CN107679593A - 保管箱钩取系统的钩取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保管箱钩取系统的钩取方法。该保管箱钩取系统又包括了钩取机构、以及控制钩取机构移动的行走机构、存放有保管箱的存放架以及三维测距定位系统；本发明在进行初步定为后，采用所述三维测距定位系统进行精确定位并进行抓取。采用本发明通过实现精确定位，再通过钩取机构直接抓取并转运保管箱，减少中间步骤和零部件，以提高自动化程度，并解决了长期使用后保管箱出现定位偏差的问题。

Description

保管箱钩取系统的钩取方法

技术领域

本发明涉及自助保管领域，特别是涉及一种保管箱钩取系统的钩取方法。

背景技术

在现有技术中，保管箱是指银行等机构专门为客户出租使用的且有同金库一样安全的保管物品的地方，且有完备的安全措施，保管箱业务是接受客户的委托，以出租保管箱的形式代客户保管贵重物品的一项服务业务。在日常或出境旅游期间，可将家中的金银珠宝饰物、古玩字画、股票债券、房产契约、保险单据等贵重或隐私物品存放于银行保管箱中，以解除对盗窃、失密或火灾等不安全情况的担忧。

而最先进的产品是全自动的自助式保管箱，24小时服务，无需额外增加银行等机构的保管箱管理人员，有效避免周末和银行不营业时间无法操作的问题。但为了实现全自动自助式服务，对于保管箱的稳定性和精确性提出了更高的要求。

一方面，现有的大多数保管箱所采用的抓取结构复杂，故障率高，另一方面，多数保管箱均采用的是传统机械式定位，在长期使用过程中，因为机械抖动或者环境因素，会产生较大的偏差且无法仔细进行补偿，因而在后期使用过程中出现报错或者无法精确抓取所提取物品的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，申请人设计并发明了新的保管箱钩取系统用于解决上述问题，本发明提供一种保管箱钩取系统的钩取方法，用于控制上述保管箱钩取系统进行钩取，该钩取方法减少了中间步骤，以提高自动化程度，并解决长期使用后保管箱出现定位偏差等问题。

为解决上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，包括以下步骤：

A0.通过行走机构控制钩取机构进行平移或者升降，初步接近需取出的保管箱；

A1.通过安装在钩取机构侧边的扫描器读取保管箱上的可识别图像，并形成行走轨道方向和升降机构方向的精确定位；同时通过测距机构进行水平方向的精确定位，并根据定位数据调整行走机构使钩取机构精确对齐保管箱；

A2.控制钩取机构驱动装置移动，平移机构带动两侧的顶升机构同时在水平方向移动，并通过顶升机构上升，利用抓取钩钩住保管箱，再通过平移机构使保管箱从存放架脱出至钩取机构；

A3.通过行走机构控制钩取机构移动到出料口并送出保管箱。

进一步地，所述A2步骤中，在利用抓取钩进行钩取时，顶升机构控制抓取钩上升，抓取钩的长杆在顶升过程中顶起存放架上的锁钩，并利用钩取槽卡住保管箱外侧的圆柱销。

进一步地，所述A2步骤中，钩取机构以靠近出料口一侧的端面为基准面，若钩取的保管箱位于出料口一侧，则平移机构移动使保管箱尾部端面对齐基准面；若钩取的保管箱位于另一侧，则在钩取时，平移机构需进行位移补偿并同样将保管箱前端端面对齐基准面。

进一步地，所述位移补偿为先利用抓取钩钩出保管箱，并将保管箱一部分送至钩取机构的保管箱放置支架上，顶升机构下降松开保管箱，并控制平移机构重新伸入存放架，再次利用抓取钩钩住保管箱尾部的圆柱销，并将保管箱重新拉出。

进一步地，所述A3步骤中，在进行保管箱送出时，移动机构带动两侧的抓取钩同时移动使保管箱送出，送出后下降升顶机构，松脱保管箱。

进一步地，所述抓取钩在进行钩取时，根据存放架的位置，分别用靠近保管箱的一端的钩取槽进行钩取。

进一步地，所述平移机构的最大位移行程和抓取钩长度之和不超过抓取机构的进出通道长度。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在钩取机构进行抓取保管箱时，长杆上升过程中顶起勾住箱子的锁钩，此后利用钩取槽卡住箱子两侧的圆柱销，并利用短杆进行防脱保护，随着抓取钩的平移直接对保管箱进行抓取，整个过程简单，减少中间环节。

本发明一方面在保管箱箱体上设置有二维码，该二维码与扫码器或扫描器配合在实现识别时，还可以进行两个维度的方向识别，而再将激光测距仪的激光发射方向与二维码平面垂直，实现第三个维度的识别，有效对所要抓取的保管箱进行三维测距定位，定位准确，偏差极小。

