CN109285286B - 一种集装箱铅封智能自助发放机 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能仓储技术领域，具体涉及一种集装箱铅封智能自助发放机。三维滑块模组包括在柜体的内腔上下侧面处分别水平设置并左右延伸的X轴丝杠，在柜体的内腔竖直延伸的Y轴丝杠，在柜体的内腔前后延伸的Z轴丝杠，X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠作为本系统机械部分的核心组件，用以完成铅封的取拿和运送工作，上述丝杠通过与伺服电机和驱动器配合进行准确运动与输送铅封，能够完成铅封的智能识别与验证，还设置有一体机作为人工交互界面进行操作，其主体结构简单，设计构思巧妙，使用安全方便，应用效果简单直观的操作界面，友好的人机交互，都可以让操作人更为好，市场前景广阔。

Description

一种集装箱铅封智能自助发放机

技术领域:

本发明属于智能仓储技术领域，涉及一种铅封自助发放控制装置，具体涉及一种集装箱铅封智能自助发放机。

背景技术：

现有的铅封发放主要有进场提箱与重箱出场两种模式，主要方式为人工核对单据，手动选择铅封，人工进行铅封发放。该方式存在的主要缺点如下：一是人工作业效率低下，无法满足越来越大的作业负荷；二是人工作业准确率较低，容易发生错误；三是人工作业步骤繁琐，需手动输入较多数据与信息，存在较多重复劳动；四是人工成本居高不下，致使企业效益降低。因此，寻求设计提供一种集装箱铅封智能自助发放机，能够将繁琐的业务流程步骤简化，复杂的数据处理工作交由系统自动完成，极大的提高作业效率，并且能够有效的保证结果的精确性。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，需求设计提供一种集装箱铅封智能自助发放机，能够自动快速识别货物信息，提高入库登记效率。

为了实现上述目的，本发明涉及的一种集装箱铅封智能自助发放机通过如下技术方案实现：

本发明涉及的集装箱铅封智能自助发放机的壳体为高强度不锈钢柜体，用以作为载体并为系统内其他部件提供支撑、防护，具有防水、防尘、抗震功能，在柜体内设置有三维滑块模组，三维滑块模组包括在柜体的内腔上下侧面处分别水平设置并左右延伸的X轴丝杠，在柜体的内腔竖直延伸的Y轴丝杠，在柜体的内腔前后延伸的Z轴丝杠，X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠作为本系统机械部分的核心组件，用以完成铅封的取拿和运送工作；

在X轴丝杠上设置有控制其运动的X轴电机，在Y轴丝杠的上端设置有控制其运动的Y轴电机，在Z轴丝杠靠后的端头上设置有控制其运动的Z轴电机，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均采用市售的伺服电机进行控制并为三维滑块模组提供动力与制动力，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机分别与三维驱动器中的X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器通信连接，X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器分别与三维坐标主控模块中的X轴主控模块、Y轴主控模块、Z轴主控模块通信连接，其中三维坐标主控模块为控制电路板结构，内置有用以控制三维驱动器控制程序及动作指令集,三维驱动器用以为伺服电机提供电源，并为伺服电机供包括方向、速度、行程、制动力大小在内的信息，同时三维驱动器还用以检测伺服电机当前运行状态，实时收集伺服电机运行过程中的信息，以判断伺服电机状态是否正常；三维坐标主控模块用以完成计算机指令翻译，将翻译好的指令发送至三维驱动器，然后对目标铅封进行精准定位，同时接收三维驱动器反馈的结果，将结果数据发送至后台数据处理模块，以便记录伺服电机的运行状态；另三维坐标主控模块还与三维坐标位置检测系统通信连接，用以接收三维坐标位置检测系统反馈的信息，以便后台数据处理模块记录三维坐标主控模块中X轴丝杠、Z轴丝杠、Y轴丝杠的当前位置；

