具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。

参阅图1至图13，本发明提供一种智能存储柜，包括：四组料盒存储货架1、四组料盒分拣机械手2和托盘输送及物料传输机构3。

参阅图3，料盒存储货架1均包括有货架架体101和转动安装在货架架体101上的多层存储组件102，多层存储组件102用于存储料盒4，料盒4具有高矮规格不同的多种类型，料盒4内用于放置各种餐品。多层存储组件102包括沿竖直方向排列间隔布置的若干存储层架，存储层架的层数、列数以及上下相邻两个存储层架之间的高度可根据实际所需进行调整。若干存储层架中部分别通过转轴转动安装在货架架体101上，且若干存储层架两端分别转动连接有两个层架连杆，分别通过层架连杆将若干存储层架的同一端连接起来，以此构成四连杆机构，使得若干存储层架能够同步绕转轴转动。

参阅图3和图4，货架架体101上位于多层存储组件102的底部安装有角度调节机构103，角度调节机构103用于调节多层存储组件102倾斜角度。角度调节机构103包括调节丝杆1031、调节丝杆螺母1032、调节连杆1033和滑轨，调节丝杆1031贯穿货架架体101的一侧壁，并在调节丝杆1031与货架架体101的一侧壁之间安装有轴承，调节丝杆1031的左端通过另一轴承转动安装在支撑座上。本实施例中调节丝杆1031选用梯形丝杠，梯形丝杠具有自锁功能，当然调节丝杆1031也可选用滚珠丝杆，此时需要在调节丝杆1031上安装锁紧装置，在调节完毕之后使用锁紧装置锁定调节丝杆1031。调节丝杆螺母1032套装在调节丝杆1031上，调节丝杆螺母1032上固定有螺母安装板，螺母安装板通过滑块滑配在导轨上。调节连杆1033的一端铰接在调节丝杆螺母1032上的螺母安装板上，调节连杆1033另一端铰接在多层存储组件102底部。调节时，转动调节丝杆1031带动调节丝杆螺母1032沿导轨移动，调节丝杆螺母1032拉动或推动调节连杆1033运动，最终带动多层存储组件102绕转轴转动，直至使多层存储组件102得倾斜度达到所需要求。

调节丝杆1031延伸出货架架体101侧壁的一端安装有把手或伺服电机，本实施例采用把手，通过旋转把手带动调节丝杆1031转动进行调节。当然也可选用伺服电机驱动调节丝杆1031转动实现自动调节。货架架体101上沿调节丝杆1031长度方向安装有两限位螺杆，两个限位螺杆分别位于导轨两端并与调节丝杆螺母1032正对，用于限制调节丝杆螺母1032的行程范围，即限制多层存储组件102倾斜角度可调范围，并且防止滑块滑出导轨。货架架体101上还安装有用于检测多层存储组件102倾斜角度的角度显示装置和角度调节检测传感器，角度显示装置可以是机械指针式或数字显示式，能够实时显示出当前多层存储组件102倾斜角度，调节时可直观查看，以便于调节到所需角度。角度调节检测传感器能够检测并记录多层存储组件102的倾斜角度，在进行检修或其他情况使多层存储组件102的倾斜角度发生改变后，再次调节复位到之前倾斜角度，可直接由角度调节检测传感器判断，而无需再根据角度显示装置进行调节。

参阅图5和图6，多层存储组件102的每一层存储层架上均排列安装有若干输送流道1021，输送流道1021向下倾斜的一端安装有料盒挡板1022和盒盖止挡机构1023。输送流道1021可采用流利条结构、自动输送线或者伸缩输送机构等，优选的采用流利条结构，通过采用此结构设计，在备货时，只需要将料盒4放置在输送流道1021上较高的一端，料盒4受重力沿输送流道1021自动下滑，直至由料盒挡板1022所阻挡，重复进行放置料盒4，前一料盒4依次挡住后续料盒4，至每个输送流道1021存满料盒4，备货完毕。其中，料盒挡板1022选用弹性优力胶，可防止料盒4撞击掉落。盒盖止挡机构1023包括可转动的压杆10231和盒盖挡轮10232，盒盖挡轮10232安装在压杆10231的一端部并位于料盒4上方，压杆10231的另一端部转动安装在存储层架上，并在压杆10231与存储层架之间安装有扭簧。初始状态时，盒盖挡轮10232不接触料盒4的盒盖，当料盒分拣机械手2抓取料盒4并向上托起时，盒盖挡轮10232在扭簧的弹力作用下柔性压附在盒盖上，使料盒稳定取出，避免盒盖脱落。

