一種智能化樣品存查柜系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能化樣品存查柜系統(tǒng)，包括用于存儲樣品的樣品存儲單元、用于移動樣品的樣品存取運動單元和智能控制單元，樣品存儲單元包括多個陣列布置的存儲倉位，樣品存取運動單元包括氣動機械手機構，氣動機械手機構上設有存放腔室和負壓生產組件，存放腔室的開口端與存儲倉位的開口端密封連接后，負壓生產組件抽取存放腔室和存儲倉位內空氣形成真空負壓以將存儲倉位內的樣品吸取移動至存放腔室內。本實用新型具有空間利用率高、智能化模塊化程度高、可同時存取一個或多個樣品、樣品存取安全高效的優(yōu)點。
【專利說明】
一種智能化樣品存查柜系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型主要涉及到物料樣品的采制化設備，具體涉及一種智能化樣品存查柜系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]對于物料(如礦石、煤炭)樣品的采樣、制樣、化驗工作，各個國家均有強制標準，必須遵照標準進行樣品的采制化工作。樣品的采樣、制樣、化驗工作過程的準則是在不破壞樣品代表性的前提下，把采集到的樣品粒度逐漸減小，質量也逐步減少，直到符合實驗室化驗對樣品的粒度和質量(重量)精度要求，然后對符合要求的樣品進行相關的化驗分析。
[0003]如以煤炭的樣品采制化為例，實際上是一種抽樣分析的過程，煤炭采樣和制樣的目的，是為了獲得一個其實驗結果能代表整批被采樣煤的實驗煤樣。煤炭是一種不均勻的物質(粒度、質量特性分布等)，被采樣煤的質量一般都比較大(幾十噸到幾萬噸不等)，從被采樣煤中采取具有代表性的一部分煤的過程叫“采樣”，目前有機械采樣、人工采樣、半機械采樣等多種方式方法。按標準采到樣品后，下一過程是“制樣”，制樣過程一般有破碎、混合、縮分、干燥等過程。樣品制好后即開展下一步的樣品“化驗”，對樣品進行分析。不論是“采樣”、“制樣”還是“化驗”，這一過程中不能夠有樣本的損失，不能夠令樣本發(fā)生一些物理或化學變化，否則將會對最終的試驗結果造成影響。
[0004]在物料(如礦石、煤炭)樣品的采樣、制樣、化驗工作中，被采集的樣品通常包括分析樣、全水分樣、存查樣、棄樣等，其中樣品被采集后需要存放于樣品存儲柜系統(tǒng)中，以備再查取。存儲柜系統(tǒng)可單獨使用，也可與自動制樣系統(tǒng)、樣品傳輸系統(tǒng)等組合使用，可放置于制樣室也可放置于化驗室內。
[0005]目前，現(xiàn)有樣品存儲柜系統(tǒng)主要存在以下技術問題:
[0006]1、存儲空間利用率不高?，F(xiàn)有樣品存儲柜系統(tǒng)采用可旋轉移動的夾持式機械手用于樣瓶的存取，布局形式為機械手設置于中間，存儲倉位設置于機械手的兩側，由于采用機械手夾持取樣的方式，這就使得每個存儲倉位內只能存儲一個樣品(樣瓶)，才能使得機械手順利夾取到存儲倉位內的樣品(樣瓶)；故這樣的方式極大限制了存儲倉位的設置，使得每一個存儲倉位只能存儲一個樣品(樣瓶)，最終導致存儲空間利用率不高，單位面積內的存儲數(shù)量很低。同時，由于機械手需進入存儲倉位內夾持樣品(樣瓶)，故存儲倉位內需預留夾持空間，這也間接降低了樣品存儲柜系統(tǒng)的樣品存儲數(shù)量。
[0007]2、存儲方式單一，且對樣品(樣瓶)要求高，不能存放不同類型的樣品(樣瓶)。由于采用了前述的機械手夾持取樣的方式，這使得機械手定位要求高。為便于機械手夾持時的定位，所有的樣品(樣瓶)必須保持相同規(guī)格。因為如果存儲了不同大小的樣品(樣瓶)，會直接影響到機械手的精準定位，從而導致機械手無法夾取到類型差異的樣品(樣瓶)，情況嚴重時甚至會造成樣品(樣瓶)掉落、樣品喪失的情況，而這對于精度、效率都要求極高的采制樣工作而言，是十分嚴重的事情。
[0008]3、樣品在存儲轉運過程中存在掉落喪失的風險。采取機械手夾持取樣的方式，使得樣品(樣瓶)在移動的過程中沒有承托、不受保護，同時機械手也容易受樣品(樣瓶)形狀的變化及自身夾持力變化的影響，使得樣品(樣瓶)掉落在移動過程中存在掉落的風險。并且夾持力大小決定了夾持重量，這也使得機械手對樣品(樣瓶)重量要求適應性較低。
[0009]4、工作效率低、使用成本高。由于樣品存查樣裝置的一個存儲倉位內只能存儲一個樣品(樣瓶)，且機械手裝置單次取樣只能夾取一個樣品(樣瓶)，這就極大降低了工作效率;且受不同規(guī)格、形狀樣品(樣瓶)的限制，需設計不同的機械手滿足夾取移動需求，增加了工作成本。
[0010]5、智能化、模塊化程度低。部分現(xiàn)有樣品存儲柜系統(tǒng)智能化程度低，不能和其他的外部設備進行順暢的對接，不能同時具備自動進出樣、手動進出樣、廢棄樣處理的功能;并且部分現(xiàn)有樣品存儲柜系統(tǒng)模塊化程度低，不能根據(jù)客戶的實際情況而進行靈活的功能模塊的增加或減少，不能很好的滿足客戶的實際需要，增加了使用成本，降低了市場競爭力。
【實用新型內容】
[0011 ]本實用新型所解決的技術問題在于:針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種空間利用率高、智能化模塊化程度高、可同時存取一個或多個樣品、樣品存取安全高效的智能化樣品存查柜系統(tǒng)。
