CN103420108A

CN103420108A - 智能化物流传输小车箱体及控制方法

Info

Publication number: CN103420108A
Application number: CN2013103187104A
Authority: CN
Inventors: 朱军科; 董明福; 卿马弟; 赵盛林; 陈宇能; 邓练君
Original assignee: GUANGXI MANCHEBISI AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: Manchepez High Tech Co ltd; Manchepis Smart Technology Guangzhou Co ltd
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN103420108B

Abstract

本发明涉及一种智能化控制的轨道小车箱体，以及该小车箱体车箱的开启及行车时安全防护的具体控制方法。本发明克服了传统轨道小车因只有机械手而导致物品安全无法保障的缺点，采用机械锁加电子锁双重保护，在通常情况下只需通过刷卡就能简单开锁，在特殊情况下可以通过机械钥匙强行打开智能小车车门，还能通过软件查询到开锁卡号、时间等信息，有效保证了所运输物品的安全。本发明采用感应开关在小车未接触障碍物的情况下就可以减速停止，尽可能避免撞击冲击力，对运输物品起到了很好的安全保护作用。

Description

智能化物流传输小车箱体及控制方法

技术领域

本发明涉及一种轨道小车，属于工业控制领域，特别是涉及一种智能化控制的小车箱体，同时涉及该小车箱体车箱的开启及行车时安全防护的具体控制方法。

背景技术

轨道小车就是在利用轨道设定好小车的行驶路线，从而达到在室内运输的目的。目前，普通轨道小车箱体仅设置机械把手，任何人都可以随意打开车门，被运输物品的安全无法得到保障。普通轨道小车的防撞装置较简单，当轨道小车碰到障碍物后，机械开关动作使电路断开，这个过程中已存在不少冲击力，对易碎的物品来说，这存在着很大的风险。

目前关于智能化的小车箱体及控制方法有不少，如：申请公布号为CN 102937812A的名称是《一种轨道小车行走控制系统和方法》的发明专利，采用无线传输装置将小车控制箱与小车电机连接，控制小车前进或后退；根据超声波或激光测距传感器与反射板之间距离的不同，确认小车的位置和控制小车的运动。该发明对于控制小车的运动及判断小车的位置具有实用性，但是并未涉及车箱内物品的安全防护及行车安全防护，而安全防护问题正是不容忽视的问题。

授权公告号为CN 202661876U的名称为《智能小车》的实用新型专利，包括多路红外检测模块、避障模块、信号采集模块、控制模块、电机驱动模块和为前述模块供电的电源模块。避障模块由三个避障管组成，通过检测和调整避障管的检测距离来检测小车前方是否存在障碍物，检测方法较复杂，并且准确度不高。

授权公告号为CN 202735844U的名称为《一种智能小车控制系统》的实用新型专利，包括模式选择开关、控制模块、驱动模块、自动避障模块、寻迹检测模块和为整个系统供电的电源模块，自动避障模块为设有发光管与接收头的漫反射式光电开关，寻迹检测模块为红外光电传感器。该发明解决了行车遇到障碍物时的安全防护问题，但是对于车箱内物品的安全问题并没有提出解决方案。

以上的智能小车对于车箱开启和行车安全防护普遍没有提出全面的技术方案。

发明内容

为解决现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种智能化的小车箱体及控制方法，解决现有技术中的智能小车车箱的开启及行车时安全防护不够的问题。

为达到以上目的，采用以下技术方案：

本发明智能化小车箱体，包括小车底座、小车车箱、小车车盖、小车箱子机械锁、开门把手，小车车箱通过螺丝安装在小车底座上，还包括读卡器、可视窗口、显示面板、紫外消毒灯、水平架、无线发射模块、光电开关、限位开关、单片机控制模块、伺服电机驱动器、门锁感应器、电机和编码器。其中读卡器、小车箱子机械锁、开门把手、门锁感应器、可视窗口、显示面板安装在小车车盖外，所述读卡器安装在开门把手一侧，所述小车箱子机械锁和门锁感应器安装在开门把手另一侧，可视窗口是两个对称分布的透明窗户，显示面板位于两个可视窗口的中间；紫外消毒灯安装在小车车箱内，紧贴小车车盖顶部，水平架是一根能360度转动的轴，安装在小车车箱中间，无线发射模块、光电开关、限位开关、单片机控制模块和伺服电机驱动器安装在小车车箱底部；电机和编码器安装在小车底座上；单片机控制模块与紫外消毒灯、无线发射模块、光电开关、限位开关、伺服电机驱动器、电机、编码器之间分别通过电线连通。

另外，智能化小车箱体的控制方法在于智能化小车主要是通过无线发射模块将接收到的中央控制器发出的各种指令传输给单片机控制模块，单片机控制模块发出操作指令，各执行部件根据操作指令执行相应的操作；无线发射模块根据各执行部件反馈的信息，发送小车自身状态给中央控制器，进行相应数据的分析和处理，具体方法如下：

