一种先进先出封闭式电表周转柜的制作方法与工艺

本发明涉及仓储管理技术领域，尤其是一种先进先出封闭式电表周转柜。

背景技术：
电表智能周转柜是一套基于智能传感技术、多通信融合技术、人工智能技术并集软硬件为一体的智能存储管理系统，用于存储并管理电表，以解决基层单位表计库房管理不规范的问题，充分满足供电所零散备表、抢修用表的需求。为基层单位计量器具存储、领用的信息化管理提供技术支撑，实现对基层库房的全过程刚性管控。但是目前国内基层库房管理仍然混乱，表计领用流程不规范，无法做到表计库存的先进先出管理，造成电表领用无秩序、表计库存信息不准确到的后果，给基层电业局库存管理带来了困难。为解决这一问题，现在市面上出现了一些采用全自动化实时监控管理的方法来实现表计存库先进先出的电表周转柜，但是这些电表智能周转柜存在以下问题：1、现有的电表智能周转柜多选用玻璃柜门，柜门打开十分方便，为开放式柜体，虽然方便了电表的存储和拿取，但也使柜内电表的摆放顺序容易遭到破坏，容易出现人为误操作，影响仓储工作整体效率；2、采用全自动化实时监控管理使表计仓储管理作业繁琐程度提高，试运行成本和管理成本增大，无法与基层管理相匹配；3、现在许多电表智能周转柜都配置电脑、扫描枪、监控等信息化管理设备，电表出库和入库方法比较复杂，而由于基层人员整体年龄偏大、素质及文化程度不高，无法有效掌握以上信息化管理设备和电表出入库管理方法，则会影响规定流程的操作。

技术实现要素：
本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足而提供的一种人工干预少、操作简单的先进先出封闭式电表周转柜。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种先进先出封闭式电表周转柜，包括柜体、柜体上的显示屏、柜体内的温湿度控制机构、控制器、电源、入库口的入库条码扫描装置以及出库口的出库条码扫描装置，所述显示屏、入库条码扫描装置以及出库条码扫描装置均与所述控制器电连接，所述入库口位于所述柜体一侧，在所述入库口还设有入库抓取机构，所述出库口位于与所述入库口相对应的另一侧的柜体上，在所述出库口还设有出库抓取机构，在所述柜体内设有输送机构，所述入库抓取机构、出库抓取机构以及输送机构均与所述控制器电连接。所述电源用于为显示屏、温湿度控制机构、控制器、入库条码扫描装置、出库条码扫描装置、入库抓取机构、出库抓取机构以及输送机构的工作供电。下面简要说明一下本发明的工作原理：电表入库时，工作人员在入库口放置电表，所述入库抓取机构抓取电表放置在所述输送机构上，所述入库条码扫描装置扫描电表自带的条形码，使得电表条形码与电表在输送机构上的位置相互对应，即入库表信息与表位绑定，控制器接收此对应信息并在所述显示屏上显示；电表出库时，工作人员用入库条码扫描装置扫描工作单上的电表资产条码，控制器根据电表资产条码锁定位于输送机构上的相应的电表，控制器控制输送机构运作，把对应的电表输送至出库抓取机构位置，由出库抓取机构从输送机构上取下电表放置在出库口，出库条码扫描装置扫描电表上的条形码以核对出入库的电表信息，表位变化在显示屏上显示。所述输送机构为行走链条机构，所述行走链条机构包括链条框架、封闭式回转链条、驱动电机和过渡链轮，所述链条框架为槽钢焊接组装，所述封闭式回转链条安放于所述链条框架上，所述过渡链轮位于所述封闭式回转链条的转角处，所述驱动电机的驱动轴与所述过渡链轮的旋转轴相连接，在所述封闭式回转链条的直行与垂直行走段均设有链条导向条，在所述链条框架上还设有链条松紧调节机构。所述控制器根据入库条码扫描装置和出库条码扫描装置的扫描信号控制驱动电机工作。在所述封闭式回转链条上按照节距配做有若干挂钩，所述挂钩根据封闭式回转链条上电表的运行轨迹设置，所述挂钩钩住电表自身挂钩从入库抓取机构上取走电表，所述出库抓取机构也可以从挂钩上取下电表，从而实现电表在封闭式回转链条上的挂取动作。在位于所述挂钩两侧的链条销轴上设有表盘限制装置，用于防止电表在封闭式回转链条任意摆动。所述封闭式回转链条循环流动存放电表，电表在封闭式回转链条上以先后顺序排列，最早入库的电表最先出现在出库口，从而确保电表先入先出。