一种货物自动存取装置的制作方法

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种货物自动存取装置。

背景技术：

当今随着网上购物的兴起，带动了快递行业的飞速发展，在快递投递过程中货物存取的便利性和效率性也受到更多关注。

在现有技术中，货物的存取都是把物品直接放在大小固定、位置固定的储物柜里。存放货物时投递人员将物品放置在某一个储物柜中，并将相应的取件密码发送给对应客户，该客户即可凭该取件密码去该储物柜中提取货物。可见，现有技术中往往需要投递人员一个个打开储物柜，然后进行一个个物品的投放操作，当货物数量较大时往往需要耗费大量的时间。

综上，现有技术中存在操作费时、费力以及效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种货物自动存取装置，旨在解决现有技术中存在的操作费时、费力以及效率低的问题。

本实用新型实施例提供了一种货物自动存取装置，包括控制模块、货道和货架，货道的中部设有搬运机构，货架上罗列放置有预设数量的分格置物架。

搬运机构包括检测模块和电机模块，检测模块和电机模块分别与控制模块连接。

控制模块接收到存货指令后发送第一存货信号至电机模块，电机模块根据第一存货信号带动搬运机构移动至目标存货位置取出货架中对应的第一目标分格置物架并将第一目标分格置物架移动至存货口位置以接收待存货物，检测模块检测到成功接收待存货物后发送收货成功信号至控制模块，控制模块发送第二存货信号至电机模块，电机模块根据第二存货信号带动搬运机构将装有待存货物的第一目标分格置物架搬运至目标存货位置。

控制模块接收到取货指令后发送第一取货信号至电机模块，电机模块根据第一取货信号带动搬运机构移动至目标取货位置取出存放于第二目标分格置物架中的目标货物，检测模块检测到成功取出目标货物后发送取货成功信号至控制模块，控制模块发送第二取货信号至电机模块，电机模块根据第二取货信号带动搬运机构将目标货物搬运至取货口位置。

