CN110389461A - 一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统 - Google Patents

一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，它包括电源模块、ARM板、MCU控制板、自动焦度计模块、超声波清洗机和仓门控制模块，ARM板通过RS232串口与MCU控制板连接，MCU控制板通过RS232串口与自动焦度计模块连接，MCU控制板通过I/0端口与超声波清洗机连接，MCU控制板通过I/0端口与仓门控制模块连接。本发明的MCU控制板驱动仓门控制模块进行眼镜出入口仓门的自动升降，且防夹手；MCU控制板驱动自动焦度计模块去进行焦度计全自动测量和将眼镜放入超声波清洗机，实现智能化；MCU控制板驱动超声波清洗机，通过水位检测开关自动检测水位来进入换水流程。

Description

一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统
技术领域
本发明属于穿戴类消费品中的眼镜零售领域，尤其是一种眼镜智能服务系统，具体地说是一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统。
背景技术
近年来，中国宏观经济稳定发展，伴随高近视率的刚性需求，中国眼镜零售市场也稳步增长。随着居民可支配收入逐年提高，人民生活水平、消费能力不断提高，消费者有能力购买多副眼镜以满足不同场合的佩戴需求，选择超轻新材质的镜架，抗辐射、抗疲劳等多功能的镜片，这些都刺激了眼镜零售市场的快速增长。据Euromonitor研究报告，中国眼镜零售市场规模从2006年的208.20亿元增长到2015年的673.94亿元，年均复合增长率达13.94％。
近年来，我国网络购物环境日趋完善，国内电子网络购物呈现高速发展的态势。与传统线下渠道相比，网络销售眼镜具有如下优势：一是眼镜款式多，解决实体店因面积、库存压力不能尽显产品样式的问题；二是直接接触广大终端客户，可广泛、清晰、深入传递品牌与产品信息。
但由于网络销售眼镜无法提供验光服务，网络销售隐形眼镜受到了严格的控制，目前线上眼镜零售是以太阳镜为主，网络销售眼镜占中国眼镜零售市场比例仍然不高。但是，目前互联网电商采用网上展示，线下体验店配镜，网上预约，上门配镜等等各种手段，正在不断弥补网络销售眼镜的劣势。因此，自助眼镜设备应运而生，而配镜时都需要眼镜度数的读取和眼镜的清洗，目前还是采用人工操作，其工作量仍然不小，且不适应目前市场需求。
发明内容
为解决人工操作读取眼镜度数和清洗的缺陷，本发明提供一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，它包括电源模块、ARM板、MCU控制板、自动焦度计模块、超声波清洗机和仓门控制模块，ARM板通过RS232串口与MCU控制板连接，MCU控制板通过RS232串口与自动焦度计模块连接，MCU控制板通过I/0端口与超声波清洗机连接，MCU控制板通过I/0端口与仓门控制模块连接；
ARM板通过RS232串口与MCU控制板进行数据通信，MCU控制板接收ARM板发送过来的数据并解析出正确的控制信息，根据不同的控制信息，去执行对应的控制动作，同时上传信息给ARM板；
MCU控制板将控制信息重新组包，形成焦度计控制信息并发送给自动焦度计模块，自动焦度计模块接收并解析出控制信息，根据不同的控制信息，去执行焦度计自动测量和将眼镜放入超声波清洗机，并反馈测量结果和清洗完成信息；
MCU控制板直接控制超声波清洗机进行眼镜的清洗和换水；
MCU控制板直接控制仓门控制模块进行眼镜出入口仓门的打开或关闭，并检测仓门是否开启到位或关闭到位。
进一步地，MCU控制板根据设备运行的时间或清洗眼镜的数量，去控制超声波清洗机进行自动换水；
MCU控制板通过水位检测开关检查设备中进水箱是否有水，同时通过水位检测开关检查出水箱中废水是否已满；