所述封闭式回转链条的数量为两套，所述驱动电机可以通过以下两种方式控制所述两套封闭式回转链条运作：1、所述驱动电机的数量为两台，两台驱动电机分别控制两套封闭式回转链条行走。2、所述驱动电机的数量为一台，所述驱动电机通过拔叉离合方式控制两套封闭式回转链条行走。所述入库抓取机构和出库抓取机构均包括料盒和机械手，由于单相表和三相表的外形尺寸不同，在所述料盒内设有两种尺寸的定位凹槽，分别用于摆放单相电表和三相电表。在所述料盒两侧安装有夹紧机构，用于夹紧和挂放电表。所述料盒固定安装在90°旋转轴上，当电表被夹紧机构夹紧后，所述90°旋转轴能使电表90°旋转，使电表达到垂直状态，为后续摘表、挂表做准备。所述料盒、夹紧机构、90°旋转轴整体固定安装在所述机械手上，所述机械手配合料盒整体上下、前后移动。所述机械手包括上下移动机构和水平移动机构，所述上下移动机构控制料盒整体上下移动，所述水平移动机构控制料盒整体前后移动。下面简要说明一下入库抓取机构的工作原理：电表入库时，入库口的料盒为水平状态，工作人员把电表放在料盒凹槽内，当电表被夹紧机构夹紧后，电表旋转90°达到垂直状态，然后所述控制器控制入库口的上下移动机构使料盒上下移动，控制水平移动机构使料盒前后移动，以方便封闭式回转链条上的挂钩对电表进行挂取，然后行走链条机构运作，利用封闭式回转链条上的挂钩挂住电表自身挂钩把电表从料盒上取下，从而把电表存储在输送机构上。下面简要说明一下出库抓取机构的工作原理：控制器根据工作单上的电表资产条码控制输送机构把对应电表输送至出库抓取机构位置，此时电表被表盘限制装置限制，保持水平状态，所述控制器控制出库口的上下移动机构使出库口的料盒上下移动，控制水平移动机构使料盒前后移动，料盒上的夹紧机构夹住挂钩上的电表，当电表被夹紧机构夹紧后，电表旋转90°达到垂直状态，把电表从挂钩上取下放在出库口，供工作人员拿取。更为具体的，所述上下移动机构和水平移动机构均为螺母螺杆传动机构。本发明的优点在于：1、柜体为封闭式柜体，电表仅通过柜体两侧进出，减少人工干预，支持无人值守模式，提高工作效率；2、本发明专为基层供电所量身定制，采用全过程条码扫描和智能引导技术，实现电表表计库存的先进先出管理，成本低，与基层管理相匹配；3、操作简便，易于掌握。附图说明图1为本发明实施例的外观示意图。图中1-柜体，2-显示屏，3-入库条码扫描装置，4-入库口，5-入库抓取机构，6-控制器，7-输送机构，8-出库抓取机构，9-出库口，10-出库条码扫描装置。图2为本发明实施例中输送机构的结构图。图中71-封闭式回转链条，72-驱动电机，73-过渡链轮。图3为本发明实施例中入库抓取机构的结构示意图。图中51-凹槽，52-夹紧机构，53-料盒，54-90°旋转轴，55-水平移动机构，56-上下移动机构。图4为本发明实施例的整体控制框图（图中省略电源和温湿度控制机构）。具体实施方式下面结合说明书附图对本发明做以下详细说明。实施例1：如图1所示，一种先进先出封闭式电表周转柜，包括柜体1、柜体1上的显示屏2、柜体1内的温湿度控制机构、控制器6、电源、入库口4的入库条码扫描装置3以及出库口9的出库条码扫描装置10，所述显示屏2、入库条码扫描装置3以及出库条码扫描装置10均与所述控制器6电连接，所述入库口4位于所述柜体1一侧，在所述入库口4还设有入库抓取机构5，所述出库口9位于与所述入库口4相对应的另一侧的柜体1上，在所述出库口9还设有出库抓取机构8，在所述柜体1内设有输送机构7，所述入库抓取机构5、出库抓取机构8以及输送机构7均与所述控制器6电连接。所述电源用于为显示屏2、温湿度控制机构、控制器6、入库条码扫描装置3、出库条码扫描装置10、入库抓取机构5、出库抓取机构8以及输送机构7的工作供电。所述入库条码扫描装置3和出库条码扫描装置10除可扫描电表自带的条形码和工作单上的电表资产码外，还可扫描工作人员工作牌条码和工作单条形码，前者的优点是使本发明对接SG186角色与权限，保证周转柜实际管理人员与现场操作人员职责分离，有效防止表计仓储管理作业繁琐，职责不清，容易出错，不好追责的弊端；后者的优点是使本发明自动识别工作信息、自动梳理业务流程，减少人工干预，杜绝人为误操作的发生。