CN209367029U - 档案存取柜及包括该档案存取柜的档案自动存取系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了档案存取柜及包括该档案存取柜的档案自动存取系统。现有的档案自动存取系统大多仅具备取出功能但不具备存入功能，且需要使用结构复杂的机械手。本实用新型一种档案存取柜，包括档案存取架、升降机构、横移机构和档案存取机构。档案存取机构包括第一方轴、第二方轴、编码器、第一随动方轴套、第二随动方轴套、存取同步驱动组件、推出组件和夹取组件。推出组件包括推出架、第一推出带轮、第二推出带轮、推出传动带、推出杆组、推出翻转带轮组、真空吸盘和推出翻转传动带。夹取组件包括圆柱凸轮、单夹爪和导柱。本实用新型中的档案存取柜仅通过三个动力源即可完成档案的存入和取出，降低了档案自动存取装置的复杂程度和成本。

Description

档案存取柜及包括该档案存取柜的档案自动存取系统

技术领域

本实用新型属于档案存取技术领域，具体涉及档案存取柜及包括该档案存取柜的档案自动存取系统。

背景技术

档案存取管理是一项对档案存取进行管理并提供利用服务的各项业务工作的总称。近年来，随着社会对档案存取需求程度的不断提高，档案存取管理水平也在不断的提升。现有的档案自动存取系统大多仅具备取出功能但不具备存入功能，且需要使用结构复杂的机械手。同时，现有的档案自动存取系统所使用的动力源数量较多，具有成本较高不易普及的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种档案存取柜及包括该档案存取柜的档案自动存取系统。

本实用新型档案存取柜，包括档案存取架、升降机构、横移机构和档案存取机构。所述的档案存取架包括框架、分层隔板和档案隔板。水平设置的多块分层隔板均与框架固定，且沿竖直方向依次等距排列。所有分层隔板的顶面上均固定有沿分层隔板长度方向等距排列的多块档案隔板。

所述的升降机构包括升降滑架、环形升降架和升降驱动件。所述的升降滑架与档案存取架固定。所述的环形升降架与升降滑架构成滑动副，并由升降驱动件驱动。环形升降架包括两根横向滑轨和两根连接杆。其中一根横向滑轨的两端与两根连接杆的一端分别固定。另一根横向滑轨的两端与两根连接杆的另一端分别固定。两根横向滑轨分别位于档案存取架的两侧。

所述的横移机构包括第一横移滑块、第二横移滑块和横移驱动件。所述的第一横移滑块、第二横移滑块与环形升降架上的两根横向滑轨分别构成滑动副，并由横移驱动件同步驱动。

所述的档案存取机构包括第一方轴、第二方轴、编码器、第一随动方轴套、第二随动方轴套、存取同步驱动组件、推出组件和夹取组件。所述的第一方轴、第二方轴均支承在环形升降架上，且分别位于档案存取架的两侧。所述的编码器固定在环形升降架。编码器的输入轴与第一方轴或第二方轴的一端固定。第一方轴、第二方轴由存取同步驱动组件同步驱动。

第一随动方轴套、第二随动方轴套与第一方轴、第二方轴分别构成滑动副，与第一横移滑块、第二横移滑块分别构成转动副。第一随动方轴套与第一横移滑块所成转动副的公共轴线与第一方轴的回转轴线重合。第二随动方轴套与第二横移滑块所成转动副的公共轴线与第二方轴的回转轴线重合。

所述的推出组件包括推出架、第一推出带轮、第二推出带轮、推出传动带、推出杆组、推出翻转带轮组、真空吸盘和推出翻转传动带。所述推出架的顶端与第一横移滑块固定。推出架上支承有推出传动轴。第一推出带轮、第二推出带轮与第二随动方轴套、推出传动轴分别固定，并通过推出传动带连接。第一推出带轮与第二推出带轮的传动比为1:2。

所述的推出杆组包括推出曲柄、推出连杆、推出摇杆和推出翻转杆。所述推出曲柄的内端与推出传动轴固定，外端与推出连杆的一端通过第一铰接轴铰接。推出连杆的另一端与推出摇杆的中部通过第二铰接轴铰接。推出摇杆的内端与推出架通过第三铰接轴铰接。第三铰接轴与推出架固定。推出摇杆的外端与推出翻转杆的内端通过第四铰接轴铰接。推出摇杆的外端固定有真空吸盘。真空吸盘的抽气口与抽气泵的进气口连接。第四铰接轴与推出摇杆固定。推出摇杆的摇杆摆角为90°。

所述的推出翻转带轮组包括第一推出翻转带轮和第二推出翻转带轮。所述的第一推出翻转带轮、第二推出翻转带轮与第三铰接轴、第四铰接轴分别固定，并通过推出翻转传动带连接。第一推出翻转带轮与第二推出翻转带轮的传动比为1:2。

所述的夹取组件包括圆柱凸轮、单夹爪和导柱。所述的导柱与第二横移滑块固定。两个圆柱凸轮均与第二随动方轴套固定。单夹爪包括梳齿外夹板、梳齿内夹板、弹簧和夹爪滑柱。梳齿内夹板与夹爪滑柱的内端固定。夹爪滑柱与梳齿外夹板构成滑动副。夹爪滑柱上套置有弹簧。弹簧的两端与梳齿外夹板、梳齿内夹板分别固定。梳齿外夹板及梳齿内夹板上均开设有a个梳齿槽。两个单夹爪内梳齿外夹板的顶部均与夹爪滑柱构成滑动副，并与两个圆柱凸轮分别构成凸轮副。

