新型自动分配空间的物品收发柜的制作方法

文档序号:16106667发布日期:2018-11-30 19:18阅读:254来源:国知局

本实用新型涉及自动控制领域,具体为一种新型自动分配空间的物品收发柜。



背景技术:

随着社会的发展,尤其是科学技术的进步,人们的生活得到了很大的改善与提高,尤其是物质生活,发生了翻天覆地的变化,人们在享受着日益丰盈的物质生活带来的幸福感的同时,网络信息化的时代,更加使得人们可以足不出户的就可以通过互联网进行网上物品浏览和选购,最后选购的物品通过速递公司送达家中。

在快速发展的今天,作为衡量工作效率的时间,随着高节奏社会的发展,显现的越来越珍贵;大量的网购等订单,使得人们省去了逛实体店的时间,而速递员为了能够及时的将物品送达收件方,减少因为上门服务送件无人而浪费的时间,通常会选择在收件人楼下或附近的快递柜进行暂时存放,并通过短信息提示收件人,凭取件号码或移动终端进行取件,大大提高了物品送达效率。

然后,无论从如今遍布楼宇的快递柜,还是到其他领域的许多自动服务的物品收发柜;多采用定式的固定格空间,每个固定格有自己的独立的柜门;这样的结构虽然成本低,但是由于收取的物件尺寸不确定,往往会导致小物件占据大空间,造成有限空间的浪费。

因此,改进现有物品收发柜体的结构,使其能够根据存放物件的体积大小,自动调节分配与其尺寸符合的存放空间,大大提高存粗空间利用率,是一个知道研究的问题。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术中存在的不足,本实用新型提供了一种能够检测存放物件尺寸,并根据其所需空间进行自动分配调节的物品收发柜。

本实用新型的目的是这样实现的:

新型自动分配空间的物品收发柜,包括柜体20,设置在柜体20前方的柜门23,所述的柜门23正前方设置有与柜体20连接的支撑板18,支撑板18与柜体20连接处设置有检测机构19;所述的柜体20内设置有受单片机4控制,且能够进行空间调节的隔板机构22;

所述的隔板机构22包括设置在柜体内部底侧的导向凹槽21,在导向凹槽21上方滑动的多块活动隔板221,活动隔板221底部固定有滑板223,滑板223底部设置有与柜体底面接触的同轴轮222和位于滑板223与导向凹槽21内的滚珠224;所述的同轴轮222的驱动轴225通过联轴器226与位于柜体内后方的隔板驱动电机227的输出轴连接;

所述的隔板机构22内设置有物品助推取件机构;所述的物品助推取件机构为设置在后方的智能推杆机构或者设置在活动隔板221上的手动机构;

所述的手动机构包括设置在靠近门侧的拉环228,拉环连接设置在活动隔板221上的取物直角杆件229;取物直角杆件229的杆体位于活动隔板221开设的滑动槽内,与杆体垂直的勾件位于活动隔板221侧后方;

滑动槽靠近拉环处为全封闭式槽,后方为U形开口槽;

所述的新型自动分配空间的物品收发柜的控制电路,包括单片机4,与单片机4连接并受其控制的检测机构和柜体控制电路;

所述的单片机4连接直线电机3、第一光敏电阻1和第二光敏电阻2,以及柜体用电机控制电路;所述的第一光敏电阻1和第二光敏电阻2通过转换模块5与单片机4连接;

所述的柜体用电机控制电路包括与左开门电机12连接的第一电机驱动电路6、与右开门电机13连接的第二电机驱动电路7、与1号隔板电机14连接的第三电机驱动电路8、与2号隔板电机15连接的第三电机驱动电路9、与3号隔板电机16连接的第三电机驱动电路10和与4号隔板电机17连接的第三电机驱动电路11;

所述的隔板电机分别对应设置在与滑杆27连接的驱动滑块24上;所述的滑块之间设置有承重线26和与单片机4连接的电气连接线25;

所述的检测机构19包括直线电机3,设置在直线电机左端上侧第一光敏电阻安装处的第一光敏电阻1,以及设置在直线电机3驱动的丝杠192上滑动的电阻移动检测块193上的第二光敏电阻2;

