CN111661536B - 档案存取机械手及与其适配的档案保存装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种档案存取机械手，包括本体、固定板、活动板和棒状直线电机，所述固定板固定在本体上方，且固定板和本体垂直，所述活动板和固定板平行设置，所述棒状直线电机的定子和动子分别设置在本体两侧，且定子和动子分别与本体的接触面垂直；本发明还公开了一种与上述档案存取机械手适配的档案保存装置。本发明提出的一种档案存取机械手，能够非常便利实现单件、多件档案的自动存取，工作效率明显提高；与现有竖放档案的方式相比，本发明的档案盒采取平放，不会出现倾倒情况、不会导致档案变形，特别是珍贵档案本身要求平放的情形下，更能够有效地保护珍贵档案，且实现档案存取的自动化作业，提高档案管理自动化水平。

Description

档案存取机械手及与其适配的档案保存装置

技术领域

本发明涉及档案存取及档案管理领域，特别涉及档案存取机械手及与其适配的档案保存装置。

背景技术

档案是重要的社会资源，档案管理越来越受到重视，随着社会活动的增加，各行各业的档案数量也在不断增加，迫切要求实现档案的自动化存取。传统档案一般保存在纸质档案盒里，为了便于人工存取，档案盒一般采用立放方式置于档案架上，但是在取出档案时，原来规整摆放好的档案由于被抽出去一部分会使档案架出现空隙，档案盒出现倾倒，破坏原有的整齐，当再次放回档案时，由于档案盒密集地存放，档案盒之间会相互挤压，档案被拿走之前原有的空间变小甚至变得看不到，无论是人工还是机器人，再次摆放都变得十分困难；其次使用机器人自动抓取一盒档案时，由于档案盒之间相互挤压摩擦，很有可能把周围的档案盒带出，致使周围的档案盒散落到地面。

目前采取的方法是对档案架进行栅格化处理，在档案架上直接做出栅格，或者用类似书立一样的器具对档案盒进行分隔，使每个档案盒占据一个栅格，确保每次存取档案盒时原存放空间不再变化且档案盒也不会倾倒，但这种设计要求每个栅格的空间必须比档案盒大，以保证档案盒上架时档案盒与栅格之间留有空隙，使得档案架实际的摆放空间减小；其次这种设计本质是为每个档案盒分隔出一个小空间，这就要求档案盒尺寸必须与这些空间相互适应，但有时档案架是用户事先购置的，档案盒的大小又与档案的厚度有关，因此这种设计在实际使用中非常不便；三是旧有的档案库内档案盒的厚度不一致，勉强使用这种设计时，由于存放密度改变，必然使原有档案的存档位置改变，需要重新建账，增加大量工作量；四是每个档案盒的位置都必须有相应的分隔措施，使档案架的造价大大提高。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种档案存取机械手，实现对档案的自动、快速、便捷存取，本发明的另一个目的是提供一种与该机械手适配的档案保存装置。

技术方案：本发明提出了档案存取机械手，包括本体、固定板、活动板和棒状直线电机，所述固定板固定在本体上方，本体与固定板垂直，固定板和活动板平行设置，使用时通常固定板在上方，活动板在下方，所述棒状直线电机包括定子和动子，定子和动子分别设置在本体两侧，且定子和动子分别和本体的接触面垂直，定子驱动动子做直线运动。

所述本体为L型板子，本体较小接触面上设置有摄像头，用来识别要抓取的档案盒，本体较大接触面上设置定子一侧还设置有导向筒，导向筒垂直于本体，且平行于定子，安装导向筒的本体接触面上打通孔，且孔和导向筒连通。

进一步，所述导向筒数量不少于2根，对称分布在定子两侧。

所述导向筒内设置有活动的导杆，导杆和导向筒配合使用，导杆受导向筒约束，只能在导向筒的孔内做直线运动。

所述导杆与吸盘座固定连接，所述吸盘座上设置有电磁吸盘，为了吸引牢靠，电磁吸盘数量不少于3个，电磁吸盘等距均匀摆放在吸盘座上，用来吸引档案盒。

所述棒状直线电机的动子与吸盘座固定连接，在棒状直线电机定子的驱动下，吸盘座、电磁吸盘、导杆和动子同步做直线运动，且保证吸盘座始终平行于本体较大接触面。

所述本体上还设置至少两个螺杆直线电机，所述螺杆直线电机分别设置在动子左右两侧，螺杆直线电机上设置有螺杆，活动板上有与螺杆配合的螺孔，螺杆和活动板通过螺纹连接，当螺杆转动时，带动活动板做直线运动。

所述活动板直线运动方向与动子直线运动的方向垂直。

本发明还提供一种与所述档案存取机械手适配的档案保存装置，包括档案架和档案盒，所述档案盒上胶装铁磁性薄片，为了保证电磁吸盘刚好和铁磁性薄片相吸，所述铁磁性薄片的数量与电磁吸盘数量相同，且铁磁性薄片在档案盒上分布位置与电磁吸盘在吸盘座上分布位置一致。