包括档案存取柜的档案自动存取系统，还包括寻迹轨道和搬运小车。x·y个档案存取柜按照x行y列间隔排布。所述的寻迹轨道包括主轨线、一级枝干线、二级枝干线和到位标记线。x条一级枝干线的内端均与主轨线连接。每条一级枝干线上均连接有y条二级枝干线。x·y条二级枝干线的外端与x·y条到位标记线的中部分别连接。x·y条到位标记线分别设置在x·y个档案存取柜的一侧。

所述的搬运小车包括底板、车轮、行进电机、小车滑架、双向丝杠、夹持电机、寻迹传感器组和小车梳齿板。所述的车轮采用麦克纳姆轮。所述的寻迹传感器组包括两个横向寻迹传感器和两个纵向寻迹传感器。所述的横向寻迹传感器及纵向寻迹传感器均采用红外传感器。四个车轮两两一组对中支承在底板底部的两侧。四个行进电机均固定在底板上。四个行进电机的输出轴与四个车轮分别固定。两个横向寻迹传感器的连线垂直于车轮的轴线。两个纵向寻迹传感器的连线平行于车轮的轴线。两个横向寻迹传感器的连线与两个纵向寻迹传感器的连线互相垂直平分。

所述的小车滑架固定在底板上。双向丝杠支承在小车滑架上。小车梳齿板包括底部滑条和a根梳齿条。a根梳齿条的内端均与底部滑条固定。a根梳齿条沿底部滑条的长度方向依次等间距设置。小车梳齿板共有两块。两块小车梳齿板上的底部滑条均与滑架构成滑动副，且与双向丝杠上的两段旋向相反的螺纹分别构成螺旋副。

进一步地，所述的升降滑架包括顶部安装块、底部安装块和升降光轴。两根升降光轴的底端与底部安装块的两端分别构成转动副，顶端与顶部安装块的两端分别构成转动副。两个升降滑架内的顶部安装块分别固定在档案存取架顶部的两端。两个升降滑架内的底部安装块分别固定在档案存取架底部的两端。升降驱动件包括升降带轮、升降传动带、升降丝杠和升降电机。两根升降丝杠分别支承在两个升降滑架上。两根升降丝杠与环形升降架的两根连接杆上的螺母分别构成螺旋副。两个升降带轮与两根升降丝杠分别固定，并通过升降传动带连接。升降电机固定在其中一块顶部安装块上。升降电机的输出轴与其中一根升降丝杠的一端固定。

进一步地，所述的横移驱动件包括第一横移带轮组、第二横移带轮、第一横移传动带、第二横移传动带和横移电机。所述的环形升降架上两根横向滑轨的两端均支承有竖直设置的横移传动轴。两个第一横移带轮组分别设置在环形升降架的两根横向滑轨上。同一第一横移带轮组内的两个第一横移带轮与对应横向滑轨两端的横移传动轴分别固定，并通过一根第一横移传动带连接。第一横移滑块、第二横移滑块与两根第一横移传动带分别固定。两个第二横移带轮与两根横向滑轨同一端上的横移传动轴分别固定，并通过第二横移传动带连接。横移电机固定在环形升降架上。横移电机的输出轴与其中一根横移传动轴的一端固定。

进一步地，所述的存取同步驱动组件包括存取同步带轮、存取同步传动带和存取电机。两个存取同步带轮与第一方轴、第二方轴分别固定，并通过存取同步传动带连接。存取电机固定在环形升降架上。存取电机的输出轴与第一方轴或第二方轴的一端固定。

进一步地，所述的推出组件还包括扫码器。所述的扫码器固定在推出架上。扫码器固的检测头朝向档案存取架的。

进一步地，所述的推出传动轴、第一铰接轴的轴线距离为l₁；第一铰接轴、第二铰接轴的轴线距离为l₂；第二铰接轴、第三铰接轴的轴线距离为l₃；第三铰接轴、推出传动轴的轴线距离为l₄；l₁、l₄、l₂、l₃满足以下条件：

进一步地，推出摇杆处于两个极限位置时，分别呈竖直、水平的状态。推出摇杆处于竖直状态的情况下，推出翻转杆的外端位于推出摇杆的内端处；推出摇杆处于水平状态的情况下，推出翻转杆的外端于推出摇杆的内端朝向相反。

进一步地，a个梳齿槽的槽宽均为b。相邻两个梳齿槽的间距均为c。梳齿外夹板上的a个梳齿槽与梳齿内夹板上的a个梳齿槽分别对齐。小车梳齿板上梳齿条的宽度为e，相邻两根梳齿条的间距为f。e＜b；b+c＝e+f。

进一步地，其中一个单夹爪内的梳齿内夹板的底部固定有a+1个限位块。a+1个限位块与梳齿内夹板上的a个梳齿槽分别错开。限位块的外端位于两个单夹爪之间的位置。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型中的档案存取柜仅需要使用升降电机、横移电机、档案存取电机这三个动力源配合真空吸盘即可完成档案的存入和取出，降低了档案自动存取装置的复杂程度和成本。

