智能化立体料仓的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其是一种智能化立体料仓。


背景技术：

2.料仓是用来堆放物料的场所，生产出的物料先放入料仓暂存，待使用时再从料仓内取出。料仓包括底板和设置的底板上的货架，物料堆放在货架上。传统料仓的上料和下料方式均为人工操作，具体为：上料时，操作人员徒手将生产出的物料搬运至货架上暂存；下料时，操作人员再将物料从货架上取出。可以看出，传统料仓的上下料方式操作复杂、人工劳动强度大、效率低；且由于货架高度较高，操作人员需要借助梯子等辅助设备进行相关操作，因此操作过程具有一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.针对传统料仓上下料方式人工劳动强度大、效率低以及操作过程具有安全隐患的技术问题，本实用新型提供一种智能化立体料仓。
4.本实用新型所采用的技术方案是：智能化立体料仓，包括底板和设置在底板上用于堆放物料的货架，底板上设置有第一滑轨，第一滑轨上滑动布置有第一基座，底板上设置有用于驱动第一基座在第一滑轨上滑动的第一动力机构；底板的底部设置有万向轮；底板上设置有垂直于底板的立柱，立柱上滑动布置有第二基座和用于驱动第二基座相对于立柱滑动的第二动力机构；第二基座上设置有用于抱夹物料的平行气爪。通过第一动力机构可驱动第一基座在第一滑轨上滑动，进而带动平行气爪同步移动，对同水平不同位置的物料进行夹取；再通过第二动力机构驱动第二基座相对于立柱滑动，进而带动平行气爪随第二基座在竖向上移动，对竖向上不同位置的物料进行夹取；此外，底板上的万向轮方便对料仓进行移动。可以看出，本实用新型的智能化料仓替代了传统人工上下料的方式，可实现物料的自动上料和下料，自动化程度高，降低了人工劳动强度，提高了工作效率，同时也杜绝了人工操作的安全隐患。
5.进一步的是，第一动力机构包括布置在第一滑轨上的第一齿条、布置在第一基座上的第一减速电机和与第一减速电机相连的第一齿轮，第一齿轮与第一齿条齿合连接；所述第二动力机构包括沿立柱竖向布置的同步带、主动同步带轮、从动同步带轮和驱动主动同步带轮的第二减速电机。本实用新型的第一动力机构采用齿轮齿条的传动方式，具有传递动力大、传动效率高、寿命长，工作平稳，可靠性高等优点。第二动力机构采用同步带传动的方式，具有传动平稳、传动效率高、传动准确、噪声低、维护保养方便、维护费用低等优点。第二动力机构用于竖向上传输，若采用齿轮齿条的传动方式，可能会出现脱齿的现象，为此第二动力机构优选为同步带传动。
6.进一步的是，第二基座上水平布置有第二滑轨，第二滑轨与第一滑轨相互垂直，第二滑轨上滑动布置有第三基座和驱动第三基座在第二滑轨上滑动的第三动力机构，平行气爪布置在第三基座上。第三动力机构可驱动平行气爪在垂直于第一轨道方向上的平面内移
动，便于平行气爪在货架内外移动，从而便于平行气爪对物料的存放和夹取。
7.进一步的是，第三动力机构包括布置在第二滑轨上的第三齿条、布置在第三基座上的第三减速电机和与第三减速电机相连的第三齿轮，第三齿轮与第三齿条齿合连接。第三动力机构采用齿轮齿条的传动方式，具有传递动力大、传动效率高、寿命长，工作平稳，可靠性高等优点。
8.进一步的是，第三基座上转动的设置有第四基座，平行气爪设置在第四基座上，第三基座上设置有驱动第四基座在水平方向上转动的第四动力机构。第四动力机构可驱动平行气爪在水平方向上转动，使平行气爪可以在不同的货架之间往复切换，从而大大提高了装置的通用性，进一步提高了料仓的智能化程度。
9.进一步的是，立柱上方的货架上设置有导向杆，导向杆的两侧滚动连接有与立柱相连的第一导向轮。第一导向轮对立柱起到导向和平衡作用，避免立柱在移动的过程中偏摆或倾斜。若立柱的顶部悬空，由于立柱上有负载，而且立柱本身具有一定质量，长时间运行后势必会造成立柱倾斜和偏摆，从而影响平行气爪精准的夹取货架上的物料，为此，本实用新型设置第一导向轮用于平衡立柱。
10.进一步的是，导向杆的下端滚动连接有与立柱相连的第二导向轮。第二导向轮从竖向上对立柱起到导向和平衡作用，避免立柱在移动的过程中偏摆或倾斜，进一步保证立柱移动过程的平稳性。
11.进一步的是，第二导向轮通过螺杆与立柱螺栓相连，螺杆上设置有弹簧。通过弹簧的设置，使第二导向轮具有自适应作用，可保证第二导向轮始终与导向杆接触。
12.进一步的是，平行气爪上设置有第一真空接头，第一滑轨的两端设置有限位块。平行气爪本身对其上的物料就能实现夹取固定作用，再配合第一真空接头可实现对物料的双重固定，从而避免物料从平行气爪上滑落。限位块可避免第一基座从第一滑轨的两端滑出，对第一基座起到限位保护作用。
