式所构建的面向SMD的可扩展智能仓储系统的整体三维结构示意图。如图6中所示，按照本发明的可扩展智能仓储系统主要包括存料架组件50、料盒组件20、机械手组件60、输送带组件70以及检测区组件40等，此外还可包括用于将上述组件封闭在其内部的外壳组件10，以及用于对整个系统实现电气控制的控制系统80等。
[0085]其总体安装布局可描述为:所述的外壳组件10是整个仓库的包装；所述的检测组件40是进行料盘信息的读取、录入以及查找，譬如位于整个仓库的最外侧；所述的输送带组件70位于检测组件之后，进行存、取料盘的输入及输出；所述的机械推手组件60包括取料机械手60a与存料机械手60b等，其分别位于每个机架对应的内、外侧，实现了料盘推入或者推出的动作；所述的存料架组件50实现了料盒带轮、皮带、滚轮轨道、料盒等零件的安装，位于输送带组件侧边，每个单元包括多个存料架，可进行自由扩展；所述的转动链组件30位于存料架组件的内侧，实现料盒的安装与转动；所述的料盒组件20用于料盘的存入、保护，多个料盒依次安装在存料架上的皮带上；所述的控制系统80(包括电控、气路控制等)则譬如位于输送带组件的下方，并用于对整个设备进行控制。
[0086]下面将参照附图对以上关键组件逐一进行更为具体的解释和说明。
[0087]首先参见图11和图12，所述存料架组件50整体呈立式的机架结构，并譬如通过作为基本支撑架的机架52被划分为多个构造相同的存料库；各个存料库各自包括沿着竖直方向设置、并用于供料盒组件中的钢珠滚轮24运动的滚轮轨道51，设置在下部的第一安装板533、第二安装板54和底板56，以及第三安装板55等。
[0088]其中，第一安装板533实现了作用在前门C型锁销的触开杆532、检测输送带上料盘的传感器531与作用在输送带外侧的存料机械手60b的安装，第二安装板54实现了作用在料盒内侧的取料机械手60a的安装，第三安装板55实现了电机轴等的安装，另外底板56实现了存料架组件与输送带组件的连接与电路气路控制装置等零件的安装。此外，在底板56上还安装有检测模块57，其上优选安装有RFID读写器571、条码读头572、传感器573与用于安装的检测支架574，由此实现对料盒识别牌26的识别与相应的料盒停在存取料工位的检测。此外，为了去除存储仓库里的静电，还可以安装有如图所示的离子风棒58等。
[0089]参见图7和8，作为本发明的另一关键组件，所述料盒组件20包括一系列依序排列的料盒，并通过转动链组件30实现在所述滚轮轨道51上循环输送；各个料盒分别包括料盒外壳21、分设在料盒外壳左右两侧的前门27和后门22、贴合在料盒外壳外侧且包含有料盒位置坐标信息的识别牌26、分别用于将前门27和后门22可转动开启地铰接在料盒外壳21上的第一弹簧铰链28和第二弹簧铰链23、安装在后门22 —侧用于在所述滚珠轨道51执行输送运动的钢珠滚轮24，以及安装在前门27与料盒外壳21之间防止前门开启的C型锁销29等。
[0090]如图7所示的优选实施例所示范性所示地，该料盘20譬如包括料盒外壳21、后门22、连接后门与外壳的第二弹簧铰链23、外壳后端对角侧安装的钢珠滚轮24、通过螺栓将料盒组件与转动链组件连接并使料盒在仓库内随同步带一起转动的带齿夹板25、识别牌26、前门27、前门第一弹簧铰链28、C型锁销291，同时作用在C型锁销的扭簧292、锁销安装座293。按照本发明的上述料盘组件在存料架上平时是封闭的，能避免料盘在仓库存储时沾满灰尘。而前后门的设计能实现在存放料操作时，其在机械手的作用下顺利打开，而其他时候在弹簧力的作用下为锁紧关闭的状态，确保在整个皮带运动时候料盘可靠地储存在料盒中。
[0091]更具体而言，取料时候，相应信号驱动触开杆532作用于面291a，拨动前门锁销291，使前门C型锁销水平，前门变成自由铰接状态，取料机械手60a推动带第二弹簧铰链23的后门22开启，接着推动前门27开启，即可实现料盘的推出，机械手撤回后，触开杆脱离作用面，C型锁销在扭簧292作用下恢复竖直状态，拥有导向斜面的锁销使前门竖直并锁住前门，后门也在弹簧力作用下竖直锁紧；存料时候，同样地，相应信号驱动触开杆532作用于面291a，拨动前门锁销291，使前门C型锁销水平，前门变成自由铰接状态，存料机械手60b将前门推开，将料盘推入料盒，机械手撤回后，触开杆脱离作用面，C型锁销在扭簧作用下恢复竖直状态，拥有导向斜面的锁销使前门竖直并锁住前门。
