技术领域
[0001] 本
申请涉及物流配送技术领域，具体涉及一种货柜转运系统以及一种无人物流设备。
背景技术
[0002] 目前，货物运输主要通过皮带(或皮带链)传送实现，这种现有方案对于单一路径、长距离的运输有优势，但不适用于短距离的无人配送场景，比如，采用皮带(或皮带链)传送时，货柜内每一个货仓都需要设置一条传送带，多个货仓则设置多条传送带，狭小的货架空间内布置多套皮带机构，不仅导致动
力源较多，而且皮带机构结构复杂、易打滑，传送
精度和效率较低。
发明内容
[0003] 本申请提供了一种货柜转运系统以及一种无人物流设备，通过改进传动方式，使用
齿轮传动满足了短距离传输场景需求，传动效率高，而且动力源少，节省了安装空间。
[0004] 根据本申请的一个方面，提供了一种货柜转运系统，包括柜体，设置在柜体内部的多个货仓，第一货物转运装置，以及设置在所述货仓内部的第二货物转运装置；
[0005] 所述第一货物转运装置受到驱动后沿柜体表面上下运动或左右运动至
指定货仓的出入口处；
[0006] 所述第一货物转运装置包括
电机以及连接所述电机的第一主动件，所述第一主动件外表面为齿形；
[0007] 所述第二货物转运装置包括第一从动件，所述第一从动件外表面为齿形；
[0008] 第一主动件外表面能够与第一货物转运装置承载的货箱的底部
齿条相
啮合，第一从动件外表面能够与第二货物转运装置承载的货箱的底部齿条相啮合；
[0009] 当第一货物转运装置运动至指定货仓出入口处时，第一主动件外表面与指定货仓出入口处的第一从动件的外表面间接啮合传动，带动货箱由货仓外运动至货仓内或由货仓内运动至货仓外，实现货箱的存取。
[0010] 可选地，所述货柜转运系统还包括联动齿轮，
[0011] 所述第一主动件外表面与所述第一从动件外表面通过所述联动齿轮间接啮合传动；
[0012] 所述第一从动件通过一第一
转轴安装于指定货仓出入口处，
[0013] 所述第一转轴的一端与位于第一
摇臂一端的第一连接孔连接，所述第一转轴的另一端与位于第二摇臂一端的第二连接孔连接，所述第一摇臂和所述第二摇臂分设于所述指定货仓出入口的左右两侧；
[0014] 所述第一摇臂的另一端具有第三连接孔，所述第二摇臂的另一端具有第四连接孔，
[0015] 所述联动齿轮的两端分别具有第一安装轴和第二安装轴，所述第一安装轴与所述第三连接孔配合，所述第二安装轴与所述第四连接孔配合，实现所述联动齿轮与指定货仓的连接。
[0016] 可选地，所述联动齿轮的中间为圆柱体，左右两端为圆锥体，
[0017] 所述联动齿轮的圆柱体的外表面为齿形；
[0018] 所述联动齿轮的圆柱体的长度大于或等于圆锥体的长度之和。
[0019] 可选地，所述第一摇臂设置有用于将所述第一摇臂恢复到初始
位置的第一
扭簧；所述第二摇臂设置有用于将所述第二摇臂恢复到初始位置的第二扭簧；
[0020] 所述第一扭簧的一端搭接在第一摇臂上，另一端固定在所述第一转轴上；
[0021] 所述第二扭簧的一端搭接在第二摇臂上，另一端固定在所述第一转轴上。
[0022] 可选地，所述第二货物转运装置包括第二托盘，所述第二托盘包括位于底部的
底板以及位于底板两侧的侧板；
[0023] 所述第一从动件通过所述第一转轴安装于所述底板的下方；
[0024] 所述底板上开有至少一个开口，各所述第一从动件的局部通过相应的所述开口凸出所述底板；
[0025] 所述第一从动件为从动双齿轮结构；
[0026] 多组所述从动双齿轮结构均布于所述底板的下方，多组所述从动双齿轮结构中位于指定货仓出入口处的一组所述从动双齿轮结构与所述联动齿轮啮合；
[0027] 各组所述从动双齿轮结构包括左右两个从动齿轮，两个所述从动齿轮之间通过中空的
连接杆连接。
[0028] 可选地，多组所述从动双齿轮结构之间通过
同步带连接，各所述侧板下方沿长度方向设置有安装板，安装板包括第三安装板和第四安装板，所述第三安装板开有第三通孔，所述第四安装板开有第四通孔，
