一种自动化存取档案机械手的制作方法

本实用新型涉及档案管理技术领域，具体涉及一种自动化存取档案机械手。

背景技术：

目前智能档案柜的使用已经非常普遍，其用于保存各种型号、归类、类别的档案，现有的智能档案柜存取非常麻烦，一般都是人工进行存取操作，其需要大量人力及设备投资，严重影响了管理工作人员的效率，非常不便，使得工作效率十分低下；且现有机械手上设置的档案架其对应每一个档案盒会设有用于放置档案盒的隔间，每个隔间间距是一样的，因此在档案盒比较薄的时候档案盒置于隔间中会比较宽松，放置不稳固会倾倒，而当档案盒较厚时则完全放不进去，因此现有的机械手内放置的档案架只能放置同一厚度的档案盒，不能满足现有智能档案柜的使用，非常不方便。

因此，上述问题是在对档案存取的设计和使用过程中应当予以考虑并解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自动化存取档案机械手，具体技术方案如下：

一种自动化存取档案机械手，包括框架和设置在框架上的机械手臂，所述框架包括方形的底座和设置在所述底座四个角上的立杆，相邻两个立杆之间其顶部通过横杆相连，所述底座上设有可自定位档案架，所述档案架的前方设有开合门，所述档案架的下方设有抬高机构，所述底座上还设有推送机构和控制所述开合门水平移动的移动机构，所述机械手臂包括吸盘机构和分别控制吸盘机构上下、水平和前后移动的升降组件、平移组件和推送组件，其中所述平移组件设置在所述框架上方，所述推送组件设置在所述平移组件上，所述升降组件通过连接件设置在所述推送组件上，所述吸盘机构包括设置在所述升降组件上的吸盘和支撑板。

本实用新型的进一步改进在于：所述档案架包括座板和垂直设置在所述座板上的若干个插片板，所述插片板的内侧面设有空腔，所述空腔内设有伸缩件，所述伸缩件包括活动连接呈v型设置的固定板和活动板，所述固定板设置在所述空腔的一侧，所述空腔的另一侧其上下方均设有滑道，所述活动板的端尾部其上下两端头处设有滑块，所述滑块分别置于上下两个滑道内，所述滑道的一端固定设有弹簧，所述弹簧连接滑块。

本实用新型的进一步改进在于：所述平移组件包括平移电机和设置在所述平移电机输出端的平移丝杠，所述平移丝杠上设有与其配合的平移螺母，和所述平移丝杠平行设置的两个横杆下方设有平移导轨，所述平移螺母底部设有和所述平移丝杠相垂直的平移板，所述平移板的两端分别设有安装座，所述安装座的顶部设有和所述平移导轨配合的平移滑板。

本实用新型的进一步改进在于：所述推送组件包括分别设置在两个安装座上的同步轮和绕设在两个同步轮上的同步带，其中一个同步轮下方设有控制同步轮转动的同步电机，所述连接件固定在所述同步带的一侧。

本实用新型的进一步改进在于：所述升降组件包括升降电机和设置在升降电机输出端的升降丝杠，所述升降丝杠上设有与其配合的升降螺母，所述升降螺母的底部固定设有支撑杆，所述升降电机设置在所述连接件上，所述支撑杆上部分为支座，下部分为斜杆，所述支座上方设有供升降丝杠穿过的孔。

本实用新型的进一步改进在于：所述吸盘机构还包括气管和真空泵，所述气管设置在所述支座上，所述气管的一端连接吸盘，另一端连接真空泵，所述支撑板设置在所述斜杆下方且和所述吸盘位于同一竖直水平线上。

本实用新型的进一步改进在于：所述推送机构包括设置在所述框架底座上的推送电机、设置在所述推送电机输出端的推送丝杠和容纳槽，所述推送丝杠上设有与其配合的推送螺母，所述推送螺母的一侧设有推送板，所述推送板的两端均设有推送杆，所述推送杆的前端连接所述容纳槽，所述开合门和所述移动机构均置于所述容纳槽中。

本实用新型的进一步改进在于：所述移动机构包括移动电机和设置在所述移动电机输出端的移动丝杠，所述移动丝杠上设有与其配合的移动螺母，所述开合门的底部固定在所述移动螺母上。

本实用新型的进一步改进在于：所述抬高机构包括连杆、抬高电机和设置在所述抬高电机输出端的抬高丝杠，所述抬高丝杠上设有与其配合的抬高螺母，所述连杆的一端连接所述抬高螺母，另一端设有托板。