三维坐标主控模块通过转换器与第二可编程串口服务器通信连接，第二可编程串口服务器与数据交换机通信连接，用以负责数据采集的第一扫描器位于柜体前侧外表面上的条码阅读口，能够通过扫描一维或二维码，将采集到的信息推送至一体机中的前台信息处理模块中，第二扫描器位于铅封出口内部上方，在铅封到达取铅封出口时，采集铅封信息，并推送至后台数据处理模块处，由后台数据处理模块判断数据有效性；第一扫描器和第二扫描器通过RS232接口与第一可编程串口服务器通信连接，第一可编程串口服务器与数据交换机通信连接，一体机(触控屏及工控机)作为前台交互模块运行的载体，安装于柜体前侧外表面上，并且与数据交换机通信连接，用以与操作人进行交互，还能够进行数据输入、结果输出和运行状态监控，操作人能够通过一体机进行提箱码与验证码的录入，一体机将数据提交后台数据处理模块进行验证并接收后台数据处理模块的反馈结果，同时能够将当前运行状态显示给操作人；一体机还通过USB打印线与打印机连接，打印机紧邻一体机进行设置，凭条打印出门固定设置于柜体前侧外表面，打印机用以接收来自一体机的打印命令与内容来完成单据的打印；

本发明中，第一可编程串口服务器和第二可编程串口服务器能够对前台信息处理模块的指令进行转换并通过RS232接口配合转换器将命令发送至三维坐标主控模块，同时收集三维坐标主控模块的反馈结果通过RJ45接口传递至一体机，另外，通过RS232接口收集第一扫描器和第二扫描器传递的数据并通过RJ45接口发送至一体机；数据交换机用以对一体机、第一可编程串口服务器、第二可编程串口服务器、后台数据处理模块所在的计算机在内设备的网络数据进行交换，并通过网线与各设备进行通信连接；

市电与开关电源电连接，开关电源用以将220V交流电转换为相应的5V开关电源、12V开关电源和24V开关电源，其中5V开关电源与第一扫描器、第二扫描器和数据交换机电连接并为其提供电能，12V开关电源与包括三维驱动器和三维坐标主控模块在内的设备电连接，并为其提供电能，24V开关电源与包括第一可编程串口服务器、第二可编程串口服务器、数据交换机在内的设备电连接，并为其提供电能；

一体机作为前台交互模块运行的载体，一体机的主要作用主要是为操作人提供交互界面，作为整个业务流程的起点，能够在程序界面中输入提箱单号，验证码在内的信息，显示数据校验结果，并且程序界面能够显示当前系统整体运行状态，提示操作人如何进行操作，供操作人进行电子签名；

后台数据处理模块的主要作用是进行提箱单号及验证码等数据的校验工作，并在铅封发放完成时，对铅封信息进行二次验证，并将验证的结果反馈至前台交互模块，同时，后台数据处理模块还负责与数据库连接，根据前台数据查找对应铅封，并生成取料指令，经由前台交互模块发送给三维坐标主控模块，进而完成取料动作；后台数据处理模块与具体客户的业务系统及数据库进行通信连接，发送采集到的信息至客户的业务系统，并接收客户业务系统返回的数据处理结果，同时将结果推送至前台交互模块，以便于在一体机上进行人机交互操作。

本发明还设置有数据库程序中存放有完整的三维坐标系信息表，为精确定位目标铅封提供数据支持，同时记录每个坐标点目前状态，包括该坐标点是否存在铅封，该坐标点铅封为何种类型，当前三维滑块模组位置信息在内的信息。

本发明中铅封存放抽屉在本系统中作为存放铅封的载体，其位置信息即三维坐标系信息，程序根据坐标信息确认铅封准确位置，待取的铅封设置于水平设置的承载板上，承载板与立板固定连接，立板固定于柜体左右侧壁和柜体中间板的侧壁上，在承载板远离立板的一端设置有用以抬起铅封的跷板，跷板为“7”字形结构，其横端设置于承载板和铅封之间，其竖端设置于承载板前端，跷板与承载板通过转轴连接，通过推动块向内挤压跷板的竖端能够绕转轴来撬动铅封使其落入运载小车内，推动运载小车水平设置于Z轴丝杠上，并能够沿与Z轴丝杠平行的导轨左右移动，相互垂直的导轨之间设置有导轨座，在Z轴丝杠靠近铅封出口的一端设置有便于、铅封滑至铅封出口的倾斜通道，在运载小车上远离倾斜通道的一端的底部设置有支撑运载小车平衡的支撑板在运载小车上靠近倾斜通道的一端的底部设置有倾斜的引导板，引导板先进入倾斜通道的来带动运载小车倾斜，使运载小车内的铅封滑至倾斜通道处，其中推动块设置于运载小车的两侧，在X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠共同作用下，运载小车运动至待取铅封的前侧，通过推动块推动跷板使待取铅封落入运载小车内，然后将运载小车移动至倾斜通道处，将待取铅封送出。