[0029] 所述第一转轴的一端依次穿过第三安装板上的第三通孔，所述从动双齿轮结构中一个齿轮的轴孔，连接杆，所述从动双齿轮结构中另一个齿轮的轴孔以及第四安装板上的第四通孔后，将一组所述双齿轮结构安装于所述底板的下方。
[0030] 可选地，所述第一货物转运装置包括第一托盘，第一托盘包括位于底部的底板以及位于底板两侧的侧板；
[0031] 所述第一主动件通过第二转轴安装于所述底板的下方；
[0032] 所述底板上开有至少一个开口，各所述第一主动件的局部通过相应的所述开口凸出所述底板。
[0033] 可选地，所述第一主动件为双齿轮结构；
[0034] 多组所述双齿轮结构均布于所述底板下方，每一组所述双齿轮结构的两个齿轮之间通过中空的连接杆连接；
[0035] 各所述第二转轴的一端分别穿过中空的连接杆，将各组所述双齿轮结构安装于所述底板下方。
[0036] 可选地，多组所述双齿轮结构之间通过同步带连接，所述电机的
输出轴与多组所述双齿轮结构中的一组双齿轮结构连接；
[0037] 各所述侧板下方沿长度方向设置有安装板，安装板包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板开有第一通孔，所述第二安装板上开有第二通孔，
[0038] 所述第二转轴的一端依次穿过第一安装板上的第一通孔，所述双齿轮结构中一个齿轮的轴孔，连接杆，所述双齿轮结构中另一个齿轮的轴孔以及第二安装板上的第二通孔后，将一组所述双齿轮结构安装于所述底板的下方。
[0039] 根据本申请的另一个方面，提供了一种无人物流设备，所述无人物流设备包括如前述一个方面所述的货柜转运系统。
[0040] 本申请
实施例的货柜转运系统包括柜体，设置在柜体内部的多个货仓，第一货物转运装置，以及设置在货仓内部的第二货物转运装置；第一货物转运装置受到驱动后沿柜体表面上下运动或左右运动至指定货仓的出入口处，第一货物转运装置包括电机以及连接电机的第一主动件，第一货物转运装置运动至指定货仓出入口处之后，第一主动件外表面与指定货仓出入口处的第一从动件的外表面间接啮合传动，带动货箱由货仓外运动至货仓内或由货仓内运动至货仓外实现货箱的存取。由此，货柜转运系统的第一货物转运装置、货仓内的第二货物转运装置、货箱底部齿条之间均通过齿咬齿传动，传动精度高，满足了短距离、多货仓、空间狭小场景下货物运输需求，避免了皮带等传动机构占用空间大，易打滑，传动效率不高的技术问题。并且，只有第一主动件与电机连接，货箱和第一从动件均不需要设置电机，动力源少，能耗低，重量轻。本申请实施例的无人物流设备包括上述的货柜转运系统，适合无人配送、空间狭小场景下的物流运输，货物存取方便，结构简单，易于维护，实用性强。
附图说明
[0041] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0042] 图1是本申请一个实施例的货柜转运系统的立体图；
[0043] 图2是本申请一个实施例的货柜转运系统的侧视图；
[0044] 图3是本申请一个实施例的货柜转运系统存放货箱的过程示意图；
[0045] 图4是本申请一个实施例的第一货物转运装置与第二货物转运装置未连接时的局部示意图；
[0046] 图5是本申请一个实施例的第一货物转运装置与第二货物转运装置连接时的局部示意图；
[0047] 图6是本申请一个实施例的第二货物转运装置的立体图；
[0048] 图7是本申请一个实施例的联动齿轮以及摇臂的立体图；
[0049] 图8是本申请一个实施例的联动齿轮的立体图。
具体实施方式
[0050] 下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0051] 图1是本申请一个实施例的货柜转运系统的立体图，图2是本申请一个实施例的货柜转运系统的侧视图，参见图1和图2，本实施例的货柜转运系统包括：柜体10，设置在柜体10内部的多个货仓20(图1中示意了两个货仓)，第一货物转运装置40，以及设置在所述货仓
20内部的第二货物转运装置30；注：由于第二货物转运装置相同，所以，仅在图1中位于上方的货仓内示意了第二货物转运装置，实际应用中，每个货仓内都设置有第二货物转运装置。