本实用新型的进一步改进在于：所述抬高螺母的内侧面固定设有一l形底板，其竖面紧贴在所述抬高螺母上，其横面上设有两个限位柱，所述连杆的一端活动连接在小轴上，所述小轴设置在所述限位柱和所述底板竖面之间，所述底座上对应所述连杆下方设有定板，所述连杆靠设在所述定板上。

本实用新型的进一步改进在于：所述底座上设有两个支板，所述座板一侧铰接在所述支板上，所述抬高机构设置在所述座板底部的另一侧中部位置。

本实用新型的进一步改进在于：所述空腔的一侧设有固定杆，所述固定板的端尾部套设在所述固定杆上，使得所述固定板可在所述固定杆上进行转动。

本实用新型的进一步改进在于：所述固定板和所述活动板的端头部相连，所述活动板的端头部设有轴杆，所述固定板的端头部套设在所述轴杆上，使得所述固定板和所述活动板之间通过轴杆转动连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述插片板等距固定在所述座板上，相邻两个插片板之间可放置档案盒的宽度为25-60mm。

本实用新型的进一步改进在于：所述插片板上均匀排布有多个透气孔。

本实用新型的进一步改进在于：所述底座上对应所述推送杆的下方设有一限位座，所述推送杆穿过所述限位座，所述推送杆的前端部设有端板，通过端板连接所述容纳槽。

本实用新型的进一步改进在于：所述开合门包括座体和设置在所述座体上的自开合双开门，所述座体的底部连接所述移动螺母，所述双开门高于所述容纳槽设置，所述容纳槽内部设有和所述移动丝杠平行设置的移动导轨，所述座体底部设有与该移动导轨相配合的移动滑板。

本实用新型的进一步改进在于：所述双开门为弹簧门，所述座体包括设置在所述移动滑板上的底板，所述底板的两端设有圆柱形立柱，所述立柱的上部位置套设有门扇，所述立柱外周对应所述门扇的位置设有扭簧，所述扭簧的一端连接立柱，另一端连接门扇。

本实用新型的进一步改进在于：所述底板的两端设有凹腔，所述凹腔内设有与其相适配的垫块，所述垫块上设有通孔，所述立柱底部设置在所述通孔内，所述立柱上套设有支撑块，所述支撑块上方两个立柱之间还设有连接两个立柱的连板。

本实用新型的进一步改进在于：所述框架放置在轨道平台上，所述框架底座下方设有和该轨道平台相配合的滚轮。

本实用新型的进一步改进在于：所述平移组件、推送组件、升降组件、推送机构、抬高机构和移动机构上均设有零点传感器。

本实用新型提供的一种自动化存取档案机械手，用于存取现有智能档案柜中的档案盒，所述机械手上设有用于放置档案盒的档案架，每个档案架上设有多个可自定位插片板，形成多个放置档案盒的隔间。其利用平移组件带动推送组件左右移动，再利用推送组件带动升降组件上的吸盘机构前后运动，升降组件带动吸盘机构上下运动，从而实现吸盘机构的左右前后上下运动，抬高机构用于控制抬高档案架，移动机构用于移动开合门，除去推送组件采用同步轮同步带的结构，其他组件和机构均采用电机驱动丝杠运转带动丝杠上的螺母旋转的原理来实现。

工作原理：取档，根据需要机械手臂运动的方向，平移组件先进行工作，启动平移电机，决定平移丝杠转动方向，从而平移丝杠上的平移螺母在平移丝杠上进行平移，带动连接在平移丝杠上的吸盘机构运行到需要取档的位置，此时推送组件工作，启动同步电机，同步电机带动同步轮和同步带运转，从而将固定在同步带上的吸盘机构向前推进，直到吸盘机构伸进档案柜中，吸盘和支撑板抵住档案盒，此时启动真空泵，吸盘吸住档案盒，由于档案架的座板高于智能档案柜中用于放置档案盒的斗板，为了方便档案盒的取出，此时升降组件工作，启动升降电机，升降丝杠旋转带动升降螺母向上移动，从而带动设置在升降螺母上的吸盘机构向上移动，将档案盒抬高，然后同步电机再次启动并反向运转，带动吸盘机构往后运动，进入档案架，吸盘松开；取第二本档案盒时，平移组件再次工作，带动吸盘机构运行到指定位置重复以上动作，档案全部取出后整个机械手通过框架底部的轨道平台运行到指定窗口，此时抬高机构工作，启动抬高电机，抬高丝杠运转，抬高螺母带动连杆往后缩进，由于连杆的支点固定，连杆在定板上缓慢抬高从而将座板顶起。此时容纳槽呈抽屉状设置在座板的下方，双开门由于高于容纳槽则凸出来位于座板的前方，并闲置于一边，将座板抬高的目的是为了避免高出容纳槽的开合门阻碍取件。