进一步地，本发明中三维坐标检测系统为磁性接近开关结构，共计设置有10个，其中X轴丝杠上设置有6个，Y轴丝杠上设置有2个，Z轴丝杠上设置有2个，通过检测磁性接近开关的遮挡或未遮挡状态，来记录当前X轴丝杠、Z轴丝杠、Y轴丝杠的位置并将信息反馈至三维坐标主控模块，同时，三维坐标检测系统能够限定三维滑块模组的运行范围及边界。

进一步地，本发明的X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠优先选用滚珠丝杠，X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠上设置有滑块连接件，其底部设置有起支撑和连接作用的铝型材底座。

进一步地，本发明中转换器选用半工双口转换器。

进一步地，在柜体前侧外表面上还设置有IP可视对讲系统，IP可视对讲系统与数据交换机通信连接，IP可视对讲系统用以进行实时的视频、音频对话，当设备运行状态出现差错时，操作人能够通过该子系统转至人工服务。

进一步地，本发明中市电线路上设置有UPS，UPS具有一定的续航能力，作为设备的应急机制，当系统市电切断时，可转由UPS进行供电，确保能够完成当前数据操作，保证数据完整性与准确性。

进一步地，在柜体内腔下部设置有用以提供温度及湿度调节的空调，在柜体中创造一个相对恒定的温湿度环境，确保各设备的正常运转。

进一步地，本发明中柜体内腔上部设置有用以照明的照明灯，照明灯与市电电连接，并在线路上设置有照明油泵。

本发明在使用时，具体使用方式按照如下步骤进行：先在条码阅读口处通过第一扫描器扫描获取提单号信息，信息经一体机处传输至后台数据处理模块进行信息核实与处理，然后传输至客户业务系统进行核实信息是否预录入，有则反馈至后台数据处理模块，由后台数据处理模块反馈至一体机，一体机将铅封的位置信息发送至三维坐标主控模块，三维坐标主控模块将解析后的位置信息发送至控制三维驱动器，由三维驱动器控制X轴电机、Y轴电机和Z轴电机运动，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制X轴丝杠、Z轴丝杠、Y轴丝杠运动，使运载小车移动至待取铅封的前侧，再控制运载小车向待取铅封的方向移动，来通过推动块推动跷板的竖端，使跷板的横端抬起待取铅封并使其滑落至运载小车内，获取待取铅封后，在三维驱动器控制下运载小车最终回到倾斜通道处，在引导板的作用下，运载小车发生倾斜，然后待取铅封沿倾斜通道滑落至铅封出口处；铅封出口处的第二扫描器扫描铅封的信息，并发送至一体机然后由一体机发送至后台数据处理模块，由后台数据处理模块发送信息至客户业务系统进行铅封信息的验证，验证通过后信息反馈至一体机，然后通过操作一体机打印单据，铅封从铅封出口处滑出。

本发明与现有技术相比，取得的有益效果如下：

1、改变了以往传统的铅封发放模式，主要是通过计算机程序判断，机械结构执行的方式来完成以往由人工操作完成的工作流程，过程中极大的减少了人为因素的干扰，同时多次校验机制也使得结果更为准确，提高系统的精确性；

2、简单直观的操作界面，友好的人机交互，都可以让操作人更为快速的熟悉本系统的使用方法，提高系统的可用性；引入“即停即走”的新模式，操作人无需下车即可完成业务的办理，极大的简化了原有的业务流程，将繁琐的步骤交由计算机处理，提高了业务流程的效率；

3、大大降低了企业的人力成本，为企业节约了人力资源，降低管理成本，帮助企业追求更高的效益。

4、解决了当前铅封发放过程中存在的一系列问题，首先，化繁为简。将繁琐的业务流程步骤简化，复杂的数据处理工作交由系统自动完成，极大的提高作业效率；其次，结果精确。作业过程中，数据校验，铅封核对等工作交由系统完成，减少了人为因素的干预，确保结果的准确性；第三，节约人力。本系统的提出，将为企业带来人力资源的节省，减少人力资源管理成本，提高企业效益；第四，低碳环保。本系统对于作业过程中产生的数据都会详细的记录在数据库中，并且随时可查，减少了纸质文件的打印量，帮助企业实现无纸化办公；第五，差异化发展。本系统的引入可以帮助企业提升服务水平与质量，提高客户满意度，助力企业树立良好的社会形象，同时增强企业的核心竞争力。

