多层旋转式自动定位扫码智能储物系统的制作方法

本实用新型涉及一种多层旋转式自动定位扫码智能储物系统。

背景技术：

现有的储物柜由于考虑到人群身高的问题，在设计时限制了其高度，储物柜的上层空间都未得到利用，导致空间利用率低，存储空间有限。与此同时现有的同一储物柜的箱子大小规格单一，无法更高效的利用存储空间，无法对不同大小的物品进行合理的存储，导致顾客的物品存放不下或存储空间未得到充分利用。

综上所述，现有技术中对于有效储物柜的存储空间问题，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种多层旋转式自动定位扫码智能储物系统，其具有能够充分利用高层空间存储物品、能够对不同体积物品分开存储的效果。

本实用新型采用下述技术方案：

多层旋转式自动定位扫码智能储物系统，包括：机架和设置于机架上的水平回转式传动系统、垂直升降系统、物品分离系统和控制系统。

机架，由隔板分隔成至少五层；

优选的，所述的机架为五层结构。

水平回转式传动系统，包括离合机构、设置于每层的回转式传动装置和伸缩装置，所述的回转式传动装置包括箱套、驱动箱套的链轮链条结构；所述的离合机构为回转式传动装置提供动力，所述的伸缩装置用于将箱套内的箱子推出或拉入。

垂直升降系统，设于机架的内部并由底层延伸至顶层；包括支撑板和垂直设置的链轮链条结构，所述的支撑板与链轮链条结构连接，通过电机带动链轮链条结构实现支撑板的上下移动。

物品分离系统，包括水平传送带、滑梯I和长度、宽度小于滑梯I的滑梯II，所述的水平传送带通过斜面与滑梯I连接，所述的斜面上设有方形孔；所述的滑梯II设于方形孔的下部；大于方形孔的物品从水平传送带上经斜面进入滑梯I，小于方形孔的物品从水平传送带上经斜面的方形孔进入滑梯II。

进一步的，所述的离合机构包括电机及由电机带动的齿轮齿条机构，所述的齿轮齿条机构的两侧分别设有左主传动齿轮和右主传动齿轮，所述的左主传动齿轮和右主传动齿轮分别与左光轴和右光轴连接；所述的左主传动齿轮和右主传动齿轮设于齿轮架上，通过电机带动齿条上下移动，实现左主传动齿轮和右主传动齿轮分别在左光轴和右光轴上移动。

进一步的，所述的伸缩装置包括曲柄、固定轴、连杆和多杆机构，所述的连杆的一端与多杆机构连接，所述的多杆机构连接连杆的一端设于固定轴上；所述的连杆的另一端与曲柄连接；所述的曲柄上设有蜗轮，所述的蜗轮与蜗杆啮合。

进一步的，所述的多杆机构由对称设置并首尾相连的多个杆件组成，所述的杆件采用铰接方式。

进一步的，所述的驱动箱套的链轮链条结构水平设置，在各层设有两组，两组链轮链条结构之间通过轴连接，链轮通过轴承固定在轴上；两组链轮链条结构之间的间距为箱套的高度；所述的链条为T型链条。

进一步的，所述的箱套上设有孔，并通过螺钉与T型链条连接。

进一步的，所述的垂直设置的链轮链条结构有两组，包括两个平行的链条；所述的链条两侧分别连接有支撑板。

进一步的，所述的垂直设置的链轮链条结构由电机驱动，所述的链条与支撑板上的孔通过螺钉连接。

进一步的，还包括控制系统，所述的机架上设有光电传感器，通过光电传感器与控制系统通讯实现对箱套的准确定位。

进一步的，所述的控制系统采用PLC控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型利用多层回转式传动装置将物品进行存储，可以解除人体高度对储物柜高度的限制，可以更好地利用高层空间；

(2)本实用新型采用物品分离装置，将物品根据体积大小不同进行分离，然后根据体积的大小将物品存储在不同大小的箱体中，实现对存储空间的充分利用，解决了现有储物柜的存储空间规格单一，存储空间过大或过小的现象。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型的结构示意图主视图；

图2为本实用新型的结构示意图俯视图；

图3为本实用新型的伸缩装置结构示意图；

图4为本实用新型的离合机构主视图；

图5为本实用新型的离合机构俯视图；

其中，1-机架，2-伸缩装置，3-垂直升降系统，4-滑梯I，5-滑梯II，6-电机I，7-电机II，8-水平传送带，9-离合机构，10-水平回转式传动系统，11-箱套I，12-箱套II，13-连杆，14-曲柄，15-蜗轮，16-蜗杆，17-齿轮，18-固定轴，19-多杆机构，20-第五层蜗杆，21-双向L型架，22-三四层蜗杆，23-左光轴，24-齿条，25-一二层蜗杆，26-第一层传动轴，27-第二层传动轴，28-第三层传动轴，29-右光轴，30-第五层传动轴，31-主电机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在储物柜存储空间不能充分利用的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种多层旋转式自动定位扫码智能储物系统。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提供了一种多层旋转式自动定位扫码智能储物系统，机架1和设置于机架1上的水平回转式传动系统10、垂直升降系统3、物品分离系统和控制系统。

