本发明涉及立体仓库技术领域，尤其涉及一种钢铁试样存储用小型自动存样柜，在升降小车上设有托盘横移装置可将托盘从升降小车上存入至存样架上或从存样架上取至升降小车上；托盘上放置有2～10个样盒，样盒下端设有推把，托盘和升降小车上设有轨道槽，样盒推把穿出托盘和升降小车轨道槽与分拣装置配合，分拣装置包括定位机构、拣出机构。本发明的托盘上放置多个样盒，便于试样分类存储，而且可以独立自动进出指定样盒，便于试样的有效分拣；存样架分设在存取小车的两侧，提高存取小车的使用效率；装置运行平稳。
1.一种钢铁试样存储用小型自动存样柜，包括有钢铁试样出入库用操作口(7)、配备在操作口(7)周边的出入库设施、设在存样柜内用于存放托盘(3)的多层存样架(1)、在存样架(1)间巷道内垂直升降的升降小车(4)、驱动升降小车(4)的升降机构以及存储管理系统；其特征在于：所述升降小车(4)上设置有托盘横移装置，托盘横移装置上设有棘爪(23)，平行于棘爪(23)移动方向的托盘(3)两侧边的两头均设置托盘凹槽(22)，棘爪(23)与托盘凹槽(22)配合可完成托盘(3)在升降小车(4)上与存样架(1)间的移动；托盘(3)上放置有2～10个盛放钢铁试样的样盒(2)，样盒(2)下端设置有推把(9)，托盘(3)和升降小车(4)上设置有轨道槽(16)，样盒(2)的推把(9)穿出轨道槽(16)与设置在升降小车(4)上的分拣装置配合，分拣装置包括有定位机构、与定位机构配合的拣出机构，定位机构将拣出机构定位移动至指定样盒(2)下方，拣出机构的推块(19)与样盒(2)的推把(9)配合带动指定样盒(2)进入或伸出操作口(7)；升降机构、托盘横移装置、分拣装置的动作均由存储管理系统控制。
2.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述定位机构包括有定位电机(11)和定位传动机构，定位电机(11)固定在升降小车(4)上，定位传动机构包括定位齿轮(13)、定位圆柱齿条(12)、定位移动套(15)，定位齿轮(13)连接在定位电机(11)转轴上，定位圆柱齿条(12)平行于样盒(2)排列方向设置并与定位齿轮(13)啮合，定位移动套(15)套在定位圆柱齿条(12)上，定位移动套(15)上连接所述拣出机构。
3.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述拣出机构包括上端呈凹槽式的推块(19)、与推块(19)连接成整体的拣出电机(10)、与推块(19)配合的拣出传动机构，拣出传动机构由拣出齿轮(18)、拣出圆柱齿条(17)、拣出移动套(14)组成，拣出移动套(14)套在拣出圆柱齿条(17)上，推块(19)连同拣出电机(10)一起连接在拣出移动套(14)上，拣出电机(10)的转轴与拣出齿轮(18)连接，拣出齿轮(18)与拣出圆柱齿条(17)啮合；推块(19)上端的凹槽与指定样盒(2)的推把(9)配合，拣出电机(10)动作带动推块(19)将指定样盒(2)推出或推进操作口(7)。
4.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述托盘横移装置包括横移电机(21)、横移链轮(25)、横移链条(24)以及棘爪(23)，横移电机(21)固定安装在升降小车(4)上，横移电机(21)驱动横移链轮(25)转动，横移链条(24)与横移链轮(25)啮合传动，横移链条(24)同侧的两头端连接有棘爪(23)，棘爪(23)伸入托盘凹槽(22)后横移电机(21)转动可带动托盘(3)一起横向移动。
5.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述存储管理系统包括有工控机、PLC控制器以及检测装置，工控机用于人机交换信息的处理，工控机与PLC控制器做电气连接，所述检测装置包括测量升降小车(4)升降高度的高度光栅(8)、测量托盘(3)在存样架(1)上是否到位的行程开关、以及测量样盒(2)是否推出至极限位的限位急停开关，检测装置将检测信号发送给PLC控制器，PLC控制器根据检测信号对应控制升降机构、托盘横移装置、分拣装置的动作。