5、其主体结构简单，设计构思巧妙，使用安全方便，应用效果好，市场前景广阔。

附图说明：

图1为发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明涉及的信息传递方式及部件控制方式的原理示意图。

图3为本发明涉及的集装箱铅封智能自助发放机的前侧面主体结构原理示意图。

图4为本发明涉及的X轴丝杠、Z轴丝杠与装载小车的主体结构及连接关系示意图。

图5为本发明涉及的铅封的主体结构原理示意图。

图6为本发明涉及的使用方式的工艺流程图。

图中：打印机1、一体机2、第一扫描器3、第二扫描器4、RS232接口5、第一可编程串口服务器6、三维坐标检测系统7、三维驱动器8、X轴电机9、Y轴电机10、Z轴电机11、空调12、三维坐标主控模块13、转换器14、第二可编程串口服务器15、24V开关电源16、UPS(不间断电源)17、12V开关电源18、5V开关电源19、IP可视对讲系统20、数据交换机21、总开关22、驱动器23、开关电源24、照明油泵25、X轴丝杠26、Z轴丝杠27、Y轴丝杠28、铅封出口29、条码阅读口30、凭条打印出门31、运载小车32、引导板33、支撑板34、导轨35、导轨座36、倾斜通道37、推动块38、立板39、铅封40、承载板41、转轴42、跷板43。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步描述：

实施例：

本实施例所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，通过如下技术方案实现：

本实施例涉及的集装箱铅封智能自助发放机的壳体为高强度不锈钢柜体，用以作为载体并为系统内其他部件提供支撑、防护，具有防水、防尘、抗震功能，在柜体内设置有三维滑块模组，三维滑块模组包括在柜体的内腔上下侧面处分别水平设置并左右延伸的X轴丝杠26，在柜体的内腔竖直延伸的Y轴丝杠28，在柜体的内腔前后延伸的Z轴丝杠27，X轴丝杠26、Z轴丝杠27和Y轴丝杠28作为本系统机械部分的核心组件，用以完成铅封40的取拿和运送工作；

在X轴丝杠26上设置有控制其运动的X轴电机9，在Y轴丝杠28的上端设置有控制其运动的Y轴电机10，在Z轴丝杠27靠后的端头上设置有控制其运动的Z轴电机11，X轴电机9、Y轴电机10和Z轴电机11均采用市售的伺服电机进行控制并为三维滑块模组提供动力与制动力，X轴电机9、Y轴电机10和Z轴电机11分别与三维驱动器8中的X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器通信连接，X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器分别与三维坐标主控模块13中的X轴主控模块、Y轴主控模块、Z轴主控模块通信连接，其中三维坐标主控模块13为控制电路板结构，内置有用以控制三维驱动器8控制程序及动作指令集,三维驱动器8用以为伺服电机提供电源，并为伺服电机供包括方向、速度、行程、制动力大小在内的信息，同时三维驱动器8还用以检测伺服电机当前运行状态，实时收集伺服电机运行过程中的信息，以判断伺服电机状态是否正常；三维坐标主控模块13用以完成计算机指令翻译，将翻译好的指令发送至三维驱动器8，然后对目标铅封40进行精准定位，同时接收三维驱动器8反馈的结果，将结果数据发送至后台数据处理模块，以便记录伺服电机的运行状态；另三维坐标主控模块13还与三维坐标位置检测系统通信连接，用以接收三维坐标位置检测系统反馈的信息，以便后台数据处理模块记录三维坐标主控模块13中X轴丝杠26、Z轴丝杠27、Y轴丝杠28的当前位置；

三维坐标主控模块13通过转换器14与第二可编程串口服务器15通信连接，第二可编程串口服务器15与数据交换机21通信连接，用以负责数据采集的第一扫描器3位于柜体前侧外表面上的条码阅读口30，能够通过扫描一维或二维码，将采集到的信息推送至一体机2中的前台信息处理模块中，第二扫描器4位于铅封出口29内部上方，在铅封40到达取铅封出口29时，采集铅封40信息，并推送至后台数据处理模块处，由后台数据处理模块判断数据有效性；第一扫描器3和第二扫描器4通过RS232接口5与第一可编程串口服务器6通信连接，第一可编程串口服务器6与数据交换机21通信连接，一体机2(触控屏及工控机)作为前台交互模块运行的载体，安装于柜体前侧外表面上，并且与数据交换机21通信连接，用以与操作人进行交互，还能够进行数据输入、结果输出和运行状态监控，操作人能够通过一体机2进行提箱码与验证码的录入，一体机2将数据提交后台数据处理模块进行验证并接收后台数据处理模块的反馈结果，同时能够将当前运行状态显示给操作人；一体机2还通过USB打印线与打印机1连接，打印机1紧邻一体机2进行设置，凭条打印出门31固定设置于柜体前侧外表面，打印机1用以接收来自一体机2的打印命令与内容来完成单据的打印；