[0052] 第一货物转运装置40受到驱动后沿柜体10表面上下运动或左右运动至指定货仓20的出入口处；第一货物转运装置40包括电机(图1中未示意) 以及连接电机的第一主动件，第一主动件外表面为齿形(参见图1中第一货物转运装置底部的齿形)，第二货物转运装置30包括第一从动件，第一从动件外表面为齿形；第一主动件外表面能够与第一货物转运装置40承载的货箱 50的底部齿条相啮合，第一从动件外表面能够与第二货物转运装置30承载的货箱50的底部齿条相啮合；
[0053] 当第一货物转运装置40运动至指定货仓20出入口处时，第一主动件外表面与指定货仓20出入口处的第一从动件的外表面间接啮合传动，带动货箱 50由货仓20外运动至货仓20内或由货仓20内运动至货仓20外，实现货箱50的存取。
[0054] 由图1所示可知，本实施例的货柜转运系统，第一主动件与货箱、第一从动件与货箱、第一主动件与第一从动件之间均通过齿与齿啮合传动，传动精度和传动效率高，不打滑；第一主动件与电机连接，从而带动货箱运动以及带动第一从动件运动，动力源少，能耗低；货仓内不需要设置复杂的皮带等传动机构，节省了储物空间，方便维护，满足了无人配送多货仓、空间狭小场景下的货物运输需求。
[0055] 需要说明的是，第一货物转运装置的运动控制实现方式不是本实施例的重点，一种可行的实现方式是：第一货物转运装置设置在柜体内部，比如在柜体的一侧设置专
门的收纳空间，第一货物转运装置非工作时，放置在收纳空间内。柜体外表面、柜体顶部和底部均设置轨道，第一货物转运装置上设置
滑轮等滑动件，收纳空间内的
控制器收到启动指令之后，启动第一货物转运装置内用于控制第一货物转运装置位置改变的电机工作，控制第一货物装置沿着预设轨道左右滑动或上下滑动到指定货仓的出入口处，第一货物转运装置受到驱动后沿柜体表面上下运动或左右运动至指定货仓(比如第3排第 2列的货仓)的出入口处，以便进行货箱存取。这里的货箱例如是餐箱，装有食物、饮料等。
[0056] 一个实施例中，当需要将外部的货箱送入柜体的货仓中存放时，如图3 所示，第一货物转运装置40上承载货箱50，货箱50底部带有齿条，齿条与第一货物装置40的第一主动件外表面的齿啮合，在第一主动件的带动下向前 (靠近货仓方向)运动。
[0057] 根据前述的上下运动或左右运动过程，第一货物转运装置40运动到指定货仓出入口处，指定货仓出入口处有第二货物转运装置30，第二货物转运装置30的第一从动件的外表面也为齿形，那么，第一主动件运动，第一主动件的齿与一联动齿轮70的齿啮合，带动联动齿轮70运动，联动齿轮70的齿与第一从动件的齿啮合传动，从而实现由第一主动件带动第一从动件同方向运动的效果。
[0058] 如图3所示，图3分为上下两部分，上部分示意的是货箱在货仓外的状态，下部分示意的是货箱被运输到货仓内的状态。由图3所示可知，第一货物转运装置40上的货箱50在第一主动件和第一从动件配合和带动下，从左侧的第一货物转运装置40移动到右侧的第二货物转运装置30上，即从货仓外移动到货仓内。
[0059] 为了减少动力源，本申请实施例中，只有第一主动件与电机连接作为主动齿轮，为保证
齿轮传动的方向性和精度，如前述，本实施例的货柜转运系统还包括联动齿轮70，[0060] 参见图3，第一主动件401外表面与所述第一从动件301外表面通过所述联动齿轮70间接啮合传动；
[0061] 参见图4和图7，所述第一从动件301通过一第一转轴(图4中未示出) 安装于指定货仓出入口处，所述第一转轴的一端与位于第一摇臂60一端的第一连接孔602连接，所述第一转轴的另一端与位于第二摇臂一端的第二连接孔603连接，所述第一摇臂60和所述第二摇臂分设于所述指定货仓出入口的左右两侧；
[0062] 所述第一摇臂60的另一端具有第三连接孔(参见图7中与联动齿轮一端的轴703连接的孔)，所述第二摇臂的另一端具有第四连接孔(参见图7中与联动齿轮一端的轴704连接的孔)。
[0063] 参见图8，联动齿轮70的两端分别具有第一安装轴703和第二安装轴 704，所述第一安装轴703与所述第三连接孔配合，所述第二安装轴704与所述第四连接孔配合，实现所述联动齿轮70与指定货仓的连接。