在一个实施例中，检测模块包括压力检测单元和货物高度检测单元。

压力检测单元和货物高度检测单元分别与控制模块连接。

压力检测单元检测是否接收待存货物或者取出目标货物，并在接收待存货物后获取待存货物的重量信息发送至控制模块。

货物高度检测单元在接收待存货物后获取待存货物的高度信息发送至控制模块。

在一个实施例中，检测模块还包括与控制模块连接的掉物检测单元，掉物检测单元检测到有货物掉落则发送掉物信号至控制模块。

在一个实施例中，检测模块还包括接近开关阵列单元和限位开关阵列单元。

接近开关阵列单元分别与电机模块和控制模块连接。

电机模块移动至第一预设位置则触发接近开关阵列单元执行通断电动作，接近开关阵列单元发送第一位置信号至控制模块。

限位开关阵列单元分别与电机模块和控制模块连接。

电机模块移动至第二预设位置则触发限位开关阵列单元执行通断电动作，限位开关阵列单元发送第二位置信号至控制模块。

在一个实施例中，货物自动存取装置还包括用于吸附分格置物架的电磁铁阵列模块。

电磁铁阵列模块与控制模块电连接，电磁铁阵列模块与电机模块通过磁铁支撑结构连接。

电机模块带动电磁铁阵列模块移动，控制模块发送磁铁控制信号至电磁铁阵列模块以控制电磁铁阵列模块的通断电。

在一个实施例中，电机模块包括用于带动搬运机构上下移动的升降电机单元、用于带动搬运机构旋转运动的旋转电机单元和用于抽取或推入分格置物架的推拉电机单元。

在一个实施例中，升降电机单元包括升降电机伺服驱动器、升降电机伺服编码器和升降电机。

升降电机伺服驱动器分别与控制模块和升降电机连接，升降电机伺服编码器分别与控制模块和升降电机连接。

在一个实施例中，旋转电机单元包括旋转电机伺服驱动器、旋转电机伺服编码器和旋转电机。

旋转电机伺服驱动器分别与控制模块和旋转电机连接，旋转电机伺服编码器分别与控制模块和旋转电机连接。

在一个实施例中，推拉电机单元包括推拉电机伺服驱动器、推拉电机伺服编码器和推拉电机。

推拉电机伺服驱动器分别与控制模块和推拉电机连接，推拉电机伺服编码器分别与控制模块和推拉电机连接。

在一个实施例中，货物自动存取装置还包括用于与上位机进行通讯的通讯模块，通讯模块与控制模块连接，通讯模块接收上位机发送的存货指令或取货指令并转发至控制模块。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过控制模块接收到存货指令后根据存货指令确定目标存货位置，从而控制搬运机构从存货口位置接收待存货物并将待存货物搬运至目标存货位置。控制模块接收到取货指令后根据取货指令确定目标取货位置，从而控制搬运机构从目标取货位置取出目标货物并搬运至取货口位置，以使用户从取货口取走货物。实现了货物的自动存取，提高了存取货效率，减少了人工作业量，方便了用户使用，提高了用户的使用体感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一个实施例提供的货物自动存取装置的结构示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例提供的货物自动存取装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。

此外，术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细地描述：

图1示出了本实用新型一实施例所提供的一种货物自动存取装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种货物自动存取装置，包括控制模块100、货道和货架，货道的中部设有搬运机构，货架上罗列放置有预设数量的分格置物架。

搬运机构包括检测模块200和电机模块300，检测模块200和电机模块300分别与控制模块100连接。

控制模块100接收到存货指令后发送第一存货信号至电机模块300，电机模块300根据第一存货信号带动搬运机构移动至目标存货位置取出货架中对应的第一目标分格置物架并将第一目标分格置物架移动至存货口位置以接收待存货物，检测模块200检测到成功接收待存货物后发送收货成功信号至控制模块100，控制模块100发送第二存货信号至电机模块300，电机模块300根据第二存货信号带动搬运机构将装有待存货物的第一目标分格置物架搬运至目标存货位置。

控制模块100接收到取货指令后发送第一取货信号至电机模块300，电机模块300根据第一取货信号带动搬运机构移动至目标取货位置取出存放于第二目标分格置物架中的目标货物，检测模块200检测到成功取出目标货物后发送取货成功信号至控制模块100，控制模块100发送第二取货信号至电机模块300，电机模块300根据第二取货信号带动搬运机构将目标货物搬运至取货口位置。

本实施例中，控制模块100包括数据存储单元，可选地，数据存储单元包括内存或硬盘等。数据存储单元中预先存储有货架数据库，货架数据库中记录保存有每个分格置物架的货架信息，如货架尺寸、货架能够承载的货物重量、货架目前的使用情况等等。同时在货架中存放物品后，建立每个分格置物架与所存货物的对应关系并保存于货架数据库中，即货架数据库中存储有货架信息以及每一个货架上所存货物的物品信息，以将物品信息与货架信息相关联存储。

本实施例中，存货指令包括待存货物的物品信息。取货指令包括待取货物的物品信息。

投递人员需要进行存货时，输入包含待存货物的物品信息的存货指令即可，如输入包含待存货物的尺寸、重量、种类等物品信息的存货指令。当用户需要取货时，通过输入包含待取货物的物品信息的取货指令即可。其中，存货指令和取货指令可以是以文字方式输入，如通过触摸屏键入或写入，也可以是通过麦克风等方式进行语音输入，还可以是通过二维码扫描方式输入。

