取料机构和智能仓储设备的制作方法

本实用新型涉及智能仓储技术领域，特别是涉及一种取料机构和智能仓储设备。

背景技术：

随着信息技术、控制技术的快速发展，智能仓储被广泛成熟的运用于各行各业。但现有的智能仓储设备，例如餐饮业冷库仓储机构，大多是采用工业机械臂实现自动化取料，该方式存在以下几种缺点：首先，采用机械臂的方式会侵占冷库本就有限的空间，从而减少储料量；其次，机械臂费用较高，极大的增加了经营成本；另外，机械臂的安装和维护要求较高，不利于大范围推广。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种取料机构和智能仓储设备，该取料机构占用空间较小、成本低廉、便于安装和维护，适合大范围推广。

一种取料机构，包括：

基座，用于与单轴机器人模组连接；

夹爪组件，包括安装于所述基座的驱动装置，以及与所述驱动装置连接的机械爪，所述驱动装置用于带动所述机械爪相对所述基座移动，所述机械爪用于料盒的夹取和释放，所述料盒内置有信息存储模块；以及

信息识别装置，安装于所述基座，所述信息识别装置用于读取所述信息存储模块内存储的信息、并将该信息传输至控制系统，所述控制系统用于控制所述单轴机器人模组带动所述取料机构运动至预设位置。

上述的取料机构通过基座与单轴机器人模组连接，在进行取料时，首先单轴机器人模组带动取料机构运动至预设取料位置，然后驱动装置带动机械爪朝向料盒移动，机械爪夹取到料盒后，驱动装置再带动机械爪朝向信息识别装置移动，信息识别装置读取料盒的信息存储模块内存储的信息、并将该信息传输至控制系统，控制系统控制单轴机器人模组带动取料机构及料盒移动至预设放料位置，机械爪将料盒释放，料盒即可落到预设位置，进而完成整个自动取料、放料过程。相较于传统的工业机械臂，本实用新型的取料机构结构紧凑、占用空间小、成本低廉、便于安装和维护，适合大范围推广。

在其中一个实施例中，所述驱动装置包括直线驱动件和旋转驱动件，所述旋转驱动件固定于所述基座，所述直线驱动件固定于所述旋转驱动件的旋转输出端，所述机械爪固定于所述直线驱动件的直线输出端。

在其中一个实施例中，所述直线驱动件为直线气缸，所述旋转驱动件为旋转气缸，所述直线气缸的底部与所述旋转气缸的旋转输出端连接固定。

在其中一个实施例中，所述机械爪包括夹爪气缸和连接于所述夹爪气缸相对两侧的两个夹爪，所述夹爪气缸用于带动两所述夹爪相互靠近或远离。

在其中一个实施例中，两所述夹爪相向的一侧分别设有夹紧垫。

在其中一个实施例中，所述夹爪的自由端靠近另一所述夹爪的一侧设有避让缺角。

在其中一个实施例中，所述机械爪还包括安装于所述夹爪气缸上的检测装置，所述检测装置用于检测两所述夹爪之间是否存在所述料盒。

在其中一个实施例中，所述取料机构还包括与所述检测装置电性连接的报警装置，在所述机械爪夹取和运送所述料盒的过程中，当所述检测装置检测到两所述夹爪之间不存在所述料盒时，所述报警装置发出报警信号。

在其中一个实施例中，所述信息存储模块为内置于所述料盒内的芯片，所述信息识别装置包括射频识别设备。

一种智能仓储设备，包括仓储货架及如上所述的取料机构。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的取料机构的结构示意图；

图2为取料机构的机械爪的结构示意图；

图3为一实施例中取料机构与单轴机器人模组的配合示意图。

10、基座，11、第一安装板，21、直线驱动件，211、第二安装板，22、旋转驱动件，23、机械爪，231、夹爪气缸，232、夹爪，233、夹紧垫，234、第三安装板，235、第四安装板，236、检测装置，237、安装座，30、信息识别装置，40、支架，41、水平方向单轴机器人，42、竖直方向单轴机器人，100、料盒。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

一种智能仓储设备包括仓储货架、单轴机器人模组和取料机构，取料机构与单轴机器人模组连接。其中，单轴机器人模组包括多个沿不同方向移动的单轴机器人，例如，在一实施例中，如图3所示，单轴机器人模组包括支架40，固定于支架40上的水平方向单轴机器人41，以及与水平方向单轴机器人41连接的竖直方向单轴机器人42，取料机构与竖直方向单轴机器人42连接，水平方向单轴机器人41用于带动竖直方向单轴机器人42沿水平方向往复移动，竖直方向单轴机器人42用于带动取料机构沿竖直方向往复移动，从而可将取料机构带动至智能仓储货架的任意预设坐标位置。通过单轴机器人模组与取料机构的配合，可实现对货架上的料盒100的自动夹取。以下主要针对取料机构的具体实施方式进行说明。

请参照图1，一种取料机构包括基座10、夹爪组件和信息识别装置30。其中，基座10用于与单轴机器人模组连接；夹爪组件包括安装于基座10的驱动装置，以及与驱动装置连接的机械爪23，驱动装置用于带动机械爪23相对基座10移动，机械爪23用于料盒100的夹取和释放，料盒100内置有信息存储模块；信息识别装置30安装于基座10，信息识别装置30用于读取信息存储模块内存储的信息、并将该信息传输至控制系统，控制系统用于控制单轴机器人模组带动取料机构运动至预设位置。

