一种工具智能管理装置及方法与流程

本发明涉及工具管理领域，尤其涉及一种工具智能管理装置及方法。

背景技术：

目前国内外工具均归为易耗品管理，管理能力弱、效率低，不具备工具定责、工具过程使用记录、遗失情况无法追溯等能力。

现场工具使用存在种类多、数量大、错拿、错放、遗失、责任不清等情况，造成工具管理困难，需要配备专人管理，工具遗失在产品中的事故多有发生，造成产品故障以及生产成本增加等痛点。使用部门负责工具统计以及采购，无法分辨工具遗失、磨损等情况，由于工具遗失在产品中的事故经常发生，给产品安全带来很大隐患。

现在市场上推出的工具车、工具箱等仅为机械锁控制，存在无法定位工具齐套、工具与使用者无法绑定、责任不清等缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的工具错放、遗失、责任不清等缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何精准、有效地进行工具管理。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种工具智能管理装置，包括：主控单元、供电单元、扫描器、总开关、多层抽屉、工具状态监测板、多个微动开关、电子锁、以及电子锁控制板，其中，

所述主控单元中安装有控制软件，实时监测工具状态；

所述供电单元为所述工具智能管理装置提供电力；

所述扫描器为二维码扫描器，其电连接至所述主控单元，所述扫描器进行二维码/条形码的识别并上传识别信息至所述主控单元；

所述总开关供使用者启动或关闭所述工具智能管理装置；

多层抽屉由上而下进行设置，抽屉内设置有用于放置工具的多个工具槽，所述工具状态监测板为多个，分别安装于多层抽屉上，均电连接至所述主控单元；多个微动开关分别设于所述工具槽的底部，分别电连接至所在抽屉的工具状态监测板；

所述电子锁为多个，分别安装于多层抽屉上，均电连接至所述电子锁控制板，所述电子锁控制板电连接至所述主控单元。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

可选地，所述微动开关用薄膜开关或接近开关代替。

优选地，还包括应急开锁装置，所述应急开锁装置供使用者在突然断电时打开所述电子锁。

优选地，还包括工具状态指示灯，所述工具状态指示灯分别设于多层抽屉的外侧，电连接至所在抽屉的工具状态监测板，以供使用者通过指示灯的亮灭和/或颜色了解指示灯所在抽屉内的工具状态。

优选地，还包括壁挂箱，所述壁挂箱设于所述工具智能管理装置的侧壁上，安装有电子锁，该电子锁电连接至所述电子锁控制板。

优选地，还于工具槽中放置无线扭力扳手，实时上传数据到外部的控制主系统。

优选地，还包括顶层置物盒，所述顶层置物盒设于多层抽屉上方。

进一步地，所述主控单元为设有触摸屏的主控板，或，安装windows系统或android系统的工控机或一体机。

进一步地，所述供电单元为可供电连接至220v市电的适配器，或蓄电池。

本发明还提供一种工具智能管理方法，使用上述工具智能管理装置，所述管理方法包括如下步骤：

s01：开始；

s02：总开关开启；

s03：主控单元启动，运行控制软件；

s04：检测到使用者使用二维码扫描登录；

s05：主控单元判断使用者权限是否为管理员；若是，则进入s06；若否，则进入s11；

s06：确认使用者可进行的操作，在使用者操作之后，进入s07；

s07：工具状态监测板和电子锁控制板上传状态至主控单元；

s08：主控单元实时显示工具和电子锁状态；

s19：退出使用；

s10：请使用者确认是否需要继续；若是，则返回s04；若否，则进入s15；

s11：主控单元判断使用者权限是否为工人；若是，则进入s12；若否，则进入s14；

s12：根据工人需要取用的工具，打开所在抽屉的电子锁；

s13：工人取用工具；然后进入s07；

s14：主控单元的软件界面显示无权操作，电子锁不动作；然后进入s10；

s15：主控单元关闭，退出控制软件；

s16：总开关关闭；

s17：结束。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1、利用智能感知每个工具，运用数据采集、数据记录、数据分析等计算机智能手段，监控每个工具的使用情况，将工具与使用者进行绑定，实时追溯工具使用状态；

2、智能化高，安全指数高，可靠性高，可控指数高，监测工具种类兼容性强，且对于特殊工具可定制槽位；

3、通过设置工具槽和微动开关来感测工具状态，与现有技术中往工具上粘贴二维码等标签的操作相比，不需要对工具作任何添加设置，省下了多余的步骤。

附图说明

图1为本发明的工具智能管理装置的机械结构图；

图2为本发明的工具智能管理方法的步骤流程图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：

1——设有触摸屏的主控板；2——电量显示器；3——扫描器；4——总开关；5——顶层置物盒；6——第一层抽屉；7——第二层抽屉；8——第三层抽屉；9——第四层抽屉；10——第一层抽屉工具状态指示灯；11——第二层抽屉工具状态指示灯；12——第三层抽屉工具状态指示灯；13——第四层抽屉工具状态指示灯；14——壁挂箱；15——应急开锁装置；16——锂电池；17——第一层抽屉工具状态监测板；18——第二层抽屉工具状态监测板；19——第三层抽屉工具状态监测板；20——第四层抽屉工具状态监测板；21——电子锁控制板；22——微动开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