如图2所示，所述输送机构7为行走链条机构，所述行走链条机构包括链条框架、封闭式回转链条71、驱动电机72和过渡链轮73，所述链条框架为槽钢焊接组装，所述封闭式回转链条71安放于所述链条框架上，所述过渡链轮73位于所述封闭式回转链条71的转角处，所述驱动电机72的驱动轴与所述过渡链轮73的旋转轴相连接，在所述封闭式回转链条71的直行与垂直行走段均设有链条导向条，在所述链条框架上还设有链条松紧调节机构，在本实施例中所述链条松紧调节机构为涨紧器。所述控制器6根据入库条码扫描装置3和出库条码扫描装置10的扫描信号控制驱动电机72工作。在所述封闭式回转链条71上按照节距配做有若干挂钩，所述挂钩根据封闭式回转链条71上电表的运行轨迹设置，所述挂钩钩住电表自身挂钩从入库抓取机构5上取走电表，所述出库抓取机构8也可以从挂钩上取下电表，从而实现电表在封闭式回转链条71上的挂取动作。在位于所述挂钩两侧的链条销轴上设有表盘限制装置，在本实施例中链条销轴后侧与电表表盘可拆卸式连接构成表盘限制装置，用于防止电表在封闭式回转链条71任意摆动。所述封闭式回转链条71循环流动存放电表，电表在封闭式回转链条71上以先后顺序排列，最早入库的电表最先出现在出库口9，从而确保电表先入先出。从图2中可以看到，所述封闭式回转链条71的数量为两套，所述驱动电机72的数量为两台，两台驱动电机72分别控制两套封闭式回转链条71行走。下面以入库抓取机构5为例说明入库抓取机构5和出库抓取机构8的结构，如图3所示，所述入库抓取机构5和出库抓取机构8均包括料盒53和机械手，由于单相表和三相表的外形尺寸不同，在所述料盒53内设有两种尺寸的定位凹槽51，分别用于摆放单相电表和三相电表。在所述料盒53两侧安装有夹紧机构52，用于夹紧和挂放电表。所述料盒53固定安装在90°旋转轴54上，当电表被夹紧机构52夹紧后，所述90°旋转轴54能使电表90°旋转，使电表达到垂直状态，为后续摘表、挂表做准备。作为本发明的一个具体实施例，在夹紧机构52上设有压力传感器，在90°旋转轴54上连接有电动机，在料盒53上设有重力传感器，所述压力传感器、电动机以及重力传感器均与控制器6电连接，当压力传感器所测数值达到控制器6预设数值时说明电表已经被夹紧，控制器6控制电动机旋转，使料盒53由水平状态变为竖直状态，由重力传感器检测到料盒是否已经变为竖直状态并向控制器6报告。所述料盒53、夹紧机构52、90°旋转轴54整体固定安装在所述机械手上，所述机械手配合料盒53整体上下、前后移动。所述机械手包括上下移动机构56和水平移动机构55，所述上下移动机构56控制料盒53整体上下移动，所述水平移动机构55控制料盒53整体前后移动。更为具体的，所述上下移动机构56和水平移动机构55均为螺母螺杆传动机构。在本实施例中，所述上下移动机构56为竖直电动伸缩杆，所述水平移动机构55为水平电动伸缩杆，所述竖直电动伸缩杆固定连接在所述水平电动伸缩杆的推杆上。下面通过5个方面说明本发明实施例的工作原理：本发明实施例的整体工作原理：电表入库时，工作人员在入库口4放置电表，所述入库条码扫描装置3扫描电表自带的条形码，所述控制器6根据条形码分析是单相表还是三相表，选择相应的封闭式回转链条71，所述入库抓取机构5抓取电表放置在所述封闭式回转链条71上，使得电表条形码与电表在封闭式回转链条71上的位置相互对应，即入库表信息与表位绑定，控制器6接收此对应信息并在所述显示屏2上显示；电表出库时，工作人员用入库条码扫描装置3扫描工作单上的电表资产条码，控制器6根据电表资产条码锁定位于封闭式回转链条71上的相应的电表，控制器6控制封闭式回转链条71运作，把对应的电表输送至出库抓取机构8位置，由出库抓取机构8从封闭式回转链条71上取下电表放置在出库口9，出库条码扫描装置10扫描电表上的条形码以核对出入库的电表信息，表位变化在显示屏2上显示。