仓库物料取放设备及仓库存储系统的制作方法

1.本实用新型涉及自动仓库设备领域，尤其是仓库物料取放设备及仓库存储系统。


背景技术：

2.在医院药房中，药物常被装载盒体或箱体中，盒体、箱体放置于车载货架上，在取药时，需要从车载货架上将盒体或箱体取下后，再从其内将药物取出进行分发。传统的药房依靠人工来进行药物的拿取，这种方式劳动强度大，安全性和效率都不高，因此采用自动化取药设备是当下药房的发展趋势。
3.例如申请号为201621315635.1所揭示的结构可以用于药房货架上取货，但是这种结构的问题在于每次只能通过两个取料机械手取两个箱体或盒体，每次的取货量有限，不利于提高工作效率。并且这种结构具有两个取料机械手，其宽度过大，对于狭窄巷道的仓库无法使用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种仓库物料取放设备及仓库存储系统。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
6.仓库物料取放设备，包括地轨及沿所述地轨移动的取放小车，所述取放小车包括可自动沿所述地轨移动的车架，其特征在于：所述车架上设置有车载货架，所述车载货架具有多层放置位，所述车载货架的一侧设置有升降机构，所述升降机构的滑动架连接取料装置并驱动所述取料装置的取料机械手可移动至车载货架的不同高度，所述取料机械手设置于平移驱动机构上，所述平移驱动机构设置于支座上并驱动所述取料机械手伸入到车载货架内，所述支座通过旋转驱动机构可自转地设置在所述滑动架上，所述支座可转动使所述取料机械手的前端朝向所述放置位的入口及朝向地轨的两侧。
7.优选的，所述车架包括底盘，所述底盘上设置有驱动电机，所述驱动电机连接第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述第一齿条设置在所述地轨上且沿所述地轨延伸。
8.优选的，所述升降机构包括固定在所述车载货架侧部的导向纵轨，所述导向纵轨上滑动设置所述滑动架，所述滑动架上设置有升降电机，所述升降电机连接第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合，所述第二齿条固定在所述导向纵轨上。
9.优选的，所述车载货架不突出到所述车架的外侧，所述取料机械手包括取料板，其长度与车载货架的长度相当，其宽度小于所述车载货架的存储位的宽度。
10.优选的，所述平移驱动机构包括一个驱动件，所述驱动件驱动第一传动机构的第一移动件和第二传动机构的第二移动件同步同向移动，所述第二传动机构的第二移动件连接所述取料机械手，所述取料机械手的平移行程为所述第一移动件和第二移动件的移动行程之和。
11.优选的，所述第一传动机构包括固定在所述支座顶面的第三齿条，所述第三齿条
与第三齿轮啮合，所述第三齿轮共轴设置在第一移动件上的转轴上，所述第一移动件滑动设置在支座上，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第四齿轮连接驱动其自转的驱动件，所述驱动件固定在所述第一移动件上。
12.优选的，所述第一传动机构包括固定在所述支座顶面的第三齿条，所述第三齿条与第三齿轮啮合，所述第三齿轮共轴设置在第一移动件上的转轴上，所述第一移动件滑动设置在支座上，所述第一移动件连接一丝杠的活动螺母，所述丝杠固定在支座上且其螺杆连接固定在所述支座上的驱动件。
13.优选的，所述第二传动机构包括第一传动轮、第二传动轮及套装在第一传动轮与第二传动轮上的传动带，所述第一传动轮共轴设置在所述第三齿轮所在的转轴上，所述第二传动轮转动设置在所述第一移动件上，所述传动带上设置所述第二移动件，所述第二移动件连接所述取料机械手，所述取料机械手滑动设置在所述第一移动件上。优选的，所述第一移动件通过双轴心导轨连接所述支座和/或所述取料机械手通过双轴心导轨连接所述第一移动件。
