柔性仓储系统的制作方法

本实用新型涉及仓储技术领域，特别是涉及一种柔性仓储系统。

背景技术：

随着现代生活节奏的加快，当代物流行业飞速发展，社会对物流设备的需求量越来越大，并且需求的种类也来越复杂。

而目前的自动化仓储中，货架的布置多以至直线形为主，该种货架占用空间大、成本高、拆装不方便，并且操作着需要移动位置才能直观的看到各种物料箱的存放位置。

因此，环形立体仓储就用来解决此类问题。环形仓多用于电商、厂内物流等领域内物料箱的管理暂存，但是因环形仓、持取物料箱的夹具等构成设备的局限性，目前国内外在使用的环形仓只针对单一规格品种的物料箱，不同规格产品的物料箱需配套不同规格的环形仓、夹具及周边设备来适应，这使得环形仓的使用效率降低、无形中加大了厂房占地面积、相应的设备投入成本高，并导致了设备管理复杂化。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提出一种柔性仓储系统，其能够广泛地应用于电商、厂内物流、自动化产线上周转箱、纸箱等物料箱的暂储管理。本实用新型能够自动兼容不同规格产品的物料箱的暂存以及多种产品规格的物料箱在同一时刻混合暂存，具有良好的兼容性、高柔性、和自适应性，在需要多品种物料箱暂存的工况下能够最大限度的优化环形仓数量，从而减少了投入成本及厂房占地面积。并且，本实用新型的柔性仓储系统适用于狭小的空间，并且拆装方便，有利于提高物料箱的存取速度，同时减轻了工人劳动成本。

本实用新型的技术方案如下：

一种柔性仓储系统，其包括箱进出库输送线、仓储架、夹具总成、六轴机器人、以及机器人安装底座；所述仓储架为环形仓；所述箱进出库输送线布置于环形仓的进出口处，物料箱通过所述箱进出库输送线输送至环形仓的进出口处，机器人安装底座布置于环形仓内的中心位置处；所述六轴机器人设置在所述环形仓的中心，所述六轴机器人安装至所述机器人安装底座上；所述夹具总成与六轴机器人相连，所述六轴机器人运动带动夹具动作完成物料箱的入库和出库。

优选地，所述箱进出库输送线的第一端位于所述环形仓的外部，所述箱进出库输送线的第二端位于沿着该环形仓的径向方向上的环形仓的货架所形成的圆环内且不超过该环形仓的内表面所形成的圆柱面。

优选地，所述箱进出库输送线包括进库读码器、进库输送线、出库输送线和出库读码器，所述进库读码器设置在所述进库输送线上，所述出库读码器设置在所述出库输送线上；需要完成入库操作时，物料箱置于所述进库输送线上，当需要完成出库操作时，物料箱至于所述出库输送线上。

优选地，所述进库输送线与所述出库输送线平行设置。

优选地，所述出库读码器设置在所述出库输送线的外侧，所述进库读码器设置在所述进库输送线的外侧；物料箱上设置供所述进库读码器和所述出库读码器读取的标签。

优选地，环形仓包括多个单列货架，多个单列货架排列成环形，所述单列货架排列成的环形具有进出口，该进出口即为环形仓的进出口；单列货架上设置有多个货位，货位沿着单列货架的高度方向布置。

优选地，所述货位上设置有多个沿着物料箱进出货位方向的多个垫块，多个垫块相互平行，以便适应不同规格种类物料箱在货位内的放置，同时从空间尺寸上适应夹具装置夹持物料箱在货位内的进出取放。

优选地，还包括上位控制系统和管理系统，上位控制系统和管理系统与所述六轴机器人相连。

优选地，所述机器人安装底座能够在环形仓所包围形成的内部空间内移动或所述机器人安装底座固定在所述环形仓所包围形成的内部空间。

优选地，当物料箱入库时，物料箱从进库输送线的入口端输送到环形仓进出口处；所述进库输送线的入口端为其第一端；入库的输送的过程中，进库读码器对物料箱的标签进行扫描读取，并将读取的信息告知上位控制系统和管理系统，控制系统控制六轴机器人带动所述夹具总成移动到环形仓进出口处，六轴机器人移动过程中夹具总成的电机启动正转或者反转，带动螺杆主轴正转或者反转从而带动右螺套座上的右护板和左螺套座上的左护板向内或者向外移动，实现夹具总成能够根据物料箱的产品信息大小规格自动调整以适应持取物料箱，此时夹具总成的底托板托着物料箱底部，并在真空吸盘的真空吸附作用下将物料箱牢固的吸附在底托板上；调节右护板和左护板紧靠着物料箱的两侧，从而保证了六轴机器人在搬运物料箱快速移动的过程中，物料箱不会发生移位、晃动或掉落的情况；在管理系统的分配下，六轴机器人带着物料箱移动到指定的货位内，此时电机启动反转右护板和左护板向外移动，同时真空吸盘释放真空，物料箱放置到垫块上，接着六轴机器人带着夹具总成移出货位，完成物料箱的入库暂存；

