1.本发明涉及智能工具柜技术领域，尤其涉及基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜。
背景技术：2.工具柜适用于工具、刀具、零部件定置管理，使物品存取工作真正做到准时、准确、高效、低耗。目前有很多场所与企业对工具的管理要求较为严格，依靠人工对工具进行管理的体系相对落后，并且需要大量手工操作，管理流程冗长，具有滞后性，在借用和归还工具的时候会因借用手续复杂、登记费时、归还与借用情况不一致等情况导致管理效率低下，所以智能工具柜应运而生。为能够进一步对智能工具柜进行升级，提供更好的使用效果，所以亟需一种基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜。
3.但是，现有的智能工具柜，功能单一，无法实时查询工具状态并记录工具借还和人员信息，且借还记录无法自动生成报表，不便操作人员管理，使用效果差。
技术实现要素：4.本发明的目的是为了解决现有的智能工具柜，功能单一，无法实时查询工具状态并记录工具借还和人员信息，且借还记录无法自动生成报表，不便操作人员管理，使用效果差的缺点，而提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，包括控制柜与储存柜，所述控制柜与所述储存柜相适配，所述控制柜上人机交互显示器、摄像头与身份识别器，所述储存柜的前侧通过铰链铰接有柜门，所述储存柜的一侧内壁上固定安装有电子弹簧锁，所述电子弹簧锁与所述柜门相适配，所述储存柜的后侧内壁上固定焊接有支撑板与多个放置板，多个所述放置板上均设有工具盒；
7.传动机构，所述传动机构包括两个第一螺纹杆，两个所述第一螺纹杆均与所述储存柜转动设置，所述储存柜的一侧内壁上固定安装有第一步进电机，所述第一步进电机的输出轴与位于上方的所述第一螺纹杆固定焊接，两个所述第一螺纹杆上均固定安装有第一链轮，两个所述第一链轮上传动连接有同一个第一链条，两个所述第一螺纹杆上螺纹连接有同一个第一移动座，所述第一移动座的内壁上转动连接有竖直设置的第二螺纹杆，所述第二螺纹杆上螺纹连接有第二移动座，所述第一移动座上固定安置有第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴与所述第二螺纹杆上均固定安装有第二链轮，两个所述第二链轮上传动连接有同一个第二链条，所述第二移动座的后侧固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定安装有机械爪；
8.所述控制柜内设有工控机、供电模块、单片机与报表打印机。
9.在一个优选的实施方式中，所述第一移动座的两侧内壁上均开设有滑槽，所述第二移动座的两侧均固定设置有连接座，所述连接座滑动设置在相对应的所述滑槽内。
10.在一个优选的实施方式中，所述供电模块的输出端、所述人机交互显示器的输出端、身份识别器的输出端与摄像头的输出端均和所述工控机的输入端相连接，所述工控机的输出端与所述单片机的输入端相连接，所述单片机的输出端与所述第一步进电机的输入端、第二步进电机的输入端、所述电动伸缩杆的输出端、所述电子弹簧锁的输出端和所述机械爪的输出端相连接。
11.在一个优选的实施方式中，所述储存柜内的一侧内壁上固定焊接有第一支架，所述第一移动座上固定焊接有第二支架，所述第一支架与所述第一步进电机固定设置，所述第二支架与所述第二步进电机固定设置。
12.在一个优选的实施方式中，所述第一移动座上开设有通孔，所述第二链条位于所述通孔内。
13.在一个优选的实施方式中，多个所述放置板的顶侧均设有红色涂层，所述储存柜的顶侧内壁与多个所述放置板中的一个所述放置板的底侧均安装有颜色识别器，所述颜色识别器与所述红色涂层相适配。
14.在一个优选的实施方式中，所述单片机的输出端连接有报表打印机。
15.在一个优选的实施方式中，所述第一移动座的顶侧内壁与底侧内壁上均开设有圆槽，所述第二螺纹杆上固定套设有两个轴承的内圈，所述轴承的外圈与相对应的所述圆槽的内壁固定设置。
