CN109605306A - 一种模块化拼装智能组合柜 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种模块化拼装智能组合柜，属于仓储管理技术领域。模块化设计是将类似功能的智能柜组织为一个单元，通过单元模块化集成的组合方式实现智能柜从单元到整体的转变。针对不同的功能，将会有不同的模块化单元，有些应用场景只需要一种模块化单元即可满足需要，但有很多场景下需要不同模块配合使用，所以根据需要进行不同模块的组合以满足复杂的使用需求。组合柜中每种模块都可以配置多重身份认证、全程语音引导、近红外识别、无线扫码、语音对讲、离线作业等功能。模块化设计是智能柜发展和迭代的必然趋势，针对不同工作场景的功能需求，进行组合设计与生产、插拔式安装，极大地提高了仓储管理的效率和质量，降低了生产和运营成本。

Description

一种模块化拼装智能组合柜

技术领域

本发明涉及仓储管理技术，具体地说是一种模块化拼装智能组合柜。用于提高工具管理与物料管理的效率和质量。

背景技术

企业生产中，对工具和物料的管理及使用，存在补给不及时，工具和物料容易丢失，工具和物料领用程序繁琐，人工效率低下等问题，无法满足现代代生产的需要，无法实行物资精细化管理以及物资的全生命周期管理。由于工具与物料的种类繁杂，对他们的管理需求也有所不同，如何对工具与物料进行有效管理以及大数据信息支持，是仓储管理技术之中的重中之重，模块化组合柜的出现不仅解决了传统工具和物料管理的缺点，而且通过自身不同模块的组合即可满足多变的使用场景。

发明内容

为满足现代代生产的需要，提高生产现场工具与物料管理的效率和质量，实现物资精细化管理以及物资的全生命周期管理，本发明提出一种模块化拼装组合柜。模块化设计是将类似功能的智能柜组织为一个单元，通过单元模块化集成的组合方式实现智能柜从单元到整体的转变，根据需要进行不同模块的组合以满足使用需求。

本发明的具体技术方案如下：

针对不同工作场景的功能需求，进行组合设计、模块化生产、插拔式安装，模块化拼装的实现主要从以下几个方面实现：

(1)模块化组合智能柜硬件结构统一

模块化组合柜的硬件结构除了各模块所独有的部分，其他部分的接线图设计与使用的硬件产品都是统一的。每个模块公共部分由后面板、柜体、前面板三大模块构成。后面板由RJ45网口、船型开关、220V市电输入口三部分组成；柜体由空气开关(带漏电保护)、5V适配器、220V插座、开关稳压电源(12V，20A)、路由器、监控摄像头、散热风扇(自动控温)、锁控主板、PC工控板、各模块功能模块等部分组成；前面板由显示屏(带触摸)、无线扫描枪、指纹识别模块、电源键、人脸识别摄像头、扬声器、人脸识别补光板、热释电传感器板(检测人体靠近)等部分组成。

220V电源经过主控柜子后面板的电源插口进入机柜，经过船型开关与空气开关，之后接了一个12V、20A的开关稳压电源，输出的12V依次供给PC工控板、散热风扇、监控摄像头、锁控主板和触摸显示屏使用。路由器的供电是5V供电，供电方式是通过5V适配器获得。散热风扇在正常温度下不会转动，只有在柜子内部温度高于45℃时，才会启动风扇进行散热，当温度降至35℃以下后，风扇即停止转动，以此实现自动控温，保证***的稳定工作。

在组合柜模块化进行拓展的时候只需将电源线和信号线与主控柜相并联，主控柜的空气开关控制整个组合柜电路电源的通断，主控柜与其他的柜子之间的信号传递由485总线进行，实现整个组合柜的控制。为防止在传输过程中产生的损耗而使得12V与5V电源供电不足，在每一个柜子里边都设有开关稳压电源(提供12V电源)、5V适配器，都可以将220V电压转化为元器件所需要的电压，避免了因并联太多柜子而造成的供电不足。

