一种出入库系统及控制方法与流程

本发明涉及产品仓储技术领域，尤其涉及一种出入库系统及控制方法。

背景技术：

随着物流行业不断发展，出现了很多类型的仓储设备，也就形成了各种类型的出入库形式。大多数输送形式均采用电动辊筒和皮带输送的方式，对应的产品放置于皮带上，在输送过程中对产品的形态要求较低，即产品可以倾倒，定位精度也无需太高。另外，大多数的智能仓储对应的货物都是外形尺寸较统一的，量多且类型少，便于批量进行输送。

对于药企来说，有很多正在研发的试剂以及化合物，产品的量比较小，但是类型比较多，多以瓶子作为主要容器，且各个瓶子的大小不统一，瓶子在运输过程中不允许倾倒，以防试剂泄露或者对试剂的性能造成影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种出入库系统及控制方法，以解决现有技术中存在的大小不统一的多个瓶子不便于进行仓储的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种出入库系统，包括：

安全门装置，包括安全门和第一驱动机构，所述第一驱动机构能够带动所述安全门打开和关闭；

升降机构，设置于所述安全门的内部；

储物盒，设置于所述升降机构的上端，所述升降机构能够带动所述储物盒在第一位置和第二位置竖直移动，所述储物盒的顶面上形成多个容置腔，多个所述容置腔的直径和/或深度不完全相同；

密封门装置，包括密封门和第二驱动机构，所述第二驱动机构能够带动所述密封门打开和关闭，所述第一位置位于所述密封门的外部；

平移机构，设置于所述密封门的下方，所述平移机构能够带动所述储物盒在第一位置和第三位置水平移动，所述第三位置位于所述密封门的内部。

其中，所述储物盒的内部具有空腔，所述储物盒的顶面开设有多个与所述空腔连通的通孔，所述空腔内设置有台阶结构，所述台阶结构的台阶面与所述通孔正对设置，所述通孔、所述空腔与所述台阶结构形成所述容置腔。

