CN212475203U - 一种机器人存样柜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人存样柜系统，包括控制模块、机器人模块、一个以上的对接平台和一个以上的样品存储模块；所述机器人模块与所述控制模块相连，用于在控制模块的控制下打开或/和关闭所述样品存储模块，以及用于取放样瓶，并使样瓶在各样品存储模块与各对接平台之间流转。本实用新型的机器人存样柜系统具有结构简单、智能化水平高、空间利用率高、适应性强、可扩展性强、样品存放简便等优点。

Description

一种机器人存样柜系统

技术领域

本实用新型主要涉及样品的采制存储设备技术领域，特指一种机器人存样柜系统。

背景技术

对于物料(如煤样、矿石)样品的采制、分析工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行采制样和分析化验工作。样品采制、分析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)精度的要求，然后对符合要求的样品进行相关的实验分析。这一过程中不能够有样本的损失，不能够令样本本身发生一些物理或化学变化，否则将会对最终的实验结果造成影响。

在样品的采制、分析工作中，被采集的样品通常包括分析样、全水分样、存查样等，被采集后的样品通常需要放置在存样柜系统中，以进行暂存和供后续化验时查取。存样柜系统可单独使用，也可与自动制样系统、自动化验系统、样品传输系统等组合使用。

目前，煤样样品的自动化采制、分析的过程中的存样柜系统主要存在以下不足：

1、结构复杂，造价成本高，不便于维护。部分现有样品存储系统采用单个柜体结构形式，样品存储是通过XYZ机械手协同动作实现，结构复杂，造价成本高，且维护性差，定位精度低。

2、样品存储控制程序复杂，工作效率低。部分现有样品存储系统每个仓位存储一个或一个以上样品，若要取出里侧的样品，需先将外侧样品逐个取出转移至其他仓位，然后将所需样品取出，再将转移出的样品再次逐个放回，样品取放控制流程复杂，取放路径长，取放时间长，工作效率低下；同时在样品转移的过程中极易出错。

3、存储空间利用率不高。部分现有样品存储系统的摆放空间设置不合理，导致样品放置数量少，空间利用率不高，单位体积内的存储数量少。

4、存储方式单一，对样品(样瓶)有限制要求。部分现有样品存储系统的存储仓位的结构尺寸相对固定，对存储样瓶的外径尺寸有限制要求，适应性较差。

5、结构形式单一，适用性较差。部分现有样品存储系统采用单个柜体成列摆放，不但导致占地空间大，柜体使用、场地适应性差，不利于在多变的现场条件下使用。

6、与外部系统对接方式单一，不利于个性化需求。部分现有样品存储系统智能化程度低，不能和其他外部设备顺畅对接，不能同时具备自动进出样、弃样处理功能；且不具备与气动传输系统、自动化验系统、自动制样系统的对接接口。

7、模块化程度低。部分现有样品存储系统的模块化程度低，不能根据客户的实际需求而进行灵活的功能模块增加或减少，不能很好的满足客户的实际需求，增加了使用成本，降低了市场竞争力。

8、智能化程度低。部分现有样品存储系统不够智能化，不能随时、快速的完成样品信息盘点，甚至在取放样品时还容易发生取样错误，严重影响后续样品化验工作的开展。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、智能化水平高的机器人存样柜系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种机器人存样柜系统，包括控制模块、机器人模块、一个以上的对接平台和一个以上的样品存储模块；所述机器人模块与所述控制模块相连，用于在控制模块的控制下打开或/和关闭所述样品存储模块，以及用于取放样瓶，并带动样瓶在各样品存储模块与各对接平台之间流转。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述对接平台包括用于与制样系统对接的制样对接平台、用于与弃样系统对接的弃样对接平台或用于与气动传输系统对接的气动传输对接平台中的一种或多种。