6.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述升降机构采用四根提升链条(5)悬挂升降小车(4)，升降小车(4)四角各装一个定位轮(27)。
7.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述升降机构的正下方设置有防墩底弹簧及橡胶垫块。
8.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述存样架(1)为从上至下的两列，升降小车(4)在两列存样架(1)间的巷道上下升降。
9.根据权利要求1所述的钢铁试样存储用小型自动存样柜，其特征在于：所述每个托盘(3)上放置有5个样盒(2)。
钢铁试样存储用小型自动存样柜
技术领域
[0001] 本发明涉及立体仓库技术领域，尤其涉及一种可应用于冶金企业钢铁化验室、将钢铁试样的自动存储并分拣的小型自动存样柜。
背景技术
[0002] 冶金企业钢铁化验室的试样包括铁样、钢样和渣样的管理是钢铁质量管理的重要一环，是出现质量异议时提供复验或仲裁检验的原始依据。目前国内普遍采用简单试样存放架，由操作工将备样分类贴标签后搬到架上存放，劳动强度大，管理烦琐，易出差错。
[0003] 立体仓库由于具有很高的空间利用率、便捷的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于实施自动化管理等特点，已成为物流和生产管理中不可缺少的仓储技术，目前已广泛应用于航空航天、机械、医药、码头等领域。由于存储物料的差异及存储要求的不同，不同领域的立体仓库均有不同的存放要求，钢铁化验室试样存放的要求比较特殊，需对其试样进行分类存储并可分类拣出，目前，还没有一种针对钢铁试样存储和分拣的立体仓库技术和产品问世。
发明内容
[0004] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种减小劳动强度、可以根据需要将钢铁试样分类存储并拣出的钢铁试样存储用小型自动存样柜。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种钢铁试样存储用小型自动存样柜，包括有钢铁试样出入柜用操作口、配备在操作口周边的出入柜设施、设在存样柜内用于存放托盘的多层存样架、在存样架间巷道内垂直升降的升降小车、驱动升降小车的升降机构以及自动存储管理系统；其特征在于：所述升降小车上设置有托盘横移装置，托盘侧边两头均设置凹槽，托盘横移装置上设有棘爪，棘爪与凹槽配合可将托盘从升降小车上存入至存样架上或从存样架上取至升降小车上；托盘上放置有2～10个盛放钢铁试样的样盒，样盒下端设置有推把，托盘和升降小车上设置有轨道槽，样盒推把穿出托盘和升降小车轨道槽与设置在升降小车上的分拣装置配合，分拣装置包括有定位机构、与定位机构配合的拣出机构，定位机构将拣出机构定位移动至指定样盒下方，拣出机构的推块与样盒的推把配合带动指定样盒进入或伸出操作口；升降小车、托盘横移装置、分拣装置的动作均由存储管理系统自动控制。
[0006] 所述定位机构包括有定位电机和定位传动机构，定位电机固定在升降小车上，定位传动机构包括定位齿轮、定位圆柱齿条、定位移动套，定位齿轮连接在定位电机转轴上，定位圆柱齿条平行于样盒排列方向设置并与定位齿轮啮合，定位移动套套在定位圆柱齿条上，定位移动套上连接所述拣出机构。
[0007] 所述拣出机构包括上端呈凹槽式的推块、与推块连接成整体的拣出电机、与推块配合的拣出传动机构，拣出传动机构由拣出齿轮、拣出圆柱齿条、拣出移动套组成，拣出移动套套在拣出圆柱齿条上，推块连同拣出电机一起连接在拣出移动套上，拣出电机的转轴与拣出齿轮连接，拣出齿轮与拣出圆柱齿条啮合；推块上端的凹槽与指定样盒的推把配合，拣出电机动作带动推块将指定样盒推出或推进操作口。
[0008] 所述托盘横移装置包括横移电机、链轮、链条以及棘爪，横移电机固定安装在升降小车上，横移电机驱动链轮转动，链条与链轮啮合传动，链条同侧的两头端连接有棘爪，棘爪伸入凹槽后横移电机转动可带动托盘一起横向移动。
