CN107300880A - 一种电子元器件自动分发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子元器件自动分发装置，属于电子元器件分发管理技术领域。包括主控制柜、扩展柜、可控卷帘式零件盒，主控制柜包括下部设有回收箱的柜式结构的主控柜体和主控电路，主控电路包括工业控制电脑、摄像头、触摸显示屏幕、二维码扫描器、回收箱开关模块、数据存储模块、无线网络模块、主控电源模块、主控通信电源接口，工业控制电脑与个电子设备和模块电性连接；扩展柜中设有零件盒插卡架；可控卷帘式零件盒为内设控制电路和控制机构、可以自动实现其卷帘开闭的卷帘式零件盒，零件盒控制电路与主控电路之间由数据线通过各自的通信电源接口实现电性连接。具有结构一体化，安装使用方便，可实现电子元器件自动按需分发和回收等优点。

Description

一种电子元器件自动分发装置
技术领域
本发明属于电子元器件分发技术领域，具体涉及一种电子元器件自动分发装置。
背景技术
近年来，电气工程及其相关专业在全国工科类高等院校陆续开设，受到了广大学子的青睐，越来越多的电子爱好者加入了电子设计的大军。电子元器件体积又小又散，品种规格又多，在进行电子设计过程中，不仅电子元器件的采购需要花费大量的时间和精力，而且即使实验室已经有相关的电子元器件，面对实验室通常杂乱繁多的电子元器件及设备，对于电子元器件的取用者来说，需要大量的重复查找，若不是很熟悉电子元器件的摆放位置，查找非常的费时费力。因此，有必要提出一套对电子元器件及套件进行科学的管理、科学的分发使用和回收利用的系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有电子元器件存储和取用不便、缺乏智能化管理系统等不足，提出一种电子元器件自动分发装置，采用一体化自动控制系统，实现电子元器件存储、分发和回收的智能管理，满足电子制作教学或培训的要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电子元器件自动分发装置，所述分发装置包括主控制柜1、一台或多台扩展柜2、多个可控卷帘式零件盒3，主控制柜1包括主控柜体1-1和主控电路，主控柜体1-1为柜式结构，主控柜体1-1下部设有多个回收箱1-7；所述主控电路包括工业控制电脑1-2、摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11，摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11均与工业控制电脑1-2电性连接，回收箱开关模块1-6控制回收箱1-7的箱门的开闭（可采用常规电磁锁，通过回收箱开关模块控制电磁锁的开关，实现回收箱的箱门的开闭）；所述触摸显示屏幕1-4设于主控柜体1-1上部，二维码扫描器1-5设于主控柜体1-1中部，摄像头1-3安装于主控柜体1-1的顶部，工业控制电脑1-2、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10安装于主控制柜内，主控通信电源接口1-11设于主控柜体1-1背部；所述可控卷帘式零件盒3为内设控制电路和控制机构、可以自动实现其卷帘开闭的卷帘式零件盒，零件盒控制电路与主控电路之间由数据线（导线）通过各自的通信电源接口实现电性连接。
所述扩展柜2包括扩展柜体2-1、零件盒插卡架2-2和扩展通信电源接口2-3，扩展柜体2-1为正面开口的柜式结构，柜中沿垂直方向水平间隔设置零件盒插卡架2-2，多个可控卷帘式零件盒3通过零件盒插卡架2-2插置于扩展柜体2-1中。
所述可控卷帘式零件盒3包括零件槽3-1、外壳支架3-2、电动卷帘3-8、卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14，外壳支架3-2为长条形盒状结构，零件槽3-1设于外壳支架3-2内部并沿其长度方向分为若干格依次布置，外壳支架3-2的上开口和零件槽3-1的槽口两侧设有卷帘导轨3-6，电动卷帘3-8由卷帘传动机构驱动并安装在卷帘导轨3-6上，卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14设于外壳支架3-2顶端内部；所述卷帘传动机构由电机（M）3-10、齿轮组3-7和卷帘轴构成，电动卷帘3-8一端固定在卷帘轴上、另一端为自由端，电机3-10通过齿轮组3-7和卷帘轴驱动电动卷帘3-8移动。
