CN111582783A - 一种智能工器具管理柜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能工器具管理柜，包括，柜体单元，包括可容纳物品的置物框架，置物框架上设有若干置物平台；柜体单元包括存货通道和出货通道；存取单元，设于柜体单元内，包括移动组件和转运物架，转运物架设置于移动组件上，在移动组件的驱动下在存货通道、出货通道和置物框架之间运动；管理系统，包括控制模块、云数据库、检测模块和交互模块，用于验证用户和工器具信息，并控制移动组件存取工器具，实现了工器具的在智能化存取管理。

Description

一种智能工器具管理柜
技术领域
本发明涉及仓储管理技术领域，特别是，涉及一种智能工器具管理柜。
背景技术
目前，工具、设备的借用和归还大多在使用纸质表格登记记录。这种管理方式需要设立专门的管理人员来承担管理工作，无形中增加了的管理成本，而且，在管理过程中，经常出现未登记领用情况，造成资产流失。对于管理人员，钥匙管理不便，工具、设备的借用和归还需要实时在场，管理工作难以追溯，管理记录易缺失。对于使用人员，工具、设备借用和归还需要联系管理员，填表登记繁琐，造成了管理低效和混乱。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的工器具管理难以追溯的缺陷，从而提供一种智能工具器管理柜。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能工器具管理柜，包括，
柜体单元，包括可容纳物品的置物框架，所述置物框架上设有若干置物平台；所述柜体单元包括存货通道和出货通道，
存取单元，设于所述柜体单元内，包括移动组件和转运物架，所述转运物架设置于所述移动组件上，在所述移动组件的驱动下在所述存货通道、所述出货通道和所述置物框架之间运动；
管理系统，包括控制模块、云数据库、检测模块和交互模块，所述云数据库、所述检测模块和所述交互模块均与所述控制模块连接，所述云数据库存储工器具信息和用户信息，所述检测模块用于识别用户身份和工器具信息，所述交互模块设于所述柜体单元上，用于接收用户指令和输出系统信息。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述移动组件包括沿着第一方向、第二方向设置的第一移动结构、第二移动结构，所述第一方向为置物平台高度排列方向，所述第二方向置物平台横向排列方向；所述第一移动结构安装在所述第二移动结构上，所述转运物架设置在所述第一移动结构上。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述第一移动结构包括沿着第一方向设置的第一引导件和活动设置与所述第一引导件上的第一移动件；所述第二移动结构包括沿着第二方向设置的第二引导件和活动设置于所述第二引导件上的第二移动件；所述第一引导件固定设置于所述第二移动件上。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述第一移动件和所述第二移动件还分别包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和所述第二驱动件分别驱动所述第一移动件和所述第二移动件在所述第一引导件和所述第二引导件上运动。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述第一引导件和所述第二引导件均为直线导轨，所述第一移动件和所述第二移动件均为活动设置在直线导轨上的移动滑块；所述第一驱动件和所述第二驱动件为同步带传动机构或丝杆-螺母机构。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述转运物架包括，
安装座，设置在所述第一移动件上，随所述第一移动件在所述置物平台之间移动；
