一种智能化样品存查柜系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能化样品存查柜系统，包括用于存储样品的样品存储单元、用于移动样品的样品存取运动单元和智能控制单元，样品存储单元包括多个阵列布置的存储仓位，样品存取运动单元包括气动机械手机构，气动机械手机构上设有存放腔室和负压生产组件，存放腔室的开口端与存储仓位的开口端密封连接后，负压生产组件抽取存放腔室和存储仓位内空气形成真空负压以将存储仓位内的样品吸取移动至存放腔室内。本实用新型具有空间利用率高、智能化模块化程度高、可同时存取一个或多个样品、样品存取安全高效的优点。
【专利说明】
一种智能化样品存查柜系统
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及到物料样品的采制化设备，具体涉及一种智能化样品存查柜系统。
【背景技术】
[0002]对于物料(如矿石、煤炭)样品的采样、制样、化验工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行样品的采制化工作。样品的采样、制样、化验工作过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，把采集到的样品粒度逐渐减小，质量也逐步减少，直到符合实验室化验对样品的粒度和质量(重量)精度要求，然后对符合要求的样品进行相关的化验分析。
[0003]如以煤炭的样品采制化为例，实际上是一种抽样分析的过程，煤炭采样和制样的目的，是为了获得一个其实验结果能代表整批被采样煤的实验煤样。煤炭是一种不均匀的物质(粒度、质量特性分布等)，被采样煤的质量一般都比较大(几十吨到几万吨不等)，从被采样煤中采取具有代表性的一部分煤的过程叫“采样”，目前有机械采样、人工采样、半机械采样等多种方式方法。按标准采到样品后，下一过程是“制样”，制样过程一般有破碎、混合、缩分、干燥等过程。样品制好后即开展下一步的样品“化验”，对样品进行分析。不论是“采样”、“制样”还是“化验”，这一过程中不能够有样本的损失，不能够令样本发生一些物理或化学变化，否则将会对最终的试验结果造成影响。
[0004]在物料(如矿石、煤炭)样品的采样、制样、化验工作中，被采集的样品通常包括分析样、全水分样、存查样、弃样等，其中样品被采集后需要存放于样品存储柜系统中，以备再查取。存储柜系统可单独使用，也可与自动制样系统、样品传输系统等组合使用，可放置于制样室也可放置于化验室内。
[0005]目前，现有样品存储柜系统主要存在以下技术问题:
[0006]1、存储空间利用率不高。现有样品存储柜系统采用可旋转移动的夹持式机械手用于样瓶的存取，布局形式为机械手设置于中间，存储仓位设置于机械手的两侧，由于采用机械手夹持取样的方式，这就使得每个存储仓位内只能存储一个样品(样瓶)，才能使得机械手顺利夹取到存储仓位内的样品(样瓶)；故这样的方式极大限制了存储仓位的设置，使得每一个存储仓位只能存储一个样品(样瓶)，最终导致存储空间利用率不高，单位面积内的存储数量很低。同时，由于机械手需进入存储仓位内夹持样品(样瓶)，故存储仓位内需预留夹持空间，这也间接降低了样品存储柜系统的样品存储数量。
[0007]2、存储方式单一，且对样品(样瓶)要求高，不能存放不同类型的样品(样瓶)。由于采用了前述的机械手夹持取样的方式，这使得机械手定位要求高。为便于机械手夹持时的定位，所有的样品(样瓶)必须保持相同规格。因为如果存储了不同大小的样品(样瓶)，会直接影响到机械手的精准定位，从而导致机械手无法夹取到类型差异的样品(样瓶)，情况严重时甚至会造成样品(样瓶)掉落、样品丧失的情况，而这对于精度、效率都要求极高的采制样工作而言，是十分严重的事情。
[0008]3、样品在存储转运过程中存在掉落丧失的风险。采取机械手夹持取样的方式，使得样品(样瓶)在移动的过程中没有承托、不受保护，同时机械手也容易受样品(样瓶)形状的变化及自身夹持力变化的影响，使得样品(样瓶)掉落在移动过程中存在掉落的风险。并且夹持力大小决定了夹持重量，这也使得机械手对样品(样瓶)重量要求适应性较低。
[0009]4、工作效率低、使用成本高。由于样品存查样装置的一个存储仓位内只能存储一个样品(样瓶)，且机械手装置单次取样只能夹取一个样品(样瓶)，这就极大降低了工作效率;且受不同规格、形状样品(样瓶)的限制，需设计不同的机械手满足夹取移动需求，增加了工作成本。
[0010]5、智能化、模块化程度低。部分现有样品存储柜系统智能化程度低，不能和其他的外部设备进行顺畅的对接，不能同时具备自动进出样、手动进出样、废弃样处理的功能;并且部分现有样品存储柜系统模块化程度低，不能根据客户的实际情况而进行灵活的功能模块的增加或减少，不能很好的满足客户的实际需要，增加了使用成本，降低了市场竞争力。
【实用新型内容】
[0011 ]本实用新型所解决的技术问题在于:针对现有技术存在的问题，提供一种空间利用率高、智能化模块化程度高、可同时存取一个或多个样品、样品存取安全高效的智能化样品存查柜系统。
