CN208270994U - 一种用于信报箱的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于信报箱的控制系统，包括控制器，所述控制器分别连接有人机交互显示屏和外设，所述外设包括执行机构、网络路由器和传感器组，所述执行机构包括用于吸附托盘的电磁铁、用于驱动电磁铁前后移动的平移电机以及用于驱动电磁铁上下移动的升降电机，所述传感器组包括磁尺、限位传感器、电控门锁、人脸识别摄像头、扫码设备、身份证识别设备和接近开关，所述磁尺和所述限位传感器均与所述执行机构相对应，所述电控门锁和所述接近开关均与柜门相对应。本实用新型的有益效果：可使信报箱实现智能化和自动化，极大的方便了人们的日常生活。

Description

一种用于信报箱的控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制系统技术领域，具体来说，涉及一种用于信报箱的控制系统。

背景技术

老式信报箱主要由柜体外壳、格口和可上锁的柜门组成。

老式信报箱一个格口需对应一个柜门，在配置及其不灵活，因此产生了一种新的智能化信报箱，该信报箱具有多个格口和一个柜门，每个格口内具有一个托盘，托盘用于放置信报，信报箱内具有一个能将格口内的托盘移动至柜门处的抽取机构，当顾客取信报时，需要一种能使信报箱实现自动化运转的控制系统。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种用于信报箱的控制系统，可使信报箱实现自动化运转。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于信报箱的控制系统，包括控制器，所述控制器分别连接有人机交互显示屏和外设，所述外设包括执行机构、网络路由器和传感器组，所述执行机构包括用于吸附托盘的电磁铁、用于驱动电磁铁前后移动的平移电机以及用于驱动电磁铁上下移动的升降电机，所述传感器组包括磁尺、限位传感器、电控门锁、人脸识别摄像头、扫码设备、身份证识别设备和接近开关，所述磁尺和所述限位传感器均与所述执行机构相对应，所述电控门锁和所述接近开关均与柜门相对应。

进一步地，所述网络路由器连接有后台服务器。

进一步地，所述控制器为单片机。

进一步地，所述控制器分别通过设置有电机驱动器的线路连接所述升降电机和所述平移电机。

进一步地，所述控制器分别通过接口连接所述电机驱动器和所述外设，所述接口包括RS232、RS485、USB或GPIO。

本实用新型的有益效果：可使信报箱实现智能化和自动化，极大的方便了人们的日常生活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的信报箱的示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的抽取机构的正视图；

图3是根据本实用新型实施例所述的抽取机构的侧视图；

图4是根据本实用新型实施例所述的抽取机构的俯视图；

图5是根据本实用新型实施例所述的抽取机构的轴侧视图；

图6是根据本实用新型实施例所述的柜体的示意图；

图7是根据本实用新型实施例所述的用于信报箱的控制系统的原理图。

图中：

1、框架；2、安装板；3、电磁铁；4、托盘；5、第一滑轨；6、升降电机；7、第二滑轨；8、平移电机；9、同步带；10、限位传感器；20、柜体；21、人脸识别摄像头；22、扫码设备；23、身份证识别设备；24、柜门；25、格口；26、人机交互显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-7所示，根据本实用新型实施例所述的一种用于信报箱的控制系统，包括控制器，所述控制器分别连接有人机交互显示屏26和外设，所述外设包括执行机构、网络路由器和传感器组，所述执行机构包括用于吸附托盘4的电磁铁3、用于驱动电磁铁3前后移动的平移电机8以及用于驱动电磁铁3上下移动的升降电机6，所述传感器组包括磁尺、限位传感器10、电控门锁、人脸识别摄像头21、扫码设备22、身份证识别设备23和接近开关，所述磁尺和所述限位传感器均与所述执行机构相对应，所述电控门锁和所述接近开关均与柜门24相对应。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述网络路由器连接有后台服务器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述控制器为单片机。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述控制器分别通过设置有电机驱动器的线路连接所述升降电机6和所述平移电机8。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述控制器分别通过接口连接所述电机驱动器和所述外设，所述接口包括RS232、RS485、USB或GPIO。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的信报箱，有别于一般信报箱由人工到指定格口取/存快件的方式。抽取机构根据控制器的指令控制电磁铁3移动到相应格口抽出托盘4并将托盘4移动到柜门24处，控制器控制柜门24打开，顾客取走信报。