承载叉架，设置在所述安装座上，包括若干平行排列的承载叉杆，所述承载叉杆上方形成承载面。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述转运物架还包括升降装置和旋转装置，所述旋转装置设置在所述第一移动件上包括转动座和旋转电机，所述转动座的转动轴向沿竖直方向设置；所述升降装置包括沿竖直方向设置在所述转动座上的升降座，所述安装座滑动设置在所述升降座上，并由升降电机驱动做升降运动。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述置物平台包括置物叉架和置物基座，所述置物基座固定设置在所述置物框架上，每个所述置物基座上安装有置物叉架，所述置物叉架包括若干排列的置物叉杆，且相邻置物叉杆之间距离适于穿插所述承载叉杆。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述置物叉架和所述置物基座之间还设有抬升结构，使得所属置物叉架相对所述置物基座做升降运动，所述抬升结构包括，
抬升活塞，包括抬升缸体和抬升塞杆，所述抬升缸体沿竖直方向开设于所述置物基座内；所述抬升塞杆活动设置于所述抬升缸体内，且一端与所述置物叉架固定连接；
进气通道，一端与所述抬升缸体连通，另一端设有进气接口。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述抬升结构还包括缓冲活塞，其包括缓冲缸体和缓冲塞杆，缓冲塞杆通过连杆与所述抬升塞杆固定连接，所述缓冲缸体独立于所述抬升缸体；其上设有单向节气门，以及排气通道，所述排气通道中部设有螺旋节流管；当所述置物叉架抬升时，所述单向节气门打开，所述排气通道关闭，当所述置物叉架下降时，所述单向节气门关闭，搜书进气通道打开。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述柜体单元内还设有气泵，所述转运物架上设有充气阀嘴，所述气泵与所述充气阀嘴之间利用通气导管连接，所述充气阀嘴适于与所述进气接口连接。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述存货通道包括存货口和存货输送台，所述存货口开设于所述柜体单元的一侧，所述存货输送台设置于所述存货口内，其传输方向从所述存货口向所述柜体单元内部延伸。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述存货输送台上设有若干输送辊，所述输送辊沿着所述存货输送台的传输方向排列，相邻所述输送辊之间的间距设于所述承载叉架通过。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述置物框架具有至少两排，每个所述置物框架的底部设有移库滑轨，使得所述置物框架沿着其排列方向移动；所述移动组件还包括沿着第三方向设置的第三移动结构，其包括设于柜体单元顶部的第三引导件、第三移动件以及第三驱动件，所述第三方向为沿着所述置物框架排列方向，所述第三移动件在所述第三驱动件的驱动下沿着所述第三方向直线运动；所述第二移动结构设置在所述第三移动结构上。
作为本发明所述智能工器具管理柜的一种优选方案，其中：所述检测模块包括射频识别器和图像检测器，所述射频识别器用于检测工器具的编号信息，并发送至控制模块进行处理，所述图像检测器用于拍摄工器具外形，并发送时控制模块进行受损判断；所述射频识别器和所述图像检测器均设于所述存货通道处。
本发明的有益效果：本发明提供的工器具管理柜，使用自动化的存取单元，进行工器具的存放和提取，柜体单元上设有独立的存货通道和出货通道，使得工器具的存入和取出均有各自的进出口，便于简化操作。同时，工器具管理柜还设置了管理系统，利用监测模块检测用户和工器具的信息，并将采集到的信息实时发送至后台的云数据库中，使得工期器的借出和归还均能和用户的信息进行匹配记录，同时也能对遗失的工器具进行追踪，极大的提高的管理的效率，降低了管理的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为智能工器具管理柜的外部示意图；
图2为智能工器具管理柜的内部结构示意图；
图3为移动组件的结构示意图；
图4为第一移动结构的示意图；
图5为转运物架的结构示意图；
图6为安装座的结构示意图；
图7为置物平台的结构示意图；
图8为抬升结构的剖面示意图；
图9为抬升结构上升过程中的气流示意图；
图10为抬升结构下降过程中的气流示意图；
图11为存货通道的结构示意图；
图12为管理系统的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