[0012]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0013]—种智能化样品存查柜系统，包括用于存储样品的样品存储单元、用于移动样品的样品存取运动单元和智能控制单元，所述样品存储单元包括多个阵列布置的存储仓位，所述样品存取运动单元包括气动机械手机构，所述气动机械手机构上设有存放腔室和负压生产组件，所述存放腔室的开口端与存储仓位的开口端密封连接后，所述负压生产组件抽取存放腔室和存储仓位内空气形成真空负压以将存储仓位内的样品吸取移动至存放腔室内。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，每个所述存储仓位均包括一个存样筒和设于存样筒内可移动的密封活塞，每个所述存样筒内沿筒深度方向依次存储有一个以上的样品，所述密封活塞在真空负压的吸取作用下于存样筒内向外移动以推动样品移动至存放腔室内。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述样品存储单元由多个存储模块拼叠组成，每个所述存储模块上均设有多个阵列布置的存储仓位。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述气动机械手机构的存放腔室内设有第一推送组件，所述第一推送组件包括第一推送挡板、第一推送驱动件和沿存放腔室进出样方向布置的第一推送轨道，所述第一推送挡板在第一推送驱动件的驱动下沿第一推送轨道滑动以将存放腔室内的样品推送至存储仓位内进行存储。
[0017]作为本实用新型的进一步改进，所述样品存取运动单元还包括与气动机械手机构配合的存取运动机构，所述存取运动机构驱动气动机械手机构于水平和垂直两个方向运动以完成样品的存取。
[0018]作为本实用新型的进一步改进，所述存取运动机构包括相配合的水平移动导轨组件和垂直移动导轨组件，所述气动机械手机构设于垂直移动导轨组件上并可沿垂直移动导轨组件作上下移动，所述垂直移动导轨组件与水平移动导轨组件相连并可沿水平移动导轨组件作水平移动。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，还设有用于与外界连通的自动进出样口，靠近所述自动进出样口处设有自动进出样单元，所述自动进出样单元与样品存取运动单元配合以完成样品的自动存取，所述自动进出样单元包括样品夹取机构和样品推送转移机构，所述样品夹取机构靠近自动进出样口设置用于夹取样品，所述样品推送转移机构设置于样品夹取机构与样品存取运动单元之间，用于将夹取的样品推送至样品存取运动单元的存放腔室内。
[0020]作为本实用新型的进一步改进，所述样品推送转移机构包括样品滑槽和第二推送组件，所述第二推送组件包括第二推送挡板、第二推送驱动件、第二推送轨道和旋转驱动件，所述样品滑槽设置于样品夹取机构与样品存取运动单元之间，所述第二推送轨道沿样品滑槽设置，所述第二推送挡板在第二推送驱动件的驱动下沿第二推送轨道往复运动以推动样品沿样品滑槽移动，所述旋转驱动件驱动第二推送挡板旋转以使第二推送挡板不与样品相接触。
[0021]作为本实用新型的进一步改进，所述样品夹取机构包括第一平移驱动组件、平移拉杆件、夹取翻转平台和平移滑台组件，所述第一平移驱动组件通过平移拉杆件驱动夹取翻转平台平移，所述夹取翻转平台上设有用于夹取样品的夹取组件，所述平移滑台组件包括相配合的导轨和导轮，所述导轨沿夹取翻转平台的平移进程设置，所述导轨包括呈坡状设置的上升段，所述导轮固定于夹取翻转平台上以使夹取翻转平台沿导轨平移，所述平移拉杆件与夹取翻转平台铰接，所述导轮经导轨的上升段逐步向上滑动时，所述夹取翻转平台以￥父接点为中;L.、朝平移方向逐步发生翻转。
[0022]作为本实用新型的进一步改进，还设有用于与外界连通的人工进出样口，靠近所述人工进出样口处设有人工进出样单元，所述人工进出样单元与样品存取运动单元配合以完成样品的半自动存取，所述人工进出样单元包括样品承载平台和第二平移驱动组件，所述样品承载平台靠近人工进出样口设置用于承载人工取放的样品，所述第二平移驱动组件驱动样品承载平台沿人工取放样方向往复平移用于使样品承载平台与样品存取运动单元对接以完成样品的存取。
[0023]作为本实用新型的进一步改进，所述样品承载平台上设有样品容纳腔室和第三推送组件，所述第三推送组件设于样品容纳腔室内用于将样品推送至人工进出样口外/或推送至样品存取运动单元的存放腔室内。
[0024]作为本实用新型的进一步改进，所述人工进出样口处设有可上下滑动开关的自动门，所述自动门的内壁上设有凸出的导向滑轮，所述样品承载平台的前端设有与导向滑轮相配合的导向驱动件，所述导向驱动件上设有一用于导向滑轮滑动的导向斜坡面，当所述样品承载平台朝人工进出样口平移时，所述导向滑轮先接触导向驱动件并沿导向驱动件的导向斜坡面逐步向上滑动，以驱动自动门逐步向上滑动打开。
[0025]作为本实用新型的进一步改进，还设有弃样口，所述弃样口处设有呈坡状设置的弃样通道，经所述气动机械手机构输送的样品掉落至弃样通道处后，由弃样通道滑落至弃样口外。
[0026]作为本实用新型的进一步改进，还设有用于样品身份识别的样品识别单元，所述样品识别单元包括相配合的电子标签和电子标签识别组件，每个所述样品上均设有一个电子标签，所述电子标签识别组件设置于样品存取运动单元上并与智能控制单元连接。
[0027]作为本实用新型的进一步改进，还设有人机交互单元，所述人机交互单元与智能控制单元连接用于实现人机登陆、控制。
[0028]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0029](I)本实用新型的智能化样品存查柜系统，由于采用了气吸式机械手和存样筒相配合的气吸取样的方式，每个存样筒内均可以存储一个或多个样品，且每个存样筒空间布局紧凑，极大提高了本系统的存储空间利用率。
