一种刀具存取智能控制柜及刀具存取管理控制方法与流程

1.本发明涉及控制柜领域，具体为一种刀具存取智能控制柜及刀具存取管理控制方法。


背景技术：

2.刀具作为机械加工工艺系统的重要组成部分，刀具的损耗对工厂的生产成本、加工质量、加工效率的影响非常巨大，随着“碳达峰、碳中和”政策在各行各业的展开，实现刀具精准管理对机加工行业的节能减排意义重大。传统的刀具管理需要耗费大量的人力、物力和时间成本，而且无法从公司管理云端去精准把控借用和归还信息，导致刀具的维护、采购滞后于生产，对企业造成了不必要的损失。因此，一套切实可行的刀具抽屉柜管理控制方法对于企业的刀具精准管理意义重大。


技术实现要素：

3.本发明旨在克服现有技术的不足，提出了一种刀具存取智能控制柜及刀具存取管理控制方法，通过智能化的控制系统实现刀具借用、归还信息的实时统一管理，便于企业用户统计刀具的使用及损耗信息，便于生产企业更好地制定采购计划以及时地补充刀具，同时便于生产部门对刀具的快捷自助式借用和归还，减少因繁杂流程造成的效率低下、管理成本高等问题。
4.为实现上述效果，本发明采用的技术方案为：
5.一种刀具存取管理控制方法，该管理控制方法基于智能刀具柜控制系统，用于刀具的借用/归还智能化管理，包括以下主要步骤：
6.s1、上层的超级管理员用户通过主系统授权中层的公司用户一定的管理权限，中层的公司用户通过分系统授权普通用户一定的使用权限；
7.s2、普通用户开启借刀/环刀系统程序，系统通过识别普通用户的用户信息来获取用户信息数据；
8.s3、系统获取用户输入的借刀/还刀请求，以及刀具借用/归还的信息及数量；
9.s4、智能刀具柜控制系统进行信息处理，下发电控锁开合命令，控制借用/归还刀具抽屉电控锁弹开；
10.s5、用户取出或存入刀具并关闭抽屉柜，抽屉电控锁反馈开合信号；
11.s6、智能刀具柜控制系统更新用户借用数据并将用户数据上传至智能刀具抽屉柜的各级用户及管理员云平台进行实时监控。
12.进一步的，步骤s1中，中层的公司用户的分系统通过有线网络或无线网络与上层的超级管理员用户的主系统连接，在主系统的管理员云平台中存储有刀具、公司用户和普通用户的相关信息以及刀具借还记录信息、刀具报修记录信息。
13.进一步的，步骤s2中，分系统对用户信息的获取采用ic卡识别、指纹识别、人脸识别、语音识别、账号密码输入识别方式中的任意一种。
14.进一步的，步骤s3中，刀具借用/归还的信息及数量的获取采用用户手动输入或刀具识别信息扫描输入的方式。
15.进一步的，步骤s3中，在还刀请求中，普通用户可选择输入报修信息，并可上传对应的刀具图片。
16.还提供了一种使用所述刀具存取管理控制方法的刀具存取智能控制柜，包括柜体、铰接于柜体背面的电器柜门，所述柜体内分别固定设置有第一抽屉组和位于第一抽屉组下方的第二抽屉组，所述第一抽屉组和第二抽屉组均由多个电控抽屉组成；
17.所述柜体的正面顶部嵌装有位于第一抽屉组一侧的触摸显示屏，柜体的一侧内壁上固定安装有至少一个电路板组件，所述电路板组件分别与触摸显示屏、各个电控抽屉电性连接。
18.进一步的，所述柜体的内壁上分别固定连接有第一支撑板和位于第一支撑板下方的第二支撑板，所述第一抽屉组固定安装在第一支撑板上，第二抽屉组固定安装在第二支撑板上。
19.进一步的，所述第一抽屉组和第二抽屉组分别嵌装于柜体的正面侧壁内。
20.进一步的，所述柜体的一侧壁的顶部内还嵌装有位于柜体内的回收箱。
21.进一步的，所述柜体的底面四角分别安装有一个福马轮。
22.与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：
23.1.本发明通过智能化的控制系统实现刀具借用、归还信息的实时统一管理，便于企业用户统计刀具的使用及损耗信息，便于生产企业更好地制定采购计划以及时地补充刀具，从而降低管理成本，减少因借用和归还信息记录或统计不准确或不及时对生产造成的不利影响，避免企业的不必要损失；
24.2.本发明通过具备人机交互功能的刀具存取智能控制柜，便于生产部门对刀具的快捷自助式借用和归还，减少因繁杂流程造成的效率低下、管理成本高等问题。