[0064] 继续参见图8，联动齿轮70的中间为圆柱体701，左右两端为圆锥体702，[0065] 所述联动齿轮70的圆柱体701的外表面为齿形；由于联动齿轮的模数不定，所以圆柱体和圆锥体都设置成齿形会大大增加制造成本，考虑到圆柱体部分是与第一从动件和第一主动件直接连接的部分，所以，这一部分设置成齿形，而圆锥体部分不与第一从动件和第一主动件啮合，所以无需设置齿形，这样能够降低制造成本。
[0066] 所述联动齿轮70的圆柱体701的长度大于或等于圆锥体702的长度之和。
[0067] 需要说明的是，本实施例中的联动齿轮两端呈锥型，方便第一货物转运装置的第一主动件从柜体的左右方向(即图1所示坐标轴的X方向)逼近指定货仓出口处并与联动齿轮的齿咬合。如果将联动齿轮整体都设置为圆柱体，那么当第一货物转运装置从指定货仓的左边或右边移动到指定货仓出入口处时，第一主动件与联动齿轮的
接触面小，容易造成第一主动件的齿的损坏，锥型的设置方便了两者的啮合并降低了损坏第一主动件的齿的概率。
[0068] 参见图2，第一摇臂60设置有用于将所述第一摇臂60恢复到初始位置的第一扭簧601；所述第二摇臂设置有用于将所述第二摇臂恢复到初始位置的第二扭簧；所述第一扭簧
601的一端搭接在第一摇臂60上，另一端固定在所述第一转轴上；所述第二扭簧的一端搭接在第二摇臂上，另一端固定在所述第一转轴上。需要说明的是，本实施例的第一摇臂和第二摇臂结构相同，区别仅在于两者的安装位置，即，第一摇臂60和所述第二摇臂分设于所述指定货仓出入口的左右两侧；因此，第二摇臂的扭簧，以及扭簧与第一转轴的连接参见前述对第一摇臂的相关说明，这里不再赘述。
[0069] 第一主动件外表面与第一从动件外表面通过联动齿轮70间接啮合传动的具体过程是：当第一货物转运装置40沿Z轴升降时，联动齿轮70以及摇臂通过扭簧与货仓
侧壁连接，通过设置摇臂和扭簧，联动齿轮70能够在一定允许范围内上下运动，并回到
水平位置。第一货物转运装置40通过升降运动与联动齿轮咬合，摇臂
弹簧变形，使齿轮咬合紧。当第一货物转运装置40 沿X轴运动时，联动齿轮的两端为锥形，主动齿轮(即第一主动件)运动过程中一点点压紧联动齿轮，联动齿轮向下运动(因为未咬合时齿轮处在水平以下位置)，最终运动到咬合位置处，两者的齿轮咬合传递动力。
[0070] 参见图6，本实施例的第二货物转运装置包括第二托盘，所述第二托盘包括位于底部的底板302以及位于底板两侧的侧板303；所述第一从动件301 通过所述第一转轴(图6未示意)安装于所述底板302的下方；所述底板302 上开有至少一个开口306，各所述第一从动件301的局部通过相应的所述开口306凸出所述底板302；所述第一从动件301为从动双齿轮结构；多组所述从动双齿轮结构均布于所述底板302的下方，多组所述从动双齿轮结构中位于指定货仓出入口处的一组所述从动双齿轮结构与所述联动齿轮啮合；各组所述从动双齿轮结构包括左右两个从动齿轮，两个所述从动齿轮之间通过中空的连接杆连接。
[0071] 需要说明的是，实际应用中，当货仓内部空间有限时，为简化转运装置的结构，第一从动件可以仅包括一组从动双齿轮结构，这一组从动双齿轮结构位于指定货仓的出入口处，只要能够与第一主动件对接啮合，用于接收并带动货箱运动至货仓内即可。
[0072] 为了提高传动精度和效率，图6所示的多组所述从动双齿轮结构之间通过同步带连接。各所述侧板302下方沿长度方向设置有安装板304，安装板 304包括第三安装板和第四安装板，所述第三安装板开有第三通孔305，所述第四安装板开有第四通孔，通过设置安装板，使得整体更加稳固，保证传动精度。
[0073] 继续参见6，所述第一转轴(图6未示出)的一端依次穿过第三安装板上的第三通孔305，所述从动双齿轮结构中一个齿轮的轴孔，连接杆，所述从动双齿轮结构中另一个齿轮的轴孔以及第四安装板上的第四通孔后，将一组所述双齿轮结构安装于所述底板302的下方。
