專利名稱：電工鋼片自動存儲系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼鐵檢化驗室鋼片試樣存儲技術，具體涉及一種電工鋼片自動存儲系統。
背景技術：
電工鋼片的試樣管理是其質量管理的重要一環，是出現質量異議時提供復驗或仲裁檢驗的原始依據。目前國內除寶鋼花費巨資引進一套立體倉庫外，只有武鋼、本鋼和中冶新材等少數幾家公司使用了垂直提升型自動貨柜，其余大多數企業普遍采用簡單的試樣存放架，由操作工將備樣分類貼標簽后搬到架上存放，勞動強度大，管理煩瑣，易出差錯。現有需要存儲的電工鋼片試樣主要有三種，一是未經裁剪的全板寬備樣，尺寸約IOOOmmX 1250mmX板厚；二是愛潑斯坦(EPSTEIN)方圈樣，若干片組成一副試樣，單片尺寸為280-320_X30_X板厚；三是單片試樣，平面尺寸有800_X800mm、600_X600_、500mmX 500mm.300mmX 300mm 等多種規格。寶鋼引進的立體倉庫除存放愛潑斯坦(EPSTEIN)方圈樣以外，還可以存放全板寬備樣，因此其貨架高度和深度均比一般自動存樣柜大很多,這樣一來不僅系統總重量增加，而且占用更多檢驗室總圖面積和空間，投資巨大。垂直提升型自動貨柜雖然占地面積小、投資省，但只能存儲愛潑斯坦(EPSTEIN)方圈樣和小規格的單片試樣，對大尺寸試樣無能為力。此外，垂直提升貨柜對安裝環境高度有一定要求，對于已經建成的檢驗室環境也無法改造安裝。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是，針對現有電工鋼片存儲存在的上述缺陷，提供一種適合往高度或者長度方向發展、靈活滿足安裝環境要求、操作方便的電工鋼片自動存儲系統。本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是電工鋼片自動存儲系統，它包括貨架、存儲料框、升降機和控制系統；貨架，采用輕鋼結構通過緊固件連接搭建而成，用于分層存放裝有電工鋼試樣的存儲料框；存儲料框，為直接與電工鋼片試樣相接觸的容器，包括由鋼板焊接而成的底框，由角鋼焊接而成的邊框，以及由圓鋼焊接而成的分割條，所述分割條在所述邊框內間隔一定距離并排設置；升降機，用于將存儲料框放置在貨架上或從貨架上取出存儲料框，升降機由機架、行走機構、提升機構、托盤機構組成機架為門型焊接鋼結構件，用來安裝行走機構、提升機構和托盤機構；行走機構包括驅動輪和被動輪，驅動輪由齒輪電機驅動在上軌道和下軌道內運行；提升機構為電動卷揚機，固定于機架的一側，包括鋼絲繩和滑輪組；托盤機構由上托盤、中托盤和下托盤組成上托盤由中托盤支撐直接與存儲料框接觸，上托盤上設有帶動其內伸和外伸的托盤電機，中托盤由下托盤支撐，下托盤為一 U型架，下托盤通過提升機構的鋼絲繩和滑輪組帶動其升降；控制系統，包括與計算機通過接口相連的控制箱和人機界面，控制箱內設有編碼器、變頻器和PLC，變頻器輸出端與行走機構的齒輪電機及上托盤的托盤電機相連，用于控制升降機和托盤機構的三維機械運動；人機界面上設置有指示燈，用于顯示升降機和托盤機構的運行狀態；急停按鈕，用于緊急停止或者禁止整個控制系統；轉換開關，同于實現機旁操作模式、手動操作模式、自動操作模式。在上述方案中，所述升降機還包括防傾翻裝置，所述防傾翻裝置由平導輪和立導輪組成，設于升降機的上部，平導輪用于防止升降機沿上軌道或下軌道運行方向的傾翻，立導輪用于防止升降機沿托盤機構運行方向的傾翻。在上述方案中，所述升降機還包括防墜機構，所述防墜機構包括制動桿、彈簧和設于機架上的制動塊，設在托盤機構的下托盤和提升機構的鋼絲繩之間。