本實用新型涉及一種物流存儲設(shè)備的技術(shù)，具體地說是一種存取貨物的倉儲貨柜。

背景技術(shù)：

貨柜，是存儲物料的設(shè)備，尤其對儲存電子元器件、機(jī)械加工零件、檔案書籍、SMD盤料、IC芯片盒裝料、電力用電表、PCB板等散裝物料、整盒物料等精密物料而言，其物料存取功能的好與差，十分重要。

傳統(tǒng)的物料存儲貨柜，為多行多列的貨架式結(jié)構(gòu)，物料擺放在該多行多列的貨架上。傳統(tǒng)貨柜的缺點：由于物料的品種多，所需要的貨架必然多，設(shè)備占地面積大；在查找物料時，需人工尋找，費(fèi)時費(fèi)力；在盤點以及查詢庫存情況時，需要投入大量的人力、時間；另外，由于貨架擺放密集，死角不易于打掃，物料長期在敞開式的環(huán)境中存放，容易集聚灰塵或受環(huán)境影響而受潮或氧化等，…。傳統(tǒng)的倉儲業(yè)務(wù)，是以收取保管費(fèi)為商業(yè)模式，經(jīng)營者希望自己的倉庫總是滿滿的；而現(xiàn)代物流，其商業(yè)模式是建立在物流總成本的考核上，是以整合流程、協(xié)調(diào)上下游為目的，因此靜態(tài)庫存越少越好。

面對制造業(yè)大環(huán)境的改變：產(chǎn)品周期越來越短，多樣少量的生產(chǎn)方式等。庫存必須建立及執(zhí)行供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，借助電腦化、信息化將供應(yīng)商、制造商、客戶三者緊密聯(lián)合，共擔(dān)庫存風(fēng)險。

倉儲管理可以簡庫存的最優(yōu)控制部分，是確定倉庫的商業(yè)模式，即要（根據(jù)上一層設(shè)計的要求）確定本倉庫的管理目標(biāo)和管理模式，如果是供應(yīng)鏈上的一個執(zhí)行環(huán)節(jié)是成本中心，多以服務(wù)質(zhì)量、運(yùn)營成本為控制目標(biāo)，追求合理庫存甚至零庫存。

總之，傳統(tǒng)的貨架存儲倉庫已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代庫存的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服傳統(tǒng)倉儲貨柜存在的不足，提供一種智能倉儲貨柜及控制方法。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一、本實用新型之智能倉儲貨柜，主要包括：底座（1）、立體骨架（2）、貨格（4）、貨盒（10）、電氣柜（9）、出入貨裝置、操作臺（11）、搬運(yùn)貨叉智能移動裝置、倉儲貨柜的控制機(jī)構(gòu)、柜殼。

立體骨架（2）安裝固定在智能貨柜底座（1）上；立體骨架（2）設(shè)有多個從上至下逐行分布的貨盒托架（3），每兩個貨盒托架（3）組成一個貨格（4），其每個貨格內(nèi)裝有一個貨盒（10）；

平行于立體骨架（2）的中間位置上安裝固定有進(jìn)行可三維方向移動的搬運(yùn)貨叉智能移動裝置；

立體骨架（2）的前方之貨柜底座（1）上，其左右位置分別安裝有水平運(yùn)動裝置（7）和垂直運(yùn)動裝置（8），此兩種裝置組成了出入貨裝置，用于將放置在此裝置上的貨盒（10）送達(dá)物料臺；

電氣柜（9）位于立體骨架（2）一側(cè)之后部，用來為搬運(yùn)貨叉機(jī)構(gòu)及搬運(yùn)貨叉機(jī)構(gòu)的智能移動裝置和出入貨裝置提供驅(qū)動電源；

所述操作臺（11），位于立體骨架的最前端，其左右位置安裝有存貨或取貨用的物料平臺（15);左右物料平臺（15)分別安裝了一個掃描器（20），此掃描器用于對貨物條碼進(jìn)行掃描，讀取貨物信息；