控制模块100在接收了投递人员的存货指令后，根据存货指令中的物品信息查找能够存放待存货物的分格置物架，从而确定目标存货位置。

控制模块100在接收了用户的取货指令后，根据取货指令中的物品信息查找对应的目标货物，并确定放置目标货物的分格置物架对应的目标取货位置。

本实用新型实施例中，控制模块100接收到存货指令后根据存货指令确定目标存货位置，从而控制搬运机构从存货口位置接收待存货物并将待存货物搬运至目标存货位置。控制模块100接收到取货指令后根据取货指令确定目标取货位置，从而控制搬运机构从目标取货位置取出目标货物并搬运至取货口位置，以使用户从取货口取走货物。实现了货物的自动存取，提高了存取货效率，减少了人工作业量，方便了用户使用，提高了用户的使用体感。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1中的检测模块200包括压力检测单元210和货物高度检测单元220。

压力检测单元210和货物高度检测单元220分别与控制模块100连接。

压力检测单元210检测是否接收待存货物或者取出目标货物，并在接收待存货物后获取待存货物的重量信息发送至控制模块100。

货物高度检测单元在接收待存货物后获取待存货物的高度信息发送至控制模块100。

在一个实施例中，货物高度检测单元220包括第一光学扫描电路。

本实施例中，通过获取待存货物的重量信息和高度信息，从而将待存货物放置在匹配的分格置物架，避免货物存放失败。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1中的检测模块200还包括与控制模块100连接的掉物检测单元230，掉物检测单元230检测到有货物掉落则发送掉物信号至控制模块100。

在一个实施例中，控制模块100接收到掉物信号后发出异常提示信息。

在一个实施例中，搬运机构上设有抓取机械手和货物扫描设备，控制模块100接收到掉物信号后控制货物扫描设备在货物自动存取装置内部进行扫描以确定掉落货物的位置，货物扫描设备将掉落货物的位置发送至抓取机械手以使抓取机械手获取掉落货物。

本实施例中，掉物检测单元230可以包括第二光学扫描电路，通过掉物检测单元230，可以保证在存取货过程中发生货物掉落时采取相应措施，保障装置运行流程的可控性。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1中的检测模块200还包括接近开关阵列单元240和限位开关阵列单元250。

接近开关阵列单元240分别与电机模块300和控制模块100连接。

电机模块300移动至第一预设位置则触发接近开关阵列单元240执行通断电动作，接近开关阵列单元240发送第一位置信号至控制模块100。

限位开关阵列单元250分别与电机模块300和控制模块100连接。

电机模块300移动至第二预设位置则触发限位开关阵列单元250执行通断电动作，限位开关阵列单元250发送第二位置信号至控制模块100。

本实施例中，当接近开关阵列单元240在通电和断电之间切换时，与之相关联的电机也在通断和断电之间切换，第一位置信号包含对应电机的当前移动位置信息。同理，当限位开关阵列单元250在通电和断电之间切换时，与之相关联的电机也在通断和断电之间切换，第二位置信号包含对应电机的当前移动位置信息。

本实施例中，通过接近开关阵列单元240检测电机模块300的移动过程，检测电机模块300在运动中的位置状态，对电机模块300做加减速操作，以保护电机模块300，防止过载等情况。通过限位开关阵列单元250检测电机模块300的移动过程，防止电机模块300在运动中出现过量程运动，损坏机械结构等，最大限度的保障装置安全。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，货物自动存取装置还包括用于吸附分格置物架的电磁铁阵列模块400。

电磁铁阵列模块400与控制模块100电连接，电磁铁阵列模块400与电机模块300通过磁铁支撑结构连接。

电机模块300带动电磁铁阵列模块400移动，控制模块100发送磁铁控制信号至电磁铁阵列模块400以控制电磁铁阵列模块400的通断电。

本实施例中，当电磁铁阵列模块400通电时，可以吸附对应的分格置物架，从而在电机模块300的联动下，带动对应的分格置物架移动，以实现分格置物架的推拉。

通过电磁铁阵列模块400的控制，配合相应电机，精确的定位到某一个具体分格置物架，配合拖动动作，实现货物从分格置物架到取货斗中的掉落动作。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1中的电机模块300包括用于带动搬运机构上下移动的升降电机单元310、用于带动搬运机构旋转运动的旋转电机单元320和用于抽取或推入分格置物架的推拉电机单元330。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，升降电机单元310包括升降电机伺服驱动器311、升降电机伺服编码器312和升降电机313。

