[发明专利]钢瓶智能存储方舱自动存取方法

权利要求书

1.钢瓶智能存储方舱自动存取方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（一）、设计一种钢瓶智能存储方舱，钢瓶智能存储方舱包括方舱本体、伸缩支架、钢瓶托举装置、钢瓶磁吸推拉装置、钢瓶翻转装置和平板工控机，方舱本体内由上至下设置有若干排前侧敞口的仓位，方舱本体的右侧部设置有前侧敞口的收纳腔，初始时伸缩支架和钢瓶翻转装置均收纳在收纳腔中，方舱本体的前侧面上侧部沿左右水平方向开设有前侧敞口的第一轨道，伸缩支架通过左右伺服驱动器左右滑动设置在第一轨道中，伸缩支架沿前后方向伸缩，钢瓶托举装置沿前后方向水平设置，钢瓶托举装置通过上下伺服驱动器上下滑动设置在伸缩支架上，钢瓶磁吸推拉装置通过前后伺服驱动器前后滑动设置在钢瓶托举装置上，平板工控机设置在方舱本体的右侧面上，平板工控机分别与伸缩支架、钢瓶磁吸推拉装置、钢瓶翻转装置、左右伺服驱动器、上下伺服驱动器和前后伺服驱动器信号连接；

（二）、通过钢瓶智能存储方舱存钢瓶；

（三）、通过钢瓶智能存储方舱取钢瓶；

伸缩支架包括电动伸缩梁，电动伸缩梁沿前后方向水平设置，电动伸缩梁的套管梁通过左右伺服驱动器左右滑动设置在第一轨道中，电动伸缩梁的伸缩梁向前伸出电动伸缩梁的套管梁前端，电动伸缩梁的伸缩梁前端固定连接有与方舱本体前侧面平行的竖直轨道支板，初始时竖直轨道支板覆盖设在收纳腔的前侧口，竖直轨道支板的后侧面下侧部固定连接有与电动伸缩梁的伸缩梁上下对应的水平支板，上下伺服驱动器竖向固定安装在电动伸缩梁的伸缩梁和水平支板之间，竖直轨道支板的后侧面上沿竖向设置有第二轨道；

钢瓶托举装置包括升降梁和两块L型托举板，升降梁沿前后方向水平设置在电动伸缩梁的伸缩梁和水平支板之间，升降梁的前端滑动连接在第二轨道上，上下伺服驱动器与升降梁传动连接并驱动升降梁上下移动，两块L型托举板前后间隔设置在升降梁的下方，L型托举板的水平板左侧边与竖直板下侧边一体成型固定连接，L型托举板的竖直板上侧边固定连接在升降梁的下表面，L型托举板的水平板右侧边一体成型设有向右上折弯的折板；

钢瓶磁吸推拉装置包括电磁铁，前后伺服驱动器沿前后方向水平固定安装在两块L型托举板的竖直板右侧面上，前后伺服驱动器与电磁铁传动连接并驱动电磁铁前后滑动；

钢瓶翻转装置包括翻转支架和翻转电机，翻转支架为上侧、左侧和右侧均敞口的C型支架，翻转支架的前侧板和后侧板上侧边均设置有钢瓶支板，钢瓶支板的上侧边为与钢瓶外圆周相适配的弧形凹边，前侧的钢瓶支板的前侧设置有钢瓶限位板，翻转电机通过伸缩轨道滑动在收纳腔的底部，翻转支架的下侧板中部固定连接在翻转电机的翻转轴上端，翻转电机的翻转轴的翻转轨迹所在平面沿前后方向竖直设置；

左右伺服驱动器、上下伺服驱动器和前后伺服驱动器均为滚珠丝杠传动机构；

平板工控机包括人机交互触摸屏和PLC控制器，PLC控制器分别与人机交互触摸屏、电动伸缩梁、电磁铁、翻转电机、左右伺服驱动器、上下伺服驱动器和前后伺服驱动器信号连接；

步骤（二）按以下操作进行：

（1）、首先点击人机交互触摸屏上“设备伸展”按钮，输入授权码并确认后，PLC控制器得到伸展命令，PLC控制器命令电磁铁吸紧翻转支架上的钢瓶限位板，并给电动伸缩梁发送工作位置命令，PLC控制器控制电动伸缩梁的伸缩梁向前伸出到工作位后停止，将翻转电机沿着伸缩轨道从收纳腔中拉出，然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送去等待位置命令，PLC控制器控制前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器运行到等待位置，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向前翻转到竖起位置，如此伸缩支架伸展完成，等待人工操作；

（2）、人工将钢瓶竖向放到竖起的翻转支架上，钢瓶支撑在钢瓶限位板上，配合扫描枪输入代存钢瓶数据并确认后，点击人机交互触摸屏上“存”按钮，PLC控制器得到存瓶命令，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向后翻转，使翻转支架和钢瓶运动到水平位置；

然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送去翻转支架位置命令，PLC控制器控制上下伺服驱动器、左右伺服驱动器带动钢瓶托举装置运动到翻转支架位置，前后伺服驱动器驱动电磁铁运动到钢瓶限位板和前侧的钢瓶支板之间，则两块L型托举板的水平板刚好运动到钢瓶的下方并托举住钢瓶，电磁铁与钢瓶的前端面接触，然后PLC控制器命令电磁铁吸紧钢瓶的前端面；

