概述

  全自動保管箱是一種能為租用人提供24小時服務(wù)的操作自動化、管理無人化的銀行代保管設(shè)備保管箱服務(wù)、具有監(jiān)控和公安聯(lián)網(wǎng)、防震傳感器，十三層防火防鉆六面金庫體，庫體能具有恒溫恒濕，匯集多項技術(shù)為一體，操作過程包括客戶身份識別，人臉識別，指紋識別，密碼識別、加上機械鎖，五層防護(hù)。相對傳統(tǒng)保管箱具有更加安全、空間利用率更高、服務(wù)時間更長、管理更加便捷，運營成本更低的優(yōu)點。

  一、 系統(tǒng)環(huán)境

  硬件：

  工業(yè)一體機電腦(2個串口)、嵌入式打印機

  軟件：

  客戶端windows7 64位操作系統(tǒng)、.net 4.5運行庫、嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite3

  客戶端系統(tǒng)名稱：SsaTouch.exe

  通訊：

  工業(yè)一體機分別和PLC采用modbus協(xié)議，嵌入式打印機采用rs485通訊

  二、 操作流程

  1、先到柜臺開戶(登記身份信息，采集指紋、人臉等信息及辦理繳費或其他相關(guān)手續(xù))

  2、人臉識別，進(jìn)入客戶等待廳

  3、當(dāng)有取物間空閑時，刷卡進(jìn)入存取室

  4、中英文選擇

  5、輸入密碼和指紋，等待箱體傳送到取物口

  6、用機械鑰匙打開保管箱存取物品

  7、存取好后并拔出鑰匙點完成按鈕，系統(tǒng)自動將箱體傳送回庫房

  8、按打印按鈕可打印此次存取憑證

  9、按出門按鈕離開

  三、 箱體規(guī)格

  3、1 小箱 460mm *260mm *65mm

  3、2 中小箱 460mm *260mm *85mm

  3、3 中箱 460mm *260mm *135mm

  3、4 大箱 460mm *260mm *175mm

  3、5 特大箱 460mm *260mm *210mm

  四、 功能特點

  空間利用率高：

  尺寸為長6m * 寬2m *高2.5m的庫房能容納410個小箱、170個中箱、25個特大箱，共605箱子，存取室建議尺寸2m *1.5m ，配置兩個看物間則乘以二。

  安全防護(hù)等級高：

  保管箱庫房墻體為多層復(fù)合材料組成六面金庫體具有防火、防鉆、防盜等多種功能 。通過國家C級認(rèn)證。墻體有十三層防火防鉆板(防鉆鋼板7層多層復(fù)合材料防火板層交措疊加而成，每一塊墻體有100顆左右定做特定制殊螺絲螺母)

  承重低：

  庫體內(nèi)基本采用合金框架設(shè)計，減少了安裝空間 降低了地面承重標(biāo)準(zhǔn)。

  高精度定位：

  采用光柵尺全封閉定位系統(tǒng)可實現(xiàn)微米級精確定位實現(xiàn)智能機械取物，其中智能取物機械手目前已取得了多項國家專利。

  恒溫恒濕：

  庫體內(nèi)采用先進(jìn)的恒溫恒濕系統(tǒng)，使得庫房內(nèi)持續(xù)保持恒溫恒濕，保證物品保管的更好更安全。

  庫房實時監(jiān)控：

  庫體內(nèi)布有兩個和公安聯(lián)網(wǎng)的攝像頭，隨時方便工作人員檢測庫房內(nèi)存取箱體的動態(tài)，

  防震監(jiān)控：

  庫房內(nèi)安裝 8個防震傳感器，能及時反應(yīng)由于地震等自然災(zāi)害導(dǎo)致庫體震動，并防止墻體破壞震動起到很好的監(jiān)控和防盜。