[0030](2)本实用新型的智能化样品存查柜系统，存样筒能存放不同类型的样品，且气动机械手机构直接与存储仓位进行定位配合即可，而无需去对样品进行精准定位作业。使得本系统的存储方式多样，能存储不同规格、不同类型的样品，提高了本系统的适用性。而且还解决了传统机械手存在的定位需精准、易发生样品损坏的问题。
[0031](3)本实用新型的智能化样品存查柜系统，智能化程度高，能够完成进行存取样作业、半自动存取样作业、弃样作业。并且样品不论是在存储仓位内进行存储，还是在存放腔室内进行移动作业，不论是自动进出样还是手动进出样，整个过程都不会发生样品脱落现象、样品丧失的情况，解决了传统机械手的夹持过程中易发生样品损坏的问题，可靠保证了采制样工作的精度要求。
[0032](4)本实用新型的智能化样品存查柜系统，存储仓位内能同时存放一个或多个样品，且气动机械手机构也能同时容纳一个或多个样品进行移动作业，这极大的提高了工作效率，降低了工作成本。并且由于能接受不同规格、形状样品的存取作业，也无需针对不同样品来设计不同的机械手，这也进一步降低了本系统的工作成本和复杂程度。
[0033](5)本实用新型的智能化样品存查柜系统，模块化程度高。样品存储单元由多个存储模块拼叠组成，通过这种模块化的设置，使得工作人员能够根据实际工作需要，选择不同大小的多个存储模块来组成适合自身实际需要的样品存储单元；同时，整套系统如样品存取运动单元、自动进出样单元、人工进出样单元、样品识别单元等都是模块化设计，操作者可以根据自身的实际工作需要，进行模块化组合，极大提高了本系统的适用性和实用性。
[0034](6)本实用新型的智能化样品存查柜系统，一是能够对样品进行翻转处理，使得本实用新型能够和外界设备进行顺畅、高效的对接，能够真正实现智能化快速自动存取，提高了本实用新型的适用性和实用性。二是本实用新型的自动门不用再设置结构复杂的开关门组件和控制组件，结构简单紧凑，长期稳定性好，安全性高，使得本系统占用空间小，制造成本低，大大节约了本系统的作业时间，提高了本系统的作业效率。
【附图说明】
[0035]图1是本实用新型智能化样品存查柜系统在实施例中的立体结构原理示意图。
[0036]图2是本实用新型智能化样品存查柜系统在实施例中的内部俯视原理示意图。
[0037]图3是本实用新型智能化样品存查柜系统在实施例中的内部立体结构原理示意图。
[0038]图4是本实用新型的气动机械手机构在实施例中的立体结构原理示意图。
[0039]图5是本实用新型的气动机械手机构在实施例中的局部结构原理示意图。
[0040]图6是本实用新型的样品存取运动单元在实施例中的立体结构原理示意图。
[0041]图7是本实用新型的样品存储单元在实施例中的平面结构原理示意图。
[0042]图8是本实用新型的单个存储模块在实施例中的结构原理示意图。
[0043]图9是本实用新型的自动进出样单元在实施例中的立体结构原理示意图一。
[0044]图10是本实用新型的样品夹取机构在实施例中的立体结构原理示意图。
[0045]图11是本实用新型的自动进出样单元在实施例中的立体结构原理示意图二。
[0046]图12是本实用新型的样品推送转移机构在实施例中的立体结构原理示意图。
[0047]图13是本实用新型的人工进出样单元在实施例中的立体结构原理示意图。
[0048]图14是本实用新型的自动门在实施例中的立体结构原理示意图一。
[0049]图15是本实用新型的自动门在实施例中的立体结构原理示意图二。
[0050]图例说明:
[0051 ] 1、样品；2、样品存储单元;21、存储仓位;211、存样筒;212、密封活塞;22、存储模块;3、样品存取运动单元;31、气动机械手机构;311、存放腔室;312、负压生产组件;313、第一推送组件;3131、第一推送挡板;3132、第一推送驱动件；3133、第一推送轨道;32、存取运动机构;321、水平移动导轨组件;322、垂直移动导轨组件;4、智能控制单元;5、自动进出样口； 6、自动进出样单元;61、样品夹取机构;611、第一平移驱动组件;612、平移拉杆件;613、夹取翻转平台；6131、夹取组件;614、平移滑台组件;6141、导轨;6142、导轮;62、样品推送转移机构;621、样品滑槽;622、第二推送组件;6221、第二推送挡板;6222、第二推送驱动件；6223、第二推送轨道;6224、旋转驱动件;7、人工进出样口；71、自动门；72、导向滑轮;8、人工进出样单元;81、样品承载平台；811、样品容纳腔室;812、第三推送组件;813、导向驱动件；82、第二平移驱动组件;9、弃样口； 91、弃样通道;1、人机交互单元。
【具体实施方式】
[0052]以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0053]如图1至图15所示，本实用新型提供一种智能化样品存查柜系统，包括用于存储样品I的样品存储单元2、用于移动样品I的样品存取运动单元3和智能控制单元4，智能控制单元4作为本系统的控制主体，分别与样品存储单元2、样品存取运动单元3连接，用于控制样品存储单元2、样品存取运动单元3相互配合地完成样品I的存取和调运。样品存储单元2包括多个阵列布置的存储仓位21，每个存储仓位21均包括一个存样筒211和设于存样筒211内可移动的密封活塞212，每个存样筒211内沿筒深度方向依次存储有一个以上的样品I。样品存取运动单元3包括气动机械手机构31，气动机械手机构31上设有存放腔室311和负压生产组件312。负压生产组件312可为风机或真空栗等动力装置。