所述零件盒控制电路3-14包括低功耗微处理器3-13、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机驱动控制模块3-16、电机3-10和指示灯3-11；卷帘位置感应模块3-9输出端连接低功耗微处理器3-13输入端，低功耗微处理器3-13输出端分别接电机驱动控制模块3-16和指示灯3-11，电机驱动模块3-16接电机3-10，低功耗微处理器3-13的两组接口端接零件盒通信电源接口3-12，零件盒电源模块（3-15）通过零件盒通信电源接口3-12连接低功耗微处理器3-13、电机驱动模块3-16和电机3-10，并为卷帘位置感应模块3-9提供电源。
所述电机驱动控制模块3-16为由两对场效应管（T1、T2；T3、T4）和两对二极管（D5、D6；D7、D8）相互连接而成的桥式驱动电路。
所述外壳支架3-2顶端端面设有顶部安装卡槽3-3、尾端端面设有底部安装卡槽3-4、顶端正面设有手持拆卸孔3-5。可以通过安装卡槽和手持拆卸孔，将所述零件盒方便地安装到扩展柜2的零件盒插卡架2-2上或从开展柜上拆卸下来。
所述指示灯3-11设于外壳支架3-2的顶端正面，用于指示零件盒内部所存储的器件的存储状态，显示所存储的器件是否已经分发完或需要添加新的器件；在取用零件（元器件）的时候，指示灯指示可控卷帘式零件盒的工作状态。零件盒通信电源接口3-12设于外壳支架3-2的顶端端面，便于通过数据线与扩展柜和主控制柜的通信电源接口对接。
所述卷帘位置感应模块3-9采用红外对射感应电路，包括两组红外对射模块（由D1、D2、R1、R2和D3、D4、R3、R4连接构成）和编码条3-17，编码条3-17上设置有若干通孔，红外对射模块安装于电动卷帘3-8末端两侧，编码条3-17安装于零件盒内侧；当电动卷帘3-8移动时，带动红外对射模块移动，通过编码条3-17上的通孔读取红外对射模块被遮挡和导通的状态，检测电动卷帘3-8的开口位置。编码条上设置的通孔等距设置，其数量根据实际需要确定，与零件槽的长度及其格子数量等相配合。
所述低功耗微处理器3-13中存有专门针对指示灯3-11、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机3-10的附属程序，即信息数据处理程序，对卷帘位置感应模块3-9获得的数据信号进行处理，并根据需要，向各执行器件或模块发出工作指令。
所述主控制柜1的主控通信电源接口1-11和扩展柜2的扩展通信电源接口2-3均可设为一组或多组，主控通信电源接头1-11、扩展通信电源接口2-3和零件盒通信电源接口3-12均采用RS232串行接口，并通过数据线（导线）相互间电性连接，从而实现主控电路与零件盒控制电路3-14之间的电信号传递。
所述主控电源模块1-10和零件盒电源模块3-15均采用常规12V直流电源模块，为直流电机提供电源，并转换为5V直流电源，为其它电路和低功耗处理器提供电源。
所述主控柜体、扩展柜体、外壳支架、零件槽、电动卷帘、齿轮组、卷帘轴均可采用金属或工程塑料等常规材料制成。工业控制电脑、摄像头、触摸显示屏幕、二维码扫描器、回收箱开关模块、数据存储模块、无线网络模块、低功耗微处理器、电源模块、电机驱动控制模块、电机和指示灯等均采用常规产品或电路，低功耗微处理器可采用常规8位单片机，如MCS-51、Cortex-M系列单片机等。
本发明采用智能控制系统与多个可控卷帘式零件盒组合的一体化结构，元器件取用人通过网络平台，选择所需规格和数量的电子元器件并生成订单，利用二维码扫描器或者触摸显示屏幕输入订单信息，并将信息发送给工业控制电脑，发出控制信号选择存储了对应元器件的可控卷帘式零件盒，控制电动卷帘的移动位置，露出装有电子元器件的零件槽，从而获取所需规格和数量的电子元器件，准确、便捷地实现电子元器件及套件的分类摆放和分发。装置还设有用于回收和共享电子元器件及套件的收纳箱，实现对学生不要的电子元器件及套件进行回收和利用，有效解决电子元器件及套件浪费的问题。具有采用一体化结构，安装和使用方便，可以实现电子元器件自动按需存储、分发和回收，解决了学校实验室电子元器件及套件摆放杂乱、难以查找等难题等优点，适用于学校电子制作时的电子元器件存储、分发、管理。