本实施例提供了一种智能工器具管理柜，其结构如图1和图2所示，包括柜体单元100、存取单元200和管理系统300，柜体单元100内部设有可容纳物品的置物框架110，置物框架110上设有若干置物平台111；柜体单元100包括存货通道120和出货通道130，存货通道120和出货通道130分别用于向柜体单元100内存放和取出工器具。存取单元200设于柜体单元100内，包括移动组件和转运物架240，转运物架240设置于移动组件上，在移动组件的驱动下在存货通道120、出货通道130和置物框架110之间运动，将存货通道120输入的工器具转移到置物平台111上，或者将置物平台111上的工器具取出从出货平台上输出。管理系统300包括控制模块310、云数据库320、检测模块330和交互模块340，云数据库320、检测模块330和交互模块340均与控制模块310连接，云数据库320存储工器具信息和用户信息，检测模块330用于识别用户身份和工器具信息，交互模块340设于柜体单元100上，用于接收用户指令和输出系统信息。
本发明提供的工器具管理柜，使用自动化的存取单元200，进行工器具的存放和提取，柜体单元100上设有独立的存货通道120和出货通道130，使得工器具的存入和取出均有各自的进出口，便于简化操作。同时，工器具管理柜还设置了管理系统300，利用监测模块检测用户和工器具的信息，并将采集到的信息实时发送至后台的云数据库320中，使得工期器的借出和归还均能和用户的信息进行匹配记录，同时也能对遗失的工器具进行追踪，极大的提高的管理的效率，降低了管理的难度。
实施例2
本实施例提供了一种智能工器具管理柜，包括柜体单元100、存取单元200和管理系统300，柜体单元100内部设有可容纳物品的置物框架110，置物框架110上设有若干置物平台111；柜体单元100包括存货通道120和出货通道130，存货通道120和出货通道130分别用于向柜体单元100内存放和取出工器具。存取单元200设于柜体单元100内，包括移动组件和转运物架240，转运物架240设置于移动组件上，在移动组件的驱动下在存货通道120、出货通道130和置物框架110之间运动，将存货通道120输入的工器具转移到置物平台111上，或者将置物平台111上的工器具取出从出货平台上输出。管理系统300包括控制模块310、云数据库320、检测模块330和交互模块340，云数据库320、检测模块330和交互模块340均与控制模块310连接，云数据库320存储工器具信息和用户信息，检测模块330用于识别用户身份和工器具信息，交互模块340设于柜体单元100上，用于接收用户指令和输出系统信息。
如图2和图3所示，本实施例中的移动组件包括沿着第一方向、第二方向设置的第一移动结构210、第二移动结构220，第一方向(图3中Z所指方向)为置物平台111高度排列方向，第二方向(图3中X所指方向)置物平台111横向排列方向；第一移动结构210安装在第二移动结构220上，转运物架240设置在第一移动结构210上。
如图2中所示，存货通道120和取货通达分设在置物框架110的左右两侧，并且置物框架110上的置物平台111从左到右排列，并且具有若干层，因此移动组件需要将转运物架240移动至置物框架110前一整面上的任意位置。而本实施例中，通过设置在高度方向和置物平台111排列方向设的第一移动结构210和第二移动结构220，并且将第一移动结构210设置在第二移动结构220上，从而赋予了移动组件双向移动的自由度，从而实现了转运平台能够到达置物框架110上的任意一个置物平台111前方，完成对置物平台111上的工期具的存放或取出，以及从置物平台111到存货通道120和取货通道之间接驳。
如图3和图4所示，本实施例中的第一移动结构210包括第一移动结构210包括沿着第一方向设置的第一引导件211和活动设置于第一引导件211上的第一移动件212；第二移动结构220包括沿着第二方向设置的第二引导件221和活动设置于第二引导件221上的第二移动件222；第一引导件211固定设置于第二移动件222上。
