CN208780327U - 一种多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜 - Google Patents

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魏群仓
陈春毅
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一种多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,包括柜体、柜体底架和控制测量模块,所述柜体设置在柜体底架上,柜体内设置有若干只上下层叠设置的物料存储用抽屉,柜体底架内设置有称重单元,对整个物料管理柜的重量进行实时测量,并将物料数量数据上传至上位机。本实用新型提出了一种层叠多柜体集中称重的物料管理柜,采用底部独立设置的称重传感器组,完成对多种不同物料的分时称重测量,并根据每层物料柜中零件的重量计算出取放物料的数量,上报至电脑终端,实现了物料精确数量统计,节省了称重传感器数量及标校成本,降低了物料柜的费用,提高了***性价比。

Description

一种多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜
技术领域
本实用新型属于仓储管理***技术领域,涉及一种智能化的物料管理柜,尤其是一种层叠设置、集中称重的物料管理柜。
背景技术
在高端智能制造和维修行业的物料和零件管理使用中,存在人工效率低下,零件和物料补给不及时,数量统计不准确等缺点,满足不了对物料和零件进出库标准化、精细化管理的要求,为此产生了智能物料管理技术。
中国专利“物料管理装置,申请号201610303077.5”公开了一种物料管理装置,包括抽屉式物料柜,该物料柜包括箱式壳体和若干抽屉,上述抽屉内设有若干物料储存单元,上述抽屉各自装配有锁紧机构。本实用新型的有益效果为:借助计算机管理***,可以快速查找所需要的物料,避免人工查找速度慢的特性,但是其没有设置物料称重单元,没法给出物料抽屉中物料的数量,不能做到提醒物料的及时补充。
2017年公开的中国专利“一种带有数量显示的智能物料管理柜及配送***,申请号201710769328.3”公开了一种带有数量显示的智能物料管理柜,包括柜体、控制***和多只具有称重功能的物料抽屉,每只物料抽屉通过电控锁锁定在柜体上,物料抽屉下部设置有称重传感器,并对取料人进行身份识别管理的智能料/零件配送柜,可实时显示物料数量及通过互联网将数据统计上报,实现了物料和零件的现代化、精细化管理。但是这种物料柜存在的问题是,每只抽屉均设置有称重传感器,增加了***的成本,也增加了称重的标定环节和测量不确定度。
实用新型内容
本实用新型提出了一种层叠多柜体集中称重的物料管理柜,同一称重单元实现对其上层若干物料抽屉的称重,并通过控制测量模块实现对取料人的身份识别及剩余物料数量的显示上报,实现了物料和零件的现代化、精细化管理。
本实用新型的技术方案如下:
一种多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,包括柜体、柜体底架和控制测量模块,所述柜体设置在柜体底架上,柜体内设置有若干只上下层叠设置的物料存储用抽屉,所述的抽屉上安装有电控锁;柜体底架内设置有称重单元,对整个物料管理柜的重量进行实时测量;控制测量模块包括上位机、身份识别单元和下位机;上位机与身份识别单元电联接,下位机与称重单元和电控锁电联接,控制抽屉的开启,并将物料数量数据上传至上位机。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,所述的称重单元包括设置在柜体底架内的若干只称重传感器,称重传感器的固定端安装有地脚,活动端通过螺栓联接在柜体底架的承压板上,物料管理柜的重量经承压板作用至称重传感器,通过测量称重传感器本体的弯曲变形得到物料管理柜的重量。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,在承压板和称重传感器本体之间设置有垫板。