一种自动出入库化学品柜的制作方法

1.本实用新型属于危化品存储技术领域，特别涉及一种自动出入库化学品柜。


背景技术：

2.目前，国内高校和科研院所在开展实验的过程中，涉及到大量化学品的使用，需按照规定进行严格出入库管理并记录使用量和使用情况。目前化学品的出入库管理主要由样品管理员人工操作，耗时耗力且效率低下、错误率高。
3.现有技术中存在化学品柜，结构较为简单，仅仅具备存储功能，但管理模式还是比较落后，基本都是处于人为操作；因此，容易出现误差，管理上比较混乱；而随着科技技术水平的发展，自动化、智能化逐渐走进了人们的生产生活。
4.因此，针对上述问题，如何将自动化、智能化技术应用到化学品柜，以解决上述管理存在缺陷的问题，是同行从业人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的一种自动出入库化学品柜。
6.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
7.一种自动出入库化学品柜，包括：柜体和控制装置；所述柜体具有柜门，所述柜门安装有电子锁；所述柜门上设有存取货窗口；
8.其中，所述柜体内部依次设有移动机构、储物槽格和夹持机构，且在靠近所述存取货窗口处安装有rfid读码器；所述储物槽格包括多行多列的储物格，所述储物格由顶板、底板和左右侧板构成，用于存储化学品试剂瓶；
9.所述控制装置位于所述柜体外一侧，所述控制装置分别与所述电子锁、rfid读码器、移动机构和所述夹持机构连接；
10.所述移动机构用于存取过程中，在控制装置的控制下转移化学品试剂瓶到所述存取货窗口位置或到预定储物格位置；
11.所述夹持机构用于存取过程中，在控制装置的控制下将所述化学品试剂瓶从所述储物格内传送到所述移动机构上，或用于将所述化学品试剂瓶从所述移动机构上传送到所述储物格内。
12.进一步地，所述移动机构包括：两条竖向组件、横向组件和移动滑块；所述横向组件两端分别与所述竖向组件滑动连接；所述移动滑块套设在所述横向组件上，且与所述横向组件滑动连接；
13.所述横向组件和竖向组件均由丝杠和与丝杠驱动连接的伺服电机构成；
14.所述横向组件和竖向组件上的伺服电机均与所述控制装置连接；
15.所述移动滑块下方固定安装有移动仓；所述移动仓由顶板、底板和左右侧板构成；所述底板上设有与所述控制装置连接称重传感器。
16.进一步地，所述夹持机构包括：两条竖向组件、横向组件和移动滑块；所述横向组件两端分别与所述竖向组件滑动连接；所述移动滑块套设在所述横向组件上，且与所述横向组件滑动连接；
17.所述横向组件和竖向组件均由丝杠和与丝杠驱动连接的伺服电机构成；
18.所述横向组件和竖向组件上的伺服电机均与所述控制装置连接；
19.所述移动滑块在面向储物格的一面上安装有夹持结构；所述夹持结构包括：夹持部、伸缩部和驱动部；所述夹持部安装在所述伸缩部顶端；所述驱动部与所述控制装置连接，用于控制伸缩部收缩或伸展。
20.进一步地，在靠近所述存取货窗口处还安装有二维码扫描器；所述二维码扫描器与所述控制装置连接。
21.进一步地，所述柜体的材质为钢材、铝材或pp板材。
22.进一步地，所述柜门的材质为玻璃或亚克力板。
23.进一步地，所述柜体顶部还安装有监控探头；所述监控探头与所述控制装置连接，拍摄范围覆盖柜门开闭区域。
24.进一步地，所述控制装置具有触摸显示屏，用于人机交互；
25.所述触摸显示屏的上方设有人脸识别摄像头，下方设有机械按键区和指纹输入区。
26.进一步地，所述柜体内还设有与控制装置连接的温湿度传感器、烟雾传感器和报警设备。
27.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
28.一种自动出入库化学品柜，包括：柜体和控制装置；所述柜体具有柜门，所述柜门安装有电子锁；所述柜门上设有存取货窗口；其中，所述柜体内部依次设有移动机构、储物槽格和夹持机构，且在靠近所述存取货窗口处安装有rfid读码器；所述储物槽格包括多行多列的储物格，所述储物格由顶板、底板和左右侧板构成，用于存储化学品试剂瓶；所述控制装置位于所述柜体外一侧，所述控制装置分别与所述电子锁、rfid读码器、移动机构和所述夹持机构连接；所述移动机构用于存取过程中，在控制装置的控制下转移化学品试剂瓶到所述存取货窗口位置或到预定储物格位置；所述夹持机构用于存取过程中，在控制装置的控制下将所述化学品试剂瓶从所述储物格内传送到所述移动机构上，或用于将所述化学品试剂瓶从所述移动机构上传送到所述储物格内。该自动出入库化学品柜，能够完成化学品的自动入库、出库、归还并精准记录，可同时满足不同课题组同时领取同一品种化学品的需求，大大提高化学品的出入库效率，有效节约人力物力。
附图说明
29.图1为本实用新型提供的自动出入库化学品柜的结构图；
30.图2为本实用新型提供的自动出入库化学品柜的内部结构原理图；
31.附图中：1
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柜体；2
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控制装置；3
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化学品试剂瓶；4
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监控探头；11
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柜门；12