[0054]当需要取样时，智能控制单元4控制样品存取运动单元3作业，使气动机械手机构31向存储仓位21靠拢移动，并最终使得存放腔室311的开口端与存储仓位21的开口端密封连接后，负压生产组件312开始抽取存放腔室311和存储仓位21内空气以形成真空负压。密封活塞212在真空负压的吸取作用下于存样筒211内由内向外移动，移动的密封活塞212将存储仓位21内的样品I逐步推动至存放腔室311内。当样品I移动至存放腔室311内后，负压生产组件312停止工作，气动机械手机构31带动样品I移动以开展取放样作业。当存储仓位21内存放有多个样品I时，多个样品I以首尾相连的方式布置，取样时同时推动多个样品I向前移动，再依次将位于首个的样品I移动至存放腔室311内即可。当然，气动机械手机构31的存放腔室311的长度也可以设计为更长，使得存放腔室311内能同时容纳两个以上的样品I，进一步提高气动机械手机构31单次移动作业的效率。
[0055]在本实施例中，存样筒211均为横卧式的圆筒结构，且样品I装载在截面为圆形的样瓶内，这样的结构设计使得样瓶(即样品I)能更加顺畅的进出存样筒211。存样筒211的长度可以依据要存样的数量来制作，即长度较长的存样筒211内能存放更多的样品I。当然，在其他实施例中，存样筒211不一定为圆筒状，也可以根据需要设计为方筒状、椭圆筒状等。样品I也不一定是存放于圆形样瓶内，也可以设计为其他形式，如存放在样品袋内等，都应属于本实用新型的保护范围。
[0056]通过以上特殊的科学设计，使得本实用新型的智能化样品存查柜系统具有如下有益技术效果:
[0057]—是极大提高了本系统的存储空间利用率。由于采用了气吸式机械手和存样筒211相配合的气吸取样的方式，气动机械手机构31无需进入存储仓位21内去夹持样品I，使得存样筒211不受气动机械手机构31的大小、行程的限制，进而使得每个存样筒211内均可以存储一个或多个样品I，从而提高存样数量与空间利用率。同时，这样的方式也使得存储仓位21内无需预留机械手夹持空间，使得每个存样筒211空间布局紧凑，也直接提高了本系统的存储空间利用率。
[0058]二是使得本系统的存储方式多样，能存放不同类型的样品I。由于采用了前述的气吸取样的方式，使得气动机械手机构31直接与存储仓位21进行定位配合即可，而无需去对样品I进行精准定位作业。这解决了传统机械手存在的定位需精准、易发生样品损坏的问题，使得存储仓位21内能存储不同规格、不同类型的样品I，提高了本系统的适用性。
[0059]三是使得本系统存取样时安全、高效。由于样品I是直接存放在气动机械手机构31的存放腔室311内再进行移动作业，这解决了传统机械手的夹持过程中易发生样品损坏的问题，样品I不论是在存储仓位21内进行存储，还是在存放腔室311内进行移动作业，都不会发生样品I脱落现象、样品丧失的情况，可靠保证了采制样工作的精度要求。
[0060]四是使得本系统的工作效率高、使用成本低。由于存储仓位21内能同时存放一个或多个样品I，且气动机械手机构31的存放腔室311也能同时容纳一个或多个样品I进行移动作业，这极大的提高了工作效率，降低了工作成本。并且由于能接受不同规格、形状样品I的存取作业，也无需针对不同样品I来设计不同的机械手，这也进一步降低了本系统的工作成本。
[0061 ]如图4、图5所示，进一步，在较佳实施例中，气动机械手机构31的存放腔室311内设有第一推送组件313，第一推送组件313包括第一推送挡板3131、第一推送驱动件3132和沿存放腔室311进出样方向布置的第一推送轨道3133，第一推送挡板3131在第一推送驱动件3132的驱动下沿第一推送轨道3133滑动以将存放腔室311内的样品I推送至存储仓位21内进行存储。
[0062]当需要存样时，智能控制单元4控制样品存取运动单元3作业，使气动机械手机构31带动样品I向存储仓位21靠拢移动，并最终使得存放腔室311的开口端与存储仓位21的开口端密封连接后，第一推送驱动件3132驱动第一推送挡板3131沿第一推送轨道3133向前滑动，并推动存放腔室311内的样品I向外运动并最终进入到存储仓位21内。通过这样的结构设置。一是使得气动机械手机构31结构相对紧凑、制作成本降低;二是使得整个存样过程快捷、高效、安全。当然，在其他实施例中，也可以在存放腔室311内也设置一个密封活塞，在存储仓位21处对应设置一个负压生产组件，再同样通过抽真空产生负压的形式将存放腔室311内的样品I推动到存储仓位21内。这种形式变换也应属于本实用新型的保护范围。
[0063]如图3、图7、图8所示，进一步，在较佳实施例中，样品存储单元2由多个存储模块22拼叠组成，每个存储模块22上均设有多个阵列布置的存储仓位21。多个模块化的存储模块22的大小够根据实际需求进行不同布置，即不同规模大小的存储模块22上设有不同数量的存储仓位21。通过这种模块化的设置，使得工作人员能够根据实际工作需要，选择不同大小的多个存储模块22拼叠，来组成适合自身实际需要的样品存储单元2，这种模块化的操作极大提高了本系统的适用性和实用性。