[0012]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0013]—種智能化樣品存查柜系統(tǒng)，包括用于存儲樣品的樣品存儲單元、用于移動樣品的樣品存取運動單元和智能控制單元，所述樣品存儲單元包括多個陣列布置的存儲倉位，所述樣品存取運動單元包括氣動機械手機構，所述氣動機械手機構上設有存放腔室和負壓生產組件，所述存放腔室的開口端與存儲倉位的開口端密封連接后，所述負壓生產組件抽取存放腔室和存儲倉位內空氣形成真空負壓以將存儲倉位內的樣品吸取移動至存放腔室內。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，每個所述存儲倉位均包括一個存樣筒和設于存樣筒內可移動的密封活塞，每個所述存樣筒內沿筒深度方向依次存儲有一個以上的樣品，所述密封活塞在真空負壓的吸取作用下于存樣筒內向外移動以推動樣品移動至存放腔室內。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述樣品存儲單元由多個存儲模塊拼疊組成，每個所述存儲模塊上均設有多個陣列布置的存儲倉位。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述氣動機械手機構的存放腔室內設有第一推送組件，所述第一推送組件包括第一推送擋板、第一推送驅動件和沿存放腔室進出樣方向布置的第一推送軌道，所述第一推送擋板在第一推送驅動件的驅動下沿第一推送軌道滑動以將存放腔室內的樣品推送至存儲倉位內進行存儲。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述樣品存取運動單元還包括與氣動機械手機構配合的存取運動機構，所述存取運動機構驅動氣動機械手機構于水平和垂直兩個方向運動以完成樣品的存取。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述存取運動機構包括相配合的水平移動導軌組件和垂直移動導軌組件，所述氣動機械手機構設于垂直移動導軌組件上并可沿垂直移動導軌組件作上下移動，所述垂直移動導軌組件與水平移動導軌組件相連并可沿水平移動導軌組件作水平移動。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，還設有用于與外界連通的自動進出樣口，靠近所述自動進出樣口處設有自動進出樣單元，所述自動進出樣單元與樣品存取運動單元配合以完成樣品的自動存取，所述自動進出樣單元包括樣品夾取機構和樣品推送轉移機構，所述樣品夾取機構靠近自動進出樣口設置用于夾取樣品，所述樣品推送轉移機構設置于樣品夾取機構與樣品存取運動單元之間，用于將夾取的樣品推送至樣品存取運動單元的存放腔室內。
[0020]作為本實用新型的進一步改進，所述樣品推送轉移機構包括樣品滑槽和第二推送組件，所述第二推送組件包括第二推送擋板、第二推送驅動件、第二推送軌道和旋轉驅動件，所述樣品滑槽設置于樣品夾取機構與樣品存取運動單元之間，所述第二推送軌道沿樣品滑槽設置，所述第二推送擋板在第二推送驅動件的驅動下沿第二推送軌道往復運動以推動樣品沿樣品滑槽移動，所述旋轉驅動件驅動第二推送擋板旋轉以使第二推送擋板不與樣品相接觸。
[0021]作為本實用新型的進一步改進，所述樣品夾取機構包括第一平移驅動組件、平移拉桿件、夾取翻轉平臺和平移滑臺組件，所述第一平移驅動組件通過平移拉桿件驅動夾取翻轉平臺平移，所述夾取翻轉平臺上設有用于夾取樣品的夾取組件，所述平移滑臺組件包括相配合的導軌和導輪，所述導軌沿夾取翻轉平臺的平移進程設置，所述導軌包括呈坡狀設置的上升段，所述導輪固定于夾取翻轉平臺上以使夾取翻轉平臺沿導軌平移，所述平移拉桿件與夾取翻轉平臺鉸接，所述導輪經導軌的上升段逐步向上滑動時，所述夾取翻轉平臺以￥父接點為中;L.、朝平移方向逐步發(fā)生翻轉。
[0022]作為本實用新型的進一步改進，還設有用于與外界連通的人工進出樣口，靠近所述人工進出樣口處設有人工進出樣單元，所述人工進出樣單元與樣品存取運動單元配合以完成樣品的半自動存取，所述人工進出樣單元包括樣品承載平臺和第二平移驅動組件，所述樣品承載平臺靠近人工進出樣口設置用于承載人工取放的樣品，所述第二平移驅動組件驅動樣品承載平臺沿人工取放樣方向往復平移用于使樣品承載平臺與樣品存取運動單元對接以完成樣品的存取。
[0023]作為本實用新型的進一步改進，所述樣品承載平臺上設有樣品容納腔室和第三推送組件，所述第三推送組件設于樣品容納腔室內用于將樣品推送至人工進出樣口外/或推送至樣品存取運動單元的存放腔室內。
[0024]作為本實用新型的進一步改進，所述人工進出樣口處設有可上下滑動開關的自動門，所述自動門的內壁上設有凸出的導向滑輪，所述樣品承載平臺的前端設有與導向滑輪相配合的導向驅動件，所述導向驅動件上設有一用于導向滑輪滑動的導向斜坡面，當所述樣品承載平臺朝人工進出樣口平移時，所述導向滑輪先接觸導向驅動件并沿導向驅動件的導向斜坡面逐步向上滑動，以驅動自動門逐步向上滑動打開。
[0025]作為本實用新型的進一步改進，還設有棄樣口，所述棄樣口處設有呈坡狀設置的棄樣通道，經所述氣動機械手機構輸送的樣品掉落至棄樣通道處后，由棄樣通道滑落至棄樣口外。
[0026]作為本實用新型的進一步改進，還設有用于樣品身份識別的樣品識別單元，所述樣品識別單元包括相配合的電子標簽和電子標簽識別組件，每個所述樣品上均設有一個電子標簽，所述電子標簽識別組件設置于樣品存取運動單元上并與智能控制單元連接。
[0027]作為本實用新型的進一步改進，還設有人機交互單元，所述人機交互單元與智能控制單元連接用于實現(xiàn)人機登陸、控制。
[0028]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0029](I)本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，由于采用了氣吸式機械手和存樣筒相配合的氣吸取樣的方式，每個存樣筒內均可以存儲一個或多個樣品，且每個存樣筒空間布局緊湊，極大提高了本系統(tǒng)的存儲空間利用率。