附图说明
25.图1为本发明的刀具存取智能控制柜的立体结构示意图之一；
26.图2为本发明的刀具存取智能控制柜的立体结构示意图之二；
27.图3为本发明的刀具存取智能控制柜的内部结构示意图；
28.图4为所述第一抽屉组的立体结构示意图之一；
29.图5为所述第一抽屉组的立体结构示意图之二；
30.图6为所述电控抽屉的立体结构示意图之一；
31.图7为所述电控抽屉的立体结构示意图之二；
32.图8为本发明的刀具存取管理控制方法流程示意图。
33.图中：1柜体、2电器柜门、3电控抽屉、301电控锁、302抽屉外壳、303抽屉内壳、304锁扣、305连接扣、306把手、307led指示灯、4触摸显示屏、5电路板组件、6第一支撑板、7第二支撑板、8回收箱、9福马轮、10电控锁钣金支架、11语音播报器、12ic卡识别装置、13摄像头、14条码扫描装置。
具体实施方式
34.下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
35.请参阅图1-图7，本发明提出的一种刀具存取智能控制柜，包括柜体1、铰接于柜体1背面的电器柜门2。其中，柜体1为长1200mm*宽550mm*高1700mm的常规电气柜的框架壳体结构；电器柜门2采用对开式柜门，柜门上设置有专用的门锁，需要使用专用的钥匙才能打开柜门，以便技术人员对柜体1的内部各电气部件的运行状况进行定期检查和维护。
36.柜体1内分别固定设置有第一抽屉组和位于第一抽屉组下方的第二抽屉组。如图3所示，柜体1的内壁上分别固定连接有第一支撑板6和位于第一支撑板6下方的第二支撑板7，第一支撑板6和第二支撑板7均水平设置，第一抽屉组固定安装在第一支撑板6上，第二抽屉组固定安装在第二支撑板7上。柜体1的正面侧壁上分别开设有嵌装口，第一抽屉组和第二抽屉组分别嵌装于柜体1的正面侧壁内，且第二抽屉组位于柜体1的正面侧壁下部，第一抽屉组位于柜体1的正面侧壁左上部。
37.第一抽屉组和第二抽屉组均由多个电控抽屉3组成，第一抽屉组由10行*5列共50个电控抽屉3呈矩阵排列分布，第二抽屉组则由15行*10列共150个电控抽屉3呈矩阵排列分布。两个抽屉组用于存放不同规格、数量或使用频率不同的刀具。第一抽屉组的结构如图4和图5所示，第二抽屉组的结构与第一抽屉组的结构类似。第一抽屉组包括自上而下等距设置的10个电控锁钣金支架10，每个电控锁钣金支架10的两端分别通过螺栓固定安装在柜体1的框架立柱上。电控抽屉3包括依次毗邻码垛的抽屉外壳302、滑动套设于抽屉外壳302内的抽屉内壳303、分别固定安装于电控锁钣金支架10顶面上的电控锁301和线槽(图中未示出)。线槽用于电控锁301供电和控制线路的布置和固定。
38.如图6和图7所示，抽屉外壳302和抽屉内壳303均为塑料材质支撑的方形壳体，抽屉内壳303的顶部开口并由抽屉外壳302的外侧通口插入抽屉外壳302内。电控锁301的锁扣304通过螺栓固定安装于抽屉内壳303的内端的外侧面上，抽屉外壳302的内端侧壁上开设有可供锁扣304自由穿过的开口。抽屉内壳303完全推入抽屉外壳302内时，锁扣304正好位于电控锁301的锁定位置。抽屉外壳302的内端外侧面四角边缘上设置有连接扣305，相邻两个抽屉外壳302的连接扣305通过螺栓固定连接，使多个抽屉外壳302形成一个整体。
39.优选的，抽屉内壳303的外端侧壁上设置有把手306，以便普通用户在借用或归还刀具时，将抽屉内壳303从抽屉外壳302中拉出，以及将抽屉内壳303推入抽屉外壳302中。把手306上设置有led指示灯307，当普通用户进行借用或归还刀具时，系统通过led指示灯307可快速定位刀具所在的电控抽屉或可用于放置该刀具的电控抽屉所在位置。
