一种自动立体仓储系统的制作方法

1.本发明涉及自动化仓储领域，更具体地说，涉及一种自动立体仓储系统。


背景技术：

2.自动化仓库是指在不直接人工干预的情况下，能自动地存储和取出物料的系统。它是以多层货架构成，通常是将物料存放在标准的料箱或托盘内，然后由巷道式堆垛起重机对任意货位实现物料的存取操作，并利用计算机实现对物料的自动存取控制和管理。
3.在自动存取的过程中需要通过存取机构将货物从存储架上进行取料和放料，通过升降机构对货物进行抬升、通过水平移动机构对货物进行水平位移。
4.传统的货物存取机构采用多自由度机械臂或者叉车臂进行货物搬运，对于大质量的货物，机械臂或者叉车臂负重能力有限且控制结构复杂，另外，机械臂容易造成对货物表面的损伤。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自动立体仓储系统，可以实现对货物进行水平方向的拖拽进而实现货物的搬运且对货物表面损伤小。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种自动立体仓储系统，包括设有储物腔的立体储物架、设置在立体储物架前侧的货物存取机构、与货物存取机构连接的升降机构以及与升降机构连接且安装在地面上的水平移动机构；
10.货物存取机构包括：
11.设置在储物腔前侧且面向储物腔一侧设有开口的存取盒以及嵌套安装在存取盒内的夹持组件；
12.夹持组件包括一组对称设置在存取盒内且与立体储物架垂直的夹持臂、与夹持臂垂直滑动连接且与存取盒底板滑动连接的移动梁、安装在移动梁内并驱动夹持臂相向或背向移动的第一丝杆组件、与移动梁下端连接并安装在存取盒下部驱动移动梁向储物腔一侧移动的第二丝杆组件；
13.一组夹持臂相对一侧端面嵌套安装有吸盘组件，吸盘组件包括嵌套在夹持臂内端面并延伸至夹持臂内的吸盘、与吸盘连通的水平管、与水平管连通且竖直设置的竖直管、与竖直管连通且安装在夹持臂内的抽气活塞筒、嵌套安装在抽气活塞筒内的活塞板、与活塞板后端面固定且延伸至抽气活塞筒外侧的连杆、与连杆上端固定连接且贯穿夹持臂内端面的伸缩板、套设在连杆上且两端分别与活塞板和抽气活塞筒内壁抵接的第一弹簧；
14.吸盘组件还包括泄压单元，泄压单元包括与竖直管上端固定连通且沿着夹持臂长度方向设置的纵向管、开设在纵向管上部且与纵向管与竖直管连通孔相对设置的排气孔、
滑动嵌套在纵向管内的活塞柱、开设在活塞柱上且与排气孔配合的贯穿孔、与活塞柱前端固定连接且延伸至夹持臂前侧的挤压杆以及嵌套在纵向管内且与活塞柱外端面抵接的第二弹簧；
15.嵌套安装在存取盒底板内的第一承载辊；
16.储物腔底板嵌套安装有第二承载辊。
17.作为本发明进一步的方案：储物腔前端开口处安装有挡板组件，挡板组件包括开设在储物腔底板内的嵌套槽、嵌套在嵌套槽内且外端面为弧形面的挡板、与挡板下端固定连接且与嵌套槽底板固定连接的弹簧支撑杆；夹持臂前侧下部设有与挡板配合的弧形面。
18.作为本发明进一步的方案：第一丝杆组件包括与夹持臂后侧固定连接且滑动嵌套在移动梁内的滑块、贯穿滑块并与滑块螺纹连接且安装在移动梁内的双向丝杆、安装在移动梁上端面上且通过传动齿轮组与双向丝杆连接传动的第一电机。
19.作为本发明进一步的方案：第二丝杆组件包括与移动梁下端固定连接且贯穿存取盒底板的移动板、贯穿移动板并纵向设置的纵向丝杆、固定在存取盒下部并通过联轴器与纵向丝杆连接传动的第二电机以及开设在存取盒底板上供移动板纵向滑动的中心通槽。
20.作为本发明进一步的方案：挤压杆前端转动连接有呈球体状的抵接球。
21.作为本发明进一步的方案：存取盒为上部和前部开口的空心箱体，存取盒底板上开设有一组对称设置且用来容纳第一承载辊的通槽。
