專利名稱：懸掛式自動存取系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及 輸送設備，特別涉及物品的自動存取系統。
背景技術：
現有技術中有多種存取圖書和物品的設備，一種為傳統機械鏈輪、鏈條的傳動裝置。環形結構的鏈條上固定安裝了多個相同大小的書盒，由電機帶動鏈條水平環形運動從而使固定在鏈條上的所有書盒同時運動。當某一選定的圖書轉到推出機構的位置，推出機構就把該書推出，落到下方的傳送帶上，落到傳送帶上的圖書由傳送帶送到出書口。因為自助借還書機是一個水平的環形結構，需要將一層全部的書隨著環形裝置轉動，才能讓所需要的書轉到出書口，機械運動部分的重負載造成磨損嚴重。推出機構以推擠的方式與書直接接觸，容易導致圖書的損壞。這種推出機構的尺寸難以把握，過大有可能卡在邊框上，過小有可能無法推到較薄的書，導致工作不可靠。而且，以上的取書過程不可以逆向運動，圖書不可以從出口回到書盒里。采用機械臂移動直接取物的方案，要求圖書的厚度必須相差不多，否則有可能造成夾不緊或將書籍夾壞等問題，機械手在插入容器夾取書籍過程中，也非常容易插入書頁之中，造成圖書的損壞，所以，這種機械手取書的機構由于機構復雜，力口工、調試、運輸、安裝的要求高，無法滿足圖書多種尺寸的要求，可靠性不高。
實用新型內容本實用新型提供的這種懸掛式自動存取系統，采用簡單的輸送機構和精準的定位系統，物品容器也采用自動調整重心，容器自動歸位的技術，解決現有技術中占用空間大以及物品擺放位置偏移的技術問題。本實用新型為解決上述技術問題而提供的這種懸掛式自動存取系統包括存儲架、懸掛在該存儲架上的物品容器、設置于該存儲架一側的物品取放口以及來往于物品容器懸掛位置與物品取放口之間用于輸送物品的輸送機構，還包括控制輸送機構運轉的控制系統以及連接該控制系統用于定位的光電傳感系統。本實用新型的進一步改進在于所述輸送機構包括沿存儲架長軸方向位移的縱向輸送機構以及沿存儲架短軸方向位移的橫向輸送機構，所述橫向輸送機構固定在縱向輸送機構上。所述縱向輸送機構包括沿存儲架長軸方向設置的縱向導軌以及在該導軌上運行的第一移動平臺，所述橫向輸送機構包括設置在第一移動平臺上的垂直升降機構以及水平旋轉機構，設置在該水平旋轉機構上的水平伸縮機構以及設置在所述水平伸縮機構上的容器取放機構。本實用新型的再進一步改進在于所述存儲架可以多于一層，每層存儲架均設有獨立的縱向輸送機構以及橫向輸送機構，所述輸送機構還包括設置于存儲架一側、用于容器取放機構與物品取放口之間傳送物品的垂直輸送機構，該垂直輸送機構包括固定在存儲架一端的垂直導軌以及沿該垂直導軌上下運動的第二移動平臺。本實用新型的更進一步改進在于所述物品容器包括容器體，該容器體的上部設有依靠物品和容器重量自動調整其重心的自動調整懸掛裝置，所述存儲架上設有與該自動調整懸掛裝置配合吊掛所述容器體的吊掛部。本實用新型的更進一步改進在于所述自動調整懸掛裝置為至少一個，該自動調整懸掛裝置設置于所述容器體的頂部。所述自動調整懸掛裝置包括連接所述容器體的連接部以及連接該連接部的調整部，所述調整部包括分列于所述連接部兩側并傾斜的第一表面和第二表面，該第一表面和第二表面以物品容器的縱向軸線相對布置，所述吊掛部呈楔形結構。所述第一表面與第二表面為曲率相同的弧面或為傾斜度相同的平面，所述楔形結構的吊掛部兩個傾斜的表面與所述第一表面與第二表面相適應。本實用新型的更進一步改進在于所述自動調整懸掛裝置為兩個，該兩個自動調整懸掛裝置分別設置于所述容器體的兩側面的上部。所述自動調整懸掛裝置包括連接所述容器體的連接部以及連接該連接部的調整部，該調整部的第一表面為傾斜表面，所述調整部的第一表面為弧面或平面。本實用新型的更進一步改進在于所述物品容器的上方設有吊裝孔，所述容器取放機構為鉤狀，插入所述吊裝孔內吊起所述容器體。 本實用新型的更進一步改進在于所述物品容器上的自動調整懸掛裝置尾端設有限位止檔。本實用新型的具體技術方案采用模塊化設計包括設計有多層的水平輸送機構；一個或多個垂直輸送機構；其中水平輸送機構包括存儲架、多個物品容器、一個或多個取放裝置、光電傳感系統和控制系統。物品容器懸掛在存儲架上，取放裝置的機械臂可作三維直線定位運動和水平定位轉動。