[0092]此外，上述料盒组件譬如可在料盒外壳后端对角侧设置有两个钢珠滚轮24，由此与上述的存料架组件上安装的滚轮轨道51进行配合，可避免因料盒重量造成皮带弹性变形使得料盒整体倾斜、出口不水平问题，相应保证料盒位置的水平性及整体运动的稳定性。另一方面，料盒出口处设计为有一定倾角斜坡的形式，保证即使有微量的不平行或高度差异也能顺利进出料。料盒里层上、下端均涂覆一层缓冲硅胶，在运动时保护料盒并且减噪。料盒通过带齿夹板25、螺栓与垫圈夹在并列的两同步带31、32上，夹板的齿形和带轮内侧齿形相对应，保证料盒的可靠固定。料盒外壳上的识别牌26其内封装有RFID标签，外面贴有条形码，使得每个料盒均有一个位置坐标信息，由存料架组件上的RFID读写器571、条码读头572辨识。
[0093]参见图9，显示了按照本发明优选实施例的传动链组件的立体结构图。如图中所示，第一同步带31、第二同步带32分居于转动链组件的两侧，与转动链组件内左右上下带轮33连接，同步带超出带轮宽的部分以所述带齿夹板25与料盒连接，电机通过齿型V带35带动第二带轮轴34转动，实现料盒随带在仓库单元内转动；所有料盘均存放于相应料盒之中，每个料盒均有一个位置坐标信息。当需要某位置坐标的料盒时，皮带轮带动皮带将相应的料盒运送到指定的出口端，为料盘的存、取动作做准备。所述的转动链组件，可以扩大其尺寸参数，通过安装不同尺寸的料盒或大料盒内存储不同尺寸料盘的方法，使其能适应不同规格的料盘，提高系统的扩展性能。
[0094]接着参见图13，显示了按照本发明优选实施例的机械手组件的基本结构。该机械手组件60对应于各个存料仓库而设置，并可包括触开杆532、取料机械手60a和存料机械手60b等。其中，触开杆532设置在所述第一安装板533上且处于前门27 —侧，用于操作C型锁销29以解除对前门27的约束；存料机械手60b同样设置在第一安装板533上处于前门27 一侧，并用于在所述C型锁销29解除对前门27的约束之后，推开前门27且将待存入的SMD料盘送入至料盒内部；取料机械手60a设置在所述第二安装板54上且处于后门22 —侦牝并在所述C型锁销29解除对前门27的约束之后，推开后门22并将待取出的SMD料盘从料盒内部继续经由前门27推出。
[0095]更具体而言，如图13中所示，该取料机械手60a和存料机械手60b的结构类似，其差别仅在于运动行程不同，各具体结构参数有所差异，但两者均包括以下基本结构特征:其行程放大机构61与圆弧形推手62固连，气缸64与直线轴承65配合后与所述的行程放大机构连接，提高了机械手运动的直线性和稳定性。气缸缸杆运动，通过放大行程，使圆弧形推手完成存取料动作。
[0096]接着参见图14，显示了按照本发明的输送带组件的结构组成。该输送带组件70譬如可设置在所述存料架组件50的下部前侧，用于对待执行存取操作的SMD料盘执行输入及输出操作，其包括基座、水平并列设置在基座上的第一传送带71和第二传送带77、用于驱动第一和第二传送带同步循环输送的驱动模块73，以及沿着传送带运动方向间隔设置的挡销76等。
[0097]更具体而言，第一传送带71、第二传送带77并列安装，由驱动模块73驱动，两带中间有适当间隙，在下方安装有离子风棒74，用于除静电。每隔一个工位(一个单元)安装有一对挡销76以及检测传感器531，传感器斜着从侧面检测料盘中部，检测结果可靠，可避免从上面检测或从下面检测因料盘中空隙而出现检测结果错误的问题。挡销76可避免料盘发生追尾碰撞。存料过程中，料盘在输送带上到达相应存取料工位，控制此工位与前一个工位处的挡销上升，料盘停止，当前一个工位检测到有料盘时，则控制其前一个工位挡销升起，以此类推，避免料盘的碰撞。取料过程中，相应工位处挡销升起，当前一工位检测到有料盘时，则控制该工位处挡销升起，以此类推，避免料盘的碰撞。带的两侧每隔一个工位固定一对防偏弹性挡