所述机器人模块包括机器人单元、夹具单元和推拉单元，所述夹具单元安装于所述机器人单元的机械臂末端，用于夹取样瓶；所述推拉单元安装于所述机器人单元的机械臂末端，用于配合机器人单元打开或/和关闭所述样品存储模块。

所述夹具单元包括安装座、多个夹抓和驱动件；多个所述夹抓位于所述安装座的周侧，并在驱动件的驱动下合拢以夹取样瓶或散开以松开样瓶。

各所述夹抓的内壁上设有防滑垫。

所述安装座上设有用于检测所述夹抓上是否有样瓶的第一检测件。

所述驱动件为驱动气缸，所述安装座上设有用于检测所述驱动气缸位置的第二检测件。

所述推拉单元包括推拉块。

所述推拉单元还包括第三检测件，所述第三检测件安装于所述推拉块上，用于检测推拉块与所述样品存储模块之间的距离。

所述样品存储模块包括一个以上的样品存储单元，当所述样品存储单元为多个时，各所述样品存储单元上下依次布置。

所述样品存储单元包括机架、存储盒和滑动组件，所述存储盒的两侧通过滑动组件滑动安装于所述机架上。

所述滑动组件包括滑轨和导向条，所述导向条的一侧紧固于所述机架上，所述滑轨的一侧紧固于所述存储盒的一侧，所述滑轨的另一侧则滑设于所述导向条的另一侧内。

所述导向条的两端设置有限位块以限制所述滑轨的滑动轨迹起始位置。

所述导向条的两端设置有位置检测件，用于检测所述滑轨的位置以确定存储盒是否处于完全打开或完全关闭位置。

所述存储盒内设有分隔组件，用于将所述存储盒内分隔成多个用于存储样瓶的存储仓位。

所述分隔组件可拆卸安装于所述存储盒内。

还包括安全防护模块，所述安全防护模块包括安全围栏、维护门、急停开关和安全门锁；所述维护门安装于所述安全围栏上，所述急停开关与所述控制模块相连，用于实现紧急断电；所述安全门锁安装于所述维护门上，且在维护门打开时处于断开状态，以进行断电保护。

各所述样品存储模块均对应设置有缓存区、化验返回区、备查区或预留区中的一个或多个。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的机器人存样柜系统，控制模块控制机器人模块将样品或样瓶在各样品存储模块与各对接平台之间流转，整体结构、自动化程度高；对接平台用于实现与各外部设备的顺畅对接，智能化程度高且能够满足不同的个性化需求。机器人模块的结构简单，造价成本低，维护性好且定位精度高。

本实用新型的机器人存样柜系统，各样品存储模块均为独立布置，在整体布局时可根据实际需求实现柔性化/个性化配置。其中样品存储模块包括一个以上的样品存储单元，当样品存储单元为多个时，各样品存储单元上下依次布置，形成立体式布局，空间利用率高，总体占地面积小。

本实用新型的机器人存样柜系统，网格板可拆卸放置于存储盒内，能够更换不同规格的网格板，以实现放置不同尺寸规格的样瓶，适应性强。其中各样品存储模块均对应设置有缓存区、化验返回区、备查区和预留区，各区均对应有一个或多个存储盒，从而实现不同类型样品的存放，在存放的过程中，只需要从对应的存储盒存入或取出样瓶即可，取放流程简便、效率高。