機械臂為使物品容器移動的功能部件。每個輸送機構有自己的光電傳感系統和控制系統；垂直輸送機構包括垂直導軌、安裝在垂直導軌上的可移動平臺、光電傳感系統和控制系統，每個垂直輸送機構有自己的光電傳感系統和控制系統。各模塊的控制系統可與主控計算機通訊，接收操作指令信息、返回設備工作狀態。兩種模塊可以多種方式組合，以滿足不同的功能要求。一維垂直輸送機構包括豎直導軌和可移動地安裝在所述豎直導軌上的承載平臺，所述豎直導軌配合所述縱向導軌設置以使所述物品容器可從所述第一移動平臺上移至所述承載平臺上或反向操作，物品的出入口靠近所述豎直導軌設置。光電傳感系統分別耦合到所述三維(加水平旋轉)運動裝置和所述一維垂直輸送機構；控制系統稱合到所述光電傳感系統。本實用新型有益的技術效果是按照本實用新型的輸送機構，物品以規定的對應關系置于相應物品容器內，各個物品容器排列在多層存儲架的規定位置上，多個三維(加水平旋轉)運動裝置分別與存儲架的各層對應設置，一維垂直輸送機構配合三維(加水平旋轉)運動裝置而設置，在控制系統的控制作用下，通過驅動三維(加水平旋轉)運動裝置和一維垂直輸送機構配合動作，可完成對物品容器的存取，并將其放至指定出入口，或反向操作將空的物品容器或裝有新補回物品的物品容器放置回存儲架的規定位置上。一方面，通過控制三維(加水平旋轉)運動裝置與一維垂直輸送機構緊密配合的方式多層可并行操作同時取、放物品，大大提高了自助取放物品的工作效率，準確性高，減少了工作時間；相比于傳統的方案，本實用新型的機械操作中不存在物品集體同時移動，負荷低，能耗低，噪聲低，且降低了機械強度的要求，設備不易損壞；同時，取物操作不使用推擠方式取物，且再加上物品容器的使用，運動執行機構不與物品直接接觸，被取放的物品在整個操作中不會受到磨擦與損壞，大大減低物品損壞的風險；再者，通過合適設定物品容器的尺寸，可容納各種物品，可以避免傳統方案采用機械臂直接取物品，無法滿足物品多種形狀、尺寸要求的弊端。在一個尤為典型的應用中，懸掛式自動取存物品的機構所取放的物品為圖書，存儲架即為書架，而物品容器為裝書的物品容器。將該懸掛式自動取存物品的機構用于取放圖書，有效克服了現有圖書館自助借還書機的不足。物品容器的自動調整懸掛裝置能夠自動調節容器的重心，即使在取放過程中，位置有所偏差或歪斜，通過自動調節機構，能夠保證容器恢復正確的狀態，在下次取放容器時，保證取放準確，從而保證系統的正常運行。
圖I為本實用新型懸掛式單層自動取存系統的結構示意圖。圖2為本實用新型懸掛式多層自動取存系統的結構示意圖。圖3為本實用新型懸掛式自動取存系統中橫向輸送機構的示意圖。圖4為本實用新型懸掛式自動取存系統中容器懸掛的示意圖。圖5為本實用新型懸掛式自動取存系統中垂直輸送機構示意圖。圖6為本實用新型物品容器在存儲架上懸掛儲放的立體示意圖。圖7是本實用新型所述物品容器的立體示意圖。圖8是本實用新型所述自動調整懸掛裝置安裝在容器頂面的剖視示意圖。圖9是本實用新型所述自動調整懸掛裝置安裝在容器側面的剖視示意圖。
具體實施方式
結合附圖I至附圖9說明本實用新型的具體實施例。由圖I至圖5中可知，這種懸掛式自動存取系統包括存儲架100、懸掛在該存儲架100上的物品容器200、設置于該存儲架100 —端的物品取放口 300以及來往于物品容器200懸掛位置與物品取放口 300之間用于輸送物品的輸送機構400，還包括控制輸送機構400運轉的控制系統以及連接該控制系統用于定位的光電傳感系統。所述輸送機構400包括沿存儲架100長軸方向位移的縱向輸送機構410以及沿存儲架100短軸方向位移的橫向輸送機構420,所述橫向輸送機構420設置在縱向輸送機構410上。所述縱向輸送機構410包括沿存儲架100長軸方向設置的縱向導軌411以及在該導軌411上運行的第一移動平臺412。所述橫向輸送機構420包括固定在第一移動平臺412上的垂直升降機構422以及水平旋轉機構421，設置在該水平旋轉機構421上的水平伸縮機構423以及設置在所述水平伸縮機構423上的容器取放機構424。優選實施例所述控制系統依據規定位置而布置的光電傳感系統控制輸送機構的動作，所述縱向導軌為滑軌，所述第一移動平臺為可移動地安裝在所述縱向導軌上的滑動平臺，垂直升降機構直接安裝在所述第一移動平臺的基座上，所述水平伸縮機構安裝在所述水平旋轉機構上，所述容器取放機構固定在所述水平伸縮機構上。