一种文档自动存取装置及控制方法

摘要

本发明涉及一种文档自动存取装置及控制方法，属于自动化技术领域。该装置包括支撑架，控制面板、底板、文档架、导轨、驱动带A、文档盒、x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构。该装置的控制方法，步骤如下：1. 确定初始化参数；2. 根据资料所在位置参数确定是调试还是运行；3. 如运行，则确定取放；4. 如调试，则分别执行机械手臂的X、Y、Z轴点动移动；5. 来确定文档架的移动方式；6. 机械手臂归回原点。本发明优点：通过文档存储密集机构与存取机械手臂以及自动控制系统能够达到文档智能密集式存取，实现文档不需要按类别设置更多存储和无差错高效存取，本项技术在类似产业、超市、以及其他公共场所可广泛应用。

权利要求

1.一种文档自动存取装置，其特征在于：该装置包括有支撑架、控制面板、底板、文档架、导轨、驱动带A、文档盒、x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构，其中x轴移动机构包括步进电机A、步进电机B、导轮A和导轮B、支撑梁，该y轴移动机构包括导轮C、步进电机C，而z轴移动机构包括机械手臂、支撑杆、驱动带B；该装置部件相互连接：控制面板垂直于底板，支撑架位于底板上，控制面板位于支撑架一侧，文档架平行于控制面板架设在导轨上，导轨位于文档架和底板之间，导轨平行于x轴或y轴，驱动带A平行于导轨，x轴移动机构中支撑梁的两端通过导轮A和导轮B架设在支撑架上，步进电机A和步进电机B分别位于导轮A和导轮B内，y轴移动机构中的导轮C位于支撑梁上，步进电机C位于导轮C内，z轴移动机构中的支撑杆连接导轮C，支撑杆垂直于支撑梁，机械手臂设置在支撑杆下端，驱动带B平行于支撑杆。

2.按权利要求1所述的一种文档自动存取装置，其特征在于所述的机械手臂为钩块状结构，钩块上下不在同一条直线上。

3.权利要求1所述的文档自动存取装置的控制方法，其特征在于步骤如下：(一)、确定初始化参数，根据文档盒代码确定资料所在架，层，隔；

(二)、根据资料所在位置参数确定是调试还是运行；

(三)、如果是运行，则确定取放，计算得到放资料时的坐标值，并将X，Y轴的坐标赋给直线插补的位置坐标数组，Z轴坐标赋给Z轴；

(四)、如果调试，则分别执行机械手臂的X、Y、Z轴点动移动；

(五)、通过资料所在架号，来确定机械手臂和文档架的移动方式；

(六)、结束，机械手臂归回原点；

所述的步骤(五)、通过资料所在架号，来确定机械手臂和文档架的移动方式，步骤如下：第一步：X、Y轴电机，执行直线插补使机械手臂移动到指定位置，同时运行通信控制器，将文档架号和移动方式传给控制器，使文档架移动到指定位置；

第二步：将Z轴坐标与控制值通过模块网络传给伺服驱动器，使机械手臂沿Z轴移动到指定位置；

第三步：机械手臂沿X轴移动，使其下一步能准确提起或放下资料；

第四步：机械手臂沿Y轴移动，提起资料或把资料放到盒内；

第五步：执行直线插补，使机械手臂从架内退出；

第六步：将Z轴坐标与控制值通过模块网络传给伺服驱动器，使机械手臂从两架之间移出，返回Z轴原点；

第七步：执行直线插补，使机械手臂返回原点准备进行下一次取或放资料的操作，同时执行过程中的各状态标志位清零。

说明书

一种文档自动存取装置及控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于自动化技术领域，特别涉及一种文档自动存取装置及控制方法。

背景技术

[0002] 目前传统文档资料密集架架体可密集在一起，工作时工作人员只需移动开所要取放文档资料的文档架即可，虽然节约了空间，但是依靠人力移动文档架具有局限性，且效率低下，大型的自动化仓库使用机械自动存取装置虽然解决了局限性和效率问题，但是采用固定的架体又对空间造成了浪费。

发明内容

[0003] 针对传统文档存取过程存在的缺点和不足，本发明提供一种文档自动存取装置及控制方法，通过控制装置及控制方法将机械手臂和可移动的文档资料架配合工作，以达到节省空间，提高文档存取效率和准确性。