其中，多层存储组件102的每一层存储层架上对应每条输送流道1021均安装有RFID(Radio Frequency Identification射频识别技术)识别模块13，料盒4上均安装有RFID电子标签12，RFID识别模块13能够识别料盒4上的RFID电子标签12。将料盒4放置对应餐品名称的输送流道1021流道时，RFID识别模块13记录并判断料盒4信息，料盒4信息与流道餐品信息匹配，RFID绿灯常亮并记录料盒菜名、保质期等信息，传输至中央RFID控制系统，若信息不匹配，RFID报警亮红灯，重新放置料盒4。由此设置，可有效避免料盒4漏放、错放现象，保证料盒4放置的准确性。

参阅图2，四组料盒分拣机械手2一一对应安装在四组料盒存储货架1上，用于从多层存储组件102上抓取对应的料盒4。

为了便于理解，以料盒存储货架1为参照，料盒存储货架1的竖直一边为Y轴向、正面的横向一边为X轴向、以及同时垂直Y轴向和X轴向的方向为Z轴向。

参阅图7，料盒分拣机械手2包括安装在货架架体101上的Y轴滑移模组201、安装在Y轴滑移模组201上的X轴滑移模组202、安装在X轴滑移模组202上的Z轴滑移模组203和安装在Z轴滑移模组203上的料盒抓取机构204，料盒抓取机构204在Y轴滑移模组201、X轴滑移模组202以及Z轴滑移模组203共同驱动下沿Y、X、Z轴向移动。

参阅图8和图9，Y轴滑移模组201包括Y轴驱动装置、Y轴同步带机构、两个Y轴滑轨和Y轴安装板，Y轴滑轨沿Y轴向布置，Y轴安装板连接在两个Y轴滑轨顶部，两个Y轴滑轨和Y轴安装板均固定安装在货架架体101上。Y轴驱动装置固定安装在Y轴安装板上，Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机和安装在Y轴伺服电机上的减速机，并在减速机上安装有主动轴，主动轴的一端与Y轴同步带机构的Y轴同步轮连接。X轴滑移模组202具有一X轴安装板，X轴安装板通过滑块滑配在两个Y轴滑轨上，并且X轴安装板通过同步带压板与Y轴同步带机构的Y轴同步带连接。Y轴驱动装置驱动Y轴同步带机构转动带动X轴滑移模组202在Y轴滑轨上往复滑动。