14.优选的，所述旋转驱动机构包括设置在滑动架上的旋转电机，所述旋转电机连接传扭机构，所述传扭机构的动力输出轴连接所述支座的中心，所述支座设置在与所述动力输出轴共轴的平面推力球轴承上，所述平面推力球轴承设置在滑动架上。
15.仓库存储系统，包括上述任一的仓库物料取放设备。
16.本实用新型技术方案的优点主要体现在：
17.本方案通过在取货小车上设置车载货架，可以在一次运输时取更多的货物，从而提高取放效率，同时仅需要一个取料机械手即可实现轨道两侧货架上的货物取放，其尺寸更小，从而能够有效满足更窄巷道的使用要求。
附图说明
18.图1是本实用新型的仓库物料取放设备的立体图；
19.图2是本实用新型的取放小车的立体图（图中隐去了平移驱动机构及取料机械手）；
20.图3是本实用新型的仓库物料取放设备隐去平移驱动机构及取料机械手的立体图；
21.图4是本实用新型的取料装置上已有货物的立体图；
22.图5是本实用新型的取料装置的取料机械手伸出状态立体图；
23.图6是本实用新型的取料装置设置在滑动架上的端视图。
具体实施方式
24.本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
25.在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
26.实施例1
27.下面结合附图对本实用新型揭示的仓库物料取放设备，如附图1、附图2所示，其包括地轨100及沿所述地轨100移动的取放小车300，所述取放小车300包括可自动沿所述地轨100移动的车架310，所述车架310上设置有车载货架320，所述车载货架320具有多层放置位321，所述车载货架320的一侧设置有升降机构330，所述升降机构330的滑动架连接取料装置340并驱动所述取料装置340的取料机械手341可移动至车载货架320的不同高度，所述取料机械手341设置于平移驱动机构342上，所述平移驱动机构342设置于支座343上并驱动所述取料机械手341伸入到车载货架320内，所述支座343通过旋转驱动机构344可自转地设置在所述滑动架上，所述支座343可转动使所述取料机械手341的前端朝向所述放置位321的入口及朝向地轨100的两侧。
28.本方案使取放小车300自带车载货架320，车载货架320具有多个放置位321，可以一次性取多个货物，而无需像现有技术一样每次只能取一个或两个货物移，从而提高搬运效率。同时，本方案仅有一个取料机械手341，并且取料机械手341可以自转及伸缩，在满足地轨100两侧货架上的货物搬运的基础上，可以尽可能的简化结构，减小取料结构的长度，从而能够有效满足狭窄巷道的货架上货物的取放需要，有利于提高仓库的空间利用率。
29.如附图1所示，所述地轨100可以是已知的各种结构，本实施例中，所述地轨100包括两条平行且间隙设置的直轨110，所述直轨110可以是方管或型材或其他可行的轨道，它们设置在于一组等间距分布的平板120上。
30.所述取放小车300可以是已知的各种具有动力且能够沿所述地轨100移动的结构，例如其采用现有的agv小车的结构或rgv小车的结构等。如附图2所示，所述车架310包括底盘，所述底盘包括一矩形板件311，所述矩形板件311的宽度满足矩形板件311的两条长边稍微伸出到两根直轨110的两侧外。所述矩形板件311上可自转地设置有四个滚轮312，每一侧的两个滚轮312设置于一条直轨110上，同时所述滚轮312具有侧限位盘313，所述侧限位盘313与滚轮312的主轮共轴且直径大于所述主轮的直径，通过侧限位盘313来使车架310不会沿滚轮312的轴线方向偏移。