所述的机架1，由隔板分隔成五层。

所述的垂直升降系统3，设于机架1的内部并由底层延伸至顶层；包括支撑板和垂直设置的链轮链条结构，所述的支撑板与链轮链条结构连接，通过电机I6带动链轮链条结构实现支撑板的上下移动。

上述的垂直设置的链轮链条结构有两组，包括两个平行的链条；所述的链条两侧分别连接有支撑板。所述的垂直设置的链轮链条结构由电机I6驱动，所述的链条与支撑板上的孔通过螺钉连接。电机I6通过链传动带动链轮旋转，进而带动链条在竖直方向运转，同时在链条的上方安装棘轮，用来防止链条因为重力的原因而滑动。链条为一种非标准的T型链条其中间伸出部分与支撑板上的孔用螺钉连接以实现支撑板随链条的竖直方向的运动；链条两侧的支撑板上放置空的体积大小不一的箱体。

所述的物品分离系统，包括水平传送带8、滑梯I4和长度、宽度小于滑梯I4的滑梯II5，所述的水平传送带8通过斜面与滑梯I4连接，所述的斜面上设有方形孔；所述的滑梯II5设于方形孔的下部；大于方形孔的物品从水平传送带8上经斜面进入滑梯I4，小于方形孔的物品从水平传送带8上经斜面的方形孔进入滑梯II5。

当物品从水平传送带8上传到斜面上时，在重力的作用下沿斜面下滑，当物品下滑至方形孔处时，会根据物品的大小选择不同的路径，体积大的物品会直接越过方形孔，直接进入斜面后的滑梯I4，进而进入垂直升降系统3上悬挂的箱体中；而体积小的物品会直接从方形孔中漏下，进入到斜面下方的滑梯II5中，斜面与滑梯I4用圆滑的曲面连接，可以让物品平稳滑入滑梯I4中，避免物品的碰撞，当体积小的物品进入到滑梯II5中后会沿着滑梯II5进入到第四层的水平回转式传动系统10的箱套中的小箱子中直接进行存取。

所述的水平回转式传动系统10，包括离合机构9、设置于每层的回转式传动装置和伸缩装置2，所述的回转式传动装置包括箱套、驱动箱套的链轮链条结构；所述的离合机构9为回转式传动装置提供动力，所述的伸缩装置2用于将箱套内的箱子推出或拉入。

上述的驱动箱套的链轮链条结构水平设置，在各层设有两组，两组链轮链条结构之间由轴连接，其间距为箱套的高度；所述的轴上设有轴承，轴承对轴提供向上的支撑力；所述的链条为非标准的T型链条。所述的箱套为两端开口结构，箱套上设有孔，并通过螺钉与T型链条连接。

如图4-图5所示，离合机构包括电机及由电机带动的齿轮齿条机构，所述的齿轮齿条机构的两侧分别设有左主传动齿轮和右主传动齿轮，所述的左主传动齿轮和右主传动齿轮分别与左光轴23和右光轴29连接；所述的左主传动齿轮和右主传动齿轮设于齿轮架上，所述的齿轮架通过双向L型架21连接，通过电机带动齿条24上下移动，实现左主传动齿轮和右主传动齿轮分别在左光轴23和右光轴29上移动。

上述的左光轴23和右光轴29的顶端分别设有左带轮和右带轮，所述的左带轮与右带轮通过传送带连接，并由主电机31驱动。所述的左光轴23的一侧设有三四层蜗杆22(即设置于机架第三层与第四层之间的蜗杆)，所述的三四层蜗杆22上设有传动齿轮；所述的右光轴29的一侧纵向依次设有第四层传动轴、第三层传动轴28和第二层传动轴27，所述的第四层传动轴、第三层传动轴28和第二层传动轴27上均设有传动齿轮。所述的主电机31与左光轴23之间设有第五层蜗杆20，所述的主电机31与右光轴29之间设有第五层传动轴30，所述的第五层蜗杆20和第五层传动轴30的下端设有传动齿轮。所述的齿条24与左光轴23之间设有一二层蜗杆25，所述的齿条24与右光轴29之间设有第一层传动轴26，所述的一二层蜗杆25与第一层传动轴26的顶端上设有传动齿轮。在各层传动轴的末端装有链轮，与各层水平回转式传动系统10轴上的链轮用普通链条连接，为各层水平回转式传动系统10的旋转提供动力。