  配件質(zhì)量保障：

  各個關(guān)鍵部位的配件選擇采用國際知名品牌，電機采用東方馬達(dá)電機，控制器及模塊采用高端PLC，各種現(xiàn)線材及其他輔助配件采用米思米，各種材料均采用耐震、耐磨、耐扭抗彎曲的材料。合金部件均經(jīng)過陽極氧化表面處理，美觀耐用。

  稱重保護(hù)：

  對每個箱體在存取物品前系統(tǒng)會自動稱重，并自動登記記錄，對于存放超重的物品系統(tǒng)自動報警，并對一些對重量有特殊要求的物品，起到警示作用。

  開門及取物防夾：

  系統(tǒng)在開關(guān)門時能自動判斷，具有防夾功能。對于取物臺操作取物時，箱體盒蓋未關(guān)上或鑰匙未拔等具有取物防夾功能。

  系統(tǒng)自檢：

  系統(tǒng)在每次上電，或設(shè)置定時時，會自動對系統(tǒng)內(nèi)的各種開關(guān)及各個模塊進(jìn)行自檢，能保證系統(tǒng)安全高效的運行，系統(tǒng)能對自檢過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行報警提示。

  斷電保護(hù)：

  系統(tǒng)內(nèi)置UPS電源，當(dāng)在取物或存物過程中，突然停電，系統(tǒng)啟用ups電源，持續(xù)完成本次操作。

  存取時間短：

  系統(tǒng)從進(jìn)入取物間至完成驗證到箱體傳送到位，平均用時45秒，短時間可達(dá)25秒。

  噪音小，運行平穩(wěn)：

  系統(tǒng)在運動過程中勻速運行，采用進(jìn)口的滑塊和絲桿及滾軸并在各個碰撞環(huán)境安裝有緩沖裝置，減少噪音。保證系統(tǒng)運行時的平穩(wěn)及安全。

  高效的箱體傳送方式：

  機械臂采用拉、推方式進(jìn)行箱體的運行，保證箱體在傳送過程中，使得箱體在傳送過程中確保位置、流暢、安全、高效。

  防塵保護(hù)：

  在每排箱體上均安裝防塵板，以保證灰塵雜質(zhì)不會散落到箱體上，保持箱體整潔。

  庫房整體布局靈活：

  存取室的設(shè)計位置可根據(jù)庫房實際情況，安裝于庫房墻體的任意一側(cè)。

  庫房取物的安全性：

  每次取物存物時只有當(dāng)箱體傳送到庫房邊上時，安全門才會開啟，不在工作狀態(tài)時，安全門處于關(guān)閉狀態(tài)。

  傳送承重能力強：

  每個箱體承重及傳送承重為30KG.

  綜合布線：

  全部的布線都焊接而成，接觸更加牢靠，穩(wěn)定性更好，設(shè)備使用壽命更長等特點，庫房內(nèi)布線均按綜合布線要求布置，安全規(guī)范。

  圖像追蹤定位系統(tǒng)：(選配)

  采用高清攝像頭采集保管箱內(nèi)盒圖片，進(jìn)行快速對比分析，實現(xiàn)對盒位位置及傳送過程中的傳送過程全程監(jiān)控、精確定位，形成采集過程的二次校驗，保證系統(tǒng)運行的精確、安全。

  五、 安全防護(hù)說明：

  1. 庫體說明

  全自動保管箱庫壁安防強度達(dá)到公安部C級防護(hù)要求。

  組成：

  金庫墻體由頂層墻體、四周墻體、底層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、底層水平鋪板、內(nèi)盒儲存架等組成。

  庫體表面材料：

  庫體金庫防護(hù)壁采用2mm厚冷軋鋼板 +10mm防火板(五層)+3.5mm厚防鉆板(六層)+2mm冷軋鋼板防火板與防鉆板交替放置。如下圖所示：

  加工工藝：

  鋼板表面經(jīng)過水磨拋光，拉絲、酸洗磷化處理等工藝處理，形成粗細(xì)均勻的橫條絲紋，紋路清晰，無劃傷、凹陷、亂紋、裂紋等缺陷。表面細(xì)密均勻，無缺損、燒焦、脫落、劃痕、針孔等現(xiàn)象，抗鹽霧實驗(NSS實驗)24小時無異常。

