自動存儲貨柜的制作方法
【專利摘要】本發明涉及電力倉儲設備領域，尤其涉及用于存儲電能表計的自動存儲貨柜，包括兩相鄰的機架、防護罩（5）、信息采集單元（17）、X軸機械手（26）、Y軸機械手（47）、Z軸機械手（40）和主控PLC；其中：機架I（1）上設有豎直支撐桿（3），每兩根豎直支撐桿（3）形成一個間隔空間，在間隔空間內設有掛桿（4），每兩根掛桿（4）形成一個安裝平面。本發明有益效果：通過對貨柜儲存空間結構上的巧妙設計，匹配精確自動存取的機械手，且自動計量，實現了自動存取，節省空間，精確計量節省人工成本的目的，最大化地節省空間，提高了效率，解決了現有技術中存在的問題。
【專利說明】自動存儲貨柜
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力倉儲設備領域，尤其涉及用于存儲電能表計的自動存儲貨柜。
【背景技術】
[0002]目前在小規模的電力倉儲設備中，主要存在掛表架(也叫密集架)、自動化貨柜、普通貨架等倉儲形式。其中:掛表架:主要應用于營業所，小規模的二級表庫，產品缺點:1)按掛表架常用規格2mx2mx0.6m掛表128只，1.2M2，一般多用3-5組，加上滑軌，占地面積較大；2)自動化程度低，所有掛表、取表都需要人工操作，對于一個普通營業所來說，月用表量1500的(一般是集中在3-5天內完成)，需要(3-5天內)摘掛表3000次；表計存儲方式先在Pc電腦終端上進行入庫表掃描，系統接收后，指定表架燈亮，倉庫管理員找到指定位置將表掛上。自動化貨柜:產品缺點:1) 一次性投入大約65萬，固定表位3000多只，同時對層高有較高要求(層高大于4米)，一般電力公司營業所不能符合要求；2)存取模式采用箱模式，單表領用需要人工取箱后找表，剩余表計重新回庫，工作效率不高，人工勞動強度大；3) —般營業所月用表需求在500-1500只，設備利用率偏低。操作時操作員需要在自動化貨柜軟件上進行存取表操作，操作完成后在到營銷系統進行補充錄入。取表操作無法監控到表，全靠操作員自身責任意識。普通貨架:產品缺點:采用人工存放，存取全靠人工記，管理難度大，營業所經常出現丟表情況。

【發明內容】

[0003]本發明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種自動存儲貨柜，通過對貨柜儲存空間結構上的巧妙設計，匹配精確自動存取的機械手，且自動計量，實現了自動存取，節省空間，精確計量節省人工成本的目的，解決了現有技術中存在的問題。
[0004]本發明通過以下技術方案達到上述目的:自動存儲貨柜，包括兩相鄰的機架、防護罩、信息采集單元、X軸機械手、Y軸機械手、Z軸機械手和主控PLC ;其中:機架I上設有豎直支撐桿，每兩根豎直支撐桿形成一個間隔空間，在間隔空間內設有掛桿，每兩根掛桿形成一個安裝平面，防護罩設在機架I中部，防護罩內有一操作窗口，信息采集單元與操作窗口對應設置在機架上，Y軸機械手設在機架II底部，Z軸機械手底部固定連接在Y軸機械手上，Z軸機械手頂部由機架頂部設的導軌引導，X軸機械手固定在Z軸機械手上，主控PLC，分別與X軸機械手、Y軸機械手、Z軸機械手、操作窗口、信息采集單元單元進行電連接。
[0005]作為優選，還包括除霧單元，除霧單元包括機殼、高溫風扇、PTC加熱器，高溫風扇設在機殼內，PTC加熱器設在機殼底部，機殼固定在機架II壁上。
[0006]作為優選，防護罩包括抽屜面板、連接桿、箱式軸承、導軸、固定座，固定座固定于機架I上，導軸固定于固定座上、箱式軸承套在導軸上，抽屜面板通過連接桿固定于箱式軸承上；操作窗口包括電動滑臺1、支撐板、立板、左電表限位板、右電表限位板，支撐板固定于電動滑臺I上、立板固定于支撐板上，左電表限位板和右電表限位板都固定于立板上，左電表限位板和右電表限位板形成了一個凹型缺口 ；操作窗口的電動滑臺I固定在機架I上，支撐板設在電動滑臺I上。