所述存儲架具有并列的兩排架體，所述縱向導軌平行地設置于所述兩排架體之間，所述垂直升降機構上下運動導致水平伸縮機構上下運動，所述水平旋轉機構驅使水平伸縮機構水平轉動，使所述容器取放機構對準要取放物品容器的位置。所述存儲架100可以多于一層，每層存儲架100均設有獨立的縱向輸送機構410以及橫向輸送機構420,所述輸送機構400還包括設置于存儲架100 —側、用于取放機構423與物品取放口 300之間傳送物品的垂直輸送機構430，該垂直輸送機構430包括垂直導軌431以及沿該垂直導軌431上下運動的第二移動平臺432。所述物品容器的頂部設置有懸掛部，所述懸掛部的下方設有開口，所述容器取放機構為位于所述水平伸縮機構上的可插入所述開口的細長構件424。本實用新型以用于圖書的取存為例進行說明，這些實施例是為更好地闡釋和理解本實用新型的，是非限制性的，懸掛式自動取存物品的機構可以用于各種物品的自動取存。請參考圖I至圖6，自動取存物品機構包括縱向輸送機構410、垂直輸送機構430、存儲架100、懸掛在存儲架100上的物品(存書)容器200、可作三維直線運動和水平旋轉運動的橫向輸送機構420以及控制系統。控制系統包括專用控制器和與專用控制器相耦合、對應于各存書容器的規定位置而設置的光電傳感系統。垂直輸送機構430包括垂直導軌431、沿垂直導軌上下運動的第二移動平臺432，控制系統中包括專用于控制垂直輸送機構430動作的控制器,光電傳感系統對應于各存書容器的規定位置而設置。縱向輸送機構410包括縱向導軌，第一移動平臺安裝在縱向導軌上，可沿圖示的水平方向來回運動。橫向輸送機構420有使容器取放機構上下運動的機構(垂直升降機構)、使容器取放機構水平轉動的機構(水平轉動機構)以及使容器取放機構可水平伸縮的機構(水平伸縮機構)，容器取放機構直接存取存書容器(物品容器)。存儲架為并列的兩排架體，縱向導軌平行地設置于兩排架體之間，同時，第一移動平臺裝有使容器取放機構運動的電機及傳動機構使容器取放機構可分別對存儲架的兩排架體上的物品容器進行操作。更優選地，物品容器的頂部設置有懸掛部，懸掛部的下方設有開口，容器取放機構為位于水平伸縮機構頂端的可插入懸掛部開口的細長構件424。在優選的實施例中，一維垂直輸送機構430包括豎直導軌431和安裝在豎直導軌上的可移動地承載平臺432，豎直導軌配合縱向導軌設置以使物品容器可從第一移動平臺上移至承載平臺上或反向操作，出書口靠近豎直導軌設置。工作時，由專用控制器配合光電傳感系統的定位作用，控制第一移動平臺沿縱向導軌滑動，使其移動到一個指定的物品容器前。第一移動平臺的水平伸縮機構在低位伸出，插入物品容器的懸掛部開口內，第一移動平臺的垂直升降機構上升將物品容器挑起，然后，水平伸縮機構縮回，第一移動平臺沿縱向導軌移動到一維垂直輸送機構430的承載平臺前，水平旋轉機構421旋轉90度，物品容器的懸掛方向也隨之旋轉90度，水平伸縮機構伸出，使物品容器前行到一維垂直輸送機構的承載平臺432上方，然后垂直升降機構下降，將物品容器放在承載平臺上，水平伸縮機構縮回，承載平臺可沿豎直導軌移動到出書口前。將書取走后，空的物品容器按以上操作逆向返回到書架上。采用該輸送機構具有顯著的優點。一方面，通過控制三維(加水平旋轉)運動裝置和一維垂直輸送機構緊密配合的方式取書送書，大大提高了自助借書的工作效率，取書準確性高，減少了工作時間；又，相比于傳統的方案，其機械操作中不會有整層圖書的集體同時移動，負荷低，能耗低，噪聲低，且降低了機械強度的要求，設備不易損壞；同時，由于使用移動物品容器方式進行借書操作，，操作機構不與圖書直接接觸，可以讓圖書在整個操作中不會受到磨擦與損壞，大大減低圖書損壞的風險；再者，通過合適設定物品容器的尺寸，可容納不同厚薄的圖書，可以避免傳統方案采用機械臂直接取書，無法滿足圖書厚度變化要求的弊端。 由圖6至圖9中可知，所述物品容器200包括容器體210，該容器體210的上部設有依靠物品和容器重量自動調整其重心的自動調整懸掛裝置220，所述存儲架100上設有與該自動調整懸掛裝置220配合吊掛所述容器體210的吊掛部110。