2、本实用新型中的推出组件和夹取组件采用同一个动力源驱动，具有良好的同步性，保证了档案取出的成功率和稳定性。

3、本实用新型中的搬运车通过十字形排布的寻迹传感器，能够对互相垂直的两根寻迹线进行识别，配合麦克纳姆轮多方向运动的特点，能够在不转向的情况下实现精准快速的寻迹行进，大大提高了档案存取的效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中档案存取柜的立体图；

图3为本实用新型中档案存取架的正面示意图；

图4为本实用新型中升降机构的示意图；

图5为本实用新型中横移机构与档案存取机构的组合立体图；

图6为本实用新型中横移机构与档案存取机构的组合俯视图；

图7为本实用新型中推出组件在缩回状态下的示意图；

图8为本实用新型中推出组件在推出状态下的示意图；

图9为本实用新型中夹取组件在立体图；

图10为本实用新型中搬运车的立体图；

图11为本实用新型中搬运车的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，档案存取自动存取系统，包括档案存取柜组、寻迹轨道和搬运小车Ⅱ。档案存取柜组包括在档案存取室中呈x行y列间隔排布的x·y个档案存取柜Ⅰ组成，x＝3，y＝4。寻迹轨道包括均呈黑色的主轨线1-1、一级枝干线1-2、二级枝干线1-3和到位标记线1-4。主轨线1-1、一级枝干线1-2、二级枝干线1-3及到位标记线1-4的宽度均为s，s＝15mm。x条一级枝干线1-2的内端均与主轨线1-1连接。一级枝干线1-2与主轨线1-1在连接处垂直。每条一级枝干线1-2上均连接有y条二级枝干线1-3。x·y条二级枝干线1-3的内端与对应的一级枝干线1-2分别连接，外端与x·y条到位标记线1-4的中部分别连接。二级枝干线1-3与对应的一级枝干线1-2在连接处垂直。x·y条到位标记线1-4分别设置在x·y个档案存取柜Ⅰ的一侧。到位标记线1-4与对应的二级枝干线1-3在连接处垂直。x条一级枝干线1-2沿着远离主轨道上起点的方向依次排序。同一一级枝干线1-2上的y条二级枝干线1-3沿着远离主轨道的方向依次排序。

如图2和3所示，档案存取柜Ⅰ包括档案存取架2、升降机构3、横移机构4和档案存取机构5。档案存取架2包括框架2-1、分层隔板2-2和档案隔板2-3。水平设置的五块分层隔板2-2均与框架2-1固定，且沿竖直方向依次等距排列。所有分层隔板2-2的顶面上均固定有沿分层隔板2-2长度方向(即档案存取架2上同一排档案盒的排列方向)等距排列的多块档案隔板2-3。相邻的两块档案隔板2-3之间为一个档案存放位。档案隔板2-3均竖直设置。

如图2和4所示，升降机构3包括升降滑架、环形升降架和升降驱动件。升降滑架包括顶部安装块、底部安装块和升降光轴3-1。两根升降光轴3-1的底端与底部安装块的两端分别构成转动副，顶端与顶部安装块的两端分别构成转动副。两个升降滑架内的顶部安装块分别固定在档案存取架2顶部的两端。两个升降滑架内的底部安装块分别固定在档案存取架2底部的两端。

环住档案存取架2的环形升降架包括两根横向滑轨3-2和两根连接杆。其中一根横向滑轨3-2的两端与两根连接杆的一端分别固定。另一根横向滑轨3-2的两端与两根连接杆的另一端分别固定。两根横向滑轨3-2分别位于档案存取架2的两侧。横向滑轨3-2的轴线方向与分层隔板2-2的长度方向平行。两根横向滑轨3-2的两端与四根升降光轴3-1分别构成滑动副。升降驱动件包括升降带轮3-3、升降传动带3-4、升降丝杠3-5和升降电机3-6。其中一根升降丝杠3-5的两端分别支承在其中一个升降滑架的顶部安装块、底部安装块上。另一根升降丝杠3-5的两端分别支承在另一个升降滑架的顶部安装块、底部安装块上。两根升降丝杠3-5与环形升降架的两根连接杆上的螺母分别构成螺旋副。两个升降带轮3-3与两根升降丝杠3-5分别固定，并通过升降传动带3-4连接。升降电机3-6固定在其中一块顶部安装块上。升降电机3-6的输出轴与其中一根升降丝杠3-5的一端固定。

如图2、5和6所示，横移机构4包括第一横移滑块4-1、第二横移滑块4-2和横移驱动件。第一横移滑块4-1、第二横移滑块4-2分别设置在档案存取架2两侧，并与环形升降架上的两根横向滑轨3-2分别构成滑动副。横移驱动件包括第一横移带轮组4-3、第二横移带轮4-4、第一横移传动带4-5、第二横移传动带4-6和横移电机4-7。环形升降架上两根横向滑轨3-2的两端均支承有竖直设置的横移传动轴。两个第一横移带轮组4-3分别设置在环形升降架的两根横向滑轨3-2上。同一第一横移带轮组4-3内的两个第一横移带轮与对应横向滑轨3-2两端的横移传动轴分别固定，并通过一根第一横移传动带4-5连接。第一横移滑块4-1、第二横移滑块4-2与两根第一横移传动带4-5分别固定，且第一横移滑块4-1与对应第一横移传动带4-5的内侧固定，第二横移滑块4-2与对应第一横移传动带4-5的外侧固定(从而保证第一横移滑块4-1与第二横移滑块4-2能够同步、同向、同速滑动)。两个第二横移带轮4-4与两根横向滑轨3-2同一端(与同一根连接杆连接的那端)上的横移传动轴分别固定，并通过第二横移传动带4-6连接。横移电机4-7固定在环形升降架上。横移电机4-7的输出轴与其中一根横移传动轴的一端固定。