本實用新型的有益效果在于( I)與目前市場上廣泛應用的垂直提升貨柜相比，變二維運動為三維運動，因此其應用場合更加寬廣，系統既可以往高度發展適用于新建場所；也可以往長度方向發展，適用于高度受限的改造場所，靈活滿足安裝環境要求；(2)存取試樣存貨口位置設置靈活，可根據現場情況設置在左側、右側或端頭，還可以設置多個存貨口，控制系統便于送樣和到期試樣的清運操作；(3)存儲料框的設計根據實際用戶需要，既能存儲愛潑斯坦(EPSTEIN)方圈樣，又能滿足存儲大單片樣的要求，避免存儲全尺寸備樣導致系統過大過重的問題，合理確定料框及貨架規格尺寸，可以滿足不同安裝環境的要求，同時極大節省投資。
圖1為本實用新型擺放了存儲料框的貨架的三維結構示意圖。圖2為本實用新型存儲料框的三維結構示意圖。圖3為本實用新型升降機的三維結構示意圖。圖4為圖3中升降機的防墜機構的結構示意圖。圖中，1.貨架；2.存儲料框；21.底框；22.邊框；23.分割條；3.升降機；31.防傾翻裝置；311.平導輪；312.立導輪；32.行走機構；33.防墜機構；331.制動桿；332.彈簧；333.制動塊；34.提升機構；341.鋼絲繩；35.機架；4.托盤機構；41.上托盤；42.中托盤；43.下托盤。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步詳細的說明。如圖f圖4所示，本實用新型所述的電工鋼片自動存儲系統，它包括貨架1、存儲料框2、升降機3、托盤機構4和控制系統；貨架1，采用輕鋼結構通過緊固件連接搭建而成，用于分層存放裝有電工鋼試樣的存儲料框2 ;具體層數及存儲位數應根據實際存儲量來計算確定，本實施例貨架I為三層，左右對稱布置，共150個存儲位；[0026]存儲料框2，為直接與電工鋼片試樣相接觸的容器，包括由鋼板焊接而成的底框21，由角鋼焊接而成的邊框22，以及由圓鋼焊接而成的分割條23，所述分割條23在所述邊框22內間隔一定距離并排設置；存儲料框2的設計要滿足工藝存放不同尺寸、規格、數量的電工鋼試樣的需求，整個系統所需存儲料框2的數量根據企業產量設置，所有存儲料框2形狀規格相同；本實施例存儲料框2的設計以存儲800mmX800mm大單片試樣和EPSTEIN方圈樣為例，其中大單片樣放置在存儲料框2的邊框22兩側，以O. 5mm板厚為例，不少于160畐lj，EPSTEIN方圈樣以O. 5kg/副試樣為例存放在分割條形成的區域內，可存儲試樣不少于300副，總存儲重量不少于570kg ；升降機3，俗名巷道堆垛機，是自動存儲系統的主要部件，用于將存儲料框2放置在貨架I上或從貨架I上取出存儲料框2，升降機3由機架35、行走機構32、提升機構34、托盤機構4組成機架35為門型焊接鋼結構件，用來安裝行走機構32，提升機構34和托盤機構4 ；行走機構32包括驅動輪和被動輪，驅動輪由齒輪電機驅動在上軌道或下軌道內運行，實施例中行走機構32的行走速度為O. 125米/秒；提升機構34為電動卷揚機，固定于機架35的一側，包括鋼絲繩341和滑輪組，實施例中提升機構34的移動速度為O.1米/秒；托盤機構4由上托盤41、中托盤42和下托盤43組成，上托盤41由中托盤42支撐直接與存儲料框2接觸，上托盤41上設有帶動其內伸和外伸的托盤電機，中托盤42由下托盤43支撐，下托盤43為一 U型架，下托盤43通過升降機3的提升機構34的鋼絲繩和滑輪組帶動其升降；實施例中上托盤41與中托盤42設計成一倍速機構，中托盤42由組鏈輪鏈條驅動，上托盤41移動速度為O. 07米/秒，上托盤41移動距離為左右各1. 35米，中托盤42移動速度為O. 035米/秒，中托盤42移動距離為左右各O. 