附图说明
图1是本发明立体示意图。
图2是本发明主控制柜立体示意图。
图3是本发明扩展柜立体示意图。
图4 是本发明主控电路原理框图。
图5 是本发明多个零件盒数据线连接示意图。
图6 是本发明可控卷帘式零件盒正视立体示意图。
图7 是本发明可控卷帘式零件盒后视立体示意图。
图8 是本发明可控卷帘式零件盒局部剖开立体示意图。
图9是本发明图8剖开部位局部放大示意图。
图10 是本发明可控卷帘式零件盒卷帘位置感应模块安装局部示意图。
图11 是本发明零件盒控制电路原理框图。
图12是本发明零件盒控制电路示意图。
图中：1-主控制柜，1-1-主控柜体，1-2-工业控制电脑，1-3-摄像头，1-4-触摸显示屏幕，1-5-二维码扫描器，1-6-回收箱开关模块，1-7-回收箱，1-8-数据存储模块，1-9-无线网络模块，1-10-主控电源模块，1-11-主控通信电源接口，2-扩展柜，2-1-扩展柜体，2-2-零件盒插卡架，2-3-扩展通信电源接口，3-可控卷帘式零件盒，3-1-零件槽，3-2-外壳支架，3-3-顶部安装卡槽，3-4-底部安装卡槽，3-5-手持拆卸孔，3-6-卷帘导轨，3-7-齿轮组，3-8-电动卷帘，3-9-卷帘位置感应模块，3-10-电机（M），3-11-指示灯，3-12-零件盒通信电源接口，3-13-低功耗微处理器，3-14-零件盒控制电路，3-15-零件盒电源模块，3-16-电机驱动控制模块，3-17-编码条，D1、D2、D3、D4-发光二极管，R1、R2、R3、R4-电阻，T1、T2、T3、T4-场效应管，D5、D6；D7、D8-二极管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详尽描述，实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。
实施例1：如图1-12所示，本电子元器件自动分发装置包括主控制柜1、三台扩展柜2、75个可控卷帘式零件盒3（每个扩展柜中设置25个可控卷帘式零件盒），主控制柜1包括主控柜体1-1和主控电路，主控柜体1-1为柜式结构，主控柜体1-1下部设有16个回收箱1-7；所述主控电路包括工业控制电脑1-2、摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11，摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11均与工业控制电脑1-2电性连接，回收箱开关模块1-6控制回收箱1-7的箱门的开闭（采用常规电磁锁，通过回收箱开关模块控制电磁锁的开关，实现回收箱的箱门的开闭）；所述触摸显示屏幕1-4设于主控柜体1-1上部，二维码扫描器1-5设于主控柜体1-1中部，摄像头1-3安装于主控柜体1-1的顶部，工业控制电脑1-2、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10安装于主控制柜内，主控通信电源接口1-11设于主控柜体1-1背部；可控卷帘式零件盒3为内设控制电路和控制机构、可以自动实现其卷帘开闭的卷帘式零件盒，零件盒控制电路与主控电路之间由数据线（导线）通过各自的通信电源接口实现电性连接。
扩展柜2包括扩展柜体2-1、零件盒插卡架2-2和扩展通信电源接口2-3，扩展柜体2-1为正面开口的柜式结构，柜中沿垂直方向水平间隔设置3层零件盒插卡架2-2，25个可控卷帘式零件盒3通过零件盒插卡架2-2插置于每个扩展柜体2-1中，上面两层各插有10个窄尺寸的可控卷帘式零件盒，下层插有5个宽尺寸的可控卷帘式零件盒。
可控卷帘式零件盒3包括零件槽3-1、外壳支架3-2、电动卷帘3-8、卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14，外壳支架3-2为长50CM的长条形盒状结构，零件槽3-1设于外壳支架3-2内部并沿其长度方向分为30格依次布置，外壳支架3-2的上开口和零件槽3-1的槽口两侧设有卷帘导轨3-6，电动卷帘3-8由卷帘传动机构驱动并安装在卷帘导轨3-6上，卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14设于外壳支架3-2顶端内部；所述卷帘传动机构由电机3-10、齿轮组3-7和卷帘轴构成，电动卷帘3-8一端固定在卷帘轴上、另一端为自由端，电机3-10通过齿轮组3-7和卷帘轴驱动电动卷帘3-8移动。外壳支架3-2顶端端面设有顶部安装卡槽3-3、尾端端面设有底部安装卡槽3-4、顶端正面设有手持拆卸孔3-5。
