專利名稱：自動(dòng)銀行保管箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種銀行保管箱，特別是一種利用微型計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)銀行保管箱，適用于銀行辦理客戶存放現(xiàn)金、票證、金銀手飾、文件資料等保管箱業(yè)務(wù)。
現(xiàn)在各銀行使用的保管箱，其基本形式可歸結(jié)為保管盒、擋板加門鎖的形式，即將許多個(gè)保管盒擱置于盒架上，每個(gè)盒架前安裝一塊擋板，擋板上裝上門鎖，使用時(shí)將鑰匙插入門鎖即可打開門板取出保管盒。這樣的保管箱若安放在銀行大廳中由每個(gè)客戶使用，為加強(qiáng)保管箱的安全性，必須增加保管箱的強(qiáng)度，使用更好的材料，盒架加粗、擋板加厚、換成精密門鎖、保管盒再加小鎖等等措施，但也未必能使客戶有信心存放貴重物品，更因?yàn)楸９芟涞拿總€(gè)鑰匙客戶在使用時(shí)有可能出現(xiàn)私配等情況，無疑會(huì)給以后的客戶增加心理上的擔(dān)心，既使每個(gè)客戶使用完后銀行就更換門鎖，這樣明顯地增加了使用費(fèi)用，也不一定能挽回客戶的安全感；若是安放在銀行庫房中由銀行職員統(tǒng)一存放，這種沒有登記具體物品憑證的業(yè)務(wù)又有幾個(gè)人敢來辦理？總之，這種保管箱存在著許多缺點(diǎn)，使銀行的保管箱業(yè)務(wù)不能按預(yù)計(jì)的順利開展。
本實(shí)用新型的任務(wù)就是要提供一種安全的、現(xiàn)代化的銀行保管箱，拋開普通保管箱機(jī)械鎖、機(jī)械門的做法，使用微型計(jì)算機(jī)控制整個(gè)保管箱系統(tǒng)，目的要使客戶有信心、有安全感地在銀行存放物品，提高銀行的服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)銀行的競爭實(shí)力。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的堅(jiān)固密封的金屬外殼只留有保管盒可以進(jìn)出的通道，內(nèi)部的保管盒架上放置許多個(gè)保管盒，盒與盒之間留有可供機(jī)械手臂插入的間隙，微型計(jì)算機(jī)控制的一套機(jī)械裝置可沿著導(dǎo)軌帶動(dòng)機(jī)械手臂作三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，取送保管盒由進(jìn)出口通道進(jìn)出。客戶通過留在保管箱殼外的鍵盤和顯示器實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。微型計(jì)算機(jī)根據(jù)客戶鍵入的保管盒號(hào)碼和口令密碼，并讀入客戶的磁卡信息，判別客戶的合法性，若正確無誤則發(fā)出取送命令，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)檢測到的定位信號(hào)和穿孔識(shí)別信號(hào)，精確地控制機(jī)械手臂作取送盒動(dòng)作，并確保取送盒的正確性和快速性。
以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的雙向控制直流伺服電機(jī)控制原理圖和工作狀態(tài)真值表。
圖4是本實(shí)用新型的雙向控制直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖。
圖5是本實(shí)用新型的軟件流程框圖。
參照
圖1，XY坐標(biāo)平面為水平平面，Z方向?yàn)榇怪狈较?，保管盒架[1]沿X方向擺放，架上沿Y方向放置許多個(gè)保管盒[2]，保管盒之間留有一定的間隙供機(jī)械手臂[3]伸入，使其能夠做取放盒動(dòng)作。在水平面上鋪設(shè)X方向?qū)к塠4]，Y方向?qū)к塠5]在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力作用下只能沿X方向?qū)к塠4]作相對運(yùn)動(dòng)，同樣，Z方向?qū)к塠6]只能沿Y方向?qū)к塠5]、機(jī)械手臂[3]只能沿Z方向?qū)к塠6]作相對運(yùn)動(dòng)。這樣，在三個(gè)方向電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力作用下，機(jī)械手臂[3]就可以在X、Y、Z三個(gè)方向作運(yùn)動(dòng)，把保管盒[2]從保管盒架[1]上取出，通過密蔽的保管箱上的出口進(jìn)出口通道[7]送到保管箱外，或者從進(jìn)出口通道[7]接入保管盒[2]，送到對應(yīng)位置的保管盒架處。為了減少取送盒的平均時(shí)間，進(jìn)出口通道[7]宜做在保管箱外殼的中部。機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)及原理這里不再贅述。