22.作为本发明进一步的方案：移动梁滑动连接有固定在存取盒底板上的导轨，导轨的截面呈工字型。
23.作为本发明进一步的方案：夹持臂为空心结构，夹持臂内端面上开设有供伸缩板贯穿的贯穿槽，伸缩板与贯穿槽内壁滑动连接。
24.作为本发明进一步的方案：储物腔内设有一组对称设置且与储物腔顶板固定连接的限位板，限位板与储物腔两侧臂之间距离大于夹持臂的横向宽度，限位板的下端面与储物腔底板之间的距离大于夹持臂的高度。
25.作为本发明进一步的方案：第一电机和第二电机均为丝杆电机。
26.3.有益效果
27.相比于现有技术，本发明的优点在于：
28.(1)本发明通过设有包括吸盘、抽气活塞筒、伸缩板、连杆，对货物进行吸盘式夹持固定，并通过设置在存取盒的第一承载辊和设置在储物腔内的第二承载辊，对大质量货物进行吸盘拖拽移动，存取过程简单且对货物损伤小。
29.(2)本发明通过设有包括挤压板、连杆、抽气活塞筒、活塞板、第一弹簧、竖直管、水平管，使得夹持臂相向移动对货物进行水平夹持时，挤压板被货物挤压进入到夹持臂内，挤压板通过连杆带动活塞板在抽气活塞筒内向外侧移动，抽气活塞筒形成负压，对吸盘内的空气进行抽取，进而使得吸盘对货物进行吸附，无需空压机以及电磁气阀以及各种位置传感器实现吸盘的吸附作业，简单高效的对货物进行吸附夹持。
30.(3)本发明通过设有包括设有排气孔的纵向管、设有贯穿孔的活塞柱、挤压杆，在进行货物存放时，挤压杆与储物腔内壁接触后推动活塞柱在纵向管内移动，使得活塞柱的贯穿孔将排气孔与竖直管连通，实现排气，使得吸盘内充气，便于吸盘释放货物，实现货物存放。
31.(4)本发明通过设有包括前侧呈弧形的挡板、弹簧支撑杆的挡板组件以及前侧下部呈弧形面的夹持臂，货物存放后挡板对货物进行限位，避免货物从储物腔内脱出，同时，在拿取货物时，夹持臂进行挡板压入到嵌套槽内，进行货物拿取，提高货物存放的安全性和拿取时方便性。
32.(5)本发明在储物腔内设有限位板，与挡板配合使得货物存放在储物腔的中部，便于夹持臂的插入和夹持，便于货物的存放和拿取。
附图说明
33.图1为本发明中立体存储架和货物存储机构的立体结构示意图；
34.图2为本发明中货物存储机构的立体结构示意图；
35.图3为本发明中货物存储机构的仰视视角的立体结构示意图；
36.图4为本发明中存取盒的立体结构示意图；
37.图5为本发明中夹持臂和移动梁的装配结构示意图；
38.图6为本发明中夹持臂的内侧结构示意图；
39.图7为本发明中夹持臂的内部结构示意图；
40.图8为本发明中抽气活塞筒的内部结构示意图；
41.图9为本发明中泄压单元的内部结构示意图；
42.图10为图9中a处的放大结构示意图；
43.图11为立体存储架的立体截面结构示意图；
44.图12位图11中b处的放大结构示意图。
45.图中标号说明：
46.1、立体储物架；101、储物腔；102、嵌套槽；2、货物存取机构；3、存取盒；301、中心通槽；302、第一承载辊；4、夹持臂；5、移动梁；6、双向丝杆；7、传动齿轮组；8、第一电机；9、移动板；10、纵向丝杆；11、第二电机；12、导轨；13、吸盘；14、水平管；15、竖直管；16、抽气活塞筒；17、伸缩板；18、连杆；19、活塞板；20、第一弹簧；21、纵向管；2101、排气孔；22、活塞柱；2201、贯穿孔；23、挤压杆；24、抵接球；25、第二弹簧；26、挡板；27、第二承载辊；28、弹簧支撑杆；29、限位板。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为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装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设