2、入库抓取机构5的工作原理：电表入库时，入库口4的料盒53为水平状态，工作人员把电表放在料盒凹槽51内，当电表被夹紧机52夹紧后，电表旋转90°达到垂直状态，然后所述控制器6控制入库口4的上下移动机构56使料盒53上下移动，控制水平移动机构55使料盒53前后移动，以方便封闭式回转链条71上的挂钩对电表进行挂取，然后行走链条机构运作，利用封闭式回转链条71上的挂钩挂住电表自身挂钩把电表从料盒53上取下，从而把电表存储在输送机构7上。3、出库抓取机构8的工作原理：控制器6根据工作单上的电表资产条码控制输送机构7把对应电表输送至出库抓取机构8位置，此时电表被表盘限制装置限制，保持水平状态，所述控制器6控制出库口9的上下移动机构56使出库口9的料盒53上下移动，控制水平移动机构55使料盒53前后移动，料盒53上的夹紧机构52夹住挂钩上的电表，当电表被夹紧机构52夹紧后，电表旋转90°达到垂直状态，把电表从挂钩上取下放在出库口9，供工作人员拿取。4、入库表信息如何与表位绑定：假设目前没有电表在封闭式回转链条71上存储，工作人员把第一个需要存放的电表放在入库口4并用入库条码扫描装置3扫描其上的条形码，控制器6接收此条形码信号并记忆，等待与电表在封闭式回转链条71上的位置（即表位）进行绑定。待料盒53上的重力传感器检测到料盒53已经垂直时，控制器6控制驱动电机72转动，利用挂钩把料盒53内的电表取下，料盒53上的压力传感器检测到压力变为0并告知控制器6电表已经入库，控制器6可把挂住此电表的挂钩编号为1并把此编号与电表条形码绑定。而由于封闭式回转链条71的长度一定，即在链条的一个完整循环过程中驱动电机72转动的圈数一定，封闭式回转链条71上挂钩的节距和数量也一定，因此控制器6仅需通过获知驱动电机72的转动圈数即可计算出各挂钩的位置，并可根据1号挂钩对其他挂钩一一进行编号，统计电机旋转圈数属于现有技术，此处不再赘述。待新表入库时即可控制相关编号的挂钩对电表进行挂取，控制器6可把特定挂钩的编号与电表条形码进行绑定，从而实现入库表信息与表位绑定。出库条码扫描装置10扫描出库的电表条形码，确保出入库电表信息核对。控制器6可在链条每行走一个循环时，自动计算挂钩（货位）使用情况，同时准确的控制封闭式回转链条71把空挂钩（空货位）停在入库口4，同理保证出库电表准确停在出库口9。5、本发明实施例的整体控制框图：如图4所示，各控制线路的具体内容如下：a、入库扫描装置3扫描入库电表的条形码并传给控制器6，待表位固定后控制器6把此条形码与表位绑定，入库扫描装置3也可扫描工作单上的电表资产码，以便于控制器6在输送机构7上寻找相应的电表；b、出库扫描装置10扫描出库电表的条形码并传给控制器6，以便于控制器6对出入库信息进行核对；c、出库口90°旋转轴54的电动机向控制器6反馈电表旋转进程，待电表垂直后告知控制器6可以摘表，夹紧机构52向控制器6反馈摘表进程；d、入库口90°旋转轴54的电动机向控制器6反馈电表旋转进程，待电表垂直后告知控制器6可以挂表，夹紧机构52向控制器6反馈挂表进程；e、控制器6控制入库抓取机构5把入库电表挂在输送机构7上；f、控制器6控制出库抓取机构8从输送机构7上摘下出库电表；g、控制器6控制输送机构7运作，循环移动存储电表，当需要电表出库时，把特定电表准确停在出库口9；h、控制器6控制显示器2显示柜内的表位信息变化，也可显示入库抓取机构5、出库抓取机构8和输送机构7的工作状态；i、输送机构7把驱动电机72的转动圈数反馈给控制器6，以便控制器6计算出输送机构7上的挂钩位置。本发明实施例的控制器6选用西门子226PLC，所述入库条码扫描装置3和出库条码扫描装置10均通过MODBUS-RTU通讯接口协议与所述控制器6通讯，所述西门子226PLC的使用方法和MODBUS-RTU通讯接口协议的具体内容均是本领域技术人员已知的，所述西门子226PLC针对本发明的具体编程是本领域技术人员容易实现的，此处不再赘述。实施例2：实施例2与实施例1基本一致，其区别仅在于：所述驱动电机的数量为一台，所述驱动电机通过拔叉离合方式控制两套封闭式回转链条行走。关于拔叉离合方式可参考汽车离合器拔叉的具体工作原理，这属于公知技术，此处不再赘述。本说明书未提及的技术特征均为现有的已知技术。