CN203794045U - 自动存储货柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力仓储设备领域，尤其涉及用于存储电能表计的自动存储货柜，包括两相邻的机架、防护罩(5)、信息采集单元(17)、X轴机械手(26)、Y轴机械手(47)、Z轴机械手(40)和主控PLC；其中：机架I(1)上设有竖直支撑杆(3)，每两根竖直支撑杆(3)形成一个间隔空间，在间隔空间内设有挂杆(4)，每两根挂杆(4)形成一个安装平面；本实用新型有益效果：通过对货柜储存空间结构上的巧妙设计，匹配精确自动存取的机械手，且自动计量，实现了自动存取，节省空间，精确计量节省人工成本的目的，最大化地节省空间，提高了效率，解决了现有技术中存在的问题。

Description

自动存储货柜

技术领域

本发明涉及电力仓储设备领域，尤其涉及用于存储电能表计的自动存储货柜。

背景技术

目前在小规模的电力仓储设备中，主要存在挂表架（也叫密集架）、自动化货柜、普通货架等仓储形式。其中：挂表架：主要应用于营业所，小规模的二级表库，产品缺点：1按挂表架常用规格2mx2mx0.6m挂表128只，1.2M²，一般多用3-5组，加上滑轨，占地面积较大；2自动化程度低，所有挂表、取表都需要人工操作，对于一个普通营业所来说，月用表量1500的（一般是集中在3-5天内完成），需要（3-5天内）摘挂表3000次；表计存储方式先在pc电脑终端上进行入库表扫描，系统接收后，指定表架灯亮，仓库管理员找到指定位置将表挂上。自动化货柜：产品缺点：1一次性投入大约65万，固定表位3000多只，同时对层高有较高要求（层高大于4米），一般电力公司营业所不能符合要求；2存取模式采用箱模式，单表领用需要人工取箱后找表，剩余表计重新回库，工作效率不高，人工劳动强度大；3一般营业所月用表需求在500-1500只，设备利用率偏低。操作时操作员需要在自动化货柜软件上进行存取表操作，操作完成后在到营销系统进行补充录入。取表操作无法监控到表，全靠操作员自身责任意识。普通货架：产品缺点：采用人工存放，存取全靠人工记，管理难度大，营业所经常出现丢表情况。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种自动存储货柜，通过对货柜储存空间结构上的巧妙设计，匹配精确自动存取的机械手，且自动计量，实现了自动存取，节省空间，精确计量节省人工成本的目的，解决了现有技术中存在的问题。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：自动存储货柜，包括两相邻的机架、防护罩5、信息采集单元17、X轴机械手26、Y轴机械手47、Z轴机械手40和主控PLC；其中：机架I1上设有竖直支撑杆3，每两根竖直支撑杆3形成一个间隔空间，在间隔空间内设有挂杆4，每两根挂杆4形成一个安装平面，防护罩5设在机架I1中部，防护罩5内有一操作窗口6，信息采集单元17与操作窗口对应设置在机架上，Y轴机械手47设在机架II2底部，Z轴机械手40底部固定连接在Y轴机械手47上，Z轴机械手40顶部由机架顶部设的导轨引导，X轴机械手26固定在Z轴机械手40上，主控PLC，分别与X轴机械手26、Y轴机械手47、Z轴机械手40、操作窗口6、信息采集单元17单元进行电连接。

作为优选，还包括除雾单元22，除雾单元22包括机壳23、高温风扇24、PTC加热器25，高温风扇24设在机壳23内，PTC加热器25设在机壳23底部，机壳23固定在机架II2壁上。

作为优选，防护罩5包括抽屉面板7、连接杆8、箱式轴承9、导轴10、固定座11，固定座11固定于机架I1上，导轴10固定于固定座11上、箱式轴承9套在导轴10上，抽屉面板7通过连接杆8固定于箱式轴承9上；操作窗口6包括电动滑台I12、支撑板13、立板14、左电表限位板15、右电表限位板16，支撑板13固定于电动滑台I12上、立板14支撑板13上，左电表限位板15和右电表限位板16都固定于立板14上，左电表限位板15和右电表限位板16形成了一个凹型缺口；操作窗口6的电动滑台I12固定在机架I1上，支撑板13设在电动滑台I12上。

作为优选，信息采集17包括电动滑台II19、条码固定架18、条码枪17，电动滑台II19固定于机架I1上，条码固定架18固定于电动滑台II19上，条码枪17与固定架18连接。

