一种存取样装置、存样空间及存取样方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种存取样装置、存样空间及存取样方法，其包括：机器人系统，包括行走地轨、设置于行走地轨上的机器人，以及设置于机器人上能在X方向、Y方向、Z方向移动的夹具；至少一个样品架，固定于所述夹具的夹持范围内，包括多个排列为矩阵形式的存放位置；缓存平台，靠近所述夹具，用于暂存所述夹具抓取的样品。本发明专利技术实现了样品的集中取出和集中存放，在样品存放过程中可以实现样品取出，提高了工作效率。

An access sample device, storage sample space and access sample method

【技术实现步骤摘要】
一种存取样装置、存样空间及存取样方法
本专利技术涉及样品管理领域，特别是一种存取样装置、存样空间及存取样方法。
技术介绍
在煤炭、电力、石油、化工、冶金等行业，都需要对煤炭、矿石、化工原材料等大批量的物料进行制样，取的样品存放到存查样柜进行管理。国内出现了多种自动化的存查样柜，通过机械手的方式对样品进行夹持、经过水平移动、垂直升降、旋转、伸缩等一系列组合动作，来实现样品在存查样柜中行、列、位任意位置点的存放于与弃除。配置有位置，距离，门禁，智能读码等感应信号与扫描设备、配有适时监控系统，适时记录样品存取过程，适时监控存查样状态、自动提醒清理到期样品的功能等。实现无人值守自动存取存查样及全过程的管控，现有样品存取柜虽然智能化程度较高，但是因为存放数量多，型体庞大、占地面积大、存取过程只能单个取、单个存，工作效率低，在维修维护时内部空间小，仍有人为因素影响的风险。现有的样品存取柜存在下述问题：1、现有存样柜型体庞大，设计时为柜体模块与机械手组合，柜体模块由框架、外罩组成，柜体模块需组合成一体后机械手才能在柜体内安装设置，工厂组装调试后再拆解运输到现场再组装调试，生产周期长，调试时间长，现场安装进度难以保证；2、现有存样柜柜体全封闭，样品存放位置设置在机械手两侧，柜体窄小，机械手故障或维护时，人员操作空间小；柜内存取过程完全依靠柜内设置的监控系统，监控系统难以对所有存放位置进行监控，样品掉落时无法监测。内部监控故障需维修时，有样品人为因素影响的巨大风险；3、现有机械手存取样品时只能单个取、单个存，不能成批存取，特别是离存取样品出入口越远位置的样品存取时间越长，工作效率低；4、现有存样柜样品存放位置设置在机械手两侧，每个位置只能存放一个样品，整个柜体存放样品数量有限，对大数量样品存放要求时，只能增长柜体长度，导致样品存取的工作节拍增加，严重影响工作效率。5、现有技术在现场提供存样间范围内安装封闭型存样柜时，现场提供的存样间范围需保证存样柜四周布置通道。上述问题给企业的样品管理工作带来了新的困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种存取样装置、存样空间及存取样方法，实现样品的集中取出和集中存放，在样品存放过程中可以实现样品取出，提高工作效率。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种存取样装置，包括：机器人系统，包括行走地轨、设置于行走地轨上且能沿行走地轨往复移动的机器人，以及设置于机器人上且能在X方向、Y方向、Z方向移动的夹具；至少一个样品架，固定于所述夹具的夹持范围内，包括多个排列为矩阵形式的存放位置；缓存平台，靠近所述夹具，用于暂存所述夹具抓取的样品；其中，X为样品水平方向、Z为样品垂直方向、Y为样品深度方向。每个存放位置包括多个存放单元，且该多个存放单元沿所述Y方向排列。本专利技术所指的夹持范围，是指夹具可以抓取到的位置。所述缓存平台上设置有N个存放单元，且N的值大于或等于某一个存放位置的存放单元的个数。可以根据样品的形状和大小设置存放单元的形状和大小，便于放置样品，放置样品掉落或无序摆放。所述样品架每个存放位置内的样品底部均设置有电子标签，所述缓存平台的每个存放单元底部均设置有电子标签读写器。设置电子标签和电子标签阅读器，便于判断取出的是否为位置准确的样品。现场布置安装时，可以将样品架安装于存样空间的侧墙上，即以建筑的一侧或多侧墙体为样品架安装基础，防止样品架移动。进一步地，本专利技术还包括用于获取样品架图像或视频信息的摄像头，便于对整个样品布置进行监视并与数据库的样品布置进行比对，如果样品出现异常，如掉落的情况，就可迅速判断报警。相应地，本专利技术还提供了一种存样空间，该存样空间内存放上述存取样装置；所述存样空间安装有样品架的侧墙相对位置的墙体采用透明材质。例如，该透明材质可以是玻璃幕墙，便于观察存样空间内样品架上的情况。本专利技术还提供了一种利用上述存取样装置进行存取样的方法，该方法主要实现过程为：以夹具所在位置为基点，以X方向从远到近、Y方向从高到低、Z方向从外到里的规则计算取样路线，按照所述取样路线取出样品。样品架的所有存放位置坐标以及所有存放位置的存储状态均存储于数据库中，该数据库存储于所述机器人系统的控制中心；存放样品时，所述夹具根据所述数据库内的存放位置坐标将样品放置于样品架内；取出样品时，所述夹具根据控制中心的取样指令，从相应位置取出样品。在Y方向上，当需要取出某个存放位置位于内侧的存放单元内的样品时，所述夹具先将该存放位置位于外侧的存放单元内的样品取出置于缓存平台上，再将所述内侧的存放单元内的样品取出，最后将所述外侧的存放单元内的样品放置于原位置上。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：1、本专利技术的存取样装置为现场组装形式，无需加工存样柜框架外罩，生产厂家只要将带行走地轨的工业机器人系统和样品架发货到安装现场，在现场提供存样间范围内以建筑的一侧或多侧墙体为样品架安装基础，将样品架现场布置安装，再安装带行走地轨的工业机器人系统即可进行调试。降低了企业生产成本和缩短了生产周期，保证现场安装进度。2、无需在存样空间内布置通道，可利用空间大，故障或维护时，人员操作空间宽敞，易于操作；现场提供的存样间范围一侧可设置玻璃幕墙，设置玻璃幕墙后，除可内置的监控系统，还可在空间外设置监控系统对所有样品进行整体目视化管理，当样品异常掉落时可适时比对监测和处理、保证存取样过程的安全性；存样间内置的监控系统故障维修时，外置监控系统还可对维修过程进行监控，杜绝了人为因素的影响；3、使用带行走地轨的工业机器人系统进行各种存取动作，在行走地轨的移动平台上设置样品暂存位，因为机器人系统具有360度的运动空间，可将样品放置到样品暂存位，样品暂存位设有多个位置，当成批取瓶时由工业机器人系统从远到近逐个取出就近放在样品暂存位，到出瓶口集中出瓶，减少了单个取瓶的工作节拍；当成批存瓶时，存入的样品先集中放在样品暂存位后由工业机器人系统从近到远逐个放置到指定位置，减少了工作节拍。既要存瓶又要取瓶时可按先后顺序完成存和取的动作，例如先取一个瓶再存2个瓶时，工业机器人系统将瓶取出放到随动样品暂存位，运动到存瓶位，即可先传出取的瓶，再输入存的瓶，也可先输入存的瓶再将取的瓶传出，后将存瓶放到指定位置。实现了集中取，集中出；集中存，集中放，同时存取的功能，减少工作节拍，提高了工作效率；4、存放位置设置在带行走地轨的工业机器人系统的一侧或多侧墙体上，依据可安装空间墙体的长度进行布置。对大数量样品存放要求时，在可安装墙体长度范围不变的情况下可设置每个位置存放两个或按实际需求增加样品存放数量，整个存放样品数量成倍增加。此设置对客户场地适应性强，可在较小面积的房间内达到大数量样品存放要求。过程方法是：当取后端样品时，需先取出前端样品，放置在暂存位置，后端样品取出后、再将前端样品放回原有位置；存往后端位置时需先取出前端样品，放置在暂存位置，将存瓶放置在后端位置时，再将前端样品放回原有位置；5、本专利技术可以降低企业生产成本和缩短生产周期，保证现场的安装进度；可利用空间增大，故障或维护时，人员操作空间宽敞，易于操作；实现了集中取，集中出；集中存，集中放，同时存取的功能，减少了存取的工作节拍，提高工作效率；对样品存取整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存取样装置，其特征在于，包括：机器人系统，包括行走地轨、设置于行走地轨上且能沿行走地轨往复移动的机器人，以及设置于机器人上且能在X方向、Y方向、Z方向移动的夹具；至少一个样品架，固定于所述夹具的夹持范围内，包括多个排列为矩阵形式的存放位置；缓存平台，靠近所述夹具，用于暂存所述夹具抓取的样品；其中，X为样品水平方向、Z为样品垂直方向 、Y为样品深度方向。