[0009] 所述存储管理系统包括有工控机、PLC控制器以及检测装置，工控机用于人机交换信息的处理，工控机与PLC控制器做电气连接，所述检测装置包括测量升降小车升降高度的高度光栅、测量托盘在存样架上是否到位的行程开关、以及测量样盒是否推出至极限位的限位急停开关，检测装置将检测信号发送给PLC控制器，PLC控制器根据检测信号对应控制升降机构、托盘横移装置、分拣装置的动作。
[0010] 所述升降机构采用四链条悬挂方式，升降小车四角各装一个定位轮。
[0011] 所述升降机构的正下方设置有防墩底弹簧及橡胶垫块。
[0012] 所述存样架为从上至下的两列，升降小车在两列存样架间的巷道上下升降。
[0013] 所述每个托盘上放置有2～10个样盒。
[0014] 本发明采用同一托盘上放置多个样盒，便于试样分类存储，避免混样现象发生，而且可以独立自动进出指定样盒，便于试样的有效分拣；存样架分设在升降小车的两侧，可提高存取小车的使用效率；升降小车采用四链条悬挂，可避免升降小车前后倾斜，并提高承载重量，并在小车四角各装一个定位轮，可保证存取小车定位准确。
附图说明
[0015] 图1为本发明实施例结构示意图；
[0016] 图2为本发明实施例中升降小车、托盘横移装置、拣出机构的正视图；
[0017] 图3为本发明实施例中升降小车、托盘横移装置、拣出机构的俯视图；
[0018] 图4为本发明实施例的样盒推出极限位置图；
[0019] 图5为本发明实施例中提升机构及托盘横移装置结构示意图；
[0020] 图6为本发明实施例中拣出机构示意图；
[0021] 图7.为本发明实施例中存储管理系统原理图；
[0022] 图中标记说明：1-存样架，2-样盒，3-托盘，4-升降小车，5-提升链条，6-提升电机，7-操作口，8-高度光栅，9-推把，10-拣出电机，11-定位电机，12-定位圆柱齿条，13-定位齿轮，14-拣出移动套，15-定位移动套，16-轨道槽，17-拣出圆柱齿条，18-拣出齿轮，19-推块，20-伞齿轮，21-横移电机，22-托盘凹槽，23-棘爪，24-横移链条，25-横移链轮，
26-定位轮。
具体实施方式
[0023] 为了更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，参见图1至图7：
[0024] 按本发明实施的钢铁试样小型自动存样柜，自动存样柜设有一个用于钢铁试样出入库的操作口7，为了减轻劳动强度，在操作口7周边配备有出入库机械设施，比如履带式传送机，柜体内设置存样架1以用于存放托盘3，存样架1包括底座、与底座连接的骨架、连接在骨架上用于存储托盘3的支撑架侧板、前后面板和顶盖。存样架1为两列从上至下式设置的多层结构，两列存样架1间留有巷道供升降小车4垂直升降，存样架1分设在存取小车的两侧，可提高存取小车的使用效率。升降小车4由升降机构驱动，升降机构主要包括有提升电机6、提升链条5，为了避免升降小车4前后倾斜并提高承载重量，本实施例采用四链条5悬挂升降小车4的方式，提升电机6驱动提升链条5上下移动以实现升降小车4的提升，升降小车4四角各装一个定位轮26，这样定位轮26只能沿紧临的支柱上下移动而不能水平移动，从而保证了升降小车4的运行平稳；升降机构的正下方设置有防墩底弹簧及橡胶垫块用于减小升降小车4下降时的冲量。
[0025] 因为存样架1为多层结构，需要将通过升降小车4上下升降来完成将托盘3存至存样架1的指定位置上，或是从存样架1指定位置上取下托盘3输出至操作口7，在此过程中要完成托盘3在存样架1和升降小车4之间的横向移动必须设置托盘横移装置，托盘横移装置安装在升降小车4上，其包括横移电机21、横移链轮25、横移链条24以及棘爪23，横移电机21固定在升降小车4上，横移电机21通过带动伞齿轮20与横移链轮25传动，横移链条24与横移链轮25啮合传动，横移链条24同侧的两头端连接有棘爪23，托盘3边侧对应地设置有托盘凹槽22，当棘爪23伸入托盘凹槽22后，横移电机21转动便可带动托盘3一起横向移动，存和取过程中，横移电机21的转向不同，从而实现棘爪23与托盘凹槽22配合将托盘3从升降小车4上存入至存样架1上或从存样架1上取至升降小车4上。为了保持托盘3横移的平衡，横移链条24设置两套，分布在托盘3两侧，各由一个横移电机21带动伞齿轮20驱动横移链轮25传动。
