一种取放机构及货物存取系统的制作方法

1.本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种取放机构及货物存取系统。


背景技术：

2.目前，电商仓储行业存储和拆零拣选的作业量越来越大，要求也越来越高。拣货作业的速度与准确性往往决定着订单履行效率与客户服务质量，因此，如何加快拣货速度越来越受到电商仓储物流企业的关注。为了应对多品种、小批量、多批次的海量订单拣选挑战，以及越来越明显的人力成本压力，采用自动化物流系统成为大势所趋。
3.现阶段，货物存取系统的存储密度高，参见图1所示的货物存取系统，周转箱(存储箱)存储密度高，周转箱间间距较小，通过现有的取放机构难以实现从这种高密度存储区域自动取箱。而如果为了自动取箱而降低存储箱的摆放密度，增大存储箱间距，又会降低存储空间的利用率。
4.因此，需要提供一种适用于密集存储场景的取放机构，以解决上述技术问题，提高存储空间利用率。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供了一种取放机构及货物存取系统，以解决或至少缓解上面存在的问题。
6.根据本发明的一个方面，提供了一种取放机构，包括：取箱组件，适于抓取存储箱；中间板，所述中间板上设有滑轮；固定座组件，包括固定座、固定于所述固定座的平皮带和同步带，所述平皮带与所述中间板连接，适于带动所述中间板以第一速度沿竖直方向运动；所述同步带绕过所述滑轮并固定于所述取箱组件上，适于带动所述取箱组件以第二速度沿竖直方向运动，其中，所述第二速度是第一速度的预定倍数；其中，通过所述平皮带带动所述中间板及所述滑轮以第一速度竖直向下运动，会带动所述同步带及所述取箱组件以第二速度竖直向下运动，以便所述取箱组件竖直向下运动至第一预定位置处抓取存储箱；通过所述平皮带带动所述中间板及所述滑轮以第一速度竖直向上运动，会带动所述同步带及所述取箱组件以第二速度竖直向上运动，以便所述取箱组件竖直向上运动至第二预定位置处释放所述存储箱。
7.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述中间板上还设有第一直线导轨、第二直线导轨，通过所述第一直线导轨与所述固定座组件滑动连接，通过所述第二直线导轨与所述取箱组件滑动连接。
8.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述第一直线导轨布置在所述中间板的第一面的两端，所述第二直线导轨布置在所述中间板的第二面的两端。
9.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述固定座组件还包括：第一滑块，设置在所述固定座上，所述第一滑块与所述第一直线导轨滑动连接，以便所述中间板相对所述固定座组件沿竖直方向滑动。
10.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述取箱组件设有第二滑块，所述第二滑块与所述第二直线导轨滑动连接，以便所述取箱组件相对所述中间板沿竖直方向滑动。
11.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述中间板上设有夹板组件，所述平皮带通过所述夹板组件固定于所述中间板。
12.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述固定座组件还包括：电机组件，安装在所述固定座上，与所述平皮带相连，适于驱动所述平皮带运动。
13.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述中间板为c形，所述中间板包括相互垂直的基础支撑板和侧板。
14.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述预定倍数为2倍。
15.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述取箱组件包括取箱本体，所述取箱本体上设有固定板和第二滑块。
16.可选地，在根据本发明的取放机构中，所述取箱组件包括固定板，所述同步带绕过所述滑轮并固定于所述固定板上。
17.根据本发明的技术方案，提供一种货物存取系统，包括：如上所述的取放机构。