其中，所述安全门装置还包括：

第一轨道，包括间隔设置的两个第一导轨；

滑轮组件，与所述安全门连接且与所述第一导轨滑动连接；

位置检测器，设置于所述第一轨道上，所述安全门上设置有能够与所述位置检测器配合的挡片。

其中，所述滑轮组件包括：

滑座，与所述安全门固定连接；

第一滑轮和第二滑轮，均与所述滑座连接，所述第一滑轮与所述第二滑轮轴线垂直。

其中，所述密封门装置还包括：

第二轨道，包括间隔设置的两个第二导轨，每个所述第二导轨上均设置有滑槽，所述滑槽沿竖直方向延伸，所述滑槽的底端为弧形导槽，所述弧形导槽向靠近待密封设备的方向弯曲；

导轮，与所述密封门连接且滑动设置于所述滑槽内，所述导轮被配置为在所述滑槽的底端进入所述弧形导槽以带动所述密封门向所述待密封设备的密封面抵紧。

其中，所述平移机构包括：

传输板，设置于所述储物盒的下方，位于第一位置的所述储物盒置于所述传输板上；

第三驱动机构，设置于所述传输板的下方，所述第三驱动机构能够带动所述传输板直线移动。

其中，所述第三驱动机构包括：

平移齿条，与所述传输板固定连接；

齿轮，多个所述齿轮间隔排列，一个所述齿轮与所述平移齿条啮合，多个所述齿轮同步转动以带动所述平移齿条移动至与另一个所述齿轮啮合并继续移动。

其中，所述齿轮设置有两个，一个所述齿轮位于所述密封门的外部，另一个所述齿轮位于所述密封门的内部。

其中，所述升降机构包括：

第四驱动机构，设置于所述储物盒的下方；

托板，与所述第四驱动机构的输出端连接，所述第四驱动机构能够带动所述托板直线移动以与所述储物盒的底面抵接，所述传输板上对应所述托板的位置开设有避让槽。

一种出入库系统的控制方法，采用如上所述的出入库系统，包括入库过程和出库过程，所述入库过程包括：

第一驱动机构带动安全门打开；

升降机构带动储物盒自第一位置上移至第二位置，物品能够被放置于所述储物盒上；

所述升降机构带动所述储物盒自第二位置下移至第一位置，所述第一驱动机构带动所述安全门关闭；

第二驱动机构带动密封门打开；

平移机构带动所述储物盒自第一位置平移至第三位置，所述第二驱动机构带动所述密封门关闭。

本发明的有益效果：

本发明提出的出入库系统，通过安全门的打开和关闭，便于实现出入库，升降机构带动储物盒在第一位置移至第二位置，便于接收物品，储物盒的顶面上形成多个容置腔，多个容置腔的直径和/或深度不完全相同，使得多个容置腔能够容置不同大小的瓶子，能够一次输送多种试剂，避免瓶子倾倒；平移机构能够带动储物盒在第一位置和第三位置水平移动，将储物盒自密封门的外部移至密封门的内部，以实现入库。密封门的设置，保证储物盒所处的环境的密封性，以适应试剂的储存条件。

附图说明

图1是本发明实施例提供的出入库系统的结构示意图；

图2是图1中的出入库系统的部分结构示意图；

图3是图2中的出入库系统的另一个角度的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的出入库系统的安全门装置的结构示意图；

图5是图4的a处的放大图；

图6是图4中的第一驱动机构的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的出入库系统的储物盒的结构示意图；

图8是图7中的储物盒的正视图；

图9是图8中的储物盒的b-b向剖视图；

图10是本发明实施例提供的出入库系统的部分结构示意图；

图11是图10中的密封门装置的结构示意图；

图12是图11中的c处的放大图；

图13是图10中的储物盒与平移机构配合的结构示意图；

图14是图10中的平移机构与升降机构的结构示意图；

图15是图14中的升降机构的结构示意图。

图中：

11、安全门；111、挡片；12、第一驱动机构；121、第一电机；122、一级带传动机构；123、二级带传动机构；13、第一轨道；14、滑轮组件；141、滑座；142、第一滑轮；143、第二滑轮；15、位置检测器；16、安全传感器；

21、第四驱动机构；22、托板；

3、储物盒；31、通孔；32、台阶结构；

41、密封门；42、第二驱动机构；421、第二电机；422、带传动机构；43、第二轨道；431、滑槽；432、弧形导槽；44、导轮；

51、传输板；511、导向柱；52、第三驱动机构；521、平移齿条；522、齿轮；53、滑块；54、滑轨；

6、支撑部件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

参见图1至图15，本发明实施例提供一种出入库系统，用于输送物品入库和出库，包括安全门装置、升降机构、储物盒3、密封门装置和平移机构，安全门装置包括安全门11和第一驱动机构12，第一驱动机构12能够带动安全门11打开和关闭；升降机构设置于安全门11的内部；储物盒3设置于升降机构的上端，升降机构能够带动储物盒3在第一位置和第二位置竖直移动，储物盒3的顶面上形成多个容置腔，多个容置腔的直径和/或深度不完全相同；密封门装置包括密封门41和第二驱动机构42，第二驱动机构42能够带动密封门41打开和关闭，第一位置位于密封门41的外部；平移机构设置于密封门41的下方，平移机构能够带动储物盒3在第一位置和第三位置水平移动，第三位置位于密封门41的内部。

上述部件均由支撑部件6支撑，支撑部件6围设成第一容置空间和第二容置空间，第一容置空间具有第一开口，安全门11能够打开和关闭第一开口，第二容置空间与第一容置空间的交界处具有第二开口，密封门41能够打开和关闭第二开口，升降机构位于第一容置空间内，平移机构横跨第一容置空间和第二容置空间。支撑部件6是由多个型材和板材连接而成的支撑体，在此对支撑部件6的详细结构不作赘述。

通过安全门11的打开和关闭，便于实现出入库，升降机构带动储物盒3在第一位置移至第二位置，便于接收物品，储物盒3的顶面上形成多个容置腔，多个容置腔的直径和/或深度不完全相同，使得多个容置腔能够容置不同大小的瓶子，能够一次输送多种试剂，避免瓶子倾倒；平移机构能够带动储物盒3在第一位置和第三位置水平移动，将储物盒3自密封门41的外部移至密封门41的内部，以实现入库。密封门41的设置，保证储物盒3所处的环境的密封性，以适应试剂的储存条件。