[0007]作為優選，信息采集單元包括電動滑臺I1、條碼固定架、條碼槍，電動滑臺II固定于機架I上，條碼固定架固定于電動滑臺II上，條碼槍與條碼固定架連接。
[0008]作為優選，X軸機械手為一個三層伸縮叉，包括下叉、中叉、上叉，下叉為主動件，包括有電機I，減速器，錐齒輪，副驅動軸，同步輪，軸，齒輪；電機I與減速器連接，減速器的軸與錐齒輪齒合，通過錐齒輪傳動副驅動軸轉動，設在副驅動軸上的同步輪通過同步帶帶動軸轉動，副驅動軸和軸上的齒輪與中叉上的齒條嚙合，中叉的前端和后端各設有鏈輪，上叉的iu端和后端各設有鏈條分別繞過中叉后端和如端的鏈輪與下叉的如端和后端連接。
[0009]作為優選，Z軸機械手，包括型材，滑軌，電機II，同步帶輪，同步帶，滑動塊；型材上設有兩根滑軌，電機II固定在型材上，電機II前端裝有同步帶輪，電機II與同步帶輪連接，同步帶輪帶動同步帶運動，滑動塊和同步帶固定。
[0010]作為優選，Y軸機械手包括鋁板，線性滑軌，電機III，驅動齒輪，齒條，活動連接塊，線性滑軌設在鋁板上，電機III與驅動齒輪連接，驅動齒輪與齒條嚙合，活動連接塊設在線性滑軌上，與齒條連接。
[0011]作為優選，包括一主控PLC,分別與電機1、電機I1、電機II1、操作窗口、信息米集單元進行電連接。
[0012]作為優選，包括一上位機，與主控PLC電連接。
[0013]作為優選，也可為多組兩相鄰的機架組合而成。
[0014]本發明有益效果:通過對貨柜儲存空間結構上的巧妙設計，匹配精確自動存取的機械手，且自動計量，實現了自動存取，節省空間，精確計量節省人工成本的目的，最大化地節省空間，提高了效率，解決了現有技術中存在的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1中的自動存儲貨柜立體示意圖；
[0016]圖2為實施例1中的自動存儲貨柜的內部結構示意圖；
[0017]圖3為圖2所示自動存儲貨柜的防護罩結構示意圖；
[0018]圖4為圖2所示自動存儲貨柜的操作窗口結構示意圖；
[0019]圖5為圖2所示自動存儲貨柜的信息采集結構示意圖；
[0020]圖6為圖2所示自動存儲貨柜的除霧單元的結構示意圖；
[0021]圖7為圖6所示的除霧單元仰視圖；
[0022]圖8為圖2所示自動存儲貨柜的X軸機械手的結構示意圖；
[0023]圖9為圖8所示X軸機械手的上叉組件的結構示意圖；
[0024]圖10為圖8所示X軸機械手的中叉組件的結構示意圖；
[0025]圖11為圖8所示X軸機械手的下叉組件的結構示意圖；
[0026]圖12為圖8所示X軸機械手的下叉組件俯視圖；
[0027]圖13為圖2所示自動存儲貨柜的Z軸機械手的結構示意圖；
[0028]圖14為圖2所示電表存儲設備的Y軸機械手的結構示意圖；
[0029]圖15為實施例2中的自動存儲貨柜立體示意圖。【具體實施方式】
[0030]以下結合附圖對本發明做進一步的說明:
[0031]實施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖
13、圖14所示，自動存儲貨柜，由兩相鄰的機架、防護罩5、信息采集單元17、X軸機械手26、Y軸機械手47、Z軸機械手40、除霧單元22、主控PLC、上位機組成；
[0032]其中:機架Il為設備的骨架，其他各部件都直接或者間接固定在其上，機架Il上設有豎直支撐桿3，每兩根豎直支撐桿3形成一個間隔空間，在間隔空間內設有掛桿4，每兩根掛桿4形成一個安裝平面，電表就儲存到這個平面上，水平存儲電表是發明的一個特點；
