本發(fā)明屬于智能分發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種物品智能分發(fā)控制裝置及方法，適用于學校分發(fā)鑰匙、卡片，藥房分發(fā)藥品，維修店分發(fā)小零件等場所。

背景技術(shù)：

人們在生活中經(jīng)常面臨這樣的一種情況：當需要某件物品時，而它就在一大堆各種類型的物品里面，只能一件件地從物品堆里把它找出來。在尋找的過程中就浪費了很多寶貴的時間。例如學校需要把學生卡、宿舍鑰匙等小件物品發(fā)放到新生手中，又例如藥房需要發(fā)放對應(yīng)名稱的藥物，再例如維修店需要分發(fā)小零件。這些均會消耗較多的時間和精力，效率較低。

現(xiàn)有技術(shù)中用于分發(fā)物品的分發(fā)裝置不少，如超市的自動售貨機，銀行的自動出卡機，停車場的出卡機等。但是這些分發(fā)機都屬于有序分發(fā)，即只能按設(shè)置的順序發(fā)放相應(yīng)的同類物品，并不能無序分發(fā)所需的不同類型的物品，因此不適用于擔任分發(fā)不同類型物品的工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種物品智能分發(fā)控制裝置，同時相應(yīng)提供一種物品智能分發(fā)控制方法，可以無序分發(fā)任意指定的物品，實現(xiàn)準確、快速分發(fā)。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提出的一種物品智能分發(fā)控制裝置，包括串口屏模塊、微處理器、底座機構(gòu)，以及安裝在底座上的轉(zhuǎn)動機構(gòu)、升降機構(gòu)、伸縮機構(gòu)；

底座機構(gòu)包括支腳以及安裝在支腳上的底板；

轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括第一步進電機、第一齒輪、第二齒輪、轉(zhuǎn)盤和光軸；第一步進電機的輸出軸與第一齒輪傳動連接，第一齒輪與第二齒輪嚙合；轉(zhuǎn)盤通過頂絲與第二齒輪固定連接，并分別位于所述底板的上下方；光軸垂直固定在所述轉(zhuǎn)盤上面；

升降機構(gòu)包括第二步進電機、聯(lián)軸器、升降絲桿；第二步進電機安裝在所述轉(zhuǎn)盤上，升降絲桿垂直位于所述轉(zhuǎn)盤上方，其底部通過聯(lián)軸器與第二步進電機傳動連接；

伸縮機構(gòu)包括貫穿電機、直線法蘭軸承、法蘭螺母、托盤和推頭；直線法蘭軸承套在所述光軸上，托盤固定在直線法蘭軸承上；法蘭螺母的周邊與托盤固定，其內(nèi)孔與所述升降絲桿螺紋套接；貫穿電機和推頭固定在托盤上，且貫穿電機的輸出軸與推頭傳動連接；

第一步進電機、第二步進電機以及貫穿電機分別與所述微處理器通信連接；所述微處理器通過USART串口與所述串口屏模塊通信連接。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)還包括固定板以及固定絲桿；所述固定絲桿垂直固定在轉(zhuǎn)盤上面，所述固定板安裝在固定絲桿以及光軸、升降絲桿的頂部，以使所固定絲桿以及光軸、升降絲桿頂部保持穩(wěn)定。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，還包括復(fù)位機構(gòu)，復(fù)位機構(gòu)包括與所述串口屏模塊通信連接的第一觸碰開關(guān)和第二觸碰開關(guān)；第一觸碰開關(guān)安裝于托盤的初始角度位置，用于限定托盤轉(zhuǎn)動角度；第二觸碰開關(guān)安裝于光軸下方，且位于托盤的初始高度位置，用于限定托盤下降高度。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)還包括止推軸承，套在轉(zhuǎn)盤中，位于轉(zhuǎn)盤和所述底板的接觸位置處。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述伸縮機構(gòu)還包括固定套筒；貫穿電機的輸出軸為絲桿，固定套筒固定在貫穿電機上，推頭的一端套在固定套筒上，另一端與貫穿電機的輸出軸傳動連接。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，還包括物品欄，底座機構(gòu)還包括安裝在所述支腳且位于所述底板上方的頂板；所述物品欄固定在所述頂板的上面且位于頂板上面的固定絲桿、光軸、升降絲桿及伸縮機構(gòu)的周邊。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述串口屏模塊為USART HMI智能串口屏，所述微處理器為Atmega16處理器。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，所述第一步進電機、第二步進電機以及貫穿電機均為四相步進電機，力矩為1.2N的,采用TB6560驅(qū)動模塊驅(qū)動。