下面对各个部件进行详细介绍。

储物盒3的内部具有空腔，储物盒3的顶面开设有多个与空腔连通的通孔31，空腔内设置有台阶结构32，台阶结构32的台阶面与通孔31正对设置，通孔31、空腔和台阶结构32形成容置腔。通孔31的直径为容置腔的直径，即容置腔内所能容纳瓶子的直径；通孔31与台阶结构32的台阶面之间的距离为容置腔的深度，即容置腔内所能容纳瓶子的高度；由于多个通孔31的直径不完全相同，能够容纳不同粗细的瓶子，由于台阶结构32的设置，能够容纳不同高度的瓶子。

在本实施例中，储物盒3呈长方体，储物盒3的空腔由底板、侧板和顶板围设而成，通孔31开设在顶板上，台阶结构32设置于空腔内且置于底板上。上述瓶子也可以是其他形状的圆柱体容器，在此不作限制。

第一驱动机构12包括第一电机121、一级带传动机构122和二级带传动机构123，一级带传动机构122包括第一传送带，二级带传动机构123包括第二传送带，第一传送带与第二传送带垂直设置，第二传送带与安全门11固定连接。具体地，第二传送带与安全门11之间通过夹板连接，以使得第二传送带带动安全门11移动。采用两级带传动机构，便于控制传动比，第一传送带与第二传送带垂直设置，节省空间。在本实施例中，一级传动速比为1:2，二级传动速比为1:1。当然，第一传送带和第二传送带均由带轮支承，在此，对一级带传动机构122和二级带传动机构123的结构不作详细赘述，可参考现有技术。

安全门装置还包括第一轨道13、滑轮组件14和位置检测器15，第一轨道13包括间隔设置的两个第一导轨，滑轮组件14与安全门11连接且与第一导轨滑动连接，位置检测器15设置于第一轨道13上，安全门11上设置有能够与位置检测器15配合的挡片111。位置检测器15包括发射端和接收端，当第一驱动机构12驱动安全门11移动时，移动到位后，挡片111遮挡于接收端与移动端之间，通过位置检测器15的信号改变，进而能够判断安全门11移动到位，此时可控制第一驱动机构12停机。

滑轮组件14包括滑座141、第一滑轮142和第二滑轮143，滑座141与安全门11固定连接，第一滑轮142和第二滑轮143均与滑座141连接，第一滑轮142与第二滑轮143轴线垂直。当安全门11移动时，第一滑轮142和第二滑轮143沿第一导轨滚动，由于第一滑轮142与第二滑轮143轴线垂直，能够在两个方向上对安全门11提供支撑，即使在一个方向上的滑轮发生偏斜，还有另一个方向上的滑轮支撑安全门11，防止发生卡顿现象。在本实施例中，于安全门11的四个角处均设置有滑轮组件14，对安全门11提供平衡稳定支撑，使得安全门11的运动顺畅。

第一开口的两侧设置有安全传感器16，安全传感器16包括发射器和接收器，发射器设置于第一开口的一侧，接收器设置于与发射器相对的一侧。在安全门11开关的过程中，安全传感器16对第一开口处进行检测：若接收器能够接收到发射器发射的信号，表示第一开口处无障碍物，可打开或关闭。若接收器不能够接收到发射器发射的信号，表示第一开口处有障碍物，暂时不可打开或关闭，此时可进行报警处理。安全传感器16通常为光栅，包括发射光栅和接收光栅。

第二驱动机构42包括第二电机421和带传动机构422，带传动机构422包括带轮和传送带，传送带与密封门41固定连接。具体地，传送带与密封门41之间通过夹板连接，以使得传送带带动密封门41移动。密封门41在移动过程中是否移动到位，可以由传感器检测，在此不再赘述。

密封门装置还包括第二轨道43和导轮44，第二轨道43包括间隔设置的两个第二导轨，每个第二导轨上均设置有滑槽431，滑槽431沿竖直方向延伸，滑槽431的底端为弧形导槽432，弧形导槽432向靠近待密封设备的方向弯曲；导轮44与密封门41连接且滑动设置于滑槽431内，导轮44被配置为在滑槽431的底端进入弧形导槽432以带动密封门41向待密封设备抵紧。由于弧形导槽432的设置，使得密封门41在关闭时，边移动边向待密封设备靠近，最后抵紧待密封设备的密封面，从而在极大程度上提高了该密封门41对待密封设备的密封性。