參照圖2，考慮到本實(shí)用新型在使用時(shí)電源、溫度、濕度等環(huán)境不一定能夠滿足普通微型計(jì)算機(jī)的要求，在此采用了工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)IPC，并且為了保證市電停電后本實(shí)用新型可繼續(xù)使用，在市電和電氣系統(tǒng)之間加入了不間斷電源UPS。驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用較小功率的直流伺服電機(jī)，調(diào)速方式采用脈沖寬度調(diào)速，工控機(jī)通過輸入/輸出(I/O)接口發(fā)出脈沖寬度控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路將脈沖寬度波形進(jìn)行放大，以便用來提供控制直流伺服電機(jī)定子電壓接通或斷開的開關(guān)信號(hào)，電子開關(guān)在此信號(hào)作用下接通或斷開，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了使機(jī)械手臂定位于某一保管盒架前，對應(yīng)于每一個(gè)保管盒架的中心位置，在X方向?qū)к壓蚙方向?qū)к壍囊粋?cè)分別排放一個(gè)定位孔，機(jī)械手臂在XZ平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過一個(gè)定位孔，光電開關(guān)就產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)整形和輸入/輸出接口后傳送到工控機(jī)內(nèi)部，工控機(jī)根據(jù)此定位信號(hào)便可作精確的定位動(dòng)作。為防止光電開關(guān)誤漏等情況發(fā)生，出現(xiàn)從其它保管盒架位置取送保管盒的嚴(yán)重錯(cuò)誤，確保本系統(tǒng)的安全性，在每一個(gè)保管盒架旁留有一排Y方向的識(shí)別穿孔(穿孔的位數(shù)N滿足2N-3≥總保管數(shù)，N中有一個(gè)開始位，一個(gè)停止位，一個(gè)校驗(yàn)位)，機(jī)械手臂在做插入盒與盒間隙動(dòng)作時(shí)掃描識(shí)別穿孔，識(shí)別穿孔信號(hào)經(jīng)光電開關(guān)和輸入/輸出接口后進(jìn)入工控機(jī)，與客戶鍵入的保管盒號(hào)比較，若正確則繼續(xù)執(zhí)行下一步動(dòng)作，若錯(cuò)誤則根據(jù)穿孔識(shí)別信號(hào)計(jì)算出正確的保管盒的位置參數(shù)，然后再調(diào)整機(jī)械手臂。對于定位信號(hào)和穿孔識(shí)別信號(hào)，采用非屏蔽中斷處理方式，以減少CPU查詢等待的時(shí)間，增加取送盒的速度。磁卡讀寫器主要用于讀取或改寫客戶的磁卡信息，以便更準(zhǔn)確地判斷出是否為合法的客戶；對于有人試探性地鍵入口令密碼或插入磁卡多次且不正確，聲光報(bào)警器可根據(jù)實(shí)際情況報(bào)警提示。
參照圖3，當(dāng)開關(guān)SW1和SW4閉合時(shí)，直流電機(jī)全速正轉(zhuǎn)，當(dāng)開關(guān)SW2和SW3閉合時(shí)，電機(jī)全速反轉(zhuǎn)，當(dāng)SW2和SW4閉合時(shí)，電機(jī)繞組被短路，馬達(dá)處于剎車工作狀態(tài)，當(dāng)所有的開關(guān)全部打開，電機(jī)將自由滑行。為減少控制電機(jī)的信號(hào)線數(shù)，使用兩根信號(hào)線P0、P1，譯碼后變成四個(gè)信號(hào)控制SW1～SW4開關(guān)。
參照圖4，從輸入/輸出接口出來的兩個(gè)控制信號(hào)經(jīng)鎖存器74LS125后控制四個(gè)晶體管開關(guān)SW1～SW4，再驅(qū)動(dòng)四個(gè)功率放大管T1～T4，其中T1、T3為PNP型，T2、T4為NPN型。當(dāng)P0=0,P1=1時(shí)，由于鎖存器74SL125中的4#三態(tài)門是打開的，所以P1經(jīng)4#三態(tài)門使開關(guān)SW4閉合，同時(shí)，2#門輸出端也為“0”，所以1#門的控制端亦為“0”電平，因此，1#三態(tài)門打開，SW1閉合，從而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)器使電機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)P0=1,P1=0時(shí)則74SL125中的2#、3#三態(tài)門打開，使SW2、SW3接通，電機(jī)反轉(zhuǎn)。同理，控制P0、P1的電平，可控制電機(jī)剎車和滑行。采用脈沖寬度調(diào)速方式，即控制P0、P1高低電平的時(shí)間比率，控制電機(jī)接通和斷開的時(shí)間來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)和停止。