信报箱包括柜体20和抽取机构，柜体20包括柜体框架，柜体框架的左右两侧和前侧设置有围板，柜体20上设置有沿左右方向排列的多个格口组，每个格口组包括沿竖直方向排列的多个格口25，格口25内放置有托盘4，格口25的后侧开口用于托盘4的进出，格口25的前侧封堵，柜体20上设置有柜门24，一个格口组对应一个柜门24。柜门24可以手动开启或者采用电动升降门，电动升降门受控制器控制，抽取机构包括框架1，框架1为方形，由型材及支撑件连接而成，框架1固定在柜体20的后侧，框架1侧面装有升降机构以实现安装板2的升降功能，升降机构由第一滑轨5、第一滑块、传动机构、升降电机6和安装板2构成，第一滑轨5沿竖直方向（即上下方向）延伸，升降机构连接有平移机构以实现电磁铁3的伸缩功能，平移机构由平移电机8、第二滑轨7、第二滑块、传动机构和电磁铁3构成。第二滑轨7沿前后方向延伸，平移机构的数量为多个（多个平移机构可共用一个平移电机8）并沿左右方向排列，每个平移机构对应一个格口组，多个平移机构均安装在安装板2上，传动机构可以为同步带9和同步轮，也可以为滚珠丝杠等。电磁铁3用于吸附托盘4，框架1上装有磁尺，磁尺包括磁性标尺和读取磁头，磁性标尺设置在第一滑轨5上，读取磁头随第一滑块同步升降，用于实现升降机构动作时竖直方向上位置的检测，第二滑轨7的两端各设置有一个限位传感器10，用于实现电磁铁3的前限位和后限位，读取磁头、限位传感器10均连接有控制器，控制器包括单片机，控制器还连接有升降机构和平移机构，用于实现自动化运转。

抽取机构在具体使用时：当有取件操作时，控制器发出指令给升降电机6，指令包括升降高度和速度，升降电机6带动平移机构升降，当安装在框架1上的磁尺和读取磁头检测到平移机构的高度到达指定位置后，控制器发指令升降电机6停止。同时控制器发出指令给平移电机8，指令包括伸缩速度和方向，此时平移电机8动作使电磁铁3伸出，当电磁铁3到达前限位后平移电机8停止，同时电磁铁3通电将托盘4吸住，托盘4被吸住后，控制器指令电磁铁3缩回，缩回到后限位时停止。此时，控制器发出指令给升降电机6，升降电机6带动平移机构升降至柜门24处，升降电机6停止后，电磁铁3按控制器的指令将托盘4向前推出到前限位位置。到位后，电控门锁接控制器指令开锁，柜门24可打开。当顾客取走信报并关门后，控制器发出指令通过接近开关检测柜门24状态，确认柜门24关闭后，发出指令给平移电机8，平移机构将托盘4收回至后限位位置后平移电机8停止，升降电机6按控制器要求移动至托盘4原格口25位置，到位后，平移机构将托盘4向前推进该格口25，电磁铁3失电，电磁铁3返回后限位，平移电机8停止。至此取件动作完成，反之，即可实现派件动作。

本实用新型所述的用于信报箱的控制系统（以下简称为控制系统）由控制器、人机交互显示屏26及外设组成。外设包括网络路由器、电磁铁3、平移电机8、升降电机6、磁尺、限位传感器10、电控门锁、人脸识别摄像头21、扫码设备22、身份证识别设备23和接近开关。控制器设置在柜体20内，人机交互显示屏26、人脸识别摄像头21、扫码设备22、身份证识别设备23等设置在柜体20前侧的围板上；平移电机8、升降电机6、磁尺、限位传感器10等放置在抽取机构内。控制器可连接蓄电池或市电网络，控制器与抽取机构之间用控制线缆相连。控制器配有RS232、RS485、USB、GPIO等各种接口，外设及电机驱动器通过接口连接到控制器上共同组成控制系统。电机驱动器用于驱动平移电机8或升降电机6动作。网络路由器可以通过以太网或4G连接后台服务器。

