[发明专利]基于光电磁二维平面矩阵信号的抽屉式物件存取检测方法

说明书

本发明属于智能工具、工具管理和物联网领域。本发明为线性检测方式，巧妙的运用推拉每层抽屉时的纵向位移来确定每一坐标存放工具的存在与否。相对于给每个工具都配单点收发的光电传感器，机构更简单、生产装配成本更低、稳定性好且不受工具表面情况影响。本发明用于抽屉式光电工具车或工具柜，对存、取工具的行为进行检测，以记录工具的使用情况，工具车可以是多层，每层都装一套本专利所述的电子检测硬件，再连线到人机交互管理系统，实现工具存取使用管理。

本发明用于抽屉式工具或工件检测，能在使用者拉开和推进抽屉是自动检测所设置槽位的物件存在与否，以此确定使用者取、还物件的状态、时间、历史记录，实现对工具的管理系统。

本专利采用矩阵式光电遮挡式检测，不仅结构简单、安装方便、价格便宜，且对被检测物体的平整度，反光率和新旧程度不挑剔，可靠性。

采用本专利做出的智能工具车、工具柜能快速、方便地可靠实现工具借、还管理，实现工具的“物联网”信息水平，对于每个录入的工具的使用情况的统计可以实现工具的使用频率，周期寿命，使用人员，依此实现工具的实时补给采购，也可减少工具丢失损耗，并能提高制造业的水平和可靠性。

背景技术

工欲善其事必先利其器，在机械加工安装领域中，对于繁杂的工具使用系统来说，有一套智能管理的工具车或工具柜无疑能起到事半功倍的效果，使用者推拉抽屉时能同时自动判断定位工具的编号和借存状态，并形成记录有据可查，是工具管理的法宝。

相对于复杂昂贵地工具图像识别系统来说，前者系统太复杂且成本高，系统功耗大，而本系统简单可靠，安装方便，性价比高，使用方便；或者相对于单点槽位反射式的工具检测，前者安装点太多且不易固定，很容易对物件的颜色深浅、表面整洁、是否平整等挑剔，产生误判，而这种矩阵式二维的阻挡方式的传感器安装点大大减少且易固定可靠，线性扫描检测即简单可靠、又经济适用，能体现抽屉的抽拉位置。

发明内容

本专利为：横向光电遮挡、深向霍尔编码二维矩阵抽屉式智能工具车检测方法。把放有工具的抽屉设计成横向上下光电遮挡检测，深度方向设计成霍尔元件的抽屉深度位置检测，二者可以形成宽度(X个红外传感器)乘以深度 (Y个霍尔传感器)的矩阵检测面。所有放在上面的槽位中的工具都能以事先设定的位置而确定存在与否。

附图说明

说明书附图中的图1为本专利结构示意图。

如附图1所示：专利以为多层抽屉结构工具车、工具柜为基本系统结构，在每两层抽屉之间的楞上装上双面板长条线路板，线路板上面布上直线排列光电接收管，下层相应的直线排列光电发光管。每层抽屉左/右边装上布上直线排列的磁珠，工具车右侧边跟每层霍尔元件对应的位置安装相应的霍尔元件长条线路板。各层正面和侧面的线路板都接到单片机上进行信号控制检测。工具放的位置正下方塑胶泡沫上打直径5～10毫米的上下通孔。

具体工作原理：正面的直线等距光电信号和侧边的霍尔位置信号在抽屉面上形成M乘N的方形矩阵，每个工具在抽屉中配置成相应的矩阵位置多点坐标。当工具抽屉拉出或推进时，抽屉两边的霍尔元件和侧边的磁珠可以确定抽屉前后位置信号编码，当抽屉前后移动一格时检测上下抽屉的光电阻挡信号，当工具在位时信号上层的红外信号被工具阻挡，下层接收管为0，反之工具被借走空位时下板接收信号为1，单片机程序凭借横向、前后的编码来确定工具的存在与否。由此原理统计盘点借走和换回的工具类型和数量，以及使用频率和使用时间。

优点和可靠性：对比图像识别方式这种检测方法成本低廉、简单可靠，不以工具外形颜色发生误判。对比单个发/收传感器方式此方法更加可靠，不依赖工具自身反射面无关，通用性、可靠性更强。