一种智能仓储系统及其控制方法
专利汇可以提供一种智能仓储系统及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种智能仓储系统及其控制方法，该系统包括货架、七轴机械手、上料台和控制单元，货架用于储存产品，上料台用于向七轴机械手提供待上架产品以及接收由七轴机械手运送来的待出库产品，七轴机械手包括执行机构和视觉识别模 块 ，执行机构用于抓取和运送产品，视觉识别模块用于通过拍摄获取产品的信息，控制单元与视觉识别模块和执行机构相连，控制单元根据视觉识别模块对上料台上的产品拍摄获取的信息，控制七轴机械手的执行机构抓取产品并运送到货架的对应 位置 上，以及根据用户指令控制七轴机械手的执行机构从货架上取出对应的产品并运送到上料台上。系统的自动化程度高，可以显著提高生产效率，并可以适应多种产品的自动化仓储需求。，下面是一种智能仓储系统及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种智能仓储系统，其特征在于，包括货架、七轴机械手、上料台和控制单元，所述货架用于储存产品，所述上料台用于向所述七轴机械手提供待上架产品以及接收由所述七轴机械手运送来的待出库产品，所述七轴机械手包括执行机构和视觉识别模块，所述执行机构用于抓取和运送产品，所述视觉识别模块用于通过拍摄获取产品的信息，所述控制单元与所述视觉识别模块和所述执行机构相连，所述控制单元根据所述视觉识别模块对所述上料台上的产品拍摄获取的信息，控制所述七轴机械手的所述执行机构抓取产品并运送到所述货架的对应位置上，以及根据用户指令控制所述七轴机械手的所述执行机构从所述货架上取出对应的产品并运送到所述上料台上。
2.如权利要求1所述的智能仓储系统，其特征在于，还包括自动引导小车和加工区，所述自动引导小车用于接收由所述七轴机械手抓取的产品并运输至所述加工区，以及从所述加工区将加工完成的产品运送回所述货架。
3.如权利要求1至2任一项所述的智能仓储系统，其特征在于，所述七轴机械手的所述执行机构包括底架、导轨、齿条、运动机构、六轴机械手和控制机构，所述导轨沿所述底架的长度方向设置在所述底架上，所述齿条沿所述导轨的方向安装在所述底架上，所述运动机构包括安装在所述导轨上的运动底板以及安装在所述运动底板上的伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有齿轮，所述齿轮与所述齿条相配合，所述伺服电机驱动所述齿轮转动来使所述运动机构在所述导轨上运动，所述六轴机械手和所述控制机构安装在所述运动机构上，所述运动机构和所述导轨构成沿所述底架的长度方向上的机械手第七轴，所述六轴机械手随着所述运动机构在所述导轨上进行移动而实现七轴机械手搬运功能。
4.如权利要求3所述的七轴机械手搬运设备，其特征在于，所述底架上设置有阻挡机构，所述阻挡机构包括阻挡底板、阻挡垫块和阻挡立板，所述阻挡底板安装在所述底架的两端，所述阻挡垫块和所述阻挡立板固定在所述阻挡底板上，所述阻挡垫块的正面朝向所述运动机构，所述阻挡立板连接固定所述阻挡垫块的后方。
5.如权利要求1至4任一项所述的智能仓储系统，其特征在于，所述七轴机械手的所述执行机构包括六轴机械手，所述六轴机械手设置有机械手夹具，所述机械手夹具包括夹爪安装板和夹爪，所述夹爪安装板安装在所述六轴机械手的末端，所述夹爪安装在所述夹爪安装板的底部，所述视觉识别模块以与所述夹爪安装板相连的悬臂式结构设置在所述夹爪安装板的外侧，且所述悬臂式结构经配置使所述视觉识别模块的拍摄方向与所述夹爪安装板的垂直方向一致，与所述夹爪的开合方向相垂直，其中，所述控制单元还根据所述视觉识别模块的拍摄信息对所述待夹取产品相对于所述夹爪的位置进行定位，并根据定位情况控制所述六轴机械手对所述夹爪进行移动位置补偿，以使所述夹爪准确夹取产品。
6.如权利要求5所述的智能仓储系统，其特征在于，所述悬臂式结构包括：
相机、光源、视觉安装板、相机连接板和相机安装板，所述视觉安装板安装在所述夹爪安装板的侧面，所述相机安装板通过所述相机连接板与所述视觉安装板连接，所述相机固定在所述相机安装板上，所述光源固定在所述视觉安装板上；