(2)模块化组合智能柜尺寸统一

模块化组合柜所使用的公共部分零件尺寸都是统一的，如一体式控制箱、柜子玻璃门、摄像机支架、紧固标准件、柜子抽屉等零部件。零件的互换性确保了智能柜产品的系列化和标准化，既方便设计与生产，也方便进行安装与维护，大大减小了产品的复杂度，也为供应链省去了不少麻烦。组合柜的主机箱为抽屉类型，尺寸为统一的，可以安装在所需任意模块的抽屉中，将此模块作为主控柜。

不同模块柜子的规格也是统一的，有单列、双列、三列等不同列数的柜子，也有四层、五层、九层等不同层数的柜子，都可以根据实际需要进行配置不同大小的柜子进行组合。

(3)模块化组合智能柜预留接口统一

为了方便智能柜各个模块的组合安装，在每个模块处预留接口，接口包括控制箱对各个控制器件的接口、各模块对外预留的信号接口与电源接口、各模块智能柜柜门智能锁锁接口等，这些接口使得组合柜在安装的时候可以实现插拔式安装，即插即用，多个模块可通过这预留接口进行并联，达到信息通用、同一电源供电的目的，预留接口也避免了线头露出带来的危险和对设备的损害。

(4)模块化组合智能柜软件功能统一

组合柜使用的软件为同一个，针对不同的组合类型，只需在功能菜单进行配置，选择所组合柜子所需要的功能模块即可满足组合柜的使用要求。组合柜使用的软件包括识别功能模块(指纹识别、人脸识别、RFID刷卡识别、账号密码识别等)、***管理功能模块(角色管理、组织管理、***配置、权限管理等)、智能柜柜内物资管理功能模块(信息管理、出入库管理、使用记录管理、回收管理、数据分析等)、***维护功能模块(资源管理、数据字典、操作日志等)。软件拥有权限管理、身份识别、信息录入、出入库记录、领用记录、自动开锁、自动寻货等功能，实现智能柜物资的全生命、全周期、全轨迹管理，极大地减少了人员的工作量、提高了企业工作效率，为工厂智能化奠定了坚实的基础。

(5)模块化组合智能柜安装与使用方法统一

由于组合柜各个模块的公用硬件构成以及软件都是统一的，所以在安装的过程中只需将不同模块的预留外部接口接起来，在控制模块配置好所需功能，即可安装使用。由于控制箱部分带有全程语音引导，在整个组合柜的使用过程中，都会有语音引导，使用者只需跟从语音引导便可以很快地掌握使用方法，而不同模块的智能柜使用方法除了自身独有步骤以外其他部分都是统一的，这就极大地缩短了使用者使用培训的时间，简单的使用方法也可以让普通工人迅速上手操作。

所有智能柜的物资领用、归还原理都是统一的，原理如下：(1)用1和0分别表示传感器前有无物资这两种状态，假设领用(归还)前的状态为N1，领用(归还)后的状态为N2，将N1和N2进行异或操作，得到变化数据，该数据即为变化的位置；(2)C＝N1^N2，将C循环右移找到最高位为1的位置，记录该位置，并根据其为1或者0，判断是归还还是领用操作，如果没有找到最高位为1的位置，则操作完成；(3)将C的最高位为1的位置置为0重复(2)；(4)结束操作。

(6)模块化组合智能柜维护统一

由于组合柜以上几个方面的统一化、标准化设计，因此在对组合柜进行维护的时候，所更换的损坏零部件大多数都是通用的，接线图等原理也是十分相似的，维修人员在检查柜子问题的时候使用方法也是一致的，不仅节约了维修人员的时间，提高了维修人员的效率与质量，也缩短了维修人员维修技术的培训。