31.如附图2所示，所述底盘上设置有驱动电机314，所述驱动电机314的电机轴共轴连接第一齿轮315，所述第一齿轮315的轴线与所述矩形板件311垂直，所述第一齿轮315与第一齿条316可分离地啮合，所述第一齿条316设置在所述地轨100上且沿所述轨道延伸，所述第一齿条316固定在一直轨110的内侧，所述第一齿轮315位于所述矩形板件311的下方。
32.如附图2所示，为了对所述驱动电机314进行保护，所述驱动电机314固定在电机座317上，所述电机座317铰接在所述矩形板件311的铰接座318上，所述铰接座318固定在所述矩形板件311上且偏向所述直轨110的内侧，从而所述电机座317可相对所述铰接座318转动。所述电机座317与铰接座318之间设置有弹簧；常态下，所述弹簧使所述驱动电机314连接的第一齿轮315与第一齿条316保持啮合状态；当所述第一齿轮315被卡止或因其他因素导致跳动时，所述电机座317可相对铰接座318转动，从而使驱动电机314能够跟随第一齿轮315的跳动而转动，避免电机轴受力受损，此时弹簧变形蓄力；当经过异常位置时，所述弹簧
的反作用力释放可以使驱动电机314反向转动恢复至常态，从而第一齿轮315与第一齿条316恢复到啮合状态。
33.当然，在其他实施例中，也可以使用扭簧来实现，例如所述扭簧套装在电机座317与铰接座318铰接的轴319上，其一端位置固定在铰接座318上，其另一端抵接在铰接座318上，常态下，所述扭簧使所述驱动电机314连接的第一齿轮315与齿条啮合，在异常时，电机座317转动使第一齿轮315与第一齿条316的啮合分离，同时扭簧变形，在异常解除使，通过扭簧的反作用力使驱动电机314复位。
34.如附图2所示，所述车载货架320包括四根呈矩形分布且垂直设置在矩形板件311上的立柱322，所述立柱322为型材且螺接在所述矩形板件311上，以使所述车载货架320不突出到所述车架310的外侧，避免增加取放小车300的整体宽度。相邻立柱322之间设置有位于它们上端和下端的加强柱323，下端的所述加强驻设置在矩形板件311上。
35.如附图2所示，偏向地轨100同一侧的两根立柱322之间设置有一组延伸方向与它们垂直的支撑梁324，一组所述支撑梁324由低至高等间距设置且它们之间的间距根据实际需要进行设计。两组支撑梁324的位置一一对应，在每个支撑梁324的顶部上设置有一支撑板325，所述支撑板325延伸到支撑梁324的内侧，且同一高度的两个支撑梁324上的支撑板325保持间隙，同一高度的两个支撑板325形成一个放置位321，货物的宽度与大于两个所述支撑板325的间隙，从而能够架设在两个支撑板325上，进一步，所述支撑板325远离所述取料装置340的一侧形成有向上90
°
弯折的折弯挡板326。
36.如附图1、附图3所示，所述升降机构330包括固定在所述车载货架320侧部的导向纵轨331，所述导向纵轨331为两根且固定在偏向地轨100同一端的两根立柱322的侧壁上，所述导向纵轨331上滑动设置所述滑动架，所述滑动架包括两个滑动设置在所述导向纵轨331上的滑动件332及连接两个滑动件332的支架，所述滑动件332与所述导向纵轨331构成内置双轴心直线导轨，所述支架包括连接两个所述滑动件332的u形连接板333及支撑架334，所述u形连接板333的缺口正对两个立柱322的间隙，所述支撑架334上设置有升降电机335，所述升降电机335连接第二齿轮336并驱动其自转，所述第二齿轮336与第二齿条337可分离地啮合，所述第二齿条337固定在所述导向纵轨331的内侧且沿所述导向纵轨331延伸，当升降电机335驱动所述第二齿轮336转动时，第二齿轮336可以沿所述第二齿条337移动，从而带动整个所述滑动架升降。
37.所述第二齿轮336与第二齿条337的啮合同样是可分离的，并且实现它们啮合可分离的结构与上述的第一齿轮315与第一齿条316的啮合可分离所采用的结构相同，此处不作赘述。