双向L型架21与齿轮架构成整体焊接结构，安装在竖直方向的左光轴23和右光轴29上，使其能够在左光轴23和右光轴29上滑动，下端用焊接固定齿条24，同时在齿条24的下方安装棘轮机构，防止齿条24因为重力的缘故而自动下滑，通过双向L型架21连接实现离合机构9的联动，从而使不同层的传动轴在不同的时刻工作，离合机构9由两个电机驱动，主电机31提供驱动各层水平回转式工作系统10的动力，驱动齿轮齿条结构的电机提供驱动各层水平回转式工作系统10离合的动力。

如图3所示，上述的伸缩装置2包括曲柄14、固定轴18、连杆13和多杆机构19，所述的连杆13的一端与多杆机构19连接，所述的多杆机构19连接连杆13的一端设于固定轴18上；所述的连杆13的另一端与曲柄14连接；所述的曲柄14上设有蜗轮15，所述的蜗轮15与蜗杆16啮合。上述的多杆机构19由对称设置并首尾相连的多个杆件组成，所述的杆件采用铰接方式。

上述的曲柄14为多杆机构19提供动力，利用曲柄14的偏心特性以及曲柄14离回转中心距离的远近，使多杆机构19在不同的时刻有不同的伸缩特性，同时在曲柄14的不同位置安放一对相同连杆13，通过控制曲柄14距回转中心的距离和两个曲柄14的安装位置来实现四杆机构的不同联动，使两个多杆机构19能在同一个时刻有不同的伸缩状态，以同时完成不同层水平回转式传动系统10箱子的存或取。曲柄14与多杆机构19之间用连杆13连接，多杆机构17移动侧的上端与机架1固定，移动侧的另一端能够在蜗轮15的带动下上下移动从而实现多杆机构19的伸缩；并且在多杆机构19的末端安装电磁铁实现与箱体的吸合，然后实现箱体的在垂直升降系统3与水平回转式传动系统10之间的转移。

所述的机架1上设有光电传感器，控制系统使用PLC控制，通过使用光电传感器，实现扫取存储物品箱子的编号以打印感知箱体在对准的时候位置是否准确，以实现在电机制动时箱体位置的精确控制。

在滑梯I4和滑梯II5上各设一个触发器，当触发器触发时，扫描箱子编号的光电传感器开始工作；同时为了方便打印条形码，对每一个箱子均进行编号，箱子的编号信息包括箱子所在水平回转式工作系统10的层数以及箱子大小等。由于垂直升降系统3上的大箱子在接受存放物品时的位置是固定的，因此在该位置安装一个光电传感器确定大箱子的位置，确定的位置后在顶端的棘轮会立刻将链轮顶死，防止链条在停止的时候因重力作用滚动。在滑梯口II5下方安装一个光电传感器来对接受物品的箱子进行扫描以确定该箱子的编号。

在打印条形码的过程中，如果物品存入体积小的箱子，小箱子所在的水平回转式传动系统10会旋转到下一个位置以等待下一次存储物品的到来，如果物品存入大箱子，在打印好条形码后，垂直升降系统3的电机I6开始运转，PLC控制电机将箱子送到对应的水平回转式传动系统10所在位置处，如果将箱子存入第一层水平回转式工作系统10，那么垂直升降系统3直接运转到第一层水平回转式工作系统10的位置，同时在该处安装一个光电传感器对箱子的位置进行精确监测，通过PLC快速传输命令给制动装置使电机停转，同时控制离合机构使一二层传动齿轮与左主传动齿轮啮合，通过蜗轮蜗杆使得曲柄14转动，同时使多杆机构19伸出或收缩，实现一二层箱体联动，将装了物品的箱体拉入水平回转式工作系统10，将二层空置的箱子推到垂直升降系统3上，待光电传感器检测到箱子已经完全进入水平回转式工作系统或垂直升降系统后，电机I启动带动垂直升降系统将空的大箱子运送到滑梯I4位置等待下一次物品的存入；如果将物品存入第二层，从第一层水平回转式传动系统10上再推出一个空箱子，然后运动到滑梯I4位置等待下一次物品的存入。与此同时，通过光电传感器对整个系统的运行状态以及机构的相互配合位置关系进行检测，检测结果反馈给PLC，根据检测结果进行判断后针对不同的情况改变被控量参数，实现闭环控制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。