【技术特征摘要】
2019.07.30 CN 20191069334291.一种存取样装置，其特征在于，包括：机器人系统，包括行走地轨、设置于行走地轨上且能沿行走地轨往复移动的机器人，以及设置于机器人上且能在X方向、Y方向、Z方向移动的夹具；至少一个样品架，固定于所述夹具的夹持范围内，包括多个排列为矩阵形式的存放位置；缓存平台，靠近所述夹具，用于暂存所述夹具抓取的样品；其中，X为样品水平方向、Z为样品垂直方向、Y为样品深度方向。2.根据权利要求1所述的存取样装置，其特征在于，所述样品架每个存放位置内的样品底部均设置有电子标签。3.根据权利要求1所述的存取样装置，其特征在于，每个存放位置包括多个存放单元，且该多个存放单元沿所述Y方向排列。4.根据权利要求3所述的存取样装置，其特征在于，所述缓存平台上设置有N个存放单元，且N的值大于或等于某一个存放位置的存放单元的个数。5.根据权利要求3所述的存取样装置，其特征在于，所述缓存平台的每个存放单元底部均设置有电子标签读写器。6.根据权利要求1所述的存取样装置，其特征在于，所述样品架安装于存样空间的侧墙上。7.根据权利要求6所述的存取样装置，其特征在于，还包括用于获取样品架图像或视...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓，喻清华，谭果，孟磊，黄才英，
申请(专利权)人：湖南中南智能工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43