然后PLC控制器自动给左右伺服驱动器、上下伺服驱动器发送去目标仓位命令，PLC控制器控制左右伺服驱动器、上下伺服驱动器带动钢瓶托举装置运动到目标仓位位置，则两块L型托举板刚好托举钢瓶运动到目标仓位的正前方，然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器发送推钢瓶入仓命令，前后伺服驱动器驱动电磁铁向后滑动，电磁铁向后推动钢瓶进入目标仓位中，钢瓶到位后PLC控制器命令电磁铁松开钢瓶，然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器发送返回等待位命令，前后伺服驱动器带动电磁铁返回等待位；

最后PLC控制器自动给左右伺服驱动器、上下伺服驱动器发送返回等待位命令，PLC控制器控制左右伺服驱动器、上下伺服驱动器带动钢瓶托举装置返回等待位，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向前翻转到竖起位置，如此完成一次钢瓶的存放操作过程；

重复上述钢瓶存放操作过程，便能够将若干个钢瓶存到各个目标仓位中；

（3）、钢瓶存放完成后，点击人机交互触摸屏上“设备收起”按钮，输入授权码并确认后，PLC控制器得到收起命令，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向后翻转到水平位置；

然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送去初始位置命令，PLC控制器控制上下伺服驱动器和左右伺服驱动器运动到初始位置，前后伺服驱动器带动电磁铁运动到初始位置，电磁铁位于钢瓶限位板的前侧；

最后PLC控制器命令电磁铁吸紧钢瓶限位板，PLC控制器自动给电动伸缩梁发送去初始位置命令，电动伸缩梁的伸缩梁向后收缩到初始位置，则电磁铁推动翻转电机沿着伸缩轨道收纳到收纳腔中直至初始位置，竖直轨道支板覆盖在收纳腔的前侧口。

2.根据权利要求1所述的钢瓶智能存储方舱自动存取方法，其特征在于：步骤（三）按以下操作进行：

（1）、首先点击人机交互触摸屏上“设备伸展”按钮，输入授权码并确认后，PLC控制器得到伸展命令，PLC控制器命令电磁铁吸紧翻转支架上的钢瓶限位板，并给电动伸缩梁发送工作位置命令，PLC控制器控制电动伸缩梁的伸缩梁向前伸出到工作位后停止，将翻转电机沿着伸缩轨道从收纳腔中拉出，然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送去等待位置命令，PLC控制器控制前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器运行到等待位置，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向前翻转到竖起位置，如此伸缩支架伸展完成，等待人工操作；

（2）、人工在人机交互触摸屏上选中待取钢瓶所在的仓位，再点击人机交互触摸屏上“取”按钮，PLC控制器得到取瓶命令后，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向后翻转到水平位置；

然后PLC控制器自动给左右伺服驱动器、上下伺服驱动器发送去目标仓位命令，PLC控制器控制左右伺服驱动器、上下伺服驱动器带动钢瓶托举装置运动到目标仓位位置，则两块L型托举板刚好运动到目标仓位的正前方，然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器发送取瓶命令，前后伺服驱动器驱动电磁铁向后滑动到目标仓位的前侧口处并与钢瓶的前端面接触，PLC控制器再命令电磁铁吸紧钢瓶，然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器发送返回等待位命令，前后伺服驱动器驱动电磁铁向前滑动返回等待位，则电磁铁拉动钢瓶向前滑动，使钢瓶向前滑动到两块L型托举板的水平板上，如此两块L型托举板便托举住钢瓶；

然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送去翻转支架位置命令，PLC控制器控制上下伺服驱动器、左右伺服驱动器带动钢瓶托举装置运动到翻转支架位置，前后伺服驱动器驱动电磁铁运动到钢瓶限位板和前侧的钢瓶支板之间，则两块L型托举板移动到翻转支架的上方，钢瓶的前后两端下部刚好分别支撑在翻转支架的前后两块钢瓶支板上，然后PLC控制器命令电磁铁松开钢瓶，如此钢瓶便水平支撑在翻转支架上；

最后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送返回等待位命令，PLC控制器控制上下伺服驱动器和左右伺服驱动器带动钢瓶托举装置返回等待位，前后伺服驱动器带动电磁铁返回等待位，然后PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向前翻转，使翻转支架和钢瓶翻转到竖起位置，钢瓶支撑在钢瓶限位板上，然后人工将钢瓶取走，如此完成一次取瓶过程；

重复上述取瓶过程，便能够将若干个钢瓶从方舱本体的各个目标仓位中取出；

（3）、钢瓶取出完成后，点击人机交互触摸屏上“设备收起”按钮，输入授权码并确认后，PLC控制器得到收起命令，PLC控制器命令翻转电机带动翻转支架向后翻转到水平位置；

然后PLC控制器自动给前后伺服驱动器、上下伺服驱动器和左右伺服驱动器发送去初始位置命令，PLC控制器控制上下伺服驱动器和左右伺服驱动器运动到初始位置，前后伺服驱动器带动电磁铁运动到初始位置，电磁铁位于钢瓶限位板的前侧；

最后PLC控制器命令电磁铁吸紧钢瓶限位板，PLC控制器自动给电动伸缩梁发送去初始位置命令，电动伸缩梁的伸缩梁向后收缩到初始位置，则电磁铁推动翻转电机沿着伸缩轨道收纳到收纳腔中直至初始位置，竖直轨道支板覆盖在收纳腔的前侧口。