在本实施例中，安全门11在水平方向滑动，密封门41在竖直方向滑动。

平移机构包括传输板51和第三驱动机构52，传输板51设置于储物盒3的下方，位于第一位置的储物盒3置于传输板51上；第三驱动机构52设置于传输板51的下方，第三驱动机构52能够带动传输板51直线移动。当密封门41打开时，第三驱动机构52能够带动传输板51在第一位置和第三位置之间移动。

第三驱动机构52可以是齿轮齿条机构。在本实施例中，为了避免对密封门41造成干涉，第三驱动机构52包括平移齿条521和齿轮522，平移齿条521与传输板51固定连接，多个齿轮522间隔排列，一个齿轮522与平移齿条521啮合，多个齿轮522同步转动以带动平移齿条521移动至与另一个齿轮522啮合并继续移动。相邻两个齿轮522之间形成间隙，便于布置密封门41或者其他部件。通过一个平移齿条521与多个齿轮522依次逐个啮合的传动方式，不仅有利于提高传输负载，降低传输噪音，而且有利于提高传输的稳定性和可靠性。多个齿轮522同步转动，便于平移齿条521在移动过程中顺利啮合。

在本实施例中，齿轮522设置有两个，一个齿轮522位于密封门41的外部，另一个齿轮522位于密封门41的内部。当传输板51位于第一位置时，平移齿条521与位于外部的齿轮522啮合，随着外部的齿轮522转动，平移齿条521与传输板51同步自第一位置向第三位置移动，当平移齿条521移动至与位于内部的齿轮522啮合时，平移齿条521与位于外部的齿轮522脱离啮合，随着内部的齿轮522转动，平移齿条521移动到位，此时储物盒3自第一位置移动至第三位置。

上述多个齿轮522独立控制，即对应每个齿轮522设置一个电机，便于根据需要进行启停。

平移机构还包括相互配合的滑块53和滑轨54，滑块53与传输板51连接且与滑轨54滑动配合，以实现对传输板51的导向，使得传输板51平稳移动。

升降机构包括第四驱动机构21和托板22，第四驱动机构21设置于储物盒3的下方；托板22与第四驱动机构21的输出端连接，第四驱动机构21能够带动托板22直线移动以与储物盒3的底面抵接，传输板51上对应托板22的位置开设有避让槽。

当储物盒3位于第一位置时，储物盒3置于传输板51上，为了不影响储物盒3在水平方向直线移动，托板22于储物盒3的下方和储物盒3之间有一定的间隙。当第四驱动机构21带动托板22直线上移时，托板22与储物盒3的底面抵接，随着托板22继续上移，托板22推动储物盒3上移。

由于托板22位于储物盒3的下方，传输板51也位于储物盒3的下方，传输板51上避让槽的设置，能够避免托板22在移动过程中对传输板51产生干涉，也能够避免传输板51移动时与托板22产生干涉。

为了保证储物盒3稳定上移和平移，在传输板51上设置有导向柱511，储物盒3上开设有能够穿设导向柱511的导向孔，储物盒3通过导向孔套在导向柱511上。当储物盒3在竖直方向移动时，储物盒3沿导向柱511滑动，当储物盒3平移时，导向柱511能够对储物盒3限位，也便于储物盒3的安装与拆卸。在本实施例中，导向柱511间隔设置有四个，导向孔开设于储物盒3的边缘处，不影响储物盒3的空腔中储物。

第四驱动机构21可以是齿轮齿条机构，也可以是气缸与伸缩杆的配合，在此不作限制。在本实施例中，第四驱动机构21是齿轮齿条机构，由电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动齿条直线移动，托板22与齿条啮合，进而能够沿直线移动。

储物盒3在移动过程中是否移动到位，可以由传感器检测，也可以通过设置第四驱动机构21中直线移动的行程来控制。例如，当第四驱动机构21的直线行程为设定行程时，第四驱动机构21自动停机。

当然，上述各个部件之间的联动由控制器控制，需要点击的操作由控制面板上的按钮实现，具体工作状态也可以在控制面板的显示屏上显示，对于控制器和控制面板的结构和工作原理可参考现有技术，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种出入库系统的控制方法，采用上述的出入库系统，包括入库过程和出库过程，入库过程包括：

