[發明專利]一種帶機器視覺的箱格控制機電裝置

在審

• 申請號: 201410359430.2
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN105278360A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 趙武敏
• 申請（專利權）人: 趙武敏
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;A47F10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及電控儲物柜領域，尤其涉及具備一定智能的帶箱格空滿探測的電控儲物柜的控制機電裝置。

背景技術：

在目前的使用的儲物柜或者寄包柜系統中，按照箱格是否有空滿檢測來探測箱格內是否有寄放來區分，可以分為不帶空滿檢測和帶空滿檢測2種大類.而帶空滿檢測的儲物柜，檢測方式有以下幾種：機械(擋桿或者擋片或者探測金屬絲等機械敏感結構)檢測、光學(紅外線或者可見光)單點或者單線檢測、光學(紅外線或者可見光)光柵檢測、稱重檢測、聲波(或者超聲波)探測等等。

以上這些技術，在應用到儲物柜或者寄包柜系統應用中，往往存在成本高、生產加工不便、檢測不靈敏、存在檢測盲點、容易損壞或者受干擾、維修技術要求高等問題，這些問題妨礙了儲物柜或者寄包柜系統在箱格檢測方面的實際功能應用實施。在儲物柜或者寄包柜系統對箱格內的物品檢測方面，目前還沒有廠商可以提供非常理想的、具備高準確度的和合適成本的解決方案。目前廣泛使用的設備往往只能從箱格開門次數上來邏輯斷定箱格的空滿狀態。

在目前的使用的儲物柜或者寄包柜系統中，箱格的門開關控制基本都是采用電磁鐵對鐵棒或者鐵芯等材料產生電磁吸力，這個吸力作為動力源再去推動或者觸發機械結構做出鎖定機構解鎖操作。由于機械生產和安裝的精度問題，電磁鐵往往需要比較大的電流來產生足夠強的吸力力量來保證能克服機械誤差產生的阻力，從而確保動作的可靠性。由于電磁鐵線圈的特性，這個電流的大小與實際機械摩擦力大小沒有實際關系，是一個固定值，而廠家往往為了保證動作可靠性，將這個線圈電流值設計得比較大。過大的電磁鐵動作電流會產生比較大的電磁脈沖干擾和熱量，不利于機器設備的穩定和可靠運行。

在目前的使用的儲物柜或者寄包柜系統中，對數個箱格的門開關控制驅動和空滿探測往往需要一個控制單元來做控制，這個控制單元負責數個箱格的門開關驅動以及門開關等探測信息的匯總，并對上級設備提供數字化的通信。這造成系統架構層次過多，柜內走線復雜，線纜數量多種類多，潛在故障點多，維護不易等問題。

本發明內容：

本發明的目的是提供一個新的適用于儲物柜或者寄包柜的箱格控制機電裝置，該裝置具有準確的箱格空滿檢測功能；能在比較小的工作電流峰值功率指標下工作；并且在遇到阻力時，能提供較大的機械動作力量輸出，保證機械動作可靠完成；該裝置可以具備智能化的自動過流過載保護等功能；該裝置只需要非常少的連線，精簡了線纜要求；該控制裝置具備完善的通訊能力，可以不需要額外的控制單元即可與上級設備進行數字化通信。

為了解決背景技術中箱格探測準確度的問題，本發明采用機器視覺技術，利用攝像頭對箱格內部進行圖像采集，并與參考空格圖像進行比對。

為了解決背景技術中箱格門開關控制的眾多缺點，本發明采用直流電動機結合蝸輪蝸桿或者齒輪組等機械傳動結構進行變速，利用蝸桿齒輪組改善動力裝置的工作行程，從而減小對動力源的最大力量輸出要求；同時，利用直流電動機工作電流隨負載阻力大小變化并具有非常大的扭矩輸出范圍的特性，在阻力正常電機無須大扭矩的情況下，電機工作電流很小；而當電機運行遇到阻力時，由于直流電機的扭矩特性，工作電流會增加，扭矩會變大從而克服阻力。這樣，既能減少不必要的發熱和功率消耗，又能在需要的時候提供大扭矩輸出保證機械動作的運動效果。

為了解決背景技術中系統架構復雜的問題，本發明采用一體結構，將單個箱格的相關機械和電子元件安裝在同一個單體內，減少布線數量，簡化布線種類，從系統結構上增加維護便捷程度和可靠性。

本發明采用如下技術方案：它是由電機1、齒輪組2、鎖定結構組合機械3、攝像頭4、控制板5、數個傳感器6組成；電機1是與齒輪組2連接；齒輪組2是與電機1和鎖定結構組合機械3連接；攝像頭4與控制板5相連；數個傳感器6與控制板5相連，并由鎖定結構組合機械3在若干合適的位置對其進行觸發。

所述電機1，是具備電控動力輸出設備，可以使用各種形式的有刷和無刷電機。其主要作用是在控制板5的驅動下，將電力轉化為機械動力，推動齒輪組運動。

所述齒輪組2，是具備高轉速到低轉速轉換的齒輪組，可以使用各種形式的齒輪組合。其主要作用是將電機的低扭矩高轉速的機械運動，轉換成高扭矩低轉速的機械運動。齒輪組2的實際實現可以是齒輪對、齒輪組對、蝸輪齒輪對、蝸輪對等各種組合，材質可以是各種金屬或者非金屬的組合。