作为优选，X轴机械手26为一个三层伸缩叉，包括下叉27、中叉28、上叉29，下叉27为主动件，包括有伺服电机30，减速器31，锥齿轮32，副驱动轴33，同步轮34，轴36，齿轮37；伺服电机30与减速器31连接，减速器31的轴与锥齿轮32齿合，通过锥齿轮传动副驱动轴33转动，设在驱动轴33上的同步轮34通过同步带35带动轴36转动，副驱动轴33和轴36上的齿轮37与中叉28上的齿条啮合，中叉28的前端和后端各设有链轮38，上叉29的前端和后端各设有链条39分别绕过中叉后端和前端的链轮38与下叉27的前端和后端连接。

作为优选，Z轴机械手40，包括型材41，滑轨42，电机43，同步带轮44，同步带45，滑动块46；型材41上设有两根滑轨42，电机43固定在型材41上，电机43前端装有同步带轮44，电机与同步带轮44连接，同步带轮44带动同步带45运动，滑动块46和同步带45固定。

作为优选，Y轴机械手47包括铝板48，线性滑轨49，电机50，驱动齿轮53，齿条51，活动连接块52，线性滑轨49设在铝板48上，电机50与驱动齿轮53连接，驱动齿轮53与齿条51啮合，活动连接块52设在线性滑轨49上，与齿条51连接。

作为优选，包括一主控PLC，分别与电机I30、电机II43、电机III50、操作窗口6、信息采集单元17进行电连接。

作为优选，包括一上位机，与主控PLC电连接。

作为优选，也可为多组两相邻的机架组合而成。

本发明有益效果：通过对货柜储存空间结构上的巧妙设计，匹配精确自动存取的机械手，且自动计量，实现了自动存取，节省空间，精确计量节省人工成本的目的，最大化地节省空间，提高了效率，解决了现有技术中存在的问题。

附图说明

图1为实施例1中的自动存储货柜立体示意图;

图2为实施例1中的自动存储货柜的内部结构示意图；

图3为图2所示自动存储货柜的防护罩结构示意图；

图4为图2所示自动存储货柜的操作窗口结构示意图；

图5为图2所示自动存储货柜的信息采集结构示意图；

图6为图2所示自动存储货柜的除雾单元的结构示意图；

图7为图6所示的除雾单元仰视图；

图8为图2所示自动存储货柜的X轴机械手的结构示意图；

图9为图8所示X轴机械手的上叉组件的结构示意图；

图10为图8所示X轴机械手的中叉组件的结构示意图；

图11为图8所示X轴机械手的下叉组件的结构示意图；

图12为图8所示X轴机械手的下叉组件俯视图；

图13为图2所示自动存储货柜的Z轴机械手的结构示意图；

图14为图2所示电表存储设备的Y轴机械手的结构示意图；

图15为实施例2中的自动存储货柜立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明：

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，自动存储货柜，由两相邻的机架、防护罩5、信息采集17、X轴机械手26、Y轴机械手47、Z轴机械手40、除雾单元22、主控PLC、上位机组成；

其中：机架I1为设备的骨架，其他各部件都直接或者间接固定在其上，机架I1上设有竖直支撑杆3，每两根竖直支撑杆3形成一个间隔空间，在间隔空间内设有挂杆4，每两根挂杆4形成一个安装平面，电表就储存到这个平面上，水平存储电表是发明的一个特点；

防护罩5设在机架I1中部，防护罩5由抽屉面板7、连接杆8、箱式轴承9、导轴10、固定座11组成，固定座11固定于机架I1上，导轴10固定于固定座11上、箱式轴承9套在导轴10上，抽屉面板7通过连接杆8固定于箱式轴承9上；操作窗口6由电动滑台I12、支撑板13、立板14、左电表限位板15、右电表限位板16组成，支撑板13固定于电动滑台I12上、立板14支撑板13上，左电表限位板15和右电表限位板16都固定于立板14上，左电表限位板15和右电表限位板16形成了一个凹型缺口；操作窗口（6）的电动滑台I（12）固定在机架I（1）上，支撑板（13）设在电动滑台I（12）上；操作窗口6为人工操作终端，其在电动滑台的驱动下，可以在打开和闭合位置移动。通过抽拉抽屉面板上的把手，整个防护罩就会向前或者向后运动。只有当防护罩5处于打开位置时，操作窗口6才可以动作，这样就起到保护人身安全的作用，防止因为误操作导致操作窗口6处于打开位置而撞到人；

信息采集17主要用于扫描进入电表存储设备1的电表，判断其是否合格；信息采集17由电动滑台II19、条码固定架18、条码枪17，电动滑台II19固定于机架I1上，条码固定架18固定于电动滑台II19上，条码枪17与固定架18连接；信息采集17由电动滑台II19、条码固定架18、条码枪17组成，电动滑台II19固定于机架I1上，条码固定架18固定于电动滑台II19上，条码枪17与固定架18连接；这样通过电动滑台19驱动条码枪17可以实现一个条码枪扫描三块或者更多块电表；