其中，X轴滑移模组202的结构原理与Y轴滑移模组201结构原理相同，此处不再重复赘述。X轴滑移模组202能够驱动Z轴滑移模组203沿Z轴向移动往复移动。

参阅图9和图10，Z轴滑移模组203包括Z轴倍速机构2031和滑动安装在Z轴倍速机构2031上的Z轴延伸机构2032，Z轴倍速机构2031安装在X轴滑移模组202上。Z轴倍速机构2031包括Z轴驱动装置20311、齿轮20312、齿条20313、Z轴同步带机构20314、Z轴安装板、两个Z轴滑轨A、两个Z轴滑轨B和滑轨安装板，两个Z轴滑轨A、两个Z轴滑轨B、齿条和Z轴同步带机构20314均沿Z轴向安装在滑轨安装板上，并且Z轴同步带机构20314的Z轴同步带通过一同步带压板与Z轴安装板连接。Z轴安装板上固定安装有滑块，两个Z轴滑轨A滑配在此滑块上。Z轴驱动装置20311包括安装在Z轴安装板上的Z轴伺服电机和安装在Z轴伺服电机上的减速机，减速机上安装有齿轮20312，齿轮20312与齿条20313啮合。Z轴延伸机构2032通过滑块滑配在两个Z轴滑轨B上，并通过一同步带压板与Z轴同步带机构20314的Z轴同步带连接。Z轴倍速机构2031工作时，Z轴伺服电机启动，通过减速机带动齿轮20312转动，齿轮20312带动齿条20313移动，齿条20313带动Z轴同步带机构20314同步移动，同时使Z轴同步带机构20314转动，带动Z轴延伸机构2032移动。Z轴延伸机构2032速度为齿条20313速度与Z轴同步带机构20314转动速度和，进而实现倍速功能，大大缩短了取货时间，提高了工作效率。Z轴延伸机构2032的结构原理与Y轴滑移模组201结构原理相同，此处不再重复赘述。Z轴延伸机构2032能够驱动料盒抓取机构204沿Z轴向进一步伸展，以此实现在Z轴向上具有三阶伸展功能，提高了机械手在Z轴向上的行程，扩大了抓取范围。

其中，料盒抓取机构204包括夹爪气缸2041和安装在夹爪气缸2041上的两个夹爪2042，夹爪气缸2041驱动两个夹爪2042相对移动夹取料盒4。料盒抓取机构204上安装有检测传感器，在抓取料盒4时用于检测是否有料盒4存在。

参阅图11至图13，托盘输送及物料传输机构3用于输送托盘5移动至指定位置，由料盒分拣机械手2将抓取的料盒4放置在托盘5上，再输送物料传输。托盘输送及物料传输机构3包括第一输送线301、第二输送线302、托盘抓取模组303和托盘过渡模组304，托盘抓取模组303用于将第一输送线301上的若干托盘5逐个抓取并放置在托盘过渡模组304上，并由托盘过渡模组304输送至第二输送线302上，第二输送线302输送托盘5到达指定位置。

参阅图12，托盘抓取模组303包括X轴托盘滑移模组3031、Y轴托盘滑移模组3032和托盘吸附装置3033，托盘吸附装置3033由X轴托盘滑移模组3031和Y轴托盘滑移模组3032共同驱动沿X、Y轴向移动。X轴托盘滑移模组3031和Y轴托盘滑移模组3032可采用丝杆模组或皮带模组，优选采用丝杆模组，具有较高精度。X轴托盘滑移模组3031包括由伺服电机驱动的丝杆和丝杆螺母，伺服电机驱动丝杆转动，通过丝杆螺母带动Y轴托盘滑移模组3032沿X轴向运动。其中，Y轴托盘滑移模组3032结构原理同X轴托盘滑移模组3031，此处不再进行重复赘述。托盘吸附装置3033包括真空发生器30331和四个吸盘30332，四个吸盘30332均与真空发生器30331通过气管连接。真空发生器30331启动时，使四个吸盘30332产生负压将托盘5吸附抓取。真空发生器30331上还安装有电磁阀和压力开关，电磁阀用于控制气路通断，压力开关可用于调节吸盘30332的吸力。

参阅图13，托盘过渡模组304包括Y轴抬升模组3041和安装在Y轴抬升模组3041上的第三输送线3042，Y轴抬升模组3041驱动第三输送线3042抬升与第二输送线302对接。Y轴抬升模组3041同样可采用丝杆模组或皮带模组，本实施例优选采用丝杆模组，其结构原理同X轴托盘滑移模组3031。第三输送线3042包括输送线载盘、输送同步带机构和输送线电机，输送线载盘通过输送线支架滑配在Y轴抬升模组3041上。输送同步带机构具有两个，分别安装在输送线载盘的前后两侧，两个输送同步带机构由输送线电机驱动同步转动。输送线载盘的两侧均安装有侧挡边，用于止挡托盘5，防止掉落。输送线载盘的中部安装有一检测传感器，检测传感器用于检测输送线载盘上是否存在由托盘吸附装置3033放置的托盘5。输送线载盘一端设置有托盘挡板，并在托盘挡板处安装有另一检测传感器，用于对托盘5移动到位检测。第三输送线3042的工作模式为：先通过输送线电机驱动输送同步带机构反转，使托盘5后退到位后，输送同步带机构再正转，将托盘5输送至第二输送线302上，进而保证托盘5向前移动特定的长度，到达指定位置，与料盒分拣机械手2对应，提高精准度。