如图4所示，本实施例中的第一引导件211为直线导轨，第一移动件212和所为活动设置在直线导轨上的移动滑块；第一驱动件213同步带传动机构，同步带传动机构包括设置第一引导件211两端的同步带轮213a，以及套设在两个同步带轮213a外部的同步皮带213b，第一移动件212上设有夹持口212a，夹持在同步皮带213b上。同步带轮213a由伺服电机驱动。由于同步带轮213a机构具有高传动比，高精度、变形率小的特性，能够实现精准的移动控制，同时将伺服电机利用可编程逻辑控制器控制其工作状态，即可实现数字化控制。本实施例中的第二移动结构220和第一移动结构210相似，在此不再赘述。
作为可替换的实施方式，本实施例中的驱动件还可以使用丝杆——螺母机构，将移动件固定在螺母上，利用伺服电机驱动丝杆，可以实现和同步带机构相同精准的移动位置控制。
作为可替换的实施方式，本实施例中的第一引导件211也可以设为伸缩杆，第一移动件212固定在伸缩杆的一端，伸缩杆的长度变化可以利用气缸、液压杆、同步带传动机构等控制。
如图3所示，本实施例中的移动组件中还包括第三移动组件，其包括沿着第三方向(图3中Y所指方向)设置的第三移动结构230，其包括设于柜体单元100顶部的第三引导件231、第三移动件231以及第三驱动件，第三方向为沿着置物框架110排列方向，第三移动件231在第三驱动件的驱动下沿着第三方向直线运动；第二移动结构220设置在第三移动结构230上。由于第二移动结构220的引导件较长，在第三引导件231的另一侧平行位置，还设有一组第三引导件231，第二移动结构220的另一端与第三引导件231连接，以保证其运动过程中两端同步减少变形。本实施例中的第三驱动件与第一、第二驱动件类似，使用同步带传动机构、丝杆螺母机构等。
利用沿第三方向的第三移动件231，并将第二移动结构220设置在第三移动结构230上，使得移动组件实现了三个方向的移动自由度，使得转运物架240能够在柜体单元100内部任意位置任意高度移动，此时对于存货通道120、出货通道130以及置物框架110的设置位置将不再受到较多限制。
由于本实施例中的移动组件的具有三向移动自由度，因此，本实施例中的置物框架110设有多排，每个置物框架110的底部设有移库滑轨112，使得置物框架110沿着其排列方向移动。当需要将工器具从某排置物框架110上取出或存入时，可以控制移库滑轨112，调整该置物框架110临近的置物框架110进行移动，留出供转运物架240移动的空间。而当该置物框架110不需要使用时，则可以与相邻的置物框架110靠在一起，减小了空间占用率。使得柜体单元100中可以设置更多的置物框架110。具体的，本实施例中的移库滑轨112可以使用直线导轨，并使用皮带传动机构驱动。
如图5所示，本实施例中的转运物架240包括安装座241和承载叉架242，安装座241设置在第一移动件212上，随第一移动件212在置物平台111之间移动。承载叉架242，设置在安装座241上，包括若干平行排列的承载叉杆242a，承载叉杆242a上方形成承载面。
为了使得转运物架240的移动具有更多自由度和调整策略，本实施例中的转运物架240还设有升降装置244和旋转装置243，使得转运物架240具有高度调节和角度调节功能。具体的，如图6所示，旋转装置243设置在第一移动件212上包括转动座243a和旋转电机，转动座243a的转动轴向沿竖直方向设置，使得承载叉架242能够水平转动。升降装置244包括沿竖直方向设置在转动座243a上的升降座244a，安装座241滑动设置在升降座244a上，并由升降电机驱动做升降运动。升降装置244的高度调节范围小于第一移动件212的移动范围，用于在短距离上微调承载叉架242的高度，使得转运物架240的位置能够精确的到达预定位置。
为了实现准确定位，本实施例中的转运物架240上还可以设有CCD探测头，在目标位置上设置标记点。当转运物架240到达目标位置附近时，利用CCD探测头对于标记点进行拍摄，并计算当前位置和标记点之间的偏移值，根据偏移值设定移动修正量，并转为控制信号控制移动组件的微调运动。
如图7所示，本实施例中的置物平台111包括置物叉架111a和置物基座111b，置物基座111b固定设置在置物框架110上，每个置物基座111b上安装有置物叉架111a，置物叉架111a包括若干排列的置物叉杆111a-1，且相邻置物叉杆111a-1之间距离适于穿插承载叉杆242a。
