一种基于云打印的文件机械存储系统的制作方法

1.本发明属于自助云印控制技术领域，具体涉及一种基于云打印的文件机械存储系统。


背景技术：

2.伴随着云自助打印机的批量生产与散点式安置运营，网络传输文件线下取件的方式有效防止了物理连接导致的电脑病毒传播，缓解了人们打印压力。然而，其固有的现打现取属性却难以避免在打印高峰期由于人群聚集，排队等候时间过长所导致的工作延误等系列问题。
3.为解决上述问题，实现远程即时上传文件打印，方便之时线下取件，本发明设计了云打印文件机械存储系统。该系统结合已有的云打印技术，可以将打印完成的纸质文件自动存储，并及时告知用户相关存储信息，待用户方便时自行取件。除此之外，该系统还可以将打印故障所产生的废弃文件进行销毁，并同时启用备用打印机继续作业。该存储系统是基于云打印技术下的，能够充分发挥远程打印优势，合理解决云打印文件的处置问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有云打印技术存在的文件存储与废弃文件处理缺陷而提供一种基于云打印的文件机械存储系统。
5.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
6.一种基于云打印的文件机械存储系统，包括云打印机、搓纸机构、推纸装置、传输机构、存储柜以及支架。
7.所述云打印机设置在存储柜一侧，并可设置一台备用打印机。
8.所述搓纸机构设置在云打印机出口处，所述搓纸机构包括两根支柱、搓纸电机、搓纸辊、主动齿轮和从动齿轮。所述搓纸辊安装在两根支柱之间，其一端设置有从动齿轮。所述搓纸电机设置在任意一根支柱上，所述搓纸电机的输出端连接有主动齿轮，与所述从动齿轮相啮合。
9.所述推纸装置包括推纸板、托纸板、支撑架、推纸电机、丝杠，在所述托纸板上设置有滑槽，所述托纸板下方设置有支撑架，在所述支撑架下方设置有推纸板，所述推纸板的下部与丝杠螺纹连接，所述推纸板的上部向上穿过滑槽，所述丝杠的一端连接第一锥形齿轮，所述推纸电机的输出端连接第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮和第二锥形齿轮相互啮合。在所述推纸板左右两侧、托纸板后方设置有围板；选择将推纸电机安装在下方，利于节省横向空间并充分利用竖向空间。此外，锥齿轮组具有衔接良好，噪音小等优点，并且与电机相连接齿轮的齿数要远大于与丝杆相连接齿轮的齿数，保证电机在低速旋转下丝杠的转速不会过慢。齿梳型的推直板与托纸板在空间结构上相得益彰，在不影响各自功能任务的前提下，节省空间资源的同时简化了控制手段。
10.所述传输机构包括横向步进电机、横向同步皮带、横向电机连接杆、纵向步进电
机、纵向同步皮带、纵向电机连接杆；所述横向步进电机的输出端连接有两根横向同步皮带，所述两根横向同步皮带之间连接有横向电机连接杆，所述纵向步进电机的输出端连接有两根纵向同步皮带，所述两根纵向同步皮带之间连接有纵向电机连接杆，所述横向同步皮带和纵向同步皮带之间设置有第一滑块，所述纵向同步皮带上设置有第二滑块，用于连接推纸装置。
11.所述存储柜位于云打印机的一侧，在所述存储柜的背面设置有移动挡板，在所述存储柜的上端设置有步进电机，所述步进电机的输出端连接有同步皮带，在所述同步皮带上设置有第三滑块，所述第三滑块通过螺钉与移动挡板上安装的滑动轮相连接。所述存储柜的背面设置有吊轨，在所述吊轨上开设有槽口，所述螺钉穿过槽口。所述滑动轮在吊轨上滑动；所述存储柜分为多个柜格，在所述柜格的底部设置有电容传感器，用于检测柜格是否为空，在所述柜格的后部设置有激光传感器，用于检测移动挡板的位置。所述支架用于将传输机构固定在存储柜的背面。
12.进一步，所述搓纸辊套有橡胶皮套，摩擦力比较大，保证能将打印纸张很好地被搓动。