16.本发明中，所述的基于stm和嵌入式工控一体机的智能工具柜，第一步进电机输出轴的转动带动位于上方的第一螺纹杆转动，第一螺纹杆的转动传动安装在其外侧的第一链轮转动，第一链轮传动第一链条带动位于下方的第一螺纹杆转动，两个第一螺纹杆同步转动传动第一移动座移动，当第一移动座移动到指定地点时第二步进电机被启动，第二步进电机输出轴的转动带动第二链轮转动，第二链轮传动第二链条带动第二螺纹杆转动，第二螺纹杆的转动带动第二移动座移动，第二移动座移动到指定地点后电动伸缩杆被启动，电动伸缩杆的输出端带动机械爪转动，当机械爪移动到合适的位置时机械爪被启动，机械爪抓取相对应的工具盒，机械爪抓取到工具盒后在第一步进电机与第二步进电机相配合，机械爪将工具盒放在支撑板上，单片机启动电子弹簧锁，柜门被打开，便于对工具进行存取；
17.本发明中，所述的基于stm和嵌入式工控一体机的智能工具柜，单片机将工具借用人的身份信息通过报表打印机打印出来，颜色识别器可以通过对红色涂层进行识别，判断工具是否被借走与工具被借的频率，从而根据使用需求对储存柜内的工具数量进行相应的调整；
18.本发明设计合理，可以实时查询工具状态并记录工具借还和人员信息，且借还记录可以自动生成报表，便于操作人员管理，使用效果好，值得推广使用。
附图说明
19.图1为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的立体结构示意图；
20.图2为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的储存柜的主视的剖视结构示意图；
21.图3为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的a部分的结构
示意图；
22.图4为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的第二移动座、电动伸缩杆与机械爪的侧视图；
23.图5为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的系统示意图；
24.图6为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的第一移动座的立体结构示意图；
25.图7为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的第一链条与两个第一链轮的侧视图；
26.图8为本发明提出的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜的第二链条与两个第二链轮的俯视图。
27.图中：1、控制柜；2、储存柜；3、人机交互显示器；4、摄像头；5、身份识别器；6、柜门；7、电子弹簧锁；8、支撑板；9、放置板；10、工具盒；11、第一螺纹杆；12、第一步进电机；13、第一链轮；14、第一链条；15、第一移动座；16、第二螺纹杆；17、第二移动座；18、滑槽；19、连接座；20、第二步进电机；21、第二链轮；22、第二链条；23、电动伸缩杆；24、机械爪；25、工控机；26、供电模块；27、单片机；28、报表打印机。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.参照图1-8，本方案提供的一种实施例：基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，包括控制柜1与储存柜2，控制柜1与储存柜2相适配，控制柜1上人机交互显示器3、摄像头4与身份识别器5，储存柜2的前侧通过铰链铰接有柜门6，储存柜2的一侧内壁上固定安装有电子弹簧锁7，电子弹簧锁7与柜门6相适配，储存柜2的后侧内壁上固定焊接有支撑板8与多个放置板9，多个放置板9上均设有工具盒10；
30.传动机构，传动机构包括两个第一螺纹杆11，两个第一螺纹杆11均与储存柜2转动设置，储存柜2的一侧内壁上固定安装有第一步进电机12，第一步进电机12的输出轴与位于上方的第一螺纹杆11固定焊接，两个第一螺纹杆11上均固定安装有第一链轮13，两个第一链轮13上传动连接有同一个第一链条14，两个第一螺纹杆11上螺纹连接有同一个第一移动座15，第一移动座15的内壁上转动连接有竖直设置的第二螺纹杆16，第二螺纹杆16上螺纹连接有第二移动座17，第一移动座15上固定安置有第二步进电机20，第二步进电机20的输出轴与第二螺纹杆16上均固定安装有第二链轮21，两个第二链轮21上传动连接有同一个第二链条22，第二移动座17的后侧固定安装有电动伸缩杆23，电动伸缩杆23的输出端固定安装有机械爪24；