[0064]如图3、图6所示，进一步，在较佳实施例中，样品存取运动单元3还包括与气动机械手机构31配合的存取运动机构32，存取运动机构32驱动气动机械手机构31于水平和垂直两个方向运动以完成样品I的存取。存取运动机构32包括相配合的水平移动导轨组件321和垂直移动导轨组件322，气动机械手机构31设于垂直移动导轨组件322上并可沿垂直移动导轨组件322作上下移动，垂直移动导轨组件322与水平移动导轨组件321相连并可沿水平移动导轨组件321作水平移动。在本实施例中，水平移动导轨组件321包括水平布置于样品存储单元2前侧的两根水平导轨，两根水平导轨上下平行布置，垂直移动导轨组件322包括竖向布置的垂直导轨，垂直导轨的上下两端分别与两根水平导轨连接。
[0065]当需要存取样时，智能控制单元4控制存取运动机构32作业，使得垂直移动导轨组件322通过相配合的水平移动导轨组件321快速左右方向滑动，以移动至需要存取样的存储仓位21所在的经度位，与此同时，气动机械手机构31通过垂直移动导轨组件322快速的上下移动，以移动至需要存取样的存储仓位21所在的玮度位。通过这样的紧密配合，一是使得气动机械手机构31能快速移动并定位至需要作业的存储仓位21处。二是使得整个存取运动机构32保持在一定平面空间内进行左右和上下同步运动，级能达到快速移动定位的目的，又节约了系统内部空间。
[0066]如图2、图3、图9、图10、图11、图12所示，进一步，在较佳实施例中，还设有用于与外界连通的自动进出样口5，靠近自动进出样口5处设有自动进出样单元6，自动进出样单元6与样品存取运动单元3配合以完成样品I的自动存取。自动进出样单元6包括样品夹取机构61和样品推送转移机构62，样品夹取机构61靠近自动进出样口 5设置用于夹取外部设备传输来的样品I，样品推送转移机构62设置于样品夹取机构61与样品存取运动单元3之间，用于将样品夹取机构61夹取的样品I推送至样品存取运动单元3的存放腔室311内，以完成自动存取样作业。在本实施例中，样品推送转移机构62包括样品滑槽621和第二推送组件622，第二推送组件622包括第二推送挡板6221、第二推送驱动件6222、第二推送轨道6223和旋转驱动件6224，样品滑槽621设置于样品夹取机构61与样品存取运动单元3之间，第二推送轨道6223沿样品滑槽621设置，第二推送挡板6221在第二推送驱动件6222的驱动下沿第二推送轨道6223往复运动以推动样品I沿样品滑槽621移动，旋转驱动件6224驱动第二推送挡板6221旋转以使第二推送挡板6221不与样品I相接触。具体实施如下:
[0067]自动存样时:智能控制单元4控制样品存取运动单元3和自动进出样单元6作业。样品存取运动单元3的气动机械手机构31预先移动至样品滑槽621的一端。当外部设备(如传输机)将样品I传输至自动进出样口5处时，样品夹取机构61先夹取传输来的样品I，然后第二推送挡板6221在第二推送驱动件6222的驱动，将夹取的样品I推送至样品滑槽621上，并推动样品I沿样品滑槽621移动，直至推入气动机械手机构31的存放腔室311内。然后存取运动机构32工作，通过移动气动机械手机构31并最终完成存样作业。
[0068]自动取样时:智能控制单元4控制样品存取运动单元3和自动进出样单元6作业。气动机械手机构31先移动至对应的存储仓位21处，将样品I吸取推动至存放腔室311内。存取运动机构32工作，将气动机械手机构31移动至样品滑槽621的一端并将样品I推至样品滑槽621上，然后气动机械手机构31离开样品滑槽621。此时，旋转驱动件6224先驱动第二推送挡板6221向上旋转并保持朝上姿态，然后第二推送驱动件6222驱动朝上状态的第二推送挡板6221向样品I处移动。由于第二推送挡板6221向上旋转并保持朝上姿态，所以第二推送挡板6221经过样品I处时不会与样品I相接触。待第二推送挡板6221到达样品I的另一端后，旋转驱动件6224先驱动第二推送挡板6221向下旋转回到原始姿态，然后第二推送驱动件6222驱动朝下状态的第二推送挡板6221向样品I处移动，并推动样品I沿样品滑槽621移动，直至推至样品夹取机构61处。样品夹取机构61夹取推来的样品I，并通过自动进出样口 5向外传输给外部设备(如传输机)。
[0069]由于实际工作中，外部的样品I通过外部包装机、外部传输机等外部设备作业时，通常是保持一个竖立的状态。而在本实用新型的智能化存查样系统中，样品I需要保持一个卧式的状态才能完成自动取放样作业。为使本实用新型的智能化存查样系统能和外界设备进行顺畅的对接，真正实现高效、快捷、智能的自动进出样，本实用新型进一步在较佳实施例中，对样品夹取机构61进行进一步的特殊的科学设计，将样品夹取机构61设计为一个集成了夹取、平移、翻转多功能的机构，使样品夹取机构61能在夹取外部传来的样品I的同时，将竖立状态的样品I翻转呈卧式，以便于后续自动存取样作业。具体结构如下:
[0070]如图9、图10所示，样品夹取机构61包括第一平移驱动组件611、平移拉杆件612、夹取翻转平台613和平移滑台组件614，第一平移驱动组件611通过平移拉杆件612驱动夹取翻转平台613平移，夹取翻转平台613上设有用于夹取样品I的夹取组件6131，平移滑台组件614包括相配合的导轨6141和导轮6142，导轨6141沿夹取翻转平台613的平移进程设置，导轨6141包括呈坡状设置的上升段，导轮6142固定于夹取翻转平台613上以使夹取翻转平台613沿导轨6141平移，平移拉杆件612与夹取翻转平台613铰接，导轮6142经导轨6141的上升段逐步向上滑动时，夹取翻转平台613以铰接点为中心朝平移方向逐步发生翻转。具体实施如下:
[0071]自动存样时:当外部设备(如传输机)将竖立状态的样品I传输至自动进出样口5处时，夹取翻转平台613上的夹取组件6131先夹取传输来的样品I，然后第一平移驱动组件611工作，通过平移拉杆件612拉动夹取翻转平台613向左平移。此时夹取翻转平台613势必会沿导轨6141向左发生移动。当导轮6142经导轨6141的上升段逐步向上滑动时，会使得夹取翻转平台613的水平位置也逐步升高；与此同时，夹取翻转平台613由于受连接的平移拉杆件612的高度限制，并不能随导轮6142的逐步升高而整体不变地同步升高，这就使得夹取翻转平台613势必会以铰接点为中心朝平移方向(即向左)逐步发生翻转，最终使得样品I也发生翻转后呈卧状。然后第二推送挡板6221将卧状的样品I推送至样品滑槽621上并完成后续的存样作业。
[0072]自动取样时:同理，当第二推送挡板6221将卧式的样品I通过样品滑槽621推动至翻转状态的夹取翻转平台613处时，夹取组件6131夹取卧式的样品I。然后第一平移驱动组件611工作，通过平移拉杆件612推动夹取翻转平台613向右平移。当导轮6142经导轨6141由左向右逐步向下滑动，此时，翻转状态的夹取翻转平台613会以铰接点为中心朝右边逐步发生翻转，直至回到正常位并使样品I呈竖立状态。最终通过自动进出样口 5将竖立状态的样品I向外传输给外部设备(如传输机)。
[0073]通过以上特殊的科学设计，一是使得本实用新型的能够对样品I进行翻转处理，使得本实用新型能够和外界设备进行顺畅、高效的对接，能够真正实现智能化快速自动存取，提高了本实用新型的适用性和实用性。二是以上翻转传输结构，只需要设计一个第一平移驱动组件611即可同时实现翻转与平移，无需设置多个定位与控制信号，结构简单紧凑、占用空间小、使用成本低，控制精度高。三是样品I在整个自动进出样过程中都不会发生掉落的风险，有效保证了对精度、效率要求极高的物料采制化工作的进行。
[0074]如图1、图2、图3、图13所示，进一步，在较佳实施例中，还设有用于与外界连通的人工进出样口 7，靠近人工进出样口 7处设有人工进出样单元8，人工进出样单元8与样品存取运动单元3配合以完成样品I的半自动存取，人工进出样单元8包括样品承载平台81和第二平移驱动组件82，样品承载平台81靠近人工进出样口7设置用于承载人工取放的样品I，第二平移驱动组件82驱动样品承载平台81沿人工取放样方向往复平移用于使样品承载平台81与样品存取运动单元3对接以完成样品I的存取。样品承载平台81上设有样品容纳腔室811和第三推送组件812，第三推送组件812设于样品容纳腔室811内用于将样品I推送至人工进出样口 7外/或推送至样品存取运动单元3的存放腔室311内。具体实施如下:
[0075]人工半自动存样时:样品承载平台81先靠近人工进出样口7，操作者将待存的样品I通过人工进出样口 7放至样品承载平台81的样品容纳腔室811内。然后第二平移驱动组件82驱动样品承载平台81向后移动，以留出气动机械手机构31的空间。气动机械手机构31移动至样品承载平台81的前端，然后第三推送组件812工作，将样品容纳腔室811内的样品I推至气动机械手机构31的存放腔室311内。然后存取运动机构32工作，通过移动气动机械手机构31并最终完成存样作业。
[0076]人工半自动取样时:气动机械手机构31先移动至对应的存储仓位21处，将样品I吸取推动至存放腔室311内。与此同时，第二平移驱动组件82驱动样品承载平台81向后移动，以留出气动机械手机构31的空间。然后存取运动机构32工作，将气动机械手机构31移动至样品承载平台81的前端，并将样品I推至样品承载平台81的样品容纳腔室811内。气动机械手机构31撤开，第二平移驱动组件82驱动样品承载平台81向前移动使之靠近人工进出样口7，操作者将样品I通过人工进出样口 7取走。
[0077]为保证样品存储的密封性，人工进出样口7处需要设计自动门以保持非作业时的密封。但现有自动门一般组件结构复杂，占用空间大，制造成本高;并且现有自动门不能在第一时间打开和关闭，需要有一个待门打开的等待时间，这大大降低了作业效率。同时现有自动门通过电机驱动开关，由于操作者需要手动取放样，使得在取放样时存在一定风险，操作者手存在被自动门夹住的风险。为解决上述几个技术问题，本实用新型进一步提出了如下技术方案:
[0078]如图2、图13、图14、图15所示，进一步，在较佳实施例中，人工进出样口7处设有可上下滑动开关的自动门71，自动门71的内壁上设有凸出的导向滑轮72，样品承载平台81的前端设有与导向滑轮72相配合的导向驱动件813，导向驱动件813上设有一用于导向滑轮72滑动的导向斜坡面，当样品承载平台81朝人工进出样口 7平移时，导向滑轮72先接触导向驱动件813并沿导向驱动件813的导向斜坡面逐步向上滑动，以驱动自动门71逐步向上滑动打开。具体实施如下:
[0079]当需要取放样时，第二平移驱动组件82驱动样品承载平台81向前人工进出样口7移动，导向滑轮72先接触凸出设置的导向驱动件813，在进一步的水平推动作用下，导向滑轮72与导向驱动件813发生挤压滑动配合，使得导向滑轮72只能沿导向驱动件813的导向斜坡面逐步向上滑动，向上滑动的导向滑轮72同步带动自动门71逐步向上滑动打开。当作业完成需要关闭时，样品承载平台81逐步向后水平退出，此时在自动门71的重力作用下，导向滑轮72会沿导向驱动件813的导向斜坡面逐步向下滑动，最终导向滑轮72完全不与导向驱动件813相接触，自动门71实现关闭。