（1）紫外线消毒：单片机控制模块根据控制要求发出“点亮”及点亮时间指令，紫外线消毒灯根据指令打开指定时间后熄灭。

（2）防盗：当智能小车处于停止状态时，单片机控制模块打开电子开锁通道，根据读卡器读到的卡的内容，单片机控制模块执行开锁指令或拒绝开锁，并将开锁的卡号、时间等信息储存在单片机控制模块内，通过电脑用专业软件查询开锁记录。在电子锁故障或停电状态下可以通过机械钥匙打开小车取出物品。

（3）位置扫描：智能小车上安装有扫描装置，扫描轨道上的位置标记，单片机控制模块将位置标记信息通过无线电发射模块发送给中央控制器。

（4）防撞：通过光电开关检查前方是否有障碍物，发现障碍物时发送信号给单片机控制模块，单片机控制模块通过伺服电机驱动器控制电机平稳地减速停止；待障碍物排除后，光电开关检查不到前方有障碍物，信号终止发送，单片机控制模块通过伺服电机驱动器控制电机平稳加速前进；在光电开关失效的情况下，通过挤压限位开关断开电机电源，使智能小车急停，防止撞坏小车。

（5）驱动模块：根据单片机控制模块的指令要求，控制伺服电机驱动器驱动电机；控制伺服电机驱动器再根据编码器返回的信息，实现对电机的闭环控制；电机采用带刹车的电机，只有在运行状态下刹车才打开，智能小车无论在任何位置，在停止或停电状态下都不会随意运动。

（6）自动水平装置：在智能小车车箱内安装一根能360度转动的轴，将物品架子固定在轴上，保证物品架上的物品保持在竖直水平方向。

本发明克服了传统轨道小车因只有机械手而导致物品安全无法保障的缺点，采用机械锁加电子锁双重保护，在通常情况下只需通过刷卡就能简单开锁，在特殊情况下可以通过机械钥匙强行打开智能小车车门，还能通过软件查询到开锁卡号、时间等信息，有效保证了所运输物品的安全。本发明采用感应开关在小车未接触障碍物的情况下就可以减速停止，尽可能避免撞击冲击力，对运输物品起到了很好的安全保护作用。

附图说明

图1是本发明结构主视图。

图2是本发明结构俯视图。

图3是本发明控制流程图。

图中：1——小车底座；2——小车车箱；3——小车车盖；4.——小车箱子机械锁；5——开门把手；6——读卡器；7——可视窗口；8——显示面板；9——紫外消毒灯；10——水平架；11——无线发射模块；12——光电开关；13——限位开关；14——单片机控制模块；15——伺服电机驱动器；16——门锁感应器；17——电机；18——编码器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如附图1所示，本发明智能化小车车箱包括小车底座1、小车车箱2、小车车盖3、小车箱子机械锁4、开门把手5，小车车箱2通过螺丝安装在小车底座上1，还包括读卡器6、紫外消毒灯9、水平架10、无线发射模块11、光电开关12、限位开关13、单片机控制模块14、伺服电机驱动器15、门锁感应器16、电机17和编码器18；读卡器6、小车箱子机械锁4、开门把手5、门锁感应器16安装在小车车盖3外，所述读卡器6安装在开门把手5一侧，所述小车箱子机械锁4和门锁感应器16安装在开门把手5另一侧，紫外消毒灯9安装在小车车箱2 内，紧贴小车车盖3顶部，水平架10是一根能360度转动的轴，安装在小车车箱2中间，无线发射模块11、光电开关12、限位开关13、单片机控制模块14和伺服电机驱动器15安装在小车车箱2底部；电机17和编码器18安装在小车底座1上；单片机控制模块14与紫外消毒灯9、无线发射模块11、光电开关12、限位开关13、伺服电机驱动器15、电机17、编码器18之间分别通过电线连通。

如附图2所示，小车车盖3上有小车箱子机械锁4、开门把手5、读卡器6、可视窗口7和显示面板8，可视窗口7是两个对称分布的透明窗户，显示面板8位于两个可视窗口7的中间。