13.进一步，为防止推纸装置中的文件散落，在所述推纸板的左右两侧围板外设置有弹簧夹、压纸杆。在所述弹簧夹的一端固定设置有滑动套a，另一端滑动设置有滑动套b，所述滑动套a和滑动套b之间连接有滑动套连杆，所述压纸杆的一端转动连接在围板上，另一端设置有压纸棒，在所述推纸板后设置有带三角凸台的挡板，所述带三角凸台的挡板推动滑动套连杆移动，在推纸板左右两侧的围板上开设有弧形滑槽，用于配合压纸棒的下压。
14.进一步，在所述压纸棒上设置高弹性tpe，能让压纸棒适应于一定范围内不同厚度的文件。当文件较薄时，压纸杆下压后tpe压缩较小，当文件较厚时，压纸杆下压后tpe压缩量较大。
15.进一步，所述系统还包括碎纸机，所述碎纸机设置在云打印机下方。当云打印机出现故障或任务中断时，系统调度其他备用打印机重新打印。为了用户文件的保密性，之前(故障的打印机)打印的部分文件则已经落入推纸装置，推纸装置将这些文件送入碎纸机内销毁。
16.进一步，所述系统还包括主控制器、数据传输单元和限位开关，在所述横向同步皮带和纵向同步皮带的两端设置有限位开关，所述云打印机通过局域网获取用户的打印信息；所述云打印机将打印开始和完成的信号通过数据传输单元传输至主控制器的第三输入端口。
17.所述电容传感器将柜格是否为空的信号传输至主控制器的第一输入端口，所述激光传感器将移动挡板的位置信号传输至主控制器的第二输入端口，所述限位开关将横向同步皮带和纵向同步皮带的限位信号传输至第四输入端口至第七输入端口。
18.所述主控制器的第一输出端口与搓纸电机连接，通过输出电压控制晶体管通断来控制搓纸电机的输入电流，实现搓纸电机的启停控制；所述主控制器的第二输出端口和第三输出端口与横向步进电机连接，通过第二输出端口和第三输出端口分别输出的高频脉冲信号与方向控制信号，实现横向步进电机的运动控制；所述主控制器的第四输出端口和第五输出端口与纵向步进电机连接，通过第四输出端口和第五输出端口分别输出的高频脉冲信号与方向控制信号，实现纵向步进电机的运动控制；所述主控制器的第六输出端口与推
纸电机连接，通过输出电压控制晶体管通断来控制推纸电机的输入电流，实现推纸电机的启停控制；所述主控制器的第七输出端口和第八输出端口与步进电机连接，通过第七输出端口和第八输出端口分别输出的高频脉冲信号与方向控制信号，实现步进电机的运动控制；所述主控制器的第九输出端口与碎纸机连接，通过输出电压控制晶体管通断输出来控制碎纸机的输入电流，实现碎纸机的启停控制。
19.与现有技术相比本发明具有以下优点：
20.1、本发明完善了云打印，实现了云打印文件存储的自动化，真正做到了远程即时上传文件方便之时线下取件，彻底解决现有云打印的现打现取及其等候问题。
21.2、本发明系统中添加了碎纸机，完美解决了远程打印中由于意外导致打印文件损坏而占用系统的问题，系统容错性高，实用性强。
22.3、本发明所设计的系统，占地面积小，空间利用率高，可扩展性强，可以根据不同的场合扩展或缩小至不同的存储规模。
23.4、本发明所设计的系统，简单易实现，可以投放至学校、商业区等打印需求量高的地方，具有极高的性价比和普适性。
附图说明
24.图1为本发明系统的整体示意图；
25.图2为搓纸机构的示意图；
26.图3为本系统的碎纸机示意图；
27.图4a为推纸装置的整体示意图一，图4b为推纸装置的整体示意图二，图4c为推纸装置的整体示意图三，图4d为推纸装置的整体示意图四；
28.图5为推纸板和带三角凸台的挡板的示意图；
29.图6为设置有高弹性tpe的压纸棒示意图；
30.图7为传输机构的示意图；
31.图8a为存储柜整体结构示意图(背面视角)，图8b为激光传感器与移动挡板的示意图；
32.图9为移动挡板、吊轨和螺钉连接示意图；