本實用新型中利用自動調整懸掛裝置220調整容器的重心，物品容器采用懸掛方式放置在存儲架100上，利用物品以及容器的重量自動調整重心，并自動對準左右位置，保證每次取放準確。所述自動調整懸掛裝置220可以設計為一個，將該自動調整懸掛裝置220設置于所述容器體210的頂部。或者所述自動調整懸掛裝置220設計為兩個，該兩個自動調整懸掛裝置220設置于所述容器體210的頂部或容器體210的兩側面的上部。所述自動調整懸掛裝置220包括連接所述容器體210的連接部221以及連接該連接部221的調整部222，所述調整部222包括分列于所述連接部221兩側并傾斜的第一表面223和第二表面224，該第一表面223和第二表面224對稱布置，所述吊掛部110呈楔形結構。本實施例中可以采用雙面傾斜的方式，這種方式只能應用在單或兩個自動調整懸掛裝置安裝在容器頂面上的情況，對于安裝在側面的情況沒有實際意義，這種雙面傾斜的方式更加有利于調整位置，對位也更加準確。所述第一表面223與第二表面224為曲率相同的弧面或為傾斜度相同的平面，所述楔形結構的吊掛部110兩個傾斜的表面與所述第一表面223與第二表面224相適應。所述自動調整懸掛裝置220為兩個，該兩個自動調整懸掛裝置220分別設置于所述容器體210的兩側面的上部。所述自動調整懸掛裝置220包括連接所述容器體210的連接部221以及連接該連接部221的調整部222，該調整部222的第一表面223為傾斜表面。本實用新型的自動調整功能是通過傾斜的第一表面223與存儲架吊架上的傾斜表面相配合實現的，當機械手將容器送入存儲架上時，有可能因為重量不平衡的原因造成送入時有所歪斜，此時，在物品和容器重量的作用下，第一表面223就會在該重力作用下，在存儲架上的傾斜面上滑動，直至重心保證垂直為止，如此，就可以保證每次放置容器的左右位置保持一致，方便下次取放作業。所述物品容器220的上部設有吊裝孔230，上述吊裝孔230可以設計在容器體210的上方部位(如7所示)，也可以設計在自動調整懸掛裝置220的中空部位上(如8所示)，所述容器取放機構424為鉤狀，插入所述吊裝孔230內吊起所述容器體210。為取放時保證順利插入存儲架上，在自動調整懸掛裝置的端頭采用倒角225的方式處理，為防止容器體210過度插入，自動調整懸掛裝置的尾端設有限位止檔226。保證每次插入放置使容器的前后位置保持一致。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種懸掛式自動存取系統，其特征在于該系統包括存儲架(100)、懸掛在該存儲架(100)上的物品容器(200)、設置于該存儲架(100) —端的物品取放口(300)以及來往于物品容器(200 )懸掛位置與物品取放口( 300 )之間用于輸送物品的輸送機構(400 ),還包括控制輸送機構(400 )運轉的控制系統以及連接該控制系統用于定位的光電傳感系統。
2.根據權利要求I所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述輸送機構(400)包括沿存儲架(100)長軸方向位移的縱向輸送機構(410)以及沿存儲架(100)短軸方向位移的橫向輸送機構(420),所述橫向輸送機構(420)連接在縱向輸送機構(410)上。
3.根據權利要求2所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述縱向輸送機構(410)包括沿存儲架(100)長軸方向設置的縱向導軌(411)以及在該導軌(411)上運行的第一移動平臺(412)。
4.根據權利要求3所述懸掛式自動存取系統,其特征在于所述橫向輸送機構(420)包括設置在第一移動平臺(412)上的垂直升降機構(422)以及水平旋轉機構(421)，設置在水平旋轉機構(421)上的水平伸縮機構(423)以及設置在所述水平伸縮機構(423)上的容器取放機構(424)。