连接所述视觉安装板和所述夹爪安装板的视觉加强板，所述视觉安装板竖直安装于所述夹爪安装板的侧面，所述视觉加强板竖直设置在所述夹爪安装板的顶面，整体呈直角三角形或直角梯形，所述视觉加强板的底部与所述夹爪安装板相连，所述视觉加强板的侧部与所述视觉安装板相连；
固定在所述视觉安装板的下端的光源安装板，所述光源安装在所述光源安装板上，位于所述相机的外侧，所述光源安装板为环绕于所述相机的外围的环形结构，安装在环形结构的所述光源安装板上的所述光源形成围绕所述相机的光源。
7.如权利要求5所述的智能仓储系统，其特征在于，所述机械手夹具包括对称设置在所述夹爪安装板的底部两端的两组所述夹爪，所述夹爪包括夹爪气缸、第一夹块组件和第二夹块组件，所述夹爪气缸固定在所述夹爪安装板的底部，所述夹爪气缸的两端分别设置有第一活塞组件和第二活塞组件，所述第一夹块组件和所述第二夹块组件分别与所述第一活塞组件和所述第二活塞组件相耦合，并且在所述第一活塞组件和所述第二活塞组件的驱动下，所述第一夹块组件和所述第二夹块组件在所述夹爪气缸的下方进行相互靠近或远离的移动，所述第一夹块组件和所述第二夹块组件的相对面上分别设置有夹紧垫块。
8.如权利要求1至7任一项所述的智能仓储系统，其特征在于，所述视觉识别模块包括CCD相机。
9.如权利要求1至8任一项所述的智能仓储系统，其特征在于，所述上料台包括上料台机架、气缸、进料挡料板、进料光电传感器、输送线、出料光电传感器和出料挡料板，所述气缸安装在所述上料台机架的两侧并连接所述进料挡料板，所述进料挡料板以可上下活动的方式设置，所述进料光电传感器和所述出料光电传感器与所述控制单元相连，当所述进料光电传感器感应到所述输送线输送产品进来时，所述控制单元控制所述气缸顶升所述进料挡料板以阻挡限位产品，当所述出料光电传感器感应到所述输送线输送产品出来时，所述控制单元控制所述输送线停止工作，所述出料挡料板用于挡住产品。
10.一种智能仓储系统的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1至9任一项所述的智能仓储系统进行仓储控制。
一种智能仓储系统及其控制方法
技术领域
背景技术
业智能化实现形式，通过智能仓储系统与人的合作共事，去扩大、延伸在仓储作业过程中的
劳动。智能仓储的应用，保证了货品仓储管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业
及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。通过科学的编码，还可方便的
对库存货物的批次，保质期等进行管理。
商品，但是，这种智能仓储机器人只能搬运整个货架，对自身的承重等性能要求较高，成本
较高，货架的高度、重量等也受到限制，工作人员在货架上寻找需要加工的产品，效率较低。
发明内容
送来的待出库产品，所述七轴机械手包括执行机构和视觉识别模块，所述执行机构用于抓
取和运送产品，所述视觉识别模块用于通过拍摄获取产品的信息，所述控制单元与所述视
觉识别模块和所述执行机构相连，所述控制单元根据所述视觉识别模块对所述上料台上的
产品拍摄获取的信息，控制所述七轴机械手的所述执行机构抓取产品并运送到所述货架的
对应位置上，以及根据用户指令控制所述七轴机械手的所述执行机构从所述货架上取出对
应的产品并运送到所述上料台上。
述货架。
向安装在所述底架上，所述运动机构包括安装在所述导轨上的运动底板以及安装在所述运
动底板上的伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有齿轮，所述齿轮与所述齿条相配合，所
述伺服电机驱动所述齿轮转动来使所述运动机构在所述导轨上运动，所述六轴机械手和所
述控制机构安装在所述运动机构上，所述运动机构和所述导轨构成沿所述底架的长度方向
上的机械手第七轴，所述六轴机械手随着所述运动机构在所述导轨上进行移动而实现七轴
机械手搬运功能。
上，所述阻挡垫块的正面朝向所述运动机构，所述阻挡立板连接固定所述阻挡垫块的后方。