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电子锁；13
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存取货窗口；14
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移动机构；15
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储物槽格；16
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夹持机构；17
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rfid读码器；18
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二维码扫描器；21
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人脸识别摄像头；22
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机械按键区；23
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指纹输入区；141
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竖向组件；142
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横向组件；143
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移动滑块；144
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伺服电机；145
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移动仓；146
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称重传感器；151
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储物格；161
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夹持部；
162
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伸缩部；163
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驱动部。
具体实施方式
32.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.参照图1
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2所示，本实用新型提供的一种自动出入库化学品柜，包括柜体1和控制装置2；该柜体1上具有柜门11，柜门上安装有电子锁12，柜门上设有存取货窗口13。柜门的数量可以是一扇或两扇，但只有一个柜门上设有存取货窗口即可。柜体根据存放化学品性质，可分为钢材(如不锈钢)、铝材、pp板材等，柜门为玻璃或亚克力材质，可便于看到柜体内化学品存储情况；另外，根据具体需求，多组柜体可共用一套控制装置。
36.比如，柜体可全部采用双层钢板构造，耐冲击；厚度0.8～1.20mm的钢板经过点焊接，使用寿命更长，强度更好；柜体可全部酸洗磷化，然后用环氧树脂喷涂处理，可以耐受一定酸碱腐蚀。
37.柜体1内部由外向内的方向上依次设有移动机构14、储物槽格15和夹持机构16，且在靠近存取货窗口13处安装有rfid读码器17；储物槽格15包括多行多列的储物格151，该储物格151由顶板、底板和左右侧板构成，用于存储化学品试剂瓶3。其中，储物槽格15的排列方式和储物格的尺寸，可根据需求进行适应性设计。比如每横排高度可分为20cm和40cm两种，每横排以纵列设置槽格，宽度15cm和20cm两种，每一纵列又分成若干小格，适合存放500g/ml、1000g/ml的化学品或试剂(包括方形、圆形、塑料瓶、玻璃瓶)。每个试剂瓶3上均有rfid标签，粘贴于每瓶化学品瓶上，记录化学品类别、纯度、厂家、规格、有效期、批号、入库日期、管理员、联系方式、保存条件等详细信息。
38.其中，控制装置2位于柜体1外一侧，分别与电子锁12、rfid读码器17、移动机构14和夹持机构16连接；移动机构14用于存取过程中，在控制装置2的控制下转移化学品试剂瓶3到存取货窗口13位置或到预定储物格151位置；夹持机构16用于存取过程中，在控制装置2的控制下将学品试剂瓶3从移动机构14上传送到储物格151内，或从储物格151内传送到移动机构14上。
39.该自动出入库化学品柜，可根据柜体的具体使用环境进行多种设计，比如柜体无需太大，且需要放置在桌子或具有一定高度置物台上时，柜体高度在1m～1.5m之间时，可将存取货窗口设置在柜门下方，即位于柜体下方；而在柜体靠近上方的侧面可设有至少一个
通气孔，这样存取货窗口和通气孔可有效降低挥发性物质在柜体内聚集，减少挥发性物质浓度预防火灾。