当转运物架240向置物平台111上存放工器具时，将承载叉架242移动至置物叉架111a上方，使得两者的叉杆位置相互交错，再降低承载叉架242的高度至置物叉架111a的下方，在下降的过程中，工器具从承载叉架242上交接至置物叉架111a上，完成工器具的放置，此时承载叉架242还可以从置物叉架111a下方移出。同理，当需要从置物平台111上取出工器具，则将上述存货过程倒序实施，使得承载叉架242从置物叉架111a下方进入并抬升，将工具器的交由承载叉架242承托。
通过设置与承载叉架242能够相互交叉通过的置物叉架111a，使得置物叉架111a的置物面和承载叉架242的承载面能够高度方向上进行共面交接，实现了存货与取出的功能。
如图1和图11所示，本实施例中的存货通道120包括存货通道120包括存货口121和存货输送台122，存货口121开设于柜体单元100的一侧，存货输送台122设置于存货口121内，其传输方向从存货口121向柜体单元100内部延伸。
具体的，如图11所示，本实施例中的存货通道120包括存货口121和存货输送台122，存货口121开设于柜体单元100的一侧，存货输送台122设置于存货口121内，其传输方向从存货口121向柜体单元100内部延伸。存货输送台122上设有若干输送辊123，输送辊123沿着存货输送台122的传输方向排列，相邻输送辊123之间的间距适于承载叉架242通过。转运物架240和存货输送台122之间交接工器具时的过程与转运物架240向置物平台111上存取工器具过程类似，当需要从存货输送台122上取走工器具时，现将承载叉架242的各条叉杆降低至输送辊123之间，当工器具到达承载叉架242上方时，承载叉架242上升，将工器具托住，然后运送至置物平台111上。出货通道130与存货通达的结构类似，出货输送台132也由多条输送辊123组成。
实施例3
本实施例提供一种智能工器具管理柜，其与实施例2中的智能工器具管理柜的区别在于，本实施例中的置物叉架111a和置物基座111b之间还设有抬升结构400，使得置物叉架111a相对置物基座111b做升降运动，转运物架240需要和置物平台111进行工器具交接时，抬升结构400将置物叉架111a升起，当交接完成后，置物叉架111a下降。
如图8所示，抬升结构400包括，抬升活塞410，包括抬升缸体412和抬升塞杆411，抬升缸体412沿竖直方向开设于置物基座111b内；抬升塞杆411活动设置于抬升缸体412内，且一端与置物叉架111a固定连接。进气通道420，一端与抬升缸体412连通，另一端设有进气接口421。当进气通道420内通入气体后，抬升气缸内的压力增大，抬升塞杆411因此被迫向上移动，从而推动置物叉架111a整体向上移动。当进气通道420内气压降低后，在重力作用下，置物叉架111a下降，抬升缸体412内的气体被排出。
为了避免置物叉架111a的下降速度过快，对工器具造成坠落损坏，本实施例中的抬升结构400还设有缓冲活塞430，以降低抬升结构400的回落速度。如图8所示，缓冲活塞430，包其括缓冲缸体432和缓冲塞杆431，缓冲塞杆431通过连杆与抬升塞杆411固定连接，缓冲缸体432独立于抬升缸体412；其上设有单向节气门431a，以及排气通道433，排气通道433中部设有螺旋节流管433a，排气通道433与缓冲缸体432连接位置设有单向阀。
如图9所示，当置物叉架111a抬升时，抬升塞杆411向上运动带动缓冲塞杆431也向上运动。缓冲缸体432内产生负压，使得单向节气门431a打开，排气通道433的单向阀关闭，缓冲缸体432内充入气体。
如图10所示，当置物叉架111a下降时，带动抬升塞杆411和缓冲塞杆431一同下降，在缓冲缸体432内压力增大，使得单向节气门431a关闭，排气通道433的单向阀打开，气体从排气通道433排出，由于排气通道433设置的螺旋节流管433a，使得排气通道433中的气体流速降低，从而减慢了缓冲缸体432内的气体排出速度，降低了缓冲塞杆431的下降速度，从而实现了置物叉架111a的缓慢下降，防止工器具收到坠落损伤。
为了控制抬升结构400的工作状态，本实施例中的柜体单元100内还设有气泵，转运物架240上设有充气阀嘴，气泵与充气阀嘴之间利用通气导管连接，充气阀嘴适于与进气接口421连接。当转运物架240移动到目标置物平台111前方时，充气阀嘴与进气接口421对接上，由气泵通入气体，将置物叉架111a抬起。
实施例4
