专利名称：自动银行保管箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种银行保管箱，特别是一种利用微型计算机控制的自动银行保管箱，适用于银行办理客户存放现金、票证、金银手饰、文件资料等保管箱业务。
现在各银行使用的保管箱，其基本形式可归结为保管盒、挡板加门锁的形式，即将许多个保管盒搁置于盒架上，每个盒架前安装一块挡板，挡板上装上门锁，使用时将钥匙插入门锁即可打开门板取出保管盒。这样的保管箱若安放在银行大厅中由每个客户使用，为加强保管箱的安全性，必须增加保管箱的强度，使用更好的材料，盒架加粗、挡板加厚、换成精密门锁、保管盒再加小锁等等措施，但也未必能使客户有信心存放贵重物品，更因为保管箱的每个钥匙客户在使用时有可能出现私配等情况，无疑会给以后的客户增加心理上的担心，既使每个客户使用完后银行就更换门锁，这样明显地增加了使用费用，也不一定能挽回客户的安全感；若是安放在银行库房中由银行职员统一存放，这种没有登记具体物品凭证的业务又有几个人敢来办理？总之，这种保管箱存在着许多缺点，使银行的保管箱业务不能按预计的顺利开展。
本实用新型的任务就是要提供一种安全的、现代化的银行保管箱，抛开普通保管箱机械锁、机械门的做法，使用微型计算机控制整个保管箱系统，目的要使客户有信心、有安全感地在银行存放物品，提高银行的服务质量，增强银行的竞争实力。
本实用新型是这样实现的坚固密封的金属外壳只留有保管盒可以进出的通道，内部的保管盒架上放置许多个保管盒，盒与盒之间留有可供机械手臂插入的间隙，微型计算机控制的一套机械装置可沿着导轨带动机械手臂作三个方向的运动，取送保管盒由进出口通道进出。客户通过留在保管箱壳外的键盘和显示器实现人机对话。微型计算机根据客户键入的保管盒号码和口令密码，并读入客户的磁卡信息，判别客户的合法性，若正确无误则发出取送命令，驱动机械手臂运转，并根据检测到的定位信号和穿孔识别信号，精确地控制机械手臂作取送盒动作，并确保取送盒的正确性和快速性。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的机械结构示意图。
图2是本实用新型的电气系统结构原理图。
图3是本实用新型的双向控制直流伺服电机控制原理图和工作状态真值表。
图4是本实用新型的双向控制直流伺服电机驱动系统原理图。
图5是本实用新型的软件流程框图。
参照
图1，XY坐标平面为水平平面，Z方向为垂直方向，保管盒架[1]沿X方向摆放，架上沿Y方向放置许多个保管盒[2]，保管盒之间留有一定的间隙供机械手臂[3]伸入，使其能够做取放盒动作。在水平面上铺设X方向导轨[4]，Y方向导轨[5]在电机的驱动力作用下只能沿X方向导轨[4]作相对运动，同样，Z方向导轨[6]只能沿Y方向导轨[5]、机械手臂[3]只能沿Z方向导轨[6]作相对运动。这样，在三个方向电机的驱动力作用下，机械手臂[3]就可以在X、Y、Z三个方向作运动，把保管盒[2]从保管盒架[1]上取出，通过密蔽的保管箱上的出口进出口通道[7]送到保管箱外，或者从进出口通道[7]接入保管盒[2]，送到对应位置的保管盒架处。为了减少取送盒的平均时间，进出口通道[7]宜做在保管箱外壳的中部。机械装置的结构及原理这里不再赘述。
参照图2，考虑到本实用新型在使用时电源、温度、湿度等环境不一定能够满足普通微型计算机的要求，在此采用了工业控制微型计算机IPC，并且为了保证市电停电后本实用新型可继续使用，在市电和电气系统之间加入了不间断电源UPS。驱动电机使用较小功率的直流伺服电机，调速方式采用脉冲宽度调速，工控机通过输入/输出(I/O)接口发出脉冲宽度控制信号，驱动电路将脉冲宽度波形进行放大，以便用来提供控制直流伺服电机定子电压接通或断开的开关信号，电子开关在此信号作用下接通或断开，使电机运转。为了使机械手臂定位于某一保管盒架前，对应于每一个保管盒架的中心位置，在X方向导轨和Z方向导轨的一侧分别排放一个定位孔，机械手臂在XZ平面运动时，每经过一个定位孔，光电开关就产生一个脉冲信号，经整形和输入/输出接口后传送到工控机内部，工控机根据此定位信号便可作精确的定位动作。为防止光电开关误漏等情况发生，出现从其它保管盒架位置取送保管盒的严重错误，确保本系统的安全性，在每一个保管盒架旁留有一排Y方向的识别穿孔(穿孔的位数N满足2N-3≥总保管数，N中有一个开始位，一个停止位，一个校验位)，机械手臂在做插入盒与盒间隙动作时扫描识别穿孔，识别穿孔信号经光电开关和输入/输出接口后进入工控机，与客户键入的保管盒号比较，若正确则继续执行下一步动作，若错误则根据穿孔识别信号计算出正确的保管盒的位置参数，然后再调整机械手臂。对于定位信号和穿孔识别信号，采用非屏蔽中断处理方式，以减少CPU查询等待的时间，增加取送盒的速度。磁卡读写器主要用于读取或改写客户的磁卡信息，以便更准确地判断出是否为合法的客户；对于有人试探性地键入口令密码或插入磁卡多次且不正确，声光报警器可根据实际情况报警提示。