675米，托盤機構4承重設計為800千克；控制系統，包括與計算機通過接口相連的控制箱和人機界面，控制箱內設有編碼器、變頻器和PLC，變頻器輸出端與行走機構32的齒輪電機及上托盤41的托盤電機相連，用于控制升降機3和托盤機構4的三維機械運動；人機界面上設置有指示燈，用于顯示升降機3和托盤機構4的運行狀態；急停按鈕，用于緊急停止或者禁止整個控制系統；轉換開關，同于實現機旁操作模式、手動操作模式、自動操作模式。所述升降機3還包括防傾翻裝置31，所述防傾翻裝置31由平導輪311和立導輪312組成，設于升降機的上部，平導輪用于防止升降機3沿上軌道或下軌道運行方向的傾翻，立導輪用于防止升降機3沿托盤機構4運行方向的傾翻。所述升降機3還包括防墜機構33，所述防墜機構33包括制動桿331、彈簧332和設于機架35上的制動塊333，設在托盤機構4的下托盤43和提升機構34的鋼絲繩之間，當鋼絲繩斷開后馬上張開，將下托盤43卡在制動塊上，避免因下托盤43快速落下造成設備事故。控制系統具有以下功能具備手動、自動操作兩種操作模式；具有實時故障報警系統及安全保護系統；具備倉庫管理能力，如優化運行、倉庫管理等；[0039]具有顯示功能顯示存儲系統運行狀態，存儲系統空間分布；具有試樣自動查詢功能并具有多種試樣查詢方式(按試樣編號、生產日期、料框編號等)，以及表格導出、數據備份功能。具有登錄用戶管理功能，即針對不同的權限等級設置不同的登錄用戶，如某些用戶只具有監視權而不具備操作權；支持遠程訪問，企業網內的遠程用戶可以通過企業局域網遠程查看倉庫狀態。本實用新型的電工鋼片試樣存取過程如下(I)機旁操作模式操作方式操作員先將人機界面上的轉換開關切換到“機旁”按鈕，進入機旁操作模式，運行過程中操作轉換開關將停止系統。I)升降機3水平移動當按下“向左移動”按鈕時，變頻器輸出端與行走機構32的水平齒輪電機接通，同時變頻器給出正向速度信號，升降機3水平向左移動至左極限位置；當按下“向右移動”按鈕時，變頻器輸出端與行走機構32的水平齒輪電機接通，同時變頻器給出反向速度信號，升降機3水平向右移動至右極限位置；當水平移動過程中的任意時刻按下“停止按鈕”，變頻器給出零轉速信號，變頻器輸出端與行走機構32的水平齒輪電機斷開；水平移動過程中，升降機3的垂直移動及托盤機構4的移動操作均無效。2)升降機3垂直移動當按下“向上移動”按鈕時，變頻器輸出端與行走機構32的垂向齒輪電機接通，同時變頻器給出正向速度信號，升降機3水平向上移動至上極限位置；當按下“向下移動”按鈕時，變頻器輸出端與行走機構32的垂向齒輪電機接通，同時變頻器給出反向速度信號，升降機3水平向下移動至下極限位置；當水平移動過程中的任意時刻按下“停止按鈕”，變頻器給出零轉速信號，變頻器輸出端與行走機構32的垂向齒輪電機斷開；垂直移動過程中，升降機3的水平移動及托盤機構4的移動操作均無效。3)托盤機構4移動當按下“內伸”按鈕時，托盤電機正向得電，上托盤41向內伸出至內極限位置；當按下“外伸”按鈕時，托盤電機反向得電，上托盤41向外伸出至外極限位置；托盤移動過程中，升降機的移動及托盤機構的垂直移動均不可操作。(2)手動操作模式該模式用于調試或者檢修時，當編碼器已校正的條件下升降機的定位控制。在貨架I的各個倉庫投入正常使用之前，必須使用該模式對每個倉庫位置進行校核，確保升降機3能準確定位到每個倉庫，保證托盤機構4的上托盤41伸出時，不會碰撞到倉庫支架。操作方式操作員需要先將人機界面上的轉換開關切換至“集中”按鈕，并按下人機界面上的“手動”按鈕進入手動操作模式，人機界面上對應的手動模式指示燈亮，當系統運行過程中不允許在人機界面上進行模式切換，如果切換轉換開關，將導致系統停止。