附图说明

图1为本实用新型在实施例的俯视结构示意图。

图2为本实用新型在实施例的立体结构示意图。

图3为本实用新型中样品存储单元在实施例的结构示意图。

图4为本实用新型中夹具单元和推拉单元在实施例的结构示意图。

图5为本实用新型中安全防护模块在实施例的结构示意图。

图中标号表示：1、控制模块；2、机器人模块；201、机器人单元；2011、基座；2012、机器人控制系统；2013、驱动装置；2014、机械臂；202、夹具单元；2021、安装座；2022、夹抓；2023、驱动件；2024、防滑垫；2025、第一检测件；2026、第二检测件；203、推拉单元；2031、推拉块；2032、第三检测件；204、转接板；3、样品存储模块；301、样品存储单元；3011、机架；3012、存储盒；3013、滑动组件；30131、滑轨；30132、导向条；3014、限位块；3015、位置检测件；3016、分隔组件；3017、仓位；4、对接平台；401、制样对接平台；402、弃样对接平台；403、气动传输对接平台；5、安全防护模块；501、安全围栏；502、维护门；503、急停开关；504、安全门锁；6、样瓶。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实施例的机器人存样柜系统，包括控制模块1、机器人模块2、一个以上的对接平台4和一个以上的样品存储模块3；其中对接平台4用于与外部设备进行对接；样品存储模块3用于实现样品或样瓶6的存储；机器人模块2与控制模块1相连，用于在控制模块1的控制下打开或/和关闭样品存储模块3，以及取放样瓶6，并带动样瓶6在各样品存储模块3与各对接平台4之间流转，从而样品的流转。本实用新型的机器人存样柜系统，控制模块1控制机器人模块2将样品或样瓶6在各样品存储模块3与各对接平台4之间流转，整体结构、自动化程度高；对接平台4用于实现与各外部设备的顺畅对接，智能化程度高且能够满足不同的个性化需求。

本实施例中，对接平台4包括制样对接平台401、弃样对接平台402或气动传输对接平台403中的一种或多种，其中制样对接平台401用于与自动制样系统进行对接，弃样对接平台402用于与外部弃样收集装置对接，气动传输对接平台403用于与气动传输系统进行对接，从而使得样瓶6在存样柜系统、气动传输系统、化验系统之间流转；通过以上对接平台4的设置，使得整个系统具备自动进出样、弃样处理等功能。当然，上述对接平台4并不仅不限于上述三种，在其它实施例中，也可以根据外部设备而增设相对应的对接平台4。

如图2所示，本实施例中，机器人模块2包括机器人单元201、夹具单元202和推拉单元203，夹具单元202安装于机器人单元201的机械臂2014末端，用于夹取样瓶6；推拉单元203安装于机器人单元201的机械臂2014末端，用于配合机器人单元201打开或/和关闭样品存储模块3。具体地，机器人模块2包括基座2011、机器人控制系统2012、驱动装置2013和机械臂2014等，其中驱动装置2013和机械臂2014均安装于基座2011上，机器人控制系统2012在接收到控制模块1的指令后，通过驱动装置2013驱动机械臂2014动作；机器人单元201的结构简单，造价成本低，维护性好且定位精度高。

如图2所示，示出了一个样品存储模块3的结构，各样品存储模块3均为独立布置，在整体布局时可根据实际需求实现柔性化/个性化配置。其中样品存储模块3包括一个以上的样品存储单元301，当样品存储单元301为多个时，各样品存储单元301上下依次布置，形成立体式布局，空间利用率高，总体占地面积小。具体地，各样品存储单元301均包括机架3011、存储盒3012和滑动组件3013，机架3011为柜体结构，其中前侧开口，存储盒3012的两侧通过滑动组件3013滑动安装于机架3011上，并可从机架3011前侧开口拉出。如图3所示，滑动组件3013包括滑轨30131和导向条30132，导向条30132的一侧紧固于机架3011上，滑轨30131的一侧紧固于存储盒3012的一侧，滑轨30131的另一侧则滑设于导向条30132的另一侧内。另外，在导向条30132的两端设置有限位块3014以限制滑轨30131的滑动轨迹起始位置。导向条30132的两端设置有位置检测件3015，用于检测滑轨30131的位置以确定存储盒3012是否处于完全打开或完全关闭位置，并反馈至控制模块1，保证存储盒3012动作的可靠性。