[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：文档自动存取装置包括有支撑架，控制面板、底板、文档架、导轨、驱动带A、文档盒、x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构，其中x轴移动机构包括步进电机A、步进电机B、导轮A和导轮B、支撑梁，该y轴移动机构包括导轮C、步进电机C，而z轴移动机构包括机械手臂、支撑杆、驱动带B。

[0005] 该装置部件相互的连接：控制面板垂直于底板，支撑架位于底板上，控制面板位于支撑架一侧，文档架平行于控制面板架设在导轨上，导轨位于文档架和底板之间，导轨平行于x轴或y轴，驱动带A平行于导轨，x轴移动机构中支撑梁的两端通过导轮A和导轮B架设在支撑架上，步进电机A和步进电机B分别位于导轮A和导轮B内，y轴移动机构中的导轮C位于支撑梁上，步进电机C位于导轮C内，z轴移动机构中的支撑杆连接导轮C，支撑杆垂直于支撑梁，机械手臂设置在支撑杆下端，驱动带B平行于支撑杆。

[0006] 所述的机械手臂为钩块状结构，钩块上下不在同一条直线上。

[0007] 采用所述的一种文档自动存取装置的控制方法，步骤如下：

[0008] (一)、确定初始化参数，根据文档盒代码确定资料所在架，层，隔；

[0009] (二)、根据资料所在位置参数确定是调试还是运行；

[0010] (三)、如果是运行，则确定取放，计算得到放资料时的坐标值，并将X，Y轴的坐标赋给直线插补的位置坐标数组，Z轴坐标赋给Z轴；

[0011] (四)、如果调试，则分别执行机械手臂的X、Y、Z轴点动移动；

[0012] (五)、通过资料所在架号，来确定文档架的移动方式；

[0013] (六)、结束，机械手臂归回原点。

[0014] 其中步骤(五)、通过资料所在架号，来确定文档架的移动方式，步骤如下：

[0015] 第一步：X、Y轴电机，执行直线插补使机械手臂移动到指定位置，同时运行通信控制器，将文档架号和移动方式传给控制器，使文档架移动到指定位置；

[0016] 第二步：将Z轴坐标与控制值通过模块网络传给伺服驱动器，使机械手臂沿Z轴移动到指定位置；

[0017] 第三步：机械手臂沿X轴移动，使其下一步能准确提起或放下资料；

[0018] 第四步：机械手臂沿Y轴移动，提起资料或把资料放到盒内；

[0019] 第五步：执行直线插补，使机械手臂从架内退出；

[0020] 第六步：将Z轴坐标与控制值通过模块网络传给伺服驱动器，使机械手臂从两架之间移出，返回Z轴原点；

[0021] 第七步：执行直线插补，使机械手臂返回原点准备进行下一次取或放资料的操作，同时执行过程中的各状态标志位清零。

[0022] 文档自动存取装置的使用方法，：工作人员首先输入文档资料代码，选择存或取，之后系统开始根据这些信息对文档资料进行计算定位，并开始执行各步骤动作，之后通过各模块控制各部分电机执行各个动作，从而完成存取过程，随时监控机械手臂和文档架的运行过程，一旦出现错误机械手臂会自动回到原点，避免对机械装置造成伤害。

[0023] 本发明优点：通过文档存储密集机构与存取机械手臂以及自动控制系统能够达到文档智能密集式存取，实现文档不需要按类别设置更多存储和无差错高效存取，本项技术在类似产业、超市、以及其他公共场所可广泛应用。

附图说明

[0024] 图1为本发明一种文档自动存取装置结构原理图；

[0025] 图2为本发明一种文档自动存取装置机械手臂结构原理图；

[0026] 图3a、图3b和图3c为本发明采用图2一种文档自动存取装置进行控制流程图。

[0027] 图中：1控制面板，2支撑架，3文档架，4导轨，5驱动带A，6底板，7文档盒，8导轮C，9导轮A，10机械手臂，11导轮B，12支撑梁，13支撑杆，14驱动带B，15钩块。

具体实施方式

[0028] 本发明一种文档自动存取装置及控制方法结合实施例加以说明。

[0029] 文档自动存取装置结构(如图1所示)，包括有支撑架2，控制面板1、底板6、文档架3、导轨4、驱动带A5、文档盒7、x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构，x轴移动机构包括步进电机A、步进电机B、导轮A 9和导轮B 11、支撑梁12，y轴移动机构包括导轮C8、步进电机C，z轴移动机构包括机械手臂10、支撑杆13、驱动带B 14。