信报箱具有如下功能：

自动开锁：顾客在人机交互显示屏26上选择取件并输入取件码或通过身份证识别设备23扫描身份证信息后，控制器发指令给电控门锁，电控门锁接指令后得电开锁，柜门24可打开。

派件功能：快递员在人机交互显示屏26上选择派件，输入员工编号或人脸识别摄像头21扫描投递员，控制器发指令给电控门锁，电控门锁接指令后得电开锁，柜门24可打开，同时控制器根据内存中需派件数量及位置按最优路径规划计算电磁铁3的升降高度，计算完成后发指令给抽取机构中的升降电机6使电磁铁3升降至指定格口25后，平移电机8动作，使电磁铁3抽取出托盘4，升降电机6使电磁铁3带动托盘4送至柜门24处，柜门24打开后，投递员将信报放入托盘4，抽取机构将该托盘4放回原格口25，同时控制器计数，抽取机构中的电磁铁3移动到下一格口25处并抽取托盘4送至柜门24处由投递员放入信报。当计数数量达到指定数量后，派件功能停止。控制器将已完成派件数据通过网络路由器上传给后台服务器。

取件功能：控制器接到取件码或身份证信息后，在内存中查找对应数据的物品所在格口25的位置。同时根据格口25和电磁铁3的当前位置计算电磁铁3的升降高度，计算完成后发指令给升降电机6使电磁铁3移动至指定格口25，磁尺检测到电磁铁3到位后，升降电机6停止，平移电机8接控制器指令使电磁铁3伸出，到位后电磁铁3通电吸附托盘4，平移电机8接控制器指令使电磁铁3缩回至原位。此时控制器再次计算该格口25到柜门24的高度，并发指令给升降电机6动作，电磁铁3到位后升降电机6停止。平移电机8接控制器指令使电磁铁3伸出，将托盘4送至柜门24后，电磁铁3断电，平移电机8使电磁铁3缩回至原位。取件动作完成后，控制器更新内存中信报数据同时上传给后台服务器。

连续派件时最优路径规划功能：因为信报存贮的数量和位置基本固定，因此连续派件时，若电磁铁3移动路线规划不当，将产生大量重复路线，延长派件时间，效率大大降低。为提高效率，有必要规划合理的电磁铁3移动路线。控制器可根据电磁铁3当前高度，将移动距离和是否有同层格口25赋以不同权值，按由远及近及同层合并的原则，计算最优路径。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，可使信报箱实现智能化和自动化，极大的方便了人们的日常生活。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于信报箱的控制系统，其特征在于，包括控制器，所述控制器分别连接有人机交互显示屏（26）和外设，所述外设包括执行机构、网络路由器和传感器组，所述执行机构包括用于吸附托盘（4）的电磁铁（3）、用于驱动电磁铁（3）前后移动的平移电机（8）以及用于驱动电磁铁（3）上下移动的升降电机（6），所述传感器组包括磁尺、限位传感器（10）、电控门锁、人脸识别摄像头（21）、扫码设备（22）、身份证识别设备（23）和接近开关，所述磁尺和所述限位传感器均与所述执行机构相对应，所述电控门锁和所述接近开关均与柜门（24）相对应。

2.根据权利要求1所述的用于信报箱的控制系统，其特征在于，所述网络路由器连接有后台服务器。

3.根据权利要求1所述的用于信报箱的控制系统，其特征在于，所述控制器为单片机。

4.根据权利要求1所述的用于信报箱的控制系统，其特征在于，所述控制器分别通过设置有电机驱动器的线路连接所述升降电机（6）和所述平移电机（8）。

5.根据权利要求4所述的用于信报箱的控制系统，其特征在于，所述控制器分别通过接口连接所述电机驱动器和所述外设，所述接口包括RS232、RS485、USB或GPIO。