如图3所示，无线发射模块11和单片机控制模块14之间是互相通信，通过无线发射模块11将接收到的中央控制器发出的各种指令传输给单片机控制模块14，单片机控制模块14发出操作指令，各执行部件根据操作指令执行相应的操作；无线发射模块11根据各执行部件反馈的信息，发送小车自身状态给中央控制器，进行相应数据的分析和处理。单片机控制模块14向紫外线消毒灯9单向通信，单片机控制模块14根据控制要求发出“点亮”及点亮时间指令，紫外线消毒灯9根据指令打开指定时间后熄灭。防撞模块和单片机控制模块14也是单向通信，通过光电开关12检查前方是否有障碍物，发现障碍物时发送信号给单片机控制模块14，单片机控制模块14通过伺服电机驱动器15控制电机17平稳地减速停止；待障碍物排除后，光电开关12检查不到前方有障碍物，信号终止发送，单片机控制模块14通过伺服电机驱动器15控制电机17平稳加速前进；在光电开关失效的情况下，可以通过挤压限位开关13断开电机17电源，使智能小车急停，防止撞坏小车。位置扫描模块与单片机控制模块14是单向通信，智能小车上安装有扫描装置，可以扫描轨道上的位置标记，并将位置标记信息发送给单片机控制模块14。显示模块与单片机控制模块14是单向通信，显示模块将在显示屏上显示小车箱体的位置信息、物品信息、车箱开启记录等。单片机控制模块14与电子锁模块、电子锁模块与电子锁锁到位感应开关、电子锁模块与箱体门感应开关都是双向通信，当箱体门感应开关接收到开门请求时，向电子锁发出信号，电子锁如果是关闭的，则向单片机控制模块14发出信号，单片机控制模块14判断持卡者是否具有开锁权限，有则发出开锁指令电子锁打开，没有则不发出开锁指令。当锁门时，电子锁锁到位感应开关检测到锁并没有锁到位，则向电子锁模块发出信号，电子锁模块向单片机控制模块14发出信号，单片机控制模块14发出锁门指令，电子锁锁紧。

Claims

1.一种智能化物流传输小车箱体，包括小车底座(1)、小车车箱(2)、小车车盖(3)、小车箱子机械锁(4)、开门把手(5)，小车车箱（2）通过螺丝安装在小车底座上（1），其特征在于：读卡器（6）、小车箱子机械锁（4）、开门把手(5)、门锁感应器（16）、可视窗口（7）、显示面板（8）安装在小车车盖（3）外，所述读卡器（6）安装在开门把手（5）一侧，所述小车箱子机械锁（4）和门锁感应器（16）安装在开门把手（5）另一侧，可视窗口（7）是两个对称分布的透明窗户，显示面板（8）位于两个可视窗口（7）的中间；紫外消毒灯（9）安装在小车车箱(2) 内，紧贴小车车盖(3)顶部，水平架（10）是一根能360度转动的轴，安装在小车车箱(2)中间，无线发射模块（11）、光电开关（12）、限位开关（13）、单片机控制模块（14）和伺服电机驱动器（15）安装在小车车箱(2)底部；电机（17）和编码器（18）安装在小车底座（1）上；单片机控制模块（14）与紫外消毒灯（9）、无线发射模块（11）、光电开关（12）、限位开关（13）、伺服电机驱动器（15）、电机（17）、编码器（18）之间分别通过电线连通。

2.一种智能化物流传输小车箱体的控制方法，其特征在于：智能化小车通过无线发射模块(11)将接收到的中央控制器发出的各种指令传输给单片机控制模块（14），单片机控制模块（14）发出操作指令，各执行部件根据操作指令执行相应的操作；无线发射模块(11)根据各执行部件反馈的信息，发送小车自身状态给中央控制器，进行数据分析处理，具体如下：

（a）紫外线消毒:单片机控制模块（14）根据控制要求发出“点亮”及点亮时间指令，紫外线消毒灯（9）根据指令打开指定时间后熄灭；

（b）防盗:当智能小车处于停止状态时，单片机控制模块（14）打开电子开锁通道，根据读卡器（6）读到的卡的内容，单片机控制模块（14）执行开锁指令或拒绝开锁，并将开锁的卡号、时间等信息储存在单片机控制模块（14）内，通过电脑软件查询开锁记录,在电子锁故障或停电状态下通过机械钥匙打开小车取出物品；

（c）位置扫描：智能小车上安装有扫描装置，可扫描轨道上的位置标记，单片机控制模块（14）将位置标记信息通过无线电发射模块（11）发送给中央控制器；

（d）防撞：通过光电开关（12）检查前方是否有障碍物，发现障碍物时发送信号给单片机控制模块（14），单片机控制模块（14）通过伺服电机驱动器（15）控制电机（17）平稳地减速停止；待障碍物排除后，光电开关（12）检查不到前方有障碍物，信号终止发送，单片机控制模块（14）通过伺服电机驱动器（15）控制电机（17）平稳加速前进；在光电开关失效的情况下，通过挤压限位开关（13）断开电机（17）电源，使智能小车急停，防止撞坏小车；

（e）驱动：根据单片机控制模块（14）的指令要求，控制伺服电机驱动器（15）驱动电机（17）；控制伺服电机驱动器（15）再根据编码器（18）返回的信息，实现对电机（17）的闭环控制；电机（17）采用带刹车的电机，只有在运行状态下刹车才打开，智能小车无论在任何位置，在停止或停电状态下都不会随意运动；

（f）自动水平：在智能小车车箱（2）内安装一根能360度转动的轴，将物品架子固定在轴上，保证物品架上的物品保持在竖直水平方向。