33.图10为吊轨示意图；
34.图11为滑动轮和螺钉连接示意图；
35.图12为控制部分的示意图；
36.图13为控制部分的结构图；
37.图14为本系统的存储控制流程图；
38.图15为推纸板运动轨迹示意图；
39.其中，1存储柜、2传输机构、3推纸装置、4搓纸机构、5云打印机、6支架、7支柱、8搓纸电机、9搓纸辊、10从动齿轮、11主动齿轮、12橡胶皮套、13托纸板、14推纸板、15支撑架、16推纸电机、17丝杠、18第一锥形齿轮、19第二锥形齿轮、20围板、21弹簧夹、22压纸杆、23滑动套a、24滑动套b、25滑动套连杆、26带三角凸台的挡板、27压纸棒、28高弹性tpe、29横向步进电机、30横向同步皮带、31横向电机连接杆、32纵向步进电机、33纵向同步皮带、34纵向电机连接杆、35第一滑块、36第二滑块、37第三滑块、38移动挡板、39步进电机、40同步皮带、41螺
钉、42滑动轮、43吊轨、44电容传感器、45激光传感器、46主控制器、47数据传输单元、48限位开关、49碎纸机。
具体实施方式
40.实施例1
41.如图1所示，一种基于云打印的文件机械存储系统，包括云打印机5、搓纸机构4、推纸装置3、传输机构2、存储柜1以及支架6；
42.如图2所示，所述搓纸机构设置在云打印机5出口处，所述搓纸机构包括两根支柱7、搓纸电机8、搓纸辊9、主动齿轮11和从动齿轮10，在所述两根支柱7之间安装有搓纸辊9，在所述搓纸辊9的一端设置有从动齿轮10，所述搓纸电机8设置在任意一根支柱7上，所述搓纸电机8的输出端设置有主动齿轮11，与所述从动齿轮10相啮合；所述搓纸辊9套有橡胶皮套12。
43.如图4a～图4d所示，所述推纸装置3包括推纸板14、托纸板13、支撑架15、推纸电机16、丝杠17，在所述托纸板13上设置有滑槽，所述托纸板13下方设置有支撑架15，在所述支撑架下方设置有推纸板14，所述推纸板14的下部与丝杠17螺纹连接，所述推纸板14的上部向上穿过滑槽，所述丝杠17的一端连接第一锥形齿轮18，所述推纸电机16的输出端连接第二锥形齿轮19，所述第一锥形齿轮18和第二锥形齿轮19相互啮合，在所述推纸板14的左右两侧设置有围板20；在所述围板20外侧设置有弹簧夹21、压纸杆22，在所述弹簧夹21的一端固定设置有滑动套a23，另一端滑动设置有滑动套b24，所述滑动套a23和滑动套b24之间连接有滑动套连杆25。所述压纸杆22的一端转动连接在围板外侧，另一端设置有压纸棒27，在所述推纸板14后设置有带三角凸台的挡板26(如图5所示)，所述带三角凸台的挡板26推动滑动套连杆25移动。在围板20上开设有弧形滑槽，用于配合压纸棒的下压。在所述压纸棒上设置高弹性tpe28(如图6所示)。
44.如图7所示，所述传输机构2包括横向步进电机29、横向同步皮带30、横向电机连接杆31、纵向步进电机32、纵向同步皮带33、纵向电机连接杆34；所述横向步进电机29的输出端连接有两根横向同步皮带30，所述两根横向同步皮带30之间连接有横向电机连接杆31，所述纵向步进电机32的输出端连接有两根纵向同步皮带33，所述两根纵向同步皮带33之间连接有纵向电机连接杆34，所述横向同步皮带30和纵向同步皮带33由第一滑块35进行连接，所述纵向同步皮带33上设置有第二滑块36，用于连接推纸装置3；
45.如图8a、图8b、图9、图10和图11所示，所述存储柜1位于云打印机5的一侧，在所述存储柜1的背面设置有移动挡板38，在所述存储柜1的上端设置有步进电机39，所述步进电机39的输出端连接有同步皮带40，在所述同步皮带40上设置有第三滑块37，所述第三滑块37通过螺钉41与装有滑动轮42的移动挡板38连接。所述存储柜1的背面设置有吊轨43，在所述吊轨43上开设有槽口，所述螺钉41穿过槽口，滑动轮42在吊轨43上滑动；所述存储柜1分为多个柜格，在所述柜格的底部设置有电容传感器44，用于检测柜格是否为空，在所述柜格的后部设置有激光传感器45，用于检测移动挡板38的位置，所述支架6将传输机构2固定在存储柜1的背面。