请参照图1所示，其为本发明的工具智能管理装置的机械结构示意图。所述工具智能管理装置可设计为一箱体或柜体，为了方便装置挪动，可在箱体或柜体下设车轮/万向轮，为了方便使用者拖动或推动，则可在箱体或柜体一侧设把手等，或者，也可以设计成便携式，这些设计均为现有技术，本领域技术人员可根据实际需求灵活设计，此处不再赘述。

本发明的工具智能管理装置包括：设有触摸屏的主控板1、电量显示器2、扫描器3、总开关4、顶层置物盒5、第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8、第四层抽屉9、第一层抽屉工具状态指示灯10、第二层抽屉工具状态指示灯11、第三层抽屉工具状态指示灯12、第四层抽屉工具状态指示灯13、壁挂箱14、应急开锁装置15、锂电池16、第一层抽屉工具状态监测板17、第二层抽屉工具状态监测板18、第三层抽屉工具状态监测板19、第四层抽屉工具状态监测板20、电子锁(图未示)、电子锁控制板21以及多个微动开关22，其中，

所述设有触摸屏的主控板1为面板上嵌设触摸屏的主控单元，所述电量显示器2、扫描器3和总开关4亦嵌设于主控板1的面板上，由此，使用者可通过触摸屏、扫描器和总开关，与主控板1进行人机互动，获知状态信息，然后进行接下来的操作；其中，所述电量显示器2电连接至所述锂电池16，用于显示所述锂电池16的剩余电量，以便使用者随时掌握电池电量情况，及时充电或更换；所述扫描器3为二维码扫描器，其电连接至所述设有触摸屏的主控板1，用于进行二维码/条形码的识别并上传识别信息至主控板，所述二维码/条形码可以打印到使用者的工牌上，也可以保存在使用者的手机里，能刷、能识别即可，具体实施时可灵活设计；所述总开关4供使用者启动或关闭本发明的工具智能管理装置。

所述设有触摸屏的主控板作为本装置的大脑，用于调度各个功能模块/元件，运行控制软件，实时监测工具状态；所述控制软件提供使用者的信息配置、配置保存读取、工具使用记录等功能，以及电子锁的控制功能，界面友好，简单易于操作；软件充分考虑到实际操作的习惯，提供两种权限的选择：可选择管理员权限和一般用户权限，拥有管理员权限的人员，可以查看所有人员的工具使用记录、对所有使用人员的信息进行配置等；一般用户权限的人员，只能操作自己的相关信息，不能查看工具使用记录、无权修改权限等；在实际应用中，设有触摸屏的主控板可选用安装windows系统或android系统的工控机或一体机代替。

所述顶层置物盒5、第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8以及第四层抽屉9由上而下设置、构成上述箱体或柜体，所述顶层置物盒5不安装电子锁，是使用者目前或接下来的一段时间内经常使用的工具的放置位置，属于工具临时搁置区；优选地，第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8以及第四层抽屉9的高度由小至大，用于分别放置型号由小到大的工具，例如各种套筒、扭力扳手以及手电钻等等；于此处设置四层抽屉仅为示例，本领域技术人员可根据需求增加或减少抽屉层数；此外，顶层置物盒为可选结构。

所述第一层抽屉工具状态指示灯10、第二层抽屉工具状态指示灯11、第三层抽屉工具状态指示灯12以及第四层抽屉工具状态指示灯13分别设于所述第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8以及第四层抽屉9的外侧，电连接至所在抽屉的工具状态监测板，以供通过指示灯的亮灭和/或颜色令使用者能够对工具状态一目了然；例如可设定为：每层抽屉上的指示灯是一款双色灯，监测到所有工具都到位时亮绿灯，只要有一个工具没有放置到位置上即亮红灯；

所述第一层抽屉工具状态监测板17、第二层抽屉工具状态监测板18、第三层抽屉工具状态监测板19、第四层抽屉工具状态监测板20分别安装于所述第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8以及第四层抽屉9上，电连接至所述设有触摸屏的主控板1；需要进行说明的是：第一～第四层抽屉工具状态监测板是用于进行状态监测的电气元件，具体安装位置可根据实际情况进行灵活设置，例如可设于抽屉内侧后端，或设于抽屉内侧前端，亦可设于抽屉外侧后端，均可；

所述壁挂箱14设于本发明的工具智能管理装置的侧壁上，一般用于放置瓶装工具，但不限于此；所述壁挂箱优选设于所述把手的对侧；

所述应急开锁装置15供使用者在突然断电时打开所述电子锁(图未示)，所述电子锁与所述第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8、第四层抽屉9以及壁挂箱14一一对应进行设置并控制，即，在本实施例中设置5把电子锁；正常使用时，电子锁用于开启或关闭顶层置物盒/抽屉/壁挂箱，万一突然断电，则使用应急开锁装置开启电子锁；电子锁和应急开锁装置皆为市场在售产品，此处不多赘述；