物料箱出库时，上位管理系统根据生产需求，下发出库产品信息指令，控制系统根据指令控制六轴机器人带着夹具总成移动到指定的货位内，六轴机器人移动过程中夹具总成的电机启动正转或者反转，即螺杆主轴正转或者反转从而带动右螺套座上的右护板和左螺套座上的左护板向内或者向外移动，实现夹具总成可根据产品信息大小规格自动调整适应持取物料箱，此时夹具总成底托板避开垫块托着物料箱底部，并在真空吸盘真空吸附作用下物料箱牢固的吸附在底托板上，同时右护板和左护板紧靠着物料箱的两侧，六轴机器人从货位内取出物料箱后移动至环形仓进出口处，此时电机启动反转右护板和左护板向外移动，同时真空吸盘释放真空，物料箱放置到出库输送线上，出库输送线上启动将物料箱输送到出库输送线出口端，在输送过程中出库读码器对物料箱的标签进行扫描读取，并将读取信息告知上位管理系统，完成物料箱的出库信息复检。

优选地，所述仓储系统可以是直线形仓或其他多边形仓

与现有技术相比，本实用新型的用柔性仓储系统，其能够广泛地应用于电商、厂内物流、自动化产线上周转箱、纸箱等物料箱的暂储管理。本实用新型能够自动兼容不同规格产品的物料箱的暂存以及多种产品规格的物料箱在同一时刻混合暂存，具有良好的兼容性、高柔性、和自适应性，在需要多品种物料箱暂存的工况下能够最大限度的优化环形仓数量，从而减少了投入成本及厂房占地面积。并且，本实用新型的柔性仓储系统适用于狭小的空间，并且拆装方便，有利于提高物料箱的存取速度，同时减轻了工人劳动成本。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的柔性仓储系统的结构示意图的俯视图。

图2是根据本实用新型的柔性仓储系统的结构示意图的立体图。

图3是根据本实用新型的柔性仓储系统的箱进出库输送线的结构示意图。

图4是根据本实用新型的柔性仓储系统的环形仓的结构示意图。

图5是根据本实用新型的柔性仓储系统的夹具总成的结构示意图。

图6是根据本实用新型的柔性仓储系统的六轴机器人与箱进出库输送线的第一工作示意图。

图7是根据本实用新型的柔性仓储系统的六轴机器人带动夹具总成放置物料箱的第一示意图。

图8是根据本实用新型的柔性仓储系统的六轴机器人带动夹具总成放置物料箱的第二示意图。

图9是根据本实用新型的柔性仓储系统的六轴机器人与箱进出库输送线的第二工作示意图。

图10是根据本实用新型的柔性仓储系统的夹具总成的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1至图9中示出了根据本实用新型实施例的柔性仓储系统，其包括箱进出库输送线1、物料箱2、环形仓3、夹具总成4、六轴机器人5、以及机器人安装底座6。

箱进出库输送线1布置于环形仓3的进出口处，物料箱2通过箱进出库输送线1输送至环形仓3的进出口处，机器人安装底座6布置于环形仓3内的中心位置处。

优选地，箱进出库输送线1的第一端位于环形仓3的外部，箱进出库输送线1的第二端位于沿着该环形仓3的径向方向上的环形仓的货架所形成的圆环内且不超过该环形仓3的内表面所形成的圆柱面。

所述六轴机器人5设置在所述环形仓3的中心，所述六轴机器人5安装至机器人安装底座6上；所述机器人安装底座6能够在环形仓3所包围形成的内部空间内移动或所述机器人安装底座固定在所述环形仓3所包围形成的内部空间。夹具总成4与六轴机器人5相连，六轴机器人5运动带动夹具动作完成物料箱2的入库和出库。

如图3所示，箱进出库输送线1包括进库读码器101、进库输送线102、出库输送线103和出库读码器104，所述进库读码器101设置在进库输送线102上，出库读码器104设置在出库输送线103上。所述进库输送线102与所述出库输送线103平行设置。优选地，所述出库读码器104设置在所述出库输送线103的外侧，所述进库读码器101设置在所述进库输送线102的外侧。需要完成入库操作时，物料箱2置于进库输送线102上，当需要完成出库操作时，物料箱2至于出库输送线103上。物料箱2上设置供所述进库读码器101和所述出库读码器104读取的标签。