[0030] 该装置的连接为控制面板1垂直于底板6，支撑架2位于底板6上，控制面板1位于支撑架2一侧，文档架3平行于控制面板1架设在导轨4上，导轨4位于文档架3和底板6之间，导轨4平行于x轴或y轴，驱动带A 5平行于导轨4，x轴移动机构中支撑梁12的两端通过导轮A9和导轮B 11架设在支撑架2上，步进电机A和步进电机B分别位于导轮A 9和导轮B11内，y轴移动机构中的导轮C 8位于支撑梁12上，步进电机C位于导轮C 8内，z轴移动机构中的支撑杆13连接导轮C 8，支撑杆13垂直于支撑梁12，机械手臂10设置在支撑杆13下端，驱动带B 14平行于支撑杆13。

[0031] 所述的机械手臂10(如图2所示)为两个钩块15的状结构，两个钩块15上下不在同一条直线上，这就保证了在存取资料时候的稳定性，稳定性的提高速度就可以相对加快，从而也就提高了系统的效率，机械手臂10三个方向都采用滑块固定，并且采用驱动带B 14为传动机构，文档架3上配有文档盒7，为塑料结构，资料都由统一的文档盒7装放，文档盒7一侧为两个上下不对称的孔，刚好与机械手臂10的钩块15吻合，供机械手臂10取放书时用。

[0032] 工作人员在控制面板1上输入想要操作的方式，存或取，再输入所要存取的文档资料的代码，文档架3会定位出所要取放的文档架的位置，导轨4的一端设有步进电机带动驱动带文档架3移动起来，控制需要的文档架3打开，其他仍然密集在一起。

[0033] 文档自动存取装置的控制方法，步骤如下：(如图3所示)

[0034] (一)、确定初始化参数，根据文档盒7代码40，40除以每架总数36商为1，则确定在第一架，得到余数4除以每层总数11，商为0，余数4，则确定在第0层第4本；

[0035] (二)、根据资料所在位置参数确定是调试还是运行；

[0036] (三)、如果是运行，则确定取放，计算得到放资料时的坐标值，并将X，Y轴的坐标赋给直线插补的位置坐标数组，Z轴坐标赋给Z轴；

[0037] (四)、如果调试，则分别执行机械手臂10的X、Y、Z轴点动移动；

[0038] (五)、通过资料所在文档架3号，来确定以移动机构的移动方式；

[0039] (六)、结束，机械手臂10归回原点。

[0040] 其中步骤(五)、通过资料所在架号，来确定文档架的移动方式，步骤如下：

[0041] 第一步：X、Y轴电机，执行直线插补使机械手臂10移动到第一架，并进入书架移动到第4本，同时运行通信控制器，将文档架3号和移动方式传给控制器，使文档架3移动，打开0架与1架；

[0042] 第二步：将Z轴坐标与控制值通过模块网络传给伺服驱动器，使机械手臂10沿Z轴移动到第0层；

[0043] 第三步：机械手臂10沿X轴移动，使其下一步能准确提起或放下资料；

[0044] 第四步：机械手臂10沿Y轴移动，提起资料或把资料放到盒内；

[0045] 第五步：执行直线插补，使机械手臂10从架内退出；

[0046] 第六步：将Z轴坐标与控制值赋给传递，通过模块网络传给伺服驱动器，使机械手臂10从两架之间移出，返回Z轴原点；

[0047] 第七步：执行直线插补，使机械手臂10返回原点准备进行下一次取或放资料的操作，同时执行过程中的各状态标志位清零。

[0048] 文档自动存取装置的使用方法，工作人员首先输入资料代码，选择取或放，之后系统开始根据这些信息对资料进行定位，并开始执行各步骤动作。之后通过各模块控制各部分电机执行各个动作，从而完成取放过程，随时监控机械手臂和文档架3的运行过程，一旦出现错误机械手臂会自动回到原点，避免对机械装置造成伤害。

[0049] 关于文档架3的移动是与机械手臂10的移动相关联的，第一步，机械手臂10移动到相应文档架3，同时文档架3也根据所要取放的资料信息移动开对应号码的文档架3；此时，机械手臂10与文档架3同时就位，第二步，机械手臂10单独运动，进入到文档架3内对资料进行取放，通过通信控制器发送给驱动器，从而使步进电机带动文档架3移动。