一种智能柔性仓库的制作方法

本发明涉及仓储的技术领域，特别是智能柔性仓库的技术领域。

背景技术：

随着双十一、618，这些大型电商平台活动兴起，快递包裹数量伴随着电子商务与俱增的成交额而逐年增加。2018年双十一天猫的销售额超过3000亿元，产生的快递数量超过10亿个。中国日均送达快递超过1亿个。物流行业在中国是一个热门而且有相当大市场的一个行业。所以，有必要对物流中快递的存取进行优化，实现效率的提高和减少企业成本，增加经济效益。

现有市场使用的仓库存放方法都是把货品直接放在一个个大小固定，位置固定的单元里面，但是货品的高度大小不一，造成空间的利用率低，严重浪费资源。因而，需要一种智能的柔性仓库，能够放置不同尺寸的货物，以充分利用空间。

除此之外，现有市场使用的仓库采用堆垛机式，机架结构笨重，运行速度低，满足不了现代物流系统高效率的要求，单边存取式，机械手只能单边存取货，造成空间的浪费。因而，需要一种智能的柔性仓库，能两边存取，智能控制。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种智能柔性仓库，能够根据货物大小自动选择货架上合适的位置取放货物，避免空间浪费；货架可以满足双边存取货物的需求，存储效率更高。

为实现上述目的，本发明提出了一种智能柔性仓库，包括货架、平移组件、升降滑台组件、旋转组件、存取组件、外框架体、托盘、视觉装置和控制部，所述外框架体左右两侧对称设有货架，货架上设有托盘；所述外框架体内部的底部和顶部纵向设有平移组件，平移组件上设有升降滑台组件，升降滑台组件内部设有旋转组件，旋转组件上端固定有存取组件，存取组件上端设有托盘；所述升降滑台组件的左上端安装有视觉装置，视觉装置与控制部电性连接。

作为优选，所述货架与外框架体均由若干铝型材组成，货架上设有若干匚型架体，匚型架体上置设有托盘，匚型架体包括t型材、l型材和磁石，t型材对称设于货架内，t型材之间通过螺栓连接有l型材，l型材中部通过螺钉固定有磁石。

作为优选，所述平移组件包括第一带传动结构、第一电机、第一导轨、第一限位开关、第一原点开关、第一调整杆和l型杆座，所述第一带传动结构包括第一同步带、第一主动带轮、第一从动带轮和第一轮轴，第一同步带内圈两端分别啮合有第一主动带轮、第一从动带轮，第一主动带轮、第一从动带轮的中心均嵌装有第一轮轴，第一同步带上固定有升降滑台组件；所述第一主动带轮的第一轮轴上嵌装有轴承，轴承嵌装于轴承座内，轴承座安装于外框架体内部前端的底面上；所述第一主动带轮的第一轮轴通过联轴器连接有第一电机；所述第一从动带轮的第一轮轴上连接有第一调整杆，第一调整杆通过螺母螺纹连接于l型杆座上，l型杆座通过螺栓固定在外框架体内部后端的底面上，外框架体内部底面和顶面的铝型材上纵向安装有第一导轨，第一导轨上安装有第一限位开关、第一原点开关；所述第一电机、第一限位开关、第一原点开关均与控制部电性连接。

作为优选，所述升降滑台组件包括第二带传动结构、滑板、第二调整杆、第二电机、减速器、第一导杆、第二限位开关、第二导轨、第二原点开关、链传动结构和长方体框架，所述长方体框架底部和顶面上安装有滑板，滑板上通过滑块配合有平移组件；所述滑板上安装有滑块，滑块与平移组件的第一导轨相配合；所述长方体框架顶面的滑板上安装有第二调整杆，第二调整杆之间连接有第二带传动结构；所述第二带传动结构包括第二主动带轮、第二同步带和第二从动带轮，第二同步带上固定有旋转组件，第二从动带轮同轴连接有第二调整杆，第二主动带轮同轴连接有链传动结构；所述链传动结构包括链条、主动链轮和从动链轮，从动链轮同轴与第二带传动结构的第二主动带轮同轴连接，主动链轮同轴连接有减速器，减速器的输入轴与第二电机的输出轴机械连接；所述长方体框架内部前端竖向设有第二导轨，第二导轨上配合有旋转组件，第二导轨上设有第二限位开关、第二原点开关；所述长方体框架内部后端竖向设有第一导杆，第一导杆上套装有旋转组件；所述第二电机、减速器、第二限位开关、第二原点开关与控制部均电性连接。