置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.请参阅图1-10，在本发明的一个实施例中，一种自动立体仓储系统，包括设有储物腔101的立体储物架1、设置在立体储物架1前侧的货物存取机构2、与货物存取机构2连接的升降机构以及与升降机构连接且安装在地面上的水平移动机构，货物存取机构2包括：
51.设置在储物腔101前侧且面向储物腔101一侧设有开口的存取盒3以及嵌套安装在存取盒3内的夹持组件；
52.夹持组件包括一组对称设置在存取盒3内且与立体储物架1垂直的夹持臂4、与夹持臂4垂直滑动连接且与存取盒3底板滑动连接的移动梁5、安装在移动梁5内并驱动夹持臂4相向或背向移动的第一丝杆组件、与移动梁5下端连接并安装在存取盒3下部驱动移动梁5向储物腔101一侧移动的第二丝杆组件；
53.一组夹持臂4相对一侧端面嵌套安装有吸盘组件，吸盘组件包括嵌套在夹持臂4内端面并延伸至夹持臂4内的吸盘13、与吸盘13连通的水平管14、与水平管14连通且竖直设置的竖直管15、与竖直管15连通且安装在夹持臂4内的抽气活塞筒16、嵌套安装在抽气活塞筒16内的活塞板19、与活塞板19后端面固定且延伸至抽气活塞筒16外侧的连杆18、与连杆18上端固定连接且贯穿夹持臂4内端面的伸缩板17、套设在连杆18上且两端分别与活塞板19和抽气活塞筒16内壁抵接的第一弹簧20；
54.吸盘组件还包括泄压单元，泄压单元包括与竖直管15上端固定连通且沿着夹持臂4长度方向设置的纵向管21、开设在纵向管21上部且与纵向管21与竖直管15连通孔相对设置的排气孔2101、滑动嵌套在纵向管21内的活塞柱22、开设在活塞柱22上且与排气孔2101配合的贯穿孔2201、与活塞柱22前端固定连接且延伸至夹持臂4前侧的挤压杆23以及嵌套在纵向管21内且与活塞柱22外端面抵接的第二弹簧25；
55.嵌套安装在存取盒3底板内的第一承载辊302；
56.储物腔101底板嵌套安装有第二承载辊27。
57.具体的，进行货物拿取时，第二丝杆组件驱动移动梁5向储物腔101的方向移动，夹持臂4插入到储物腔101内，然后启动第一丝杆组件，第一丝杆组件驱动对称设置的夹持臂4做相向移动，夹持臂4内侧的吸盘13逐渐与货物表面贴合，同时，货物对伸缩板17进行挤压，伸缩板17向夹持臂4内移动，伸缩板17通过连杆18带动活塞板19在抽气活塞筒16内移动，抽气活塞筒16通过竖直管15和水平管14对吸盘13内的空气进行抽气，使得吸盘13对货物进行负压吸附，然后再次启动第二丝杆组件，第二丝杆组件驱动移动梁5向存取盒3内移动，夹持臂4夹持着货物并拖拽货物向存取盒3内移动，在第一承载辊302和第二承载辊27的支撑下，货物滑动进入到存取盒3内，实现货物的拿取，通过滑动滚动的方式对货物进行搬运，提高了搬运效率，无需传统的机械臂或者叉车臂将货物先抬升，然后水平移动，最后竖直放下的多个操作动作，提高了货物拿取的效率，同时，通过吸盘吸附夹持的方式，避免夹持臂4损伤货物表面；
58.进行货物存放时，第二丝杆组件驱动移动梁5向储物腔101方向移动，夹持臂4通过吸盘夹持着货物，推动货物向储物腔101内移动，随着夹持臂4向储物腔101内移动，抵接球
24与储物腔101内壁接触，随着储物腔101内壁对抵接球24的挤压，抵接球24通过挤压杆23带动纵向管21内的活塞柱22移动，活塞柱22的贯穿孔2201将排气孔2101与竖直管15连通，使得空气进入到吸盘13内，然后，第一丝杆组件驱动夹持臂4背向移动，夹持臂4对货物进行释放，然后第二丝杆组件驱动移动梁5和夹持臂4回到初始位置，完成货物的存放；通过包括抵接球24、挤压杆23、设有排气孔2101的纵向管21和设有贯穿孔2201的活塞柱22的泄压单元，实现吸盘13的充气脱离，无需复杂吸盘充气组件，控制方便。