上述的取料机构通过基座10与单轴机器人模组连接，在进行取料时，首先单轴机器人模组带动取料机构运动至预设取料位置，然后驱动装置带动机械爪23朝向料盒100移动，机械爪23夹取到料盒100后，驱动装置再带动机械爪23朝向信息识别装置30移动，信息识别装置30读取料盒100的信息存储模块内存储的信息、并将该信息传输至控制系统，控制系统控制单轴机器人模组带动取料机构及料盒100移动至预设放料位置，机械爪23将料盒100释放，料盒100即可落到预设位置，进而完成整个自动取料、放料过程。相较于传统的工业机械臂，本实用新型的取料机构结构紧凑、占用空间小、成本低廉、便于安装和维护，适合大范围推广。

在其中一个实施例中，驱动装置包括直线驱动件21和旋转驱动件22，旋转驱动件22固定于基座10，直线驱动件21固定于旋转驱动件22的旋转输出端，机械爪23固定于直线驱动件21的直线输出端。其中，直线驱动件21用于驱动机械爪23运动至适于夹取料盒100的位置，直线驱动件21具体可为气缸、液压缸、直线电机等；旋转驱动件22用于驱动机械爪23及料盒100转动至适于信息识别装置30读取信息的位置，旋转驱动件22具体可为旋转气缸、旋转液压缸、旋转电机等。

具体地，如图1所示，信息识别装置30通过第一安装板11安装于基座10的一侧，直线驱动件21为直线气缸，旋转驱动件22为旋转气缸，直线气缸的底部通过第二安装板211固定于旋转气缸的旋转输出端。当单轴机器人模组带动取料机构运动至预设取料位置后，直线驱动件21将机械爪23向前推出，机械爪23夹取料盒100后，直线驱动件21带动机械爪23及料盒100收回，然后旋转驱动件22带动机械爪23及料盒100转动一定角度(例如可为180°)，以使料盒100位于信息识别装置30的上方，从而可方便地对料盒100的信息进行读取。信息识别装置30读取料盒100的信息存储模块内存储的信息后，可将该信息通过plc控制器传给上位机系统，上位机系统发出相应的操作指令后，单轴机器人模组带动取料机构及料盒100移动至预设放料位置，直线驱动件21将机械爪23向前推出，使料盒100移出信息识别装置30，进而机械爪23将料盒100释放，料盒100即可落到预设位置，进而完成整个自动取料、放料过程。

进一步地，请参照图2，机械爪23包括夹爪气缸231和连接于夹爪气缸231相对两侧的两个夹爪232，夹爪气缸231用于带动两夹爪232相互靠近或远离。具体地，夹爪气缸231的后侧设有第三安装板234，夹爪气缸231通过第三安装板234固定于直线驱动件21的直线输出端，夹爪气缸231左右两侧的驱动端分别连接有第四安装板235，两个夹爪232分别固定于两个第四安装板235上。夹爪气缸231通气后即可带动两个夹爪232相互靠近或远离，以实现对料盒100的夹取或释放。

进一步地，两夹爪232相向的一侧分别设有夹紧垫233。夹紧垫233具体可为橡胶垫、硅胶垫等，其具体结构和材质可根据料盒100的外形、刚度、质量等情况进行设计，在此不做具体限定。通过在夹爪232上设置夹紧垫233，可对料盒100起到很好的夹紧、防滑作用，避免料盒100在移动过程中发生掉落。

此外，夹爪232的自由端靠近另一夹爪232的一侧设有避让缺角。如此，可避免在夹取料盒100的过程中夹爪232的端部与料盒100发生干涉，以使得夹爪232可快速准确地夹取到料盒100，从而提升取料效率。

如图2所示，在一实施例中，机械爪23还包括安装于夹爪气缸231上的检测装置236，检测装置236用于检测两夹爪232是否夹取有料盒100。具体地，检测装置236通过安装座237固定于夹爪气缸231上，检测装置236可为光电开关传感器、红外传感器或超声波传感器等，例如，在一实施例中，检测装置236为光电开关传感器，光电开关传感器包括光发射头和光接收头，当两夹爪232夹取到料盒100时，光发射头发射的光信号经由料盒100的阻挡后发生反射，而可被光接收头所接收；当两夹爪232未夹取料盒100时，光发射头发出的光信号无法被光接收头所接收。如此，通过光接收头是否接收到光信号便可判断两夹爪232之间是否存在料盒100。通过检测装置236可对夹爪232的夹取情况进行实时检测跟踪，以便于实时掌握夹爪232在取料过程中是否存在异常。

进一步地，取料机构还包括与检测装置236电性连接的报警装置，在机械爪23夹取和运送料盒100的过程中，当检测装置236检测到两夹爪232未夹取到料盒100时，报警装置发出报警信号，其中，报警信号可为声音信号或光信号等。例如，在机械爪23夹取料盒100时若机械爪23未能顺利夹取到料盒100，或者机械爪23夹取到料盒100后在输送过程中发生料盒100掉落的情况，报警装置均会发出报警信号，以便工作人员及时进行故障排查和处理。

在一实施例中，信息存储模块为内置于料盒100内的芯片，信息识别装置30为射频识别设备，通过射频识别设备(rfid)可方便快捷地读取料盒100芯片内的信息。当然，在其他实施例中，信息存储模块可为粘贴于料盒100表面的条形码或二维码，相应地，信息识别装置30为可用于扫描条形码或二维码的信息扫描设备。

本实用新型的智能仓储设备包括仓储货架和取料机构。其中，取料机构的具体结构可参照上述实施例，由于本智能仓储设备采用了上述实施例的所有技术方案，因而至少具有上述技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。