本实施例中，第一可编程串口服务器6和第二可编程串口服务器15能够对前台信息处理模块的指令进行转换并通过RS232接口5配合转换器14将命令发送至三维坐标主控模块13，同时收集三维坐标主控模块13的反馈结果通过RJ45接口传递至一体机2，另外，通过RS232接口5收集第一扫描器3和第二扫描器4传递的数据并通过RJ45接口发送至一体机2；数据交换机21用以对一体机2、第一可编程串口服务器6、第二可编程串口服务器15、后台数据处理模块所在的计算机在内设备的网络数据进行交换，并通过网线与各设备进行通信连接；

市电与开关电源24电连接，开关电源24用以将220V交流电转换为相应的5V开关电源19、12V开关电源18和24V开关电源16，其中5V开关电源19与第一扫描器3、第二扫描器4和数据交换机21电连接并为其提供电能，12V开关电源18与包括三维驱动器8和三维坐标主控模块13在内的设备电连接，并为其提供电能，24V开关电源16与包括第一可编程串口服务器6、第二可编程串口服务器15、数据交换机21在内的设备电连接，并为其提供电能；

一体机2作为前台交互模块运行的载体，一体机2的主要作用主要是为操作人提供交互界面，作为整个业务流程的起点，能够在程序界面中输入提箱单号，验证码在内的信息，显示数据校验结果，并且程序界面能够显示当前系统整体运行状态，提示操作人如何进行操作，供操作人进行电子签名；

后台数据处理模块的主要作用是进行提箱单号及验证码等数据的校验工作，并在铅封40发放完成时，对铅封40信息进行二次验证，并将验证的结果反馈至前台交互模块，同时，后台数据处理模块还负责与数据库连接，根据前台数据查找对应铅封40，并生成取料指令，经由前台交互模块发送给三维坐标主控模块13，进而完成取料动作；后台数据处理模块与具体客户的业务系统及数据库进行通信连接，发送采集到的信息至客户的业务系统，并接收客户业务系统返回的数据处理结果，同时将结果推送至前台交互模块，以便于在一体机2上进行人机交互操作。

本实施例还设置有数据库程序中存放有完整的三维坐标系信息表，为精确定位目标铅封40提供数据支持，同时记录每个坐标点目前状态，包括该坐标点是否存在铅封40，该坐标点铅封40为何种类型，当前三维滑块模组位置信息在内的信息。

本实施例中铅封40存放抽屉在本系统中作为存放铅封40的载体，其位置信息即三维坐标系信息，程序根据坐标信息确认铅封40准确位置，待取的铅封40设置于水平设置的承载板41上，承载板41与立板39固定连接，立板39固定于柜体左右侧壁和柜体中间板的侧壁上，在承载板41远离立板39的一端设置有用以抬起铅封40的跷板43，跷板43为“7”字形结构，其横端设置于承载板41和铅封40之间，其竖端设置于承载板41前端，跷板43与承载板41通过转轴42连接，通过推动块38向内挤压跷板43的竖端能够绕转轴42来撬动铅封40使其落入运载小车32内，推动运载小车32水平设置于Z轴丝杠27上，并能够沿与Z轴丝杠27平行的导轨35左右移动，相互垂直的导轨35之间设置有导轨座36，在Z轴丝杠27靠近铅封出口29的一端设置有便于、铅封40滑至铅封出口29的倾斜通道37，在运载小车32上远离倾斜通道37的一端的底部设置有支撑运载小车32平衡的支撑板34在运载小车32上靠近倾斜通道37的一端的底部设置有倾斜的引导板33，引导板33先进入倾斜通道37的来带动运载小车32倾斜，使运载小车32内的铅封40滑至倾斜通道37处，其中推动块38设置于运载小车32的两侧，在X轴丝杠26、Z轴丝杠27和Y轴丝杠28共同作用下，运载小车32运动至待取铅封40的前侧，通过推动块38推动跷板43使待取铅封40落入运载小车32内，然后将运载小车32移动至倾斜通道37处，将待取铅封40送出。

