立体式自动循环货储供应装置的制作方法

本发明涉及一种立体式自动循环货储供应装置。

背景技术：

为减少人工成本，当前大工业化背景下，通常会选择使用机械臂、自动化流水线等设备进行货物仓储和存取，但这些设备造价高昂，且硬件维护成本高，且对于一些单一小场景例如用货频率不高的无人机救援机库、自动更换电池等的应用并不适合。现有技术中对于用货频率不高的特定情形的自动化器械还研究较少。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种立体式自动循环货储供应装置，不需要每次人工取货，可自动出货、低成本，适用于出货频率不高的、无人值守的场景。

本发明技术方案详述如下：

一种立体式自动循环货储供应装置，包括货架、供应机构和主控芯片，其中，

所述货架包括支撑座、传输机构和货篮，传输机构安装在支撑座上，传输机构上均匀排布安装有多个货篮，每个货篮构造有出货口，传输机构将货篮依次向目标位置进行传输；

所述供应机构设置在目标位置，对接传输机构传送过来的货篮的出货口，供应机构包括推货直杆和接货卡槽，推货直杆设置在对应货篮出货口位置的背面，接货卡槽设置在对应货篮出货口的正面；

所述传输机构和供应机构均由主控芯片控制作业，当货篮移动至目标位置时，推货直杆和接货卡槽相向移动将货篮内的货物从出货口推至接货卡槽，完成出货后，推货直杆和接货卡槽相反移动复位。

优选的，上述立体式自动循环货储供应装置中，所述供应机构还包括顶出杆，设置在接货卡槽下方，所述接货卡槽底部开设通孔，供顶出杆将接货卡槽内的货物顶出。顶出杆可以通过电机驱动上下移动，便于将货物从接货卡槽中取出，无需人工操作。

优选的，上述立体式自动循环货储供应装置中，所述货篮安装有光电开关，用于指示货篮内是否有货物的状态，光电开关与主控芯片通信连接。

优选的，上述立体式自动循环货储供应装置中，所述货架为扶梯式结构，传输机构包括驱动齿轴和两条互相平行且与齿轴啮合的环形传动链，货篮通过吊杆悬挂在两平行的传动链之间，且货篮的出货口朝向传动链外侧；驱动齿轴由电机驱动旋转，带动传动链移动，传动链移动的同时带动货篮移动；

所述推货直杆和接货卡槽分别由单独的电机驱动控制向前移动或者向后移动。

扶梯式结构的货架水平方向占用空间少，较为适用于不限制高度，但是水平空间有限的场所。

优选的，上述立体式自动循环货储供应装置中，所述货架为平行摩天轮结构，传输机构包括驱动轴和两个互相平行且固定于驱动轴两端的轮面，货篮通过吊杆悬挂在两个轮面之间且货篮的出货口与轮面平行，朝向轮面的外侧；驱动轴由电机驱动旋转，带动轮面旋转，轮面旋转的同时带动货篮移动；

所述推货直杆和接货卡槽分别由单独的电机驱动控制向前移动或者向后移动。

平行摩天轮结构的货架其出货方式平行于轮面，更适用于高度受限、空间不充足的场所。

优选的，上述立体式自动循环货储供应装置中，所述货架为垂直摩天轮结构，传输机构包括驱动轴和两个互相平行且固定于驱动轴两端的轮面，货篮通过吊杆悬挂在两个轮面之间且货篮的出货口与轮面垂直；驱动轴由电机驱动旋转，带动轮面旋转，轮面旋转的同时带动货篮移动；

供应机构还包括连接臂、传动臂和传动齿轴；其中，连接臂和传动臂均为两个，传动臂侧边构造有锯齿；推货直杆、连接臂和传动臂依次垂直连接，接货卡槽、连接臂和传动臂依次垂直连接，两个传动臂构造有锯齿的一侧对应于传动齿轴啮合；当传动齿轴转动时，两个传动臂带动各自连接的推货直杆和接货卡槽相向或者相反移动。

垂直摩天轮结构的货架结构简单，容错率高，适用于空间较为充裕的场所。

优选的，上述立体式自动循环货储供应装置中，还包括操作窗口，操作窗口用于补货和维修，操作窗口处还设置有显示屏和操作面板，显示屏和操作面板均与主控芯片电连接，用于显示和控制供应装置运行状态。