本發(fā)明相應(yīng)提出的一種物品智能分發(fā)控制方法，基于上述的物品智能分發(fā)控制裝置，包括以下步驟：

串口屏模塊對用戶身份進行識別，將與用戶身份關(guān)聯(lián)的物品編碼通過USART串口傳輸方式發(fā)送給微處理器，微處理器根據(jù)物品編碼確定物品位置，并依次執(zhí)行以下控制：控制第一步進電機工作使所述推頭轉(zhuǎn)動到物品位置對應(yīng)的角度；控制第二步進電機工作使所述推頭升降到物品位置對應(yīng)的高度；控制貫穿電機工作使所述推頭伸縮對應(yīng)的長度以將物品推出。

本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案中，具體包括以下步驟：

A1、微處理器和串口屏模塊分別初始化；

A2、串口屏模塊接收用戶輸入的賬號和密碼；

A3、串口屏模塊將賬號和密碼與保存在EEPROM的賬戶和密碼進行核對，判斷輸入的賬戶密碼是否正確，若是則識別出用戶身份，并進行下一步驟，若否則返回上一步驟；

A4、串口屏模塊根據(jù)用戶身份將關(guān)聯(lián)的物品編碼通過USART串口傳輸方式發(fā)送給微處理器；

A5、微處理器根據(jù)接收到的物品編碼分析出物品位置；

A6、微處理器控制第一步進電機工作使推頭轉(zhuǎn)動到物品位置對應(yīng)的角度；

A7、微處理器控制第二步進電機工作使推頭升降到物品位置對應(yīng)的高度；

A8、控制貫穿電機工作使所述推頭伸縮對應(yīng)的長度以將物品推出；

A9、一次物品分發(fā)結(jié)束。

有益效果；本發(fā)明面對種類繁多的物品時，能夠快速、準確地分發(fā)所需的物品，大大減少了面對眾多物品時逐個尋找所浪費的時間；可以無序分發(fā)所需的不同類型的物品，因此適用于擔任分發(fā)不同類型物品的工作。

附圖說明

圖1是實施例提出的一種物品智能分發(fā)控制裝置的主體結(jié)構(gòu)的立體示意圖。

圖2是與圖1對應(yīng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實施例提出的一種物品智能分發(fā)控制裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體示意圖。

圖4是實施例提出的一種物品智能分發(fā)控制裝置的功能電路連接框圖。

圖中：11－支腳，12－底板，13－頂板，14－固定支桿；

21－第一步進電機，22－第一齒輪，23－第二齒輪，24－轉(zhuǎn)盤，25－光軸，26－固定板，27－固定絲桿，28－止推軸承；

31－第二步進電機，32－聯(lián)軸器，33－升降絲桿；

41－貫穿電機，42－直線法蘭軸承，43－法蘭螺母，44－托盤，45－推頭，46－固定套筒；

51－第一觸碰開關(guān)，52－第二觸碰開關(guān)；

60－物品欄。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明進行進一步描述。

實施例一

請參閱圖1至圖4，本實施例提出的一種物品智能分發(fā)控制裝置，包括串口屏模塊、微處理器、底座機構(gòu)，以及安裝在底座上的轉(zhuǎn)動機構(gòu)、升降機構(gòu)、伸縮機構(gòu)。其中：

底座機構(gòu)包括支腳11以及安裝在支腳11上的底板12；在具體使用時為省去其他輔助裝置，底座機構(gòu)還包括安裝在支腳11且位于底板12上方的頂板13，該頂板13可用于固定物品欄60，如圖3所示，物品欄60具有多個載物槽，可用于放置相同類型或不同類型的物品。

轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括第一步進電機21、第一齒輪22、第二齒輪23、轉(zhuǎn)盤24和光軸25；第一步進電機21的輸出軸與第一齒輪22傳動連接，第一齒輪22與第二齒輪23嚙合；轉(zhuǎn)盤24通過頂絲與第二齒輪23固定連接，并分別位于所述底板12的上下方；光軸25垂直固定在所述轉(zhuǎn)盤24上面。第一步進電機21開啟時會依次傳動第一齒輪22、第二齒輪23、轉(zhuǎn)盤24和光軸25。

升降機構(gòu)包括第二步進電機31、聯(lián)軸器32、升降絲桿33；第二步進電機31安裝在所述轉(zhuǎn)盤24上，升降絲桿33垂直位于所述轉(zhuǎn)盤24上方，其底部通過聯(lián)軸器32與第二步進電機31傳動連接。第二步進電機31開啟時會帶動升降絲桿33轉(zhuǎn)動。

伸縮機構(gòu)包括貫穿電機41、直線法蘭軸承42、法蘭螺母43、托盤44和推頭45；直線法蘭軸承42套在所述光軸25上，托盤44固定在直線法蘭軸承42上；法蘭螺母43的周邊通過螺絲與托盤44固定，其內(nèi)孔與所述升降絲桿33螺紋套接；貫穿電機41和推頭45固定在托盤44上，且貫穿電機41的輸出軸與推頭45傳動連接。由于托盤44被光軸25用直線法蘭軸承42固定，而法蘭螺母43受托盤44固定，因此貫穿電機41開啟后法蘭螺母43將沿升降絲桿33做升降運動，同時直線法蘭軸承42和托盤44也將一同升降。托盤44通過直線法蘭軸承42套在光軸25上可減少摩擦力。