I)升降機3定位操作在設定位置輸入框中，填寫升降機3移動的目標倉庫的行號和列號，如果升降機3運行連鎖條件滿足，“運行”按鈕被使能，按下“運行”按鈕后，升降機3按以下步驟移動至人工設定的目標倉庫①根據目標倉庫列號，升降機3水平行走至目標倉庫正下方根據目標倉庫行號，升降機3垂直行走至目標倉庫底部位置的高度位置；升降機3定位過程中，托盤機構4的移動不可操作。2)托盤機構4移動當按下“內伸”按鈕時，托盤電機正向得電，上托盤41向內伸出至內極限位置；當按下“外伸”按鈕時，托盤電機反向得電，上托盤41向外伸出至外極限位置；當按下“縮回”按鈕時，上托盤41根據當前位置向相反方向行走，最終停止到縮回位置(中間位)。托盤機構4移動過程中，升降機3的水平移動及托盤機構4的垂直移動均不可操作。(3)自動操作模式自動操作模式下可以在人機界面的倉庫桌面圖標上選擇倉庫來實現硅鋼片的存/取功能。倉庫桌面圖標詳細顯示了每個倉庫的排號、行號、列號、倉庫的空滿狀態、所存儲硅鋼片的日期、備注等。操作方式操作員需要先將人機界面上的轉換開關切換至“集中”按鈕，并按下人機界面上的“自動”按鈕進入自動操作模式，人機界面上對應的自動模式指示燈亮，當機構運行過程中不允許在人機界面上進行模式切換，如果切換轉換開關，將導致系統停止。I)升降機3回待機位通常情況下，升降機3在存貨口(待機位)待命，當升降機3不在存貨口時，無法進行入庫操作，操作員按下人機界面上的“回存貨口”按鈕，升降機3按以下步驟回到存貨口 ①托盤機構4的上托盤41自動縮回到中間位置；②升降機3水平移動至存貨口正上方位置；③升降機3垂直移動至存貨口 ；2)硅鋼片入庫當倉庫狀態為空時，該倉庫的“入庫”按鈕使能，允許操作員選擇該倉庫進行入庫操作；當倉庫狀態為滿時，該倉庫的“入庫”按鈕不使能，禁止操作員選擇該倉庫進行入庫操作。操作員將裝好試樣的存儲料框2放在托盤機構4上，用升降機3推到貨架I的存貨口，然后按下人機界面上狀態為空的目標倉庫的“入庫”按鈕，升降機3及托盤機構4將按以下動作步驟執行①上托盤41向外伸出至存儲料框2底部； ②升降機3垂直提升+20cm，托起存儲料框2 ；③托盤機構4的上托盤41縮回至中間位置；④根據目標倉庫列號，升降機3水平行走至目標倉庫正下方；⑤根據目標倉庫行號，升降機3垂直行走至目標倉庫底部位置高度+20cm位置；⑥根據目標倉庫排號，托盤機構4的上托盤41向內或外伸出；⑦升降機3垂直行走下降至目標倉庫底部位置高度；⑧托盤機構4的上托盤41縮回，將硅鋼片存入目標倉庫，同時更新倉庫貨物日期和時間和倉庫狀態；[0088]⑨升降機3水平移動至存貨口正上方位置；⑩升降機3垂直移動至存貨口。以上動作流程中如果操作員手動按下“停止”按鈕，則入庫操作被取消，升降機3立即停止，需要按下“回存貨口 ”按鈕才能開始新的入庫操作。如果發生設備故障，當故障排除后，操作員按下“復位”按鈕，則繼續故障點的后續步驟，完成入庫操作。3)硅鋼片出庫當倉庫狀態為滿時，該倉庫的“出庫”按鈕使能，允許操作員選擇該倉庫進行出庫操作；當倉庫狀態為空時，該倉庫的“出庫”按鈕不使能，禁止操作員選擇該倉庫進行出庫操作。當操作員按下人機界面上狀態為滿的目標倉庫的“出庫”按鈕后，升降機3及托盤機構4將按以下動作步驟執行①托盤機構4的上托盤41縮回至中間位置；②根據目標倉庫列號，升降機3水平行走至目標倉庫正下方；③根據目標倉庫行號，升降機3垂直行走至目標倉庫底部位置高度位置；④根據目標倉庫排號，升降機3垂直行走至上升目標倉庫底部位置+20cm高度；托盤機構4的上托盤41向內或外伸出；⑤托盤機構4的上托盤41縮回，將存儲料框2從貨架I上對應的倉庫取出，同時更新倉庫貨物日期和時間和倉庫狀態；⑥升降機3水平移動至取貨口正上方位置；⑦升降機3垂直移動至存貨口 +20cm處；⑧托盤機構4的上托盤41向外伸出至取貨口 ；⑨升降機3垂直下降20cm，將存儲料框2放在托盤機構4的上托盤41上；⑩托盤機構4的上托盤41縮回中間位置，待命。