一种垂直旋转柜及智能物流仓储系统的制作方法

本发明属于智能仓储物流技术领域，涉及一种垂直旋转柜、智能仓库的管理方法、设备调度方案、适用智能设备以及物流系统。

背景技术：

物流仓储系统是近年来新兴起的产业，相关技术已经广泛应用于各类行业。仓储系统的管理包括存储、搬运和分拣几个方面，需要的人工投入很多。

目前应用于物流行业的智能搬运系统、智能存储系统和智能拣选系统都有，实现了仓库存储、搬运和分拣一定程度的自动化，并能够在一定程度上代替人力。然而对于整个仓库中多个智能搬运装置、智能分拣、存储装置如何高效的协同工作，并未给出一个有效的解决方案，仓库的存储分拣还是存在人工参与多、容易出错、稳定性不高的问题。为提高自动化存储系统的环境适应性和通用性，对智能存储系统的重要设备要求不断提高，对准确性和时效性要求也是越来越高。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种垂直旋转柜及智能物流仓储系统，以解决现有技术中的存储、搬运、拣选过程中容易出错，稳定性不高、人工参与过多的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种能解决与自动输送设备对接的垂直旋转柜，包括垂直旋转柜柜体、旋转机构、储物箱、取放货平台、自动顶升装置等主要结构部件。

旋转机构设置在垂直旋转柜柜体上，旋转机构转动时带动传动链条上的储物箱旋转移动。储物箱上部开口，底部设有顶升槽口。

取放货平台设置在柜体正面，高度符合人体工程学，取放货平台内侧设置自动顶升装置。自动顶升装置上设有顶升杆，顶升杆包括能够卡入顶升槽口的顶升状态和不能卡入顶升槽口的不动作状态。

取放货平台上设有定位传感器，用于与输送设备定位。

进一步的，垂直旋转柜采用立式设计，内部用驱动装置带动传动链条构成旋转机构，旋转机构包括设置在机架上的上下两组驱动装置，驱动装置中间为驱动轴，驱动轴两端设有链轮，上下对应的链轮间绕设传动链条。储物箱两侧分别与左右侧的传动链条连接。

进一步的，传动链条外侧设有导轨，储物箱通过滑动连接件与导轨连接；滑动连接件与储物箱可旋转地连接，滑动连接件与导轨滑动连接。

进一步的，所述自动顶升装置动力传动形式为气缸，气缸带动上部设有的顶升台，所述顶升台上侧设有可移动的顶升杆，包括所述顶升杆分布在所述顶升台上的不动作状态，以及所述顶升杆相对移动呈靠近分布的顶升状态，顶升状态下，所述顶升杆与所述顶升槽口的位置配合。

顶升杆在顶升台上通过气动控制运动。顶升杆移动处于顶升状态后，卡入储物箱的顶升槽口，储物箱继续运行，并在移动过程中沿出口方向作相应倾斜，货物在顶升杆作用下相对于储物箱顶起，并在重力作用下沿顶升杆输送到取放货平台。货物输出后，自动顶升装置复位。

进一步的，还包括用于检测储物箱的货物信息的检测装置，检测装置与自动顶升装置配合，入库检测一致时，顶升装置不动作，出库检测一致时，自动顶升装置动作，货物顶起，投放到取放货平台上。

进一步的，柜体正面在取放货平台处开有进出货口。检测装置安装在进出货口上侧，方便系统检测收集信息。

进一步的，取放货平台上设置有输送机，储物箱内货物在自动顶升装置作用下转出垂直旋转柜，传送到取放货平台处的输送机上。

本发明还提出了一种智能物流仓储系统，包括以上所述的垂直旋转柜、agv搬运机器人、控制系统，垂直旋转柜通过自动控制系统对接agv搬运机器人。具体包括如下步骤：

步骤1，控制系统接收物流指令，物流指令包括出库指令、入库指令、移库指令等；

步骤2，控制系统根据旋转柜内存储信息、货物需求点信息和agv搬运机器人运行布置信息形成物流方案；

步骤3，控制根据物流方案控制选择垂直旋转柜和/或agv搬运机器人执行物流指令；

步骤4，选中的垂直旋转柜和/或agv搬运机器人执行指令，并反馈信息到控制系统；

步骤5，控制系统实时根据接收到的信息调整物流方案，并控制垂直旋转柜和/或agv搬运机器人执行物流指令，完成物流流通。

当物流指令为出库指令，步骤4更进一步包括如下步骤：步骤41，垂直旋转柜在接收到物流指令后，指定储物箱旋转移动到取放货平台附近，检测装置检测货物信息并上传给控制系统，控制系统确认信息无误后，自动顶升装置配合动作，储物箱继续旋转移动，顶起储物箱内货物，储物箱内物品脱离储物箱在顶升装置作用下转出垂直旋转柜，传送到取放货平台上，检测装置确认物品输出后，顶升装置复位；