如图2、5和6所示，档案存取机构5包括第一方轴5-1、第二方轴5-2、编码器5-3、第一随动方轴套5-4、第二随动方轴套5-5、存取同步驱动组件、推出组件5-6和夹取组件5-7。推出组件5-6位于档案存取架靠近对应到位标记线1-4的一侧。第一方轴5-1、第二方轴5-2均支承在环形升降架上，且分别位于档案存取架2的两侧。第一方轴5-1、第二方轴5-2的轴线与横向滑轨3-2的轴线平行。编码器5-3固定在环形升降架。编码器5-3的输入轴与第一方轴5-1或第二方轴5-2的一端固定。存取同步驱动组件包括存取同步带轮5-9、存取同步传动带5-10和存取电机5-8。两个存取同步带轮5-9与第一方轴5-1、第二方轴5-2分别固定，并通过存取同步传动带5-10连接。存取电机5-8固定在环形升降架上。存取电机5-8的输出轴与第一方轴5-1或第二方轴5-2的一端固定。

第一随动方轴套5-4、第二随动方轴套5-5与第一方轴5-1、第二方轴5-2分别构成滑动副，与第一横移滑块4-1、第二横移滑块4-2分别构成转动副。第一随动方轴套5-4与第一横移滑块4-1所成转动副的公共轴线与第一方轴5-1的回转轴线重合。第二随动方轴套5-5与第二横移滑块4-2所成转动副的公共轴线与第二方轴5-2的回转轴线重合。使得随动方轴套既能够跟随横移滑块在方轴上滑动，又能够跟随方轴转动。

如图2、5、6、7和8所示，推出组件5-6包括推出架5-6-1、第一推出带轮5-6-2、第二推出带轮5-6-3、推出传动带5-6-4、推出杆组、推出翻转带轮组、真空吸盘5-6-12、扫码器和推出翻转传动带5-6-5。推出架5-6-1的顶端与第一横移滑块4-1固定。推出架5-6-1上固定有检测头朝向档案存取架2的扫码器。推出架5-6-1上支承有推出传动轴。第一推出带轮5-6-2、第二推出带轮5-6-3与第二随动方轴套5-5、推出传动轴分别固定，并通过推出传动带5-6-4连接。第一推出带轮5-6-2与第二推出带轮5-6-3的传动比为1:2(传动比为轮径的反比)。

推出杆组包括推出固定杆5-6-6、推出曲柄5-6-7、推出连杆5-6-8、推出摇杆5-6-9和推出翻转杆5-6-10。推出曲柄5-6-7的内端与推出传动轴固定，外端与推出连杆5-6-8的一端通过第一铰接轴铰接。推出连杆5-6-8的另一端与推出摇杆5-6-9的中部通过第二铰接轴铰接。推出固定杆5-6-6固定在推出架5-6-1上，且一端与推出摇杆5-6-9的内端通过第三铰接轴铰接，另一端与推出曲柄5-6-7铰接。第三铰接轴与推出固定杆5-6-6固定。推出摇杆5-6-9的外端与推出翻转杆5-6-10的内端通过第四铰接轴铰接。第四铰接轴与推出摇杆5-6-9固定。推出摇杆5-6-9的外端固定有真空吸盘5-6-12。真空吸盘5-6-12的抽气口与抽气泵的进气口连接。推出传动轴与第一铰接轴的轴线距离为l₁；第一铰接轴与第二铰接轴的轴线距离为l₂；第二铰接轴与第三铰接轴的轴线距离为l₃；第三铰接轴与推出传动轴的轴线距离为l₄。

l₁、l₄、l₂、l₃满足以下条件：l₁ ²+l₄ ²＝l₂ ²+l₃ ²；使得推出摇杆5-6-9的摇杆摆角为90°。推出摇杆5-6-9处于两个极限位置时，分别呈竖直、水平的状态。推出摇杆5-6-9处于竖直状态的情况下，推出翻转杆5-6-10的外端位于推出摇杆5-6-9的内端处(即重叠)；推出摇杆5-6-9处于水平状态的情况下，推出翻转杆5-6-10的外端于推出摇杆5-6-9的内端朝向相反。

如图2、5、6和9所示，推出翻转带轮组包括第一推出翻转带轮5-6-11和第二推出翻转带轮。第一推出翻转带轮5-6-11、第二推出翻转带轮与第三铰接轴、第四铰接轴分别固定，并通过推出翻转传动带5-6-5连接。第一推出翻转带轮5-6-11与第二推出翻转带轮的传动比为1:2。

当推出摇杆5-6-9转动时，由于推出摇杆5-6-9与第一推出翻转带轮5-6-11发生相对转动，故第一推出翻转带轮5-6-11将带动第二推出翻转带轮转动。由于第一推出翻转带轮5-6-11与第二推出翻转带轮的传动比为1:2，故当推出摇杆5-6-9翻转90°时，第二推出翻转带轮带动推出翻转杆5-6-10翻转180°。从而能够使得推出翻转杆5-6-10在推出摇杆5-6-9上翻转推出，增大了推出档案过程中的行程。