附图说明

图1为本发明实施例之组合柜拼装类型之一示意图

图2为本实施例之组合柜拼装类型之一示意图。

图3为本实施例之组合柜拼装类型之一示意图。

图4本实施例之组合柜电路接线图图。

图5为本实施例之组合柜软件界面图之一。

图6为本实施例之组合柜软件界面图之一。

有益效果

整个组合柜可实现组合设计、模块化生产、插拔式安装，模块化拼装，可以进行零件的互换，实现零件标准化、模块化。预留接口的统一可以实现插拔式安装，即插即用，多个模块可通过这预留接口进行并联，达到信息通用、同一电源供电的目的，预留接口也避免了线头露出带来的危险和对设备的损害。同一款软件通过不同的功能配置即可满足需求，即实现了软件***的统一化，又减少了因不同软件一同使用带来的兼容等问题。安装、维护、使用方法的统一，为人员的学习、使用、后期服务等工作都带来了巨大的帮助，在减少工作量的同时，也大大提高了工作效率。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例一种模块化拼装智能组合柜

主要以多种拼装方式中其中三种进行说明：

如附图1所示，为多个单列七层抽屉式智能柜(实现抽屉内物品智能取用归还管理)组合使用。其中一个柜子带有主机箱，通过一个主机箱即可控制其他柜子，主机箱部门尺寸为两个抽屉大小，主机箱也可以选择安装在位置，做到以模块的形式进行组装，真正实现根据需求灵活组装。

如附图2所示，为单列带主机箱七层抽屉式智能柜与精准计量柜(实现小型零件的精准称重、取用归还管理)进行组合使用。通过软件的配置，预留接口的相互连接，只需操作共用的主机箱即可控制两个模块，使用两个模块的不同功能，实现多模块拼装共用一个主机箱的目的。

如附图3所示，为双列九层弹开式智能柜(自动弹开柜门实现柜内物品管理)与智能充电柜(实现需充电物品的充电、领用、归还、维护等管理)进行模块化拼装使用。通过软件的配置，预留接口的相互连接，只需操作共用的主机箱即可控制两个模块，使用两个模块的不同功能，实现多模块拼装共用一个主机箱的目的。

附图4为多个模块柜子进行拼装时，电路连接示意图，实现信息通用、同一电源供电的目的。

Claims (10)

1.一种模块化拼装智能组合柜，由多种模块化的柜子构成，每种模块根据使用要求的不同都有其独特的功能设计，对应不同的使用场景需要。

2.根据权利要求1一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：各种模块化柜子的列数有单列、双列、三列、多列之分，在组合使用的时候可进行任意两两组合或多个组合，即可满足使用要求。

3.根据权利要求1一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：主控部分具有多重身份认证(指纹识别、人脸识别、RFID刷卡识别、账号密码识别)、全程语音引导、近红外识别、无线扫码、语音对讲、离线作业等功能。

4.根据权利要求1一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：不同类型组合柜使用的软件为同一个，只需要根据组合柜组成模块的的不同进行功能配置，即可满足使用要求。

5.根据权利要求1一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：各个模块的接线接口都为插拔式安装方式，每个独立模块预留接口，即插即用，方便不同模块柜子之间的组合，也避免了线头露出带来的危险和对设备的损害。

6.根据权利要求2一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：各个模块除去自身独特的零部件之外，其他部分都是公用部件，不同柜子之间的公用零部件可以进行互换。

7.根据权利要求2一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：柜子内部电路接线图除了自身独特设计之外是同一个接线方式，每个独立模块都设置有信号线和电源线接口，多个模块可通过这两个接口进行并联，达到信息通用、同一电源供电的目的。

8.根据权利要求2一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：各个模块都通过智能锁的开关来控制柜门或者抽屉，智能锁采用电子锁或电磁锁，智能锁类型都是一致的，不同模块之间的智能锁可以互换，方便后期维护工作的进行。

9.根据权利要求4一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：组合柜使用的软件包括识别功能模块(指纹识别、人脸识别、RFID刷卡识别、账号密码识别等)、***管理功能模块(角色管理、组织管理、***配置、权限管理等)、智能柜柜内物资管理功能模块(信息管理、出入库管理、使用记录管理、回收管理、数据分析等)、***维护功能模块(资源管理、数据字典、操作日志等)。

10.根据权利要求7一种模块化拼装智能组合柜，其特征是：数据通信采用数据总线的方式，不同模块柜子的通信协议为同一个，指令之间互不影响。