參照圖5，由于本實(shí)用新型的軟件需要直接控制硬件電路，又考慮到編程的簡便，故采用C語言編寫。需要說明的是，定位信號(hào)的處理使用中斷處理方式，CPU開中斷后，每一個(gè)X軸或Z軸的定位信號(hào)脈沖均產(chǎn)生一次中斷，中斷處理程序根據(jù)脈沖信號(hào)將相應(yīng)的位置參數(shù)加1或減1，計(jì)算出正確的保管盒架位置，然后返回到主程序。
整流及濾波電路的原理很簡單，其它部件均為模塊化結(jié)構(gòu)，可整塊購買，這里都不再贅述。
權(quán)利要求1.一種用微型計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)銀行保管箱，其特征是保管盒[2]擱置于密蔽金屬外殼中的保管盒架[1]上，機(jī)械手臂[3]在微機(jī)及其它電路控制下的機(jī)械裝置的帶動(dòng)下，可沿著三個(gè)方向的導(dǎo)軌[4]、[5]、[6]作精確運(yùn)轉(zhuǎn)，由進(jìn)出口通道[7]取送保管盒進(jìn)出保管箱；由UPS供電的微型計(jì)算機(jī)使用鍵盤和磁卡讀寫器作為輸入輸出設(shè)備，在判斷客戶的口令密碼和磁卡信息正確無誤后，驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)機(jī)械手臂動(dòng)作，并根據(jù)導(dǎo)軌側(cè)的定位信號(hào)和保管盒架旁的穿孔識(shí)別信號(hào)米取送具體的某個(gè)保管盒
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)銀行保管箱，其特征是對應(yīng)于每一個(gè)保管盒架的中心位置，在X方向?qū)к壓蚙方向?qū)к壍囊粋?cè)分別排放一個(gè)定位孔，機(jī)械手臂[3]在XZ平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過一個(gè)定位孔，光電開關(guān)就產(chǎn)生一個(gè)定位脈沖信號(hào)；在每一個(gè)保管盒架旁留有一排Y方向的識(shí)別穿孔以確保具體的某個(gè)保管盒；對于定位信號(hào)和穿孔識(shí)別信號(hào)，CPU采用了中斷處理方式來減少查詢等待的時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)銀行保管箱，其特征是通過鍵盤輸入或更改口令密碼，通過磁卡讀寫器讀取或改寫磁卡信息；微機(jī)在判讀雙重密鑰全部正確的情況下，才執(zhí)行取送命令
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)銀行保管箱，其特征是在交流電和電氣系統(tǒng)之間加入了不間斷電源UPS；驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用直流伺服電機(jī)，脈中寬度調(diào)速方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)銀行保管箱，其特征是保管盒[2]擱置于密蔽金屬外殼中的保管盒架[1]上，進(jìn)出口通道[7]宜做在保管箱外殼的中部，保管盒與保管盒之間留有可供機(jī)械手臂插入的間隙。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新穎的自動(dòng)銀行保管箱,其特征是保管盒擱置于密蔽金屬外殼中的保管盒架上,由UPS供電的微型計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),控制一套機(jī)械裝置,帶動(dòng)機(jī)械手臂在XYZ三個(gè)方向上作精確運(yùn)轉(zhuǎn),由進(jìn)出口通道取送保管盒進(jìn)出保管箱。并且在保管盒與保管盒之間,留有可供機(jī)械手臂做取送動(dòng)作的間隙。本實(shí)用新型適用于銀行辦理客戶存放現(xiàn)金、票證、金銀手飾、文件資料等保管箱業(yè)務(wù)。
文檔編號(hào)E05G1/00GK2345657SQ9620027
公開日1999年10月27日 申請日期1996年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月8日
發(fā)明者王海 申請人:王海