一种自动化存储装置的制作方法

本实用新型涉及存储装置领域，尤其涉及一种自动化存储装置。

背景技术：

目前器件的存储装置均为普通的货架，然后将器件放置在包装箱中整齐的摆放货架上，并对摆放的信息进行登记和管理，这种方式存在存储空间大，特别是在储存电路板、电子元件等器件时不能使器件自动的进出库，需要人工进行取拿且需人工进行期间信息的核对和管理，存储效率低，信息管理不方便。

技术实现要素：

鉴于目前存储装置存在的上述不足，本实用新型提供一种自动化存储装置，能够有效的节省存储空间，且能使器件的进库和出库自动化，对器件信息和存储信息进行数据化管理，存储器件效率高，信息管理方便高效。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种自动化存储装置，包括柜体和设置在柜体内部的物料架、移栽机械手、物料存取口和控制模块，所述柜体上设有孔，所述物料存取口设置在孔处，所述移栽机械手设置在柜体内腔的中心位置，所述物料架设置在机械手转动的周向上并与柜体的顶板和底板固定连接，所述物料架、移栽机械手、物料存取口均与控制模块电连接，所述控制模块与外部主机电连接，物料架用来存储器件，如电路板、电子元件等，移栽机械手用来将器件从物料存取口移送至物料架上特定的位置处，或者将已经存储的器件从物料架特定的位置移送至物料存取口，物料存取口用来存放或者取用器件，并对存储和取用的器件的信息进行读取，控制模块用来管理和控制物料架、移栽机械手、物料存取口的运行状态，并对物料存储口读取的信息、物料架上存储的各器件的名称和位置信息进行存储，且物料架成周向设置，能有效的节省存储空间。

优选的，所述移栽机械手包括中心轴、旋转轴、旋转机构、料叉机构和上下机构，所述中心轴垂直于柜体的底板且与柜体的底板和顶板固定连接，所述旋转轴与中心轴平行设置，所述旋转机构与中心轴转动连接，与旋转轴联动连接，所述料叉机构一端套接在中心轴上，与中心轴转动连接，另一端与旋转轴滑动连接，所述上下机构与旋转机构固定连接，与料叉机构联动连接，所述旋转机构、料叉机构和上下机构均与控制模块电连接，料叉机构用来夹持器件，旋转机构用来使料叉机构在中心轴的周向上发生位移，即绕中心轴转动，上下机构用来使料叉机构在轴向上发生位移并将料叉机构在相应的位置上锁定，即使料叉机构的上下位置发生改变，此时，中心轴和旋转轴为料叉机构的上下运动导轨，料叉机构、上下机构和旋转机构在控制模块的控制和管理下发生协同作用使器件在物料架的任意位置和物料存取口间发生双向的移动。

优选的，所述旋转机构包括旋转电机、第一零位传感器、带轮和第一支撑板，所述旋转电机设置在柜体的底板上，所述第一支撑板的的一端与中心轴转动连接，另一端与旋转轴固定连接，所述带轮设置在旋转电机的输出轴上，所述支撑板内部设有带轮的运动导轨，所述带轮设置在运动导轨内，所述旋转电机和第一零位传感器与控制模块电连接，当旋转电机和第一零位传感器协同作用带动带轮转动时，带轮沿着第一支撑板内的导轨运动，可以使第一支撑板带动旋转轴绕中心轴旋转，进而带动料叉机构旋转，在控制模块的管理和控制下，第一零位传感器用来定义旋转电机旋转的零位，旋转电机按控制模块发出的指令朝相适应的方向转动相适应的角度，两者协同作用精准的控制料叉转动的角度。

优选的，所述料叉机构的包括第二支撑板、料叉和料叉前后运动机构，所述第二支撑板的一端与中心轴转动连接，另一端与旋转轴滑动连接，所述料叉前后运动机构设置在第二支撑板上，所述料叉设置在料叉前后运动机构上并与料叉前后运动机构固定连接，所述料叉前后运动机构与控制模块电连接，料叉可以根据待拾取的器件的形状进行设置，如可以设置叉状、圆盘状，夹子状等，第二支撑板用来连接中心轴和旋转轴，使设置在第二支撑板上的料叉、料叉夹紧机构和料叉前后运动机构可以随着旋转轴的转动而转动，料叉用来拾取器件，料叉前后运动机构使料叉可以在垂直于中心轴的方向上伸缩，使料叉在拾取器件的过程中能更好的控制料叉与物料存储口、物料架之间的位置关系。