所述档案盒平放在档案架上，且每叠档案盒的高度与标准档案架的层高相适应，每叠档案盒之间留2～5厘米空隙。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、本发明提出的一种档案存取机械手，能够非常便利实现单件、多件档案的自动存取，工作效率明显提高，减少档案管理人力成本和档案管理人员工作量；

2、与现有竖放档案的方式相比，本发明的档案盒采取平放不会出现倾倒情况、不会导致档案变形，特别是珍贵档案本身要求平放的情形下，更能够有效地保护珍贵档案，且实现档案存取的自动化作业，提高档案管理自动化水平，有效解决了档案倾倒引起的存取机器人机构和控制都非常复杂的难题；

3、与常见的档案架采用栅格化处理的档案自动存取不同，本档案保存装置不会改变原来存放空间面积，也不需要修改现有的档案架，因此不会增加档案管理部门的设备成本和馆库改造成本；

4、本发明需要在原有的档案盒胶装铁磁性薄片即可，因此不导致对原有档案盒的大量变动，可实现性好，成本低，经济方便。

附图说明

图1为本发明机械手结构示意图；

图2为本发明档案保存装置结构示意图；

图3为本发明档案盒结构示意图；

图4为本发明机械手识别档案盒工作示意图；

图5为本发明机械手取出档案盒时工作示意图；

图6为本发明机械手取出档案后工作示意图；

图7为本发明机械手放置单个档案盒工作示意图；

图8为本发明机械手放置整叠档案盒工作示意图。

具体实施方式

如图1，本发明的档案存取机械手，包括本体3、固定板311、活动板312以及棒状直线电机，固定板311固定在本体3上方，本体3与固定板311垂直，固定板311和活动板312平行设置，使用时固定板311在上方，活动板312在下方，棒状直线电机包括定子371和动子372，定子371和动子372分别设置在本体3两侧，且定子371和动子372分别和本体3的接触面垂直，定子371驱动动子372做直线运动。本体3为L型板子，本体3较小接触面上设置有摄像头35，用来识别要抓取的档案盒1，本体3较大接触面上设置定子371一侧还设置有导向筒36，导向筒36垂直于本体3，且平行于定子371，安装导向筒36的本体3接触面上打通孔，且孔和导向筒36连通。

导向筒36数量不少于2根，对称分布在定子371两侧。导向筒36内设置有活动的导杆34，导杆34和导向筒36配合使用，导杆34受导向筒36约束，只能在导向筒36的孔内做直线运动。

导杆34与吸盘座33固定连接，吸盘座33上设置有电磁吸盘32，为了吸引牢靠，电磁吸盘32数量不少于3个，电磁吸盘32等距均匀摆放在吸盘座33上，用来吸取档案盒1。棒状直线电机的动子372与吸盘座33固定连接，在棒状直线电机定子371的驱动下，吸盘座33、电磁吸盘32、导杆34和动子372同步做直线运动，且保证吸盘座33始终平行于本体3较大接触面。本体3上还设置有至少两个螺杆直线电机381，螺杆直线电机381分别设置在动子372左右两侧，螺杆直线电机381上设置有螺杆382，活动板312上有与螺杆382配合的螺孔，螺杆382和活动板312通过螺纹连接，当螺杆382转动时，带动活动板312做直线运动。活动板312直线运动方向与动子372直线运动的方向垂直。

本发明的一种与该档案存取机械手适配的档案保存装置，如图2-3，包括档案架2和档案盒1，档案盒1上胶装铁磁性薄片11，为了保证电磁吸盘32刚好和铁磁性薄片11相吸，铁磁性薄片11的数量与电磁吸盘数量相同，且铁磁性薄片11在档案盒1上分布位置与电磁吸盘32在吸盘座33上分布位置一致。档案盒1平放在档案架2上，且每叠档案盒1的高度与标准档案架2的层高相适应，每叠档案盒1之间留2～5厘米空隙。

使用本发明的机械手取出档案盒1的过程为：首先通过摄像头35识别要抓取的档案盒1，如图4，让机械手定位到目标档案盒1处，使吸盘座33上的电磁吸盘32正对着档案盒1的铁磁性薄片11，开启棒状直线电机，在定子371的驱动下，动子372做直线运动，使吸盘座33向档案盒1方向运动，当电磁吸盘32和铁磁性薄片11近距离接触时，电磁吸盘32利用吸力吸住目标档案盒1；然后定子371反向驱动动子372，使动子372往本体3方向做直线运动，如图5，带动吸盘座33取出档案盒1，目标档案盒1被取出后，上层的档案盒1自动落下，不会像竖放的档案盒1取出后留下空隙；当目标档案盒1被完全吸出档案架2后，电磁吸盘32断电失去吸力，目标档案盒1落在活动板311上，如图6，完成一次抓取。