18.根据本发明的技术方案，提供了一种取放机构，包括固定座组件、中间板、用于抓取存储箱的取箱组件，中间板上设有滑轮。固定座组件包括固定座、固定于固定座的平皮带和同步带。平皮带与中间板连接，适于带动中间板以第一速度沿竖直方向运动。同步带绕过滑轮并固定于取箱组件上，适于带动取箱组件以第二速度沿竖直方向运动，第二速度是第一速度的预定倍数。其中，通过平皮带带动中间板及滑轮以第一速度竖直向下运动，会同步带动同步带及取箱组件以第二速度竖直向下运动，以便取箱组件竖直向下运动至第一预定位置处抓取存储箱。通过平皮带带动中间板及滑轮以第一速度竖直向上运动，会带动同步带及取箱组件以第二速度竖直向上运动，以便取箱组件竖直向上运动至第二预定位置处释放存储箱。可见，本发明的取放机构采用了倍程机构原理，在通过取箱组件取箱过程中，取箱组件是以中间板的倍速运动，这样，在需要达到相同行程的情况下，能减小取放机构占用的竖直空间，有利于提高存储区域的空间利用率。
19.此外，根据本发明的取放机构，适用于密集存储场景，其中，通过采用c形的中间板，将直线导轨布置在中间板的两端，这样，能实现从密集存放的多个存储箱中取箱，有利于减小存储箱的间距，提高存储箱的布置密度，使得多个存储箱的布置更加密集紧凑，提高了存储区域的空间利用率，而且，也减小了取放机构整体占用的空间。
20.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
21.为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
22.图1、图2分别示出了根据本发明一个实施例的货物存取系统500的结构示意图；
23.图3、图4分别示出了根据本发明一个实施例的取放机构400的结构示意图；
24.图5示出了根据本发明一个实施例的固定座组件100的结构示意图；
25.图6示出了根据本发明一个实施例的取放箱组件300的结构示意图；
26.图7、图8分别示出了根据本发明一个实施例的中间板200的结构示意图；
27.图9示出了图8中a-a处的剖面结构示意图。
具体实施方式
28.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
29.图1、图2分别示出了根据本发明一个实施例的货物存取系统500的结构示意图。货物存取系统500包括本发明的取放机构400，以便本发明的取放机构400应用于货物存取系统500中，通过取放机构400来提取存储箱。
30.如图1所示，货物存取系统500的存储区域505存放有多个存储箱501(周转箱)，多个存储箱501密集排列并摞码放置在存储区域505。货物存取系统500包括水平布置的横梁504，该横梁504上可以架设取放机构400。通过取放机构400可以实现从密集存放在存储区域505的多个存储箱中抓取存储箱501，并带动存储箱501沿竖直方向做升降运动。
31.图3、图4分别示出了根据本发明一个实施例的取放机构400的结构示意图。
32.如图3和图4所示，取放机构400包括固定座组件100、中间板200、取箱组件300。其中，固定座组件100、取箱组件300分别设置在中间板200的两侧。换言之，中间板200布置在固定座组件100与取箱组件300之间。
33.其中，取箱组件300用于抓取存储箱，具体可以从货物存取系统500的存储区域505抓取一个或多个存储箱501。如图4所示，取箱组件300的底端设有夹爪305，通过夹爪305可以抓取存储箱501。
34.图5示出了根据本发明一个实施例的固定座组件100的结构示意图。图6示出了根据本发明一个实施例的取放箱组件300的结构示意图。图7、图8分别示出了根据本发明一个实施例的中间板200的结构示意图，图9示出了图8中a-a处的剖面结构示意图。
35.如图4～图8所示，中间板200上设有滑轮204。
36.固定座组件100包括固定座105、固定在固定座105上的平皮带103和同步带104。这里，固定座105可以实现为一个焊接体，可以在固定座105上安装其他结构件。具体地，平皮带103的一端固定于固定座105，平皮带103的另一端与中间板200连接。固定座组件100可以提供升降动力，并可以通过平皮带103带动中间板200以第一速度沿竖直方向运动(升降运动)，同时带动中间板200上的滑轮204同步以第一速度沿竖直方向运动。
37.同步带104绕过滑轮204后固定于取箱组件300上。具体地，同步带104的一端固定于固定座105，且同步带104的另一端绕过滑轮204后固定于取箱组件300上，从而形成滑轮机构。通过同步带104可以带动取箱组件300以第二速度沿竖直方向运动。其中，第二速度是第一速度的预定倍数。
38.在一个实施例中，如图6所示，取箱组件300包括固定板303，同步带104的另一端绕过滑轮204后固定在取箱组件300的固定板303上。
39.在一个实施例中，如图7所示，中间板200上设有夹板组件203，平皮带103的另一端通过夹板组件203固定于中间板200。