优选的，所述料叉机构还包括料叉夹紧机构，所述料叉夹紧机构设置在料叉上方并与第二支撑板固定连接，所述料叉夹紧机构与控制模块连接，料叉夹紧机构与料叉协同作用，防止器件在移动的过程中从料叉上掉落。

优选的，所述上下机构包括上下电机、第二零位传感器和同步带，所述上下电机和第二零位传感器设置在旋转机构的旋转面上且第二零位传感器设置在上下电机的附近，所述上下电机和料叉机构通过同步带联动连接，所述上下电机和第二零位传感器与控制模块电连接，在控制模块的管理和控制下，第二零位传感器用来定义轴向位置的零位，与电机协同作用，可以使料叉机构在轴线上的位置发生改变并在相应的位置进行锁定。

优选的，所述物料存取口设有料盘和摄像头，所述料盘设置在柜体的孔中并与柜体固定连接，所述摄像头设置在料盘的正上方，所述料盘的内侧与与移栽机械手配合设置，所述摄像头与控制模块电连接，摄像头用来读取待存储装置的信息，并传达给控制模块，控制模块接收信息后会分配位置信息给移栽机械手，料盘用来放置器件。

优选的，所述物料存取口设有还屏蔽门和屏蔽门气缸，所述屏蔽门覆设在孔上且与柜体滑动连接，所述屏蔽门气缸与屏蔽门联动连接，所述屏蔽门气缸与控制模块电连接，屏蔽门用来完全隔离自动化存储装置的内腔和外部环境，屏蔽门气缸用来控制屏蔽门在相适应的时机的开启和关闭。

优选的，所述物料架包括物料架本体和治具，所述物料架本体上设有安装结构，所述治具与安装结构配合设置，治具是模块化的装置，其外缘与安装结构相配合，其内部的形状可以根据具体的器件进行设置，既可以与安装结构配合安装，又可以安放多个种类或者型号的器件。

优选的，所述安装结构为间隔一定距离的滑槽，槽的形状与治具的形状相适应，槽的高度与治具的厚度相适应。

优选的，所述滑槽的间距可以根据待存储的器件的尺寸进行调整，可以设置成相同的间距，也可以设置成不同的间距。

优选的，所述物料架的形状和宽度也可以根据实际需要进行调整，可以设置成相同的形状或者宽度，也可以设置成不同的形状和宽度。

本实用新型实施的优点：本实用新型提供了一种自动化存储装置,包括柜体和设置在柜体内部的物料架、移栽机械手、物料存取口和控制模块，所述柜体上设有孔，所述物料存取口设置在孔处，所述移栽机械手设置在柜体内腔的中心位置，所述物料架设置在机械手转动的周向上并与柜体的顶板和底板固定连接，所述物料架、移栽机械手、物料存取口均与控制模块电连接，所述控制模块与外部主机电连接，通过上述技术方案，能够有效的节省存储空间，且能使器件的进库和出库自动化，对器件信息和存储信息进行数据化管理，存储器件效率高，信息管理方便高效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的一种自动化存储装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种自动化存储装置的物料存储口的放大示意图；

图3为本实用新型所述的一种自动化存储装置的料叉机构的放大示意图图；

图4为本实用新型所述的一种自动化存储装置的旋转机构的放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示，一种自动化存储装置，包括柜体1和设置在柜体1内部的物料架2、移栽机械手3、物料存取口4和控制模块，所述柜体1上设有孔11，所述物料存取口4设置在孔11处，所述移栽机械手3设置在柜体1内腔的中心位置，所述物料架2设置在机械手转动的周向上并与柜体1的顶板和底板固定连接，所述物料架2、移栽机械手3、物料存取口4均与控制模块电连接，所述控制模块与外部主机电连接，物料架2用来存储器件，如电路板、电子元件等，移栽机械手3用来将器件从物料存取口4移送至物料架2上特定的位置处，或者将已经存储的器件从物料架2特定的位置移送至物料存取口4，物料存取口4用来存放或者取用器件，并对存储和取用的器件的信息进行读取，控制模块用来管理和控制物料架2、移栽机械手3、物料存取口4的运行状态，并对物料存储口读取的信息、物料架2上存储的各器件的名称和位置信息进行存储，使器件的进库和出库自动化，对器件信息和存储信息进行数据化管理，存储器件效率高，信息管理方便高效，且物料架2成周向设置，能有效的节省存储空间。