[0030](2)本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，存樣筒能存放不同類型的樣品，且氣動機械手機構直接與存儲倉位進行定位配合即可，而無需去對樣品進行精準定位作業(yè)。使得本系統(tǒng)的存儲方式多樣，能存儲不同規(guī)格、不同類型的樣品，提高了本系統(tǒng)的適用性。而且還解決了傳統(tǒng)機械手存在的定位需精準、易發(fā)生樣品損壞的問題。
[0031](3)本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，智能化程度高，能夠完成進行存取樣作業(yè)、半自動存取樣作業(yè)、棄樣作業(yè)。并且樣品不論是在存儲倉位內進行存儲，還是在存放腔室內進行移動作業(yè)，不論是自動進出樣還是手動進出樣，整個過程都不會發(fā)生樣品脫落現(xiàn)象、樣品喪失的情況，解決了傳統(tǒng)機械手的夾持過程中易發(fā)生樣品損壞的問題，可靠保證了采制樣工作的精度要求。
[0032](4)本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，存儲倉位內能同時存放一個或多個樣品，且氣動機械手機構也能同時容納一個或多個樣品進行移動作業(yè)，這極大的提高了工作效率，降低了工作成本。并且由于能接受不同規(guī)格、形狀樣品的存取作業(yè)，也無需針對不同樣品來設計不同的機械手，這也進一步降低了本系統(tǒng)的工作成本和復雜程度。
[0033](5)本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，模塊化程度高。樣品存儲單元由多個存儲模塊拼疊組成，通過這種模塊化的設置，使得工作人員能夠根據(jù)實際工作需要，選擇不同大小的多個存儲模塊來組成適合自身實際需要的樣品存儲單元；同時，整套系統(tǒng)如樣品存取運動單元、自動進出樣單元、人工進出樣單元、樣品識別單元等都是模塊化設計，操作者可以根據(jù)自身的實際工作需要，進行模塊化組合，極大提高了本系統(tǒng)的適用性和實用性。
[0034](6)本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，一是能夠對樣品進行翻轉處理，使得本實用新型能夠和外界設備進行順暢、高效的對接，能夠真正實現(xiàn)智能化快速自動存取，提高了本實用新型的適用性和實用性。二是本實用新型的自動門不用再設置結構復雜的開關門組件和控制組件，結構簡單緊湊，長期穩(wěn)定性好，安全性高，使得本系統(tǒng)占用空間小，制造成本低，大大節(jié)約了本系統(tǒng)的作業(yè)時間，提高了本系統(tǒng)的作業(yè)效率。
【附圖說明】
[0035]圖1是本實用新型智能化樣品存查柜系統(tǒng)在實施例中的立體結構原理示意圖。
[0036]圖2是本實用新型智能化樣品存查柜系統(tǒng)在實施例中的內部俯視原理示意圖。
[0037]圖3是本實用新型智能化樣品存查柜系統(tǒng)在實施例中的內部立體結構原理示意圖。
[0038]圖4是本實用新型的氣動機械手機構在實施例中的立體結構原理示意圖。
[0039]圖5是本實用新型的氣動機械手機構在實施例中的局部結構原理示意圖。
[0040]圖6是本實用新型的樣品存取運動單元在實施例中的立體結構原理示意圖。
[0041]圖7是本實用新型的樣品存儲單元在實施例中的平面結構原理示意圖。
[0042]圖8是本實用新型的單個存儲模塊在實施例中的結構原理示意圖。
[0043]圖9是本實用新型的自動進出樣單元在實施例中的立體結構原理示意圖一。
[0044]圖10是本實用新型的樣品夾取機構在實施例中的立體結構原理示意圖。
[0045]圖11是本實用新型的自動進出樣單元在實施例中的立體結構原理示意圖二。
[0046]圖12是本實用新型的樣品推送轉移機構在實施例中的立體結構原理示意圖。
[0047]圖13是本實用新型的人工進出樣單元在實施例中的立體結構原理示意圖。
[0048]圖14是本實用新型的自動門在實施例中的立體結構原理示意圖一。
[0049]圖15是本實用新型的自動門在實施例中的立體結構原理示意圖二。
[0050]圖例說明:
[0051 ] 1、樣品；2、樣品存儲單元;21、存儲倉位;211、存樣筒;212、密封活塞;22、存儲模塊;3、樣品存取運動單元;31、氣動機械手機構;311、存放腔室;312、負壓生產組件;313、第一推送組件;3131、第一推送擋板;3132、第一推送驅動件；3133、第一推送軌道;32、存取運動機構;321、水平移動導軌組件;322、垂直移動導軌組件;4、智能控制單元;5、自動進出樣口； 6、自動進出樣單元;61、樣品夾取機構;611、第一平移驅動組件;612、平移拉桿件;613、夾取翻轉平臺；6131、夾取組件;614、平移滑臺組件;6141、導軌;6142、導輪;62、樣品推送轉移機構;621、樣品滑槽;622、第二推送組件;6221、第二推送擋板;6222、第二推送驅動件；6223、第二推送軌道;6224、旋轉驅動件;7、人工進出樣口；71、自動門；72、導向滑輪;8、人工進出樣單元;81、樣品承載平臺；811、樣品容納腔室;812、第三推送組件;813、導向驅動件；82、第二平移驅動組件;9、棄樣口； 91、棄樣通道;1、人機交互單元。
【具體實施方式】