进一步地，本实施例中三维坐标检测系统7为磁性接近开关结构，共计设置有10个，其中X轴丝杠26上设置有6个，Y轴丝杠28上设置有2个，Z轴丝杠27上设置有2个，通过检测磁性接近开关的遮挡或未遮挡状态，来记录当前X轴丝杠26、Z轴丝杠27、Y轴丝杠28的位置并将信息反馈至三维坐标主控模块13，同时，三维坐标检测系统7能够限定三维滑块模组的运行范围及边界。

进一步地，本实施例的X轴丝杠26、Z轴丝杠27和Y轴丝杠28优先选用滚珠丝杠，X轴丝杠26、Z轴丝杠27和Y轴丝杠28上设置有滑块连接件，其底部设置有起支撑和连接作用的铝型材底座。

进一步地，本实施例中转换器14选用半工双口转换器。

进一步地，在柜体前侧外表面上还设置有IP可视对讲系统20，IP可视对讲系统20与数据交换机21通信连接，IP可视对讲系统20用以进行实时的视频、音频对话，当设备运行状态出现差错时，操作人能够通过该子系统转至人工服务。

进一步地，本实施例中市电线路上设置有UPS，UPS具有一定的续航能力，作为设备的应急机制，当系统市电切断时，可转由UPS进行供电，确保能够完成当前数据操作，保证数据完整性与准确性。

进一步地，在柜体内腔下部设置有用以提供温度及湿度调节的空调12，在柜体中创造一个相对恒定的温湿度环境，确保各设备的正常运转。

进一步地，本实施例中柜体内腔上部设置有用以照明的照明灯，照明灯与市电电连接，并在线路上设置有照明油泵。

本实施例在使用时，具体使用方式按照如下步骤进行：

本实施例在使用时，具体使用方式按照如下步骤进行：

先在条码阅读口30处通过第一扫描器3扫描获取提单号信息，信息经一体机2处传输至后台数据处理模块进行信息核实与处理，然后传输至客户业务系统进行核实信息是否预录入，有则反馈至后台数据处理模块，由后台数据处理模块反馈至一体机2，一体机2将铅封40的位置信息发送至三维坐标主控模块13，三维坐标主控模块13将解析后的位置信息发送至控制三维驱动器8，由三维驱动器8控制X轴电机9、Y轴电机10和Z轴电机11运动，X轴电机9、Y轴电机10和Z轴电机11控制X轴丝杠26、Z轴丝杠27、Y轴丝杠28运动，使运载小车32移动至待取铅封40的前侧，再控制运载小车32向待取铅封40的方向移动，来通过推动块38推动跷板43的竖端，使跷板43的横端抬起待取铅封40并使其滑落至运载小车32内，获取待取铅封40后，在三维驱动器8控制下运载小车32最终回到倾斜通道37处，在引导板33的作用下，运载小车32发生倾斜，然后待取铅封40沿倾斜通道37滑落至铅封出口29处；铅封出口29处的第二扫描器4扫描铅封40的信息，并发送至一体机2然后由一体机2发送至后台数据处理模块，由后台数据处理模块发送信息至客户业务系统进行铅封40信息的验证，验证通过后信息反馈至一体机2，然后通过操作一体机2打印单据，铅封40从铅封出口29处滑出。

Claims (10)