零件盒控制电路3-14包括低功耗微处理器3-13、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机驱动控制模块3-16、电机3-10和指示灯3-11；卷帘位置感应模块3-9输出端连接低功耗微处理器3-13输入端，低功耗微处理器3-13输出端分别接电机驱动控制模块3-16和指示灯3-11，电机驱动模块3-16接电机3-10，低功耗微处理器3-13的两组接口端接零件盒通信电源接口3-12，零件盒电源模块3-15通过零件盒通信电源接口3-12连接低功耗微处理器3-13、电机驱动模块3-16和电机3-10，并为卷帘位置感应模块3-9提供电源。电机驱动控制模块3-16为由两对场效应管（T1、T2；T3、T4）和两对二极管（D5、D6；D7、D8）相互连接而成的桥式驱动电路。指示灯3-11设于外壳支架3-2的顶端正面，用于指示零件盒内部所存储的器件的状态和零件盒的工作状态；零件盒通信电源接口3-12设于外壳支架3-2的顶端端面。
卷帘位置感应模块3-9采用红外对射感应电路，包括两组红外对射模块（由D1、D2、R1、R2和D3、D4、R3、R4连接构成）和编码条3-17，编码条3-17上等距设置有若干通孔（通孔数量与零件槽的长度及其格子数量相配合），红外对射模块安装于电动卷帘3-8末端两侧，编码条3-17安装于零件盒内侧；当电动卷帘3-8移动时，带动红外对射模块移动，通过编码条3-17上的通孔读取红外对射模块被遮挡和导通的状态，检测电动卷帘3-8的开口位置。低功耗微处理器3-13中存有专门针对指示灯3-11、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机3-10的附属程序，对卷帘位置感应模块3-9获得的数据信号进行处理，并根据需要，向各执行器件或模块发出工作指令。
主控制柜1的主控通信电源接口1-11和扩展柜2的扩展通信电源接口2-3均设为多组。主控通信电源接口1-11、扩展通信电源接口2-3和零件盒通信电源接口3-12的数量相匹配，均采用RS232串行接口，并通过数据线（导线）相互间电性连接，从而实现主控电路与零件盒控制电路3-14之间的电信号传递。主控电源模块1-10和零件盒电源模块3-15均采用常规12V直流电源模块，为直流电机提供电源，并转换为5V直流电源，为其它电路和低功耗处理器提供电源。
主控柜体、扩展柜体、外壳支架、零件槽、电动卷帘、齿轮组、卷帘轴均可采用铁质金属材料制成，工业控制电脑、摄像头、触摸显示屏幕、二维码扫描器、回收箱开关模块、数据存储模块、无线网络模块、低功耗微处理器、主控电源模块、电机驱动控制模块、电机和指示灯等均采用常规产品或电路，低功耗微处理器采用常规Cortex-M系列单片机。
使用时，管理人员在扩展柜的可控卷帘式零件盒里面摆放电子元器件和套件（同一个可控卷帘式零件盒的小格子摆放同规格类型的电子元器件），元器件取用者通过网络平台订制所需电子元器件或者套件，然后到距离最近的电子元器件自动分发装置上用二维码扫描器扫描在网络上下订单时生成的二维码，或者通过在触摸显示屏幕上输入用户在网络上下订单时生成的订单号获取信息并传递给工业控制电脑，工业控制电脑处理信息后再把信息传递给触摸显示屏幕显示订单信息，触摸显示屏幕同时也把处理后的信号通过扩展柜通信电源接口控制对应的可控卷帘式零件盒，可控卷帘式零件盒的指示灯亮并自动打开对应数量的小格子，从而获取元器件取用者订单上所需电子元器件或套件。元器件取用者也可以在触摸显示屏幕上输入电子元器件或者套件的信息查询其的剩余数量。需要回收元器件时，在触摸显示屏上登陆系统，选择回收功能并发出指令，通过回收箱开关模块控制打开回收箱的箱门，放入需要回收的电子元器件和套件后，关上箱门、退出系统，由管理人员定期将回收的电子元器件和套件收集处理，进行回收利用和资源共享。