MCU控制板检查到进水箱中没有水，或者出水箱中废水已满，控制超声波清洗机不启动换水，并上报设备缺水信息给ARM板；
MCU控制板检查到进水箱中有水，并且出水箱中废水未满，控制超声波清洗机启动换水。
进一步地，MCU控制板控制超声波清洗机出水口处的电磁阀打开，放空超声波清洗机中的废水；
MCU控制板控制电磁阀关闭，并启动水泵，将清水从进水箱中抽到超声波清洗机中；
MCU控制板通过水位检测开关检测超声波清洗机中注水量，当水位到达后，MCU控制板控制水泵停止工作。
进一步地，仓门控制模块在仓门打开时，检测到仓门限位开关，则仓门打开到位；未检测到仓门限位开关，并且仓门打开超时，则仓门打开失败；
仓门控制模块在仓门关闭时，检测到仓门限位开关，则仓门关闭到位；未检测到仓门限位开关，并且仓门关闭超时，则仓门关闭失败；
仓门控制模块在仓门关闭过程中，检测到人手或其它异物阻挡，则控制仓门立即打开；检测不到人手，则控制仓门再次关闭；检测不到人手，但检测到其它异物阻挡，则控制仓门打开后再尝试关闭，连续尝试关闭3次后，依然检测到其它异物阻挡，则判定仓门关闭失败。
进一步地，MCU控制板接收来自ARM板的自检命令后，MCU控制板控制自动焦度计模块中各子模块是否正常工作，并反馈自检结果给ARM板；MCU控制板控制超声波清洗机是否正常工作，并反馈自检结果给ARM板；MCU控制板控制仓门控制模块检测仓门打开或关闭是否正常到位，并返回自检结果给ARM板。
有益效果：
1.MCU控制板驱动仓门控制模块进行眼镜出入口仓门的自动升降，且防夹手。
2.MCU控制板驱动自动焦度计模块去进行焦度计全自动测量和将眼镜放入超声波清洗机，实现智能化。
3.MCU控制板驱动超声波清洗机，通过水位检测开关自动检测水位来进入换水流程。
附图说明
图1是本发明一实施例的硬件框图；
图2是本发明一实施例的通信流程框图；
图3是本发明一实施例的自动焦度计模块控制框图；
图4是本发明一实施例的超声波清洗机控制框图；
图5是本发明一实施例的超声波清洗机自动换水框图；
图6是本发明一实施例的仓门控制模块框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提供了一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，如图1所示，它包括电源模块1、ARM板2、MCU控制板3、自动焦度计模块4、超声波清洗机5和仓门控制模块6，ARM板2通过RS232串口与MCU控制板3连接，MCU控制板3通过RS232串口与自动焦度计模块4连接，MCU控制板3通过I/0端口与超声波清洗机5连接，MCU控制板3通过I/0端口与仓门控制模块6连接。
如图2所示，ARM板2通过RS232串口与MCU控制板3进行数据通信；MCU控制板3接收到ARM板2发送过来的数据后，将数据放入数据接收缓存队列中；MCU控制板3按照通信协议格式对数据进行解包处理，解析出正确的控制信息，并根据不同的控制信息，去执行对应的控制动作；如果MCU控制板3控制的对象是自动焦度计模块4时，MCU控制板3将控制信息按照焦度计串口通信协议重新组包，形成焦度计控制信息，并发送给自动焦度计模块4；自动焦度计模块4接收到控制信息后，同样是先将数据放入接收缓存队列中，并按照焦度计串口通信协议，解析出控制信息，根据不同的控制信息，焦度计执行相应的具体功能；如果MCU控制板3控制的对象是超声波清洗机5或仓门控制模块6时，MCU控制板3直接控制超声波清洗机5或仓门控制模块6进行工作；MCU控制板3在上传信息给ARM板2时，MCU控制板3按照通信协议对数据进行组包，然后再将数据包发送给ARM板2。
如图3所示，自动焦度计模块4主要功能是实现焦度计全自动测量眼镜度数、瞳距等参数，并提供将眼镜放入超声波清洗机5里的功能。该模块与MCU控制板3之间采用RS232串口通信。另外，自动焦度计模块提供自检功能。
如图4所示，MCU控制板3控制超声波清洗机5的启动、停止等功能。根据超声波清洗机5的按钮功能，设计MCU控制板3电路替换按钮，实现远程控制的功能。另外，超声波清洗机5提供自检功能。