参照图3，当开关SW1和SW4闭合时，直流电机全速正转，当开关SW2和SW3闭合时，电机全速反转，当SW2和SW4闭合时，电机绕组被短路，马达处于刹车工作状态，当所有的开关全部打开，电机将自由滑行。为减少控制电机的信号线数，使用两根信号线P0、P1，译码后变成四个信号控制SW1～SW4开关。
参照图4，从输入/输出接口出来的两个控制信号经锁存器74LS125后控制四个晶体管开关SW1～SW4，再驱动四个功率放大管T1～T4，其中T1、T3为PNP型，T2、T4为NPN型。当P0=0,P1=1时，由于锁存器74SL125中的4#三态门是打开的，所以P1经4#三态门使开关SW4闭合，同时，2#门输出端也为“0”，所以1#门的控制端亦为“0”电平，因此，1#三态门打开，SW1闭合，从而带动驱动器使电机正转。当P0=1,P1=0时则74SL125中的2#、3#三态门打开，使SW2、SW3接通，电机反转。同理，控制P0、P1的电平，可控制电机刹车和滑行。采用脉冲宽度调速方式，即控制P0、P1高低电平的时间比率，控制电机接通和断开的时间来控制电机的转速，以达到电机平稳启动和停止。
参照图5，由于本实用新型的软件需要直接控制硬件电路，又考虑到编程的简便，故采用C语言编写。需要说明的是，定位信号的处理使用中断处理方式，CPU开中断后，每一个X轴或Z轴的定位信号脉冲均产生一次中断，中断处理程序根据脉冲信号将相应的位置参数加1或减1，计算出正确的保管盒架位置，然后返回到主程序。
整流及滤波电路的原理很简单，其它部件均为模块化结构，可整块购买，这里都不再赘述。
权利要求1.一种用微型计算机控制的自动银行保管箱，其特征是保管盒[2]搁置于密蔽金属外壳中的保管盒架[1]上，机械手臂[3]在微机及其它电路控制下的机械装置的带动下，可沿着三个方向的导轨[4]、[5]、[6]作精确运转，由进出口通道[7]取送保管盒进出保管箱；由UPS供电的微型计算机使用键盘和磁卡读写器作为输入输出设备，在判断客户的口令密码和磁卡信息正确无误后，驱动直流伺服电机运转，带动机械手臂动作，并根据导轨侧的定位信号和保管盒架旁的穿孔识别信号米取送具体的某个保管盒
2.根据权利要求1所述的自动银行保管箱，其特征是对应于每一个保管盒架的中心位置，在X方向导轨和Z方向导轨的一侧分别排放一个定位孔，机械手臂[3]在XZ平面运动时，每经过一个定位孔，光电开关就产生一个定位脉冲信号；在每一个保管盒架旁留有一排Y方向的识别穿孔以确保具体的某个保管盒；对于定位信号和穿孔识别信号，CPU采用了中断处理方式来减少查询等待的时间。
3.根据权利要求1所述的自动银行保管箱，其特征是通过键盘输入或更改口令密码，通过磁卡读写器读取或改写磁卡信息；微机在判读双重密钥全部正确的情况下，才执行取送命令
4.根据权利要求1所述的自动银行保管箱，其特征是在交流电和电气系统之间加入了不间断电源UPS；驱动电机采用直流伺服电机，脉中宽度调速方式。
5.根据权利要求1所述的自动银行保管箱，其特征是保管盒[2]搁置于密蔽金属外壳中的保管盒架[1]上，进出口通道[7]宜做在保管箱外壳的中部，保管盒与保管盒之间留有可供机械手臂插入的间隙。
专利摘要本实用新型提供了一种新颖的自动银行保管箱,其特征是保管盒搁置于密蔽金属外壳中的保管盒架上,由UPS供电的微型计算机驱动直流伺服电机运转,控制一套机械装置,带动机械手臂在XYZ三个方向上作精确运转,由进出口通道取送保管盒进出保管箱。并且在保管盒与保管盒之间,留有可供机械手臂做取送动作的间隙。本实用新型适用于银行办理客户存放现金、票证、金银手饰、文件资料等保管箱业务。
文档编号E05G1/00GK2345657SQ9620027
公开日1999年10月27日 申请日期1996年4月8日 优先权日1996年4月8日
发明者王海 申请人:王海