[0033]防護罩5設在機架Il中部,防護罩5由抽屜面板7、連接桿8、箱式軸承9、導軸10、固定座11組成，固定座11固定于機架Il上，導軸10固定于固定座11上、箱式軸承9套在導軸10上，抽屜面板7通過連接桿8固定于箱式軸承9上；操作窗口 6由電動滑臺112、支撐板13、立板14、左電表限位板15、右電表限位板16組成,支撐板13固定于電動滑臺112上、立板14支撐板13上,左電表限位板15和右電表限位板16都固定于立板14上,左電表限位板15和右電表限位板16形成了一個凹型缺口 ；操作窗口(6)的電動滑臺I (12)固定在機架I (I)上，支撐板(13)設在電動滑臺I (12)上；操作窗口 6為人工操作終端，其在電動滑臺的驅動下，可以在打開和閉合位置移動。通過抽拉抽屜面板上的把手，整個防護罩就會向前或者向后運動。只有當防護罩5處于打開位置時，操作窗口 6才可以動作，這樣就起到保護人身安全的作用，防止因為誤操作導致操作窗口 6處于打開位置而撞到人；
[0034]信息采集單元17主要用于掃描進入電表存儲設備I的電表，判斷其是否合格；信息采集單元17由電動滑臺1120、條碼固定架19、條碼槍18組成，電動滑臺1120固定于機架Il上，電動滑臺1120上設有電機21，條碼固定架19固定于電動滑臺1120上，條碼槍18與條碼固定架19連接；這樣通過電動滑臺1120驅動條碼槍18可以實現一個條碼槍掃描三塊或者更多塊電表；
[0035]X軸機械手26為一個三層伸縮叉，其主要作用為了實現電表轉運，包括下叉27、中叉28、上叉29，下叉27為主動件，由電機130，減速器31，錐齒輪32，副驅動軸33，同步輪34，軸36，齒輪37組成；電機130與減速器31連接，減速器31的軸與錐齒輪32齒合，通過錐齒輪32傳動副驅動軸33轉動，設在副驅動軸33上的同步輪34通過同步帶35帶動軸36轉動，副驅動軸33和軸36上的齒輪37與中叉28上的齒條嚙合，中叉28的前端和后端各設有鏈輪38，上叉29的前端和后端各設有鏈條39分別繞過中叉后端和前端的鏈輪38與下叉27的前端和后端連接；電機130驅動減速器31軸上的錐齒輪32轉動，然后通過錐齒輪32傳動副驅動軸33轉動，同時副驅動軸33上面的同步輪34通過同步帶35帶動軸36轉動，而副驅動軸33和軸36上的齒輪37與中叉28上的齒條嚙合在一起，中叉28的前端和后端各有Iv鏈輪38,上叉29如端和后端各有Iv鏈條39分別繞過中叉組件后端和如端的鏈輪組件38與下叉27的前端和后端固定在一起，故當下叉27上的電機130轉動時，中叉28就會作直線運動，同時上叉29就會以相對于中叉28兩倍的速度作運動；
[0036]Z軸機械手40，其主要作用是實現X軸機械手Z軸方向的移動，由型材41，滑軌42，電機1143，同步帶輪44，同步帶45，滑動塊46組成；型材41上設有兩根滑軌42，電機1143固定在型材41上，電機1143前端裝有同步帶輪44，電機1143與同步帶輪44連接，同步帶輪44帶動同步帶45運動,滑動塊46和同步帶45固定；通過電機1143驅動同步帶輪44帶動同步帶45運動。在同步帶45的帶動下,和同步帶45固定在一起的滑動塊46會作上下運動，實現X軸機械手Z軸方向的移動；
[0037]Y軸機械手47，主要作用是實現X軸機械手Y軸方向的移動，由鋁板48，線性滑軌49，電機11150，驅動齒輪53，齒條51，活動連接塊52組成，線性滑軌49設在鋁板48上，電機III50與驅動齒輪53連接，驅動齒輪53與齒條51嚙合，活動連接塊52設在線性滑軌49上，與齒條51連接；通過電機III50驅動齒輪轉動，在齒條51反作用力下，活動連接塊52會作水平運動，帶動固定在其上的Z軸機械手40實現Y軸方向的移動。
[0038]主控PLC分別與電機130、電機1143、電機II150、操作窗口 6、信息采集17進行電連接，上位機與主控PLC電連接，上位機傳達指令給主控PLC并接受主控PLC的信息，實現對電機130、電機1143、電機11150、操作窗口 6、信息采集單元17進行控制，從而帶動Z軸機械手、Y軸機械手、X軸機械手動作實現電能表的上架、下架和整理。