末端，所述夹爪安装在所述夹爪安装板的底部，所述视觉识别模块以与所述夹爪安装板相
连的悬臂式结构设置在所述夹爪安装板的外侧，且所述悬臂式结构经配置使所述视觉识别
模块的拍摄方向与所述夹爪安装板的垂直方向一致，与所述夹爪的开合方向相垂直，其中，
所述控制单元还根据所述视觉识别模块的拍摄信息对所述待夹取产品相对于所述夹爪的
位置进行定位，并根据定位情况控制所述六轴机械手对所述夹爪进行移动位置补偿，以使
所述夹爪准确夹取产品。
机固定在所述相机安装板上，所述光源固定在所述视觉安装板上；
角三角形或直角梯形，所述视觉加强板的底部与所述夹爪安装板相连，所述视觉加强板的
侧部与所述视觉安装板相连；
形结构的所述光源安装板上的所述光源形成围绕所述相机的光源。
板的底部，所述夹爪气缸的两端分别设置有第一活塞组件和第二活塞组件，所述第一夹块
组件和所述第二夹块组件分别与所述第一活塞组件和所述第二活塞组件相耦合，并且在所
述第一活塞组件和所述第二活塞组件的驱动下，所述第一夹块组件和所述第二夹块组件在
所述夹爪气缸的下方进行相互靠近或远离的移动，所述第一夹块组件和所述第二夹块组件
的相对面上分别设置有夹紧垫块。
所述控制单元相连，当所述进料光电传感器感应到所述输送线输送产品进来时，所述控制
单元控制所述气缸顶升所述进料挡料板以阻挡限位产品，当所述出料光电传感器感应到所
述输送线输送产品出来时，所述控制单元控制所述输送线停止工作，所述出料挡料板用于
挡住产品。
品，且货架尺寸不受限制。本发明的智能仓储系统具有高自动化程度，高速、高精度、方便、快捷，高运动稳定性等优点。由于设备的自动化程度高，可以显著提高生产效率，并节省了
人员劳动，其适用范围广，可以适应多种产品的自动化仓储需求。
具体实施方式
作用也可以是用于电路/信号连通作用。
构和视觉识别模块206，所述执行机构用于抓取和运送产品，所述视觉识别模块206用于通
过拍摄获取产品的信息，所述控制单元与所述视觉识别模块206和所述执行机构相连，所述
控制单元根据所述视觉识别模块206对所述上料台5上的产品拍摄获取的信息，控制所述七
轴机械手2的所述执行机构抓取产品并运送到所述货架1的对应位置上，以及根据用户指令
控制所述七轴机械手2的所述执行机构从所述货架1上取出对应的产品并运送到所述上料
台5上。本发明实施例中，控制单元可以是上位机，也可以是独立布置的处理与控制器件，例如，可以是设置在七轴机械手或上料台上的处理器，还可以是包括了上位机和其他处理器
的组合。用户可以通过与控制单元相连的人工操作面板6输入用户指令。
工区8将加工完成的产品运送回所述货架1。
102通过所述货架连接板103连接，所述地脚安装块103固定在所述货架1的底部四周，所述
脚杯106安装在所述货架1的底部，用于对所述货架1起支撑作用，所述脚轮105安装在所述
脚杯106的内侧。
上，所述运动机构包括安装在所述导轨202上的运动底板214以及安装在所述运动底板214
上的伺服电机210，所述伺服电机210的输出端安装有齿轮，所述齿轮与所述齿条203相配
合，所述伺服电机210驱动所述齿轮转动来使所述运动机构在所述导轨202上运动，所述六
轴机械手205安装在所述运动机构上，所述控制机构可采用控制柜204的形式安装在所述运
动机构上，所述运动机构和所述导轨202构成沿所述底架201的长度方向上的机械手第七
轴，所述六轴机械手205随着所述运动机构在所述导轨202上进行移动而实现七轴机械手搬
运功能。
的两端，所述阻挡垫块和所述阻挡立板固定在所述阻挡底板上，所述阻挡垫块的正面朝向
所述运动机构，所述阻挡立板连接固定所述阻挡垫块的后方。
爪安装板412和夹爪411，所述夹爪安装板412安装在所述六轴机械手205的末端，所述夹爪
411安装在所述夹爪安装板412的底部，所述视觉识别模块206以与所述夹爪安装板412相连
的悬臂式结构设置在所述夹爪安装板412的外侧，且所述悬臂式结构经配置使所述视觉识
别模块206的拍摄方向与所述夹爪安装板412的垂直方向一致，与所述夹爪411的开合方向
相垂直，其中，所述控制单元还根据所述视觉识别模块206的拍摄信息对所述待夹取产品相
