阅读说明：本技术 橱柜高位收纳箱取放装置及使用方法 (Cabinet high-order storage box taking and placing device and using method ) 是由 张力 温征 王愉民 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了橱柜高位收纳箱取放装置及使用方法,伸缩货叉机构安装在整个装置的底部,用于向前方伸出货叉,叉取橱柜高位的斜插式收纳箱；所述同步带导轨机构位于橱柜正前方,并与之平行安装在房屋顶面,它用于左右移动收纳箱；所述升降剪叉机构安装在同步带导轨机构与伸缩货叉机构之间；所述丝杠驱动机构安装在升降剪叉机构上部,用于驱动其伸展或回收。能从橱柜高位叉取收纳箱下降至合适高度,用户不再需要爬梯子或踩桌椅就可对收纳箱中的物品进行取放,使高位物品的取放工作,高效安全。(The invention provides a device for taking and placing a high cabinet storage box and a using method thereof.A telescopic fork mechanism is arranged at the bottom of the whole device and is used for extending a fork forwards and forking the high obliquely-inserted cabinet storage box of the cabinet; the synchronous belt guide rail mechanism is positioned right in front of the cabinet, is arranged on the top surface of the house in parallel with the cabinet and is used for moving the containing box left and right; the lifting scissor fork mechanism is arranged between the synchronous belt guide rail mechanism and the telescopic fork mechanism; the screw rod driving mechanism is arranged on the upper part of the lifting scissor mechanism and is used for driving the lifting scissor mechanism to extend or retract. Can follow cupboard high-order fork and get the containing box and descend to suitable height, the user no longer need climb the ladder or step on the table chair just can get the article in the containing box and put, makes the work of getting of high-order article, high-efficient safety.)

橱柜高位收纳箱取放装置及使用方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种针对橱柜高位物品的自动取放装置。

背景技术

随着社会的发展，人口更加集中，房产价值上升，人们对于房屋空间的使用效率需求愈来愈高，尤其是大城市，土地和空间寸土寸金的现状，有效减少物品存放所占用的房屋面积，充分利用空间，是普遍而又实际的需求。

对于小户型房屋，在空间不足而无法放置过多物品时，人们自然想到把物品堆放到橱柜高位或房屋顶部吊柜中，但是目前人们对于橱柜高位的物品，需要借助梯子或桌椅登高进行取放，这样费时费力，因此不得不把不常用的物品放在高处，于是造成空间的利用率不高的问题。另外，人们借助梯子或桌椅登高取放物品时，可能造成跌伤，存在较大的安全隐患，所以如何能高效安全地取放房屋中高位物品是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术所存在的不足，提供一种橱柜高位收纳箱取放装置，用户首先把物品放在一个个收纳箱中，再通过手机APP遥控安装在屋顶的该装置，从橱柜高位叉取收纳箱下降至合适高度，用户不再需要爬梯子或踩桌椅就可轻松对收纳箱中的物品进行取放，避免了安全隐患，增加了空间利用率。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：橱柜高位收纳箱取放装置，它包括同步带导轨机构、丝杠驱动机构、升降剪叉机构和伸缩货叉机构；所述同步带导轨机构固定安装在屋顶的顶壁上，并位于橱柜开口的正前方；所述同步带导轨机构上安装有丝杠驱动驱动机构，所述丝杆驱动机构与升降剪叉机构相配合并驱动其进行升降动作，在升降剪叉机构的底端安装有伸缩货叉机构，所述伸缩货叉机构与橱柜相配合，并能伸入到其内部叉取橱柜高位的斜插式收纳箱。

所述同步带导轨机构包括U型铝槽、步进电机、固定板、同步带、导轨、卧式轴承、同步带轮、同步带压板、滑台和滑台连接板；所述U型铝槽共有两根呈平行布置，其U槽结构向外；所述固定板有多个，均布固定在U型铝槽的上表面，将两根U型铝槽相连接，并用于把整个装置固定在屋顶；所述同步带轮通过卧式轴承支撑安装在U型铝槽的两端，并位于两者之间；所述步进电机通过电机支架固定在U型铝槽端头的固定板上，所述步进电机的主轴通过联轴器与同步带轮的主轴相连，并驱动同步带轮转动；所述同步带两个同步带轮配合构成带传动；所述导轨共有两根，分别平行固定在两根U型铝槽的下表面；所述导轨上通过滑动配合安装有滑台；所述滑台连接板把两个滑台连接起来，使它们动作同步；所述同步带压板将同步带夹紧在滑台连接板上，并通过同步带的转动，带动滑台沿导轨滑动。