实施例2：如图1-12所示，本电子元器件自动分发装置包括主控制柜1、两台扩展柜2、50个可控卷帘式零件盒3（每个扩展柜中设置25个可控卷帘式零件盒），主控制柜1包括主控柜体1-1和主控电路，主控柜体1-1为柜式结构，主控柜体1-1下部设有12个回收箱1-7；所述主控电路包括工业控制电脑1-2、摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11，摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11均与工业控制电脑1-2电性连接，回收箱开关模块1-6控制回收箱1-7的箱门的开闭（采用常规电磁锁，通过回收箱开关模块控制电磁锁的开关，实现回收箱的箱门的开闭）；所述触摸显示屏幕1-4设于主控柜体1-1上部，二维码扫描器1-5设于主控柜体1-1中部，摄像头1-3安装于主控柜体1-1的顶部，工业控制电脑1-2、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10安装于主控制柜内，主控通信电源接口1-11设于主控柜体1-1背部；可控卷帘式零件盒3为内设控制电路和控制机构、可以自动实现其卷帘开闭的卷帘式零件盒，零件盒控制电路与主控电路之间由数据线（导线）通过各自的通信电源接口实现电性连接。
扩展柜2包括扩展柜体2-1、零件盒插卡架2-2和扩展通信电源接口2-3，扩展柜体2-1为正面开口的柜式结构，柜中沿垂直方向水平间隔设置3层零件盒插卡架2-2，25个可控卷帘式零件盒3通过零件盒插卡架2-2插置于每个扩展柜体2-1中，上面两层各插有10个窄尺寸的可控卷帘式零件盒，下层插有5个宽尺寸的可控卷帘式零件盒。
可控卷帘式零件盒3包括零件槽3-1、外壳支架3-2、电动卷帘3-8、卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14，外壳支架3-2为长70CM的长条形盒状结构，零件槽3-1设于外壳支架3-2内部并沿其长度方向分为15格依次布置，外壳支架3-2的上开口和零件槽3-1的槽口两侧设有卷帘导轨3-6，电动卷帘3-8由卷帘传动机构驱动并安装在卷帘导轨3-6上，卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14设于外壳支架3-2顶端内部；所述卷帘传动机构由电机3-10、齿轮组3-7和卷帘轴构成，电动卷帘3-8一端固定在卷帘轴上、另一端为自由端，电机3-10通过齿轮组3-7和卷帘轴驱动电动卷帘3-8移动。外壳支架3-2顶端端面设有顶部安装卡槽3-3、尾端端面设有底部安装卡槽3-4、顶端正面设有手持拆卸孔3-5。
零件盒控制电路3-14包括低功耗微处理器3-13、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机驱动控制模块3-16、电机3-10和指示灯3-11；卷帘位置感应模块3-9输出端连接低功耗微处理器3-13输入端，低功耗微处理器3-13输出端分别接电机驱动控制模块3-16和指示灯3-11，电机驱动模块3-16接电机3-10，低功耗微处理器3-13的两组接口端接零件盒通信电源接口3-12，零件盒电源模块3-15通过通信电源接口零件盒连接低功耗微处理器3-13、电机驱动模块3-16和电机3-10，并为卷帘位置感应模块3-9提供电源。电机驱动控制模块3-16为由两对场效应管（T1、T2；T3、T4）和两对二极管（D5、D6；D7、D8）相互连接而成的桥式驱动电路。指示灯3-11设于外壳支架3-2的顶端正面，用于指示零件盒内部所存储的器件的状态和零件盒的工作状态；零件盒通信电源接口3-12设于外壳支架3-2的顶端端面。
卷帘位置感应模块3-9采用红外对射感应电路，包括两组红外对射模块（由D1、D2、R1、R2和D3、D4、R3、R4连接构成）和编码条3-17，编码条3-17上等距设置有若干通孔（通孔数量与零件槽的长度及其格子数量相配合），红外对射模块安装于电动卷帘3-8末端两侧，编码条3-17安装于零件盒内侧；当电动卷帘3-8移动时，带动红外对射模块移动，通过编码条3-17上的通孔读取红外对射模块被遮挡和导通的状态，检测电动卷帘3-8的开口位置。低功耗微处理器3-13中存有专门针对指示灯3-11、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机3-10的附属程序，对卷帘位置感应模块3-9获得的数据信号进行处理，并根据需要，向各执行器件或模块发出工作指令。