对于所述夹爪411的位置进行定位，并根据定位情况控制所述六轴机械手205对所述夹爪
411进行移动位置补偿，以使所述夹爪411准确夹取产品。
417固定在所述相机安装板416上，所述光源418固定在所述视觉安装板414上；连接所述视
觉安装板414和所述夹爪安装板412的视觉加强板413，所述视觉安装板414竖直安装于所述
夹爪安装板412的侧面，所述视觉加强板413竖直设置在所述夹爪安装板412的顶面，整体呈
直角三角形或直角梯形，所述视觉加强板413的底部与所述夹爪安装板412相连，所述视觉
加强板413的侧部与所述视觉安装板414相连；固定在所述视觉安装板414的下端的光源安
装板419，所述光源418安装在所述光源安装板419上，位于所述相机的外侧，所述光源安装
板419为环绕于所述相机的外围的环形结构，安装在环形结构的所述光源安装板419上的所
述光源418形成围绕所述相机的光源。
模块206拍摄的图像对待夹取对象相对于夹爪的位置进行定位，并根据定位情况控制机械
手对夹爪进行移动位置补偿，可以使夹爪刚好准确夹取到待夹取对象，并提高夹取速度和
效率。使用上述实施例可以实现对各种产品的精准定位，有效解决前后夹取操作的产品尺
寸或位置不一时，对产品的定位难以做到精准，导致夹取不准确，夹取效率不高的难题，以
及损伤产品的隐患等问题，完成对产品的方便、快速、准确、安全的夹取，由此，可以大大提高机械手夹具的自动化操作水平以及其操作的快捷性、安全性与可靠性。
件和第二夹块组件，每个夹块组件包括安装块4112和夹块4113，所述夹爪气缸固定在所述
夹爪安装板的底部，所述夹爪气缸的两端分别设置有第一活塞组件和第二活塞组件，所述
第一夹块组件和所述第二夹块组件分别与所述第一活塞组件和所述第二活塞组件相耦合，
并且在所述第一活塞组件和所述第二活塞组件的驱动下，所述第一夹块组件和所述第二夹
块组件在所述夹爪气缸的下方进行相互靠近或远离的移动，所述第一夹块组件和所述第二
夹块组件的夹块4113相对面上分别设置有夹紧垫块4114。本实施例的夹具设计，结构简单
紧凑，夹取产品方便可靠。
502安装在所述上料台机架501的两侧并连接所述进料挡料板503，所述进料挡料板503以可
上下活动的方式设置，所述进料光电传感器504和所述出料光电传感器507与所述控制单元
相连，当所述进料光电传感器504感应到所述输送线506输送产品进来时，所述控制单元控
制所述气缸502顶升所述进料挡料板503以阻挡限位产品，当所述出料光电传感器507感应
到所述输送线506输送产品出来时，所述控制单元控制所述输送线506停止工作，所述出料
挡料板508用于挡住产品。
机械手2首先利用CCD视觉识别模块206将产品进行识别扫描，如产品实际信息与人工输入
信息不相匹配，则上料台5进行出料处理，人工重新输入产品信息。如产品信息与人工输入
的一致，则七轴机械手2将产品夹取搬送至货架1的指定位置。货架1的每一个位置设有对应
的产品的信息，以便于产品的出库。当智能仓储系统的上位机接收到订单信息时，上位机给
七轴机械手2发取料命令。AGV小车7停在智能仓储系统的取料点位置。七轴机械手2从货架1
对应的位置取出产品，放入至AGV小车7上。AGV小车7停止时可能存在一些位置偏差，而七轴
机械手2上的CCD视觉识别模块206进行位置拍照识别，然后七轴机械手2作出相应的位置补
偿，当位置补偿计算完成后，七轴机械手2将产品准确放入AGV小车7上。AGV小车7将产品根
据对应的轨迹运送至加工区4进行加工。当加工完成后，AGV小车7再将产品运送回仓储系统
中的货架1进行储存。当AGV小车7没有工作任务时，智能仓储系统的上位机发送命令让AGV
小车7根据对应轨迹行走至充电桩8位置进行待命，另一方面，也可以对AGV小车7进行充电
处理，以防止AGV小车7电量不足时长时间充电影响生产。人工操作面板6可对智能仓储系统
进行出库处理，当需要产品进行出库时，在人工操作面板6输入对应的产品信息，七轴机械
手2从货架1对应的位置取出产品，放入自上料台5上，上料台5的输送线506自动将产品进行