本實施例中，串口屏模塊為USART HMI智能串口屏，微處理器為Atmega16處理器。如圖4所示，第一步進電機21、第二步進電機31以及貫穿電機41分別與微處理器通信連接；微處理器通過USART串口與所述串口屏模塊通信連接。第一步進電機21、第二步進電機31以及貫穿電機41均為四相步進電機，力矩為1.2N的,采用TB6560驅(qū)動模塊驅(qū)動。

在本實施例的進一步優(yōu)化設(shè)計中，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)還包括固定板26以及固定絲桿27，固定絲桿27可設(shè)置2根；所述固定絲桿27垂直固定在轉(zhuǎn)盤24上面，所述固定板26安裝在固定絲桿27以及光軸25、升降絲桿33的頂部，以使所固定絲桿27以及光軸25、升降絲桿33頂部保持穩(wěn)定，整體更平衡，不易傾倒。

在本實施例的進一步優(yōu)化設(shè)計中，還包括復(fù)位機構(gòu)，復(fù)位機構(gòu)包括第一觸碰開關(guān)51和第二觸碰開關(guān)52；第一觸碰開關(guān)51安裝于托盤44的初始角度位置(具體可安裝在固定于頂板13上的一固定支桿14上)，與第一步進電機21電連接，用于限定托盤44轉(zhuǎn)動角度；第二觸碰開關(guān)52安裝于光軸25下方，且位于托盤44的初始高度位置，與第二步進電機31電連接，用于限定托盤44下降高度。因此，托盤44轉(zhuǎn)動過程觸碰到第一觸碰開關(guān)51時，則控制第一步進電機21關(guān)閉(停止轉(zhuǎn)動)，托盤44下降過程觸碰到第二觸碰開關(guān)52時，則控制第二步進電機22關(guān)閉。

在本實施例的進一步優(yōu)化設(shè)計中，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)還包括止推軸承28，套在轉(zhuǎn)盤24中，位于轉(zhuǎn)盤24和所述底板12的接觸位置處，以減少摩擦力。

在本實施例的進一步優(yōu)化設(shè)計中，所述伸縮機構(gòu)還包括固定套筒46；貫穿電機41的輸出軸為絲桿，固定套筒46固定在貫穿電機41上，推頭45的一端套在固定套筒46上，另一端與貫穿電機41的輸出軸傳動連接。由于推頭45受固定套筒46所限制，不會隨貫穿電機41的輸出軸轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，而會沿貫穿電機41的輸出軸長度方向做伸縮運動。

本實施例中，物品欄60位于頂板13上面的固定絲桿27、光軸25、升降絲桿33及伸縮機構(gòu)的周邊。

實施例二

實施例二相應(yīng)提出的一種物品智能分發(fā)控制方法，基于實施例一的物品智能分發(fā)控制裝置，因此同樣可參閱圖1至圖3，主要包括：

串口屏模塊對用戶身份進行識別，將與用戶身份關(guān)聯(lián)的物品編碼通過USART串口傳輸方式發(fā)送給微處理器，微處理器根據(jù)物品編碼確定物品位置，并依次執(zhí)行以下控制：控制第一步進電機工作使所述推頭轉(zhuǎn)動到物品位置對應(yīng)的角度；控制第二步進電機工作使所述推頭升降到物品位置對應(yīng)的高度；控制貫穿電機工作使所述推頭伸縮對應(yīng)的長度以將物品推出。

實施例二的具體步驟如下：

S100、微處理器和串口屏模塊分別初始化；

S200、串口屏模塊接收用戶輸入的賬號和密碼；

S300、串口屏模塊將賬號和密碼與保存在EEPROM的賬戶和密碼進行核對，判斷輸入的賬戶密碼是否正確，若是則識別出用戶身份，并進行下一步驟，若否則返回上一步驟；

S400、串口屏模塊根據(jù)用戶身份將關(guān)聯(lián)的物品編碼通過USART串口傳輸方式發(fā)送給微處理器；

S500、微處理器根據(jù)接收到的物品編碼分析出物品位置；

S600、微處理器控制第一步進電機工作使推頭轉(zhuǎn)動到物品位置對應(yīng)的角度；

S700、微處理器控制第二步進電機工作使推頭升降到物品位置對應(yīng)的高度；

S800、控制貫穿電機工作使所述推頭伸縮對應(yīng)的長度以將物品推出；

S900、一次物品分發(fā)結(jié)束。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。