作为优选，所述旋转组件包括第三带传动结构、第三电机、l型框架体、第一滑块、旋转基板、第三原点开关、旋转板和侧板，所述l型框架体由铝型材组成，l型框架体前侧面安装有侧板，侧板上安装有第一滑块，第一滑块与升降滑台组件的第二导轨相配合；所述l型框架体顶面固定有旋转基板，旋转基板底面安装有第三带传动结构，第三带传动结构的主动带轮同轴连接有第三电机，第三带传动结构的从动带轮同轴连接有旋转板，旋转板上设有第三原点开关。

作为优选，所述存取组件包括l型框架体、第四电机、螺杆、第二导杆、第二滑块、弹簧杆静座、弹簧杆组件、弹簧杆动座、电磁吸附器、存取板、匚型底座、第三导轨、第三限位开关和第四原点开关，所述匚型底座设于旋转组件上端端面，匚型底座两端对称连接有l型框架体，匚型底座之间架设有第二导杆，第二导杆上套装有第二滑块，第二滑块中部螺纹配合有螺杆，螺杆端部与第四电机的输出轴同轴连接；所述第二滑块上端面设有存取板，存取板上安装有弹簧杆静座，弹簧杆静座两侧对称设有弹簧杆组件，弹簧杆组件前端配合有弹簧杆动座，弹簧杆静座、弹簧杆动座均为l型板，弹簧杆动座上安装有电磁吸附器；所述弹簧杆组件包括螺栓杆、螺母、弹簧，弹簧套装于螺栓杆上，螺栓杆穿过弹簧杆静座、弹簧杆动座后与螺母螺纹连接；所述l型框架体内侧面纵向设有第三导轨，第三导轨上安装有第三限位开关和第四原点开关；所述第四电机、电磁吸附器、第三限位开关和第四原点开关均与控制部电性连接。

作为优选，所述托盘包括托盘主体和铁片，托盘主体为方形中空壳体结构，托盘两侧对称固定有铁片。

作为优选，所述视觉装置包括摄像头，摄像头与控制部电性连接；所述控制部包括控制器、电机驱动板、稳压模块，控制器为plc控制器。

本发明的有益效果：

1.本申请的产品根据货品尺寸大小需要选择合适的载货件，搜索货架上合适的放货位置，驱动机构驱动载货件搬运货品到预定的货架上。载物件与货架灵活配合，能够自动适应货品大小，避免存储设备的存储空间浪费。

2.本申请的产品采用双边存取式，本产品采用一个可上下左右移动和360度旋转的小车，上下穿梭在每一层间，移动到目标层旋转到目标仓库，机械手伸出取出吸附托盘完成取物动作，然后由小车将货物运送至物流下一交接处，极大提高了物流效率和企业成本。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本发明一种智能柔性仓库的立体结构示意图。

图2是本发明一种智能柔性仓库的匚型架体的立体结构示意图。

图3是本发明一种智能柔性仓库的外框架体及其平移组件的立体结构示意图。

图4是本发明图3的a部放大图。

图5是本发明一种智能柔性仓库的升降滑台组件的立体结构示意图。

图6是本发明一种智能柔性仓库的旋转组件的立体结构示意图。

图7是本发明一种智能柔性仓库的旋转组件的仰视图。

图8是本发明一种智能柔性仓库的存取组件的立体结构示意图。

图9是本发明一种智能柔性仓库的托盘的立体结构示意图。

图10是本发明一种智能柔性仓库的货架的立体结构示意图。

图11是本发明一种智能柔性仓库的不同货架类型的主视图一。

图12是本发明一种智能柔性仓库的不同货架类型的主视图二。

图中：1-货架、11-t型材、12-l型材、13-磁石、2-平移组件、21-第一带传动结构、211-第一同步带、212-第一主动带轮、213-第一从动带轮、214-第一轮轴、22-第一电机、24-第一导轨、25-第一限位开关、26-第一原点开关、27-第一调整杆、28-l型杆座、3-升降滑台组件、31-第二带传动结构、32-滑板、33-第二调整杆、34-第二电机、35-减速器、36-第一导杆、37-第二限位开关、38-第二导轨、39-第二原点开关、310-链传动结构、311-长方体框架、4-旋转组件、41-第三带传动结构、42-第三电机、43-l型框架体、44-第一滑块、45-旋转基板、46-第三原点开关、47-旋转板、48-侧板、5-存取组件、51-l型框架体、52-第四电机、53-螺杆、54-第二导杆、55-第二滑块、56-弹簧杆静座、57-弹簧杆组件、58-弹簧杆动座、59-电磁吸附器、510-存取板、511-匚型底座、512-第三导轨、513-第三限位开关、514-第四原点开关、6-外框架体、7-托盘、71-托盘主体、72-铁片、8-视觉装置。