31.控制柜1内设有工控机25、供电模块26、单片机27与报表打印机28。
32.机械爪的型号为2f-140。
33.参照图1，本实施例中，供电模块26的输出端、人机交互显示器3的输出端、身份识别器5的输出端与摄像头4的输出端均和工控机25的输入端相连接，工控机25的输出端与单片机27的输入端相连接，单片机27的输出端与第一步进电机12的输入端、第二步进电机20的输入端、电动伸缩杆23的输出端、电子弹簧锁7的输出端和机械爪24的输出端相连接。
34.参照图2，本实施例中，储存柜2内的一侧内壁上固定焊接有第一支架，第一移动座15上固定焊接有第二支架，第一支架与第一步进电机12固定设置，第二支架与第二步进电机20固定设置，使第一步进电机12与第二步进电机20更加稳定的运作。
35.参照图2，本实施例中，多个放置板9的顶侧均设有红色涂层，储存柜2的顶侧内壁与多个放置板9中的一个放置板9的底侧均安装有颜色识别器，颜色识别器与红色涂层相适配，便于查看工具是否被借走。
36.参照图3，本实施例中，第一移动座15的两侧内壁上均开设有滑槽18，第二移动座17的两侧均固定设置有连接座19，连接座19滑动设置在相对应的滑槽18内，使第二移动座17的移动更加稳定。
37.参照图3，本实施例中，第一移动座15的顶侧内壁与底侧内壁上均开设有圆槽，第二螺纹杆16上固定套设有两个轴承的内圈，轴承的外圈与相对应的圆槽的内壁固定设置，使第二螺纹杆16的转动更加稳定。
38.参照图5，本实施例中，单片机27的输出端连接有报表打印机28，便于工作人员查看工具使用信息。
39.参照图6，本实施例中，第一移动座15上开设有通孔，第二链条22位于通孔内，防止影响第二链条22传动。
40.工作原理，在使用时通过人机交互显示器3进行操作，使用者使用个人二维码或者身份信息卡，通过身份识别器5与摄像头4使工控机25确认信息，然后使用者勾选需要使用的工具，工控机25记录使用者个人信息，工控机25通过单片机27启动第一步进电机12，第一步进电机12输出轴的转动带动位于上方的第一螺纹杆11转动，第一螺纹杆11的转动传动安装在其外侧的第一链轮13转动，第一链轮13传动第一链条14带动位于下方的第一螺纹杆11转动，两个第一螺纹杆11同步转动传动第一移动座15移动，当第一移动座15移动到指定地点时第二步进电机20被启动，第二步进电机20输出轴的转动带动第二链轮21转动，第二链轮21传动第二链条22带动第二螺纹杆16转动，第二螺纹杆16的转动带动第二移动座17移动，第二移动座17移动到指定地点后电动伸缩杆23被启动，电动伸缩杆23的输出端带动机械爪24转动，当机械爪24移动到合适的位置时机械爪24被启动，机械爪24抓取相对应的工具盒10，机械爪24抓取到工具盒10后在第一步进电机12与第二步进电机20相配合，机械爪24将工具盒10放在支撑板8上，单片机27启动电子弹簧锁7，柜门6被打开，最后单片机27将工具借用人的身份信息通过报表打印机28打印出来，颜色识别器可以通过对红色涂层进行识别，判断工具是否被借走与工具被借的频率，从而根据使用需求对储存柜2内的工具数量进行相应的调整。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。
43.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
技术特征：1.基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于，包括：控制柜(1)与储存柜(2)，所述控制柜(1)与所述储存柜(2)相适配，所述控制柜(1)上人机交互显示器(3)、摄像头(4)与身份识别器(5)，所述储存柜(2)的前侧通过铰链铰接有柜门(6)，所述储存柜(2)的一侧内壁上固定安装有电子弹簧锁(7)，所述电子弹簧锁(7)与所述柜门(6)相适配，所述储存柜(2)的后侧内壁上固定焊接有支撑板(8)与多个放置板(9)，多个所述放置板(9)上均设有工具盒(10)；传动机构，所述传动机构包括两个第一螺纹杆(11)，两个所述第一螺纹杆(11)均与所述储存柜(2)转动设置，所述储存柜(2