本实施例中，存储盒3012内可拆卸设有分隔组件3016，用于将存储盒3012内分隔成多个用于存储样瓶6的存储仓位3017，每个存储仓位3017存储一个样瓶6；其中分隔组件3016为网格板，网格板上开设有多个放置孔，通过网格板将存储盒3012内部形成阵列状存储仓位3017。由于上述网格板可拆卸放置于存储盒3012内，能够更换不同规格的网格板，以实现放置不同尺寸规格的样瓶6，适应性强。其中各样品存储模块3均对应设置有缓存区、化验返回区、备查区和预留区，各区均对应有一个或多个存储盒3012，从而实现不同类型样品的存放，在存放的过程中，只需要从对应的存储盒3012存入或取出样瓶6即可，取放流程简便、效率高。

如图4所示，本实施例中，夹具单元202包括安装座2021、两个夹抓2022和驱动件2023；其中两个夹抓2022为圆弧状的夹持片，位于安装座2021底部的对称两侧；驱动件2023为驱动气缸或电缸或液压缸等，优选采用驱动气缸，安装于安装座2021上，在控制模块1的控制下驱动两个夹抓2022相互合拢以夹取样瓶6，或者相互散开以松开样瓶6。当然，上述夹抓2022的数量也可以为三个或更多个。其中各夹抓2022的内壁上设有防滑垫2024，用于在夹取样瓶6时防止样瓶6意外掉落。另外，在安装座2021上设有用于检测夹抓2022上是否有样瓶6的第一检测件2025(如光电传感器等)，保证样瓶6可靠夹取以及反馈，同理，安装座2021上同样设有用于检测驱动气缸位置的第二检测件2026，同样用于检测驱动气缸的动作是否正常或到位，保证可靠夹取以及正常反馈。

如图4所示，其中安装座2021通过转接板204安装于机械臂2014的末端。推拉单元203则安装于转接板204的另一端，其中推拉单元203具体包括推拉块2031和第三检测件2032，在接收到存样或取样指令时，首先通过控制机械臂2014将推拉块2031伸入至存储盒3012内，再配合机械臂2014的直线运动将存储盒3012拉出，再通过夹抓2022实现样瓶6的存取，在存取动作完成后，再通过推拉块2031将存储盒3012合上，从而实现存储盒3012的打开或关闭。另外，第三检测件2032安装于推拉块2031上，用于检测推拉块2031与样品存储模块3之间的距离，保证推拉块2031可靠的推拉存储盒3012，同时可以判断当前或上下层的存储盒3012是打开/关闭状态，防止推拉块2031与上层或下层异常打开的存储盒3012发生意外碰撞，进一步保证推拉作业的安全可靠性。

如图1和图5所示，本实施例中，还包括安全防护模块5，用于存样柜系统检修、维护期间的安全防护，以及样瓶6保管安全管理。安全防护模块5主要结构包括安全围栏501、维护门502、急停开关503和安全门锁504。维护门502安装于安全围栏501上，急停开关503与控制模块1相连，用于实现紧急断电；安全门锁504安装于维护门502上，且在维护门502打开时处于断开状态，以进行断电保护；当安全门锁504关闭后(锁插销已插入锁孔)，需要在系统人机交互界面进行状态确认，确认后系统方可通电运行。

本实施例中，控制模块1的功能有：1)与外部系统(制样系统、化验系统、气动传输系统)之间通讯，接收/下发指令，使得样品在外部系统之间进行流转；2)与内部模块之间通讯，下发指令到各模块，控制各模块执行各自流程，进行样瓶6的抓取/存放，以及控制机器人模块2，抓取样瓶6在系统内部各工位之间的流转；3)系统内已存储样品信息管理(煤种、重量、制样日期、粒度等)；4)样品存储仓位3017信息管理(满/空仓，样品存储仓位3017，仓位3017信息与样品信息关联)；5)样品存储区域管理(包括缓存区、化验返回区、备查区和预留区等)。

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。

Claims (17)