46.如图3所示，所述系统还包括碎纸机49，所述碎纸机49设置在云打印机5下方。
47.如图12所示，所述系统还包括主控制器46、数据传输单元47和限位开关48，在所述
横向同步皮带30和纵向同步皮带33的两端设置有限位开关48，所述云打印机5通过局域网获取用户的打印信息；所述云打印机5将打印开始和完成的信号通过数据传输单元47传输至主控制器46的第三输入端口；
48.所述电容传感器44将柜格是否为空的信号传输至主控制器的第一输入端口，所述激光传感器45将移动挡板38的位置信号传输至主控制器的第二输入端口，所述限位开关48将横向同步皮带30和纵向同步皮带33的限位信号传输至第四输入端口至第七输入端口。
49.如图13所示，所述主控制器46的第一输出端口与搓纸电机8连接，通过输出电压控制晶体管通断来控制搓纸电机8的输入电流，实现搓纸电机8的启停控制；所述主控制器46的第二输出端口和第三输出端口与横向步进电机29连接，通过第二输出端口和第三输出端口分别输出的高频脉冲信号与方向控制信号，实现横向步进电机29的运动控制；所述主控制器46的第四输出端口和第五输出端口与纵向步进电机32连接，通过第四输出端口和第五输出端口分别输出的高频脉冲信号与方向控制信号，实现纵向步进电机32的运动控制；所述主控制器46的第六输出端口与推纸电机16连接，通过输出电压控制晶体管通断来控制推纸电机16的输入电流，实现推纸电机16的启停控制；所述主控制器46的第七输出端口和第八输出端口与步进电机39连接，通过第七输出端口和第八输出端口分别输出的高频脉冲信号与方向控制信号，实现步进电机39的运动控制；所述主控制器46的第九输出端口与碎纸机49连接，通过输出电压控制晶体管通断输出来控制碎纸机49的输入电流，实现碎纸机49的启停控制。
50.如图14所示，系统启动后，首先判断传输机构2是否就位，待传输机构2就位后，搓纸电机8开始动作，然后再开始文件打印，此时文件每打印完成一张，都会被搓纸辊9搓入传输机构2中。过程中如遇打印机故障，则该打印机上对应的搓纸电机8停止工作，同时传输机构2将推纸装置3中的文件送入碎纸机49中进行清理。系统调用其他备用打印机准备工作，传输机构2回位至备用打印机出口处，然后备用打印机开始启动，重新进行文件打印。待文件打印完成后，系统进行空余柜箱检索并由传输机构2将文件送至所选定的柜格。存放完成后，系统向用户发送取件信息，并且传输机构2回位，等待接受下一次打印的文件。
51.如图15所示，黑色虚线表示压纸杆22的位置状态。系统启动后，传输机构2就为状态下，推纸板14左侧留有30cm的空间，保证打印完成的文件可以正常由搓纸辊9搓入托纸板13上，此时压纸杆22仍是打开状态，并且推纸板14右侧还有一段距离可以移动；当文件全部落入托纸板13后，推纸板14右移至右端顶头，此时由于机械结构的相互作用，压纸杆22开始向下压，此时文件被牢牢固定，整个装置在运动时文件不会飞落；整个传输机构2将文件送至对应的柜箱口后，推纸板14向左运动，此时压纸杆22抬起，推纸板14再向左运动，直至移动至最左端，将文件完全推入柜箱内，此时压纸杆22处于打开状态。
52.本实施例中主控制器是plc控制器，型号为siemens 6es7288-1st30-0aa0 simatic s7-200 smart，数据传输单元47为有人4g dtu模块cat1网络mqtt数据采集透传232/485无线lte隔离g771，型号为usr-g776-gnss。