输送出来。整个智能仓储系统周围利用防护栏3进行包围，以进行安全生产。防护栏3上设有
三色报警灯、安全开关、微动开关、急停按钮等。等整个智能仓储系统运行未按照正常轨迹
运行时，三色报警灯进行报警提醒作业员需要进行系统维护。安全开关、微动开关及急停按
钮都是为了处理突发情况需要维护时保护人身安全。防护栏3的上半部和下半部分别采用
亚克力板和钣金封装，利用亚克力板的透明性，可以随时观察整个智能仓储系统的运行情
况。
货架1长度过长，不方便搬运的问题。方通架102有多层，可以放多层的产品101。在两个方通架102连接处，用货架连接板103进行连接锁紧。地脚安装块104固定在货架1的四周，安装完
成后进行打地脚处理，以便于货架1不产生位置移动。脚杯106是对整个货架1起支撑作用，
在脚杯106的里侧安装有脚轮105。脚轮105是方便于货架1搬送。
202的内侧，安装有齿条203，伺服电机210输出端的齿轮与齿条203啮合，带动整个运动系统
使六轴机械手205在底架201上进行左右运动。伺服电机210安装在运动系统的底板上，上面
设有六轴机械手205及控制柜204。控制柜204控制整个七轴机械手2的运动情况，对上连接
着整个智能仓储系统的上位机。CCD视觉识别模块206及机械手夹具207安装在六轴机械手
205的旋转轴上，随着六轴机械手205一起运动。当七轴机械手2需要进行产品出入库时，伺
服电机210控制六轴机械手205到相应位置，通过六轴机械手205的运动，让CCD视觉识别模
块206对产品进行扫描识别，再由机械手夹具207对产品进行夹取出入库。阻挡机构208安装
在底架201的两端，伺服电机210运行过程中发生一些故障导致机械碰撞的发生。地脚安装
块211固定在整个底架201的四周，进行打地脚处理，由此可以防止七轴机械手2在运行过程
中发生位置偏移。
品过来时候，进料光电传感器504感应到产品，气缸502进行顶升工作，带动进料挡料板503
升起来，这样可以对产品起阻挡限位作用。挡条505在输送线的两侧，对产品的起到左右限
位的作用。支撑架509是固定在输送线506的后端，对输送线506后端起支撑作用。出料光电
传感器507是当需要对产品进行人工出库时，七轴机械手2将产品从货架1放入至上料台5
上，然后输送线506将产品输送出来，出料光电传感器507感应到产品到位，输送线506停止
工作，此时出料挡料板508挡住产品不让产品流出，人工从出料挡料板508的对应位置取出
产品即可。
在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，
而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术
语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一
个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施
例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例
中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述
的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了
本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可
以在本文中进行各种改变、替换和变更。此外，本发明的范围不旨在限于说明书中所述的过
程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员将容易理解，可以利用执行与本文所述相应实施例基本相同功能或获得与本文所述实施例基本相同
结果的目前存在的或稍后要开发的上述披露、过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其范围内。
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