本实施例提供智能工器具管理柜，与实施例2中的智能工器具管理柜区别在于，本实施例中管理系统300中的控制模块310，用于执行逻辑运算顺序控制、定时技术与算法操作，通过数字输入输出控制其他模块的运作。存取单元200中移动组件通过可编程逻辑控制器控制其运动过程，可编程逻辑控制器与控制模块310连接，可以接受控制模块310输入的各种指令。控制模块310包括中央处理器、存储器、输入输出接口。
检测模块330包括射频识别器和图像检测器，射频识别器用于检测工器具的编号信息，并发送至控制模块310进行处理，图像检测器用于拍摄工器具外形，并发送时控制模块310进行受损判断；射频识别器和图像检测器均设于存货通道120处。为了便于识别工器具信息，在工具器上都嵌入了RFID芯片，射频识别器包括收发天线，射频电路，调制电路、微处理器、储存器，解调电路，外设结构。调制电路将发送至标签的信号加载到载波上并有射频电路上通过收发天线发出，工器具上的RFID芯片电磁感应获取能量发出反馈信号，反馈信号被收发天线获取并由解调电路转化为电信号后传输至控制模块310中进行处理，控制模块310根据收到的电信号与预存储的工器具信息进行匹配，从而获得了工器具的信息。
图像检测器包括了设于存货口121处的摄像头，当工具器进入其识别区域后，摄像头对其进行拍摄，将工具器的图像传输至控制模块310中，控制模块310中的图像识别模块运行识别算法，对工具器的外形进行判断。
本实施例中的图像识别模块将采集到的图像处理为易于识别的机器图像后，利用自动建模算法，对当前的图像进行建模，得出一个校验模型，然后将校验模型与预先存储的工器具模型进行对比，得出工器具的模型变化值，此时将变化值与预先设定的变化阈值进行比较，计算出工器具的受损情况。
具体图像识别算法可以利用卷积神经网络进行，设计一个包含多个分类器的卷积神经网络CNN-MC。优选地，本实施例在卷积层添加额外的线性分类器，在进行图像分类任务时，使用激活模块监控各个分类器的输出，其中，本实施例的激活模块主要包含一个置信值，通过激活函数来判断分类是否提前结束，以达到缩短分类时间的目的。
本实施例采用一种基于多个分类器的卷积神经网络快速分类方法，对卷积神经网络的结构进行改进。卷积神经网络包含输入层、卷积层、全连接层和分类输出层，其中卷积层为多个，并各有一个池化层。本实施例包括网络训练方法和网络分类方法，其中，本实施例的网络训练方法需要确定额外分类器的数目，并对所有分类器进行训练。
优选地，本实施例的多分类器卷积神经网络(CNN-MC)在标准的卷积神经网络(CNN)上进行改进。在构造CNN-MC时，首先需要构造一个标准的卷积神经网络，该卷积神经网络包含一个输入层，若干个卷积层和一个全连接层，每个卷积层后都有一个池化层，全连接层后是分类器。
本实施例在训练好CNN(卷积神经网络)后，在第一个卷积层后添加一个分类器以及一个用于判断分类结果的激活模块；接着使用Dtrain训练该分类器，并采集单样本经过该分类器和激活模块所需要的平均时间；最后调节激活模块的参数，使网络的整体分类准确率达到最高。利用图像识别模块能够较为准确的识别工器具的形状信息，省去了人工管理的需要。
为了保证控制模块310的算力要求，本实施例中的部分计算任务可以交由云端服务器进行处理，在管理系统300中设有通讯模块，建立管理系统300与云端服务器的连接。控制模块310将检测模块330交互模块340采集到的各种信息处理后，通过通讯模块发送至云端服务器中进行计算，云端服务器将得出的结果通过通讯模块返回控制模块310，控制模块310根据处理结果，执行相应的操作。具体的，本实施例中的通讯模块采用无线网络传输。
本实施例中的交互模块340包括设于柜体单元100外部的显示器341、操作面板342、读卡器343。读卡器343同样采用射频识别器进行用户身份识别。用户采用RFID身份卡进行交互操作。
云数据库320中建立的单位的工器具以及人员信息库，并建立的后台管理平台进行管控。当用户需要借出工具器时，需要利用插入身份识别卡，等到用户身份识别后，系统会读取用户的身份信息，匹配到用户的借用权限和使用记录。显示器341上为显示出操作界面，供用户选择其能够借出的工器具。当用户选择完成后，控制模块310得到工器具的编号信息，并匹配查询到工器具在置物框架110上的存放位置。在得出存放位置后，控制系统计算出转运物架240的运动路径，向移动组件发出工作指令，通过可编程逻辑控制器控制移动组件工作状态，让转运物架240执行取货操作。