38.如附图4所示，所述取料装置340的取料机械手341用于承载货物500，所述取料机械手341可根据所要获取的物料的形状来进行适应性设计，例如其可以被设计成各种气动夹爪、电动夹爪或真空吸附装置等。
39.如附图5、附图6所示，本实施例中，所述取料机械手341用于获取货架上的箱体或盒体等物品，实际取料时是通过将箱体或盒体从货架上托起来实现，因此，所述取料机械手341的结构可以采用无动力结构，本实施例中，所述取料机械手341包括矩形的取料板，其长度与所述车载货架320的长度相当，其宽度小于所述车载货架320的存储位的宽度，更优选为小于两个支撑板325之间的间隙，从而取料板可以通过两个支撑板325之间的间隙向上移
动。进一步，所述取料板的底部垂直设置有位于前端的端板，还可以在取料板的底部设置加强板，用于保证所述取料板的支撑强度。当然，在其他实施例中，所述取料机械手341也可以是多根等高且间隙设置的杆件。
40.如附图5、附图6所示，所述平移驱动机构342用于驱动所述取料机械手341平移以实现取料机械手341上的货物的平移，所述平移驱动机构342可以是各种可行的结构，例如其包括一滑动设置在支座343上的滑动架，所述滑动架连接驱动其沿平移的气缸或油缸等。但是这样的结构中，滑动架的移动行程受所述气缸或油缸的尺寸的限定。
41.如附图5、附图6所示，所述平移驱动机构342包括一个驱动件301，所述驱动件301可以是马达或气缸或油缸等，优选的，所述驱动件301是马达，所述驱动件301驱动第一传动机构的第一移动件302和第二传动机构的第二移动件同步同向移动，所述第二传动机构的第二移动件连接所述取料机械手341，所述取料机械手341的平移行程为所述第一移动件302和第二移动件的移动行程之和，从而在单个驱动件301的基础上，可以实现更长的移动行程。
42.如附图5、附图6所示，所述第一传动机构包括第一移动件302，所述第一移动件302包括底板，所述底板顶面设置有位于其两侧的侧板，所述底板上形成有一通孔，所述通孔处可自转地设置有第三齿轮303，所述第三齿轮303共轴设置在第一移动件302上的转轴上，所述转轴可自转地设置在底板上的轴座上且跨过所述通孔，所述第三齿轮303与一第三齿条304啮合，所述第三齿条304位于所述底板下方且固定在所述支座343上，所述第一移动件302滑动设置在支座343上，所述第三齿轮303与第四齿轮（图中未示出）啮合，所述第四齿轮连接驱动其自转的驱动件301，所述驱动件301固定在所述第一移动件302上。当驱动件301驱动所述第四齿轮转动时，带动所述第三齿轮303同步自转，从而第三齿轮303可以沿所述齿条移动带动所述第一移动件302相对所述支座343移动。
43.如附图5、附图6所示，所述第二传动机构包括第一传动轮305、第二传动轮306及套装在第一传动轮305与第二传动轮306上的传动带307，所述第一传动轮305共轴设置在所述第三齿轮303所在的转轴上，所述第二传动轮306转动设置在所述第一移动件302上，所述传动带307可以是链条或皮带等，所述传动带307上设置所述第二移动件，所述第二移动件连接所述取料机械手341，所述取料机械手341滑动设置在所述第一移动件302上。当所述驱动件301驱动所述第三齿轮303转动时，所述转轴转动并带动所述第一传动轮305转动，所述第一传动轮305转动带动传动带307从而使第二移动件移动，第二移动件再带动所述取料机械手341相对所述第一移动件302移动伸出。
44.如附图5、附图6所示，为了保证第一移动件302和第二移动件的移动平稳性，所述第一移动件302通过双轴心导轨308连接所述支座343和/或所述取料机械手341通过双轴心导轨308连接所述第一移动件302的两侧板的内侧。
45.当然，在另外的实施例中，所述驱动件301也可以通过其他结构来连接所述第一传动机构，此时所述第一传动机构的第一移动件302连接一丝杠309的活动螺母，所述丝杠309的延伸方向与所述第三齿条304平行，所述丝杠309固定在支座343上且其螺杆连接固定在所述支座343上的驱动件301。