具体实施方式

参阅图1-图12，本发明，包括货架1、平移组件2、升降滑台组件3、旋转组件4、存取组件5、外框架体6、托盘7、视觉装置8和控制部，所述外框架体6左右两侧对称设有货架1，货架1上设有托盘7；所述外框架体6内部的底部和顶部纵向设有平移组件2，平移组件2上设有升降滑台组件3，升降滑台组件3内部设有旋转组件4，旋转组件4上端固定有存取组件5，存取组件5上端设有托盘7；所述升降滑台组件3的左上端安装有视觉装置8，视觉装置8与控制部电性连接。

具体的，所述货架1与外框架体6均由若干铝型材组成，货架1上设有若干匚型架体，匚型架体上置设有托盘7，匚型架体包括t型材11、l型材12和磁石13，t型材11对称设于货架1内，t型材11之间通过螺栓连接有l型材12，l型材12中部通过螺钉固定有磁石13。

具体的，所述平移组件2包括第一带传动结构21、第一电机22、第一导轨24、第一限位开关25、第一原点开关26、第一调整杆27和l型杆座28，所述第一带传动结构21包括第一同步带211、第一主动带轮212、第一从动带轮213和第一轮轴214，第一同步带211内圈两端分别啮合有第一主动带轮212、第一从动带轮213，第一主动带轮212、第一从动带轮213的中心均嵌装有第一轮轴214，第一同步带211上固定有升降滑台组件3；所述第一主动带轮212的第一轮轴214上嵌装有轴承，轴承嵌装于轴承座内，轴承座安装于外框架体6内部前端的底面上；所述第一主动带轮212的第一轮轴214通过联轴器连接有第一电机22；所述第一从动带轮213的第一轮轴214上连接有第一调整杆27，第一调整杆27通过螺母螺纹连接于l型杆座28上，l型杆座28通过螺栓固定在外框架体6内部后端的底面上，外框架体6内部底面和顶面的铝型材上纵向安装有第一导轨24，第一导轨24上安装有第一限位开关25、第一原点开关26；所述第一电机22、第一限位开关25、第一原点开关26均与控制部电性连接。

具体的，所述升降滑台组件3包括第二带传动结构31、滑板32、第二调整杆33、第二电机34、减速器35、第一导杆36、第二限位开关37、第二导轨38、第二原点开关39、链传动结构310和长方体框架311，所述长方体框架311底部和顶面上安装有滑板32，滑板32上通过滑块配合有平移组件2；所述滑板32上安装有滑块，滑块与平移组件2的第一导轨24相配合；所述长方体框架311顶面的滑板32上安装有第二调整杆33，第二调整杆33之间连接有第二带传动结构31；所述第二带传动结构31包括第二主动带轮、第二同步带和第二从动带轮，第二同步带上固定有旋转组件4，第二从动带轮同轴连接有第二调整杆33，第二主动带轮同轴连接有链传动结构310；所述链传动结构310包括链条、主动链轮和从动链轮，从动链轮同轴与第二带传动结构31的第二主动带轮同轴连接，主动链轮同轴连接有减速器35，减速器35的输入轴与第二电机34的输出轴机械连接；所述长方体框架311内部前端竖向设有第二导轨38，第二导轨38上配合有旋转组件4，第二导轨38上设有第二限位开关37、第二原点开关39；所述长方体框架311内部后端竖向设有第一导杆36，第一导杆36上套装有旋转组件4；所述第二电机34、减速器35、第二限位开关37、第二原点开关39与控制部均电性连接。

具体的，所述旋转组件4包括第三带传动结构41、第三电机42、l型框架体43、第一滑块44、旋转基板45、第三原点开关46、旋转板47和侧板48，所述l型框架体43由铝型材组成，l型框架体43前侧面安装有侧板48，侧板48上安装有第一滑块44，第一滑块44与升降滑台组件3的第二导轨38相配合；所述l型框架体43顶面固定有旋转基板45，旋转基板45底面安装有第三带传动结构41，第三带传动结构41的主动带轮同轴连接有第三电机42，第三带传动结构41的从动带轮同轴连接有旋转板47，旋转板47上设有第三原点开关46。

具体的，所述存取组件5包括l型框架体51、第四电机52、螺杆53、第二导杆54、第二滑块55、弹簧杆静座56、弹簧杆组件57、弹簧杆动座58、电磁吸附器59、存取板510、匚型底座511、第三导轨512、第三限位开关513和第四原点开关514，所述匚型底座511设于旋转组件4上端端面，匚型底座511两端对称连接有l型框架体51，匚型底座511之间架设有第二导杆54，第二导杆54上套装有第二滑块55，第二滑块55中部螺纹配合有螺杆53，螺杆53端部与第四电机52的输出轴同轴连接；所述第二滑块55上端面设有存取板510，存取板510上安装有弹簧杆静座56，弹簧杆静座56两侧对称设有弹簧杆组件57，弹簧杆组件57前端配合有弹簧杆动座58，弹簧杆静座56、弹簧杆动座58均为l型板，弹簧杆动座58上安装有电磁吸附器59；所述弹簧杆组件57包括螺栓杆、螺母、弹簧，弹簧套装于螺栓杆上，螺栓杆穿过弹簧杆静座56、弹簧杆动座58后与螺母螺纹连接；所述l型框架体51内侧面纵向设有第三导轨512，第三导轨512上安装有第三限位开关513和第四原点开关514；所述第四电机52、电磁吸附器59、第三限位开关513和第四原点开关514均与控制部电性连接。