所述锂电池16用于为本发明的工具智能管理装置提供电力，由于不需要进行人工操作，所以优选安装于本发明的工具智能管理装置底部；作为提供电力的供电模块，除可使用锂电池等蓄电池之外，本发明的工具智能管理装置还可通过适配器连接至220v市电；

多个所述电子锁分别电连接至所述电子锁控制板21，所述电子锁控制板21电连接至所述设有触摸屏的主控板1；所述电子锁控制板21一方面监测所述电子锁的开关状态并上传至所述主控板1，另一方面根据使用者对主控板下达的指令、通过控制继电器的通断来控制所述电子锁开锁或关锁，进而控制抽屉或壁挂箱的开关；由于不需要进行人工操作，所以所述电子锁控制板优选安装于本发明的工具智能管理装置底部；

多个微动开关22分别安装于所述第一层抽屉6、第二层抽屉7、第三层抽屉8以及第四层抽屉9的底部，分别电连接至所在抽屉的工具状态监测板；本发明的工具智能管理装置使用的微动开关是一种重力传感器，在第一～第四层抽屉中设置工具槽，所述微动开关安装于所述工具槽下方，由此，放置工具时，微动开关感测到被施加了重力，拿起工具时，微动开关感测到被施加的重力消失，微动开关实时地将感测到的状态发送至所在层的抽屉工具状态监测板，进而发送信息至设有触摸屏的主控板，最终将工具状态呈现给使用者；

与现有技术中往工具上粘贴二维码等标签的操作相比，本发明的工具智能管理装置使用微动开关的优点在于：1)作为感测元件，微动开关安装在装置中，而不是安装在工具上，这样便不需要对工具作任何添加设置(往工具上粘贴二维码等)，省下了多余的步骤，节约人力、物力；2)工具在生产中属于“消耗品”，可能每隔一段时间就需要淘汰旧工具、更换新工具，由于本发明的微动开关安装在装置中，所以更换新工具对感测元件没有影响，进一步省下了每隔一段时间需要重贴二维码的操作步骤；3)生产中使用的工具有些是小型号工具，本就体积不大，更没有多余的位置用于粘贴二维码等标签，本发明则不存在此种缺陷，对于质量轻外形较小的套筒或质量重外形较大的扎带枪等都可进行监测。

所述微动开关也可以选用薄膜开关、接近开关等传感器来代替，本领域技术人员可综合参考工具槽形状大小、传感器造价等因素选用最优元件；

进一步可选地，于工具槽中放置无线扭力扳手，由此可实时上传数据到外部的控制主系统。

接下来，请参照图2所示，其为本发明的工具智能管理方法的步骤流程图；所述管理方法包括如下步骤：

s01：开始；

s02：总开关开启；

s03：设有触摸屏的主控板启动，运行控制软件；

s04：根据工具存放状态点亮相应抽屉上的指示灯；需要进行说明的是，指示灯为可选元件，所以，若不设置指示灯，则无此步骤；

s05：检测到使用者使用二维码扫描登录；

s06：主控板判断使用者权限是否为管理员；若是(y)，则进入s07；若否(n)，则进入s12；

s07：确认使用者可查看使用记录/管理相关操作/打开工具箱等；其中，“相关操作”例如可为：对使用者的权限进行设定，或者，设定工具的有效状态，例如有些工具丢了，暂时还没有补货，可以将该工具的状态设置为“空置”，这样就不去监测这个工具是否到位了；在使用者操作之后，进入s08；

s08：状态监测板和电子锁控制板上传状态至主控板；具体地，使用者开启电子锁，电子锁控制板将电子锁开启的状态上传至主控板；使用者拿取或放置工具，所在抽屉的状态监测板将工具状态上传至主控板；

s09：主控板的触摸屏上实时显示工具和电子锁状态；

s10：退出使用；

s11：请使用者确认是否需要继续；若是(y)，则返回s05；若否(n)，则进入s16；

s12：主控板判断使用者权限是否为工人；若是(y)，则进入s13；若否(n)，则进入s15；

s13：根据工人需要取用的工具，打开所在抽屉的电子锁；

s14：工人取用工具；然后进入s08；

s15：主控板的触摸屏上的软件界面显示无权操作，硬件(电子锁)不动作；然后进入s11；

s16：设有触摸屏的主控板关闭，退出控制软件；

s17：总开关关闭；

s18：结束。

本发明利用微动开关智能感知每个工具，对工具使用情况进行记录、追踪，避免工具错拿、错放、遗失在产品中等问题，解决工具管理难的现状；开发智能管理系统，对工具管理可视化、数据可追踪，解决了人工管理的效率低下的问题；运用数据采集、数据记录、数据分析等计算机智能手段，监控每个工具的使用情况，将工具与使用者进行绑定，实时追溯工具使用状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。