所述丝杆驱动机构包括升降顶板、端部轴承座、驱动导轨、驱动滑块、驱动侧立式轴承、丝杠螺母、骑马卡、丝杠、支撑部轴承座、联轴器、固定侧立式轴承和驱动电机；所述升降顶板横截面为槽状，槽口向下，上表面与同步带导轨机构的滑台连接板固连；所述驱动电机、支撑部轴承座和端部轴承座沿轴向安装在升降顶板的内部；所述丝杠支撑在端部轴承座和支撑部轴承座之间，其一端通过所述联轴器与驱动电机输出轴连接在一起；所述丝杠螺母与丝杠配合形成丝杠螺母副；所述驱动导轨和驱动滑块有两套，分别布置在升降顶板的前部两侧，驱动滑块通过滑动配合安装在导轨上；所述驱动侧立式轴承和固定侧立式轴承各有两个，分别固定在两侧驱动滑块和升降顶板的后部两侧，并用于支撑升降剪叉机构；所述骑马卡有两个，安装在丝杠螺母底部，它与升降剪叉机构相连，为其传递动力。

所述升降剪叉机构包括剪叉杆、连接轴、卧式轴承、限位环、导轨、导轨滑块、立式轴承和升降底板；所述升降底板的横截面为槽状，槽口向上；所述导轨和导轨滑块都有两套，分别固定在升降底板的前部两侧，导轨滑块与导轨构成滑动配合；所述立式轴承有四个，分别固定在两侧导轨滑块和升降底板的后部两侧；所述剪叉杆有若干根，它们首尾铰接，形成两列剪叉机构，两列剪叉机构之间又用若干根连接轴连接，使两列剪叉机构同步工作；所述卧式轴承用于支撑连接轴，使其与相应两根剪叉杆的端部形成转动副；所述限位环限制铰接处各零件的轴向位移；所述升降剪叉机构顶部前端的连接轴通过丝杠驱动机构的骑马卡，连接到丝杠螺母上，当丝杠螺母沿丝杠移动时，改变首尾相连的剪叉杆的夹角，进而带动升降底板的升降。

所述伸缩货叉机构包括支撑折板、货叉、电动推杆、卡箍、滑块、滑轨和L型电机支架；所述支撑折板折弯成凹形，支撑折板的底部上表面贴合固定在升降剪叉机构的升降底板下表面；所述电动推杆有两个，分别用所述卡箍和所述L型电机支架固定在支撑折板顶部两侧折边的下方，所述滑轨固定在支撑折板顶部折边的上方，所述滑块滑动配合安装在滑轨上；所述货叉的后端与滑块固定相连，其前端与电动推杆的伸缩杆前端固定，当电动推杆工作，电动推杆伸缩杆带动货叉前伸到收纳箱两侧凸缘下方。

包括电控系统，所述电控系统包括控制器，所述控制器通过信号线分别与同步带导轨机构的步进电机、丝杆驱动机构的驱动电机和伸缩货叉机构的电动推杆相连，并控制其动作。

橱柜高位收纳箱取放装置的使用方法，它包括以下步骤：

Step1：用户通过电控系统把货叉归位到装置的原点，再通过测试，设置好橱柜高位各收纳箱与原点的相对位置坐标，然后依据这些坐标参数，启动装置自动运行；

Step2：电控系统驱动同步带导轨机构的滑台在导轨上滑动，使货叉在水平方向上左右移动，通过丝杆驱动机构驱动升降剪叉机构伸展或回收，使货叉在高度方向上升降，当货叉移动到正对着收纳箱时，电控系统驱动伸缩货叉机构的货叉向前伸入橱柜，***到收纳箱两侧凸缘下方；

Step3；电控系统驱动升降剪叉机构带动货叉上升一小段距离，将收纳箱叉起，接着驱动伸缩货叉机构带动货叉回缩，再通过升降剪叉机构下降，将货叉中的收纳箱下放至用户可存取物品的高度；

Step4；用户对收纳箱的物品存取完毕后，按照上述逆过程，该装置将收纳箱叉放回原来的位置，最后货叉归位到原点。

本发明有如下有益效果：

1、本发明提供的橱柜高位收纳箱取放装置，它平行于橱柜安装在房屋顶面，能从橱柜高位叉取收纳箱下降至合适高度，用户不再需要爬梯子或踩桌椅就可对收纳箱中的物品进行取放，使高位物品的取放工作，高效安全。

2、本发明提供的橱柜高位收纳箱取放装置，当它不处于工作状态时，通过其升降剪叉机构上升动作，可把整个装置向屋顶方向回收到位，不影响装置下方空间的使用。

3、本发明提供的橱柜高位收纳箱取放装置，其同步带导轨机构、升降剪叉机构和伸缩货叉机构均为电动控制，用户只需用手机APP，就可遥控完成上述三个机构的各项动作。

4、本发明提供的橱柜高位收纳箱取放装置，所取放物品不是直接堆放在橱柜里，而是把物品先放在收纳箱中，再把收纳箱放置在橱柜里，这不仅方便该装置的工作，而且也有利于物品的有序管理；