其中，托盘5上均安装有RFID电子标签12，托盘输送及物料传输机构3上安装有群扫RFID识别模块13，用于识别托盘5中料盒信息和数量。

优选的，第一输送线301为滚筒输送机，可将若干组叠加的托盘5放置在第一输送线301上，且第一输送线301上可同时缓存多组托盘5。第二输送线302为同步带输送机，第二输送线302具有四个同步带机构，四个同步带机构同步运行，每次走相同的长度，可同时输送四个托盘5，使四个托盘5到达指定位置，与四个料盒分拣机械手2一一对应，四个料盒分拣机械手2同时工作取料盒4，提高效率。

参阅图1，智能存储柜还包括餐品显示装置6、触摸屏7、点餐信息显示装置8、电气控制箱9、票据打印机10和冷柜柜体11。冷柜柜体11罩设在料盒存储货架1上；餐品显示装置6和点餐信息显示装置8均为显示屏，分别用于显示菜单信息、顾客点餐信息；电气控制箱9用于控制设备运行；触摸屏7用于显示设备运行相关信息及报警信息，顾客在餐桌使用点餐ipad远程点餐

供顾客自行点餐；票据打印机10在物料传输时打印点餐票据。

本实施例工作原理为：首先通过角度调节机构103调整多层存储组件102的倾斜角度达到要求，然后备货，将料盒4放置在输送流道1021上较高的一端，料盒4受重力沿输送流道1021自动下滑，直至由料盒挡板1022所阻挡，重复进行放置料盒4，前一料盒4依次挡住后续料盒4，至每个输送流道1021存满料盒4；第一输送线301输送托盘5移动至托盘抓取模组303处停下，托盘抓取模组303抓取单个托盘5并放置在托盘过渡模组304上，再由托盘过渡模组304输送至第二输送线302上，第二输送线302输送托盘5到达指定位置与料盒分拣机械手2对应；Y轴滑移模组201、X轴滑移模组202和Z轴滑移模组203共同驱动料盒抓取机构204沿Y、X、Z轴向移动至与顾客点餐对应的料盒4处，由夹爪气缸2041驱动两个夹爪2042相对移动夹取料盒4，然后移动并放置在托盘5上，重复此动作依次抓取，直至将包含顾客所点餐品的多个料盒4全部放置在托盘5上，最后进行物料传输。

参阅图1至图14，本实施例还提供一种智能存储柜物料进出传输储存的方法，采用上述智能存储柜，包括以下步骤：

S1：备货；人工将多种料盒4分别放置在多组料盒存储货架1的多层存储组件102上，料盒4沿输送流道1021自动下滑直至抵达料盒挡板1022处，重复进行放置料盒4，前一料盒4依次挡住后续料盒4，直至每个输送流道1021存满料盒4，料盒4备货完毕；

其中，料盒存储货架1对应于每条输送流道1021安装的RFID识别模块13对料盒4上的RFID电子标签12识别判断；信息匹配，RFID绿灯常亮并记录信息；信息不匹配，RFID报警亮红灯，重新放置料盒4；

人工将多组若干个叠加的托盘5放置在托盘输送及物料传输机构3的第一输送线301上，托盘5备货完毕；

S2：输送托盘；第一输送线301输送托盘5移动至托盘抓取模组303处停下，托盘抓取模组303抓取单个托盘5并放置在托盘过渡模组304上，再由托盘过渡模组304输送至第二输送线302上，第二输送线302输送托盘5到达指定位置，并记录托盘5信息；