主控制柜1的主控通信电源接口1-11和扩展柜2的扩展通信电源接口2-3均设为多组。主控通信电源接口1-11、扩展通信电源接口2-3和零件盒通信电源接口3-12的数量相匹配，均采用RS232串行接口，并通过数据线（导线）相互间电性连接，从而实现主控电路与零件盒控制电路3-14之间的电信号传递。主控电源模块1-10和零件盒电源模块3-15均采用常规12V直流电源模块，为直流电机提供电源，并转换为5V直流电源，为其它电路和低功耗处理器提供电源。
主控柜体、扩展柜体、外壳支架、零件槽、电动卷帘、齿轮组、卷帘轴均可采用铁质金属材料制成，工业控制电脑、摄像头、触摸显示屏幕、二维码扫描器、回收箱开关模块、数据存储模块、无线网络模块、低功耗微处理器、主控电源模块、电机驱动控制模块、电机和指示灯等均采用常规产品或电路，低功耗微处理器采用常规Cortex-M系列单片机。
实施例3：如图1-12所示，本电子元器件自动分发装置包括主控制柜1、一台扩展柜2、20个可控卷帘式零件盒3，主控制柜1包括主控柜体1-1和主控电路，主控柜体1-1为柜式结构，主控柜体1-1下部设有10个回收箱1-7；所述主控电路包括工业控制电脑1-2、摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11，摄像头1-3、触摸显示屏幕1-4、二维码扫描器1-5、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10、主控通信电源接口1-11均与工业控制电脑1-2电性连接，回收箱开关模块1-6控制回收箱1-7的箱门的开闭（采用常规电磁锁，通过回收箱开关模块控制电磁锁的开关，实现回收箱的箱门的开闭）；所述触摸显示屏幕1-4设于主控柜体1-1上部，二维码扫描器1-5设于主控柜体1-1中部，摄像头1-3安装于主控柜体1-1的顶部，工业控制电脑1-2、回收箱开关模块1-6、数据存储模块1-8、无线网络模块1-9、主控电源模块1-10安装于主控柜内，主控通信电源接口1-11设于主控柜体1-1背部；可控卷帘式零件盒3为内设控制电路和控制机构、可以自动实现其卷帘开闭的卷帘式零件盒，零件盒控制电路与主控电路之间由数据线（导线）通过各自的通信电源接口实现电性连接。
扩展柜2包括扩展柜体2-1、零件盒插卡架2-2和扩展通信电源接口2-3，扩展柜体2-1为正面开口的柜式结构，柜中沿垂直方向水平间隔设置3层零件盒插卡架2-2，20个可控卷帘式零件盒3通过零件盒插卡架2-2插置于每个扩展柜体2-1中，上面两层各插有8个窄尺寸的可控卷帘式零件盒，下层插有4个宽尺寸的可控卷帘式零件盒。
可控卷帘式零件盒3包括零件槽3-1、外壳支架3-2、电动卷帘3-8、卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14，外壳支架3-2为长60CM的长条形盒状结构，零件槽3-1设于外壳支架3-2内部并沿其长度方向分为20格依次布置，外壳支架3-2的上开口和零件槽3-1的槽口两侧设有卷帘导轨3-6，电动卷帘3-8由卷帘传动机构驱动并安装在卷帘导轨3-6上，卷帘传动机构和零件盒控制电路3-14设于外壳支架3-2顶端内部；所述卷帘传动机构由电机3-10、齿轮组3-7和卷帘轴构成，电动卷帘3-8一端固定在卷帘轴上、另一端为自由端，电机3-10通过齿轮组3-7和卷帘轴驱动电动卷帘3-8移动。外壳支架3-2顶端端面设有顶部安装卡槽3-3、尾端端面设有底部安装卡槽3-4、顶端正面设有手持拆卸孔3-5。
零件盒控制电路3-14包括低功耗微处理器3-13、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机驱动控制模块3-16、电机3-10和指示灯3-11；卷帘位置感应模块3-9输出端连接低功耗微处理器3-13输入端，低功耗微处理器3-13输出端分别接电机驱动控制模块3-16和指示灯3-11，电机驱动模块3-16接电机3-10，低功耗微处理器3-13的两组接口端接零件盒通信电源接口3-12，零件盒电源模块3-15通过零件盒通信电源接口3-12连接低功耗微处理器3-13、电机驱动模块3-16和电机3-10，并为卷帘位置感应模块3-9提供电源。电机驱动控制模块3-16为由两对场效应管（T1、T2；T3、T4）和两对二极管（D5、D6；D7、D8）相互连接而成的桥式驱动电路。指示灯3-11设于外壳支架3-2的顶端正面，用于指示零件盒内部所存储的器件的状态和零件盒的工作状态；零件盒通信电源接口3-12设于外壳支架3-2的顶端端面。