优选地，根据本实用新型的柔性仓储系统还包括上位控制系统和管理系统。上位控制系统和管理系统与六轴机器人5相连。

环形仓包括多个单列货架301，多个单列货架301排列成环形，所述单列货架排列成的环形具有进出口，该进出口即为环形仓的进出口。单列货架301上设置有多个货位302，货位302沿着单列货架301的高度方向布置。

优选地，所述货位上设置有多个沿着物料箱2进出货位方向的多个垫块303，多个垫块303相互平行，以便实现不同规格种类物料箱2在货位302内取放时，有合适空间让夹持装置4进出。

并列地，此处的垫块结构可以是其他的适应夹持装置进出货位夹持物料箱的结构，例如，货位的避空设计，例如，避空槽；此处包括但不限于垫块结构以及避空槽。

进一步地，所述单列货架301包括立柱，优选地，所述立柱的数量为四根。在单列货架301的顶部设置有交叉布置的固定横梁，以便保持该单列货架301的稳定性。在各单列货架301的两侧和后部分别设置多根倾斜布置的斜梁。优选地，货位303与单列货架固接，在各单列货架301的后侧设置有支撑横梁，所述货位302的后端置于该支撑横梁上，进一步对各货位303进行支承。

所述夹具总成4包括右护板401、底托板402、真空吸盘403、右螺套座404、右滑块405、右导轨406、夹具框架407、螺杆主轴408、左护板409、夹具法兰410、左导轨411、左螺套座412、左滑块413、轴承414以及电机415。

夹具法兰410设置在夹具框架407的外侧，即第一侧，夹具法兰410与六轴机器人相连。

夹具框架407的内侧，即第二侧，设置有导轨，所述导轨包括第一导轨和第二导轨，其中第一导轨为右导轨，第二导轨为左导轨。所述右导轨上设置有沿着右导轨运动的右滑块，右滑块为第一滑块。左导轨上沿着左导轨运动的左滑块，所述左滑块为第二滑块。

底托板402连接至夹具框架407的第二侧的下端。

底托板402上设置有真空吸盘，底托板位于右护板401和左护板409之间，物料箱放置在底托板402上，并通过该真空吸盘进行吸附，右护板401和左护板409防止物料箱2从两侧脱落。电机415与螺杆主轴408相连，具体地，电机415的输出轴与螺杆主轴408的第一端相连，电机运动带动螺杆主轴转动，螺杆主轴408上分别设置有右螺套座404和左螺套座412，右螺套座404和左螺套座412处于底托板的两侧，左螺套座412离底托板402的左侧的距离与右螺套座412离底托板402的右侧的距离相等。右护板401连接至右螺套座404，左护板409连接至左螺套座412。

优选地，所述左导轨的数量为两个，所述两个左导轨相互平行，左滑块连接至两个左导轨。

优选地，所述右导轨的数量为两个，所述两个右导轨相互平行，左滑块连接至两个做导轨。

具体地，当物料箱2入库时，物料箱2从进库输送线102的入口端输送到环形仓3进出口处。优选地，所述进库输送线102的入口端为其第一端。入库的输送的过程中，进库读码器101对物料箱2的标签进行扫描读取，并将读取的信息告知上位控制系统和管理系统，控制系统控制六轴机器人5带动所述夹具总成4移动到环形仓3进出口处，六轴机器人5移动过程中夹具总成4的电机415启动正转或者反转，带动螺杆主轴408正转或者反转从而带动右螺套座404上的右护板401和左螺套座412上的左护板409向内或者向外移动，实现夹具总成4能够根据物料箱2的产品信息大小规格自动调整以适应持取物料箱2，此时夹具总成4的底托板402托着物料箱2底部，并在真空吸盘403的真空吸附作用下将物料箱2牢固的吸附在底托板402上。同时右护板401和左护板409紧靠着物料箱2的两侧，从而保证了六轴机器人5在搬运物料箱2快速移动的过程中，物料箱2不会发生移位、晃动或掉落的情况。在管理系统的分配下，六轴机器人5带着物料箱2移动到指定的货位302内，此时电机415启动反转右护板401和左护板409向外移动，同时真空吸盘403释放真空，物料箱2放置到垫块303上，接着六轴机器人5带着夹具总成4移出货位302，完成物料箱2的入库暂存。