所述移栽机械手3包括中心轴31、旋转轴32、旋转机构33、料叉机构34和上下机构35，所述中心轴31垂直于柜体1的底板且与柜体1的底板和顶板固定连接，所述旋转轴32与中心轴31平行设置，所述旋转机构33与中心轴31转动连接，与旋转轴32联动连接，所述料叉机构34一端套接在中心轴31上，与中心轴31转动连接，另一端与旋转轴32滑动连接，所述上下机构35与旋转机构33固定连接，与料叉机构34联动连接，所述旋转机构33、料叉机构34和上下机构35均与控制模块电连接，料叉机构34用来夹持器件，旋转机构33用来使料叉机构34在中心轴31的周向上发生位移，即绕中心轴31转动，上下机构35用来使料叉机构34在轴向上发生位移并将料叉机构34在相应的位置上锁定，即使料叉机构34的上下位置发生改变，此时，中心轴31和旋转轴32为料叉机构34的上下运动导轨，料叉机构34、上下机构35和旋转机构33在控制模块的控制和管理下发生协同作用使器件在物料架2的任意位置和物料存取口4间发生双向的移动。

所述旋转机构33包括旋转电机331、第一零位传感器332、带轮333和第一支撑板334，所述旋转电机331设置在柜体1的底板上，所述第一支撑板334的的一端与中心轴31转动连接，另一端与旋转轴32固定连接，所述带轮333设置在旋转电机331的输出轴上，所述支撑板内部设有带轮333的运动导轨，所述带轮333设置在运动导轨内，所述旋转电机331和第一零位传感器332与控制模块电连接，当旋转电机331和第一零位传感器332协同作用带动带轮333转动时，带轮333沿着第一支撑板334内的导轨运动，可以使第一支撑板334带动旋转轴32绕中心轴31旋转，进而带动料叉机构34旋转，在控制模块的管理和控制下，第一零位传感器332用来定义旋转电机331旋转的零位，旋转电机331按控制模块发出的指令朝相适应的方向转动相适应的角度，两者协同作用精准的控制料叉转动的角度。

所述料叉机构34的包括第二支撑板341、料叉342、料叉夹紧机构343和料叉前后运动机构344，所述第二支撑板341的一端与中心轴31转动连接，另一端与旋转轴32滑动连接，所述料叉前后运动机构344设置在第二支撑板341上，所述料叉342设置在料叉前后运动机构344上并与料叉前后运动机构344固定连接，所述料叉夹紧机构343设置在料叉342上方并与第二支撑板341固定连接，所述料叉夹紧机构343和料叉前后运动机构344与控制模块连接，料叉342设置为叉状，第二支撑板341用来连接中心轴31和旋转轴32，使设置在第二支撑板341上的料叉342、料叉夹紧机构343和料叉前后运动机构344可以随着旋转轴32的转动而转动，料叉342用来拾取器件，料叉前后运动机构344使料叉342可以在垂直于中心轴31的方向上伸缩，使料叉342在拾取器件的过程中能更好的控制料叉342与物料存储口、物料架2之间的位置关系，料叉夹紧机构343与料叉342协同作用，防止器件在移动的过程中从料叉342上掉落。

所述料叉前后运动机构344包括前后导轨、伸缩零位传感器、传动轮和前后电机，伸缩零位传感器设置在前后电机的附近，所述前后导轨设置在第二支撑板341上且导轨的方向与料叉342做伸缩运动的方向相适应，所述传动轮设置在前后导轨内，传动轮的下端与前后电机的输出轴传动连接，传动轮的上端与料叉342固定连接，所述伸缩零位传感器和前后电机电连接，伸缩零位传感器用来定义料叉342做伸缩运动的零位，前后电机和伸缩零位传感器协同作用可以控制料叉342做前后伸缩运动的距离。

所述料叉夹紧机构343包括步进电机、丝杆和夹板，所述夹板上设有与丝杆相配合的内螺纹，所述步进电机设置在第二支撑板341上，所述丝杆的一端设置在步进电机的输出轴上，另一端与夹板转动连接，当步进电机转动带动丝杆转动，夹板会向相适应的方向移动与步进电机的转动方向和转动角度相适应的距离，直至夹紧设置在料叉342上的器件。

所述上下机构35包括上下电机351、第二零位传感器352和同步带353，所述上下电机351和第二零位传感器352设置在第一支撑板334上且第二零位传感器352设置在上下电机351的附近，所述上下电机351和料叉机构34通过同步带353联动连接，所述上下电机351和第二零位传感器352与控制模块电连接，在控制模块的管理和控制下，第二零位传感器352用来定义轴向位置的零位，与电机协同作用，可以使料叉机构34在轴线上的位置发生改变并在相应的位置进行锁定。