[0052]以下結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0053]如圖1至圖15所示，本實用新型提供一種智能化樣品存查柜系統(tǒng)，包括用于存儲樣品I的樣品存儲單元2、用于移動樣品I的樣品存取運動單元3和智能控制單元4，智能控制單元4作為本系統(tǒng)的控制主體，分別與樣品存儲單元2、樣品存取運動單元3連接，用于控制樣品存儲單元2、樣品存取運動單元3相互配合地完成樣品I的存取和調運。樣品存儲單元2包括多個陣列布置的存儲倉位21，每個存儲倉位21均包括一個存樣筒211和設于存樣筒211內可移動的密封活塞212，每個存樣筒211內沿筒深度方向依次存儲有一個以上的樣品I。樣品存取運動單元3包括氣動機械手機構31，氣動機械手機構31上設有存放腔室311和負壓生產組件312。負壓生產組件312可為風機或真空栗等動力裝置。
[0054]當需要取樣時，智能控制單元4控制樣品存取運動單元3作業(yè)，使氣動機械手機構31向存儲倉位21靠攏移動，并最終使得存放腔室311的開口端與存儲倉位21的開口端密封連接后，負壓生產組件312開始抽取存放腔室311和存儲倉位21內空氣以形成真空負壓。密封活塞212在真空負壓的吸取作用下于存樣筒211內由內向外移動，移動的密封活塞212將存儲倉位21內的樣品I逐步推動至存放腔室311內。當樣品I移動至存放腔室311內后，負壓生產組件312停止工作，氣動機械手機構31帶動樣品I移動以開展取放樣作業(yè)。當存儲倉位21內存放有多個樣品I時，多個樣品I以首尾相連的方式布置，取樣時同時推動多個樣品I向前移動，再依次將位于首個的樣品I移動至存放腔室311內即可。當然，氣動機械手機構31的存放腔室311的長度也可以設計為更長，使得存放腔室311內能同時容納兩個以上的樣品I，進一步提高氣動機械手機構31單次移動作業(yè)的效率。
[0055]在本實施例中，存樣筒211均為橫臥式的圓筒結構，且樣品I裝載在截面為圓形的樣瓶內，這樣的結構設計使得樣瓶(即樣品I)能更加順暢的進出存樣筒211。存樣筒211的長度可以依據(jù)要存樣的數(shù)量來制作，即長度較長的存樣筒211內能存放更多的樣品I。當然，在其他實施例中，存樣筒211不一定為圓筒狀，也可以根據(jù)需要設計為方筒狀、橢圓筒狀等。樣品I也不一定是存放于圓形樣瓶內，也可以設計為其他形式，如存放在樣品袋內等，都應屬于本實用新型的保護范圍。
[0056]通過以上特殊的科學設計，使得本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)具有如下有益技術效果:
[0057]—是極大提高了本系統(tǒng)的存儲空間利用率。由于采用了氣吸式機械手和存樣筒211相配合的氣吸取樣的方式，氣動機械手機構31無需進入存儲倉位21內去夾持樣品I，使得存樣筒211不受氣動機械手機構31的大小、行程的限制，進而使得每個存樣筒211內均可以存儲一個或多個樣品I，從而提高存樣數(shù)量與空間利用率。同時，這樣的方式也使得存儲倉位21內無需預留機械手夾持空間，使得每個存樣筒211空間布局緊湊，也直接提高了本系統(tǒng)的存儲空間利用率。
[0058]二是使得本系統(tǒng)的存儲方式多樣，能存放不同類型的樣品I。由于采用了前述的氣吸取樣的方式，使得氣動機械手機構31直接與存儲倉位21進行定位配合即可，而無需去對樣品I進行精準定位作業(yè)。這解決了傳統(tǒng)機械手存在的定位需精準、易發(fā)生樣品損壞的問題，使得存儲倉位21內能存儲不同規(guī)格、不同類型的樣品I，提高了本系統(tǒng)的適用性。
[0059]三是使得本系統(tǒng)存取樣時安全、高效。由于樣品I是直接存放在氣動機械手機構31的存放腔室311內再進行移動作業(yè)，這解決了傳統(tǒng)機械手的夾持過程中易發(fā)生樣品損壞的問題，樣品I不論是在存儲倉位21內進行存儲，還是在存放腔室311內進行移動作業(yè)，都不會發(fā)生樣品I脫落現(xiàn)象、樣品喪失的情況，可靠保證了采制樣工作的精度要求。
[0060]四是使得本系統(tǒng)的工作效率高、使用成本低。由于存儲倉位21內能同時存放一個或多個樣品I，且氣動機械手機構31的存放腔室311也能同時容納一個或多個樣品I進行移動作業(yè)，這極大的提高了工作效率，降低了工作成本。并且由于能接受不同規(guī)格、形狀樣品I的存取作業(yè)，也無需針對不同樣品I來設計不同的機械手，這也進一步降低了本系統(tǒng)的工作成本。
[0061 ]如圖4、圖5所示，進一步，在較佳實施例中，氣動機械手機構31的存放腔室311內設有第一推送組件313，第一推送組件313包括第一推送擋板3131、第一推送驅動件3132和沿存放腔室311進出樣方向布置的第一推送軌道3133，第一推送擋板3131在第一推送驅動件3132的驅動下沿第一推送軌道3133滑動以將存放腔室311內的樣品I推送至存儲倉位21內進行存儲。
[0062]當需要存樣時，智能控制單元4控制樣品存取運動單元3作業(yè)，使氣動機械手機構31帶動樣品I向存儲倉位21靠攏移動，并最終使得存放腔室311的開口端與存儲倉位21的開口端密封連接后，第一推送驅動件3132驅動第一推送擋板3131沿第一推送軌道3133向前滑動，并推動存放腔室311內的樣品I向外運動并最終進入到存儲倉位21內。通過這樣的結構設置。一是使得氣動機械手機構31結構相對緊湊、制作成本降低;二是使得整個存樣過程快捷、高效、安全。當然，在其他實施例中，也可以在存放腔室311內也設置一個密封活塞，在存儲倉位21處對應設置一個負壓生產組件，再同樣通過抽真空產生負壓的形式將存放腔室311內的樣品I推動到存儲倉位21內。這種形式變換也應屬于本實用新型的保護范圍。