操作臺（11）之中間位置，設(shè)有貨盒放置區(qū)（16），用于放置物料籃；

操作臺（11）上還設(shè)置有用于生成控制指令的控制臺、小票打印機(jī)（18）、條碼打印機(jī)（19）、指紋識別器（21）等。

所述用于搬運(yùn)貨叉機(jī)構(gòu)的智能移動裝置，包括：X軸線性模組（22）安裝固定在智能貨柜內(nèi)，上下平行共兩根，Y軸線性模組（23）安裝固定在X軸線性模組（22）的滑塊上，搬運(yùn)貨叉（5）安裝固定在Y軸線性模組（23）上，X軸傳動裝置（26）可驅(qū)動X軸線性模組（22）的滑塊做左右方向的直線運(yùn)動，既Y軸線性模組（23）可在X軸方向做左右方向的直線運(yùn)動，Y軸傳動裝置（25）可驅(qū)動Y軸線性模組（23）上的滑塊做上下方向的垂直運(yùn)動，即搬運(yùn)貨叉（5）可在Y軸方向做上下方向的垂直運(yùn)動。其中所述的X軸傳動裝置，Y軸傳動裝置，搬運(yùn)貨叉，均和設(shè)于智能移動裝置外部的控制系統(tǒng)相連。

該搬運(yùn)貨叉智能移動裝置，可沿三個方向移動并對不同位置的貨物進(jìn)行存取，從而有效地提高了對貨物的存取效率及對空間的利用率。且在X軸方向、Y軸方向采用線性模組，X軸伺服電機(jī)和Y軸伺服電機(jī)通過伺服驅(qū)動器控制，帶動X軸跟Y軸線性模組上的滑塊運(yùn)動，所以定位精準(zhǔn)，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小，提高了空間利用率及對貨物的存取效率，降低了儲運(yùn)損耗；

本實用新型之倉儲貨柜的控制機(jī)構(gòu)，由處理器控制運(yùn)行。所述處理器，即上位機(jī)（019），是連接安裝在控制臺觸摸一體機(jī)（17）或電氣柜（9）內(nèi)的下位機(jī)；由上位機(jī)生成的控制指令對下位機(jī)進(jìn)行控制。

所述電氣柜（9），內(nèi)部裝有：

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動搬運(yùn)貨叉的伺服驅(qū)動控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動用于搬運(yùn)貨叉智能移動裝置的X軸伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動用于搬運(yùn)貨叉智能移動裝置的Y軸伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動出入貨裝置的水平移動的伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動出入貨裝置的垂直移動的伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動左右物料臺，倉門電機(jī)的倉門驅(qū)動器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動電動天窗電機(jī)的控制器。

所述柜殼，系智能倉儲貨柜的外殼；整個柜殼包括操作臺（11）、左右側(cè)板（12）、頂蓋板（13）、維修門（14）。

二、智能倉儲貨柜的控制方法

該智能倉儲貨柜的控制方法，包括以下步驟：

1.智能倉儲貨柜的上位機(jī)根據(jù)本地指令，生成對下位機(jī)進(jìn)行控制的控制程序；

2.智能倉儲貨柜的下位機(jī)根據(jù)所述控制程序，控制搬運(yùn)貨叉的智能移動裝置進(jìn)行三維方向運(yùn)動，到達(dá)貨架上的任意一個貨格，以便將貨格內(nèi)的貨盒移動到所述出入貨裝置上去，或者將貨盒從出入貨裝置返回至貨格；

其中，下位機(jī)通過控制,用來驅(qū)動搬運(yùn)貨叉的智能移動裝置X軸伺服驅(qū)動器的輸出、用來驅(qū)動搬運(yùn)貨叉的智能移動裝置Y軸伺服驅(qū)動器的輸出、用來驅(qū)動搬運(yùn)貨叉的伺服驅(qū)動器的輸出，使智能移動裝置進(jìn)行三維方向;

其中，下位機(jī)通過控制用來驅(qū)動出入貨裝置，水平移動裝置（7）的伺服驅(qū)動器的輸出，用來驅(qū)動出入貨裝置，垂直移動裝置（8）的伺服驅(qū)動器的輸出，出入貨裝置將智能移動裝置輸送至出入貨裝置上的貨盒送達(dá)到物料平臺（15）的倉門位置下；

