[发明专利]一种带机器视觉的箱格控制机电装置

说明书

技术领域：

本发明涉及电控储物柜领域，尤其涉及具备一定智能的带箱格空满探测的电控储物柜的控制机电装置。

背景技术：

在目前的使用的储物柜或者寄包柜系统中，按照箱格是否有空满检测来探测箱格内是否有寄放来区分，可以分为不带空满检测和带空满检测2种大类.而带空满检测的储物柜，检测方式有以下几种：机械(挡杆或者挡片或者探测金属丝等机械敏感结构)检测、光学(红外线或者可见光)单点或者单线检测、光学(红外线或者可见光)光栅检测、称重检测、声波(或者超声波)探测等等。

以上这些技术，在应用到储物柜或者寄包柜系统应用中，往往存在成本高、生产加工不便、检测不灵敏、存在检测盲点、容易损坏或者受干扰、维修技术要求高等问题，这些问题妨碍了储物柜或者寄包柜系统在箱格检测方面的实际功能应用实施。在储物柜或者寄包柜系统对箱格内的物品检测方面，目前还没有厂商可以提供非常理想的、具备高准确度的和合适成本的解决方案。目前广泛使用的设备往往只能从箱格开门次数上来逻辑断定箱格的空满状态。

在目前的使用的储物柜或者寄包柜系统中，箱格的门开关控制基本都是采用电磁铁对铁棒或者铁芯等材料产生电磁吸力，这个吸力作为动力源再去推动或者触发机械结构做出锁定机构解锁操作。由于机械生产和安装的精度问题，电磁铁往往需要比较大的电流来产生足够强的吸力力量来保证能克服机械误差产生的阻力，从而确保动作的可靠性。由于电磁铁线圈的特性，这个电流的大小与实际机械摩擦力大小没有实际关系，是一个固定值，而厂家往往为了保证动作可靠性，将这个线圈电流值设计得比较大。过大的电磁铁动作电流会产生比较大的电磁脉冲干扰和热量，不利于机器设备的稳定和可靠运行。

在目前的使用的储物柜或者寄包柜系统中，对数个箱格的门开关控制驱动和空满探测往往需要一个控制单元来做控制，这个控制单元负责数个箱格的门开关驱动以及门开关等探测信息的汇总，并对上级设备提供数字化的通信。这造成系统架构层次过多，柜内走线复杂，线缆数量多种类多，潜在故障点多，维护不易等问题。

本发明内容：

本发明的目的是提供一个新的适用于储物柜或者寄包柜的箱格控制机电装置，该装置具有准确的箱格空满检测功能；能在比较小的工作电流峰值功率指标下工作；并且在遇到阻力时，能提供较大的机械动作力量输出，保证机械动作可靠完成；该装置可以具备智能化的自动过流过载保护等功能；该装置只需要非常少的连线，精简了线缆要求；该控制装置具备完善的通讯能力，可以不需要额外的控制单元即可与上级设备进行数字化通信。

为了解决背景技术中箱格探测准确度的问题，本发明采用机器视觉技术，利用摄像头对箱格内部进行图像采集，并与参考空格图像进行比对。

为了解决背景技术中箱格门开关控制的众多缺点，本发明采用直流电动机结合蜗轮蜗杆或者齿轮组等机械传动结构进行变速，利用蜗杆齿轮组改善动力装置的工作行程，从而减小对动力源的最大力量输出要求；同时，利用直流电动机工作电流随负载阻力大小变化并具有非常大的扭矩输出范围的特性，在阻力正常电机无须大扭矩的情况下，电机工作电流很小；而当电机运行遇到阻力时，由于直流电机的扭矩特性，工作电流会增加，扭矩会变大从而克服阻力。这样，既能减少不必要的发热和功率消耗，又能在需要的时候提供大扭矩输出保证机械动作的运动效果。

为了解决背景技术中系统架构复杂的问题，本发明采用一体结构，将单个箱格的相关机械和电子元件安装在同一个单体内，减少布线数量，简化布线种类，从系统结构上增加维护便捷程度和可靠性。

本发明采用如下技术方案：它是由电机1、齿轮组2、锁定结构组合机械3、摄像头4、控制板5、数个传感器6组成；电机1是与齿轮组2连接；齿轮组2是与电机1和锁定结构组合机械3连接；摄像头4与控制板5相连；数个传感器6与控制板5相连，并由锁定结构组合机械3在若干合适的位置对其进行触发。

所述电机1，是具备电控动力输出设备，可以使用各种形式的有刷和无刷电机。其主要作用是在控制板5的驱动下，将电力转化为机械动力，推动齿轮组运动。

所述齿轮组2，是具备高转速到低转速转换的齿轮组，可以使用各种形式的齿轮组合。其主要作用是将电机的低扭矩高转速的机械运动，转换成高扭矩低转速的机械运动。齿轮组2的实际实现可以是齿轮对、齿轮组对、蜗轮齿轮对、蜗轮对等各种组合，材质可以是各种金属或者非金属的组合。