附图说明

图1是采用本发明的保管箱钩取系统结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1中的I处的局部放大示意图；

图4是保管箱钩取系统的行走机构结构示意图。

图中标记：201为钩取机构、202为存放架、203为激光测距仪、204为出料口、205为保管箱、206为行走机构、207为保管箱导轨、208为扭簧轴、209为扭簧。210为锁钩、211为定位销、212为圆柱销、213为扫描器、214为从动轨道、215为平移轨道车、216为滚轮、217为升降机构、218为长齿条。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步地说明。

如图1-图4所示，保管箱钩取系统，包括钩取机构201、控制钩取机构201移动的行走机构206、存放有保管箱205的存放架202以及三维测距定位系统；所述三维测距定位系统包括影像系统和测距机构；所述影像系统包括可识别图像和可识别图像的扫描器213，可识别图像设置在保管箱205上，扫描器213与测距机构连接在钩取机构201上。

所述测距机构包括设置在钩取机构201上的激光测距仪203，激光测距仪203发射激光方向与可识别图像平面相互垂直。当然，也可以用磁感应测距、声波测距等其他测距仪器替换激光测距仪。

所述可识别图像具体为二维码，且该二维码直接生成在保管箱205端面的外壁上，或生成在载体上后并粘接在保管箱205的外壁。当然，为了读取方便和测距的方便性，可以将二维码的扫描器213和激光测距仪203设置为多个。为了电路连接和安装的方便，可以将扫描器213和激光测距仪203均设置为两个相背设置，分别对准一个存放架202。二维码一方面可以用于读取数据，另一方面通过扫描进行定位，当然，该影响系统不仅仅可以是二维码的形式，也可以采用机械视觉等功能类似的替代方式。

所述存放架202至少有两个，且其中一个存放架202设置有出料口204，每个存放架202设置有多个保管箱205放置区，各保管箱205放置区设置有承载保管箱205两侧的保管箱导轨207，所述保管箱导轨207前端外侧通过扭簧209活动连接有锁钩210。

所述保管箱导轨207前端外侧设置有扭簧轴208和定位销211，所述锁钩210和扭簧209依次套接在扭簧轴208上，且扭簧209两端分别连接到锁钩210和定位销211。而锁钩210的钩部钩挂住保管箱205前端外侧的圆柱销212。

所述锁钩210前端为由上至下向存放架202本体倾斜的斜面。所述保管箱导轨207成对镜像设置在存放架202上，且在存放架202上设置有安全光栅并在保管箱导轨207前端形成光幕，光幕可以有效监测保管箱205是否脱位，一旦锁钩210脱落或者在存放时未将锁钩210钩住保管箱205，保管箱205向外位移并遮挡住光幕，会向PC端发出警报，此后需要人工进行调整修理或者通过控制抓取机构进行重新存放。

所述保管箱导轨207包括底板、设置在底板一侧的侧板及内挡板，所述侧板上端通过向内倾斜的斜支撑板与内挡板下端固定连接,底板后端设置有后挡板，且底板上表面、内挡板内表面和后挡板内表面均涂覆有耐磨层。

所述行走机构206包括行走轨道、连接在行走轨道上的平移轨道车215、连接在平移轨道车215上的升降机构217，且钩取机构201连接在升降机构217上。所述行走轨道包括下部主动轨道和上部安装在存放架202顶部的从动轨道214，主动轨道包括导向滑轨和长齿条218，并在轨道车上设置有与长齿条218相互啮合的主动齿轮，且主动齿轮连接到驱动电机输出轴；上部从动轨道214为带槽钢梁，且在平移轨道车215上设置有滚动连接带槽钢梁内的从动滚轮216。

在实际使用时，本发明控制钩取机构201进行抓取的具体方法如下，首先通过控制行走机构206控制钩取机构201进行平移或者升降，初步接近需取出的保管箱205。然后，通过安装在钩取机构201侧边的扫描器213识别保管箱205上的二维码，以行走轨道的平移方向为X轴，升降机构217的升降方向为Y轴，在扫描二维码时，同时形成X、Y两轴的精确定位；然后以钩取机构201的钩取方向为Z轴，通过测距机构进行Z轴方向的精确定位，通过激光测距仪203和扫码器以及二维码的结合，保证了三维测距系统有效实现三轴方向的精确定位，并根据定位数据调整行走机构206使钩取机构201对齐保管箱205。