40.在一个实施例中，预定倍数例如可以为2倍。也就是说，第二速度是第一速度的2倍，通过同步带104可以带动取箱组件300沿竖直方向以中间板200的两倍速度运动。
41.需要说明的是，根据本发明的取放机构400，在提取存储箱501的过程中，首先，需要驱动取箱组件300竖直向下运动，以便取箱组件300竖直向下运动至第一预定位置处抓取存储箱510。具体地，通过将固定座组件100的平皮带103向下释放，从而通过平皮带103可以带动中间板200、以及中间板上的滑轮204以第一速度竖直向下运动(绕在滑轮204上的同步带104，一端固定于固定座组件100的固定座105上，另一端连接在取箱组件300的固定板303上)，当固定座105不动时，中间板200及滑轮204相对于固定座105竖直向下运动，会同步带动绕在滑轮204上的同步带104相对于固定座105以第二速度(中间板运动速度的预定倍数)相对于固定座105竖直向下运动，同步带104在运动过程中会带动取箱组件300以第二速度(中间板运动速度的预定倍数)相对于固定座105竖直向下运动，直至带动取箱组件300竖直向下运动至第一预定位置。
42.当取箱组件300竖直向下运动至第一预定位置处时，取箱组件300可以通过夹爪305从存储区域抓取存储箱501。
43.继而，需要驱动取箱组件300竖直向上运动，以便驱动取箱组件300抓取的存储箱501竖直向上运动，该竖直向上运动过程与上述竖直向下运动过程相反。具体地，通过将固定座组件100的平皮带103向上提拉，从而通过平皮带103可以带动中间板200、以及中间板上的滑轮204以第一速度竖直向上运动(绕在滑轮204上的同步带104，一端固定于固定座组件100的固定座105上，另一端连接在取箱组件300的固定板303上)，当固定座105不动时，中间板200及滑轮204相对于固定座105竖直向上运动，会同步带动绕在滑轮204上的同步带104相对于固定座105以第二速度(中间板运动速度的预定倍数)相对于固定座105竖直向上运动，同步带104运动过程中会带动取箱组件300以第二速度(中间板运动速度的预定倍数)相对于固定座105竖直向上运动。这样，能实现驱动取箱组件300及其抓取的存储箱501竖直向上运动至第二预定位置处，以便取箱组件300在第二预定位置处释放存储箱501。
44.这样，便实现对存储箱501的取箱过程。
45.应当指出，根据本发明的取放机构400采用了倍程机构原理，在通过取放机构400取箱过程中，滑轮204与同步带104的配合会带动取箱组件300以中间板的倍速(例如二倍速)运动，这样，在需要达到相同行程的情况下，能缩小取放机构400占用的竖直空间。
46.在一个实施例中，如图4～图7所示，中间板200的上端可以间隔设置两个滑轮204，且两个滑轮204可以对称布置在中间板200上。相应地，固定座组件100包括两根同步带104，两根同步带104对称布置在固定座105上，且两根同步带104分别绕过两个滑轮204，与两个滑轮204相配合形成滑轮机构。
47.在一个实施例中，如图4～图8所示，中间板200上还设有第一直线导轨206、第二直线导轨205，通过第一直线导轨206可以与固定座组件100滑动连接，通过第二直线导轨205可以与取箱组件300滑动连接。
48.具体地，第一直线导轨206布置在中间板200的第一面(与固定座组件100相对的一面)的两端。第二直线导轨205布置在中间板200的第二面(与取箱组件300相对的一面)的两端。
49.在一个实施例中，如图5所示，固定座组件100还包括第一滑块106，第一滑块106固定设置在固定座105上。第一滑块106可以与中间板200上的第一直线导轨206相配合运动。具体地，固定座组件100的第一滑块106可以与第一直线导轨206滑动连接，组成直线滑动副，第一滑块106与第一直线导轨206的滑动配合，对中间板200相对固定座组件100的运动形成导向作用，这样，可以确保中间板200相对固定座组件100沿竖直方向滑动。
50.这里，固定座105上可以沿矩形的四个顶点位置设置4个第一滑块106，4个第一滑块106可以与布置在中间板200两端的第一直线导轨206相配合滑动。
51.在一个实施例中，如图6所示，取箱组件300的固定板303上设有第二滑块302，第二滑块302可以与中间板200上的第二直线导轨205相配合运动。具体地，第二滑块302与第二直线导轨205滑动连接，组成直线滑动副，第二滑块302与第二直线导轨205的滑动配合，对取箱组件300相对中间板200的运动形成导向作用，这样，可以确保取箱组件300相对中间板200沿竖直方向滑动。
