自动存取样系统的制作方法

1.本实用新型涉及样品存储及取出系统技术领域，具体为一种自动存取样系统。


背景技术：

2.在发电行业及钢铁冶金企业，往往需要对入厂或入炉的煤炭进行取样分析留存，针对不同来源或品质的煤炭样品，需要进行区分和标记，通过化验分析来确定其质量，煤样的存储是出现质量异议时进行复查的原始凭据，涉及煤企和相关企业的经济利益，因此，煤样的保存和查取是非常重要的环节。
3.目前，在工矿企业中采用的存取样柜或存取样装置，多采用单侧单排存样货架或双侧双排存样货架，存取数量较少。采用自动存取样柜的传动机构多采用齿轮齿条或皮带传动，齿轮齿条传动对安装精度及现场环境要求较高，而皮带传动受温度及拉力等外因变化影响，皮带长度会有较大波动进而影响系统的定位精度。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种自动存取样系统，以解决上述背景技术中提到的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种自动存取样系统，包括存取样柜、样品瓶、存取机械手、控制系统，存取样柜配置有机体框架；存取机械手活动设置在机体框架上，配置有直线x模组、直线z模组、直线y模组、旋转w模组，用于存取样品瓶，所述存取样柜的内部设置有沿其长度方向延伸并沿其高度方向间隔设置的多个存取货架，所述存取货架配置有多个货位，多个存取货架上的货位在所述存取样柜内部空间中的水平、深度及垂直方向呈立体矩阵排列；所述样品瓶放置在所述货位上；所述存取样柜的内部一侧设有样品自动存取通道，外部设置有人工存取通道，用于和外部实现样品瓶对接；所述存取机械手的末端设置有用于托举样品瓶的托盘。
7.优选地，所述存取货架包括托板、支撑丝杆、定位卡板、托杆；所述托杆横向固定在所述机体框架的内侧壁上；所述支撑丝杆纵向设置在所述存取样柜的内部上下两端面上；所述定位卡板纵向固定在所述托杆的内侧壁上；所述定位卡板在高度方向上间隔设置有多个卡槽，所述托板的一侧连接于所述卡槽内，另一侧连接于所述支撑丝杆上；上下相邻的两个所述托板之间的间隔大于所述样品瓶的高度；所述货位外侧的所述存取货架上设置有多个限位销，用于限制样品瓶的移动。
8.优选地，所述托板上设置有u形槽口，所述限位销沿着所述u形槽口的轮廓线外圈设置在所述托板上。
9.优选地，所述u形槽口的宽度小于所述样品瓶的直径；所述托盘的宽度小于所述u形槽口的宽度，且托盘的形状与所述u形槽口的形状相适配。
10.优选地，所述样品瓶上配置有标识码记录区，用于记录其唯一的标识码。
11.优选地，所述托盘上设有读码器，读码器与控制系统通信交互，用于读取样品瓶上
的标识码，通过控制系统将样品瓶的标识码和样品瓶内的样品信息进行绑定。
12.优选地，所述托盘上设有检测元件，检测元件与控制系统通信交互，用于检测待取货位是否有样品瓶、检测所述样品自动存取通道是否通畅。
13.优选地，所述自动存取通道内设有与控制系统通信交互的直线升降模组；所述直线升降模组上设置有托架，所述托架上设置有槽口，用于托盘在托架上取放样品瓶；所述直线升降模组通过托架携带样品瓶升降，使样品瓶在自动存取通道内自动进出。
14.优选地，所述人工存取通道内设有操作台，所述操作台设置有槽口，用于托盘在该操作台上取放样品瓶；所述存取样柜的外部一侧设置有与控制系统通信交互的身份识别系统，用于通过身份识别的员工打开所述人工存取通道，通过手工将样品瓶放置在操作台上存入或从操作台上取走需要的样品瓶。
15.优选地，所述存取样柜的内部设置有检修通道、端部设置有检修柜门，周圈设置有防护柜门，身份识别系统控制所述检修柜门的开启。
16.本实用新型的系统，样品存取数量多，运行、定位精准度高，对于周边环境的要求较低、适应性强，将自动存取通道和人工存取通道相结合，实现安全可靠传输、存取样品瓶的效果。
附图说明
17.图1为本实用新型一种自动存取样系统的结构示意图；
18.图2为货架的结构示意图；
19.图3为机械手的结构示意图。
20.其中：
21.110、存取样柜；210、样品瓶；111、存取货架；112、自动存取通道；113、人工存取通道；114、存取机械手；115、托板；116、限位销；117、支撑丝杆；118、定位卡板；119、托杆；120、机体框架；121、直线x模组；122、直线z模组；123、旋转w模组；124、直线y模组；125、托盘；126、读码器；127、检测元件；128、升降模组；129、托架；130、身份识别系统；131、操作台；132、检修柜门；133、条码定位系统；134、伺服定位系统； 135、防护柜门。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