5.根據權利要求4所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述存儲架(100)為多層，每層存儲架(100)均設有獨立的縱向輸送機構(410)以及橫向輸送機構(420),所述輸送機構(400)還包括設置于存儲架(100) —端、用于容器取放機構(424)與物品取放口(300)之間傳送物品的垂直輸送機構(430),該垂直輸送機構(430)包括固定在存儲架(100) 一端的垂直導軌(431)以及沿該垂直導軌(431)上下運動的第二移動平臺(432)。
6.根據權利要求I至5中任一項所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述物品容器(200)包括容器體(210)，該容器體(210)的上部設有依靠物品和容器重量自動調整其重心的自動調整懸掛裝置(220 )，所述存儲架(100 )上設有與該自動調整懸掛裝置(220 )配合吊掛所述容器體(210)的吊掛部(110)。
7.根據權利要求6所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述自動調整懸掛裝置(220)為至少一個，該自動調整懸掛裝置(220)設置于所述容器體(210)的頂部。
8.根據權利要求7所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述自動調整懸掛裝置(220 )包括連接所述容器體(210)的連接部(221)以及連接該連接部(221)的調整部(222 )，所述調整部(222)包括分列于所述連接部(221)兩側并傾斜的第一表面(223)和第二表面(224)，該第一表面(223)和第二表面(224)以物品容器的縱向軸線相對布置，所述吊掛部(110)呈楔形結構。
9.根據權利要求8所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述第一表面(223)與第二表面(224)為曲率相同的弧面或為傾斜度相同的平面，所述楔形結構的吊掛部(110)兩個傾斜的表面與所述第一表面(223)與第二表面(224)相吻合。
10.根據權利要求6所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述自動調整懸掛裝置(220)為兩個，該兩個自動調整懸掛裝置(220)分別設置于所述容器體(210)的兩側面的上部。
11.根據權利要求10所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述自動調整懸掛裝置(220 )包括連接所述容器體(210)的連接部(221)以及連接該連接部(221)的調整部(222 )，該調整部(222)的第一表面(223)為傾斜表面。
12.根據權利要求11所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述調整部(222)的第一表面(223)為弧面或平面。
13.根據權利要求6所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述物品容器(200)的上方設有吊裝孔(230)，所述容器取放機構(424)為鉤狀，插入所述吊裝孔(230)內吊起所述容器體(210)。
14.根據權利要求6所述懸掛式自動存取系統，其特征在于所述物品容器(200)上的自動調整懸掛裝置(220 )尾端設有限位止檔(226 )。
專利摘要一種懸掛式自動存取系統包括存儲架(100)、懸掛在該存儲架(100)上的物品容器(200)、設置于該存儲架(100)一端的物品取放口(300)以及來往于物品容器(200)懸掛位置與物品取放口(300)之間用于輸送物品的輸送機構(400)，還包括控制輸送機構(400)運轉的控制系統以及連接該控制系統用于定位的光電傳感系統。本實用新型結構簡單，容器自動調整懸掛裝置能夠自動調節容器的重心，即使在取放過程中，位置有所偏差或歪斜，通過自動調節機構，能夠保證容器恢復正確的狀態，在下次取放容器時，保證取放準確，從而保證系統的正常運行。
文檔編號B65G1/137GK202743843SQ20122042365
公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者謝敏 申請人:深圳市怡美工業設計有限公司