[0039]除霧單元22由機殼23、高溫風扇24、PTC加熱器25組成，高溫風扇24設在機殼23內，PTC加熱器25設在機殼23底部，機殼23固定在機架112壁上。主要用于對電表存儲設備I里面供熱，去除電表表面的水霧。PTC加熱器25是發熱元件，其產生的熱量通過高溫風扇輸25送到自動存儲貨柜內。
[0040]自動存儲過程:自動存儲貨柜有取表和存表兩種動作。下面以取表動作為例來講述其工作過程，共分為十二步。
[0041]第一步:主控PLC從輸入端53接受取表指令，程序會判斷需取電表所在安裝平面；
[0042]第二步:主控PLC對電機130、電機1143、電機III50發出動作指令，帶動X軸機械手26、Z軸機械手40、Y軸機械手47動作，把X軸機械手26移動到對應的安裝平面位置，此時X軸機械手26的上叉面比安裝平面低；
[0043]第三步:Χ軸機械手26伸出，上叉29深入到機架Il內，對應的安裝平面底下；
[0044]第四步:Ζ軸機械手40動作，X軸機械手26隨著Z軸機械手40向上運動，此時上叉29把放置在安裝平面上的電表抬起，脫離安裝平面；
[0045]第五步:Χ軸機械手26收縮，上叉29帶動電表回到出發位置；
[0046]第六步:Υ軸機械手47和Z軸機械手40會動作，把X軸機械手26移動到操作窗口 6位置，此時X軸機械手26的上叉面比操作窗口 6上的電表安裝平面高；
[0047]第七步:Χ軸機械手26伸出，上叉29深入到操作窗口 6內；
[0048]第八步:Ζ軸機械手40動作，X軸機械手26隨著Z軸機械手40向下運動，上叉29上的電表就會放在操作窗口 6的電表安裝平面上，與上叉分離；
[0049]第九步:Χ軸機械手26收縮,上叉29回到出發位置；
[0050]第十步:信息采集單元17讀取操作窗口 6內電表的信息，與初始輸入指令相比較，確保不會取錯電表；
[0051]第十一步:人工打開防護罩5，按下面板確認按鈕；
[0052]第十二步:操作窗口 6彈出，人工取出電表，關上防護罩5。
[0053]存表過程與之相反實施。
[0054]實施例2:，本實施例與實施例1不同之處在于，自動存儲貨柜也可為三組的機架組合而成，如圖15所示。[0055]以上的所述乃是本發明的具體實施例及所運用的技術原理，若依本發明的構想所作的改變，如:由多組機架組合而成的自動存儲貨柜，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應屬本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.自動存儲貨柜，其特征在于包括兩相鄰的機架、防護罩(5)、信息采集單元(17)、X軸機械手(26 )、Y軸機械手(47 )、Z軸機械手(40 )、主控PLC ;其中:機架I (I)上設有豎直支撐桿(3 )，每兩根豎直支撐桿(3 )形成一個間隔空間，在間隔空間內設有掛桿(4 )，每兩根掛桿(4)形成一個安裝平面，防護罩(5)設在機架I (I)中部，防護罩(5)內有一操作窗口(6)，信息采集單元(17)與操作窗口對應設置在機架上，Y軸機械手(47)設在機架II (2)底部，Z軸機械手(40)底部固定連接在Y軸機械手(47)上，Z軸機械手(40)頂部由機架頂部設的導軌引導，X軸機械手(26)固定在Z軸機械手(40)上,主控PLC分別與操作窗口(6)、信息采集單元(17 )單元、X軸機械手(26 )、Y軸機械手(47 )、Z軸機械手(40 )電連接。
2.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于還包括除霧單元(22)，除霧單元(22)包括機殼(23)、高溫風扇(24)、PTC加熱器(25)，高溫風扇(24)設在機殼(23)內，PTC加熱器(25)設在機殼(23)底部，機殼(23)固定在機架II (2)壁上。