X轴机械手26为一个三层伸缩叉，其主要作用为了实现电表转运，包括下叉27、中叉28、上叉29，下叉27为主动件，由电机30，减速器31，锥齿轮32，副驱动轴33，同步轮34，轴36，齿轮37组成；电机30与减速器31连接，减速器31的轴与锥齿轮32齿合，通过锥齿轮传动副驱动轴33转动，设在驱动轴33上的同步轮34通过同步带35带动轴36转动，副驱动轴33和轴36上的齿轮37与中叉28上的齿条啮合，中叉28的前端和后端各设有链轮38，上叉29的前端和后端各设有链条39分别绕过中叉后端和前端的链轮38与下叉27的前端和后端连接；伺服电机30驱动减速器31轴上的锥齿轮32转动，然后通过锥齿轮传动副驱动轴33转动，同时轴33上面的同步轮34通过同步带35带动轴36转动，而驱动轴33和轴36上的齿轮37与中叉28上的齿条啮合在一起，中叉28的前端和后端各有一个链轮38，上叉29前端和后端各有一个链条39分别绕过中叉组件后端和前端的链轮组件38与下叉27的前端和后端固定在一起，故当下叉27上的电机30转动时，中叉28就会作直线运动，同时上叉29就会以相对于中叉28两倍的速度作运动；

Z轴机械手40，其主要作用是实现X轴机械手Z轴方向的移动，由型材41，滑轨42，电机43，同步带轮44，同步带45，滑动块46组成；型材41上设有两根滑轨42，电机43固定在型材41上，电机43前端装有同步带轮44，电机43与同步带轮44连接，同步带轮44带动同步带45运动，滑动块46和同步带45固定；通过电机43驱动同步带轮44带动同步带45运动。在同步带45的带动下，和同步带45固定在一起的滑动部件46会作上下运动，实现X轴机械手Z轴方向的移动；

Y轴机械手47，主要作用是实现X轴机械手Y轴方向的移动，由铝板48，线性滑轨49，电机50，驱动齿轮53，齿条51组成，活动连接块52，线性滑轨49设在铝板48上，电机50与驱动齿轮53连接，驱动齿轮53与齿条51啮合，活动连接块52设在线性滑轨49上，与齿条51连接；通过电机50驱动齿轮转动，在齿条51反作用力下，活动连接块52会作水平运动，带动固定在其上的Z轴机械手40实现Y轴方向的移动。

主控PLC分别与电机30、电机43、电机50、操作窗口6、信息采集17进行电连接，上位机与主控PLC电连接，上位机传达指令给主控PLC并接受主控PLC的信息，实现对电机30、电机43、电机50、操作窗口6、信息采集17进行控制，从而带动Z轴机械手、Y轴机械手、X轴机械手动作实现电能表的上架、下架和整理。

除雾单元22由机壳23、高温风扇24、PTC加热器25组成，高温风扇24设在机壳23内，PTC加热器25设在机壳23底部，机壳23固定在机架II2壁上。主要用于对电表存储设备1里面供热，去除电表表面的水雾。PTC加热器25是发热元件，其产生的热量通过高温风扇输25送到自动存储货柜内。

自动存储过程：自动存储货柜有取表和存表两种动作。下面以取表动作为例来讲述其工作过程，共分为十二步。

第一步：主控PLC从输入端53接受取表指令，程序会判断需取电表所在安装平面；

第二步：主控PLC对电机30、电机43、电机50发出动作指令，带动Z轴机械手、Y轴机械手、X轴机械手动作，把X轴机械手移动到对应的安装平面位置，此时X轴机械手的上叉面比安装平面低；