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,所述的称重传感器数量为4只,分布设置在物料管理柜的四个边角。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,所述的称重传感器为悬臂梁式应变传感器。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,传感器本体上贴有应变片。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,控制测量模块还包括供电单元,上位机控制供电单元为下位机供电。
上述多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜中,上位机通过COM接口或USB接口与身份识别单元联接。
本实用新型具有的有益技术效果如下:
1、本实用新型改变了传统物料柜每只抽屉都需要配置称重传感器,造成传感器维护成本较高的问题,提出了一种层叠多柜体集中称重的物料管理柜,采用底部独立设置的称重传感器组,配合软件算法,完成对多种不同物料的分时称重测量,并根据每层物料柜中零件的重量计算出取放物料的数量,上报至电脑终端,实现了物料精确数量统计,节省了称重传感器数量及标校成本,降低了物料柜的费用,提高了***性价比。
2、本实用新型的物料柜采用柜体底部一组四只可独立调整的称重传感器,称重传感器采用悬臂梁式应变传感器测量原理,传感器和柜体地脚有效连接在一起,同时完成支撑和称重功能,测量数据一致性好,结构简单,同时由于易损部件——传感器和滚轮固定在设备下端,结构简单便于拆卸维修。
3、本实用新型集成了数字密码识别、人脸识别、指纹识别、射频卡识别和虹膜识别等多种身份识别方式,满足了多种生产车间及场合的应用。
4、本实用新型基于多个单元的物料柜组成了智能物料管理***或智能物料管理仓库,完成对大型生产线上若干种不同物料的自助存取、低限提示、库存统计和自动流水记账等功能,并实现了仓库的无人化值守。
附图说明
图1为本实用新型物料管理柜的结构示意图;
图2为本实用新型物料管理柜内部结构示意图;
图3为本实用新型控制测量模块的组成框图;
图4为本实用新型下位机的组成原理示意图;
图5为本实用新型称重传感器安装示意图;
图6为本实用新型称重传感器工作原理图;
图7为本实用新型由物料管理柜组成的智能物料管理***结构图;
图8为本实用新型智能物料管理***控制原理图。
附图标记:1-控制测量模块;2-抽屉;3-柜体底架;4-地脚;5-柜体;6-称重传感器;7-承压板;8-螺栓;9-垫板;10-活动端;11-固定端;12-地面;13—砝码;14-框架;15—电缆输出端;16—拉杆。
具体实施方式
如图1-3所示,本实用新型的一种多层抽屉集中称重的物料管理柜,包括柜体5、柜体底架3和控制测量模块1,所述柜体5设置在柜体底架3上,柜体5内设置有若干只上下层叠设置的物料存储用抽屉2;物料或零件分种类放置在不同的抽屉内。柜体底架3内设置有一套称重单元,对整个物料管理柜的重量进行实时测量;物料抽屉通过电控锁锁定在柜体5上,只有通过身份识别单元对使用者的身份确认后才能通过电控锁自动打开抽屉。
控制测量模块1包括上位机、身份识别单元和下位机;上位机即为电脑终端,推荐使用平板电脑,屏幕显示有控制软件界面,包括开启抽屉的编号及抽屉内物料的品种和数量。上位机通过COM接口(或USB接口)与身份识别单元连接,读取用户身份信息并进行验证,身份识别单元包括射频卡识别模块、指纹识别模块、人脸识别模块和虹膜识别模块的一种或几种组合,采用多种识别方式的目的在于方便用户,应付丢失或忘带射频卡或使用者手脏时无法指纹识别的不足,满足了多种场合和特殊人群的应用。
下位机与称重单元电联接,完成重量测量和指定物料抽屉的物料数量计算显示,将数据上传至上位机并接受上位机的指令,开启指定物料抽屉2上的智能锁,用户取走或存放物料后,再手动关闭抽屉。