所述的柜门23为左开门电机12和右开门电机13驱动的拉链门。

积极有益效果:本实用新型是基于单片机开发的可以自动分配空间的货柜,当按下存入启动按键后,单片机利用光敏电阻组成的检测机构检测货物的尺寸,当单片机检测到数据后,对数据进行处理并存储,控制隔板的电机带动隔板运行,产生一个与货物尺寸相对应的空间,将物品存入货柜后通过按键控制继续运行,以此类推将所有货物存入货柜中。当用户需要取出货物时,只需要按下与之相对应的取货码即可取出相应的货物。大大提高了有限空间内存储空间的利用率,进而提高了空间的周转效率,可以为人们的存储更多物品提供方便。

附图说明

图1为本实用新型的简易电路原理图;

图2为本实用新型的俯视结构示意图;

图3为本实用新型的隔板机构侧视结构示意图一;

图4为本实用新型的隔板机构主视结构示意图一;

图5为本实用新型的隔板机构侧视结构示意图二;

图6为本实用新型的隔板机构主视结构示意图二;

图7为本实用新型的柜门结构示意图;

图8为本实用新型的电机驱动控制机构图;

图9为本实用新型的检测机构结构示意图一;

图10为本实用新型的检测机构结构示意图二;

图11为本实用新型的直线电机驱动电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例,对本实用新型做进一步的说明:

实施例1

如图2所示,新型自动分配空间的物品收发柜,包括柜体20,设置在柜体20前方的柜门23,所述的柜门23正前方设置有与柜体20连接的支撑板18,支撑板18与柜体20连接处设置有检测机构19;所述的柜体20内设置有受单片机4控制,且能够进行空间调节的隔板机构22;

如图3、图4所示,所述的隔板机构22包括设置在柜体内部底侧的导向凹槽21,在导向凹槽21上方滑动的多块活动隔板221,活动隔板221底部固定有滑板223,滑板223底部设置有与柜体底面接触的同轴轮222和位于滑板223与导向凹槽21内的滚珠224;所述的同轴轮222的驱动轴225通过联轴器226与位于柜体内后方的隔板驱动电机227的输出轴连接;所述的隔板机构22内设置有物品助推取件机构;所述的物品助推取件机构为设置在后方的智能推杆机构;所述的手动机构包括设置在靠近门侧的拉环228,拉环连接设置在活动隔板221上的取物直角杆件229;取物直角杆件229的杆体位于活动隔板221开设的滑动槽内,与杆体垂直的勾件位于活动隔板221侧后方;滑动槽靠近拉环处为全封闭式槽,后方为U形开口槽;所述的新型自动分配空间的物品收发柜的控制电路,包括单片机4,与单片机4连接并受其控制的检测机构和柜体控制电路;

所述的单片机4连接直线电机3、第一光敏电阻1和第二光敏电阻2,以及柜体用电机控制电路;所述的第一光敏电阻1和第二光敏电阻2通过转换模块5与单片机4连接;

如图1所示,所述的柜体用电机控制电路包括与左开门电机12连接的第一电机驱动电路6、与右开门电机13连接的第二电机驱动电路7、与1号隔板电机14连接的第三电机驱动电路8、与2号隔板电机15连接的第三电机驱动电路9、与3号隔板电机16连接的第三电机驱动电路10和与4号隔板电机17连接的第三电机驱动电路11;

如图8所示,所述的隔板电机分别对应设置在与滑杆27连接的驱动滑块24上;所述的滑块之间设置有承重线26和与单片机4连接的电气连接线25;

如图9、图10所示,所述的检测机构19包括直线电机3,设置在直线电机左端上侧第一光敏电阻安装处的第一光敏电阻1,以及设置在直线电机3驱动的丝杠192上滑动的电阻移动检测块193上的第二光敏电阻2;如图7所示,所述的柜门23为左开门电机12和右开门电机13驱动的拉链门;

实施例2

如图2所示新型自动分配空间的物品收发柜,包括柜体20,设置在柜体20前方的柜门23,所述的柜门23正前方设置有与柜体20连接的支撑板18,支撑板18与柜体20连接处设置有检测机构19;所述的柜体20内设置有受单片机4控制,且能够进行空间调节的隔板机构22;

如图、图6所示,所述的隔板机构22包括设置在柜体内部底侧的导向凹槽21,在导向凹槽21上方滑动的多块活动隔板221,活动隔板221底部固定有滑板223,滑板223底部设置有与柜体底面接触的同轴轮222和位于滑板223与导向凹槽21内的滚珠224;所述的同轴轮222的驱动轴225通过联轴器226与位于柜体内后方的隔板驱动电机227的输出轴连接;驱动隔板的隔板驱动电机227与活动一体,隔板驱动电机转动带动同轴轮222的驱动轴225转动,进而实现滑板及固定在其上方的活动隔板运动,电机的供电由连接电机和单片机的机械机构实现。