[0080]通过以上特殊的科学设计，一是使得本实用新型的自动门71不用再设置结构复杂的开关门组件和控制组件，使其结构简单紧凑，使得本系统占用空间小，制造成本低。二是无需多余的软硬件控制，不易出故障，长期稳定性好，安全性高。例如当下滑的自动门71受到外力阻挡时，自动门71不会再强制关闭，不会造成自动门71或电机驱动件损坏的情况。并且即使自动门71夹到操作者的手，由于无电机驱动，只是靠重力下落，所以并不会对操作者造成损伤。三是自动门71通过外力推动打开或者在重力作用下自行下滑关闭，整个自动门开关过程方便快捷，不会再有待门打开的等待时间，大大节约了本系统的作业时间，提高了本系统的作业效率。
[0081 ]如图1、图3所示，进一步，在较佳实施例中，还设有弃样口 9，弃样口 9处设有呈坡状设置的弃样通道91，经气动机械手机构31输送的样品I掉落至弃样通道91处后，由弃样通道91滑落至弃样口 9外。一是使得整个弃样作业过程快捷、高效。二是这种结构无需多余设计，使得本系统占用空间小，制造成本低。
[0082]进一步，在较佳实施例中，还设有用于样品身份识别的样品识别单元，样品识别单元包括相配合的电子标签和电子标签识别组件，每个样品I上均设有一个电子标签，电子标签识别组件设置于样品存取运动单元3上并与智能控制单元4连接。如图1所示，还设有人机交互单元10，人机交互单元10与智能控制单元4连接用于实现人机登陆、控制。通过设置样品识别单元和人机交互单元10，使得系统能够实时记录、计算各个样品I的存储位置、存储时间以及样品存储单元2的各个存储仓位21的空闲等信息，便于系统的智能化管理和操作。同时，需要特别说明的是，本实用新型的智能化样品存查柜系统，不仅样品存储单元2是模块化设计，而且整套系统如样品存取运动单元3、自动进出样单元6、人工进出样单元8、样品识别单元等都是模块化设计，操作者可以根据自身的实际工作需要，进行模块化组合。
[0083]以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种智能化样品存查柜系统，包括用于存储样品(I)的样品存储单元(2)、用于移动样品(I)的样品存取运动单元(3 )和智能控制单元(4 )，其特征在于，所述样品存储单元(2 )包括多个阵列布置的存储仓位(21)，所述样品存取运动单元(3)包括气动机械手机构(31)，所述气动机械手机构(31)上设有存放腔室(311)和负压生产组件(312)，所述存放腔室(311)的开口端与存储仓位(21)的开口端密封连接后，所述负压生产组件(312)抽取存放腔室(311)和存储仓位(21)内空气形成真空负压以将存储仓位(21)内的样品(I)吸取移动至存放腔室(311)内。2.根据权利要求1所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，每个所述存储仓位(21)均包括一个存样筒(211)和设于存样筒(211)内可移动的密封活塞(212)，每个所述存样筒(211)内沿筒深度方向依次存储有一个以上的样品(I)，所述密封活塞(212)在真空负压的吸取作用下于存样筒(211)内向外移动以推动样品(I)移动至存放腔室(311)内。3.根据权利要求2所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述样品存储单元(2)由多个存储模块(22)拼叠组成，每个所述存储模块(22)上均设有多个阵列布置的存储仓位(21)。4.根据权利要求1所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述气动机械手机构(31)的存放腔室(311)内设有第一推送组件(313)，所述第一推送组件(313)包括第一推送挡板(3131)、第一推送驱动件(3132)和沿存放腔室(311)进出样方向布置的第一推送轨道(3133)，所述第一推送挡板(3131)在第一推送驱动件(3132)的驱动下沿第一推送轨道(3133)滑动以将存放腔室(311)内的样品(I)推送至存储仓位(21)内进行存储。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述样品存取运动单元(3)还包括与气动机械手机构(31)配合的存取运动机构(32)，所述存取运动机构(32)驱动气动机械手机构(31)于水平和垂直两个方向运动以完成样品(I)的存取。6.根据权利要求5所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述存取运动机构(32)包括相配合的水平移动导轨组件(321)和垂直移动导轨组件(322)，所述气动机械手机构(31)设于垂直移动导轨组件(322)上并可沿垂直移动导轨组件(322)作上下移动，所述垂直移动导轨组件(322)与水平移动导轨组件(321)相连并可沿水平移动导轨组件(321)作水平移动。7.