图4中,下位机主要由MCU、RS485收发器、AD转换电路、控制面板和锁控电路等组成。锁控电路与电控锁电联接,用于控制电控锁开关及监测其状态;下位机MCU通过RS485收发器和RS485总线收发来自供电单元的数据;控制面板用于显示配送柜中工具或物料数量;MCU接收RS485总线下达的指令,根据指令要求控制电控锁,通过AD转换电路采集4路称重传感器的数据,并根据事先对每个抽屉物料的重量标定结果,进行物料数量计算并显示等。
上位机具有用户信息、物料信息的编辑输入功能,提供物料信息输入界面并建立物料数据库,接受来自软件界面的开启抽屉指令并执行开启动作,收集下位机上传的物料数量信息并改写物料数据库,建立物料存取流水账单,同时更新物料数据库,还可以与网络服务器交换数据或通过Wifi在局域网或互联网上共享物料数据库信息,供远程物料监管。
上位机负责身份验证,提供物料信息输入界面并建立物料数据库,接受来自软件界面的开启抽屉指令并执行开启动作,收集下位机上传的物料数量信息并改写物料数据库,通过Wifi在局域网或互联网上共享物料数据库信息。
作为一种实施方式,控制测量模块1还包括供电单元,其目的在于物料抽屉在非使用状态下切断电源,起到省电的目的。上位机通过COM接口(或USB接口)与供电单元连接,向供电单元下达供电、断电指令,供电单元负责向所有下位机供给和切断工作电源。供电单元主要由信号转换模块和供电模块组成。信号转换模块主要完成USB信号的转置与分配,分配给供电模块和与下位机相连的RS485总线,供电模块则负责向所有下位机供给和切断工作电源。
如图5和图6所示,称重单元包括设置在柜体底架3内的若干只称重传感器6,称重传感器6的固定端11安装有地脚4,地脚支撑在地面12上,称重传感器6的活动端10通过螺栓8联接在柜体底架3的承压板7上,物料管理柜的重量经承压板7作用至称重传感器6,通过测量称重传感器本体的弯曲变形得到物料管理柜的重量。其中称重传感器6数量为4只,分布设置在物料管理柜的四个边角。在承压板7和称重传感器本体之间设置有垫板9,通过调节垫板9的厚度,很容易使得柜体的重量均匀作用至4只称重传感器6上。
本实用新型的称重传感器采用悬臂梁式应变传感器测量原理,柜子重力作用在柜体底架的承压板7上,使得联接螺栓下拉,传感器本体上设置有应变片及信号调理放大电路,用于测量本体的弯曲变形,其电缆输出端15与AD转换电路电联接,通过测量整个柜体的重量变化值,并根据事先标定的每只零件重量和应变之间的关系,计算得到每只抽屉的零件数量变化值,并显示在控制面板上级上报至上位机上,完成物料标定、重量测量、数量计算、存取数量显示、超量程报警和存量数据上传等功能。
图6中称重传感器,一端固定,一端加载。加载端联接在地脚上,其内部通过钢球传力,受力后自动调心好,安装使用方便,互换性好。四只称重传感器通过连接螺栓和安装垫板安装于柜体下部的底架四角内,四只地脚伸出底架外,支撑柜体,并完成柜体的重量测量。为保证正常测量,称重传感器加载端应处于悬浮状态,仅通过地脚与地面接触,其固定端通过连接螺栓和安装垫板固定于底架内表面上。地脚为球铰结构,由安装杆和地脚座两部分组成。安装杆上部为连接螺纹,下部为一球形压头,地脚座内为球形凹坑。受力时球形压头沉入球形凹坑内,可使安装杆自动找正着力点,减小非轴向力的形成,从而减小应变测量误差,提高传感器测量精度。
如图7所示,本实用新型的若干只物料管理柜可组成一套智能物料管理***。智能物料管理***包括控制测量模块1和与控制测量模块1电联接的若干只物料管理柜;每只物料管理柜包括柜体底架3和设置在柜体底架3上的柜体5,柜体5内设置有若干只上下层叠设置的物料存储用抽屉2,柜体底架3内设置有称重单元,对整个物料管理柜的重量进行实时测量。
图8中控制测量模块1包括上位机、身份识别单元、供电单元和若干只下位机;上位机通过COM接口(或USB接口)与身份识别单元连接,每个下位机与称重单元电联接,完成重量测量和指定物料抽屉的物料数量计算显示,将数据上传至上位机并接受上位机的指令,开启指定物料抽屉2上的智能锁。供电单元的目的在于物料抽屉在非使用状态下切断电源,起到省电的目的。
下面对配送柜的主要功能和操作步骤进行详述:
一、人员身份识别与电子账单管理。