[0026] 由于钢铁试样分类的多样性，为了避免混样发生，在同一托盘3上放置有2～10个盛放钢铁试样的样盒2，且每个样盒2能独立自动进出，以便于试样的有效分拣。样盒2的个数不宜太多，太多则会使管理分类的程序过于复杂，太少则不能提高其分拣的效率，本实施例中样盒2的个数为5个。样盒2下端设置有推把9，托盘3上设置有贯穿托盘厚度的轨道槽16，轨道槽的个数与样盒2的个数一致，样盒推把9穿出托盘和升降小车上的轨道槽16与设置在升降小车4上的分拣装置配合。
[0027] 分拣装置包括有定位机构和拣出机构，定位机构包括定位电机11和定位传动机构，拣出机构连接在定位传动机构上。定位电机11固定在升降小车4上，定位传动机构由定位齿轮13、定位圆柱齿条12、定位移动套15组成，定位齿轮13连接在定位电机11转轴上，定位圆柱齿条12平行于样盒2排列方向设置并与定位齿轮13啮合，定位移动套15套在定位圆柱齿条12上，定位移动套15上连接所述拣出机构。
[0028] 拣出机构包括上端呈凹槽式的推块19、与推块19连接成整体的拣出电机10、与推块19配合的拣出传动机构，拣出传动机构由拣出齿轮18、拣出圆柱齿条17、拣出移动套14组成，拣出移动套14套在拣出圆柱齿条17上，推块19连同拣出电机10一起连接在拣出移动套14上，拣出电机10的转轴与拣出齿轮18连接，拣出齿轮18与拣出圆柱齿条17啮合；推块19上端的凹槽与指定样盒2的推把9配合，拣出电机10动作带动推块19将指定样盒
2推出或推进操作口7，分拣装置配置有位置传感器和极限开关以保证样盒2的移动及定位的准确性。
[0029] 升降机构的升降、托盘横移装置的移动、分拣装置的定位和拣出均由存储管理系统自动控制，存储管理系统包括有工控机、PLC控制器以及检测装置，工控机用于人机交换信息的处理，比如指令的输入、存取完成的显示等，工控机与PLC控制器做电气连接。所述检测装置包括测量升降小车4升降高度的高度光栅8、测量托盘3在存样架1上是否到位的行程开关、以及测量样盒2是否推出至极限位的限位急停开关，检测装置将检测信号发送给PLC控制器，PLC控制器根据检测信号对应控制升降机构、托盘横移装置、分拣装置的动作。PLC控制器分别通过变频器控制提升电机6、横移电机21、定位电机11及拣出电机10，以及操作口7的舱门电机。
[0030] 本发明实施例的工作过程为：
[0031] (1)试样的存储：
[0032] a.在存储管理系统的操作面板上输入取指定空样盒2指令；
[0033] b.升降机构驱动升降小车4升降至有空样盒2的存样架1高度，托盘横移装置的横移电机21动作，横移链条24上的棘爪23卡住托盘凹槽22将载有空样盒的托盘3横移至升降小车4上；
[0034] c.升降小车4升降至操作口7高度；
[0035] d.分拣装置的定位电机11动作将分拣机构定位移动至指定样盒2下方，分拣机构的分拣电机动作，推块19推动指定样盒2的推把9将指定样盒2往外推出至操作口7；
[0036] e.操作口7打开，将履带式传送机输送过来的钢铁试样放进指定样盒2内；
[0037] f.在存储管理系统的操作面板上输入存储指令；
[0038] g.分拣机构将样盒2往里横移回到位于升降小车4的托盘3上，同时操作口7关闭；
[0039] h.升降机构驱动升降小车4升降取托盘3处的高度；
[0040] i.托盘横移装置将托盘3横移至存样架1指定位置。
[0041] (2)试样的取出：
[0042] a.在存储管理系统的操作面板上的操作面板输入取样指令；
[0043] b.升降机构驱动升降小车4升降至指定托盘3处的高度，托盘横移装置的横移电机21动作，横移链条24上的棘爪23卡住托盘凹槽22将托盘3横移至升降小车4上；
[0044] c.升降机构驱动升降小车4升降至操作口7高度；
[0045] d.托盘横移装置将托盘3往外横移至操作口7，或分拣机构将指定样盒2往外推出至操作口7；
[0046] e.操作口7打开，取样。
[0047] 以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