1.一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于壳体为高强度不锈钢柜体，用以作为载体并为系统内其他部件提供支撑、防护，具有防水、防尘、抗震功能，在柜体内设置有三维滑块模组，三维滑块模组包括在柜体的内腔上下侧面处分别水平设置并左右延伸的X轴丝杠，在柜体的内腔竖直延伸的Y轴丝杠，在柜体的内腔前后延伸的Z轴丝杠，X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠作为本系统机械部分的核心组件，用以完成铅封的取拿和运送工作；在X轴丝杠上设置有控制其运动的X轴电机，在Y轴丝杠的上端设置有控制其运动的Y轴电机，在Z轴丝杠靠后的端头上设置有控制其运动的Z轴电机，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均采用市售的伺服电机进行控制并为三维滑块模组提供动力与制动力，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机分别与三维驱动器中的X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器通信连接，X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器分别与三维坐标主控模块中的X轴主控模块、Y轴主控模块、Z轴主控模块通信连接，其中三维坐标主控模块为控制电路板结构，内置有用以控制三维驱动器控制程序及动作指令集,三维驱动器用以为伺服电机提供电源，并为伺服电机提供包括方向、速度、行程、制动力大小在内的信息，同时三维驱动器还用以检测伺服电机当前运行状态，实时收集伺服电机运行过程中的信息，以判断伺服电机状态是否正常；三维坐标主控模块用以完成计算机指令翻译，将翻译好的指令发送至三维驱动器，然后对目标铅封进行精准定位，同时接收三维驱动器反馈的结果，将结果数据发送至后台数据处理模块，以便记录伺服电机的运行状态；另三维坐标主控模块还与三维坐标位置检测系统通信连接，用以接收三维坐标位置检测系统反馈的信息，以便后台数据处理模块记录三维坐标主控模块中X轴丝杠、Z轴丝杠、Y轴丝杠的当前位置；三维坐标主控模块通过转换器与第二可编程串口服务器通信连接，第二可编程串口服务器与数据交换机通信连接，用以负责数据采集的第一扫描器位于柜体前侧外表面上的条码阅读口，能够通过扫描一维或二维码，将采集到的信息推送至一体机中的前台信息处理模块中，第二扫描器位于铅封出口内部上方，在铅封到达取铅封出口时，采集铅封信息，并推送至后台数据处理模块处，由后台数据处理模块判断数据有效性；第一扫描器和第二扫描器通过RS232接口与第一可编程串口服务器通信连接，第一可编程串口服务器与数据交换机通信连接，一体机作为前台交互模块运行的载体，安装于柜体前侧外表面上，并且与数据交换机通信连接，用以与操作人进行交互，还能够进行数据输入、结果输出和运行状态监控，操作人能够通过一体机进行提箱码与验证码的录入，一体机将数据提交后台数据处理模块进行验证并接收后台数据处理模块的反馈结果，同时能够将当前运行状态显示给操作人；一体机还通过USB打印线与打印机连接，打印机紧邻一体机进行设置，凭条打印出口固定设置于柜体前侧外表面，打印机用以接收来自一体机的打印命令与内容来完成单据的打印；第一可编程串口服务器和第二可编程串口服务器能够对前台信息处理模块的指令进行转换并通过RS232接口配合转换器将命令发送至三维坐标主控模块，同时收集三维坐标主控模块的反馈结果通过RJ45接口传递至一体机，另外，通过RS232接口收集第一扫描器和第二扫描器传递的数据并通过RJ45接口发送至一体机；数据交换机用以对一体机、第一可编程串口服务器、第二可编程串口服务器、后台数据处理模块所在的计算机在内设备的网络数据进行交换，并通过网线与各设备进行通信连接；市电与开关电源电连接，开关电源用以将220V交流电转换为相应的5V开关电源、12V开关电源和24V开关电源，其中5V开关电源与第一扫描器、第二扫描器和数据交换机电连接并为其提供电能，12V开关电源与包括三维驱动器和三维坐标主控模块在内的设备电连接，并为其提供电能，24V开关电源与包括第一可编程串口服务器、第二可编程串口服务器、数据交换机在内的设备电连接，并为其提供电能；一体机作为前台交互模块运行的载体，一体机为操作人提供交互界面，作为整个业务流程的起点，能够在程序界面中输入提箱单号，验证码在内的信息，显示数据校验结果，并且程序界面能够显示当前系统整体运行状态，提示操作人如何进行操作，供操作人进行电子签名；后台数据处理模块的主要作用是进行提箱单号及验证码数据的校验工作，并在铅封发放完成时，对铅封信息进行二次验证，并将验证的结果反馈至前台交互模块，同时，后台数据处理模块还负责与数据库连接，根据前台数据查找对应铅封，并生成取料指令，经由前台交互模块发送给三维坐标主控模块，进而完成取料动作；后台数据处理模块与具体客户的业务系统及数据库进行通信连接，发送采集到的信息至客户的业务系统，并接收客户业务系统返回的数据处理结果，同时将结果推送至前台交互模块，以便于在一体机上进行人机交互操作；还设置有数据库程序中存放有完整的三维坐标系信息表，为精确定位目标铅封提供数据支持，同时记录每个坐标点目前状态，包括该坐标点是否存在铅封，该坐标点铅封为何种类型，当前三维滑块模组位置信息在内的信息。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于铅封存放抽屉作为存放铅封的载体，其位置信息即三维坐标系信息，程序根据坐标信息确认铅封准确位置，待取的铅封设置于水平设置的承载板上，承载板与立板固定连接，立板固定于柜体左右侧壁和柜体中间板的侧壁上，在承载板远离立板的一端设置有用以抬起铅封的跷板，跷板为“7”字形结构，其横端设置于承载板和铅封之间，其竖端设置于承载板前端，跷板与承载板通过转轴连接，通过推动块向内挤压跷板的竖端能够绕转轴来撬动铅封使其落入运载小车内，推动运载小车水平设置于Z轴丝杠上，并能够沿与Z轴丝杠平行的导轨左右移动，相互垂直的导轨之间设置有导轨座，在Z轴丝杠靠近铅封出口的一端设置有便于铅封滑至铅封出口的倾斜通道，在运载小车上远离倾斜通道的一端的底部设置有支撑运载小车平衡的支撑板在运载小车上靠近倾斜通道的一端的底部设置有倾斜的引导板，引导板先进入倾斜通道的来带动运载小车倾斜，使运载小车内的铅封滑至倾斜通道处，其中推动块设置于运载小车的两侧，在X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠共同作用下，运载小车运动至待取铅封的前侧，通过推动块推动跷板使待取铅封落入运载小车内，然后将运载小车移动至倾斜通道处，将待取铅封送出。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于三维坐标位置检测系统为磁性接近开关结构，共计设置有10个，其中X轴丝杠上设置有6个，Y轴丝杠上设置有2个，Z轴丝杠上设置有2个，通过检测磁性接近开关的遮挡或未遮挡状态，来记录当前X轴丝杠、Z轴丝杠、Y轴丝杠的位置并将信息反馈至三维坐标主控模块，同时，三维坐标位置检测系统能够限定三维滑块模组的运行范围及边界。