40.当柜体直接放在地面上使用，且高度在2m左右时，存取货窗口设置在柜门中部，便于人员存取操作。此时，可在柜体靠近底部的侧面及靠近顶部的侧面均开设有通气孔，上下两处的通气孔同样可有效降低挥发性物质在柜体内聚集，减少挥发性物质浓度预防火灾。
41.本实施例中，控制装置内置有软件管理系统，该软件管理系统，可利用现有技术开发编程，其实现的存取货管理数据存储、记录的过程均为现有技术，另外，可具有手机app客户端，还可以具有电脑客户端。根据rfid读码器的读取结果，且移动机构和夹持机构在控制装置的控制下，能够完成化学品的自动入库、出库、归还并精准记录，可同时满足不同课题组同时领取同一品种化学品的需求，大大提高化学品的出入库效率，有效节约人力物力。
42.在一个实施例中，移动机构14包括：两条竖向组件141、横向组件142和移动滑块143；横向组件142两端分别与竖向组件141滑动连接；移动滑块143套设在横向组件142上，且与横向组件142滑动连接；
43.其中，竖向组件141和横向组件142均由丝杠(图中未示意)和与丝杠驱动连接的伺服电机144构成；伺服电机144与控制装置2连接；在移动滑块143下方固定安装有移动仓145，由顶板、底板和左右侧板构成；移动仓底板上设有与控制装置2连接的称重传感器146，可以选择精度较高的传感器，比如精确到0.01g可满足需求。
44.该移动机构初始位置可位于存取货窗口，便于存货到储物格，同时可称取存货的重量传送到控制装置，进行记录和登记；当接收到取货的指令时，可移动到储物格位置，同时夹持机构也移动到相应位置，将该储物格内的试剂瓶传送到移动机构，然后移动到存取货窗口，等待操作人员领取。
45.夹持机构16与移动机构14的结构类似，二者的执行动作指令可完全相同，在控制装置的控制下，比如发出存取货的指令后，二者执行相应的动作指令。不同之处，在于夹持机构16的移动滑块在面向储物格151的一面上安装有夹持部161、伸缩部162和驱动部163；夹持部161安装在伸缩部162顶端，夹持部可专用于夹持试剂瓶；驱动部163与控制装置2连接，用于控制伸缩部162收缩或伸展。比如，当伸缩部162为丝杠时，驱动部163为伺服电机；当伸缩部162为液压伸缩杆时，驱动部163为液压泵。本实施例中，还可以使用其他实现伸缩可控的技术手段，对此不做限定。
46.在一个实施例中，为了加强管理，柜体1顶部还安装有监控探头4；监控探头4与控制装置2连接，拍摄范围覆盖柜门开闭区域。
47.该控制装置具有通讯接口和触摸显示屏，用于人机交互，比如可选用14寸电容触摸屏，分辨率：1920*1080；通讯接口选用rj45，rs232,usb或wifi无线模块。在触摸显示屏的上方还设有人脸识别摄像头21，下方设有机械按键区22和指纹输入区23。
48.柜体1内还设有与控制装置2连接的温湿度传感器、烟雾传感器和报警设备。
49.本实施例中，人脸识别摄像头、机械按键区和指纹输入区，可以杜绝没有权限的人触碰危化品的可能性，避免了被他人冒领和不规则操作，监控探头可以记录领取人的操作影像，从而使管理者可以实时了解危化品使用状况及相关使用人员信息；另外，该柜体内设有的称重传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和报警设备等，不仅可以了解化学药品的重量信息、还可以了解柜体内部的温湿度参数，当超过阈值则可实现报警；提高了化学品柜的自
动化和智能化。
50.自动出入库化学品柜，可安全地存放有害的化学物质，以减少发生灾害的风险，同时保护工作人员和设备；比如，当柜体产生剧烈震动、指纹输入连续输错3次，或继续按键输入密码连续输错3次，报警设备则会发出轰鸣声自动报警，报警时间将持续30秒左右，如想立即解除报警，输入正确密码即可。
51.在一个实施例中，为了便于实现自动取货，在靠近存取货窗口13处还安装有二维码扫描器18；二维码扫描器与控制装置2连接。
52.下面从领取和入库两个部分介绍本实用新型提供的自动出入库化学品柜的工作原理：
53.领取管理：比如：领取人通过手机app、电脑登陆或通过控制装置2登陆，可申请所需化学品类别、领取量等信息，管理员审批通过后自动生成二维码或通过与控制装置2连接的打印机输出带有二维码的纸条；上述控制装置2可与手机app、电脑软件系统通讯连接。
54.领取人手持二维码的纸条或打开手机app显示的二维码，在该自动出入库化学品柜的存取货窗口处进行被扫码，启动出库程序，根据二维码存储的出库信息，移动机构和夹持机构同时移动到指定化学试剂瓶所在的储物格，夹持机构将化学试剂瓶传送到移动机构上，移动机构再将其送至存取货窗口，并自动记录出库是带皮重量。归还时，领取人将化学试剂瓶送回存取货窗口，比如通过app点击归还、电脑端点击归还或通过控制装置点击归还，当将其放入到存取货窗口时，rfid读码器识别化学试剂瓶上的rfid标签，确认其应存储的位置；称重传感器自动称量归还时带皮重量，差减计算出实际使用量并传至控制装置，然后自动将化学品归位。
55.入库管理：大量化学品入库时，管理员可将柜门打开手动存放并在手机app、电脑端或控制装置2中记录。少量化学品入库时，可直接放在存取货窗口的移动机构上，点击入库，软件管理系统自动记录入库重量，给出化学试剂瓶编号，并存放于同类化学品所在位置。若为新增化学品，可通过手机app、电脑端或控制装置2设置指定位置。然后软件管理系统自动记录、统计人员信息、出入库时间、种类、量等相关信息，并可定期统计及导出。
56.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。