1.一种机器人存样柜系统，其特征在于，包括控制模块(1)、机器人模块(2)、一个以上的对接平台(4)和一个以上的样品存储模块(3)；所述机器人模块(2)与所述控制模块(1)相连，用于在控制模块(1)的控制下打开或/和关闭所述样品存储模块(3)，以及用于取放样瓶(6)，并带动样瓶(6)在各样品存储模块(3)与各对接平台(4)之间流转；各所述样品存储模块(3)均对应设置有缓存区、化验返回区、备查区或预留区中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述对接平台(4)包括用于与制样系统对接的制样对接平台(401)、用于与弃样系统对接的弃样对接平台(402)或用于与气动传输系统对接的气动传输对接平台(403)中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述机器人模块(2)包括机器人单元(201)、夹具单元(202)和推拉单元(203)，所述夹具单元(202)安装于所述机器人单元(201)的机械臂(2014)末端，用于夹取样瓶(6)；所述推拉单元(203)安装于所述机器人单元(201)的机械臂(2014)末端，用于配合机器人单元(201)打开或/和关闭所述样品存储模块(3)。

4.根据权利要求3所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述夹具单元(202)包括安装座(2021)、多个夹抓(2022)和驱动件(2023)；多个所述夹抓(2022)位于所述安装座(2021)的周侧，并在驱动件(2023)的驱动下合拢以夹取样瓶(6)或散开以松开样瓶(6)。

5.根据权利要求4所述的机器人存样柜系统，其特征在于，各所述夹抓(2022)的内壁上设有防滑垫(2024)。

6.根据权利要求4或5所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述安装座(2021)上设有用于检测所述夹抓(2022)上是否有样瓶(6)的第一检测件(2025)。

7.根据权利要求4或5所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述驱动件(2023)为驱动气缸，所述安装座(2021)上设有用于检测所述驱动气缸位置的第二检测件(2026)。

8.根据权利要求3所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述推拉单元(203)包括推拉块(2031)。

9.根据权利要求8所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述推拉单元(203)还包括第三检测件(2032)，所述第三检测件(2032)安装于所述推拉块(2031)上，用于检测推拉块(2031)与所述样品存储模块(3)之间的距离。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述样品存储模块(3)包括一个以上的样品存储单元(301)，当所述样品存储单元(301)为多个时，各所述样品存储单元(301)上下依次布置。

11.根据权利要求10所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述样品存储单元(301)包括机架(3011)、存储盒(3012)和滑动组件(3013)，所述存储盒(3012)的两侧通过滑动组件(3013)滑动安装于所述机架(3011)上。

12.根据权利要求11所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述滑动组件(3013)包括滑轨(30131)和导向条(30132)，所述导向条(30132)的一侧紧固于所述机架(3011)上，所述滑轨(30131)的一侧紧固于所述存储盒(3012)的一侧，所述滑轨(30131)的另一侧则滑设于所述导向条(30132)的另一侧内。

13.根据权利要求12所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述导向条(30132)的两端设置有限位块(3014)以限制所述滑轨(30131)的滑动轨迹起始位置。

14.根据权利要求13所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述导向条(30132)的两端设置有位置检测件(3015)，用于检测所述滑轨(30131)的位置以确定存储盒(3012)是否处于完全打开或完全关闭位置。

15.根据权利要求11所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述存储盒(3012)内设有分隔组件(3016)，用于将所述存储盒(3012)内分隔成多个用于存储样瓶(6)的存储仓位(3017)。

16.根据权利要求15所述的机器人存样柜系统，其特征在于，所述分隔组件(3016)可拆卸安装于所述存储盒(3012)内。

17.根据权利要求1至5中任意一项所述的机器人存样柜系统，其特征在于，还包括安全防护模块(5)，所述安全防护模块(5)包括安全围栏(501)、维护门(502)、急停开关(503)和安全门锁(504)；所述维护门(502)安装于所述安全围栏(501)上，所述急停开关(503)与所述控制模块(1)相连，用于实现紧急断电；所述安全门锁(504)安装于所述维护门(502)上，且在维护门(502)打开时处于断开状态，以进行断电保护。

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