4.根据权利要求3所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠选用滚珠丝杠，X轴丝杠、Z轴丝杠和Y轴丝杠上设置有滑块连接件，滑块连接件底部设置有起支撑和连接作用的铝型材底座。

5.根据权利要求1所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于转换器选用半工双口转换器。

6.根据权利要求1所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于在柜体前侧外表面上还设置有 IP可视对讲系统，IP可视对讲系统与数据交换机通信连接，IP可视对讲系统用以进行实时的视频、音频对话，当设备运行状态出现差错时，操作人能够通过IP可视对讲系统转至人工服务。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于市电线路上设置有UPS，UPS具有一定的续航能力，作为设备的应急机制，当系统市电切断时，可转由UPS进行供电，确保能够完成当前数据操作，保证数据完整性与准确性。

8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于在柜体内腔下部设置有用以提供温度及湿度调节的空调，在柜体中创造一个相对恒定的温湿度环境，确保各设备的正常运转。

9.根据权利要求8所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于柜体内腔上部设置有用以照明的照明灯，照明灯与市电电连接，并在线路上设置有照明油泵。

10.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的一种集装箱铅封智能自助发放机，其特征在于使用时，按照如下步骤进行：

先在条码阅读口处通过第一扫描器扫描获取提单号信息，信息经一体机处传输至后台数据处理模块进行信息核实与处理，然后传输至客户业务系统进行核实信息是否预录入，有则反馈至后台数据处理模块，由后台数据处理模块反馈至一体机，一体机将铅封的位置信息发送至三维坐标主控模块，三维坐标主控模块将解析后的位置信息发送至控制三维驱动器，由三维驱动器控制X轴电机、Y轴电机和Z轴电机运动，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制X轴丝杠、Z轴丝杠、Y轴丝杠运动，使运载小车移动至待取铅封的前侧，再控制运载小车向待取铅封的方向移动，来通过推动块推动跷板的竖端，使跷板的横端抬起待取铅封并使其滑落至运载小车内，获取待取铅封后，在三维驱动器控制下运载小车最终回到倾斜通道处，在引导板的作用下，运载小车发生倾斜，然后待取铅封沿倾斜通道滑落至铅封出口处；铅封出口处的第二扫描器扫描铅封的信息，并发送至一体机然后由一体机发送至后台数据处理模块，由后台数据处理模块发送信息至客户业务系统进行铅封信息的验证，验证通过后信息反馈至一体机，然后通过操作一体机打印单据，铅封从铅封出口处滑出。