当工具器完成借出操作后，管理系统300会在后台管理平台留下操作记录，管理人员可以通过后台管理平台，查看工具器的借出情况和借出人员，实现了工具器的追踪功能。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (15)

1.一种智能工器具管理柜，其特征在于：包括，
柜体单元(100)，包括可容纳物品的置物框架(110)，所述置物框架(110)上设有若干置物平台(111)；所述柜体单元(100)包括存货通道(120)和出货通道(130)；
存取单元(200)，设于所述柜体单元(100)内，包括移动组件和转运物架(240)，所述转运物架(240)设置于所述移动组件上，在所述移动组件的驱动下在所述存货通道(120)、所述出货通道(130)和所述置物框架(110)之间运动；
管理系统(300)，包括控制模块(310)、云数据库(320)、检测模块(330)和交互模块(340)，所述云数据库(320)、所述检测模块(330)和所述交互模块(340)均与所述控制模块(310)连接，所述云数据库(320)存储工器具信息和用户信息，所述检测模块(330)用于识别用户身份和工器具信息，所述交互模块(340)设于所述柜体单元(100)上，用于接收用户指令和输出系统信息。
2.根据权利要求1所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述移动组件包括沿着第一方向、第二方向设置的第一移动结构(210)、第二移动结构(220)，所述第一方向为置物平台(111)高度排列方向，所述第二方向置物平台(111)横向排列方向；所述第一移动结构(210)安装在所述第二移动结构(220)上，所述转运物架(240)设置在所述第一移动结构(210)上。
3.根据权利要求2所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述第一移动结构(210)包括沿着第一方向设置的第一引导件(211)和活动设置与所述第一引导件(211)上的第一移动件(212)；所述第二移动结构(220)包括沿着第二方向设置的第二引导件(221)和活动设置于所述第二引导件(221)上的第二移动件(222)；所述第一引导件(211)固定设置于所述第二移动件(222)上。
4.根据权利要求3所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述第一移动件(212)和所述第二移动件(222)还分别包括第一驱动件(213)和第二驱动件，所述第一驱动件(213)和所述第二驱动件分别驱动所述第一移动件(212)和所述第二移动件(222)在所述第一引导件(211)和所述第二引导件(221)上运动。
5.根据权利要求4所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述第一引导件(211)和所述第二引导件(221)均为直线导轨，所述第一移动件(212)和所述第二移动件(222)均为活动设置在直线导轨上的移动滑块；所述第一驱动件(213)和所述第二驱动件为同步带传动机构或丝杆-螺母机构。
6.根据权利要求2-5任意一项所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述转运物架(240)包括，
安装座(241)，设置在所述第一移动件(212)上，随所述第一移动件(212)在所述置物平台(111)之间移动；
承载叉架(242)，设置在所述安装座(241)上，包括若干平行排列的承载叉杆(242a)，所述承载叉杆(242a)上方形成承载面。
7.根据权利要求6所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述转运物架(240)还包括升降装置(244)和旋转装置(243)，所述旋转装置(243)设置在所述第一移动件(212)上包括转动座(243a)和旋转电机，所述转动座(243a)的转动轴向沿竖直方向设置；所述升降装置(244)包括沿竖直方向设置在所述转动座(243a)上的升降座(244a)，所述安装座(241)滑动设置在所述升降座(244a)上，并由升降电机驱动做升降运动。