超声波清洗机5中的水可以自动更换，无需维护人员打开机器更换；超声波清洗机5中的水可以每隔一段时间自动换水，或清洗一定数量的眼镜后，自动换水。
如图5所示，超声波清洗机5换水流程为：设备运行一段时间后，或清洗一定数量的眼镜后，超声波清洗机5进入自动换水流程；MCU控制板3先通过水位检测开关检查进水箱中是否有水，同样通过水位检测开关检查出水箱中废水是否已满；如果进水箱中没有水，或者出水箱中废水已满，则超声波清洗机5不启动换水，并上报设备缺水信息给ARM板2，通知维护人员更换掉进水箱和出水箱中的水；如果进水箱中有水，并且出水箱未满，则超声波清洗机5启动换水，进入换水流程；MCU控制板3控制超声波清洗机5出水口处的电磁阀打开，放空超声波清洗机5中的废水；废水放完后，MCU控制板3控制电磁阀关闭，并启动水泵；水泵将干净的水从进水箱中抽到超声波清洗机5中；MCU控制板3通过水位检测开关检测超声波清洗机5中注水量，当水位到达后，MCU控制板3控制水泵，让水泵停止工作，如此，超声波清洗机5换水完成。
如图6所示，仓门控制模块6主要功能是打开、关闭仓门，并可检测仓门是否开启到位、关闭到位；仓门在打开时，当检测到仓门限位开关后，仓门打开到位；当没有检测到仓门限位开关，并且仓门打开超时时，仓门打开失败；仓门在关闭时，当检测到仓门限位开关后，仓门关闭到位；当没有检测到仓门限位开关，并且仓门关闭超时时，仓门关闭失败；在仓门关闭的过程中，如果有人手或其它异物阻挡时，仓门立即打开；当检测不到人手时，仓门再次关闭；如果检测不到人手，但有其它异物阻挡时，仓门打开，然后再尝试关闭，如此连续尝试关闭3次，如果尝试关闭3次，依然有异物阻挡，则设备判定仓门关闭失败。
本实施例的焦度清洗控制流程如下：
(1)用户微信扫码登录后，点击首页上“清洗”按钮，眼镜入口仓门电机开始工作，仓门打开；
(2)入口仓门打开成功后，界面提示用户放入眼镜；
(3)用户放置好眼镜后，点击屏幕上“眼镜已放置好”按钮或界面定时1分钟时间到后，眼镜入口仓门电机开始工作，入口仓门关闭；
(4)入口仓门关闭，焦度计接收到焦度并清洗命令后，焦度计夹持机构在电机带动下将眼镜夹紧，同时压镜器机构电机工作，使压镜器将眼镜压住，然后焦度计滑台在步进电机及丝杆的带动下，在X、Y方向精准移动，准确地找到镜片光学中心点，测出眼镜镜片的度数；
(5)焦度计测量结束后，压镜器机构上升，焦度计滑台在X、Y方向移动，移动到眼镜的另一片镜片上，继续测出该镜片度数；
(6)眼镜度数测量结束后，焦度计旋转架步进电机工作，带动旋转架将眼镜转移到清洗机中，设备启动清洗机工作，同时焦度计复位到初始位置；
(7)眼镜清洗完成后，提篮在升降电机的驱动下，提篮上升到出口仓门处，界面提示用户取出眼镜；
(8)用户点击屏幕上“取出眼镜”按钮或界面定时1分钟时间到后，眼镜出口仓门电机工作，仓门打开，用户取出眼镜；
(9)用户取完眼镜，点击屏幕上“关闭仓门”按钮或界面定时1分钟时间到后，眼镜出口仓门关闭。
本实施例的只焦度(自助验光)控制流程如下：
(1)用户在积分兑换需要验光的物品(眼镜等)时，点击“自助验光”按钮，设备眼镜入口仓门打开，进入自助验光流程；
(2)仓门打开成功后，界面提示用户放入眼镜；
(3)用户放置好眼镜后，点击屏幕上“眼镜已放置好”按钮或界面定时1分钟时间到后，眼镜入口仓门关闭；
(4)设备开始眼镜度数测量；
(5)眼镜测量完后，界面提示用户取出眼镜；
(6)用户点击屏幕上“取出眼镜”按钮或界面定时1分钟时间到后，眼镜出口仓门打开，用户取出眼镜；
(7)用户取完眼镜，点击屏幕上“关闭仓门”按钮或界面定时1分钟时间到后，眼镜出口仓门关闭。
(8)自助验光流程结束。
本实施例的设备故障，自动退出眼镜控制流程如下：
(1)在焦度并清洗或自助验光时，设备出现故障，则设备界面提示用户设备异常，设备进入自动退出眼镜流程；
(2)MCU控制板发送命令给焦度计，查询设备中是否有眼镜；
(3)如果设备中有眼镜遗留，则焦度计旋转架在步进电机驱动下，自动将眼镜转移到出口仓门处提篮中；