控制钩取机构201驱动装置，通过平移机构将钩取机构201的抓取钩移动到保管箱205下方，再通过顶升机构上升，利用抓取钩钩住保管箱205，并通过平移机构使其从存放架202脱出至钩取机构201。在利用抓取钩进行钩取时，顶升机构控制抓取钩上升，抓取钩的长杆在顶升过程中顶起存放架上的锁钩210，并利用钩取槽卡住保管箱外侧的圆柱销，保管箱外部的两侧在每侧边均至少设置有三个圆柱销212，其中前端靠近出口处上下设置有两个圆柱销212，其中上部的圆柱销212用于与锁钩210匹配，使得保管箱205钩挂在存放架202内，不会脱落。而下部圆柱和保管箱205尾端远离出口处的圆柱销212用于与钩取槽匹配，在钩取时，通过钩取槽卡住来进行拖动或者送出。

在进行钩取时，所述抓取钩在进行钩取时，根据存放架的位置，分别用靠近保管箱的一端的钩取槽进行钩取。一般采用钩取机构201以靠近出料口204一侧为基准面，若钩取的保管箱205位于出料口204一侧，则平移机构移动直接行动至另一侧并将保管箱205尾端对齐基准面。若钩取的保管箱205位于另一侧，则在钩取时，平移机构需进行位移补偿并同样将保管箱205对齐基准面。所述位移补偿为先利用抓取钩钩出保管箱205，并将保管箱205一部分送至钩取机构201的保管箱205放置支架上，再通过顶升机构下降，松开保管箱205，并控制平移机构重新伸入存放架202，再次利用抓取钩钩住保管箱205尾部的圆柱销212，并将保管箱205重新拉出。最后通过行走机构206控制钩取机构201移动到出料口204并送出保管箱205。在进行保管箱205送出时，移动机构带动两侧的抓取钩同时移动使保管箱送出，送出后下降升顶机构，松脱保管箱。

所述平移机构的最大位移行程和抓取钩长度之和不超过抓取机构的进出通道长度。

当钩取完成后，保管箱205需要进行存放时，进行方向操作，此时，抓取钩仍然钩住保管箱205外侧圆柱销212，平移机构控制保管箱205向保管箱导轨207移动。锁钩210前端为由上至下向存放架202本体倾斜的斜面，在与保管箱205外侧的圆柱销212接触时，锁钩210被挤压并绕扭簧轴208向上转动，直至圆柱销212通过锁钩210前端并被锁钩210重新勾住。

本发明能够有效实现第三个维度的识别，有效对所要抓取的保管箱205进行三维测距定位，定位准确，偏差极小。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，包括以下步骤：

A0.通过行走机构控制钩取机构进行平移或者升降，初步接近需取出的保管箱；

A1.通过安装在钩取机构侧边的扫描器读取保管箱上的可识别图像，并形成行走轨道方向和升降机构方向的精确定位；同时通过测距机构进行水平方向的精确定位，并根据定位数据调整行走机构使钩取机构精确对齐保管箱；

A2.控制钩取机构驱动装置移动，平移机构带动两侧的顶升机构同时在水平方向移动，并通过顶升机构上升，利用抓取钩钩住保管箱，再通过平移机构使保管箱从存放架脱出至钩取机构；

A3.通过行走机构控制钩取机构移动到出料口并送出保管箱。

2.根据权利要求1所述的保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，所述A2步骤中，在利用抓取钩进行钩取时，顶升机构控制抓取钩上升，并利用钩取槽卡住保管箱外侧的圆柱销。

3.根据权利要求1所述的保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，所述A2步骤中，钩取机构以靠近出料口一侧的端面为基准面，若钩取的保管箱位于出料口一侧，则平移机构移动使保管箱尾部端面对齐基准面；若钩取的保管箱位于另一侧，则在钩取时，平移机构需进行位移补偿并同样将保管箱前端端面对齐基准面。

4.根据权利要求3所述的保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，所述位移补偿为先利用抓取钩钩出保管箱，并将保管箱一部分送至钩取机构的保管箱放置支架上，顶升机构下降松开保管箱，并控制平移机构重新伸入存放架，再次利用抓取钩钩住保管箱尾部的圆柱销，并将保管箱重新拉出。

5.根据权利要求1所述的保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，所述A3步骤中，在进行保管箱送出时，移动机构带动两侧的抓取钩同时移动使保管箱送出，送出后下降升顶机构，松脱保管箱。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，所述抓取钩在进行钩取时，根据存放架的位置，分别用靠近保管箱的一端的钩取槽进行钩取。

7.根据权利要求1所述的保管箱钩取系统的钩取方法，其特征在于，所述平移机构的最大位移行程和抓取钩长度之和不超过抓取机构的进出通道长度。