夹取组件5-7包括圆柱凸轮5-7-1、单夹爪和导柱5-7-2。水平设置的两根导柱5-7-2均与第二横移滑块4-2固定。两个圆柱凸轮5-7-1均与第二随动方轴套5-5固定。两个圆柱凸轮5-7-1的工作轮廓相互对称。单夹爪包括梳齿外夹板5-7-3、梳齿内夹板5-7-4、弹簧5-7-5和夹爪滑柱5-7-6。梳齿内夹板5-7-4的四个角上与四根夹爪滑柱5-7-6的内端分别固定。四根夹爪滑柱5-7-6与梳齿外夹板5-7-3的四个角分别构成滑动副。四根夹爪滑柱5-7-6上均套置有弹簧5-7-5。弹簧5-7-5的两端与梳齿外夹板5-7-3、梳齿内夹板5-7-4分别固定。梳齿内夹板5-7-4的顶部支承有滚子。梳齿外夹板5-7-3及梳齿内夹板5-7-4上均开设有a个梳齿槽，a＝3。梳齿外夹板5-7-3上梳齿槽的底端与梳齿外夹板5-7-3的下边缘连通。梳齿内夹板5-7-4上梳齿槽的底端与梳齿内夹板5-7-4的下边缘连通。a个梳齿槽的槽宽均为b。相邻两个梳齿槽的间距均为c。梳齿外夹板5-7-3上的a个梳齿槽与梳齿内夹板5-7-4上的a个梳齿槽分别对齐。

两个单夹爪内梳齿外夹板5-7-3的顶部均与夹爪滑柱5-7-6构成滑动副，并与两个圆柱凸轮5-7-1分别通过滚子构成凸轮副。第二随动方轴套5-5带动两个圆柱凸轮5-7-1转动时，能够驱动两个单夹爪等速相向或相背滑动。其中一个单夹爪内的梳齿内夹板5-7-4的底部固定有a+1个限位块。a+1个限位块与梳齿内夹板5-7-4上的a个梳齿槽分别错开。限位块的外端位于两个单夹爪之间的位置。限位块能够在档案并推出，且两个单夹爪未夹紧档案的情况下，给予档案向上的支撑，避免档案滑落。

如图10和11所示，搬运小车Ⅱ包括底板6、车轮7、行进电机8、小车滑架9、双向丝杠10、夹持电机11、寻迹传感器组和小车梳齿板12。车轮7采用麦克纳姆轮。寻迹传感器组包括两个横向寻迹传感器13和两个纵向寻迹传感器14。间距为2s的两个横向寻迹传感器13的连线垂直于车轮7的轴线。间距为2s的两个纵向寻迹传感器14的连线平行于车轮7的轴线。两个横向寻迹传感器13的连线与两个纵向寻迹传感器14的连线互相垂直平分。横向寻迹传感器13及纵向寻迹传感器14均采用红外传感器。通过红外传感器能检测搬运小车Ⅱ是否沿黑线行走，当红外传感器发出的红外线射到黑线上，在红外传感器不能接收到反射回来的信号。

四个车轮7两两一组对中支承在底板6底部的两侧。四个行进电机8均固定在底板6上。四个行进电机8的输出轴与四个车轮7分别固定。小车滑架9固定在底板6的顶部。双向丝杠10支承在小车滑架9上。双向丝杠10的侧面上设置两段旋向相反的螺纹。小车梳齿板12包括底部滑条和a根梳齿条。a根梳齿条的内端均与底部滑条固定。a根梳齿条沿底部滑条的长度方向依次等间距设置。梳齿条的宽度为e，相邻两根梳齿条的间距为f。e＜b；b+c＝e+f。小车梳齿板12共有两块。两块小车梳齿板12上的底部滑条均与滑架构成滑动副，且与双向丝杠10上的两段旋向相反的螺纹分别构成螺旋副。

档案存取柜Ⅰ上与对应到位标记线对齐的档案存放位保持空置，避免夹取组件与搬运小车交换档案的过程中，推出组件将档案存取柜Ⅰ内的档案推出。

该档案存取自动存取系统的档案取出原理如下：

步骤一、根据目标档案的编号确定目标档案的位置。将装有目标档案的档案存取柜Ⅰ作为工作存取柜。工作存取柜与第i条一级枝干线1-2上的第j条二级枝干线1-3对应。确定目标档案位置的方法如下：所有档案存取柜Ⅰ内的横移电机4-7及升降电机3-6转动，使得各档案存取柜Ⅰ上的扫码器逐个扫过档案，直到找到与输入编号对应的二维码，则贴有该二维码的档案为目标档案。

步骤二、搬运小车Ⅱ沿着寻迹轨道行进至工作存取柜对应的到位标记线1-4处。工作存取柜夹取目标档案并放置到搬运小车Ⅱ的小车梳齿板12上。

步骤三、搬运小车Ⅱ带着目标档案行进到主轨线1-1的起点处。

步骤四、工作人员取下搬运小车Ⅱ上的档案。

该档案存取自动存取系统的档案存入原理具体如下：

步骤一、工作人员将待存入档案放置到搬运小车Ⅱ的两块小车梳齿板12之间。搬运小车Ⅱ的两块小车梳齿板12相向运动夹紧待存入档案。将用于存放待存入档案的档案存取柜Ⅰ作为目标存取柜。