5、本发明提供的橱柜高位收纳箱取放装置，可利用手机APP登记物品存放在哪个收纳箱，用户也可在手机APP中查询所要取放物品的位置，并根据位置信息，遥控该装置叉取物品所在的收纳箱并下降到合适高度，用户再从收纳箱中，快速获取物品。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的总体结构图。

图2为本发明的同步带导轨机构去掉U型铝槽之后的结构图。

图3为本发明的同步带导轨机构局部图。

图4为本发明的丝杠驱动机构结构图。

图5为本发明的升降剪切机构结构图。

图6为本发明的伸缩货叉机构结构图。

图中：同步带导轨机构1、丝杠驱动机构2、升降剪叉机构3、伸缩货叉机构4；

U型铝槽101、步进电机102、固定板103、同步带104、导轨105、卧式轴承106、同步带轮107、同步带压板108、滑台109、滑台连接板110；

升降顶板201、端部轴承座202、驱动导轨203、驱动滑块204、驱动侧立式轴承205、丝杠螺母206、骑马卡207、丝杠208、支撑部轴承座209、联轴器210、固定侧立式轴承211、驱动电机212；

剪叉杆31、连接轴32、卧式轴承33、限位环34、导轨35、导轨滑块36、立式轴承37、升降底板38；

支撑折板41、货叉42、电动推杆43、卡箍44、滑块45、滑轨46、L型电机支架47。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1-6，橱柜高位收纳箱取放装置，它包括同步带导轨机构1、丝杠驱动机构2、升降剪叉机构3和伸缩货叉机构4；所述同步带导轨机构1固定安装在屋顶的顶壁上，并位于橱柜开口的正前方；所述同步带导轨机构1上安装有丝杠驱动驱动机构2，所述丝杆驱动机构2与升降剪叉机构3相配合并驱动其进行升降动作，在升降剪叉机构3的底端安装有伸缩货叉机构4，所述伸缩货叉机构4与橱柜相配合，并能伸入到其内部叉取橱柜高位的斜插式收纳箱。通过采用上述结构的取放装置，其安装在室内橱柜所在位置，能够配合橱柜实现其顶层收纳箱的取出、升降和放回作业过程，进而保证了作业人员方便的实现物品的收纳，提高了使用的便捷性，同时提高了室内空间的利用率。

进一步的，所述同步带导轨机构1包括U型铝槽101、步进电机102、固定板103、同步带104、导轨105、卧式轴承106、同步带轮107、同步带压板108、滑台109和滑台连接板110；所述U型铝槽101共有两根呈平行布置，其U槽结构向外；所述固定板103有多个，均布固定在U型铝槽101的上表面，将两根U型铝槽101相连接，并用于把整个装置固定在屋顶；所述同步带轮107通过卧式轴承106支撑安装在U型铝槽101的两端，并位于两者之间；所述步进电机12通过电机支架固定在U型铝槽101端头的固定板103上，所述步进电机12的主轴通过联轴器与同步带轮107的主轴相连，并驱动同步带轮107转动；所述同步带104两个同步带轮107配合构成带传动；所述导轨105共有两根，分别平行固定在两根U型铝槽101的下表面；所述导轨105上通过滑动配合安装有滑台109；所述滑台连接板110把两个滑台109连接起来，使它们动作同步；所述同步带压板108将同步带104夹紧在滑台连接板110上，并通过同步带104的转动，带动滑台109沿导轨105滑动。

上述的同步带导轨机构1主要用于带动其底部的丝杠驱动机构2、升降剪叉机构3和伸缩货叉机构4，实现横向移动，进而适应不同宽度的橱柜，并准确的定位到放置在不同位置的收纳箱，增强了其适应性。使用过程中，通过步进电机102驱动同步带轮107，再由同步带轮107驱动同步带104，进而通过同步带104带动与之相连的滑台109，进而通过滑台109带动滑台连接板110沿着导轨105横向滑动。

进一步的，所述丝杆驱动机构2包括升降顶板201、端部轴承座202、驱动导轨203、驱动滑块204、驱动侧立式轴承205、丝杠螺母206、骑马卡207、丝杠208、支撑部轴承座209、联轴器210、固定侧立式轴承211和驱动电机212；所述升降顶板201横截面为槽状，槽口向下，上表面与同步带导轨机构1的滑台连接板110固连；所述驱动电机212、支撑部轴承座209和端部轴承座202沿轴向安装在升降顶板201的内部；所述丝杠208支撑在端部轴承座202和支撑部轴承座209之间，其一端通过所述联轴器210与驱动电机212输出轴连接在一起；所述丝杠螺母206与丝杠208配合形成丝杠螺母副；所述驱动导轨203和驱动滑块204有两套，分别布置在升降顶板201的前部两侧，驱动滑块204通过滑动配合安装在导轨203上；所述驱动侧立式轴承205和固定侧立式轴承211各有两个，分别固定在两侧驱动滑块204和升降顶板201的后部两侧，并用于支撑升降剪叉机构3；所述骑马卡207有两个，安装在丝杠螺母206底部，它与升降剪叉机构3相连，为其传递动力。