所述的隔板机构22内设置有物品助推取件机构;所述的物品助推取件机构为手动机构;所述的手动机构包括设置在靠近门侧的拉环228,拉环连接设置在活动隔板221上的取物直角杆件229;取物直角杆件229的杆体位于活动隔板221开设的滑动槽内,与杆体垂直的勾件位于活动隔板221侧后方;

滑动槽靠近拉环处为全封闭式槽,后方为U形开口槽;

所述的新型自动分配空间的物品收发柜的控制电路,包括单片机4,与单片机4连接并受其控制的检测机构和柜体控制电路;

所述的单片机4连接直线电机3、第一光敏电阻1和第二光敏电阻2,以及柜体用电机控制电路;所述的第一光敏电阻1和第二光敏电阻2通过转换模块5与单片机4连接;

所述的柜体用电机控制电路包括与左开门电机12连接的第一电机驱动电路6、与右开门电机13连接的第二电机驱动电路7、与1号隔板电机14连接的第三电机驱动电路8、与2号隔板电机15连接的第三电机驱动电路9、与3号隔板电机16连接的第三电机驱动电路10和与4号隔板电机17连接的第三电机驱动电路11;

所述的隔板电机分别对应设置在与滑杆27连接的驱动滑块24上;所述的滑块之间设置有承重线26和与单片机4连接的电气连接线25;

所述的检测机构19包括直线电机3,设置在直线电机左端上侧第一光敏电阻安装处的第一光敏电阻1,以及设置在直线电机3驱动的丝杠192上滑动的电阻移动检测块193上的第二光敏电阻2;

所述的柜门23为左开门电机12和右开门电机13驱动的拉链门;

如图11所示,电路以达林顿管为基础驱动电机的正反转,它由完全对称的两部分组成。当A、B两输入端之一为髙电平,另一端为低电平时,电机正转或反转;当两输入端同为高或低电平时,电机停转;如采用脉宽调制,则可控制电机的转速,因此图4具有四种组合输入状态,电机却可以产生五种运行状态。这里箝位二极管D1、D2的加入具有重要的作用,它使达林顿管BG2,BG3不会产生失控,这在大功率下运转时更显安全。本电路的另一特点是输入控制逻辑电平的高低与电机的直流工 作电压无关,用TTL标准电平就能可靠地控制。

所述的滑板223与活动隔板221之间为嵌入式结构或通过螺钉进行固定,隔板223的宽度大于活动隔板221的厚度,滑板223可以提供对货物的支撑,以及活动隔板的平衡,从而使活动隔板可以带动货物运行,为下一次检测尺寸提供空间和方便从而实现分配空间。隔板电机的背面设置有两个电极可以嵌入后边的导电金属板中,从而电机在运行的过程中可以获得能源。

检测机构位于隔板正面,检测设备有两个光敏电阻,初始距离为5厘米左右,如果货物尺寸小于5厘米,可以直接进行存入的操作;如果货物尺寸大于5厘米,光敏电阻检测到的值不够,单片机就会驱动电机向前运动,直线电机最大可识别尺寸为15厘米,如果货物尺寸在20厘米以内,单片机均可自动分配空间。

本实用新型整体结构为长方形,左开门电机12和右开门电机13驱动的拉链门,当用户按下相应的取货码时,单片机对数据处理后,即可启动相应的程序控制电机运作以控制电机产生相应的动作打开相应的门,即可取出相应的货物。

本实用新型的物品尺寸测量和隔板调整柜体空间的具体方法为:利用测量尺寸的直线电机,可以精确实现对转速的控制;使用时将货物与光敏电阻检测结构放在一起,利用物品的遮光性检测尺寸,通过对两个光敏电阻检测,最初始的状态两个光敏电阻间的初始距离为5cm左右,为本产品的最小测量尺寸;当货物的尺寸大于5cm时,启动程序控制,对电机进行控制,并记录对电机输出的时间,使其按照恒定速度转动,加负载时通过测量即可得到标准速度,使用中断对第二个光敏电阻进行检测,当检测值达到标准值,货物不再遮光时的检测值时启动中断服务子程序停止对电机输出,对时间和标准速度相乘即可得到b距离的尺寸;计算公式:尺寸 = a距离 +b距离。