其中，下位機(jī)通過控制用來驅(qū)動左右物料臺（15）的倉門電機(jī)的倉門驅(qū)動器輸出，倉門打開可將所要存入或者取出的物料放置進(jìn)或取出物料盒；

其中，下位機(jī)通過控制用來驅(qū)動電動天窗的電機(jī)驅(qū)動器輸出。

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例之智能倉儲貨柜的骨架三維立體示意圖；

圖2為骨架的正視圖；

圖3為本實施例之智能倉儲貨柜的整體外形的三維立體示意圖；

圖4為智能倉儲貨柜的操作臺部位局部放大視圖；

圖5為搬運(yùn)貨叉的智能移動裝置正視圖；

圖6為本實用新型智能倉儲貨柜的電原理圖；

圖7為本實用新型智能倉儲貨柜的存貨控制流程圖；

圖8為本實用新型智能倉儲貨柜的取貨控制流程圖。

圖中，1是底座，2是立體骨架，3是貨盒托架，4是貨格，5是搬運(yùn)貨叉，6是搬運(yùn)貨叉的智能移動裝置，7是水平移動裝置，8是垂直移動裝置，9是電氣柜，10是貨盒，11是操作臺，12是左右側(cè)板，13是頂蓋板，14是維修門，15是物料平臺，16是貨盒放置區(qū)，17是觸摸一體機(jī)，18是小票打印機(jī)，19是條碼打印機(jī)，20是掃描器，21是指紋識別器，22是X軸線性模組，23是Y軸線性模組，25是Y軸傳動裝置，26是X軸傳動裝置。

具體實施方式

實施例 一種智能倉儲貨柜及控制方法

圖1～圖4，顯示了本實施例之智能倉儲貨柜的構(gòu)造：

圖1貨柜之骨架的立體構(gòu)造；圖2骨架的正視構(gòu)造；圖3貨柜的整體外形；圖4貨柜的操作臺部位。

立體骨架（2），安裝固定在智能貨柜底座（1）上；

立體骨架（2）上安裝有多個從上至下逐行分布的貨盒托架（3），每兩個貨盒托架（3）組成一個貨格（4），其每個貨格內(nèi)裝有一個貨盒（10）；

平行于立體骨架（2）的中間位置，安置有用來進(jìn)行三維方向移動的搬運(yùn)貨叉（5）及用于搬運(yùn)貨叉的智能移動裝置（6），搬運(yùn)貨叉（5）固定安裝在智能移動裝置（6）上；

立體骨架（2）前端之智能貨柜底座（1）上，其左右位置分別固定有水平運(yùn)動裝置（7）和垂直運(yùn)動裝置（8），此兩種裝置組成了出入貨裝置，用于將物料放置在此裝置上的貨盒（10）中，縱觀送達(dá)物料臺；

立體骨架（2）的后端（從出入貨裝置向立體骨架看去），在立體骨架（2）的左側(cè)后部位置安裝固定有電氣柜（9），此電氣柜用來為搬運(yùn)貨叉機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)貨叉機(jī)構(gòu)的智能移動裝置和出入貨裝置，提供驅(qū)動電源及控制；

智能貨柜的外部——柜殼，采用鈑金零件將立體骨架（2）及出入貨裝置包裹成型。柜殼整體分為：操作臺（11）、左右側(cè)板（12）、頂蓋板（13）、維修門（14）；

操作臺（11）的左右處，分別安裝有存貨或取貨用的物料平臺（15);左右物料平臺（15）上面，分別安裝有掃描器（20），此掃描器用于對貨物條碼進(jìn)行掃描，讀取貨物信息；

操作臺（11）的中間位置安裝有貨盒放置區(qū)（16），用于放置物料籃；

操作臺（11）上還設(shè)置有用于生成控制指令的控制臺，控制臺主要是用來輸入指令的輸入裝置即觸摸一體機(jī)（17）；

操作臺（11）上左側(cè)立面上安裝有小票打印機(jī)（18），用于打印每次存貨或取貨的貨物信息；

操作臺（11）上右側(cè)立面上安裝有條碼打印機(jī)（19），用于打印條碼，打印出來的條碼貼于要存入的貨物上面，此條碼可通過掃描器方便的讀取存入或取出的貨物信息；