13.进一步的是，货架上设置有料盘，料盘上设置有用于存放物料的存放组件，存放组件为圆柱形结构，存放组件的顶部设置与物料外形匹配的凹槽，存放组件的内侧面为锥形，料盘上设置有与存放组件相连的第二真空接头。本实用新型的物料的半圆状，传统的上下料方式是直接将物料放置到货架上，因此物料与货架的接触面积小，且物料圆弧状的表面与货架之间存在固定不牢的情况，物料易摆动或从货架上滑落。为此，本实用新型在货架上设置料盘和存放组件，将物料放置到存放组件上，避免物料从货架上滑落或摆动。由于存放组件的内侧面为锥形，可起到导向和自动定位的作用，物料与存放组件向接触后随着锥形的深入，两者逐渐完成紧密贴合，也就是说在平行气爪具有一定误差的情况下，也能完成物料与存放组件的紧密贴合。此外，料盘上设置有与存放组件相连的第二真空接头，第二真空接头通过气管连接气源，进一步对存放组件起到固定作用。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型的智能化料仓替代了传统人工上下料的方式，可实现物料的自动上料和下料，自动化程度高，降低了人工劳动强度，提高了工作效率，同时也杜绝了人工操作的安全隐患。
16.2、本实用新型的第一导向轮对立柱起到导向和平衡作用，避免立柱在移动的过程中偏摆或倾斜，从而影响平行气爪精准的夹取货架上的物料。
17.3、本实用新型的第二导向轮从竖向上对立柱起到导向和平衡作用，避免立柱在移动的过程中偏摆或倾斜，进一步保证立柱移动过程的平稳性；且弹簧的设置使第二导向轮具有自适应作用，可保证第二导向轮始终与导向杆接触。
18.4、本实用新型在货架上设置料盘和存放组件，可将物料放置到存放组件上，避免物料从货架上滑落或摆动，且第二真空接头可对存放组件进一步起到固定作用。
附图说明
19.图1是本实用新型的主视图。
20.图2是图1的右视图。
21.图3是图1的俯视图。
22.图4是图1中a的局部放大图。
23.图5是图1中b的局部放大图。
24.图6是图3中c
‑
c的剖视图。
25.图7是立柱的结构示意图。
26.图8是第三动力机构的结构示意图。
27.图中标记为：
28.1底板；2、货架；3、平行气爪；4、第一基座；5、第二基座；6、第三基座；7、第四基座；8、物料；
29.101、第一滑轨；102、万向轮；103、立柱；104、限位块；
30.201、导向杆；202、第一导向轮；203、第二导向轮；204、弹簧；205、料盘；206、存放组件；208、第二真空接头；
31.301、第一真空接头；
32.401、第一齿条；402、第一减速电机；403、第一齿轮；
33.501、第二滑轨；502、同步带；503、主动同步带轮；504、从动同步带轮；505、第二减速电机；
34.601、第三齿条；602、第三齿轮；
35.701、第四减速电机。
具体实施方式
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“正面”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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实用新型中的具体含义。
38.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
39.实施例一
40.参照图1、图2、图3和图7，本实用新型的智能化立体料仓，包括底板1和设置在底板上用于堆放物料的货架2，底板上设置有第一滑轨101，第一滑轨上滑动布置有第一基座4，底板上设置有用于驱动第一基座在第一滑轨上滑动的第一动力机构；本实施例的货架为两个，每个货架可堆放四层，每层堆放五个物料，第一滑轨布置在两个货架之间；底板的底部设置有万向轮102；底板上设置有垂直于底板的立柱103，立柱上滑动布置有第二基座5和用于驱动第二基座相对于立柱滑动的第二动力机构；第二基座上设置有用于抱夹物料的平行气爪3。通过第一动力机构可驱动第一基座在第一滑轨上滑动，进而带动平行气爪同步移动，对同水平不同位置的物料进行夹取；再通过第二动力机构驱动第二基座相对于立柱滑动，进而带动平行气爪随第二基座在竖向上移动，对竖向上不同位置的物料进行夹取；此外，底板上的万向轮方便对料仓进行移动。可以看出，本实用新型的智能化料仓替代了传统人工上下料的方式，可实现物料的自动上料和下料，自动化程度高，降低了人工劳动强度，提高了工作效率，同时也杜绝了人工操作的安全隐患。
41.参照图5和图6，本实施例的第一动力机构包括布置在第一滑轨上的第一齿条401、布置在第一基座上的第一减速电机402和与第一减速电机相连的第一齿轮403，第一齿轮与第一齿条齿合连接；所述第二动力机构包括沿立柱竖向布置的同步带502、主动同步带轮503、从动同步带轮504和驱动主动同步带轮的第二减速电机505。本实用新型的第一动力机构采用齿轮齿条的传动方式，具有传递动力大、传动效率高、寿命长，工作平稳，可靠性高等优点。第二动力机构采用同步带传动的方式，具有传动平稳、传动效率高、传动准确、噪声低、维护保养方便、维护费用低等优点。第二动力机构用于竖向上传输，若采用齿轮齿条的传动方式，可能会出现脱齿的现象，为此第二动力机构优选为同步带传动。
