超低温冷库物品自动存取装置的制作方法

本发明涉及一种用于在超低温(—80℃)环境下自动存取物品的装置，具体地说是一种超低温冷库物品自动存取装置，属超低温自动动化存取设备领域。

背景技术：

医学上用于保存胎盘、精液、骷髓及特殊生物样本的设备运行温度要求达到—80℃，在这种温度下存放和取出这类物品采用人工方法存在被冻伤的危险，对存取的工作带来很大的不便，工作效率低，因此需要一种既可以提高存取工作效率，又要保证工作人员人身安全的自动动化存取设备。目前尚没有这类超低温冷库自动存取装置。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种超低温冷库物品自动存取装置，它可以完全替代人工进出超低温的冷库环境中存取物品，提高了工作效率，保证了人身安全。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：它包括冷库库体(1.1)，其特征是：冷库库体(1.1)内固定有旋转货架(1.2)，冷库门(1.10)的一侧固定有机械手(1.5)、扫描机构(1.7)和货物传送带(1.8)，冷库库体(1.1)的顶部装有制冷系统(1.6)，扫描机构(1.7)固定在货物传送带(1.8)的中间上部位置。

所述的机械手(1.5)包括一个水平导轨(1.5.1)，水平导轨(1.5.1)上设有滑动架，滑动架上装有伺服电机(1.5.2)，伺服电机(1.5.2)使机械手水平方向运动；滑动架上固定有短手臂，短手臂的底部和滑动架之间设有水平旋转轴(1.5.3)，通过该轴机械手可水平旋转360°；短手臂通过竖直方旋转轴(1.5.4)连接有长手臂，通过竖直方旋转轴(1.5.4)机械手可竖直方旋转180°；长手臂通过连接轴(1.5.5)和(1.5.6)固定有夹取机构(1.5.7)。

所述的旋转货架包括旋转货架仓位(1.2.1)，旋转货架仓位(1.2.1)中间固定有旋转货架传动轴(1.2.2)，旋转货架传动轴(1.2.2)顶部固定有旋转货架传动锥齿轮(1.2.3)，伺服电机传动锥齿轮(1.2.4)与旋转货架传动锥齿轮(1.2.3)相啮合，伺服电机传动锥齿轮(1.2.4)由伺服电机(1.2.5)带动。

本发明相对传统的自动化立体仓库，增加了旋转货架系统，机械手控制系统都在冷库外常温环境下工作，不用进入库内，避免了因工作环境温度过低而造成机械手故障问题，可以适应在超低温的储存温度下工作环境，降低了成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图的主视图

图2为本发明的侧视图

图3为本发明的旋转货架的结构示图

图4为图3的俯视图

图5为机械手结构示意图

图6为本发明工作原理图

图示部件名称：1.1冷库库体 1.2旋转货架 1.3货架驱动电机1.4库门驱动电机 1.5机械手 1.6制冷系统 1.7扫描机构1.8货物传送带 1.9控制系统 1.10冷库门

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图1所示：本发明包括冷库库体(1.1)，其特征是：冷库库体(1.1)内固定有旋转货架(1.2)，冷库门(1.10)的一侧固定有机械手(1.5)、扫描机构(1.7)和货物传送带(1.8)，冷库库体(1.1)的顶部装有制冷系统(1.6)，扫描机构(1.7)固定在货物传送带(1.8)的中间上部位置。

如图5所示，所述的机械手(1.5)包括一个水平导轨(1.5.1)，水平导轨(1.5.1)上设有滑动架，滑动架上装有伺服电机(1.5.2)，伺服电机(1.5.2)使机械手水平方向运动；滑动架上固定有短手臂，短手臂的底部和滑动架之间设有水平旋转轴(1.5.3)，通过该轴机械手可水平旋转360°；短手臂通过竖直方旋转轴(1.5.4)连接有长手臂，通过竖直方旋转轴(1.5.4)机械手可竖直方旋转180°；长手臂通过连接轴(1.5.5)和(1.5.6)固定有夹取机构(1.5.7)。

如图3和图4所示，所述的旋转货架包括旋转货架仓位(1.2.1)，旋转货架仓位(1.2.1)中间固定有旋转货架传动轴(1.2.2)，旋转货架传动轴(1.2.2)顶部固定有旋转货架传动锥齿轮(1.2.3)，伺服电机传动锥齿轮(1.2.4)与旋转货架传动锥齿轮(1.2.3)相啮合，伺服电机传动锥齿轮(1.2.4)由伺服电机(1.2.5)带动。

存放货物：

将被存物品放在货物传送带1.8上面，慢慢传送至扫描机构1.7，扫描机构1.7自动扫描物品上的标签信息，并将货物信息传送至控制系统1.9，数据存入仓库管理系统的数据库中，按照一定的存放规则(如存入日期，货物类型等)仓库管理系统自动分配出该货物的存放位置。然后将位置信息发送至货架驱动电机1.3和机械手1.5，驱动电机运行一定的转数，将需要存放货物的仓位旋转至冷库门口，然后冷库门1.10在库门驱动电机1.4的动作下将库门打开，机械手1.5在拾起货物后将按照控制系统发来的位置坐标信息将货物放在对应的仓位里，机械手1.5回归初始位置，冷库门1.10在库门驱动电机1.4的动作下将库门关闭，旋转货架1.2在货架驱动电机1.3的动作下回归初始位置。

取出货物：

在控制系统1.9的仓库管理系统上输入要取出货物的名称、数量等内容，数据库自动分析需要取出物品的存入位置，并将位置信息发送到货架驱动电机1.3和机械手1.5，驱动电机运行一定的转数，将需要存放货物的仓位旋转至冷库门口，然后冷库门1.10在库门驱动电机1.4的动作下将库门打开，机械手1.5按照控制系统发来的位置坐标信息将货物取出放在传送带1.8上面，传送带1.8将货物传送，经过扫描机构1.7时，扫描货物信息，仓库管理系统校对是否为所取货物信息，信息无误后，仓库管理系统将该仓位空出。与此同时，机械手1.5回归初始位置，冷库门1.10在库门驱动电机1.4的动作下将库门关闭，旋转货架1.2在货架驱动电机1.3的动作下回归初始位置。

所有转轴均有伺服电机驱动，每个转轴均带有一个齿轮箱，通过齿轮传动调节每轴运动角度。试机过程中将机械手到达每个仓位并进行存取动作所需的指令信息存入控制系统。当需要存取货物时，仓库管理系统将所需要的仓位传送到控制系统，控制系统将该仓位对应的指令信息输出到机械手系统，机械手通过伺服电机驱动完成所需要的路径和动作。

需要存或取货物时，控制系统里的仓库管理系统首先显示具体仓位，控制系统再计算伺服电机将该仓位旋转到取货窗口所要的步数，再将数据输出到伺服电机1.2.5，电机的锥齿轮1.2.4转动同时带动1.2.3旋转货架传动锥齿轮运动，同时旋转货架通过与货架锥齿轮连接的传动轴传送动力开始旋转，使用所需要的仓位旋转到取货窗口。