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一种带机器视觉的箱格控制机电装置制造方法及图纸

技术编号:12798866 阅读:68 留言:0更新日期:2016-01-30 20:09
本发明专利技术的目的是提供一个新的适用于储物柜或者寄包柜的箱格控制机电装置,它涉及电子箱柜控制领域。电机1与齿轮组2连接;齿轮组2与电机1和锁定结构组合机械3连接;摄像头4与控制板5相连;数个传感器6与控制板5相连,并对装置机械位置进行探测。该装置具有准确的箱格空满检测功能;能在比较小的工作电流峰值功率指标下工作;并且在遇到阻力时,能提供较大的机械动作力量输出,保证机械动作可靠完成;该装置可以具备智能化的自动过流过载保护等功能;该装置只需要非常少的连线,精简了线缆要求;该控制装置具备完善的通讯能力,可以不需要额外的控制单元即可与上级设备进行数字化通信。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及电控储物柜领域,尤其涉及具备一定智能的带箱格空满探测的电控储物柜的控制机电装置。
技术介绍
:在目前的使用的储物柜或者寄包柜系统中,按照箱格是否有空满检测来探测箱格内是否有寄放来区分,可以分为不带空满检测和带空满检测2种大类.而带空满检测的储物柜,检测方式有以下几种:机械(挡杆或者挡片或者探测金属丝等机械敏感结构)检测、光学(红外线或者可见光)单点或者单线检测、光学(红外线或者可见光)光栅检测、称重检测、声波(或者超声波)探测等等。以上这些技术,在应用到储物柜或者寄包柜系统应用中,往往存在成本高、生产加工不便、检测不灵敏、存在检测盲点、容易损坏或者受干扰、维修技术要求高等问题,这些问题妨碍了储物柜或者寄包柜系统在箱格检测方面的实际功能应用实施。在储物柜或者寄包柜系统对箱格内的物品检测方面,目前还没有厂商可以提供非常理想的、具备高准确度的和合适成本的解决方案。目前广泛使用的设备往往只能从箱格开门次数上来逻辑断定箱格的空满状态。在目前的使用的储物柜或者寄包柜系统中,箱格的门开关控制基本都是采用电磁铁对铁棒或者铁芯等材料产生电磁吸力,这个吸力作为动力源再去推动或者触发机械结构做出锁定机构解锁操作。由于机械生产和安装的精度问题,电磁铁往往需要比较大的电流来产生足够强的吸力力量来保证能克服机械误差产生的阻力,从而确保动作的可靠性。由于电磁铁线圈的特性,这个电流的大小与实际机械摩擦力大小没有实际关系,是一个固定值,而厂家往往为了保证动作可靠性,将这个线圈电流值设计得比较大。过大的电磁铁动作电流会产生比较大的电磁脉冲干扰和热量,不利于机器设备的稳定和可靠运行。在目前的使用的储物柜或者寄包柜系统中,对数个箱格的门开关控制驱动和空满探测往往需要一个控制单元来做控制,这个控制单元负责数个箱格的门开关驱动以及门开关等探测信息的汇总,并对上级设备提供数字化的通信。这造成系统架构层次过多,柜内走线复杂,线缆数量多种类多,潜在故障点多,维护不易等问题。本
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一个新的适用于储物柜或者寄包柜的箱格控制机电装置,该装置具有准确的箱格空满检测功能;能在比较小的工作电流峰值功率指标下工作;并且在遇到阻力时,能提供较大的机械动作力量输出,保证机械动作可靠完成;该装置可以具备智能化的自动过流过载保护等功能;该装置只需要非常少的连线,精简了线缆要求;该控制装置具备完善的通讯能力,可以不需要额外的控制单元即可与上级设备进行数字化通信。为了解决
技术介绍
中箱格探测准确度的问题,本专利技术采用机器视觉技术,利用摄像头对箱格内部进行图像采集,并与参考空格图像进行比对。为了解决
技术介绍
中箱格门开关控制的众多缺点,本专利技术采用直流电动机结合蜗轮蜗杆或者齿轮组等机械传动结构进行变速,利用蜗杆齿轮组改善动力装置的工作行程,从而减小对动力源的最大力量输出要求;同时,利用直流电动机工作电流随负载阻力大小变化并具有非常大的扭矩输出范围的特性,在阻力正常电机无须大扭矩的情况下,电机工作电流很小;而当电机运行遇到阻力时,由于直流电机的扭矩特性,工作电流会增加,扭矩会变大从而克服阻力。这样,既能减少不必要的发热和功率消耗,又能在需要的时候提供大扭矩输出保证机械动作的运动效果。为了解决
技术介绍