其中，首先由托盘抓取模组303的X轴托盘滑移模组3031驱动Y轴托盘滑移模组3032带动托盘吸附装置3033到达托盘5上方，再由Y轴托盘滑移模组3032驱动托盘吸附装置3033下降使吸盘30332吸附托盘5，然后再移动放置在托盘过渡模组304的第三输送线3042上，Y轴抬升模组3041驱动第三输送线3042抬升与第二输送线302对接；之后第三输送线3042先带动托盘5向后移动对位，再带动托盘5移动输送至第二输送线302上，向前行走固定长度到达指定位置；

S3：抓取并放置料盒；顾客在餐桌使用点餐ipad远程点餐完毕后，系统控制料盒分拣机械手2开始取货；料盒分拣机械手2的Y轴滑移模组201、X轴滑移模组202和Z轴滑移模组203共同驱动料盒抓取机构204沿Y、X、Z轴向移动至与顾客点餐对应的料盒4处，料盒抓取机构204检测到料盒4后，由夹爪气缸2041驱动两个夹爪2042相对移动夹取料盒4，然后移动并放置在由步骤S2输送来的托盘5上，重复此动作依次抓取，直至将包含顾客所点餐品的多个料盒4全部放置在托盘5上；

S4：核对餐品；步骤S3完成后，第二输送线302输送装载有料盒4的托盘5至中转输送线上，中转输送线上的群扫RFID识别模块检测托盘5上料盒4的数量，并与顾客点餐信息核对；

S5：取出餐品；步骤S4核对无误后，人工经票据打印机10取出点餐票据，并取走餐品。

由此可见，本发明提供一种智能存储柜及其物料进出传输储存的方法，自动化程度高，可靠性好，大大提高了物料传输效率，减少人工投入，可灵活应用于各餐饮门店，具有广泛的应用前景。多层存储可调节货架具有多层存储组件，容量大，多层存储组件可由角度调节机构调节倾斜一定角度，使料盒可沿输送流道滑到自动下滑并依次挡住后续料盒，无需借助外力或人工摆放，备货方便，大大提高了备货效率；通过在多层存储组件上安装有料盒挡板以及盒盖止挡机构，有效防止料盒下滑时撞击掉落，并能够使料盒稳定取出，避免取出时盒盖脱落。并且在多层存储组件上安装有RFID识别模块，能够识别料盒上的RFID电子标签，可有效避免料盒漏放、错放现象，保证料盒放置的准确性。料盒分拣机械手通过在Y轴滑移模组、X轴滑移模组和Z轴滑移模组的共同驱动下，使料盒抓取机构能够沿Y、X和Z轴向移动至指定位置将料盒抓取，不仅自动化程度高、占用空间小、成本低，而且具有很高的灵活性，能够满足特定使用场景所需。同时，Z轴滑移模组包括Z轴倍速机构和Z轴延伸机构，具有三阶伸展功能，提高了机械手在Z轴向上的行程，扩大了抓取范围，而且Z轴倍速机构带动料盒抓取机构移动时，其速度为齿条速度与Z轴同步带机构转动速度和，实现倍速功能，大大缩短了取货时间，提高了工作效率。托盘输送及物料传输机构具有上下分布的第一输送线和第二输送线，第一输送线可同时存续多组若干堆叠的托盘，占用空间小，托盘存储量大；通过X轴托盘滑移模组和Y轴托盘滑移模组配合使用，驱动托盘吸附装置每次吸附抓取一个货品，并由托盘过渡模组过渡至第二输送线上，实现连续运输，提高运输效率，自动化程度高，能够满足自动一体化运输线的需求；托盘过渡模组的第三输送线工作模式为：输送同步带机构先反转，使托盘后退到位后，输送同步带机构再正转，将托盘输送至第二输送线上，进而保证托盘向前移动特定的长度，到达指定位置，与料盒分拣机械手对应，提高精准度。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。