本发明提供的立体式自动循环货储供应装置，具有如下有益效果：

(1)相较工业型自动化机械，该装置更偏向于普通民用或商用，成本较低，易于维护；

(2)在使用周期内无需人力看护，货物库存状态通过货篮的光电开关监控，并经主控芯片传输至显示屏和/或远程控制中心，当库存低于一定数值时自动通知维护人员更新库存；

(3)可分别通过装置上的控制面板或者远程命令主控芯片进行操作，更方便于维护人员进行维修和补充库存等作业；

(4)机械结构简单，主控芯片为嵌入式预设程序，覆盖完成度高，控制方便，容错率高；

(5)无需复杂的工业级硬件即可实现基本功能，节省了企业购进的成本消耗，减少了原料浪费和能耗。

附图说明

图1为实施例1立体式自动循环货储供应装置整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为实施例3立体式自动循环货储供应装置整体结构示意图；

图中：

1-支撑座、2-传输机构，21-驱动齿轴，22-传动链，23-驱动轴，24-轮面，3-货篮，31-出货口，32-光电开关，4-推货直杆、5-接货卡槽、6-连接臂、7-传动臂，8-传动齿轴，9-操作窗口，91-显示屏，92-操作面板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细解释和说明，以使本领域技术人员能够更好地理解本发明并予以实施。

实施例1

请参考图1结合图2，为一种样式的立体式自动循环货储供应装置，包括货架、供应机构和主控芯片，其中，货架和供应机构上的电气部件均连接至主控芯片，通过主控芯片对货架和供应机构进行控制作业。

所述货架为垂直摩天轮结构，包括支撑座1、传输机构2和货篮3。货篮3可以设置为8个(8舱型)或者6个(6舱型)，或者根据需求增减。传输机构2安装在支撑座1上由支撑座1承托固定。传输机构2包括驱动轴23和两个互相平行且固定于驱动轴23两端的轮面24，每个轮面24均构造有辐射状伸出的吊杆架，两轮面同一位置的平行吊杆架的端部安装吊杆，货篮3悬挂在吊杆上，货篮3的出货口31方向与轮面垂直，使得出货口31位置刚好在两个相邻的吊杆架之间。驱动轴23由电机驱动旋转，带动轮面24旋转，轮面24旋转的同时带动其上面悬挂的货篮3沿圆周方向顺时针或者逆时针移动，将货篮输送至设定的目标位置。本实施例中，目标位置即为接货卡槽5对应的出货位置。

所述供应机构设置在目标位置(出货位置)，继续参考图1结合图2，供应机构包括推货直杆4、接货卡槽5、连接臂6、传动臂7和传动齿轴8。其中，连接臂6和传动臂7均为两个，传动臂7侧边构造有锯齿。推货直杆4、连接臂6和传动臂7依次垂直连接，接货卡槽5、另外一个连接臂6和另外一个传动臂7依次垂直连接。两个传动臂7构造有锯齿的一侧对应面向传动齿轴8，并与传动齿轴8啮合。推货直杆4位于出货位置处货篮3的出货口31背面，接货卡槽位于出货口31的正面。当传动齿轴8转动时，两个传动臂7带动各自连接的推货直杆4和接货卡槽5相向或者相反移动。当一个货篮3输送至出货位置后，电机停止作业，货篮3在该档位自动锁死，然后推货直杆4和接货卡槽5相向移动，将货篮3内的货物推至接货卡槽5，完成出货。之后，推货直杆和接货卡槽相反移动复位，使轮面24能够继续转动将下一个货篮3送过来。

每个货篮3中安装光电开关32，当有货物存放时，光电开关32被阻断，无货物时，光电开关32则接通，以此来监控货架库存。

上述传输机构中驱动轴23的电机和供应机构中传动齿轴8的电机均由主控芯片控制作业，光电开关32也连接至主控芯片。各电气部件如电机、主控芯片等均由蓄电池提供电力。

该立体式自动循环货储供应装置还设置有操作窗口9，操作窗口9优选设置在出货位置对应的轮面的另一侧，对应一个预留的置货位(货篮3停靠的档位)，用于补货和维修，操作窗口9处还设置有显示屏91和操作面板92，显示屏91和操作面板92均与主控芯片电连接，用于显示和控制供应装置运行状态。例如，可以显示货储状态，系统内对各个货篮均有编号，每个货篮均对应一个指示灯在显示屏91上，当货篮中有货时则以绿色标记显示，无货则以蓝色标记显示，还能通过操作面板进行全局预览所有货篮的空位情况，并自动计算出余货量。