操作臺（11）上右側(cè)立面上還安裝有指紋識別器（21），系統(tǒng)分配建立的操作者權(quán)限，通過指紋識別器（21）對操作者指紋的讀取，能夠讓具有操作權(quán)限的使用者快速登錄到智能倉儲貨柜的系統(tǒng)中去。

在智能倉儲貨柜中安裝有處理器（上位機(jī)），其安裝在控制臺觸摸一體機(jī)（17）或電氣柜（9）內(nèi)；上位機(jī)生成控制指令（驅(qū)動程序）對下位機(jī)進(jìn)行控制。

電氣柜（9）內(nèi)，安裝有：

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動搬運(yùn)貨叉的伺服驅(qū)動控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動用于搬運(yùn)貨叉智能移動裝置的X軸伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動用于搬運(yùn)貨叉智能移動裝置的Y軸伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動出入貨裝置的水平移動的伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動出入貨裝置的垂直移動的伺服控制器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動左右物料臺，倉門電機(jī)的倉門驅(qū)動器；

連接下位機(jī)的用來驅(qū)動電動天窗電機(jī)的控制器。

圖5顯示了本實施例之搬運(yùn)貨叉智能移動裝置的構(gòu)造，

該智能移動裝置位于立體骨架（2）上兩側(cè)貨盒托架（3）之間。

包括：X軸線性模組（22），安裝固定在智能貨柜內(nèi)，上下平行共兩根；Y軸線性模組（23）］安裝固定在X軸線性模組（22）的滑塊上，搬運(yùn)貨叉（5）安裝固定在Y軸線性模組（23）上。X軸傳動裝置（26）可驅(qū)動X軸線性模組（22）的滑塊做左右方向的直線運(yùn)動，即Y軸線性模組（23）可在X軸方向做左右方向的直線運(yùn)動，Y軸傳動裝置（25）可驅(qū)動Y軸線性模組（23）上的滑塊做上下方向的垂直運(yùn)動，既搬運(yùn)貨叉（5）可在Y軸方向做上下方向的垂直運(yùn)動。其中所述的X軸傳動機(jī)構(gòu)，Y軸傳動機(jī)構(gòu)，搬運(yùn)貨叉?zhèn)鲃訖C(jī)構(gòu)，均和設(shè)于智能移動裝置外部的控制系統(tǒng)相連。

智能移動裝置的X軸運(yùn)動單元（22）進(jìn)行三維方向的移動，可以到達(dá)貨架上的任意一個貨格（4），以便將貨格（4）上的貨盒（10）移動到出入貨裝置上（7）（8），或?qū)⒇浐校?0）從出入貨裝置（7）（8）上送回貨格（4）。

圖6顯示了本實用新型智能倉儲貨柜的電路原理，

上位機(jī)（即處理器）安裝在控制臺觸摸一體機(jī)（17）或電氣柜（9）內(nèi)機(jī)。上位機(jī)的控制指令對下位機(jī)進(jìn)行控制。

下位機(jī)連接有：用來驅(qū)動智能移動裝置的X軸電機(jī)（4）的X軸伺服驅(qū)動器，用來驅(qū)動智能移動裝置的Y軸電機(jī)（5）的Y軸伺服驅(qū)動器，用來驅(qū)動搬運(yùn)貨叉（5）伺服電機(jī)的貨叉伺服驅(qū)動器，用來驅(qū)動出入貨裝置（7）（8）伺服電機(jī)的伺服驅(qū)動器，用來驅(qū)動物料臺的倉門電機(jī)的倉門驅(qū)動器。

上位機(jī)的輸入裝置可以是鍵盤、觸摸屏、讀卡器模塊。另外上位機(jī)還可以有選擇的連接：指紋識別模塊、監(jiān)控錄像設(shè)備、大屏幕顯示模塊、打印機(jī)及無線通訊模塊。

下位機(jī)還可以有選擇的連接：原點信號傳感器、位置傳感器、稱重傳感器、防夾紅外光柵接收器、自檢測模塊。

電機(jī)的驅(qū)動器均安裝在電氣柜（9）內(nèi)。

圖7顯示了本實施例之智能倉儲貨柜的存貨控制流程，包括：

1）當(dāng)庫房管理員將貨物送達(dá)智能倉儲貨柜前時，首先管理員進(jìn)行身份驗證，若驗證密碼錯誤，存貨結(jié)束（存貨失?。?