使用本发明的机械手完成档案盒1上架的过程：首先用本机械手的固定板311和活动板312夹紧待上架的档案盒1，通过摄像头35定位机械手到档案架2上已放档案盒1的上方空隙处；然后控制螺杆直线电机381驱动螺杆382旋转，调整活动板312，使得吸盘座33与第一层待上架的档案盒1对齐；然后在棒状直线电机定子371驱动下，动子372带动吸盘座33向档案架2方向做直线运动，吸盘座33推出档案盒1，如图7，完成第一层档案盒1上架，电磁吸盘32断电，吸盘座33收回；再次调整活动板312，使得原第二层待上架的档案盒1与吸盘座33对齐，重复上架过程，直到将所有档案盒1全部放置到档案架2为止。

本发明完成整叠档案盒1上架的过程：首先将整叠档案盒1整齐放到活动板312和固定板311之间，将机械手旋转180度，使得固定板311在档案盒1下方，活动板312在档案盒1上方，避免因活动板312在下方产生移动而导致整叠待上架档案盒1与档案架2空间的错位，通过摄像头5定位机械手到档案架2某层下方合适的位置，此位置处的空隙位置能够承载一叠待上架档案盒1，在棒状直线电机定子371驱动下，动子372带动吸盘座33，推出底部档案盒1，如图8，因档案盒1之间具有摩擦力不会产生档案盒1之间的偏移，从而完成整叠档案盒1上架。

Claims (1)

1.一种档案存取机械手，用于抓取档案架上的档案盒；其特征在于：

包括本体（3）、固定板（311）、活动板（312）和棒状直线电机，所述固定板（311）固定在本体（3）上方，且固定板（311）和本体（3）垂直，所述活动板（312）和固定板（311）平行设置，所述棒状直线电机的定子（371）和动子（372）分别设置在本体（3）两侧，且定子（371）和动子（372）分别与本体（3）的接触面垂直；

所述本体（3）为L型板子，较小接触面上设置有摄像头（35），较大接触面上设置定子（371）的那一侧还设置有导向筒（36），导向筒（36）垂直于本体（3）且平行于定子（371）；

所述本体（3）上还至少设置两个螺杆直线电机（381），所述螺杆直线电机（381）分别设置在动子（372）左右两侧，螺杆直线电机（381）上设置有螺杆（382），所述螺杆（382）与活动板（312）通过螺纹连接；

所述导向筒（36）内设置有导杆（34），所述导杆（34）与吸盘座（33）固定连接，所述吸盘座（33）与动子（372）固定连接；

所述吸盘座（33）上设置有电磁吸盘（32），所述档案盒上胶装有铁磁性薄片（11），所述铁磁性薄片（11）在档案盒上分布的位置与电磁吸盘（32）在吸盘座（33）上分布的位置一致；

采用所述档案存取机械手取出档案盒的过程为：首先通过摄像头（35）识别要抓取的目标档案盒，让档案存取机械手定位到目标档案盒处，使吸盘座（33）上的电磁吸盘（32）正对着目标档案盒的铁磁性薄片（11），开启棒状直线电机，在定子（371）的驱动下，动子（372）做直线运动，使吸盘座（33）向目标档案盒方向运动，当电磁吸盘（32）和铁磁性薄片（11）近距离接触时，电磁吸盘（32）利用吸力吸住目标档案盒；然后定子（371）反向驱动动子（372），使动子（372）往本体（3）方向做直线运动，带动吸盘座（33）取出目标档案盒，目标档案盒被取出后，上层的档案盒自动落下；当目标档案盒被完全吸出档案架后，电磁吸盘（32）断电失去吸力，目标档案盒落在活动板（312）上，完成一次抓取；

采用所述档案存取机械手完成档案盒上架的过程为：首先用固定板（311）和活动板（312）夹紧待上架的档案盒，通过摄像头（35）定位档案存取机械手到档案架上已放档案盒的上方空隙处；然后控制螺杆直线电机（381）驱动螺杆（382）旋转，调整活动板（312），使得吸盘座（33）与第一层待上架的档案盒对齐；然后在定子（371）驱动下，动子（372）带动吸盘座（33）向档案架方向做直线运动，吸盘座（33）推出待上架的档案盒，完成档案盒上架，电磁吸盘（32）断电，吸盘座（33）收回；

采用所述档案存取机械手完成整叠档案盒上架的过程：首先将整叠档案盒整齐放到活动板（312）和固定板（311）之间，将档案存取机械手旋转180度，使得固定板（311）在档案盒下方，活动板（312）在档案盒上方，通过摄像头（35）定位档案存取机械手到档案架合适的位置，此位置处的空隙位置能够承载一叠待上架档案盒，在棒状直线电机定子（371）驱动下，动子（372）带动吸盘座（33），推出底部档案盒，因档案盒之间具有摩擦力不会产生档案盒之间的偏移，从而完成整叠档案盒上架。

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