一种图书自动存取装置及方法

1.一种图书自动存取装置，其包括输送系统，设置在所述输送系统两侧的存放系统，用于实现待输送货物在所述输送系统和存放系统之间存或取作业的分拣系统，以及用于向所述分拣系统自动分配位置指令的控制系统；其特征在于：所述分拣系统包括轨道单元，沿所述轨道单元实现x、y、z三个方向运动的导向单元以及紧固连接在所述导向单元一端的存取单元；其中，所述存取单元包括输送单元本体，设置在所述输送单元本体下方的输送单元，设置在所述存取单元本体一端的可翻转单元；所述导向单元通过设置在所述轨道单元一侧的丝杠螺母单元完成升降作业；所述输送单元包括两组平行设置在所述存取单元本体两端下方的输送电机，每一组所述输送电机的数量均为两个，每一组所述输送电机的输出轴之间均设置一传送带，所述存取本体单元的下表面水平紧固设置一电磁铁，每一所述传送带的一端均与其垂直设置一推板，每一所述推板的内侧均紧固设置另一电磁铁，所述推板由推送电机驱动。
2.如权利要求1所述的一种图书自动存取装置，其特征在于：所述可翻转单元包括通过旋转轴转动连接在所述存取单元本体一端的摆臂，所述摆臂上设置有与其平行的另一传送带，所述摆臂由摆臂电机驱动，所述另一传送带由所述输送电机驱动；所述摆臂通过所述旋转轴完成90°的旋转。
3.如权利要求1或2所述的一种图书自动存取装置，其特征在于：所述存放系统采用牛腿式货架，所述货架能够根据待输送的货物尺寸调整其间距。
4.如权利要求1或2所述的一种图书自动存取装置，其特征在于：所述待输送的货物采用料箱装载，所述料箱采用长方形结构，长边的其中一面开口用于书籍的放入，两个短边和上面设有铁片。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的图书自动存取装置的存取方法，分为存储和取货两种工况，其中，存储方法包括以下步骤：
1)输送系统将装有书籍的料箱顺序输送至巷道区；
2)控制单元自动分配料箱位置信号，触发分拣系统启动，分拣系统行驶至料箱的正上方停止；
3)电磁铁通电，电磁铁将料箱提起至存取单元；
4)存取单元的摆臂由水平位置小摆到垂直位置，电磁铁断电，料箱落在传送带上；
5)分拣系统根据控制单元发出的指令，将料箱升或降至空货位，启动传动带和推板，推动料箱脱离存取单元，并进入空货位；
6)更新控制单元的货位信息，完成存储；
取货方法包括以下步骤：
1)控制单元自动分配取货指令给分拣系统，使分拣系统对准待取货位；
2)启动推板，使其接近料箱，另一电磁铁通电，短面安装有贴片的料箱受电磁吸力被拉出；
3)待料箱靠近处于垂直位置的摆臂上的输送带时，输送带运动将料箱拉倒存取单元平台上；
4)分拣系统定位到下方输送线的空位区，存取单元上的电磁铁通电，将料箱抬升，摆臂摆动，电磁铁断电，将料箱放下；
5)更新控制单元的取货信息，完成书籍出货架作业。

一种图书自动存取装置及方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于物流自动化装备技术领域，具体涉及一种图书及类似产品的自动存取装置及方法。\n背景技术\n[0002] 近几年，随着图书行业发展的越来越迅速，对自动化的需求也越来越高。由于图书品类较多、厚薄不一以及大小不同，对存取装置的多样化以及适应性要求很高，而现有的图书自动化存取装置较少，因此不能满足市场的刚性需求。特别是薄书的存取，对存取装置的定位提出更高高的要求。\n[0003] 现有技术公开发明的图书自取存取装置，主要是通过机械手来抓取物品，虽然能够实现全自动化的存取作业方式，但是由于图书品类较多、厚薄不一以及大小不同等原因，因此机械手抓取图书定位精度不高，容易出现空抓或错抓的问题。\n[0004] 现有技术还公开了通过设置密集货架，利用巷道母车、巷道子车存取密集货架上的图书方式完成图书的自动化存取。由于图书这种多品规、低频率的出入库作业，采用上述存取方式会导致设备成本太高以及部分动力装置显得有些浪费资源等缺陷。