[发明专利]一种机械手辅助的货物旋转式自动存取方法及立体货柜

权利要求书

1.一种机械手辅助的货物旋转式自动存取方法，包括存货和取货两个过程；其特征在于：

存货的过程具体如下：

步骤1、工作人员通过钥匙手动开启盖体侧部位于货物存放口处的盖板；

步骤2、操作控制面板，通过控制模块控制驱动电机旋转，从而将有空置储存舱体的存货区域旋转至货物存放口，将货物放入该存货区域的空置储存舱体内；其中，货柜设有沿周向均布的n个存货区域，每块存货区域由m个储存舱体组成，n≥6，m≥6；

步骤3、若位于货物存放口处的存货区域的所有储存舱体均已放入货物，且仍需存放货物时，回到步骤2；货物全部放入完毕后，手动关闭盖板；

取货的过程具体如下：

①取货者在身份识别器处扫描证件或在控制面板上输入取货号，从而控制模块读取取货信息；

②控制模块控制驱动电机，从而带动与取货人取货信息对应的存货区域旋转到取货舱口处；

③控制模块控制盖体顶部位于取货舱口处的电动舱门打开；

④控制模块控制双轴电机旋转，双轴电机驱动滑轮，从而带动滑块以及机械爪沿着滑轨移动到与取货人取货信息对应的储存舱体正上方；然后，控制模块控制电动推杆的活塞杆推出，从而带动机械爪整体下降至与取货人取货信息对应的储存舱体内；接着，控制模块控制步进电机旋转，步进电机驱动丝杠，从而带动基座向上移动，并经连杆带动机械爪的各个爪子闭合，实现货物抓取；

⑤控制模块控制电动推杆，从而带动机械爪整体向上移出储存舱体和取货舱口，然后，控制模块控制双轴电机使滑块以及机械爪沿着滑轨移动到取货箱正上方；

⑥控制模块控制电动推杆，从而带动机械爪向下移动至靠近取货箱，然后控制模块控制步进电机反转，从而实现机械爪的各个爪子张开，货物落入取货箱内；

⑦驱动电机、步进电机、双轴电机和电动推杆均复位；

⑧控制模块判别货物取完t时间内有无取货信息从身份识别器或控制面板输入，t在10～15s内取值，若有，则执行步骤⑨；否则执行步骤⑩；

⑨重复执行步骤①、②、④、⑤、⑥、⑦、⑧；

⑩控制模块控制电动舱门关闭。

2.一种机械手辅助的货物旋转式自动存取立体货柜，包括盖体、座体、货柜和取货箱，座体固定在支撑平台上，盖体可拆卸固定在座体上；盖体的两端均固定有封闭板；其特征在于：还包括转轴、驱动电机、支撑杆、滑轨、升降装置和机械爪；四根支撑杆阵列排布；盖体一侧的两根支撑杆顶部与一根滑轨焊接，另一侧的两根支撑杆顶部与另一根滑轨焊接；四根支撑杆底部均与支撑平台焊接；所述的转轴通过轴承支承在轴承座上，轴承座固定在座体上；驱动电机的底座与盖体固定，驱动电机的输出轴与转轴固定；货柜置于盖体和座体内，并固定在转轴上；盖体的底部设有弧形面，座体顶部设有弧形面，两弧形面与圆形货柜的径向间距相等，均小于10mm；所述盖体的侧部开设有货物存放口，盖板底部与盖体位于货物存放口下方位置处通过铰链连接；盖板顶部与盖体通过锁连接；所述盖体的顶部开设取货舱口；取货舱口处设置电动舱门；所述的货柜设有沿周向均布的n个存货区域，每块存货区域由m个储存舱体组成，n≥6，m≥6，相邻储存舱体之间通过隔板分隔；所述座体的一端设有取货箱，取货箱固定在支撑平台上；前部的封闭板上设有控制面板，控制面板与控制模块通讯连接，驱动电机的控制信号端与控制模块连接；电动舱门由控制模块控制；

所述的升降装置包括双轴电机、滑轮和滑块；所述双轴电机的底座与滑块固定，双轴电机的两端输出轴上均固定有滑轮，两个滑轮与两根滑轨分别构成滑动副；双轴电机的控制信号端与控制模块连接；

所述的机械爪包括电动推杆、步进电机、丝杠、基座、连杆和爪子；所述电动推杆的缸体固定在滑块底部，步进电机的底座固定在电动推杆的活塞杆上；步进电机的输出轴与丝杠固定；基座与丝杠构成螺旋副；四根连杆的一端均与基座铰接，另一端与四个爪子中部分别铰接；四个爪子沿周向均布，尾部均与步进电机的底座铰接；步进电机的控制信号端均与控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种机械手辅助的货物旋转式自动存取立体货柜，其特征在于：所述支承转轴的轴承由端盖轴向限位，端盖与封闭板通过螺钉连接。

4.根据权利要求2所述的一种机械手辅助的货物旋转式自动存取立体货柜，其特征在于：所述的取货箱内设有缓冲垫。