卷帘位置感应模块3-9采用红外对射感应电路，包括两组红外对射模块（由D1、D2、R1、R2和D3、D4、R3、R4连接构成）和编码条3-17，编码条3-17上等距设置有若干通孔（通孔数量与零件槽的长度及其格子数量相配合），红外对射模块安装于电动卷帘3-8末端两侧，编码条3-17安装于零件盒内侧；当电动卷帘3-8移动时，带动红外对射模块移动，通过编码条3-17上的通孔读取红外对射模块被遮挡和导通的状态，检测电动卷帘3-8的开口位置。低功耗微处理器3-13中存有专门针对指示灯3-11、卷帘位置感应模块3-9、零件盒电源模块3-15、电机3-10的附属程序，对卷帘位置感应模块3-9获得的数据信号进行处理，并根据需要，向各执行器件或模块发出工作指令。
主控制柜1的主控通信电源接口1-11和扩展柜2的扩展通信电源接口2-3均设为多组。主控通信电源接口1-11、扩展通信电源接口2-3和零件盒通信电源接口3-12的数量相匹配，均采用RS232串行接口，并通过数据线（导线）相互间电性连接，从而实现主控电路与零件盒控制电路3-14之间的电信号传递。主控电源模块1-10和零件盒电源模块3-15均采用常规12V直流电源模块，为直流电机提供电源，并转换为5V直流电源，为其它电路和低功耗处理器提供电源。
主控柜体、扩展柜体、外壳支架、零件槽、电动卷帘、齿轮组、卷帘轴均可采用工程塑料制成，工业控制电脑、摄像头、触摸显示屏幕、二维码扫描器、回收箱开关模块、数据存储模块、无线网络模块、低功耗微处理器、主控电源模块、电机驱动控制模块、电机和指示灯等均采用常规产品或电路，低功耗微处理器采用常规MCS-51系列单片机。
本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。
上面结合附图对本发明的技术内容作了说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下对本发明的技术内容做出各种变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述分发装置包括主控制柜（1）、一台或多台扩展柜（2）、多个可控卷帘式零件盒（3），主控制柜（1）包括主控柜体（1-1）和主控电路，主控柜体（1-1）为柜式结构，主控柜体（1-1）下部设有多个回收箱（1-7）；所述主控电路包括工业控制电脑（1-2）、摄像头（1-3）、触摸显示屏幕（1-4）、二维码扫描器（1-5）、回收箱开关模块（1-6）、数据存储模块（1-8）、无线网络模块（1-9）、主控电源模块（1-10）、主控通信电源接口（1-11），摄像头（1-3）、触摸显示屏幕（1-4）、二维码扫描器（1-5）、回收箱开关模块（1-6）、数据存储模块（1-8）、无线网络模块（1-9）、主控电源模块（1-10）、主控通信电源接口（1-11）均与工业控制电脑（1-2）电性连接，回收箱开关模块（1-6）控制回收箱（1-7）的箱门的开闭；所述触摸显示屏幕（1-4）设于主控柜体（1-1）上部，二维码扫描器（1-5）设于主控柜体（1-1）中部，摄像头（1-3）安装于主控柜体（1-1）的顶部，工业控制电脑（1-2）、回收箱开关模块（1-6）、数据存储模块（1-8）、无线网络模块（1-9）、主控电源模块（1-10）安装于主控制柜内，主控通信电源接口（1-11）设于主控柜体（1-1）背部；所述可控卷帘式零件盒（3）为内设控制电路和控制机构、可以自动实现其卷帘开闭的卷帘式零件盒，零件盒控制电路与主控电路之间由数据线通过各自的通信电源接口实现电性连接。
2.根据权利要求1所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述扩展柜（2）包括扩展柜体（2-1）、零件盒插卡架（2-2）和扩展通信电源接口（2-3），扩展柜体（2-1）为正面开口的柜式结构，柜中沿垂直方向水平间隔设置零件盒插卡架（2-2），多个可控卷帘式零件盒（3）通过零件盒插卡架（2-2）插置于扩展柜体（2-1）中。