步骤42，agv搬运机器人在接收到物流指令后运动到垂直旋转柜处，通过定位传感器与垂直旋转柜对接；货物由取放货平台输送到agv搬运机器人上；

步骤43，控制系统再次检测agv搬运机器人，确认信息无误后，agv搬运机器人运行，货物经输送机与其它输送设备对接，完成一个货物的自动出库指令。实现货物的自动传输，确保货物输送的准确性和时效性。

当物流指令为入库指令，步骤4更进一步包括如下步骤：控制系统指令给agv搬运机器人，agv搬运机器人动作，运行到到垂直旋转柜前，垂直旋转柜扫描装置启动，确认货物和存储位置与控制系统指令一致，agv搬运机器人和垂直旋转柜上的输送机动作将货物接收到取放货平台，旋转机构转动，指定储物箱移动到取放货平台附近，检测装置进行检测并上传信息到控制系统，确认信息无误后，输送机启动，将货物传送进垂直旋转柜指定储物箱完成任务。

本发明的垂直旋转柜方便储物箱密集存放，充分利用内部空间，智能物流仓储系统可遥控使用，能够加快货物的存入和取出。这种加有自动顶升装置的垂直旋转柜在自动输送设备与垂直旋转柜取、放货物时实现货物的自动输送，减少人工参与，提高了存储效率，使得设备可在各种复杂环境下运行，并为自动化系统在操作时的安全性、准确性提供保障，更好的提升整个自动垂直旋转柜的通用性和可实施性，适应现代物流的高速发展需求。

附图说明

图1为本发明实施例的垂直旋转柜结构示意图。

图2为本发明实施例的智能物流仓储系统实施流程图。

图3为本发明实施例的智能物流仓储系统结构图。

图中，1为垂直旋转柜柜体，2为储物箱，3为顶升槽口，4为旋转机构，5为导轨，6为自动顶升装置，7为取放货平台，8为定位传感器，9为输送设备。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。

本实施例的一种能解决与输送设备9对接的垂直旋转柜如图1所示，包括垂直旋转柜柜体1、旋转机构4、储物箱2、取放货平台7、自动顶升装置6、检测装置、输送机等主要结构部件。

旋转机构4设置在垂直旋转柜柜体1上，旋转机构4转动时带动传动链条上的储物箱2旋转移动。储物箱2上部开口，底部设有顶升槽口3。

取放货平台7设置在垂直旋转柜柜体1正面，高度符合人体工程学，取放货平台7内侧设置自动顶升装置6。自动顶升装置6上设有顶升杆，顶升杆包括能够卡入顶升槽口3的顶升状态和不能卡入顶升槽口3的不动作状态。

垂直旋转柜柜体1正面在取放货平台7处开有进出货口。用于检测储物箱2的货物信息的检测装置安装在进出货口上侧，方便控制系统检测收集信息。检测装置与自动顶升装置6配合，入库检测一致时，顶升装置不动作，出库检测一致时，自动顶升装置6动作，货物顶起，投放到取放货平台7上。

取放货平台7上设置有输送机，储物箱2内货物在自动顶升装置6作用下转出垂直旋转柜，传送到取放货平台7处的输送机上。取放货平台7上还设有定位传感器8，用于与输送设备9(即下文的agv搬运机器人)定位。

垂直旋转柜采用立式设计，内部用驱动装置带动传动链条构成旋转机构4，旋转机构4包括设置在机架上的上下两组驱动装置，驱动装置中间为驱动轴，驱动轴两端设有链轮，上下对应的链轮间绕设传动链条。储物箱2两侧分别与左右侧的传动链条连接。

传动链条外侧设有导轨5，储物箱2通过滑动连接件与导轨5连接；滑动连接件与储物箱2可旋转地连接，滑动连接件与导轨5滑动连接。

自动顶升装置6中间设有顶升台，上部设有可移动的顶升杆，包括顶升杆分布在顶升台上的不动作状态，以及顶升杆相对移动呈靠近分布的顶升状态，顶升状态下，顶升杆与顶升槽口3的位置配合。

顶升杆在顶升台上通过气动控制运动。顶升杆移动处于顶升状态后，卡入储物箱2的顶升槽口3，储物箱2继续运行，并在移动过程中沿出口方向作相应倾斜，货物在顶升杆作用下相对于储物箱2顶起，并在重力作用下沿顶升杆输送到取放货平台7。货物输出后，自动顶升装置6复位。