52.如图6所示，取箱组件300包括取箱本体301，取箱本体301上设有固定板303和第二滑块302。在一种实现方式中，取箱组件300的固定板303上可以沿矩形的四个顶点位置设置4个第二滑块302，4个第二滑块302可以与布置在中间板200两端的第二直线导轨205相配合滑动。
53.另外，如图4所示，取箱组件300还包括夹爪305，夹爪305设置在取箱组件300(取箱本体301)的底端，通过夹爪305可以抓取存储箱501。
54.在一个实施例中，如图5所示，固定座组件100还包括电机组件102，电机组件102安装在固定座105上，且电机组件102与平皮带103相连，通过电机组件102可以驱动平皮带103运动。通过电机组件102通过为平皮带103提供动力，可以与平皮带103组成卷扬动力组件，以通过平皮带103带动中间板200竖直升降运动。
55.可以理解，通过电机组件102驱动平皮带103运动，使得平皮带103在运动过程中会带动中间板200及滑轮204以第一速度沿竖直方向运动(竖直向下/向上运动)，同时，滑轮204的运动会带动绕在滑轮204上的同步带、及与同步带连接的取箱组件300以第二速度沿竖直方向运动(竖直向下/向上运动)。
56.在一个实施例中，如图5所示，固定座组件100还包括拖链107，拖链107的一端与固定座105连接，另一端与取箱组件300连接。拖链107用于取箱组件300的传感器走线。
57.在一个实施例中，如图7～图9所示，中间板200整体形状为c形。具体地，中间板200包括基础支撑板201、布置在基础支撑板201两侧的两个侧板202。两个侧板202由基础支撑板201的两侧延伸形成，且侧板202与基础支撑板201相互垂直。这里，采用c形的中间板200，可以提高抗弯强度。
58.需要说明的是，在取箱过程中可利用存储箱的间隙，将中间板200置于存储箱的间隙，通过采用c形的中间板200，将直线导轨布置在中间板200的两端，有利于减小存储箱的间隙，提高存储箱的布置密度，使得多个存储箱的布置更加密集紧凑，而且，也减小了取放机构整体占用的空间。
59.根据本发明的取放机构400，包括固定座组件、中间板、用于抓取存储箱的取箱组件，中间板上设有滑轮。固定座组件包括固定座、固定于固定座的平皮带和同步带。平皮带与中间板连接，适于带动中间板以第一速度沿竖直方向运动。同步带绕过滑轮并固定于取箱组件上，适于带动取箱组件以第二速度沿竖直方向运动，第二速度是第一速度的预定倍数。其中，通过平皮带带动中间板及滑轮以第一速度竖直向下运动，会同步带动同步带及取箱组件以第二速度竖直向下运动，以便取箱组件竖直向下运动至第一预定位置处抓取存储箱。通过平皮带带动中间板及滑轮以第一速度竖直向上运动，会带动同步带及取箱组件以第二速度竖直向上运动，以便取箱组件竖直向上运动至第二预定位置处释放存储箱。可见，本发明的取放机构采用了倍程机构原理，在通过取箱组件取箱过程中，取箱组件是以中间板的倍速运动，这样，在需要达到相同行程的情况下，能减小取放机构占用的竖直空间，有利于提高存储区域的空间利用率。
60.此外，根据本发明的取放机构，适用于密集存储场景，其中，通过采用c形的中间板，将直线导轨布置在中间板的两端，这样，能实现从密集存放的多个存储箱中取箱，有利于减小存储箱的间距，提高存储箱的布置密度，使得多个存储箱的布置更加密集紧凑，提高了存储区域的空间利用率，而且，也减小了取放机构整体占用的空间。
61.本说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解。此外，术语“前”“后”“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
62.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
63.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
64.本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
65.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权
利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
66.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
67.如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
68.尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。