物料箱2出库时，上位管理系统根据生产需求，下发出库产品信息指令，控制系统根据指令控制六轴机器人5带着夹具总成4移动到指定的货位302内，六轴机器人5移动过程中夹具总成4的电机415启动正转或者反转，即螺杆主轴408正转或者反转从而带动右螺套座404上的右护板401和左螺套座412上的左护板409向内或者向外移动，实现夹具总成4可根据产品信息大小规格自动调整适应持取物料箱2，此时夹具总成4底托板402避开垫块303托着物料箱2底部，并在真空吸盘403真空吸附作用下物料箱2牢固的吸附在底托板402上，同时右护板401和左护板409紧靠着物料箱2的两侧，六轴机器人5从货位302内取出物料箱2后移动至环形仓3进出口处，此时电机415启动反转右护板401和左护板409向外移动，同时真空吸盘403释放真空，物料箱2放置到出库输送线103上，出库输送线103上启动将物料箱2输送到出库输送线103出口端，在输送过程中出库读码器104对物料箱2的标签进行扫描读取，并将读取信息告知上位管理系统，完成物料箱2的出库信息复检。

优选地，轴承414左右各一个，分别固定在407夹具框架的两端，用于支撑螺杆主轴408。

优选地，当所生产的物料箱2规格尺寸差异范围不大时，夹具总成4的结构的第二实施例，如图10所示。根据本实用新型的第二实施例中所述夹具总成4只需设置有底托板402、真空吸盘403、夹具框架407以及夹具法兰410即可满足功能。所述夹具框架407的靠近物料箱2的一侧设置有底托板402，底托板402上设置有真空吸盘403，优选地，所述真空吸盘设置在底托板402的上表面。优选地，所述真空吸盘沿着底托板402的上表面等间距依次设置。所述夹具法兰410连接至所述夹具框架407的远离物料箱2的一侧，所述夹具法兰410用于与夹具驱动装置，例如，机械臂进行连接。

优选地，所述夹具法兰具有第一表面和第二表面。所述夹具法兰410的第一表面为圆环形结构，所述圆环形结构上设置有第一连接孔，所述第一连接孔在第一表面上沿着圆周均匀布置。

所述夹具法兰410的第二表面为方形，夹具法兰410的第二表面与夹具框架连接，所述第二表面的中心设置有通孔，在通孔的周围设置有第二连接孔。优选地，第二连接孔沿着所述通孔的周向均匀设置。

优选地，本实用新型中的结构包括但不限于环形仓3，其他类型的仓储系统，例如，直线仓和多边形仓依然适用。

相应地，箱进出库输送线设置在所述各种类型的仓的预定位置，所述箱进出库输送线的位置与夹具总成的对应相互匹配，以便六轴机器人能够带动夹具总成实现箱进出库输送线与各种类型的仓之间的运动。

优选地，所述机器人安装底座6为可移动机构，其能够根据底面标识进行受控移动。所述货架结构包括但不限于本实用新型中的结构，其他任何能够实现本实用新型的需求的货架结构均可以作为仓储系统的货架结构。

优选地，本实用新型的物料箱2包括箱子底部平滑；和/或箱子底部凹凸不平；和/或箱子侧面无凸起但可托边沿；和/或箱子侧面有凸起且可托边沿。

优选地，针对箱子底部平滑和/或箱子侧面无凸起但可托边沿的情况，所述夹具总成4可采用底托板以及真空吸盘的结构，取消左护板和右护板以及各自相应的运动调节机构。

优选地，针对箱子底部平滑和/或箱子侧面无凸起但可托边沿的情况，所述夹具总成4可采用底托板加左护板和右护板的结构及其左、右护板的运动调节机构，取消真空吸盘的结构。

优选地，针对箱子底部平滑和/或箱子侧面有凸起但可托边沿的情况，所述夹具总成可采用底托板以及真空吸盘的结构，取消左护板和右护板以及各自相应的运动调节机构。此类情况，所述夹具总成4也可以采用左护板以及右护板以及各自相应的运动调节机构，取消底托板以及真空吸盘的结构。

优选地，针对箱子底部凹凸不平，和/或箱子侧面无凸起且可托边沿的情况，所述夹具总成4可采用底托板加左护板和右护板的结构及其左、右护板的运动调节机构，取消真空吸盘的结构。

优选地，针对箱子底部凹凸不平，和/或箱子侧面有凸起且可托边沿的情况，所述夹具总成4也可以采用左护板以及右护板以及各自相应的运动调节机构，取消底托板以及真空吸盘的结构。

本实用新型能够兼容不同类别和规格的箱体，具体地，不同规格物料箱2是尺寸不同的物料箱2，不同类别的料箱是指，例如，纸箱、周转箱等。本实用新型不仅适用于环形布局，也适用于直线或其他多边形布局；夹具总成4根据料箱类别和规格，可自适应调整抓取料箱的方式。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“至少三个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。