步骤二、搬运小车Ⅱ沿着寻迹轨道行进至目标存取柜对应的到位标记线1-4处。

步骤三、目标存取柜上的夹取组件5-7移动到搬运小车Ⅱ处，夹取搬运小车Ⅱ上的待存入档案，并将待存入档案放入指定的位置。

步骤四、搬运小车Ⅱ行进到主轨线1-1的起点处。

搬运小车Ⅱ行进到第i条一级枝干线1-2上第j条二级枝干线1-3对应的到位标记线1-4处的原理如下：

1.搬运小车Ⅱ沿着主轨线1-1行进，使得两个横向寻迹传感器13均检测不到主轨线1-1，且两个纵向寻迹传感器14均能够检测主轨线1-1。此时，底板6两侧的车轮7同向转动，搬运小车Ⅱ向垂直车轮7轴线的方向移动。

2.其中一个横向寻迹传感器13第i次检测到一级枝干线1-2后，搬运小车Ⅱ沿着第i条一级枝干线1-2行进，使得两个纵向寻迹传感器14均检测不到主轨线1-1，且两个横向寻迹传感器13均能够检测一级枝干线1-2。此时，底板6两侧的车轮7反向转动，搬运小车Ⅱ向平行车轮7轴线的方向移动。(由于麦克纳姆轮即能够驱动小车沿横向移动，又能够驱动小车沿纵向移动，故此时搬运小车Ⅱ不需要90°转向，而是直接横移。)

3.其中一个纵向寻迹传感器14第j次检测到二级枝干线1-3后，搬运小车Ⅱ沿着第i条一级枝干线1-2上的第j条二级枝干线1-3行进，使得两个横向寻迹传感器13均检测不到主轨线1-1，且两个纵向寻迹传感器14均能够检测二级枝干线1-3。此时，底板6两侧的车轮7同向转动，搬运小车Ⅱ向垂直车轮7轴线的方向移动。

4.两个横向寻迹传感器13同时检测到到位标记线1-4后，搬运小车Ⅱ停止行进。

工作存取柜夹取目标档案并放置到搬运小车Ⅱ上原理具体如下：

1.工作存取柜内的横移电机4-7及升降电机3-6转动，使得工作存取柜内的推出组件5-6、夹取组件5-7分别到达目标档案的两侧(即目标档案处于推出组件5-6与夹取组件5-7之间)。

2.存取同步驱动组件内的存取电机5-8驱动，第一方轴5-1和第二方轴5-2同步转动180°。由于第一推出带轮5-6-2与第二推出带轮5-6-3的传动比为1:2，故推出曲柄5-6-7翻转360°，使得推出摇杆5-6-9翻转90°，推出翻转杆5-6-10绕推出摇杆5-6-9翻转180°推出目标档案后，推出摇杆5-6-9及推出翻转杆5-6-10复位。两个圆柱凸轮5-7-1随第二方轴5-2转动180°，使得两块翻转外夹板的间距由最大变为最小，两块翻转内夹板夹紧被推出的目标档案。

3.工作存取柜内的横移电机4-7及升降电机3-6转动，使得工作存取柜内夹持有目标档案的推出组件5-6到达对应的到位标记线1-4的正上方。

4.搬运小车Ⅱ到达工作存取柜对应的到位标记线1-4后，搬运小车Ⅱ上小车梳齿板12的a根梳齿条与工作存取柜的梳齿内夹板5-7-4上a个梳齿槽依次错开。搬运小车Ⅱ上的夹持电机11正转，两块小车梳齿板12相背运动，使得两块小车梳齿板12的间距大于工作存取柜上的两块梳齿外夹板5-7-3相背侧面的间距。

5.工作存取柜内的升降电机3-6反转，工作存取柜内的推出组件5-6下降，使得工作存取柜上的两块梳齿外夹板5-7-3到达搬运小车Ⅱ上的两块小车梳齿板12之间。

6.搬运小车Ⅱ上的夹持电机11反转，两块小车梳齿板12相向运动，使得两块小车梳齿板12上的梳齿条分别穿过对应的梳齿槽至夹住目标档案的状态。

7.存取同步驱动组件内的存取电机5-8驱动，第一方轴5-1和第二方轴5-2同步转动180°。两个圆柱凸轮5-7-1随第二方轴5-2转动180°，使得两块翻转外夹板的间距由最小变为最大，两块翻转内夹板的间距大于两块小车梳齿板12相背侧面的间距。目标档案被转移到搬运小车Ⅱ上。

将搬运小车Ⅱ上的待存入档案放入目标存取柜的原理如下：

1.搬运小车Ⅱ到达目标存取柜对应的到位标记线1-4后，搬运小车Ⅱ上小车梳齿板12的a根梳齿条与目标存取柜上梳齿内夹板5-7-4上a个梳齿槽依次错开。目标存取柜内的横移电机4-7及升降电机3-6转动，使得目标存取柜内的推出组件5-6到达搬运小车Ⅱ正上方。

2.目标存取柜内的升降电机3-6反转，目标存取柜内的推出组件5-6下降，使得目标存取柜上的两块梳齿内夹板5-7-4分别到达搬运小车Ⅱ上的两块小车梳齿板12的外侧。