具体的，所述托盘7包括托盘主体71和铁片72，托盘主体71为方形中空壳体结构，托盘7两侧对称固定有铁片72。

具体的，所述视觉装置8包括摄像头，摄像头与控制部电性连接；所述控制部包括控制器、电机驱动板、稳压模块，控制器为plc控制器。

本发明工作过程：

本发明一种智能柔性仓库在工作过程中，结合附图进行说明。

首先通过物流小车将货物放置在托盘7上，运行开始前，托盘7放置在存取板510上，并且托盘7两边置于第三导轨512上；视觉装置8将拍摄多张托盘7和货物照片以及读取货物上的二维码信息上传上位机，上位机运算得出货物的体积和货物信息以及货物编号，然后将货物信息和货物编号存储至云端，和将运算的结果与云端中货架1中的储物数据进行对比，选择合适的货架位置进行储存，将货架位置传输给下位机；下位机控制执行机构运动，下位机即为plc控制器。

存货过程为：第一电机22运动，带动第一主动带轮212旋转，驱使第一同步带211运行带动第一从动轮213转动，第一同步带211上固定的升降滑台组件3随着带移动，滑板32底部的滑块沿着第一导轨24运行：待升降滑台组件3触碰第一限位开关25然后升降滑台组件3反向移动，待升降滑台组件3触碰第一原点开关26开关时，停止运动找到平移运动起始位置。然后第二电机34运动经由减速器35带动链传动结构310运动，驱使第二主动带轮运行带动第二从动轮转动，第一滑块44沿着第二导轨38运行，第一导杆36起到辅助的作用，从而使得旋转组件4随着第二同步带上下移动；待旋转组件4触碰第二限位开关37然后旋转组件4反向移动，待旋转组件4触碰第二原点开关39时，停止运动找到升降运动起始位置。第三电机42运动，带动第三主动带轮旋转，驱使第三同步带运行带动第三从动轮转动，第三从动轮驱动转动轴带动旋转板47转动，带动存取组件5转动，待存取组件5触碰第三原点开关46时，停止运动找到旋转运动起始位置。第四电机52运动经由螺杆53带动第二滑块55移动，从而带动第二滑块55上固定的存取板510上的托盘7运动，托盘7沿着第三导轨512运行；第四电机52运动，待托盘7触碰第三限位开关513，然后第二滑块55反向移动，待第二滑块55触碰第四原点开关514时，停止运动找到托盘运动起始位置。待平移组件2、升降滑台组件3、旋转组件4、存取组件5找到起始位置后，平移组件2带动升降滑台组件3运动到指定位置的所在列位置，升降滑台组件3带动旋转组件4运动到指定位置的所在行位置，旋转组件4旋转到使存取组件5的存取口对准指定货架层位置，存取组件5运动将托盘7推到货架至铁片72与磁石13完成吸附，然后原路返回起始位置，完成存货动作。

取货过程为：工作人员在用户端界面输入货物编号取货，上位机确认存在云端的货物编号，物流小车运动至仓库运动起始位置，将货物编号所匹配货架位置传输给下位机，下位机控制执行机构运动取货。然后平移组件2带动升降滑台组件3运动到货架位置的所在列位置，升降滑台组件3带动旋转组件4运动到货架位置的所在行位置，旋转组件4旋转到使存取组件5的存取口对准指定货架层位置，存取组件5运动将存取板510推到托盘7下端与铁片72接触，然后电磁吸附器59通电接通完成与铁片72吸附，将托盘7拉至存取组件5内，然后原路返回起始位置，存取组件5运动将托盘7推至物流小车前端，电磁吸附器59断电，从而与铁片72断开，物流小车上的机械手将托盘7放置物流小车上，存取组件5原路返回至起始位置，完成取货动作。

电磁吸附器59为通电产生磁性，断电去磁的装置，为现有技术。货架1上的匚型架体之间的间距以及匚型架体的尺寸可如附图所示，有不同的尺寸，从而满足不同大小的货物的存放。

本发明，解决了现有仓库货架时大小固定的格子的形式，托盘式可以适应不同大小和货物，可以节省货架空间，可以实现双边存取货物提高货架利用率。本发明能够根据货物大小自动选择货架上合适的位置取放货物，避免空间浪费。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。