第三步：X轴机械手伸出，上叉深入到机架I1内，对应的安装平面底下；

第四步：Z轴机械手动作，X轴机械手随着Z轴机械手向上运动，此时上叉把放置在安装平面上的电表抬起，脱离安装平面；

第五步：X轴机械手收缩，上叉带动电表回到出发位置；

第六步：Y轴机械手和Z轴机械手会动作，把X轴机械手移动到操作窗口6位置，此时X轴机械手的上叉面比操作窗口6上的电表安装平面高；

第七步：X轴机械手伸出，上叉深入到操作窗口内；

第八步：Z轴机械手动作，X轴机械手随着Z轴机械手向下运动，上叉上的电表就会放在操作窗口的电表安装平面上，与上叉分离；

第九步：X轴机械手收缩，上叉回到出发位置；

第十步：信息采集读取操作窗口内电表的信息，与初始输入指令相比较，确保不会取错电表；

第十一步：人工打开防护罩5，按下面板确认按钮；

第十二步：操作窗口6弹出，人工取出电表，关上防护罩。

存表过程与之相反实施。

实施例2：，本实施例与实施例1不同之处在于，自动存储货柜也可为三组的机架组合而成，如图15所示。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，如：由多组机架组合而成的自动存储货柜，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.自动存储货柜，其特征在于包括两相邻的机架、防护罩（5）、信息采集单元（17）、X轴机械手（26）、Y轴机械手（47）、Z轴机械手（40）、主控PLC；其中：机架I（1）上设有竖直支撑杆（3），每两根竖直支撑杆（3）形成一个间隔空间，在间隔空间内设有挂杆（4），每两根挂杆（4）形成一个安装平面，防护罩（5）设在机架I（1）中部，防护罩（5）内有一操作窗口（6），信息采集单元（17）与操作窗口对应设置在机架上，Y轴机械手（47）设在机架II（2）底部，Z轴机械手（40）底部固定连接在Y轴机械手（47）上，Z轴机械手（40）顶部由机架顶部设的导轨引导，X轴机械手（26）固定在Z轴机械手（40）上，主控PLC分别与操作窗口（6）、信息采集单元（17）单元、X轴机械手（26）、Y轴机械手（47）、Z轴机械手（40）电连接。

2.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于还包括除雾单元（22），除雾单元（22）包括机壳（23）、高温风扇（24）、PTC加热器（25），高温风扇（24）设在机壳（23）内，PTC加热器（25）设在机壳（23）底部，机壳（23）固定在机架II（2）壁上。

3.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于防护罩（5）包括抽屉面板（7）、连接杆（8）、箱式轴承（9）、导轴（10）、固定座（11），固定座（11）固定于机架I（1）上，导轴（10）固定于固定座（11）上、箱式轴承（9）套在导轴（10）上，抽屉面板（7）通过连接杆（8）固定于箱式轴承（9）上；操作窗口（6）包括电动滑台I（12）、支撑板（13）、立板（14）、左电表限位板（15）、右电表限位板（16），支撑板（13）固定于电动滑台I（12）上、立板（14）支撑板（13）上，左电表限位板（15）和右电表限位板（16）都固定于立板（14）上，左电表限位板（15）和右电表限位板（16）形成了一个凹型缺口；操作窗口（6）的电动滑台I（12）固定在机架I（1）上，支撑板（13）设在电动滑台I（12）上。

4.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于信息采集单元（17）包括电动滑台II（19）、条码固定架（18）、条码枪（17），电动滑台II（19）固定于机架I（1）上，条码固定架（18）固定于电动滑台II（19）上，条码枪（17）与固定架（18）连接。

5.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于X轴机械手（26）为一个三层伸缩叉，包括下叉（27）、中叉（28）、上叉（29），下叉（27）为主动件，包括有电机I（30），减速器（31），锥齿轮（32），副驱动轴（33），同步轮（34），轴（36），齿轮（37）；电机I（30）与减速器（31）连接，减速器（31）的轴与锥齿轮（32）齿合，通过锥齿轮传动副驱动轴（33）转动，设在驱动轴（33）上的同步轮（34）通过同步带（35）带动轴（36）转动，副驱动轴（33）和轴（36）上的齿轮（37）与中叉（28）上的齿条啮合，中叉（28）的前端和后端各设有链轮（38），上叉（29）的前端和后端各设有链条（39）分别绕过中叉后端和前端的链轮（38）与下叉（27）的前端和后端连接。

6.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于Z轴机械手（40），包括型材（41），滑轨（42），电机II（43），同步带轮（44），同步带（45），滑动块（46）；型材（41）上设有两根滑轨（42），电机II（43）固定在型材（41）上，电机（43）前端装有同步带轮（44），电机（43）与同步带轮（44）连接，同步带轮（44）带动同步带（45）运动，滑动块（46）和同步带45固定。

7.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于Y轴机械手（47）包括铝板（48），线性滑轨（49），电机III（50），驱动齿轮（53），齿条（51），活动连接块（52），线性滑轨（49）设在铝板（48）上，电机III（50）与驱动齿轮（53）连接，驱动齿轮（53）与齿条（51）啮合，活动连接块（52）设在线性滑轨（49）上，与齿条（51）连接。

8.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于所述的主控PLC，分别与X轴机械手（26）的电机I（30）、Z轴机械手（47）的电机II（43）、Y轴机械手（40）的电机III（50）、操作窗口（6）、信息采集单元（17）单元进行电连接。

9.根据权利要求1所述的自动存储货柜，其特征在于，包括一上位机，与主控PLC电连接。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的自动存储货柜，其特征在于也可为多组两相邻的机架组合而成。