)的一侧内壁上固定安装有第一步进电机(12)，所述第一步进电机(12)的输出轴与位于上方的所述第一螺纹杆(11)固定焊接，两个所述第一螺纹杆(11)上均固定安装有第一链轮(13)，两个所述第一链轮(13)上传动连接有同一个第一链条(14)，两个所述第一螺纹杆(11)上螺纹连接有同一个第一移动座(15)，所述第一移动座(15)的内壁上转动连接有竖直设置的第二螺纹杆(16)，所述第二螺纹杆(16)上螺纹连接有第二移动座(17)，所述第一移动座(15)上固定安置有第二步进电机(20)，所述第二步进电机(20)的输出轴与所述第二螺纹杆(16)上均固定安装有第二链轮(21)，两个所述第二链轮(21)上传动连接有同一个第二链条(22)，所述第二移动座(17)的后侧固定安装有电动伸缩杆(23)，所述电动伸缩杆(23)的输出端固定安装有机械爪(24)；所述控制柜(1)内设有工控机(25)、供电模块(26)、单片机(27)与报表打印机(28)。2.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：所述第一移动座(15)的两侧内壁上均开设有滑槽(18)，所述第二移动座(17)的两侧均固定设置有连接座(19)，所述连接座(19)滑动设置在相对应的所述滑槽(18)内。3.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：所述供电模块(26)的输出端、所述人机交互显示器(3)的输出端、身份识别器(5)的输出端与摄像头(4)的输出端均和所述工控机(25)的输入端相连接，所述工控机(25)的输出端与所述单片机(27)的输入端相连接，所述单片机(27)的输出端与所述第一步进电机(12)的输入端、第二步进电机(20)的输入端、所述电动伸缩杆(23)的输出端、所述电子弹簧锁(7)的输出端和所述机械爪(24)的输出端相连接。4.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：所述储存柜(2)内的一侧内壁上固定焊接有第一支架，所述第一移动座(15)上固定焊接有第二支架，所述第一支架与所述第一步进电机(12)固定设置，所述第二支架与所述第二步进电机(20)固定设置。5.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：所述第一移动座(15)上开设有通孔，所述第二链条(22)位于所述通孔内。6.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：多个所述放置板(9)的顶侧均设有红色涂层，所述储存柜(2)的顶侧内壁与多个所述放置板(9)中的一个所述放置板(9)的底侧均安装有颜色识别器，所述颜色识别器与所述红色涂层相适配。7.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：所述单片机(27)的输出端连接有报表打印机(28)。8.根据权利要求1所述的基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，其特征在于：
所述第一移动座(15)的顶侧内壁与底侧内壁上均开设有圆槽，所述第二螺纹杆(16)上固定套设有两个轴承的内圈，所述轴承的外圈与相对应的所述圆槽的内壁固定设置。
技术总结本发明公开了基于stm32和嵌入式工控一体机的智能工具柜，涉及智能工具柜技术领域，针对现有的智能工具柜，功能单一，无法实时查询工具状态并记录工具借还和人员信息，且借还记录无法自动生成报表，不便操作人员管理，使用效果差的问题，现提出如下方案，包括控制柜与储存柜，所述控制柜与所述储存柜相适配，所述控制柜上人机交互显示器、摄像头与身份识别器，所述储存柜的前侧通过铰链铰接有柜门，所述储存柜的一侧内壁上固定安装有电子弹簧锁，所述电子弹簧锁与所述柜门相适配。本发明设计合理，可以实时查询工具状态并记录工具借还和人员信息，且借还记录可以自动生成报表，便于操作人员管理，使用效果好，值得推广使用。值得推广使用。值得推广使用。
技术研发人员：余佳琦 黄凤军 董琛 任军军 冯立臣 郭琪 俞涛
受保护的技术使用者：长治凌燕机械厂
技术研发日：2022.07.09
技术公布日：2022/11/1