8.根据权利要求7所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述置物平台(111)包括置物叉架(111a)和置物基座(111b)，所述置物基座(111b)固定设置在所述置物框架(110)上，每个所述置物基座(111b)上安装有置物叉架(111a)，所述置物叉架(111a)包括若干排列的置物叉杆，且相邻置物叉杆之间距离适于穿插所述承载叉杆(242a)。
9.根据权利要求8所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述置物叉架(111a)和所述置物基座(111b)之间还设有抬升结构(400)，使得所述置物叉架(111a)相对所述置物基座(111b)做升降运动，所述抬升结构(400)包括，
抬升活塞(410)，包括抬升缸体(412)和抬升塞杆(411)，所述抬升缸体(412)沿竖直方向开设于所述置物基座(111b)内；所述抬升塞杆(411)活动设置于所述抬升缸体(412)内，且一端与所述置物叉架(111a)固定连接；
进气通道(420)，一端与所述抬升缸体(412)连通，另一端设有进气接口(421)。
10.根据权利要求9所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述抬升结构(400)还包括缓冲活塞(430)，包其括缓冲缸体(432)和缓冲塞杆(431)，缓冲塞杆(431)通过连杆与所述抬升塞杆(411)固定连接，所述缓冲缸体(432)独立于所述抬升缸体(412)；其上设有单向节气门(431a)，以及排气通道(433)，所述排气通道(433)中部设有螺旋节流管(433a)；当所述置物叉架(111a)抬升时，所述单向节气门(431a)打开，所述排气通道(433)关闭，当所述置物叉架(111a)下降时，所述单向节气门(431a)关闭，所述排气通道(433)打开。
11.根据权利要求10所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述柜体单元(100)内还设有气泵，所述转运物架(240)上设有充气阀嘴，所述气泵与所述充气阀嘴之间利用通气导管连接，所述充气阀嘴适于与所述进气接口(421)连接。
12.根据权利要求7-10任意一项所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述存货通道(120)包括存货口(121)和存货输送台(122)，所述存货口(121)开设于所述柜体单元(100)的一侧，所述存货输送台(122)设置于所述存货口(121)内，其传输方向从所述存货口(121)向所述柜体单元(100)内部延伸。
13.根据权利要求11所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述存货输送台(122)上设有若干输送辊(123)，所述输送辊(123)沿着所述存货输送台(122)的传输方向排列，相邻所述输送辊(123)之间的间距适于所述承载叉架(242)通过。
14.根据权利要求2-5、7-11或13任意一项所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述置物框架(110)具有至少两排，每个所述置物框架(110)的底部设有移库滑轨(112)，使得所述置物框架(110)沿着其排列方向移动；所述移动组件还包括沿着第三方向设置的第三移动结构(230)，其包括设于柜体单元(100)顶部的第三引导件(231)、第三移动件(231)以及第三驱动件，所述第三方向为沿着所述置物框架(110)排列方向，所述第三移动件(231)在所述第三驱动件的驱动下沿着所述第三方向直线运动；所述第二移动结构(220)设置在所述第三移动结构(230)上。
15.根据权利要求1-5、7-11或13任意一项所述的智能工器具管理柜，其特征在于：所述检测模块(330)包括射频识别器和图像检测器，所述射频识别器用于检测工器具的编号信息，并发送至控制模块(310)进行处理，所述图像检测器用于拍摄工器具外形，并发送时控制模块(310)进行受损判断；所述射频识别器和所述图像检测器均设于所述存货通道(120)处。
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