[0063]如圖3、圖7、圖8所示，進一步，在較佳實施例中，樣品存儲單元2由多個存儲模塊22拼疊組成，每個存儲模塊22上均設有多個陣列布置的存儲倉位21。多個模塊化的存儲模塊22的大小夠根據(jù)實際需求進行不同布置，即不同規(guī)模大小的存儲模塊22上設有不同數(shù)量的存儲倉位21。通過這種模塊化的設置，使得工作人員能夠根據(jù)實際工作需要，選擇不同大小的多個存儲模塊22拼疊，來組成適合自身實際需要的樣品存儲單元2，這種模塊化的操作極大提高了本系統(tǒng)的適用性和實用性。
[0064]如圖3、圖6所示，進一步，在較佳實施例中，樣品存取運動單元3還包括與氣動機械手機構31配合的存取運動機構32，存取運動機構32驅動氣動機械手機構31于水平和垂直兩個方向運動以完成樣品I的存取。存取運動機構32包括相配合的水平移動導軌組件321和垂直移動導軌組件322，氣動機械手機構31設于垂直移動導軌組件322上并可沿垂直移動導軌組件322作上下移動，垂直移動導軌組件322與水平移動導軌組件321相連并可沿水平移動導軌組件321作水平移動。在本實施例中，水平移動導軌組件321包括水平布置于樣品存儲單元2前側的兩根水平導軌，兩根水平導軌上下平行布置，垂直移動導軌組件322包括豎向布置的垂直導軌，垂直導軌的上下兩端分別與兩根水平導軌連接。
[0065]當需要存取樣時，智能控制單元4控制存取運動機構32作業(yè)，使得垂直移動導軌組件322通過相配合的水平移動導軌組件321快速左右方向滑動，以移動至需要存取樣的存儲倉位21所在的經度位，與此同時，氣動機械手機構31通過垂直移動導軌組件322快速的上下移動，以移動至需要存取樣的存儲倉位21所在的瑋度位。通過這樣的緊密配合，一是使得氣動機械手機構31能快速移動并定位至需要作業(yè)的存儲倉位21處。二是使得整個存取運動機構32保持在一定平面空間內進行左右和上下同步運動，級能達到快速移動定位的目的，又節(jié)約了系統(tǒng)內部空間。
[0066]如圖2、圖3、圖9、圖10、圖11、圖12所示，進一步，在較佳實施例中，還設有用于與外界連通的自動進出樣口5，靠近自動進出樣口5處設有自動進出樣單元6，自動進出樣單元6與樣品存取運動單元3配合以完成樣品I的自動存取。自動進出樣單元6包括樣品夾取機構61和樣品推送轉移機構62，樣品夾取機構61靠近自動進出樣口 5設置用于夾取外部設備傳輸來的樣品I，樣品推送轉移機構62設置于樣品夾取機構61與樣品存取運動單元3之間，用于將樣品夾取機構61夾取的樣品I推送至樣品存取運動單元3的存放腔室311內，以完成自動存取樣作業(yè)。在本實施例中，樣品推送轉移機構62包括樣品滑槽621和第二推送組件622，第二推送組件622包括第二推送擋板6221、第二推送驅動件6222、第二推送軌道6223和旋轉驅動件6224，樣品滑槽621設置于樣品夾取機構61與樣品存取運動單元3之間，第二推送軌道6223沿樣品滑槽621設置，第二推送擋板6221在第二推送驅動件6222的驅動下沿第二推送軌道6223往復運動以推動樣品I沿樣品滑槽621移動，旋轉驅動件6224驅動第二推送擋板6221旋轉以使第二推送擋板6221不與樣品I相接觸。具體實施如下:
[0067]自動存樣時:智能控制單元4控制樣品存取運動單元3和自動進出樣單元6作業(yè)。樣品存取運動單元3的氣動機械手機構31預先移動至樣品滑槽621的一端。當外部設備(如傳輸機)將樣品I傳輸至自動進出樣口5處時，樣品夾取機構61先夾取傳輸來的樣品I，然后第二推送擋板6221在第二推送驅動件6222的驅動，將夾取的樣品I推送至樣品滑槽621上，并推動樣品I沿樣品滑槽621移動，直至推入氣動機械手機構31的存放腔室311內。然后存取運動機構32工作，通過移動氣動機械手機構31并最終完成存樣作業(yè)。
[0068]自動取樣時:智能控制單元4控制樣品存取運動單元3和自動進出樣單元6作業(yè)。氣動機械手機構31先移動至對應的存儲倉位21處，將樣品I吸取推動至存放腔室311內。存取運動機構32工作，將氣動機械手機構31移動至樣品滑槽621的一端并將樣品I推至樣品滑槽621上，然后氣動機械手機構31離開樣品滑槽621。此時，旋轉驅動件6224先驅動第二推送擋板6221向上旋轉并保持朝上姿態(tài)，然后第二推送驅動件6222驅動朝上狀態(tài)的第二推送擋板6221向樣品I處移動。由于第二推送擋板6221向上旋轉并保持朝上姿態(tài)，所以第二推送擋板6221經過樣品I處時不會與樣品I相接觸。待第二推送擋板6221到達樣品I的另一端后，旋轉驅動件6224先驅動第二推送擋板6221向下旋轉回到原始姿態(tài)，然后第二推送驅動件6222驅動朝下狀態(tài)的第二推送擋板6221向樣品I處移動，并推動樣品I沿樣品滑槽621移動，直至推至樣品夾取機構61處。樣品夾取機構61夾取推來的樣品I，并通過自動進出樣口 5向外傳輸給外部設備(如傳輸機)。
[0069]由于實際工作中，外部的樣品I通過外部包裝機、外部傳輸機等外部設備作業(yè)時，通常是保持一個豎立的狀態(tài)。而在本實用新型的智能化存查樣系統(tǒng)中，樣品I需要保持一個臥式的狀態(tài)才能完成自動取放樣作業(yè)。為使本實用新型的智能化存查樣系統(tǒng)能和外界設備進行順暢的對接，真正實現(xiàn)高效、快捷、智能的自動進出樣，本實用新型進一步在較佳實施例中，對樣品夾取機構61進行進一步的特殊的科學設計，將樣品夾取機構61設計為一個集成了夾取、平移、翻轉多功能的機構，使樣品夾取機構61能在夾取外部傳來的樣品I的同時，將豎立狀態(tài)的樣品I翻轉呈臥式，以便于后續(xù)自動存取樣作業(yè)。具體結構如下:
[0070]如圖9、圖10所示，樣品夾取機構61包括第一平移驅動組件611、平移拉桿件612、夾取翻轉平臺613和平移滑臺組件614，第一平移驅動組件611通過平移拉桿件612驅動夾取翻轉平臺613平移，夾取翻轉平臺613上設有用于夾取樣品I的夾取組件6131，平移滑臺組件614包括相配合的導軌6141和導輪6142，導軌6141沿夾取翻轉平臺613的平移進程設置，導軌6141包括呈坡狀設置的上升段，導輪6142固定于夾取翻轉平臺613上以使夾取翻轉平臺613沿導軌6141平移，平移拉桿件612與夾取翻轉平臺613鉸接，導輪6142經導軌6141的上升段逐步向上滑動時，夾取翻轉平臺613以鉸接點為中心朝平移方向逐步發(fā)生翻轉。具體實施如下:
[0071]自動存樣時:當外部設備(如傳輸機)將豎立狀態(tài)的樣品I傳輸至自動進出樣口5處時，夾取翻轉平臺613上的夾取組件6131先夾取傳輸來的樣品I，然后第一平移驅動組件611工作，通過平移拉桿件612拉動夾取翻轉平臺613向左平移。此時夾取翻轉平臺613勢必會沿導軌6141向左發(fā)生移動。當導輪6142經導軌6141的上升段逐步向上滑動時，會使得夾取翻轉平臺613的水平位置也逐步升高；與此同時，夾取翻轉平臺613由于受連接的平移拉桿件612的高度限制，并不能隨導輪6142的逐步升高而整體不變地同步升高，這就使得夾取翻轉平臺613勢必會以鉸接點為中心朝平移方向(即向左)逐步發(fā)生翻轉，最終使得樣品I也發(fā)生翻轉后呈臥狀。然后第二推送擋板6221將臥狀的樣品I推送至樣品滑槽621上并完成后續(xù)的存樣作業(yè)。
[0072]自動取樣時:同理，當?shù)诙扑蛽醢?221將臥式的樣品I通過樣品滑槽621推動至翻轉狀態(tài)的夾取翻轉平臺613處時，夾取組件6131夾取臥式的樣品I。然后第一平移驅動組件611工作，通過平移拉桿件612推動夾取翻轉平臺613向右平移。當導輪6142經導軌6141由左向右逐步向下滑動，此時，翻轉狀態(tài)的夾取翻轉平臺613會以鉸接點為中心朝右邊逐步發(fā)生翻轉，直至回到正常位并使樣品I呈豎立狀態(tài)。最終通過自動進出樣口 5將豎立狀態(tài)的樣品I向外傳輸給外部設備(如傳輸機)。
[0073]通過以上特殊的科學設計，一是使得本實用新型的能夠對樣品I進行翻轉處理，使得本實用新型能夠和外界設備進行順暢、高效的對接，能夠真正實現(xiàn)智能化快速自動存取，提高了本實用新型的適用性和實用性。二是以上翻轉傳輸結構，只需要設計一個第一平移驅動組件611即可同時實現(xiàn)翻轉與平移，無需設置多個定位與控制信號，結構簡單緊湊、占用空間小、使用成本低，控制精度高。三是樣品I在整個自動進出樣過程中都不會發(fā)生掉落的風險，有效保證了對精度、效率要求極高的物料采制化工作的進行。
[0074]如圖1、圖2、圖3、圖13所示，進一步，在較佳實施例中，還設有用于與外界連通的人工進出樣口 7，靠近人工進出樣口 7處設有人工進出樣單元8，人工進出樣單元8與樣品存取運動單元3配合以完成樣品I的半自動存取，人工進出樣單元8包括樣品承載平臺81和第二平移驅動組件82，樣品承載平臺81靠近人工進出樣口7設置用于承載人工取放的樣品I，第二平移驅動組件82驅動樣品承載平臺81沿人工取放樣方向往復平移用于使樣品承載平臺81與樣品存取運動單元3對接以完成樣品I的存取。樣品承載平臺81上設有樣品容納腔室811和第三推送組件812，第三推送組件812設于樣品容納腔室811內用于將樣品I推送至人工進出樣口 7外/或推送至樣品存取運動單元3的存放腔室311內。具體實施如下:
[0075]人工半自動存樣時:樣品承載平臺81先靠近人工進出樣口7，操作者將待存的樣品I通過人工進出樣口 7放至樣品承載平臺81的樣品容納腔室811內。然后第二平移驅動組件82驅動樣品承載平臺81向后移動，以留出氣動機械手機構31的空間。氣動機械手機構31移動至樣品承載平臺81的前端，然后第三推送組件812工作，將樣品容納腔室811內的樣品I推至氣動機械手機構31的存放腔室311內。然后存取運動機構32工作，通過移動氣動機械手機構31并最終完成存樣作業(yè)。
[0076]人工半自動取樣時:氣動機械手機構31先移動至對應的存儲倉位21處，將樣品I吸取推動至存放腔室311內。與此同時，第二平移驅動組件82驅動樣品承載平臺81向后移動，以留出氣動機械手機構31的空間。然后存取運動機構32工作，將氣動機械手機構31移動至樣品承載平臺81的前端，并將樣品I推至樣品承載平臺81的樣品容納腔室811內。氣動機械手機構31撤開，第二平移驅動組件82驅動樣品承載平臺81向前移動使之靠近人工進出樣口7，操作者將樣品I通過人工進出樣口 7取走。
[0077]為保證樣品存儲的密封性，人工進出樣口7處需要設計自動門以保持非作業(yè)時的密封。但現(xiàn)有自動門一般組件結構復雜，占用空間大，制造成本高;并且現(xiàn)有自動門不能在第一時間打開和關閉，需要有一個待門打開的等待時間，這大大降低了作業(yè)效率。同時現(xiàn)有自動門通過電機驅動開關，由于操作者需要手動取放樣，使得在取放樣時存在一定風險，操作者手存在被自動門夾住的風險。為解決上述幾個技術問題，本實用新型進一步提出了如下技術方案:
[0078]如圖2、圖13、圖14、圖15所示，進一步，在較佳實施例中，人工進出樣口7處設有可上下滑動開關的自動門71，自動門71的內壁上設有凸出的導向滑輪72，樣品承載平臺81的前端設有與導向滑輪72相配合的導向驅動件813，導向驅動件813上設有一用于導向滑輪72滑動的導向斜坡面，當樣品承載平臺81朝人工進出樣口 7平移時，導向滑輪72先接觸導向驅動件813并沿導向驅動件813的導向斜坡面逐步向上滑動，以驅動自動門71逐步向上滑動打開。具體實施如下:
[0079]當需要取放樣時，第二平移驅動組件82驅動樣品承載平臺81向前人工進出樣口7移動，導向滑輪72先接觸凸出設置的導向驅動件813，在進一步的水平推動作用下，導向滑輪72與導向驅動件813發(fā)生擠壓滑動配合，使得導向滑輪72只能沿導向驅動件813的導向斜坡面逐步向上滑動，向上滑動的導向滑輪72同步帶動自動門71逐步向上滑動打開。當作業(yè)完成需要關閉時，樣品承載平臺81逐步向后水平退出，此時在自動門71的重力作用下，導向滑輪72會沿導向驅動件813的導向斜坡面逐步向下滑動，最終導向滑輪72完全不與導向驅動件813相接觸，自動門71實現(xiàn)關閉。
[0080]通過以上特殊的科學設計，一是使得本實用新型的自動門71不用再設置結構復雜的開關門組件和控制組件，使其結構簡單緊湊，使得本系統(tǒng)占用空間小，制造成本低。二是無需多余的軟硬件控制，不易出故障，長期穩(wěn)定性好，安全性高。例如當下滑的自動門71受到外力阻擋時，自動門71不會再強制關閉，不會造成自動門71或電機驅動件損壞的情況。并且即使自動門71夾到操作者的手，由于無電機驅動，只是靠重力下落，所以并不會對操作者造成損傷。三是自動門71通過外力推動打開或者在重力作用下自行下滑關閉，整個自動門開關過程方便快捷，不會再有待門打開的等待時間，大大節(jié)約了本系統(tǒng)的作業(yè)時間，提高了本系統(tǒng)的作業(yè)效率。
[0081 ]如圖1、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，還設有棄樣口 9，棄樣口 9處設有呈坡狀設置的棄樣通道91，經氣動機械手機構31輸送的樣品I掉落至棄樣通道91處后，由棄樣通道91滑落至棄樣口 9外。一是使得整個棄樣作業(yè)過程快捷、高效。二是這種結構無需多余設計，使得本系統(tǒng)占用空間小，制造成本低。
[0082]進一步，在較佳實施例中，還設有用于樣品身份識別的樣品識別單元，樣品識別單元包括相配合的電子標簽和電子標簽識別組件，每個樣品I上均設有一個電子標簽，電子標簽識別組件設置于樣品存取運動單元3上并與智能控制單元4連接。如圖1所示，還設有人機交互單元10，人機交互單元10與智能控制單元4連接用于實現(xiàn)人機登陸、控制。通過設置樣品識別單元和人機交互單元10，使得系統(tǒng)能夠實時記錄、計算各個樣品I的存儲位置、存儲時間以及樣品存儲單元2的各個存儲倉位21的空閑等信息，便于系統(tǒng)的智能化管理和操作。同時，需要特別說明的是，本實用新型的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，不僅樣品存儲單元2是模塊化設計，而且整套系統(tǒng)如樣品存取運動單元3、自動進出樣單元6、人工進出樣單元8、樣品識別單元等都是模塊化設計，操作者可以根據(jù)自身的實際工作需要，進行模塊化組合。
[0083]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種智能化樣品存查柜系統(tǒng)，包括用于存儲樣品(I)的樣品存儲單元(2)、用于移動樣品(I)的樣品存取運動單元(3 )和智能控制單元(4 )，其特征在于，所述樣品存儲單元(2 )包括多個陣列布置的存儲倉位(21)，所述樣品存取運動單元(3)包括氣動機械手機構(31)，所述氣動機械手機構(31)上設有存放腔室(311)和負壓生產組件(312)，所述存放腔室(311)的開口端與存儲倉位(21)的開口端密封連接后，所述負壓生產組件(312)抽取存放腔室(311)和存儲倉位(21)內空氣形成真空負壓以將存儲倉位(21)內的樣品(I)吸取移動至存放腔室(311)內。2.根據(jù)權利要求1所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，每個所述存儲倉位(21)均包括一個存樣筒(211)和設于存樣筒(211)內可移動的密封活塞(212)，每個所述存樣筒(211)內沿筒深度方向依次存儲有一個以上的樣品(I)，所述密封活塞(212)在真空負壓的吸取作用下于存樣筒(211)內向外移動以推動樣品(I)移動至存放腔室(311)內。3.根據(jù)權利要求2所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品存儲單元(2)由多個存儲模塊(22)拼疊組成，每個所述存儲模塊(22)上均設有多個陣列布置的存儲倉位(21)。4.根據(jù)權利要求1所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動機械手機構(31)的存放腔室(311)內設有第一推送組件(313)，所述第一推送組件(313)包括第一推送擋板(3131)、第一推送驅動件(3132)和沿存放腔室(311)進出樣方向布置的第一推送軌道(3133)，所述第一推送擋板(3131)在第一推送驅動件(3132)的驅動下沿第一推送軌道(3133)滑動以將存放腔室(311)內的樣品(I)推送至存儲倉位(21)內進行存儲。5.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品存取運動單元(3)還包括與氣動機械手機構(31)配合的存取運動機構(32)，所述存取運動機構(32)驅動氣動機械手機構(31)于水平和垂直兩個方向運動以完成樣品(I)的存取。6.根據(jù)權利要求5所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述存取運動機構(32)包括相配合的水平移動導軌組件(321)和垂直移動導軌組件(322)，所述氣動機械手機構(31)設于垂直移動導軌組件(322)上并可沿垂直移動導軌組件(322)作上下移動，所述垂直移動導軌組件(322)與水平移動導軌組件(321)相連并可沿水平移動導軌組件(321)作水平移動。