[0074] 需要说明的是，本实施例的第一货物转运装置与第二货物转运装置的结构类似，不同之处是第一货物转运装置包括电机这一动力源，而第二货物转运装置中没有电机，即，本实施例的货柜转运系统的动力源少，能耗低。
[0075] 参见图4，对第一货物转运装置的结构进行说明。第一货物转运装置40 包括第一托盘，第一托盘包括位于底部的底板402以及位于底板两侧的侧板 403；所述第一主动件401通过第二转轴安装于所述底板402的下方；所述底板402上开有至少一个开口406(图4中示意了3个开口)，各所述第一主动件401的局部通过相应的所述开口406凸出所述底板。
[0076] 一个实施例中，第一主动件为双齿轮结构；多组所述双齿轮结构均布于所述底板402下方，每一组所述双齿轮结构的两个齿轮之间通过中空的连接杆连接；各所述第二转轴的一端分别穿过中空的连接杆，将各组所述双齿轮结构安装于所述底板下方。
[0077] 为了提高传动精度和效率，图4所示多组所述双齿轮结构之间通过同步带连接。电机(图4中未示出)的输出轴与多组所述双齿轮结构中的一组双齿轮结构连接；各所述侧板403下方沿长度方向设置有安装板404，安装板 404包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板开有第一通孔405，所述第二安装板上开有第二通孔，所述第二转轴的一端依次穿过第一安装板上的第一通孔405，所述双齿轮结构中一个齿轮的轴孔，连接杆，所述双齿轮结构中另一个齿轮的轴孔以及第二安装板上的第二通孔后，将一组所述双齿轮结构安装于所述底板402的下方。
[0078] 图4中示意的第一货物转运装置上有三组齿轮，通过同步带连接，其中一组齿轮通过电机传动。当需要进行货物转运(比如由货仓外转运至货仓内) 时，第一货物转运装置的主动齿轮(即第一主动件)咬合货仓出入口处的联动齿轮再联动货仓出入口的传动齿轮，主动齿轮运动带动传动齿轮(即第一从动件)运动从而带动货箱运动到货仓内。
[0079] 由上可知，本实施例的货柜转运系统，第一货物转运装置与货箱，货箱与第二货物转运装置之间采用齿
轮齿条式传送机构，并通过锥型联动齿轮传递动力，传动效率、传动精度高，结构简单，便于维护。节省了储物空间，动力源少，能耗低。
[0080] 本申请实施例中还提供了一种无人物流设备，无人物流设备包括前述实施例的货柜转运系统。这里的无人物流设备比如是无人配送车。借助无人物流设备实现无人配送流程，比如，无人物流设备的货柜转运系统将货箱(比如餐箱)从位置固定的食品快递柜的货架处取出送到无人物流设备上，或从无人物流设备中取出餐箱送到食品快递柜的货架上，节省了人力配送的成本，货柜转运系统短距离传输速度高，动力源少，传动效率高，避免了皮带传动容易打滑的问题。
[0081] 综上所述，本申请实施例的货柜转运系统和无人物流设备，满足了多货仓、空间狭小、无人配送场景下货物运输需求，避免了皮带等传动机构占用空间大，易打滑，传动效率不高的技术问题。并且，只有第一主动件与电机连接，货箱和第一从动件均不需要设置电机，动力源少，能耗低，重量轻。本申请实施例的无人物流设备包括上述的货柜转运系统，适合空间狭小场景下的物流运输，货物存取方便，结构简单，易于维护，实用性强。
[0082] 应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附
权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的
硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0083] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，在本申请的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的
基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本申请的保护范围以权利要求的保护范围为准。