\n[0005] 因此，面对图书存取这种特殊行业，亟待开发一种低成本、高效率以及高精度的自动存取装置来解决当前存在的一些问题。\n发明内容\n[0006] 针对上述技术问题，本发明提出一种能够有效地提高图书出入库及分拣作业效率、降低误差率、减少设备的资源浪费、提高关键环节的定位精度的图书自动存取装置及方法。\n[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种图书自动存取装置，其包括输送系统，设置在所述输送系统两侧的存放系统，用于实现待输送货物在所述输送系统和存放系统之间存或取作业的分拣系统，以及用于向所述分拣系统自动分配位置指令的控制系统；其特征在于：所述分拣系统包括轨道单元，沿所述轨道单元实现x、y、z三个方向运动的导向单元以及紧固连接在所述导向单元一端的存取单元；其中，所述存取单元包括输送单元本体，设置在所述输送单元本体下方的输送单元，设置在所述存取单元本体一端的可翻转单元。\n[0008] 所述导向单元通过设置在所述轨道单元一侧的丝杠螺母单元完成升降作业。\n[0009] 所述输送单元包括两组平行设置在所述存取单元本体两端下方的输送电机，每一组所述输送电机的数量均为两个，每一组所述输送电机的输出轴之间均设置一传送带，所述存取本体单元的下表面水平紧固设置一电磁铁，每一所述传送带的一端均与其垂直设置一推板，每一所述推板的内侧均紧固设置另一电磁铁，所述推板由推送电机驱动。\n[0010] 所述可翻转单元包括通过旋转轴转动连接在所述存取单元本体一端的摆臂，所述摆臂上设置有与其平行的另一传送带，所述摆臂由摆臂电机驱动，所述另一传送带由所述输送电机驱动；所述摆臂通过所述旋转轴完成90°的旋转。\n[0011] 所述存放系统采用牛腿式货架，所述货架能够根据待输送的货物尺寸调整其间距。\n[0012] 所述待输送的货物采用料箱装载，所述料箱采用长方形结构，长边的其中一面开口用于书籍的放入，两个短边和上面设有铁片。\n[0013] 一种图书自动存取装置的存取方法，分为存储和取货两种工况，其中，存储方法包括以下步骤：1)输送系统将装有书籍的料箱顺序输送至巷道区；2)控制单元自动分配料箱位置信号，触发分拣系统启动，分拣系统行驶至料箱的正上方停止；3)电磁铁通电，电磁铁将料箱提起至存取单元；4)存取单元的摆臂由水平位置小摆到垂直位置，电磁铁断电，料箱落在传送带上；5)分拣系统根据控制单元发出的指令，将料箱升或降至空货位，启动传动带和推板，推动料箱脱离存取单元，并进入空货位；6)更新控制单元的货位信息，完成存储；\n[0014] 取货方法包括以下步骤：1)控制单元自动分配取货指令给分拣系统，使分拣系统对准待取货位；2)启动推板，使其接近料箱，另一电磁铁通电，短面安装有贴片的料箱受电磁吸力被拉出；3)待料箱靠近处于垂直位置的摆臂上的输送带时，输送带运动将料箱拉倒存取单元平台上；4)分拣系统定位到下方输送线的空位区，存取单元上的电磁铁通电，将料箱抬升，摆臂摆动，电磁铁断电，将料箱放下；5)更新控制单元的取货信息，完成书籍出货架作业。\n[0015] 本发明由于采用以上技术方案，其达到的技术效果为：本发明从实际存在的问题出发，能够有效地解决大小不一、厚薄不均的书籍的存取作业，设备结构简单，作业流程清晰，提高了出入库及分拣作业效率，降低了误差率，所述装置定位精度要求不高，成本降低，简单高效，能进行出入库排序，减少后续环节，可以实现对图书及印刷出版物存储和分拣的全自动化作业。\n附图说明\n[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0017] 图1是本发明图书自动存取装置的整体结构示意图；\n[0018] 图2是本发明图书自动存取装置的拣选车的结构示意图；\n[0019] 图3是本发明拣选车的存取单元的结构示意图；\n[0020] 图4是图3的侧视示意图；\n[0021] 图5是本发明存取单元的可翻转输送单元的结构示意图。