(4)提篮在升降电机带动下，上升到出口仓门处；
(5)设备出口仓门自动打开，用户可以从出口仓门处取出眼镜。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，其特征在于：它包括电源模块(1)、ARM板(2)、MCU控制板(3)、自动焦度计模块(4)、超声波清洗机(5)和仓门控制模块(6)，所述ARM板(2)通过RS232串口与MCU控制板(3)连接，MCU控制板(3)通过RS232串口与自动焦度计模块(4)连接，MCU控制板(3)通过I/0端口与超声波清洗机(5)连接，MCU控制板(3)通过I/0端口与仓门控制模块(6)连接；
所述ARM板(2)通过RS232串口与MCU控制板(3)进行数据通信，MCU控制板(3)接收ARM板(2)发送过来的数据并解析出正确的控制信息，根据不同的控制信息，去执行对应的控制动作，同时上传信息给ARM板(2)；
所述MCU控制板(3)将控制信息重新组包，形成焦度计控制信息并发送给自动焦度计模块(4)，自动焦度计模块(4)接收并解析出控制信息，根据不同的控制信息，去执行焦度计自动测量和将眼镜放入超声波清洗机(5)，并反馈测量结果和清洗完成信息；
所述MCU控制板(3)直接控制超声波清洗机(5)进行眼镜的清洗和换水；
所述MCU控制板(3)直接控制仓门控制模块(6)进行眼镜出入口仓门的打开或关闭，并检测仓门是否开启到位或关闭到位。
2.根据权利要求1所述的镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，其特征在于：所述MCU控制板(3)根据设备运行的时间或清洗眼镜的数量，去控制超声波清洗机(5)进行自动换水；
所述MCU控制板(3)通过水位检测开关检查设备中进水箱是否有水，同时通过水位检测开关检查出水箱中废水是否已满；
所述MCU控制板(3)检查到进水箱中没有水，或者出水箱中废水已满，控制超声波清洗机(5)不启动换水，并上报设备缺水信息给ARM板(2)；
所述MCU控制板(3)检查到进水箱中有水，并且出水箱中废水未满，控制超声波清洗机(5)启动换水。
3.根据权利要求2所述的镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，其特征在于：所述MCU控制板(3)控制超声波清洗机(5)出水口处的电磁阀打开，放空超声波清洗机(5)中的废水；
所述MCU控制板(3)控制电磁阀关闭，并启动水泵，将清水从进水箱中抽到超声波清洗机(5)中；
所述MCU控制板(3)通过水位检测开关检测超声波清洗机(5)中注水量，当水位到达后，MCU控制板(3)控制水泵停止工作。
4.根据权利要求1所述的镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，其特征在于：所述仓门控制模块(6)在仓门打开时，检测到仓门限位开关，则仓门打开到位；未检测到仓门限位开关，并且仓门打开超时，则仓门打开失败；
所述仓门控制模块(6)在仓门关闭时，检测到仓门限位开关，则仓门关闭到位；未检测到仓门限位开关，并且仓门关闭超时，则仓门关闭失败；
所述仓门控制模块(6)在仓门关闭过程中，检测到人手或其它异物阻挡，则控制仓门立即打开；检测不到人手，则控制仓门再次关闭；检测不到人手，但检测到其它异物阻挡，则控制仓门打开后再尝试关闭，连续尝试关闭3次后，依然检测到其它异物阻挡，则判定仓门关闭失败。
5.根据权利要求1所述的镜片参数自动读取及清洗装置的控制系统，其特征在于：所述MCU控制板(3)接收来自ARM板(2)的自检命令后，MCU控制板(3)控制自动焦度计模块(4)中各子模块是否正常工作，并反馈自检结果给ARM板(2)；MCU控制板(3)控制超声波清洗机(5)是否正常工作，并反馈自检结果给ARM板(2)；MCU控制板(3)控制仓门控制模块(6)检测仓门打开或关闭是否正常到位，并返回自检结果给ARM板(2)。
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