操作窗口9还供维护人员使用，维护人员每隔一定时长定期检查装置整体工作情况并进行维护，或接到主控芯片系统内置的库存报警(可人为设置余货低于某数值时自动报警)后，通过操作窗口补充库存。

操作窗口9用于补充库存时，维护人员操作可有两种设置方案，一是每装一件货物，通过操作面板92手动按下轮转按钮，轮面则旋转至下一货篮3(货储仓位)，继续装载；二是自动操作，通过操作面板92按下自动按钮，工作人员每放置一个货物，光电开关被触发，主控芯片预设程序判断该货篮已装载，便自动发出指令控制电机驱动驱动轴23旋转至下一货篮位置。

除了通过在主控芯片中预设程序完成自动出货、补货等操作外，还可以添加远程控制端与主控芯片通信连接，通过远程控制端查看装置状态及货储情况，控制出货。

该垂直摩天轮结构的货架结构简单，容错率高，适用于空间较为充裕的场所。

实施例2

为第二种样式的立体式自动循环货储供应装置，包括货架、供应机构和主控芯片，和实施例1不同的是，货架为平行摩天轮结构，传输机构包括驱动轴和两个互相平行且固定于驱动轴两端的轮面，对称的两轮面边沿之间安装吊杆，货篮通过吊杆悬挂在两个轮面之间且货篮的出货口与轮面平行，朝向轮面的外侧；驱动轴由电机驱动旋转，带动轮面旋转，轮面旋转的同时带动货篮移动；

所述供应机构包括各自由电机驱动控制向前移动或者向后移动的推货直杆和接货卡槽。推货直杆安装在两轮面之间的靠近圆心的位置，货篮的背面，不阻挡货篮传输，接货卡槽安装在货篮出货口的正面位置。

货篮移动至出货位置时，两电机分别驱动推货直杆从货篮背面向前推货，驱动接货卡槽也向前移动接货，使货物从货篮中被推送至接货卡槽，完成出货，推货直杆和接货卡槽复位，轮面继续转动输送下一个货篮。

实施例3

请参考图3，为第二种样式的立体式自动循环货储供应装置，包括货架、供应机构和主控芯片，和实施例1不同的是，货架为扶梯式结构。

该扶梯式货架的支撑座1由四根立柱和顶板连接固定而成，传输机构安装在支撑座1内，包括驱动齿轴21和两条互相平行且与齿轴啮合的环形传动链22，货篮3通过吊杆悬挂在两平行的传动链之间，且货篮的出货口朝向传动链22外侧。驱动齿轴21安装在支撑座1的顶部下方，两侧边各一个分别对应一个传动链22，传动链22上构造有与驱动齿轴啮合的齿槽，当驱动齿轴转动时，搭接在其上的传动链即进行移动。为增加牢固性，还可以在支撑座中部安装固定隔板，隔板与传动链接触的位置继续增设齿轴，起到支撑和传动的作用。驱动齿轴由电机驱动旋转，带动传动链移动，传动链移动的同时带动货篮移动。

供应机构的推货直杆4设置在货篮停靠位置(目标位置)的后方，接货卡槽5设置在货篮停靠位置的前方，正对着出货口，当货篮停靠后，推货直杆和接货卡槽都向货篮方向移动，将货篮内货物推至接货卡槽中，完成出货后，推货直杆和接货卡槽再在各自电机的驱动下自动复位(图中未展示电机)。

这种扶梯式的货架更适用于不限高度但水平空间有限的场所。

上述三个实施例所列举的立体式自动循环货储供应装置，当适用于野外无人机救援货物的取用时，为进一步方便无人机从接货卡槽抓取救援货物，供应机构还可以在接货卡槽下方设置顶出杆，在接货卡槽底部开设通孔，当接货卡槽取货完成后，顶出杆穿过通孔向上将接货卡槽内的货物顶出(顶出杆可以通过电机驱动上下移动)，提高了无人机抓取救援货物的成功率。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。