本实施例的一种agv与可对接输送设备9的垂直旋转柜配合组成的自动化存储方案，包括垂直旋转柜本体、检测装置，自动顶升装置6、输送机，配合输送设备9(agv搬运机器人)使用，这些装置相互配合运行组成基础硬件部分。需要入库点发出要求，控制系统指令给agv，agv运行需要入库点确认信息，然后将物品接收到agv上的输送机，agv搬运机器人动作，运行到到垂直旋转柜前，垂直旋转柜扫描装置启动，确认物品和存储位置与控制系统指令一致，agv搬运机器人和垂直旋转柜上的输送机动作将货品接收，垂直旋转柜内部运行将物品入柜，agv搬运机器人执行控制系统的其它指令，完成任务；需求物品点发出要求，控制系统指令给垂直旋转柜，垂直旋转柜将所需货物储位旋转到接驳口，扫描装置启动，确认物品和存储位置与控制系统指令一致，顶升机构顶起，托起货物分离储位，然后旋转将货物倾向接驳口输送机，同时控制系统指令给agv搬运机器人，agv搬运机器人运行到垂直旋转柜，agv搬运机器人和垂直旋转柜上的输送机动作将货品接收到agv搬运机器人上的输送机，agv搬运机器人动作，运行到需求物求点，再与需求点进行对接，完成任务。

如图2、图3所示，具体包括如下步骤：

步骤1，控制系统接收物流指令，物流指令包括出库指令、入库指令、移库指令等；

步骤2，控制系统根据旋转柜内存储信息、货物需求点信息和agv搬运机器人运行布置信息形成物流方案；

步骤3，控制根据物流方案控制选择垂直旋转柜和/或agv搬运机器人执行物流指令；

步骤4，选中的垂直旋转柜和/或agv搬运机器人执行指令，并反馈信息到控制系统；

步骤5，控制系统实时根据接收到的信息调整物流方案，并控制垂直旋转柜和/或agv搬运机器人执行物流指令，完成物流流通。

更具体的工作流程描述如下，根据控制系统信息生成出库指令，在接收到控制系统指令后指定垂直旋转柜旋转机构4转动，指定储物箱2旋转移动到取放货平台7附近，检测装置进行检测并上传信息到控制系统，确认信息无误后，自动顶升装置6配合动作，顶起储物箱2内物品，储物箱2继续旋转移动，并在移动过程中沿出口方向作相应倾斜，箱内物品脱离储物箱2在顶升装置作用下转出垂直旋转柜，传送到取放货平台7处的输送机上，确认物品输出后，顶升装置复位。同时根据agv搬运机器人运行布置、选定旋转柜及货物需求点位置，控制系统控制指定的agv搬运机器人运行到行走旋转柜对接位置，控制系统再次检测货物及设备，确认信息无误后，控制系统控制旋转柜上输送机运行，货物经输送机与agv搬运机器人自动对接，agv机器人再按控制系统生成的物流路径运行到货物需求点，控制系统再次确认设备货物信息，确认信息无误后，agv机器人与需求点进行货物对接，完成一个货物的自动出库指令。

根据控制系统信息生成入库指令，同时根据agv搬运机器人运行布置、选定旋转柜及货物送入点位置，控制系统控制指定的agv搬运机器人运行到货物送入点对接位置，控制系统再次检测货物及设备，确认信息无误后，agv搬运机器人调整对接位置，自动接收货物送入点上货物，确认信息无误后，控制系统控制垂直旋转柜上输送机运行，货物从输送设备9输送到垂直旋转柜的输送机上，控制系统指令旋转机构4转动，指定储物箱2旋转移动到取放货平台7附近，检测装置进行检测并上传信息到控制系统，确认信息无误后，输送机启动，将货物传送进垂直旋转柜指定储物箱2，完成货物的自动放货。

智能物流仓储系统还可以包括：接收执行物流方案的各设备的反馈信息，形成整个系统模拟图像，直观显示人机调度界面，根据反馈信息调整控制这些设备并直观显示。控制接收设备执行的指令参数，并保存这些参数，作为系统后期分析参考，根据路线最短，调用设备最合理，转换最快的要求，修正优化物流方案提高系统的自动化程度，保证设备运行的准确性和时效性，更好的提升整个自动化输送系统的通用性和可实施性。

本实施例的结构改变了以往人工操作垂直旋转柜的存放运行模式，达到对货物的自动化管理和控制，极大的提高了自动化系统的适应性和通用性，一些特殊行业的自动化发展有了保障。

以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。