存档：存档时，座板依然属于抬起状态，操作人员把档案盒放置档案架上后，抬高机构启动，座板归位到原始状态，通过轨道平台将该机械手移动到存档位置，此时推送机构工作，启动推送电机，推送丝杠运转，推送丝杠上的推送螺母向前推进，从而将容纳槽推出至贴近智能档案柜的斗板。此时移动机构工作，启动移动电机，移动丝杠运转带动开合门移动至正对需要存档的隔间，且开合门的位置紧贴斗板中放置档案盒的格间位置，然后平移组件工作，启动平移电机，将吸盘机构移动至需要存档的隔间的正后方，此时吸盘机构抵住档案盒，真空泵启动，吸盘吸紧，将档案盒向斗板方向推进，档案盒经过弹簧门时，由于推力，门自动向两边打开，完全打开口的两个门扇伸入格间且紧贴格间的两侧壁板，久用后的档案盒会出现开口，而档案盒在通过双开门时开口处会得到封口然后进入到斗板的格间内，不会出现开口卡板现象，而后吸盘松开退回，再移动到另一个需要存档的位置，重复以上操作。

本实用新型的有益效果是：其结构简单，操作简捷、方便，适用于和智能档案柜配合的存取机械手上，极大的降低档案存取的人员成本与时间成本，方便档案的管理，能够较佳地实现档案的自动存取功能，且可根据需存放档案的厚度自动调节宽距，适应多种宽度规格的档案盒，且伸缩件的端部给于档案盒一个支撑力，使其固定在机械手内不会倾倒，具有十分广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的立面结构图；

图3是本实用新型中档案架结构示意图；

图4是本实用新型中档案架伸缩件结构示意图；

图5是本实用新型中档案架伸缩件立体图；

图6是本实用新型中平移组件的俯视图；

图7是本实用新型中推送组件结构示意图；

图8是本实用新型中升降组件和吸盘机构结构示意图；

图9是本实用新型中推送机构和移动机构俯视图；

图10是本实用新型中开合门的结构示意图；

图11是本实用新型中抬高机构结构示意图；

图12是本实用新型中连杆的结构示意图；

图13是本实用新型中安装座、平移板及连接件的结构和位置关系示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对保护范围构成限定。

参考各图，其中图1中的两个吸盘组件示意图为在存和取过程中所在的位置状态图，该设备实际只有一个吸盘组件和升降组件。

一种自动化存取档案机械手，包括框架100和设置在框架上的机械手臂，所述框架包括方形的底座101和设置在所述底座101四个角上的立杆102，相邻两个立杆之间其顶部通过横杆103相连，所述底座101上设有可自定位档案架104，所述档案架104的前方设有开合门200，所述档案架104的下方设有抬高机构300，所述底座101上还设有推送机构400和控制所述开合门水平移动的移动机构500，所述机械手臂包括吸盘机构600和分别控制吸盘机构600上下、水平和前后移动的升降组件700、平移组件800和推送组件900，其中所述平移组件800设置在所述框架100上方，所述推送组件900设置在所述平移组件800上，所述升降组件700通过连接件701设置在所述推送组件900上，所述吸盘机构600包括设置在所述升降组件700上的吸盘601和支撑板602。

所述档案架104包括座板1041和垂直设置在所述座板1041上的若干个插片板1042，所述底座101上设有两个支板105，所述座板1041一侧铰接在所述支板105上。所述插片板1042的内侧面设有空腔1043，所述空腔1043内设有伸缩件，所述伸缩件包括活动连接呈v型设置的固定板1044和活动板1045，所述固定板1044设置在所述空腔1045的一侧，所述空腔1043的另一侧其上下方均设有滑道1046，所述活动板1045的端尾部其上下两端头处设有滑块1047，所述滑块1047分别置于上下两个滑道1046内，具体设置为在活动板1045的端尾部其内部贯穿一连接杆1052，两个滑块1047分别置于连接杆1052的两端，所述滑道1046的一端固定设有弹簧1048，所述弹簧1048连接滑块1047。所述空腔1045的一侧设有固定杆1049，所述固定板1044的端尾部套设在所述固定杆1049上，使得所述固定板1044可在所述固定杆1049上进行转动。所述固定板1044和所述活动板1045的端头部相连，所述活动板1045的端头部设有轴杆1050，所述固定板1044的端头部套设在所述轴杆1050上，使得所述固定板1044和所述活动板1045之间通过轴杆1050活动连接，所述插片板1042等距固定在所述座板1041上，相邻两个插片板1042之间可放置档案盒的宽度为25-60mm，所述插片板1042上均匀排布有多个透气孔1051。