3.根据权利要求1所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述可控卷帘式零件盒（3）包括零件槽（3-1）、外壳支架（3-2）、电动卷帘（3-8）、卷帘传动机构和零件盒控制电路（3-14），外壳支架（3-2）为长条形盒状结构，零件槽（3-1）设于外壳支架（3-2）内部并沿其长度方向分为若干格依次布置，外壳支架（3-2）的上开口和零件槽（3-1）的槽口两侧设有卷帘导轨（3-6），电动卷帘（3-8）由卷帘传动机构驱动并安装在卷帘导轨（3-6）上，卷帘传动机构和零件盒控制电路（3-14）设于外壳支架（3-2）顶端内部；所述卷帘传动机构由电机（3-10）、齿轮组（3-7）和卷帘轴构成，电动卷帘（3-8）一端固定在卷帘轴上、另一端为自由端，电机（3-10）通过齿轮组（3-7）和卷帘轴驱动电动卷帘（3-8）移动；所述零件盒控制电路（3-14）包括低功耗微处理器（3-13）、卷帘位置感应模块（3-9）、零件盒电源模块（3-15）、电机驱动控制模块（3-16）、电机（3-10）和指示灯（3-11）；卷帘位置感应模块（3-9）输出端连接低功耗微处理器（3-13）输入端，低功耗微处理器（3-13）输出端分别接电机驱动控制模块（3-16）和指示灯（3-11），电机驱动模块（3-16）接电机（3-10），低功耗微处理器（3-13）的两组接口端接零件盒通信电源接口（3-12），零件盒电源模块（3-15）通过零件盒通信电源接口（3-12）连接低功耗微处理器（3-13）、电机驱动模块（3-16）和电机（3-10），并为卷帘位置感应模块（3-9）提供电源。
4.根据权利要求3所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述电机驱动控制模块（3-16）为由两对场效应管和二极管相互连接而成的桥式驱动电路。
5.根据权利要求3所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述外壳支架（3-2）顶端端面设有顶部安装卡槽（3-3）、尾端端面设有底部安装卡槽（3-4）、顶端正面设有手持拆卸孔（3-5）。
6.根据权利3所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述指示灯（3-11）设于外壳支架（3-2）的顶端正面，零件盒通信电源接口（3-12）设于外壳支架（3-2）的顶端端面。
7.根据权利3所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述卷帘位置感应模块（3-9）采用红外对射感应电路，包括两组红外对射模块和编码条（3-17），编码条（3-17）上设置有若干通孔，红外对射模块安装于电动卷帘（3-8）末端两侧，编码条（3-17）安装于零件盒内侧；当电动卷帘（3-8）移动时，带动红外对射模块移动，通过编码条（3-17）上的通孔读取红外对射模块被遮挡和导通的状态，检测电动卷帘（3-8）的开口位置。
8.根据权利3所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述低功耗微处理器（3-13）中存有专门针对指示灯（3-11）、卷帘位置感应模块（3-9）、零件盒电源模块（3-15）、电机（3-10）的附属程序。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述主控制柜（1）的主控通信电源接口（1-11）和扩展柜（2）的扩展通信电源接口（2-3）均可设为一组或多组，主控通信电源接头（1-11）、扩展通信电源接口（2-3）和零件盒通信电源接口（3-12）均采用RS232串行接口，并通过数据线相互间电性连接，从而实现主控电路与零件盒控制电路（3-14）之间的电信号传递。
10.根据权利要求1-3任一项所述的电子元器件自动分发装置，其特征在于：所述主控电源模块（1-10）和零件盒电源模块（3-15）均采用12V直流电源模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115066115A (zh) * 2022-08-18 2022-09-16 上海捷勃特机器人有限公司 一种用于机器人驱动的控制柜及其组装方法

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