得到货物的尺寸后,将货物的尺寸存入单片机中,单片机启动对光敏检测单元的复位并启动隔板驱动程序,隔板电机使用的是步进电机从而可以实现对一定负载进行驱动;单片机通过IO口输出高低电平对电机驱动电路进行驱动,通过控制时间即可达到控制电机的位移路程。存入每一个货物时都要按下按键2,即可启动检测尺寸电路,每一次检测完成后都单片机都会自动启动检测复位程序;存入货物一时不需要对电机进行控制,当存入货物二时通过对电机一输出与货物二尺寸对应的时间,即可产生相应的空间存取货物二,当存入货物三时通过对电机一和电机二输出与货物三尺寸对应的时间,以此类推即可存入5个货物,或者更多。

开门电机采用的是步进电机驱动的小型拉链门,与现实生活中推拉门工作原理相近,两边拉链门的长度均可以达到货柜的最大长度,初始状态是左边电机输出拉链长度最小,拉链门完全关闭,右边电机输出拉链长度最大,拉链门完全打开。单片机中储存的有每个货物的尺寸,将尺寸转变两个数组,第一个数组(m为总货物数量,货物n对应的数组数据= 总尺寸之和 – 前m-1个货物的尺寸)对应左边的开门电机,第二个数组(货物n对应的数组数据= 总尺寸之和 – 前m个货物的尺寸)对应右边的开门电机,当取出货物n时对左边的开门电机输出驱动数组1【n】相对应的时间,同时右边的开门电机输出驱动数组2【n】相对应的时间,取货模式下,按键4~7对应的是数组数据,每按下一个一个按键,单片机就会输出与数组数据相对应的时间的电平脉冲,控制两个开门电机产生相应的空间以便取出货物。

单片机中存有每个货物的尺寸,总长度是有限的,通过将货物的尺寸相加即可得到当前是否还有空间可以放入货物;

当驱动隔板电机往前运动时带动驱动滑块24一起运动,当达到承重线26的最长距离时,带动下一个驱动滑块24,由于电机的顺序是固定的,所以承重线和电气连接线不会错乱,连接线之间均采用电气线和受力线分开的方法,保证对电机的稳定输出。

本实用新型的电气机控制器上,其中前三个开关为设置键,第一个按键为启动键,按下按键后系统执行初始化程序,门全部打开,所有的货物都取出来,(货物有可能出现了问题,所以需要拿出来核对信息)所有的隔板均向左运动,执行完初始化程序后,按下第二个按键即可启动检测程序,启动轴动电机(直线电机)进行检测,检测尺寸并分配空间,并将尺寸存入单片机中,与按键形成相应的映射关系,默认设置5个格子分别对应剩下的5个按键,等待检测电路复位完成后再次按下第二个按键即可开始存入下一个货物。以此类推即可存入全部的5个货物。等货物全部存入柜子中后,门关闭(默认左边)。存入完成后,默认设置5个格子分别对应剩下的5个按键,每按下一个按键可以打开一个对应的门,延时10秒,10秒后启动门的复位程序,再按下一个按键即可打开相应的门。

本实用新型的具体使用方法为:用户(快递员等发送端)来到产品前,按下第一个按键系统执行初始化程序,门全部打开,所有的货物都取出来,所有的隔板均向左运动,执行完初始化程序后,即可存入货物。按下第二个按键启动检测程序,启动轴动电机(直线电机)进行检测,检测尺寸并分配空间,完成后按下第三个按键即可执行轴动电机(直线电机)复位程序,等待复位完成后再次按下第二个按键开始存入下一个货物。以此类推即可存入全部的5个货物。等货物全部存入柜子中后,执行关闭门的程序。存入完成后,默认设置5个格子分别对应剩下的5个按键,每按下一个按键可以打开一个对应的门,延时10秒,10秒后启动门的复位程序,再按下一个按键即可打开相应的门。

本实用新型是基于单片机开发的可以自动分配空间的货柜,当按下存入启动按键后,单片机利用光敏电阻组成的检测机构检测货物的尺寸,当单片机检测到数据后,对数据进行处理并存储,控制隔板的电机带动隔板运行,产生一个与货物尺寸相对应的空间,将物品存入货柜后通过按键控制继续运行,以此类推将所有货物存入货柜中。当用户需要取出货物时,只需要按下与之相对应的取货码即可取出相应的货物。大大提高了有限空间内存储空间的利用率,进而提高了空间的周转效率,可以为人们存储更多物品提供方便。

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