3.存取同步驱动组件内的存取电机5-8驱动第一方轴5-1和第二方轴5-2同步转动180°。两个圆柱凸轮5-7-1随第二方轴5-2转动180°，使得两块翻转外夹板的间距由最大变为最小，两块翻转内夹板夹住待存入档案。

4.搬运小车Ⅱ上的夹持电机11正转，两块小车梳齿板12相背运动，使得两块小车梳齿板12上的梳齿条分别穿过对应的梳齿槽，直到目标存取柜上的两块梳齿外夹板5-7-3处于搬运小车Ⅱ上的两块小车梳齿板12之间。

5.目标存取柜内的升降电机3-6正转，目标存取柜内两块梳齿内夹板5-7-4的底部高于搬运小车Ⅱ上两块小车梳齿板12的顶部。

6.工作存取柜内的横移电机4-7及升降电机3-6转动，使得工作存取柜内的推出组件5-6、夹取组件5-7分别到达目标存取柜的一个未放置档案的档案存放位(任意两块相邻的档案隔板2-3之间均为一个档案存放位)的两侧。

7.抽气泵启动，真空吸盘5-6-12产生吸力。存取同步驱动组件内的存取电机5-8驱动，第一方轴5-1和第二方轴5-2同步转动180°。推出翻转杆5-6-10翻出，真空吸盘5-6-12与待存入档案接触，并将待存入档案拉入对应的档案存放位后。两个圆柱凸轮5-7-1随第二方轴5-2转动180°，使得两块翻转外夹板的间距由最小变为最大，两块翻转内夹板减小对待存入档案的夹紧力，便于真空吸盘5-6-12将存入档案拉入档案存放位。

Claims (10)

1.档案存取柜，包括档案存取架、升降机构、横移机构和档案存取机构；其特征在于：所述的档案存取架包括框架、分层隔板和档案隔板；水平设置的多块分层隔板均与框架固定，且沿竖直方向依次等距排列；所有分层隔板的顶面上均固定有沿分层隔板长度方向等距排列的多块档案隔板；

升降机构安装在档案存取架上；升降机构上安装有横移机构；所述的档案存取机构包括第一方轴、第二方轴、编码器、第一随动方轴套、第二随动方轴套、存取同步驱动组件、推出组件和夹取组件；所述的第一方轴、第二方轴均支承在升降机构上，且分别位于档案存取架的两侧；所述的编码器固定在环形升降架；编码器的输入轴与第一方轴或第二方轴的一端固定；第一方轴、第二方轴由存取同步驱动组件同步驱动；第一随动方轴套、第二随动方轴套与第一方轴、第二方轴分别构成滑动副，与横移机构构成转动副；推出组件、夹取组件分别设置在档案存取架的两侧，且均安装在横移机构上；

所述的夹取组件包括圆柱凸轮、单夹爪和导柱；所述的导柱与第二横移滑块固定；两个圆柱凸轮均与第二随动方轴套固定；单夹爪包括梳齿外夹板、梳齿内夹板、弹簧和夹爪滑柱；梳齿内夹板与夹爪滑柱的内端固定；夹爪滑柱与梳齿外夹板构成滑动副；夹爪滑柱上套置有弹簧；弹簧的两端与梳齿外夹板、梳齿内夹板分别固定；梳齿外夹板及梳齿内夹板上均开设有a个梳齿槽；两个单夹爪内梳齿外夹板的顶部均与夹爪滑柱构成滑动副，并与两个圆柱凸轮分别构成凸轮副。

2.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：所述的升降机构包括升降滑架、环形升降架和升降驱动件；所述的升降滑架与档案存取架固定；所述的环形升降架与升降滑架构成滑动副；环形升降架包括两根横向滑轨和两根连接杆；其中一根横向滑轨的两端与两根连接杆的一端分别固定；另一根横向滑轨的两端与两根连接杆的另一端分别固定；两根横向滑轨分别位于档案存取架的两侧；所述的升降滑架包括顶部安装块、底部安装块和升降光轴；两根升降光轴的底端与底部安装块的两端分别构成转动副，顶端与顶部安装块的两端分别构成转动副；两个升降滑架内的顶部安装块分别固定在档案存取架顶部的两端；两个升降滑架内的底部安装块分别固定在档案存取架底部的两端；升降驱动件包括升降带轮、升降传动带、升降丝杠和升降电机；两根升降丝杠分别支承在两个升降滑架上；两根升降丝杠与环形升降架的两根连接杆上的螺母分别构成螺旋副；两个升降带轮与两根升降丝杠分别固定，并通过升降传动带连接；升降电机固定在其中一块顶部安装块上；升降电机的输出轴与其中一根升降丝杠的一端固定。

3.根据权利要求2所述的档案存取柜，其特征在于：所述的横移机构包括第一横移滑块、第二横移滑块和横移驱动件；所述的第一横移滑块、第二横移滑块与环形升降架上的两根横向滑轨分别构成滑动副，并由横移驱动件同步驱动；第一随动方轴套、第二随动方轴套与第一横移滑块、第二横移滑块分别构成转动副；第一随动方轴套与第一横移滑块所成转动副的公共轴线与第一方轴的回转轴线重合；第二随动方轴套与第二横移滑块所成转动副的公共轴线与第二方轴的回转轴线重合；所述的横移驱动件包括第一横移带轮组、第二横移带轮、第一横移传动带、第二横移传动带和横移电机；所述的环形升降架上两根横向滑轨的两端均支承有竖直设置的横移传动轴；两个第一横移带轮组分别设置在环形升降架的两根横向滑轨上；同一第一横移带轮组内的两个第一横移带轮与对应横向滑轨两端的横移传动轴分别固定，并通过一根第一横移传动带连接；第一横移滑块、第二横移滑块与两根第一横移传动带分别固定；两个第二横移带轮与两根横向滑轨同一端上的横移传动轴分别固定，并通过第二横移传动带连接；横移电机固定在环形升降架上；横移电机的输出轴与其中一根横移传动轴的一端固定。