7.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，還設有用于與外界連通的自動進出樣口(5)，靠近所述自動進出樣口(5)處設有自動進出樣單元(6)，所述自動進出樣單元(6)與樣品存取運動單元(3)配合以完成樣品(I)的自動存取，所述自動進出樣單元(6)包括樣品夾取機構(61)和樣品推送轉移機構(62)，所述樣品夾取機構(61)靠近自動進出樣口(5)設置用于夾取樣品(1)，所述樣品推送轉移機構(62)設置于樣品夾取機構(61)與樣品存取運動單元(3)之間，用于將夾取的樣品(I)推送至樣品存取運動單元(3)的存放腔室(311)內。8.根據(jù)權利要求7所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品推送轉移機構(62)包括樣品滑槽(621)和第二推送組件(622)，所述第二推送組件(622)包括第二推送擋板(6221)、第二推送驅動件(6222)、第二推送軌道(6223)和旋轉驅動件(6224)，所述樣品滑槽(621)設置于樣品夾取機構(61)與樣品存取運動單元(3)之間，所述第二推送軌道(6223)沿樣品滑槽(621)設置，所述第二推送擋板(6221)在第二推送驅動件(6222)的驅動下沿第二推送軌道(6223)往復運動以推動樣品(I)沿樣品滑槽(621)移動，所述旋轉驅動件(6224)驅動第二推送擋板(6221)旋轉以使第二推送擋板(6221)不與樣品(I)相接觸。9.根據(jù)權利要求7所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品夾取機構(61)包括第一平移驅動組件(611)、平移拉桿件(612)、夾取翻轉平臺(613)和平移滑臺組件(614)，所述第一平移驅動組件(611)通過平移拉桿件(612)驅動夾取翻轉平臺(613)平移，所述夾取翻轉平臺(613)上設有用于夾取樣品(I)的夾取組件(6131)，所述平移滑臺組件(614)包括相配合的導軌(6141)和導輪(6142)，所述導軌(6141)沿夾取翻轉平臺(613)的平移進程設置，所述導軌(6141)包括呈坡狀設置的上升段，所述導輪(6142)固定于夾取翻轉平臺(613)上以使夾取翻轉平臺(613)沿導軌(6141)平移，所述平移拉桿件(612)與夾取翻轉平臺(613)鉸接，所述導輪(6142)經導軌(6141)的上升段逐步向上滑動時，所述夾取翻轉平臺(613)以鉸接點為中心朝平移方向逐步發(fā)生翻轉。10.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，還設有用于與外界連通的人工進出樣口(7)，靠近所述人工進出樣口(7)處設有人工進出樣單元(8)，所述人工進出樣單元(8)與樣品存取運動單元(3)配合以完成樣品(I)的半自動存取，所述人工進出樣單元(8)包括樣品承載平臺(81)和第二平移驅動組件(82)，所述樣品承載平臺(81)靠近人工進出樣口(7)設置用于承載人工取放的樣品(1)，所述第二平移驅動組件(82)驅動樣品承載平臺(81)沿人工取放樣方向往復平移用于使樣品承載平臺(81)與樣品存取運動單元(3)對接以完成樣品(I)的存取。11.根據(jù)權利要求10所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品承載平臺(81)上設有樣品容納腔室(811)和第三推送組件(812)，所述第三推送組件(812)設于樣品容納腔室(811)內用于將樣品(I)推送至人工進出樣口(7)外/或推送至樣品存取運動單元(3)的存放腔室(311)內。12.根據(jù)權利要求10所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，所述人工進出樣口(7)處設有可上下滑動開關的自動門(71)，所述自動門(71)的內壁上設有凸出的導向滑輪(72)，所述樣品承載平臺(81)的前端設有與導向滑輪(72)相配合的導向驅動件(813)，所述導向驅動件(813)上設有一用于導向滑輪(72)滑動的導向斜坡面，當所述樣品承載平臺(81)朝人工進出樣口(7)平移時，所述導向滑輪(72)先接觸導向驅動件(813)并沿導向驅動件(813)的導向斜坡面逐步向上滑動，以驅動自動門(71)逐步向上滑動打開。13.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，還設有棄樣口(9)，所述棄樣口(9)處設有呈坡狀設置的棄樣通道(91)，經所述氣動機械手機構(31)輸送的樣品(I)掉落至棄樣通道(91)處后，由棄樣通道(91)滑落至棄樣口(9)外。14.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，還設有用于樣品身份識別的樣品識別單元，所述樣品識別單元包括相配合的電子標簽和電子標簽識別組件，每個所述樣品(I)上均設有一個電子標簽，所述電子標簽識別組件設置于樣品存取運動單元(3)上并與智能控制單元(4)連接。15.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的智能化樣品存查柜系統(tǒng)，其特征在于，還設有人機交互單元(10)，所述人機交互單元(10)與智能控制單元(4)連接用于實現(xiàn)人機登陸、控制。
【文檔編號】B65G1/04GK205526139SQ201620231973
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】黃志昆, 楊永定, 嚴敏
【申請人】湖南三德科技股份有限公司