23.如图1至图3所示，一种自动存取样系统，包括存取样柜110、样品瓶210、存取机械手114、控制系统，控制系统通过工控机实现对于自动存取样系统的控制，存取样柜110配置有机体框架120；存取机械手114为现有的成熟设计，其活动设置在机体框架120上，配置有直线x模组121、直线z模组122、直线y模组124、旋转w模组123，直线行进方向上采用条码定位系统133和伺服定位系统134相结合的定位系统控制行动精度，用于存取样品瓶210，可实现左右、前后、上下及旋转方向运动，对各样品瓶210进行存取，存取样柜110的内部设置有沿其长度方向延伸并沿其高度方向间隔设置的多个存取货架111，存取货架111配置有多个货位，多个存取货架111上的货位在存取样柜110内部空间中的水平、深度及垂直方向呈立体矩阵排列；样品瓶210放置在货位上；存取样柜110的内部一侧设有样品自动存取通道112，外部设置有人工存取通道113，用于和外部实现样品瓶210对接；存取机械手114的末端
设置有用于托举样品瓶210的托盘125。
24.进一步的，存取货架111包括托板115、支撑丝杆117、定位卡板118、托杆119；托杆119横向固定在机体框架120的内侧壁上；支撑丝杆纵向设置在存取样柜110的内部上下两端面上；定位卡板118纵向固定在托杆119的内侧壁上；定位卡板118在高度方向上间隔设置有多个卡槽，托板115的一侧连接于卡槽内限定每层存取货架111的托板115高度，另一侧连接于支撑丝杆117上，与支撑丝杆117螺纹连接，通过该螺纹连接结构调整托盘125的表面水平度；上下相邻的两个托板115之间的间隔大于样品瓶210的高度；货位外侧的存取货架111上设置有多个限位销116，用于限制样品瓶210的移动。
25.进一步的，托板115上设置有u形槽口，限位销116沿着u形槽口的轮廓线外圈设置在卡板上。
26.进一步的，u形槽口的宽度小于样品瓶210的直径；托盘125的宽度小于u形槽口的宽度，且托盘125的形状与u形槽口的形状相适配。
27.进一步的，样品瓶210上配置有标识码记录区，用于记录其唯一的标识码。
28.进一步的，托盘125上设有读码器126，读码器126与控制系统通信交互，用于读取样品瓶210上的标识码，通过控制系统将样品瓶210的标识码和样品瓶210内的样品信息进行绑定；存取样柜110内所有样品瓶210的标识码、瓶内样品信息及所处货位数据一一对应，同步存储于控制系统的控制器内，每次取样品瓶210时均再次核对货位和标识码的一致性，每次放样品瓶210前均要确认该货位空置，取放后即时更新控制系统的数据库。
29.进一步的，托盘125上设有检测元件127，检测元件127选配于现有的产品，检测元件 127与控制系统通信交互，用于检测待取货位是否有样品瓶210、检测样品自动存取通道112 是否通畅。
30.进一步的，自动存取通道112内设有与控制系统通信交互的直线升降模组128；直线升降模组128上设置有托架129，托架129上设置有槽口，用于托盘125在托架129上取放样品瓶210；直线升降模组128通过托架129携带样品瓶210升降，使样品瓶210在自动存取通道112内自动进出。
31.进一步的，人工存取通道113内设有操作台131，操作台131设置有槽口，用于托盘 125在该操作台131上取放样品瓶210；存取样柜110的外部一侧设置有与控制系统通信交互的身份识别系统130，身份识别系统130为现有设计的系统，人工存取通道113设置有与身份识别系统130通信交互的电磁锁，通过身份识别的员工能够打开人工存取通道113，通过手工将样品瓶210放置在操作台131上存入或从操作台131上取走需要的样品瓶210。
32.进一步的，存取样柜110的内部设置有检修通道、端部设置有检修柜门132，周圈设置有防护柜门135，检修柜门132配置有与身份识别系统130通信交互的电磁锁；身份识别系统130控制检修柜门132的开启，检修柜门132的开启需要先行通过身份识别系统130的确认。
33.工作中，有样品需要存入时，直线升降模组128携带托架129升起待机，样品瓶210 通过自动存取通道112落入托架129上，直线升降模组128携带托架129及样品瓶210下降待取。系统对该样品瓶210进行货位分配并将指令下达给存取机械手114，该存取机械手 114先移动至该货位，用托盘125上安装的检测元件127复核该货位通道是否畅通，货位是否闲置，按照预定程序操作确保该通道畅通，货位空闲，然后移至自动存取工位从托架129 上托
起样品瓶210放置在货位上，将货位信息及瓶体标识码导入系统完成工作。
34.有样品需要取出时，系统将该样品瓶210的货位及标识码传输给存取机械手114，该机械手先移动到该货位，用托盘125上安装的读码器126扫描并复核该货位对应样品瓶210 的信息，然后托起样品瓶210移至自动存取工位，将其放置在托架129上，直线升降模组128携带托架129及样品瓶210上升，将样品瓶210送进自动存取通道112输出完成工作。
35.通过人工存取样品时，需要操作者通过身份识别系统130确认身份及权限，然后系统自动打开人工存取通道113，由人工在操作台131取放，存取机械手114按照预定程序在存取样柜110内自动操作。
36.存取样柜110的水平方向的通道放置多个货位，存取内部货位的样品时如果外部有样品阻挡，需要依程序先将外部样品就近转移货位，确保通道畅通，存取任务进行中即时更新系统存储数据。