所述平移组件800包括平移电机801和设置在所述平移电机801输出端的平移丝杠802，所述平移丝杠802上设有与其配合的平移螺母803，和所述平移丝杠802平行设置的两个横杆103下方设有平移导轨804，所述平移螺母803底部固定设有和所述平移丝杠802相垂直的平移板805，所述平移板805的两端分别设有安装座806，所述安装座806的顶部设有和所述平移导轨804配合的平移滑板807，其起到辅助运动的作用，提高机械手臂移动的稳定性，在其中一个横杆上设有用于设定平移螺母803零点位置的第一零点定位传感器808。

所述推送组件900包括分别设置在两个安装座806上的同步轮901和绕设在两个同步轮901上的同步带902，其中一个同步轮901下方设有控制同步轮901转动的同步电机903，所述同步电机903安装在所述安装座806的下方，所述连接件701固定在所述同步带902的一侧，所述安装座806上设有用于设定连接件701零点位置的第二零点定位传感器904。

所述升降组件700包括升降电机702和设置在升降电机702输出端的升降丝杠703，所述升降丝杠703上设有与其配合的升降螺母704，所述升降螺母704的底部固定设有支撑杆705，所述升降电机702设置在所述连接件701上，所述支撑杆705上部分为支座706，下部分为斜杆707，所述支座706上方设有供升降丝杠703穿过的孔，所述支座706上设有用于设定升降螺母704零点位置的第三零点定位传感器708，所述连接件701上方还设有和所述平移板805相配合的推送滑槽709，其起到辅助运动的作用，提高机械手臂在前后推送运动中移动的稳定性。

所述吸盘机构600还包括气管603和真空泵604，所述气管603穿过所述支座706，所述气管603的一端连接吸盘601，另一端连接真空泵604，所述支撑板602设置在所述斜杆707下方且和所述吸盘601位于同一竖直水平线上。

所述推送机构400包括设置在所述框架底座101上的推送电机401、设置在所述推送电机401输出端的推送丝杠402和容纳槽403，所述推送丝杠402上设有与其配合的推送螺母404，所述推送螺母404的外面侧固定设有推送板405，所述推送板405的两端均设有推送杆406，所述开合门200和所述移动机构500均置于所述容纳槽403中，所述底座101上对应所述推送杆406的下方设有一限位座407，所述推送杆406穿过所述限位座407，所述推送杆406的前端部设有端板408，通过端板408连接所述容纳槽403，所述底座101上对应推送丝杠402处设有用于设定推送螺母404零点位置的第四零点定位传感器409。

所述移动机构500包括移动电机501和设置在所述移动电机501输出端的移动丝杠502，所述移动丝杠502上设有与其配合的移动螺母503，所述开合门200包括座体201和设置在所述座体201上的双开门202，所述座体201的底部固定连接所述移动螺母503，所述双开门202高于所述容纳槽403设置，所述容纳槽403内部设有和所述移动丝杠502平行设置的移动导轨504，所述座体201底部设有与该移动导轨504相配合的移动滑板505。所述容纳槽403的侧面设有用于设定移动螺母503零点位置的第五零点定位传感器506。

所述双开门202为弹簧门，所述座体201包括设置在所述移动滑板505上的底板203，所述底板203的两端设有圆柱形立柱204，所述立柱204的上部位置套设有双开门202门扇，所述立柱204外周对应所述门扇的位置设有扭簧205，所述扭簧205的一端连接立柱204，另一端连接门扇。所述底板203的两端设有凹腔206，所述凹腔206内设有与其相适配的垫块207，所述垫块上设有通孔，所述立柱204底部设置在所述通孔内，所述立柱204上套设有支撑块208，所述支撑块208上方两个立柱204之间还设有连接两个立柱的连板209。

所述抬高机构300包括连杆301、抬高电机302和设置在所述抬高电机302输出端的抬高丝杠303，所述连杆301设置在所述座板1041下方的中部位置，所述抬高丝杠303上设有与其配合的抬高螺母304，所述连杆301的一端连接所述抬高螺母304，另一端设有托板305，所述抬高螺母305的内侧面固定设有一l形底板306，其竖面紧贴在所述抬高螺母305上，其横面上设有两个限位柱307，所述连杆301的一端活动连接在小轴308上，所述小轴308设置在所述限位柱307和所述底板306竖面之间，所述底座101上对应所述连杆301下方设有定板309，所述连杆301靠设在所述定板309上，所述底座101上对应抬高丝杠303的下方设有用于设定抬高螺母304零点位置的第六零点定位传感器310。