启动装置上位机进入***操作界面,通过身份识别单元首先对操作人员的身份进行辨识,确认其对物料存取的操作权限。对之后进行的物料存取操作形成本人电子账单并存档。
二、物料入库
1)建立规格清单:在***操作界面上,根据入库物料的大小分配相适应的物料抽屉类型,并输入物料名称、规格、单位、补货提示数量和备注等信息。
2)物料首次入库:点击***操作界面上对应物料规格的标定按钮,对应物料抽屉将进入标定模式,采集抽屉皮重并记忆;在操作界面上输入准备入库的物料数量并确认,抽屉自动打开;将此数量的物料放入抽屉后关闭抽屉,标定完成。
3)日常物料入库:点击***操作界面上对应物料规格的开启按钮,对应物料抽屉将自动弹开,控制面板的数码管即刻显示已有物料数量;直接存入物料,每存入一件物料,数码管上的物料数量将增加一个;关闭物料抽屉,物料数量将保持一段时间后熄灭。
三、物料出库
点击***操作界面上对应物料规格的开启按钮,对应物料抽屉将自动弹开,数码管即刻显示已有物料数量;直接拿取物料,每拿取一件物料,数码管上的物料数量将减少一个;关闭物料抽屉,物料数量将保持显示一段时间后熄灭。
四、库存查询与远程数据管理
用户可从***界面的清单中方便地查询到柜体内物料的现存数量,同时通过局域网内共享物料清单,方便远程数据收集和分析。
五、物料量低警示
当抽屉中的物料数量到补货提示数量及以下时,***界面上将对该规格物料发出补货提示信息。
本实用新型基于多个单元的物料柜组成了智能物料管理***或智能物料管理仓库,完成对大型生产线上若干种不同物料的自助存取、低限提示、库存统计和自动流水记账等功能,并实现了仓库的无人化值守,实现服务器终端统一汇总和数据管理,方便了对物料和零件的现代化、精细化管理。

Claims (8)

1.一种多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:包括柜体(5)、柜体底架(3)和控制测量模块(1),所述柜体(5)设置在柜体底架(3)上,柜体(5)内设置有若干只上下层叠设置的物料存储用抽屉(2),所述的抽屉(2)上安装有电控锁;柜体底架(3)内设置有称重单元,对整个物料管理柜的重量进行实时测量;控制测量模块(1)包括上位机、身份识别单元和下位机;上位机与身份识别单元电联接,下位机与称重单元和电控锁电联接,控制抽屉的开启,并将物料数量数据上传至上位机。
2.根据权利要求1所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:所述的称重单元包括设置在柜体底架(3)内的若干只称重传感器(6),称重传感器(6)的固定端(11)安装有地脚(4),活动端(10)通过螺栓(8)联接在柜体底架(3)的承压板(7)上,物料管理柜的重量经承压板(7)作用至称重传感器(6),通过测量称重传感器本体的弯曲变形得到物料管理柜的重量。
3.根据权利要求2所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:在承压板(7)和称重传感器本体之间设置有垫板(9)。
4.根据权利要求2所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:所述的称重传感器(6)数量为4只,分布设置在物料管理柜的四个边角。
5.根据权利要求2所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:所述的称重传感器(6)为悬臂梁式应变传感器。
6.根据权利要求2所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:称重传感器(6)本体上贴有应变片。
7.根据权利要求1所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:控制测量模块(1)还包括供电单元,上位机控制供电单元为下位机供电。
8.根据权利要求1所述的多层抽屉集中称重自动计数的物料管理柜,其特征在于:上位机通过COM接口或USB接口与身份识别单元联接。
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