\n具体实施方式\n[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。\n[0023] 如图1所示，本发明包括输送系统1，设置在输送系统1两侧的货架2，用于实现料箱在输送系统1与货架2之间的存或取作业的拣选车3，以及用于向拣选车3自动分配存或取具体位置指令的控制系统(图中未示出)。\n[0024] 如图2所示，拣选车3包括竖直紧固连接在地面上的轨道单元30，能够沿轨道单元\n30实现x、y、z三个方向运动的导向单元31，平行设置在轨道单元30一侧的丝杠螺母单元32，以及紧固连接在导向单元31一端的存取单元33。导向单元31和丝杠螺母单元32配合使用完成存取单元33在轨道单元30上的升降作业。\n[0025] 如图3、图4所示，存取单元32包括存取单元本体320，两组平行设置在存取单元本体320两端下方的输送电机321，每一组输送电机321的数量均为两个，每一组输送电机321的输出轴之间均设置一传送带322，存取本体单元320的下表面水平紧固设置一电磁铁323，每一传送带322的一端均与其垂直设置一推板324，每一推板324的内侧均紧固设置另一电磁铁(图中未示出)，推板324由推送电机325驱动。用于实现料箱抓取与货架的料箱交接。\n[0026] 如图5所示，存取单元32还包括通过一旋转轴326转动连接在存取单元本体320一端的摆臂327，摆臂327上设置有与其平行的传送带328，摆臂327由摆臂电机328驱动，传送带329由输送电机321驱动。摆臂327通过旋转轴326能够完成90°的旋转，即能够从水平位置旋转至垂直位置，或者从垂直位置旋转至水平位置。\n[0027] 作为一种优选方式，货架2采用牛腿式货架，根据料箱类别可以调整货架2间的距离，以提高存储密度。\n[0028] 作为一种优选方式，本发明所用的料箱4作为书籍的载体，根据不同书籍进行尺寸合理归类，设计多种不同的大小，以规范存取操作，料箱4为长方形结构，长边的其中一面开口用于书籍的放入，两个短边和上面设有铁片。\n[0029] 作为一种优选方式，导向单元31的升降方式可以采用同步带、链条或钢丝绳等方式。\n[0030] 如图1和图5所示，基于图书自动存取装置的存取方法，分为存储和取货两种工况，其中存储方法包括以下步骤：\n[0031] 1)输送线5将装有书籍的料箱4顺序输送至巷道区；\n[0032] 2)控制单元自动分配料箱4位置信号，触发拣选车3启动，拣选车行驶至料箱4的正上方停止；\n[0033] 3)电磁铁323通电，电磁铁323将料箱4提起至存取单元32；\n[0034] 4)存取单元32的摆臂327由水平位置小摆到垂直位置，电磁铁323断电，料箱4落在传送带322上；\n[0035] 5)拣选车3根据控制单元发出的指令，将料箱4升或降至空货位，启动传动带322和推板324，推动料箱4脱离存取单元32，并进入空货位。\n[0036] 6)更新控制单元的货位信息，完成存储。\n[0037] 取货方法包括以下步骤：\n[0038] 1)控制单元自动分配取货指令给拣选车3，使拣选车3对准待取货位；\n[0039] 2)启动推板324，使其接近料箱，另一电磁铁通电，短面安装有贴片的料箱4受电磁吸力被拉出；\n[0040] 3)待料箱4靠近处于垂直位置的摆臂327上的输送带328时，输送带运动将料箱4拉倒存取单元32平台上；\n[0041] 4)拣选车3定位到下方输送线5的空位区，存取单元32上的电磁铁323通电，将料箱\n4抬升，摆臂327摆动，电磁铁323断电，将料箱4放下；\n[0042] 5)更新控制单元的取货信息，完成书籍出货架作业。\n[0043] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。