4.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：所述的存取同步驱动组件包括存取同步带轮、存取同步传动带和存取电机；两个存取同步带轮与第一方轴、第二方轴分别固定，并通过存取同步传动带连接；存取电机固定在环形升降架上；存取电机的输出轴与第一方轴或第二方轴的一端固定。

5.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：所述的推出组件包括推出架、第一推出带轮、第二推出带轮、推出传动带、推出杆组、推出翻转带轮组、真空吸盘和推出翻转传动带；所述推出架的顶端与第一横移滑块固定；推出架上支承有推出传动轴；第一推出带轮、第二推出带轮与第一随动方轴套、推出传动轴分别固定，并通过推出传动带连接；第一推出带轮与第二推出带轮的传动比为1:2；

所述的推出杆组包括推出曲柄、推出连杆、推出摇杆和推出翻转杆；所述推出曲柄的内端与推出传动轴固定，外端与推出连杆的一端通过第一铰接轴铰接；推出连杆的另一端与推出摇杆的中部通过第二铰接轴铰接；推出摇杆的内端与推出架通过第三铰接轴铰接；第三铰接轴与推出架固定；推出摇杆的外端与推出翻转杆的内端通过第四铰接轴铰接；推出摇杆的外端固定有真空吸盘；真空吸盘的抽气口与抽气泵的进气口连接；第四铰接轴与推出摇杆固定；推出摇杆的摇杆摆角为90°；

所述的推出翻转带轮组包括第一推出翻转带轮和第二推出翻转带轮；所述的第一推出翻转带轮、第二推出翻转带轮与第三铰接轴、第四铰接轴分别固定，并通过推出翻转传动带连接；第一推出翻转带轮与第二推出翻转带轮的传动比为1:2；所述的推出组件还包括扫码器；所述的扫码器固定在推出架上；扫码器固的检测头朝向档案存取架。

6.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：所述的推出传动轴、第一铰接轴的轴线距离为l₁；第一铰接轴、第二铰接轴的轴线距离为l₂；第二铰接轴、第三铰接轴的轴线距离为l₃；第三铰接轴、推出传动轴的轴线距离为l₄；l₁、l₄、l₂、l₃满足以下条件：

7.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：推出摇杆处于两个极限位置时，分别呈竖直、水平的状态；推出摇杆处于竖直状态的情况下，推出翻转杆的外端位于推出摇杆的内端处；推出摇杆处于水平状态的情况下，推出翻转杆的外端于推出摇杆的内端朝向相反。

8.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：a个梳齿槽的槽宽均为b；相邻两个梳齿槽的间距均为c；梳齿外夹板上的a个梳齿槽与梳齿内夹板上的a个梳齿槽分别对齐；小车梳齿板上梳齿条的宽度为e，相邻两根梳齿条的间距为f；e＜b；b+c＝e+f。

9.根据权利要求1所述的档案存取柜，其特征在于：其中一个单夹爪内的梳齿内夹板的底部固定有a+1个限位块；a+1个限位块与梳齿内夹板上的a个梳齿槽分别错开；限位块的外端位于两个单夹爪之间的位置。

10.包括如权利要求1所述的档案存取柜的档案自动存取系统，其特征在于：还包括寻迹轨道和搬运小车；x·y个档案存取柜按照x行y列间隔排布；所述的寻迹轨道包括主轨线、一级枝干线、二级枝干线和到位标记线；x条一级枝干线的内端均与主轨线连接；每条一级枝干线上均连接有y条二级枝干线；x·y条二级枝干线的外端与x·y条到位标记线的中部分别连接；x·y条到位标记线分别设置在x·y个档案存取柜的一侧；

所述的搬运小车包括底板、车轮、行进电机、小车滑架、双向丝杠、夹持电机、寻迹传感器组和小车梳齿板；所述的车轮采用麦克纳姆轮；所述的寻迹传感器组包括两个横向寻迹传感器和两个纵向寻迹传感器；所述的横向寻迹传感器及纵向寻迹传感器均采用红外传感器；四个车轮两两一组对中支承在底板底部的两侧；四个行进电机均固定在底板上；四个行进电机的输出轴与四个车轮分别固定；两个横向寻迹传感器的连线垂直于车轮的轴线；两个纵向寻迹传感器的连线平行于车轮的轴线；两个横向寻迹传感器的连线与两个纵向寻迹传感器的连线互相垂直平分；

所述的小车滑架固定在底板上；双向丝杠支承在小车滑架上；小车梳齿板包括底部滑条和a根梳齿条；a根梳齿条的内端均与底部滑条固定；a根梳齿条沿底部滑条的长度方向依次等间距设置；小车梳齿板共有两块；两块小车梳齿板上的底部滑条均与滑架构成滑动副，且与双向丝杠上的两段旋向相反的螺纹分别构成螺旋副。