以上動作流程中如果操作員手動按下“停止”按鈕，則出庫操作被取消，如要繼續出庫操作，必須重新按下某倉庫的“出庫”按鈕。如果發生設備故障，當故障排除后，操作員按下“復位”按鈕，則繼續故障點的后續步驟，完成出庫操作。升降機3的運行速度由控制系統自動判斷，當遠離目標位置時采用升降機3高速行駛，當接近目標位置時，升降機3降速行駛。4)硅鋼片自動入庫操作員將裝好試樣的存儲料框2用升降機3推到貨架I的存貨口，按下“自動入庫”按鈕，控制系統將查找最優的空倉庫位置，將裝好試樣的存儲料框2存儲到該倉庫位；升降機3的動作執行流程與硅鋼片入庫動作步驟相同。以上所述的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護范圍。
權利要求1.電工鋼片自動存儲系統，其特征在于:它包括貨架、存儲料框、升降機和控制系統； 貨架，采用輕鋼結構通過緊固件連接搭建而成，用于分層存放裝有電工鋼試樣的存儲料框； 存儲料框，為直接與電工鋼片試樣相接觸的容器，包括由鋼板焊接而成的底框，由角鋼焊接而成的邊框，以及由圓鋼焊接而成的分割條，所述分割條在所述邊框內間隔一定距離并排設置； 升降機，用于將存儲料框放置在貨架上或從貨架上取出存儲料框，升降機由機架、行走機構、提升機構、托盤機構組成:機架為門型焊接鋼結構件，用來安裝行走機構，提升機構和托盤機構；行走機構包括驅動輪和被動輪，驅動輪由齒輪電機驅動；提升機構為電動卷揚機，固定于機架的一側，包括鋼絲繩和滑輪組； 托盤機構，由上托盤、中托盤和下托盤組成，上托盤由中托盤支撐直接與存儲料框接觸，上托盤上設有帶動其內伸和外伸的托盤電機，中托盤由下托盤支撐，下托盤為一 U型架，下托盤通過提升機構的鋼絲繩和滑輪組帶動其升降； 控制系統，包括與計算機通過接口相連的控制箱和人機界面，控制箱內設有編碼器、變頻器和PLC，變頻器輸出端與行走機構的齒輪電機及上托盤的托盤電機相連，用于控制升降機和托盤機構的三維機械運動；人機界面上設置有:指示燈，用于顯示升降機和托盤機構的運行狀態；急停按鈕，用于緊急停止或者禁止整個控制系統；轉換開關，同于實現機旁操作模式、手動操作模式、自動操作模式。
2.如權利要求1所述的電工鋼片自動存儲系統，其特征在于:所述升降機還包括防傾翻裝置，所述防傾翻裝置由平導輪和立導輪組成，設于升降機的上部，平導輪用于防止升降機沿上軌道或下軌道運行方向的傾翻，立導輪用于防止升降機沿托盤機構運行方向的傾翻。
3.如權利要求1所述的電工鋼片自動存儲系統，其特征在于:所述升降機還包括防墜機構，所述防墜機構包括制動桿、彈簧和設于機架上的制動塊，設在托盤機構的下托盤和提升機構的鋼絲繩之間。
專利摘要本實用新型提供一種電工鋼片自動存儲系統，它包括貨架、存儲料框、升降機、托盤機構和控制系統；升降機包括機架、行走機構、提升機構、托盤機構；其中托盤機構由上托盤、中托盤和下托盤組成上托盤由中托盤支撐直接與存儲料框接觸，上托盤上設有帶動其內伸和外伸的托盤電機，中托盤由下托盤支撐，下托盤為一U型架，下托盤通過提升機構的鋼絲繩和滑輪組帶動其升降；控制系統，包括與計算機通過接口相連的控制箱和人機界面，控制箱內設有編碼器、變頻器和PLC。本實用新型的有益效果在于變二維運動為三維運動，應用場合更加寬廣；合理確定料框及貨架規格尺寸，可以滿足不同安裝環境的要求，同時極大節省投資。
文檔編號B65G1/137GK202912230SQ20122055454
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者鮑昌華, 徐時棟, 蔡煒, 汪正保, 龔為, 王建偉 申請人:中冶南方工程技術有限公司