2）若驗證密碼正確，掃描貨物條碼;

3）上位機(jī)將條碼進(jìn)行譯碼并生成相應(yīng)控制程序;

4）下位機(jī)接收到控制程序;

5）智能移動裝置回零（當(dāng)零點信號傳感器觸發(fā)時智能移動裝置回到零點）;

6）執(zhí)行控制程序，控制智能移動裝置運(yùn)動，當(dāng)位置傳感器觸發(fā)時，智能移動裝置到達(dá)指定貨位，取出貨盒;

7）智能移動裝置繼續(xù)運(yùn)動，到達(dá)出入貨裝置;

8）出入貨裝置上安裝有貨盒占位傳感器，當(dāng)檢測到空位時，智能移動裝置將貨盒放入至出入貨裝置上;

9）如貨盒狀態(tài)為“否”狀態(tài)，則出入貨裝置不動作;

10）如貨盒狀態(tài)為“是”狀態(tài)，出入貨裝置動作，將貨盒送達(dá)至物料臺，當(dāng)貨盒到位傳感器觸發(fā)時，倉門打開，管理員將所存貨物放入到貨盒內(nèi);

11）如貨盒狀態(tài)為“否”時，打開倉門（如一段時間仍沒有放入貨物，倉門將一直保持打開狀態(tài)，等待放入貨物，并發(fā)出提示音）;

12）如貨盒狀態(tài)為“是：時，關(guān)閉倉門，出入貨裝置動作，將存入貨物的貨盒從物料臺移至原始位置，原始位置傳感器觸發(fā)，智能移動裝置動作;

13）智能移動裝置將裝有貨物的貨盒放回原貨位;

14）智能移動裝置返回零點;

15）單件存貨結(jié)束。

圖8是本實用新型智能倉儲貨柜的取貨控制流程，包括：

1）當(dāng)管理員到達(dá)智能貨柜時，掃描器讀取取貨條碼;

2）上位機(jī)將讀取的取貨碼進(jìn)行譯碼，并生成相應(yīng)的控制程序;

3）下位機(jī)接收到相應(yīng)的控制程序;

4）智能移動裝置回零（當(dāng)零點信號傳感器觸發(fā)時智能移動裝置回到零點）;

5）執(zhí)行控制程序，控制智能移動裝置運(yùn)動，當(dāng)位置傳感器觸發(fā)時，智能移動裝置到達(dá)指定貨位，取出貨盒;

6）智能移動裝置繼續(xù)運(yùn)動，到達(dá)出入貨裝置;

7）出入貨裝置上安裝有貨盒占位傳感器，當(dāng)檢測到空位時，智能移動裝置將貨盒放入至出入貨裝置上;

8）如貨盒狀態(tài)為“否”狀態(tài)，則出入貨裝置不動作;

9）如貨盒狀態(tài)為“是”狀態(tài)，出入貨裝置動作，將貨盒送達(dá)至物料臺，當(dāng)貨盒到位傳感器觸發(fā)時，倉門打開，管理員將所取貨物取出;

10）如貨盒狀態(tài)為“否”時，打開倉門（如一段時間仍沒有放入貨物，倉門將一直保持打開狀態(tài)，等待取出貨物，并發(fā)出提示音）;

11）如貨盒狀態(tài)為“是：時，關(guān)閉倉門，出入貨裝置動作，將存入貨物的貨盒從物料臺移至原始位置，原始位置傳感器觸發(fā)，智能移動裝置動作;

12）智能移動裝置將裝有貨物的貨盒放回原貨位;

13）智能移動裝置返回零點;

14）單件取貨結(jié)束。

盡管上文對本實用新型做了詳細(xì)的說明，但本實用新型不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實用新型的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本實用新型的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)理解為落入本實用新型的保護(hù)范圍。