中系统架构复杂的问题,本专利技术采用一体结构,将单个箱格的相关机械和电子元件安装在同一个单体内,减少布线数量,简化布线种类,从系统结构上增加维护便捷程度和可靠性。本专利技术采用如下技术方案:它是由电机1、齿轮组2、锁定结构组合机械3、摄像头4、控制板5、数个传感器6组成;电机1是与齿轮组2连接;齿轮组2是与电机1和锁定结构组合机械3连接;摄像头4与控制板5相连;数个传感器6与控制板5相连,并由锁定结构组合机械3在若干合适的位置对其进行触发。所述电机1,是具备电控动力输出设备,可以使用各种形式的有刷和无刷电机。其主要作用是在控制板5的驱动下,将电力转化为机械动力,推动齿轮组运动。所述齿轮组2,是具备高转速到低转速转换的齿轮组,可以使用各种形式的齿轮组合。其主要作用是将电机的低扭矩高转速的机械运动,转换成高扭矩低转速的机械运动。齿轮组2的实际实现可以是齿轮对、齿轮组对、蜗轮齿轮对、蜗轮对等各种组合,材质可以是各种金属或者非金属的组合。所述锁定结构组合机械3,是具备锁止、释放能力的机械结构,如同常见的门锁的锁舌、锁帽配合等。通过锁定组合机械的适当运转,可以令锁定结构在不可强力分开的一体化结构和可以自由分离的2体结构之间来回转换。锁定结构组合机械3在实际实现上,可以是有各种不同的机械形状,例如勾、环、扣、爪、栓等等结构。所述摄像头4,是具备图像采集能力的机电元件。其图像采集能力定义为能以最低2X2以上点阵的分辨率对所覆盖范围内的光学图像进行采集并能将所采集的图像传递到控制板上。为了获得较好的采集效果,所述摄像头4可以具备一定的照明能力并在需要拍摄时根据实际情况打开照明。摄像头4的具体实现上,可以是包含一些光学元件的具备比较高图像采集质量的机电元件,也可以是基于成本考虑,用多个低成本的光电传感元件和光学元件以及相关附件组合组成的低分辨率图像传感采集组件。所述控制板5,是具备一定通讯能力,能与外界进行数字化有线或者无线通信;具备对电机1的驱动能力,能驱动电机1工作;具备对电机1的监控能力,能时时刻刻监控电机1的工作状态,并在电机1异常时,及时进行保护;具备外部电源和通信接入接口 8 ;具备数个传感器6的接入并能通过传感器探测到各探测点状态信息;具备对摄像头4传递过来的图像数据进行处理的能力。控制板5在实际实现上,是一块或者多块电路板的组合。所述数个传感器6,是由多个具备位置探测功能的传感器组成,其主要功能是对锁定结构组合机械3以及齿轮组2和箱格门以及其他具备机械位置、尺寸变化的地方进行传感探测。数个传感器6的实际实现可以是简单的接触式触点传感器,也可以是基于非接触技术的传感器。本专利技术的工作原理从各单元关系来说,可以如下描述:电机1是整个装置的机械动力源,提供机械操作动力,电机1通过驱动齿轮组2进行力矩转换后对锁定结构组合机械3进行操作;摄像头4与控制板5相连,对箱格内的情况进行视觉图像采集;数个传感器6对锁定结构组合机械3以及箱格门和其他与箱格相关的机械变化的状态进行采集,然后反馈到控制板5。控制板5根据数个传感器6和摄像头4的数据决定接下来的合适操作步骤,然后根据操作步骤通过对电机进行适当的驱动,从而实现各种机械动作。同时控制板时时刻刻对电机1的工作参数进行监控,并在电机1工作不正常时,及时切换电机的工作模式,进行有效的保护。本专利技术的工作原理从各个单元来说,分以下几个部分:箱格空满判断方面,当箱格处于无内容物时,控制板5通过摄像头4采集到箱格内部的视觉图像,与保存的标准图像比较并计算图像的差异大小,当计算出2个图像的差异小于阀值的话就可以判断是空箱。当箱格内有内容物时,摄像头4采集的图像与标准图像会有比较大的差异,控制板5据此判断是满箱。标准图像的确定是在设备维护时,在确定箱格为空情况下,通过人工介入操作某按钮或者通过通信端给出特殊命令当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种带机器视觉的箱格控制机电装置,其特征在于它是由电机1、齿轮组2、锁定结构组合机械3、摄像头4、控制板5、数个传感器6组成;电机1是与齿轮组2连接;齿轮组2是与电机1和锁定结构组合机械3连接;摄像头4与控制板5相连;数个传感器6与控制板5相连,并由相关所有机械运动部分在若干合适的位置对其进行触发。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵武敏
申请(专利权)人:赵武敏
类型:发明
国别省市:上海;31

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