通过上述的丝杆驱动机构2主要用于给升降剪叉机构3提供提升动力，在工作过程中，通过驱动电机212带动联轴器210，进而通过联轴器210带动丝杠208，再由丝杠208驱动丝杠螺母206，通过丝杠螺母206以及骑马卡207，带动与之相连的驱动滑块204沿着驱动导轨203滑动，进而给升降剪叉机构3的剪叉杆31提供动力。

进一步的，所述升降剪叉机构3包括剪叉杆31、连接轴32、卧式轴承33、限位环34、导轨35、导轨滑块36、立式轴承37和升降底板38；所述升降底板38的横截面为槽状，槽口向上；所述导轨35和导轨滑块36都有两套，分别固定在升降底板38的前部两侧，导轨滑块36与导轨35构成滑动配合；所述立式轴承37有四个，分别固定在两侧导轨滑块36和升降底板38的后部两侧；所述剪叉杆31有若干根，它们首尾铰接，形成两列剪叉机构，两列剪叉机构之间又用若干根连接轴32连接，使两列剪叉机构同步工作；所述卧式轴承33用于支撑连接轴32，使其与相应两根剪叉杆31的端部形成转动副；所述限位环34限制铰接处各零件的轴向位移；所述升降剪叉机构3顶部前端的连接轴32通过丝杠驱动机构2的骑马卡207，连接到丝杠螺母206上，当丝杠螺母206沿丝杠208移动时，改变首尾相连的剪叉杆31的夹角，进而带动升降底板38的升降。

通过上述的升降剪叉机构3能够用于提供升降动力，进而带动其底部的伸缩货叉机构4实现升降动作，以用于放置收纳箱到橱柜的顶层。

进一步的，所述伸缩货叉机构4包括支撑折板41、货叉42、电动推杆43、卡箍44、滑块45、滑轨46和L型电机支架47；所述支撑折板41折弯成凹形，支撑折板41的底部上表面贴合固定在升降剪叉机构3的升降底板38下表面；所述电动推杆43有两个，分别用所述卡箍44和所述L型电机支架47固定在支撑折板41顶部两侧折边的下方，所述滑轨46固定在支撑折板41顶部折边的上方，所述滑块45滑动配合安装在滑轨46上；所述货叉42的后端与滑块45固定相连，其前端与电动推杆43的伸缩杆前端固定，当电动推杆43工作，电动推杆43伸缩杆带动货叉42前伸到收纳箱两侧凸缘下方。通过上述的伸缩货叉机构4主要用于实现货叉42的伸缩功能，进而将其伸入到橱柜的内部，以便于将橱柜内部的收纳箱进行插取，以便于其后续的取出。

进一步的，包括电控系统，所述电控系统包括控制器，所述控制器通过信号线分别与同步带导轨机构1的步进电机102、丝杆驱动机构2的驱动电机212和伸缩货叉机构4的电动推杆43相连，并控制其动作。通过上述的电控系统能够实现整个装置的自动控制，进而提高了使用的便捷性。

进一步的，所述控制器上安装有无线信号发射和接受模块，并通过无线信号传输与手机客户端相连，所述手机客户端安装有用于控制整个装置的APP。

实施例2：

橱柜高位收纳箱取放装置的使用方法，它包括以下步骤：

Step1：用户通过电控系统把货叉42归位到装置的原点，再通过测试，设置好橱柜高位各收纳箱与原点的相对位置坐标，然后依据这些坐标参数，启动装置自动运行；

Step2：电控系统驱动同步带导轨机构1的滑台109在导轨105上滑动，使货叉42在水平方向上左右移动，通过丝杆驱动机构2驱动升降剪叉机构3伸展或回收，使货叉42在高度方向上升降，当货叉42移动到正对着收纳箱时，电控系统驱动伸缩货叉机构4的货叉42向前伸入橱柜，***到收纳箱两侧凸缘下方；

Step3；电控系统驱动升降剪叉机构3带动货叉42上升一小段距离，将收纳箱叉起，接着驱动伸缩货叉机构4带动货叉42回缩，再通过升降剪叉机构3下降，将货叉42中的收纳箱下放至用户可存取物品的高度；

Step4；用户对收纳箱的物品存取完毕后，按照上述逆过程，该装置将收纳箱叉放回原来的位置，最后货叉42归位到原点。