报表输出等功能。

本具体实施例物料智能料仓系统的操作过程如下：入库时，需要手动在空的上料放置架25摆满物料盘，然后把装满物料的上料放置架25人工摆放在上料传输带26上；出库时，只需要在触摸显示屏13上点出料按钮，通过相应的服务器发出指令，系统便可以自动实现出料动作。

在本具体实施例中，上述的X轴上料模组21、Z轴上料模组22、水平移动模组31、上下移动模组32、取料伸缩模组33、X轴下料模组51、Y轴下料模组52、Z轴下料模组53等直线驱动模组均为电机和丝杆驱动轴的组合，也可以是气缸、滑块和导轨的组合或液压缸等直线驱动装置，只要能实现该直线驱动模组在本实用新型的作用即可，此属于本领域技术人员常用的技术手段，在此不再赘述。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。