59.在本实施例中，第一丝杆组件包括与夹持臂4后侧固定连接且滑动嵌套在移动梁5内的滑块、贯穿滑块并与滑块螺纹连接且安装在移动梁5内的双向丝杆6、安装在移动梁5上端面上且通过传动齿轮组7与双向丝杆6连接传动的第一电机8。
60.具体的，第一电机8驱动双向丝杆6转动，双向丝杆6驱动与移动梁5连接的滑块做相向或背向移动，进而实现夹持臂4的夹持和释放动作。
61.在本实施例中，第二丝杆组件包括与移动梁5下端固定连接且贯穿存取盒3底板的移动板9、贯穿移动板9并纵向设置的纵向丝杆10、固定在存取盒3下部并通过联轴器与纵向丝杆10连接传动的第二电机11以及开设在存取盒3底板上供移动板9纵向滑动的中心通槽301。
62.具体的，第二电机11带动纵向丝杆10转动，纵向丝杆10通过移动板9带动移动梁5沿着存取盒3做纵向移动，进而带动夹持臂4伸入和伸出储物腔101，实现夹持臂4的纵向移动。
63.在本实施例中，挤压杆23前端转动连接有呈球体状的抵接球24。
64.具体的，通过设有抵接球24使得挤压杆23与储物腔101内壁实现滚动抵接，便于在泄压后，夹持臂4与货物脱离时，挤压杆23在储物腔内壁上滑动，减小挤压杆23移动阻力和噪音。
65.在本实施例中，存取盒3为上部和前部开口的空心箱体，存取盒3底板上开设有一组对称设置且用来容纳第一承载辊302的通槽。
66.在本实施例中，移动梁5滑动连接有固定在存取盒3底板上的导轨12，导轨12的截面呈工字型。
67.具体的，通过导轨12对移动梁5进行限位束缚，提高移动梁5移动的稳定性和线性，提高货物拿取时移动轨迹的线性，提高货物拖拽过程中的稳定性和位置的精准性。
68.在本实施例中，夹持臂4为空心结构，夹持臂4内端面上开设有供伸缩板17贯穿的贯穿槽，伸缩板17与贯穿槽内壁滑动连接。
69.具体的，使得伸缩板17在受到货物挤压时向夹持臂4内水平稳定移动。
70.在本实施例中，第一电机8和第二电机11均为丝杆电机。
71.需要说明的是，在进行货物存放时，挤压杆23前端的抵接球24需要对储物腔101内壁接触并挤压，进行货物拿取时，挤压杆23前端的抵接球24无需与储物腔101内壁接触，此时，需要通过控制第二电机11的转动圈数，控制移动梁5和其上夹持臂4向储物腔101内纵向移动的距离。
72.在本发明的另一个实施例中，储物腔101前端开口处安装有挡板组件，挡板组件包括开设在储物腔101底板内的嵌套槽102、嵌套在嵌套槽102内且外端面为弧形面的挡板26、与挡板26下端固定连接且与嵌套槽102底板固定连接的弹簧支撑杆28；夹持臂4前侧下部设
有与挡板26配合的弧形面。
73.具体的，通过设有上下伸缩的挡板，对放置在第二承载辊27上的货物进行限位，提高货物存放时的安全性和稳定性，同时挡板26与夹持臂4配合，便于进行货物拿取时，挡板26被夹持臂4压入到嵌套槽102内，保证货物被拖拽出来，需要说明是，夹持臂4的下端面的高度与第二承载辊27的最高点的高度相等，使得夹持臂4将挡板26压制在第二承载辊27下方，保证货物进出。
74.在本实施例中，储物腔101内设有一组对称设置且与储物腔101顶板固定连接的限位板29，限位板29与储物腔101两侧臂之间距离大于夹持臂4的横向宽度，限位板29的下端面与储物腔101底板之间的距离大于夹持臂4的高度。
75.具体的，通过设有限位板29，保证货物存放在储物腔101的中部，保证夹持臂4能够伸入到储物腔101内对货物进行存放和拿取。
76.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。