42.参照图8，本实施例在第二基座上水平布置有第二滑轨501，第二滑轨501与第一滑轨101相互垂直，第二滑轨上滑动布置有第三基座6和驱动第三基座在第二滑轨上滑动的第三动力机构，平行气爪布置在第三基座上。第三动力机构可驱动平行气爪在垂直于第一轨道方向上的平面内移动，便于平行气爪在货架内外移动，从而便于平行气爪对物料的存放和夹取。
43.参照图8，本实施例的第三动力机构包括布置在第二滑轨上的第三齿条601、布置在第三基座上的第三减速电机(图中未示出)和与第三减速电机相连的第三齿轮602，第三齿轮与第三齿条齿合连接。第三动力机构采用齿轮齿条的传动方式，具有传递动力大、传动效率高、寿命长，工作平稳，可靠性高等优点。
44.参照图8，本实施例在第三基座上转动的设置有第四基座7，平行气爪设置在第四基座上，第三基座上设置有驱动第四基座在水平方向上转动的第四动力机构；所述第四动力机构包括与第四基座固定连接的大齿轮(图中未示出)、与第三基座固定连接的第四减速电机701和与第四减速电机相连的小齿轮(图中未示出)，小齿轮与大齿轮齿合连接。第四动力机构可驱动平行气爪在水平方向上转动，使平行气爪可以在不同的货架之间往复切换，从而大大提高了装置的通用性，进一步提高了料仓的智能化程度。
45.参照图7和图8，本实施例在平行气爪3上设置有第一真空接头301，第一滑轨的两端设置有限位块104。平行气爪本身对其上的物料就能实现夹取固定作用，再配合第一真空接头可实现对物料的双重固定，从而避免物料从平行气爪上滑落。限位块可避免第一基座从第一滑轨的两端滑出，对第一基座起到限位保护作用。
46.实施例二
47.参照图4，在实施例一的基础上，本实施例在立柱上方的货架上设置有导向杆201，导向杆的两侧滚动连接有与立柱相连的第一导向轮202。第一导向轮对立柱起到导向和平衡作用，避免立柱在移动的过程中偏摆或倾斜。若立柱的顶部悬空，由于立柱上有负载，而且立柱本身具有一定质量，长时间运行后势必会造成立柱倾斜和偏摆，从而影响平行气爪精准的夹取货架上的物料，为此，本实用新型设置第一导向轮用于平衡立柱。
48.实施例三
49.参照图4，在实施例二的基础上，本实施例在导向杆的下端滚动连接有与立柱相连的第二导向轮203。第二导向轮从竖向上对立柱起到导向和平衡作用，避免立柱在移动的过程中偏摆或倾斜，进一步保证立柱移动过程的平稳性。
50.参照图4，本实施例的第二导向轮通过螺杆与立柱螺栓相连，螺杆上设置有弹簧204。通过弹簧的设置，使第二导向轮具有自适应作用，可保证第二导向轮始终与导向杆接触。
51.实施例四
52.参照图1、图3和图6，在实施例一的基础上，本实施例在货架2上设置有料盘205，料盘上设置有用于存放物料的存放组件206，存放组件为圆柱形结构，存放组件的顶部设置与物料外形匹配的凹槽，存放组件的内侧面为锥形，料盘上设置有与存放组件相连的第二真空接头208。本实用新型的物料的半圆状，传统的上下料方式是直接将物料放置到货架上，因此物料与货架的接触面积小，且物料圆弧状的表面与货架之间存在固定不牢的情况，物料易摆动或从货架上滑落。为此，本实用新型在货架上设置料盘和存放组件，将物料放置到存放组件上，避免物料从货架上滑落或摆动。由于存放组件的内侧面为锥形，可起到导向和自动定位的作用，物料与存放组件向接触后随着锥形的深入，两者逐渐完成紧密贴合，也就是说在平行气爪具有一定误差的情况下，也能完成物料与存放组件的紧密贴合。此外，料盘上设置有与存放组件相连的第二真空接头，第二真空接头通过气管连接气源，进一步对存放组件起到固定作用。
53.需要说明的是，平行气爪是比较成熟的夹取设备，其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明，具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定。
54.工作原理：下料时，第一动力机构驱动第一基座在第一滑轨上滑动，待第一基座达到所取物料的下方时，第二动力机构驱动第二基座带动平行气爪在竖向方向上升降，待平行气爪达到所取物料的旁侧时，第三动力机构驱动平行气爪在垂直于第一滑轨的水平方向上移动，也就是将平行气爪伸入到货架内，平行气爪再对物料进行夹取。平行气爪夹取物料后缩回，再通过第一动力机构将平行气爪移至货架的外侧，等待桁架机器人将物料夹取转移。上料则采用相反的步骤即可。第四动力机构可驱动平行气爪在水平方向上转动，便于平行气爪夹取另一侧货架上的物料。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。