40.柜体1的正面顶部嵌装有位于第一抽屉组一侧(柜体1的正面侧壁右上部)的触摸显示屏4，用于刀具借用或归还时的输入操作，以及刀具库存、借用、维修等相关信息的查阅。柜体1的一侧内壁上固定安装有两个电路板组件5，电路板组件5分别与触摸显示屏4、各个电控抽屉3电性连接。电路板组件5采用stc15w4k61s4单片机作为控制核心，内置有与触摸显示屏4相互通讯的程序及相应的逻辑控制程序，触摸显示屏通讯模块和逻辑控制模块的程序均为现有技术，此处不做详细赘述。电路板组件5上还设置有语音播报模块、网络传输模块等电器柜常用模块。两个电路板组件5并行设置，实现控制模块的拓展，以满足控制端口数量的要求。
41.柜体1的正面内壁上安装有语音播报器11，触摸显示屏4的表面下方柜体1嵌装有ic卡识别装置12、摄像头13和条码扫描装置14，语音播报器11、ic卡识别装置12、摄像头13和条码扫描装置14分别与电路板组件5上的控制器连接。其中，语音播报器11用于普通用户在进行刀具借用或归还过程中的语音操作提醒；ic卡识别装置12用于普通用户在进行刀具借用或归还时的用户信息获取，以完成用户信息识别，从而开启借用或归还程序；摄像头13用于归还刀具时，对于报废或需要维修的刀具进行图像拍摄，以便维修人员快速研判刀具是否需要报废，以及快速锁定需要维修的刀具的损伤部位；条码扫描装置14用于普通用户在进行刀具借用或归还时，刀具id编号的读取，以便系统获知借用或归还刀具的数量、类型等信息。
42.显然的，用户信息识别装置也可采用指纹识别装置、人脸识别装置、语音识别装置或在触摸显示屏4上录入账号密码进行识别的任意一种或组合。
43.优选的，柜体1的一侧壁的顶部内还嵌装有位于柜体1内的回收箱8，用于归还刀具时，放置已经报废或需要修整的刀具。
44.进一步的，柜体1的底面四角分别安装有一个福马轮9，便于智能刀具柜的整体移动和定位。
45.请参阅图8，一种刀具存取管理控制方法，该管理控制方法基于智能刀具柜控制系统，用于刀具的借用/归还智能化管理，包括以下主要步骤：
46.s1、上层的超级管理员用户通过主系统授权中层的公司用户一定的管理权限，中层的公司用户通过分系统授权普通用户一定的使用权限；中层的公司用户的分系统通过有线网络或无线网络与上层的超级管理员用户的主系统连接，在主系统的管理员云平台中存储有刀具、公司用户和普通用户的相关信息以及刀具借还记录信息、刀具报修记录信息。
47.s2、普通用户开启借刀/环刀系统程序，系统通过识别普通用户的用户信息来获取用户信息数据；分系统对用户信息的获取采用ic卡识别、指纹识别、人脸识别、语音识别、账号密码输入识别方式中的任意一种。
48.s3、系统获取用户输入的借刀/还刀请求，以及刀具借用/归还的信息及数量；刀具借用/归还的信息及数量的获取采用用户手动输入或刀具识别信息扫描输入的方式。每个刀具上设置二维码或条形码进行id编号，每个id编号对应包含刀具的类型、规格、图纸、名称等相关信息，并预先录入系统中。在普通用户借用或归还刀具时，可直接通过条码扫描的方式进行快速登记；也可在触摸显示屏4上手动输入刀具的id编号完成登记操作。在还刀请求中，普通用户可选择输入报修信息，并可上传对应的刀具图片。
49.s4、智能刀具柜控制系统进行信息处理，下发电控锁开合命令，控制借用/归还刀具抽屉电控锁弹开；所有的电控抽屉3均依照行列位置设置有位置编号，并预先录入系统中。当普通用户在触摸显示屏4上输入借用刀具的数量和类型时，系统自动分析和识别对应刀具所在的电控抽屉，并控制对应的电控锁解除锁定状态，通过语音播报器或led指示灯提示刀具所在的电控抽屉的具体位置。
50.s5、用户取出或存入刀具并关闭抽屉柜，抽屉电控锁反馈开合信号；当抽屉内壳303被推入抽屉外壳302最内处的位置时，电控锁301检测到锁扣304位于锁定位置，系统自动发出锁定指令信号，电控锁301将锁扣304锁定，完成电控抽屉3的锁定，语音播报器和触摸显示屏提示归还完成。若抽屉内壳303长时间(比如弹出30s之后)处于未锁定状态，则系
统通过语音播报器和触摸显示屏提示该位置的电控抽屉3处于未锁合状态。
51.s6、智能刀具柜控制系统更新用户借用数据并将用户数据上传至智能刀具抽屉柜的各级用户及管理员云平台进行实时监控。每个智能刀具柜控制系统作为分系统，将更新的信息通过网络传送至超级管理员所在的主系统，实现信息的及时汇总和更新，便于主系统对每个分系统进行监控。