第一驱动机构12带动安全门11打开；

升降机构带动储物盒3自第一位置上移至第二位置，物品能够被放置于储物盒3上；

升降机构带动储物盒3自第二位置下移至第一位置，第一驱动机构12带动安全门11关闭；

第二驱动机构42带动密封门41打开；

平移机构带动储物盒3自第一位置平移至第三位置，第二驱动机构42带动密封门41关闭。

当储物盒3位于第一位置时，安全门11关闭、密封门41关闭。若有物品需要入库，可以由控制面板上的按钮(例如“入库”)控制第一驱动机构12启动，当安全门11打开到位时，位置检测器15传输信号至控制器，控制器控制第一驱动机构12停机。同时，第四驱动机构21驱动托板22上移，推动储物盒3自第一位置移动至第二位置，此时储物盒3的顶面可以高于安全门11所在的平面，便于放置物品，待物品放置完成后，由控制面板上的按钮(例如“储物完成”)控制第四驱动机构21再次启动带动托板22下移，储物盒3在自身重力的作用下随托板22下移，直至回到第一位置，此时第一驱动机构12启动，安全门11关闭。

第二驱动机构42启动，密封门41打开，第三驱动机构52启动，两个齿轮522同步转动，位于密封门41外部的齿轮522带动平移齿条521移动，使得储物盒3自第一位置向第三位置移动，随着平移齿条521的移动，平移齿条521与位于密封门41内部的齿轮522啮合并与位于密封门41外部的齿轮522脱离啮合，随着平移齿条521的继续移动，储物盒3完全进入密封门41的内部到达第三位置，第三驱动机构52停机。第二驱动机构42启动，密封门41关闭。

出库过程包括：

第二驱动机构42带动密封门41打开；

平移机构带动储物盒3自第三位置平移至第一位置，第二驱动机构42带动密封门41关闭；

第一驱动机构12带动安全门11打开；

升降机构带动储物盒3自第一位置上移至第二位置，物品能够被拿取；

升降机构带动储物盒3自第二位置下移至第一位置，第一驱动机构12带动安全门11关闭。

出库过程与入库过程相似。当储物盒3位于第三位置时，密封门41关闭、安全门11关闭。若有物品需要出库，可以由控制面板上的按钮(例如“出库”)控制第二驱动机构42启动，密封门41打开，第三驱动机构52启动，两个齿轮522同步转动，位于密封门41内部的齿轮522带动平移齿条521移动，使得储物盒3自第三位置向第一位置移动，随着平移齿条521的移动，平移齿条521与位于密封门41外部的齿轮522啮合并与位于密封门41内部的齿轮522脱离啮合，随着平移齿条521的继续移动，储物盒3完全移出密封门41的内部到达第一位置，第三驱动机构52停机。第二驱动机构42启动，密封门41关闭。

第一驱动机构12启动，当安全门11打开到位时，位置检测器15传输信号至控制器，控制器控制第一驱动机构12停机。同时，第四驱动机构21驱动托板22上移，推动储物盒3自第一位置移动至第二位置，此时储物盒3的顶面可以高于安全门11所在的平面，便于拿取物品，待物品拿取完成后，由控制面板上的按钮(例如“取物完成”)控制第四驱动机构21再次启动带动托板22下移，储物盒3在自身重力的作用下随托板22下移，直至回到第一位置，此时第一驱动机构12启动，安全门11关闭。

综上，通过安全门装置、升降机构、储物盒3、密封门装置和平移机构的协同配合，顺利实现物品的入库和出库，便于实现物品的储存和保管。当传输板51置于第一容置空间，储物盒3置于传输板51上时，储物盒3位于第一位置；当安全门11打开，随着第四驱动机构21带动托板22上移，推动储物盒3上移至第二位置；待物品放置后，第四驱动机构21带动托板22下移，储物盒3回到第一位置，安全门11关闭；当密封门41打开，随着传输板51的移动，带动储物盒3自第一位置移动至第三位置，储物盒3进入第二容置空间，在第二容置空间内可以设置温度、湿度等条件，便于物品存储。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。