46.当所述驱动件301驱动所述螺杆自转时，所述活动螺母沿所述螺杆移动带动所述第一移动件302移动，第一移动件302移动时，可以通过所述第三齿条304带动所述第三齿轮
303转动，进而带动第一传动轮305转动，最终通过第二传动机构带动取料机械手341相对所述第一移动件302移动。
47.如附图6所示，所述旋转驱动机构344用于驱动所述支座343自转，进而带动支座343上的平移驱动机构342自转，所述支座343本实施例中是一方板，其三侧设置有围挡3010，所述取料机械手341的前端所朝向的一侧不设置所述围挡3010。
48.如附图6所示，所述旋转驱动机构344包括设置在支撑架334上的旋转电机3011，所述旋转电机3011为直角减速电机，所述旋转电机3011连接传扭机构3012，传扭机构3012的具体结构为已知技术，例如是齿轮传扭机构，所述传扭机构3012的动力输出轴连接所述支座343底部的中心，所述支座343设置在与所述动力输出轴共轴的平面推力球轴承3013上，所述平面推力球轴承3013设置在滑动架的支撑架334的顶板上。因此，通过电机驱动所述支座343自转，从而使所述取料机械手341转动朝向不同的位置。
49.实施例2
50.本实施例揭示了一种仓库存储系统（图中未示出），包括上述实施例1的仓库物料取放设备，所述地轨100的两侧还分别设置有一排固定货架，所述固定货架的结构可以与车载货架320的结构一致，此处不作赘述。所述固定货架上放置有货物500，所述货物可以是装有药物的箱体或盒体等，也可以是其他需要处理的货物。
51.工作时，可以通过已知的定位技术来确定所要获取的物品的位置，此处不是本方案的设计要点，在此不作赘述。
52.实施例3
53.车载货架物料取放方法，包括如下步骤：
54.s1,仓库物料取放设备确定其所要获取的数种货物（存放药品的箱体或盒体）的位置，所述货物的数量小于等于所述车载货架320的放置位321数量，例如车载货架320上有5个放置位321，则一次的取货量不超过5件。
55.s2,取放小车300的驱动电机314启动带动第一齿轮315转动，从而使取放小车300沿地轨100移动至一货物所在的固定货架处。
56.s3,通过旋转驱动机构344转动支座343带动取料机械手341转动，使取料机械手341的前端（朝向取料机械手341伸出方向的一端，例如取料机械手341朝左伸出时，取料机械手341的左端为前端）朝向所述固定货架及通过升降机构330使取料装置340的取料机械手341移动至所取货物的下方且靠近货物。
57.s4,平移驱动机构342驱动所述取料机械手341伸出到固定货架内，升降机构330驱动所述取料机械手341抬升将货物从车载货架320上抬起，平移驱动机构342驱动所述取料机械手341缩回。
58.s5,所述旋转机构驱动所述取料机械手341转动朝向所述车载货架320，升降机构330驱动取料机械手341上的物品略高于一放置位321的支撑板325后，平移驱动机构342驱动所述取料机械手341伸出，使货物间隙位于该放置位321的上方，升降机构330驱动取料机械手341下移使其上的货物落入到车载货架320的放置位321上。
59.s6，平移驱动机构342驱动取料机械手341缩回复位，完成一个货物由固定货架移载到车载货架320上。
60.s7,按照上述过程，将所有要搬运的货物搬运至取放小车300上后，取放小车300移
动至取货位置。
61.s8,取料装置340依次将货物移动至取料高度，由人工或自动化设备从货物中取所需的用量；
62.s9,取料完成后，取料小车将各货物搬运回原位置。
63.本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。