52.本智能刀具柜的使用过程如下：
53.(1)构建系统和数据信息库：
54.通过网络实现中层的公司用户所在的分系统与上层的超级管理员所在的主系统的互联，构建一对多的网络结构。超级管理员用户下，可以在用户管理菜单下新增公司用户或直接添加普通用户，设置用户名和密码以及公司名称、负责人、联系电话、邮箱等信息，对公司用户或普通用户进行授权；超级管理员用户可对公司用户及普通用户进行增加、删除、修改、查询等操作，同时可查阅各个公司用户的刀具数据、存取数据等信息；
55.公司用户通过账号登录云平台，可在用户管理菜单下新增员工用户(普通用户)，设置用户名和密码以及员工用户的工号、姓名、性别、年龄、部门等信息，对员工用户进行授权；公司用户可对本公司的管理员和普通员工用户进行管理，可以进行货柜管理、物料管理，如增加、删除、修改、查询，可以修改刀具的图片、图纸、名称、编码、规格、类别等信息，也可以对刀具存取记录进行查询，可以按照操作人、操作类型查询记录。每个刀具具有唯一编码id，并在刀具上黏贴二维码或条形码，通过扫描二维码或条形码可获取刀具的相关信息。
56.由各个公司用户汇总的员工信息和刀具信息构成系统的数据库。
57.(2)普通用户启动借用/归还程序：
58.在公司用户对普通用户进行授权后，系统的数据库存储有普通用户的登录验证信息，并对普通用户发放验证凭证，如ic卡、账号密码，或者采用生物识别技术，如指纹识别、人脸识别、语音识别等；在智能刀具柜上设置有对应的验证装置，如ic卡读取器、指纹识别装置、人脸识别装置等。系统获取普通用户的信息数据并验证通过后，启动借用/归还程序，在触摸显示屏4上显示“借刀”、“还刀”、“查询”等选项，同时语音播报器11发出相应的提示音，提醒用户进行选项操作。
59.(3)智能刀具柜系统响应用户请求：
60.当普通用户选择“借刀”选项后，系统启动借用程序，在触摸显示屏4上显示借用窗口，等待用户输入借用刀具的相关信息，如类型、数量等，用户输入完毕后，系统对请求的信息进行处理，而后通过控制指令将对应型号刀具所在电控抽屉3的电控锁弹开；用户从电控抽屉3中拿取对应数量和类型的刀具，并依次通过条码扫描装置14扫描刀具的编码信息，系统记录所借刀具的id编号及时间，形成对应的借用记录信息并存储；
61.当普通用户选择“还刀”选项后，系统启动归还程序，在触摸显示屏4上显示归还窗口，等待用户输入归还刀具的相关信息，如类型、数量等，用户也可通过条码扫描装置14扫描刀具的编码信息，系统对请求的信息进行处理，而后通过控制指令将对应型号刀具应放置的电控抽屉3的电控锁弹开；用户将刀具放入对应的电控抽屉3中，系统记录所借刀具的id编号及时间，形成对应的归还记录信息并存储；
62.此外，在归还程序中，还设置有“报废”和“报修”选项，若普通用户发现有刀具损坏或需要维修，则可在归还操作界面选择“报废”或“报修”选项，系统接收相应请求后，在触摸
显示屏4上显示要求用户输入或扫描刀具编码的提示信息，同时语音播报器11也会播放相应的提示信息，系统不会控制电控抽屉3弹开。用户将刀具的编码信息输入或扫描录入后，将刀具放入回收箱8内即可。用户也可通过摄像头13对刀具损毁部位进行图像采集，以便维修人员进行报废或报修处理。
63.在借用或者归还完成之后，用户需要手动推动电控抽屉3至锁合位置，电控锁自动检测锁扣的到位情况，并自动锁定，在触摸显示屏4上显示对应的电控抽屉已锁定的提示信息，并通过语音播报器进行播报，若电控抽屉长时间未闭合，触摸显示屏4上会显示相应的提示信息，语音播报器也会播放相应的提示信息。
64.(4)系统更新数据并上传云平台：
65.在普通用户完成借刀/还刀程序后，智能刀具柜所在的分系统会将本系统内的刀具借用数据进行更新，并将更新后的数据同步传送至超级管理员用户所在的主系统，从而实现系统数据库的实时更新。超级管理员用户、公司用户和普通用户都可查阅刀具的数据库信息。
66.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。