升降电机伺服驱动器311分别与控制模块100和升降电机313连接，升降电机伺服编码器312分别与控制模块100和升降电机313连接。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，旋转电机单元320包括旋转电机伺服驱动器321、旋转电机伺服编码器322和旋转电机323。

旋转电机伺服驱动器321分别与控制模块100和旋转电机323连接，旋转电机伺服编码器322分别与控制模块100和旋转电机323连接。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，推拉电机单元330包括推拉电机伺服驱动器331、推拉电机伺服编码器332和推拉电机333。

推拉电机伺服驱动器331分别与控制模块100和推拉电机333连接，推拉电机伺服编码器332分别与控制模块100和推拉电机333连接。

本实施例中，伺服驱动器用于在控制模块100的控制下驱动对应电机运动，伺服编码器用于实时检测对应电机的运行位置，控制模块100根据伺服编码器发送的对应电机的运行位置数据，对对应电机的运行做出相应的修正和补偿。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，货物自动存取装置还包括用于与上位机进行通讯的通讯模块500，通讯模块500与控制模块100连接，通讯模块500接收上位机发送的存货指令或取货指令并转发至控制模块100。

本实施例中，通讯模块500用于与上位机通信，接收上位机发送的存货指令和取货指令，同时将货物自动存取装置的工作状态反馈至上位机。

在本实用新型的一个实施例中，货物自动存取装置还包括用于供电的电源模块。电源模块可以采用隔离电源，防止不同电路中的串扰问题，同时很好的避免了电机运动对电路产生的干扰问题。

下面以具体应用场景对上述实施例的具体工作过程进行说明。

1、存货过程：

控制模块100在接收了投递人员的存货指令后，查找能够存放待存货物的第一目标分格置物架，在确定了第一目标分格置物架后，通过电机模块300将第一目标分格置物架移动至存货口位置处，以在存货口位置接收待存货物。在一个本实施例中，搬运机构上设置有勾臂，勾臂舵机可通过勾臂来钩住第一目标分格置物架，随后推拉电机单元330可将第一目标分格置物架从原来的放置位置中拉出至适宜位置，拉出后，升降电机单元310和旋转电机单元320则可带动第一目标分格置物架运动，以移动至存货口位置的附近，进而，推拉电机单元330则将第一目标分格置物架推出至存货口位置处，以接收带存货物。

在第一目标分格置物架接收了待存货物后，压力检测单元210和货物高度检测单元220还会对待存货物进行扫描、测量等，以获取待存货物的实际物品信息。在确定了待存货物的尺寸信息，即高度信息、重量信息，以及待存货物的种类信息后，即可确定待存货物的存放区域，随之可在该区域中查找适合存放待存货物的目标存放位置。在确定适宜的目标存放位置后，通过电机模块300将装载有待存货物的第一目标分格置物架移动至目标存放位置中存放，以完成自动存货的过程。

2、取货过程：

在接收了用户的取货指令后，根据取货指令中的物品信息查找对应的第二目标分格置物架，并带动搬运机构移动至目标取货位置取出存放于第二目标分格置物架中的目标货物。

分格置物架包括底板及与底板活动连接的取货货道，其中，取货货道由磁性金属制成，因而，在确定了取货通道后，可通过电磁铁阵列模块400将取货货道拉出，使取货货道脱离底板，并与取货斗相对应。也就是说，将第二目标分格置物架拉入至取货斗的上方，通过电磁铁阵列模块400将第二目标分格置物架的底板分离，使得目标货物落入取货斗。

在取货斗准确接收到目标货物后，通过控制升降电机单元310和旋转电机单元320来带动取货斗运动，使得取货斗可移动至取货口位置的附近，随后，通过推拉电机单元330将取货斗推出至取货口位置处，用户则可在取货口位置处提取目标，从而完成自动取货的过程。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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精神和范围。