3.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于防護罩(5)包括抽屜面板(7)、連接桿(8)、箱式軸承(9)、導軸(10)、固定座(11)，固定座(11)固定于機架I (I)上，導軸(10)固定于固定座(11)上、箱式軸承(9)套在導軸(10)上，抽屜面板(7)通過連接桿(8)固定于箱式軸承(9)上；操作窗口(6)包括電動滑臺I (12)、支撐板(13)、立板(14)、左電表限位板(15)、右電表限位板(16),支撐板(13)固定于電動滑臺I (12)上、立板(14)固定于支撐板(13)上,左電表限位板(15)和右電表限位板(16)都固定于立板(14)上,左電表限位板(15)和右電表限位板(16)形成了一個凹型缺口 ；操作窗口(6)的電動滑臺I (12)固定在機架I (I)上，支撐板(13)設在電動滑臺I (12)上。
4.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于信息采集單元(17)包括電動滑臺II (20)、條碼固定架(19)、條碼槍(18)，電動滑臺II (20)固定于機架I (I)上，條碼固定架(19)固定于電動滑臺II (20)上，條碼槍(18)與條碼固定架(19)連接。
5.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于X軸機械手(26)為一個三層伸縮叉，包括下叉(27)、中叉(28)、上叉(29)，下叉(27)為主動件，包括有電機I (30)，減速器(31)，錐齒輪(32)，副驅動軸(33)，同步輪(34)，軸(36)，齒輪(37);電機I (30)與減速器(31)連接，減速器(31)的軸與錐齒輪(32)齒合，通過錐齒輪(32)傳動副驅動軸(33)轉動，設在副驅動軸(33 )上的同步輪(34 )通過同步帶(35 )帶動軸(36 )轉動,副驅動軸(33 )和軸(36)上的齒輪(37)與中叉(28)上的齒條嚙合，中叉(28)的前端和后端各設有鏈輪(38)，上叉(29)的前端和后端各設有鏈條(39)分別繞過中叉后端和前端的鏈輪(38)與下叉(27)的iu端和后端連接。
6.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于Z軸機械手(40)，包括型材(41)，滑軌(42)，電機II (43)，同步帶輪(44)，同步帶(45)，滑動塊(46);型材(41)上設有兩根滑軌(42)，電機II (43)固定在型材(41)上，電機(43)前端裝有同步帶輪(44)，電機(43)與同步帶輪(44)連接，同步帶輪(44)帶動同步帶(45)運動,滑動塊(46)和同步帶(45)固定。
7.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于Y軸機械手(47)包括鋁板(48)，線性滑軌(49)，電機III (50)，驅動齒輪(53)，齒條(51)，活動連接塊(52)，線性滑軌(49)設在鋁板(48)上，電機III (50)與驅動齒輪(53)連接，驅動齒輪(53)與齒條(51)嚙合，活動連接塊(52)設在線性滑軌(49)上，與齒條(51)連接。
8.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于所述的主控PLC，分別與X軸機械手(26)的電機I (30)、Z軸機械手(47)的電機II (43)、Y軸機械手(40)的電機III (50)、操作窗口(6)、信息采集單元(17)單元進行電連接。
9.根據權利要求1所述的自動存儲貨柜，其特征在于，包括一上位機，與主控PLC電連接。
10.根據權利要求1-9任一權利要求所述的自動存儲貨柜，其特征在于也可為多組兩相鄰的機架組合 而成。
【文檔編號】B65G1/137GK103896001SQ201410149589
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】李云水, 孟艦, 鄭永新, 李良, 唐躍 申請人:杭州德創電子有限公司