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，还设有用于与外界连通的自动进出样口(5)，靠近所述自动进出样口(5)处设有自动进出样单元(6)，所述自动进出样单元(6)与样品存取运动单元(3)配合以完成样品(I)的自动存取，所述自动进出样单元(6)包括样品夹取机构(61)和样品推送转移机构(62)，所述样品夹取机构(61)靠近自动进出样口(5)设置用于夹取样品(1)，所述样品推送转移机构(62)设置于样品夹取机构(61)与样品存取运动单元(3)之间，用于将夹取的样品(I)推送至样品存取运动单元(3)的存放腔室(311)内。8.根据权利要求7所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述样品推送转移机构(62)包括样品滑槽(621)和第二推送组件(622)，所述第二推送组件(622)包括第二推送挡板(6221)、第二推送驱动件(6222)、第二推送轨道(6223)和旋转驱动件(6224)，所述样品滑槽(621)设置于样品夹取机构(61)与样品存取运动单元(3)之间，所述第二推送轨道(6223)沿样品滑槽(621)设置，所述第二推送挡板(6221)在第二推送驱动件(6222)的驱动下沿第二推送轨道(6223)往复运动以推动样品(I)沿样品滑槽(621)移动，所述旋转驱动件(6224)驱动第二推送挡板(6221)旋转以使第二推送挡板(6221)不与样品(I)相接触。9.根据权利要求7所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述样品夹取机构(61)包括第一平移驱动组件(611)、平移拉杆件(612)、夹取翻转平台(613)和平移滑台组件(614)，所述第一平移驱动组件(611)通过平移拉杆件(612)驱动夹取翻转平台(613)平移，所述夹取翻转平台(613)上设有用于夹取样品(I)的夹取组件(6131)，所述平移滑台组件(614)包括相配合的导轨(6141)和导轮(6142)，所述导轨(6141)沿夹取翻转平台(613)的平移进程设置，所述导轨(6141)包括呈坡状设置的上升段，所述导轮(6142)固定于夹取翻转平台(613)上以使夹取翻转平台(613)沿导轨(6141)平移，所述平移拉杆件(612)与夹取翻转平台(613)铰接，所述导轮(6142)经导轨(6141)的上升段逐步向上滑动时，所述夹取翻转平台(613)以铰接点为中心朝平移方向逐步发生翻转。10.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，还设有用于与外界连通的人工进出样口(7)，靠近所述人工进出样口(7)处设有人工进出样单元(8)，所述人工进出样单元(8)与样品存取运动单元(3)配合以完成样品(I)的半自动存取，所述人工进出样单元(8)包括样品承载平台(81)和第二平移驱动组件(82)，所述样品承载平台(81)靠近人工进出样口(7)设置用于承载人工取放的样品(1)，所述第二平移驱动组件(82)驱动样品承载平台(81)沿人工取放样方向往复平移用于使样品承载平台(81)与样品存取运动单元(3)对接以完成样品(I)的存取。11.根据权利要求10所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述样品承载平台(81)上设有样品容纳腔室(811)和第三推送组件(812)，所述第三推送组件(812)设于样品容纳腔室(811)内用于将样品(I)推送至人工进出样口(7)外/或推送至样品存取运动单元(3)的存放腔室(311)内。12.根据权利要求10所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，所述人工进出样口(7)处设有可上下滑动开关的自动门(71)，所述自动门(71)的内壁上设有凸出的导向滑轮(72)，所述样品承载平台(81)的前端设有与导向滑轮(72)相配合的导向驱动件(813)，所述导向驱动件(813)上设有一用于导向滑轮(72)滑动的导向斜坡面，当所述样品承载平台(81)朝人工进出样口(7)平移时，所述导向滑轮(72)先接触导向驱动件(813)并沿导向驱动件(813)的导向斜坡面逐步向上滑动，以驱动自动门(71)逐步向上滑动打开。13.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，还设有弃样口(9)，所述弃样口(9)处设有呈坡状设置的弃样通道(91)，经所述气动机械手机构(31)输送的样品(I)掉落至弃样通道(91)处后，由弃样通道(91)滑落至弃样口(9)外。14.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，还设有用于样品身份识别的样品识别单元，所述样品识别单元包括相配合的电子标签和电子标签识别组件，每个所述样品(I)上均设有一个电子标签，所述电子标签识别组件设置于样品存取运动单元(3)上并与智能控制单元(4)连接。15.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能化样品存查柜系统，其特征在于，还设有人机交互单元(10)，所述人机交互单元(10)与智能控制单元(4)连接用于实现人机登陆、控制。
【文档编号】B65G1/04GK205526139SQ201620231973
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】黄志昆, 杨永定, 严敏
【申请人】湖南三德科技股份有限公司