本实施例提供的一种自动化存取档案机械手，用于存取现有智能档案柜中的档案盒，该机械手放置在轨道平台106上，机械手框架100的底部设有和该轨道平台106相配合的滚轮107。

所述机械手上设有用于放置档案盒的档案架104，每个档案架上设有多个可自定位插片板1042，形成多个放置档案盒的隔间。其利用平移组件800带动推送组件900左右移动，再利用推送组件900带动升降组件700上的吸盘机构600前后运动，升降组件700带动吸盘机构600上下运动，从而实现吸盘机构600的左右前后上下运动，抬高机构300用于控制抬高档案架，移动机构500用于移动开合门200，除去推送组件900采用同步轮同步带的结构，其他组件和机构均采用电机驱动丝杠运转带动丝杠上的螺母旋转的原理来实现。

工作原理：取档，根据需要机械手臂运动的方向，平移组件800先进行工作，启动平移电机801，决定平移丝杠802转动方向，从而平移丝杠802上的平移螺母803在平移丝杠502上进行平移，带动连接在平移丝杠502上的吸盘机构600运行到需要取档的位置，此时推送组件900工作，启动同步电机903，同步电机903带动同步轮901和同步带902运转，从而将固定在同步带902上的吸盘机构600向前推进，直到吸盘机构600伸进档案柜中，吸盘601和支撑板602抵住档案盒，此时启动真空泵604，吸盘601吸住档案盒，由于档案架的座板1041高于智能档案柜中用于放置档案盒的斗板，为了方便档案盒的取出，此时升降组件700工作，启动升降电机702，升降丝杠703旋转带动升降螺母704向上移动，从而带动设置在升降螺母704上的吸盘机构600向上移动，将档案盒抬高，然后同步电机903再次启动并反向运转，带动吸盘机构600往后运动，进入档案架，吸盘601松开；取第二本档案盒时，平移组件800再次工作，带动吸盘机构600运行到指定位置重复以上动作，档案全部取出后整个机械手通过框架底部的轨道平台106运行到指定窗口，此时抬高机构300工作，启动抬高电机302，抬高丝杠303运转，抬高螺母304带动连杆301往后缩进，由于连杆301的支点固定，连杆301在定板309上缓慢抬高从而将座板1041顶起，使得档案架104的外侧边高于开合门200。此时容纳槽403呈抽屉状设置在座板1041的下方，双开门200由于高于容纳槽403则凸出来位于座板10341的前方，将座板抬高的目的是为了避免高出容纳槽的开合门200阻碍取件，在取档过程中，开合门不起作用，其归位到容纳槽403的最边上。

存档：存档时，座板1041依然属于抬起状态，操作人员把档案盒放置档案架上后，抬高机构300启动，座板1041归位到原始状态，通过轨道平台106将该机械手移动到存档位置，此时推送机构400工作，启动推送电机401，推送丝杠402运转，推送丝杠402上的推送螺母404向前推进，从而将容纳槽403推出至贴近智能档案柜的斗板，此时移动机构500工作，启动移动电机501，移动丝杠502运转带动开合门200移动至正对需要存档的隔间，且开合门200的位置紧贴斗板中放置档案盒的格间位置，然后平移组件800工作，启动平移电机801，将吸盘机构600移动至需要存档的隔间的正后方，此时吸盘机构600抵住档案盒，真空泵604启动，吸盘601吸紧，将档案盒向斗板方向推进，档案盒经过弹簧门202时，由于推力，门自动向两边打开，由于久用后的档案盒会出现开口，双开门的开口宽度和格间的宽度一致，而档案盒在通过双开门202时开口处会得到封口然后直接进入到斗板的格间内，而后吸盘601松开退回，再移动到另一个需要存档的位置，重复以上操作。

本实施例的有益效果是：其结构简单，操作简捷、方便，适用于和智能档案柜配合的存取机械手上，极大的降低档案存取的人员成本与时间成本，方便档案的管理，能够较佳地实现档案的自动存取功能，且可根据需存放档案的厚度自动调节宽距，适应多种宽度规格的档案盒，且伸缩件的端部给于档案盒一个支撑力，使其固定在机械手内不会倾倒，具有十分广阔的应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。