所述物料存取口4设有料盘41、屏蔽门42、屏蔽门气缸43和摄像头44，所述料盘41设置在柜体1的孔11中并与柜体1固定连接，所述屏蔽门42覆设在孔11上且与柜体1滑动连接，所述屏蔽门气缸43与屏蔽门42联动连接，所述摄像头44设置在料盘41的正上方，所述料盘41的内侧与与移栽机械手3配合设置，所述屏蔽门气缸43和摄像头44与控制模块电连接，摄像头44用来读取待存储装置的信息，并传达给控制模块，控制模块接收信息后会分配位置信息给移栽机械手3，屏蔽门42用来完全隔离自动化存储装置的内腔和外部环境，屏蔽门气缸43用来控制屏蔽门42在相适应的时机的开启和关闭，料盘41用来放置器件。

所述物料架2包括物料架本体21和治具22，所述物料架本体21上设有安装结构23，所述治具22与安装结构23配合设置，治具22是模块化的装置，其外缘与安装结构23相配合，其内部的形状可以根据具体的器件进行设置，既可以与安装结构23配合安装，又可以安放多个种类或者型号的器件。

所述安装结构23为间隔一定距离的滑槽，槽的形状与治具22的形状相适应，槽的高度与治具22的厚度相适应，如将滑槽的形状设置成方形槽，或者将正六边形沿相对的边长均分的半六边形灯，将治具22的外缘设置成与滑槽的形状相应的形状，内部的形状设置成与料叉相适应的叉状。

所述滑槽的间距可以根据待存储的器件的尺寸进行调整，可以设置成相同的间距，也可以设置成不同的间距。

所述物料架2的形状和宽度也可以根据实际需要进行调整，可以设置成相同的形状或者宽度，也可以设置成不同的形状和宽度，如，可以将物料架2的个数设置为五个，宽度一致，滑槽间的间距也设置成一致的，用来存储同一种电路板。

使用上述自动存储装置的进行存储具体的步骤如下：

步骤一：将电路板、电子元件等器件安装在治具22中；

步骤二：从外部主机输入存储指令；

步骤三：屏蔽门42打开；

步骤四：将步骤一中的治具22放置在物料存储口的料盘41，摄像头44对器件的信息进行读取，控制模块分配一个存储位，并将存储位置的具体信息传送给移栽机械手3；

步骤五：移栽机械手3接收到步骤二中控制模块发出的指令，旋转机构33进行相适应的绕中心轴31的转动，上下机构35进行相适应的上下移动，料叉机构34进行相适应的缩缩移动，料叉机构34拾取治具22，旋转机构33再次进行相适应的绕中心轴31的转动，上下机构35再次进行相适应的上下移动，料叉机构34再次进行相适应的伸缩移动，将治具22安装在控制模块分配的存储位上，单次存储完成；

步骤五：重复步骤三和步骤四，直至所有器件存储完成。

步骤六：屏蔽门42关闭，全部存储完成。

使用上述自动存储装置的将器件取出的具体步骤如下：

步骤一：从外部主机输入取出指令；

步骤二：屏蔽门42打开；

步骤三：控制模块将取出指令传感给移栽机械手3，移栽机械手3的旋转机构33进行相适应的绕中心轴31的转动，上下机构35进行相适应的上下移动，料叉机构34进行相适应的缩缩移动，料叉机构34从物料架2上拾取治具22，旋转机构33再次进行相适应的绕中心轴31的转动，上下机构35再次进行相适应的上下移动，料叉机构34再次进行相适应的伸缩移动，将治具22移送物料存储口的料盘41，单次取出完成；

步骤四：重复执行步骤三，直至待取出的期间全部取出，全部取出完成；

步骤五：屏蔽门42关闭。

本实用新型实施的优点：本实用新型提供了一种自动化存储装置,包括柜体和设置在柜体内部的物料架、移栽机械手、物料存取口和控制模块，所述柜体上设有孔，所述物料存取口设置在孔处，所述移栽机械手设置在柜体内腔的中心位置，所述物料架设置在机械手转动的周向上并与柜体的顶板和底板固定连接，所述物料架、移栽机械手、物料存取口均与控制模块电连接，所述控制模块与外部主机电连接，通过上述的方案，管理者只需可以通过外部主机输入存储或者取出指令，自动存储装置即可自动的完成器件的进库和出库，对器件信息和存储信息进行数据化管理，存储器件效率高，信息管理方便高效。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。