  底層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)+底層水平鋪板：

  由10#槽鋼、40*60方管為骨架的混凝土結(jié)構(gòu)，上面輔12mm厚鐵板水平基準(zhǔn)，豎立80*80*8角鐵的骨架立柱為垂直方向基準(zhǔn)。用80*80*8角鐵固定金庫頂層各面。如圖所示：

  內(nèi)盒儲存架：

  由40*20方鐵和20*40鋁合鋁型材為骨架，以1.5mm優(yōu)質(zhì)冷軋板為材料，以特殊模具冷拉鋁合金型材為立柱，以30*30特殊模具冷拉鋁合金型材為立柱底座固定，中間用內(nèi)箱加強支架連接，外端的立柱配置內(nèi)盒限位裝置，來固定儲物盒的位置。如圖所示：

  四周墻體和頂層墻體：

  均用2.3mm優(yōu)質(zhì)冷軋板經(jīng)以折彎成型、表面噴塑等工藝制作，墻體分為兩層，為鑲嵌結(jié)構(gòu)，墻體總厚度為90mm(不包外部槽鋼厚度)，內(nèi)部裝配形式為：2.3mm優(yōu)質(zhì)冷軋板+40mm防火防鉆板+2.3mm優(yōu)質(zhì)冷軋板+2.3mm優(yōu)質(zhì)冷軋板+40mm防火防鉆板+2.3mm優(yōu)質(zhì)冷軋板。

  2. 看物間詳細(xì)描述：

  看物間基本說明：

  包含門禁、看物臺、客戶操作終端、出入箱口、看物間壁等。看物間房內(nèi)封頂，外包嚴(yán)，裝璜美觀舒適，內(nèi)可配置感應(yīng)燈光。配套看物間、展示柜等，庫外設(shè)驗證區(qū)及等候休閑區(qū)。

  材質(zhì):

  主體鋼結(jié)構(gòu)。設(shè)計說明：操作便捷，使用方便，私密安全，易使用。

  看物間結(jié)構(gòu)圖示參考：

  看物間的操作流程：

  看物間功能描述

  1)自動安全系統(tǒng)能詳實記錄顧客進(jìn)出、箱體內(nèi)盒出入前后的重量變化信息及操作等歷史記錄。

  2)顧客身份的鑒別，操作引導(dǎo)，保管箱內(nèi)盒的取出及退回，使用狀況的記錄等全部操作程序全部自動化。

  3)進(jìn)入看物房必須持保管箱專用RFID卡刷卡進(jìn)行身份驗證，看物間具有獨占性，如果當(dāng)前看物間在使用，則其他客戶無法同時使用，門禁刷卡器會提示有客戶正在使用，看物房電控門不會開啟;

  4)客戶進(jìn)入看物房后電控門自動鎖閉，客戶需要進(jìn)行二次驗證(密碼或指紋)確認(rèn)身份，保管箱內(nèi)盒自動由庫內(nèi)傳送至取物窗口平臺內(nèi)，保管箱取物閘門自動打開

  5)若客戶在看物房內(nèi)滯留時間過長(限制時間可自行設(shè)置)系統(tǒng)會自動報警。

  6)客戶存取結(jié)束后按開門鍵，保管箱存取口自動關(guān)閉，保管箱內(nèi)盒自動傳送回庫內(nèi)，電控門自動解鎖。

  7)為客戶提供緊急情況下的報警按鈕和求助電話，可連接銀行內(nèi)部報警系統(tǒng)或110聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)。

  入口門禁方案：電控銅門(刷卡開啟，自動關(guān)閉)

  1、RFID讀卡器(錄入相關(guān)開戶信息)、非接觸式IC卡 (mifare 0ne IS50 IS70系列)

  2、RFID門禁人臉識別:通過人臉識別，開啟休息室電控門。

  (RFID讀卡器)                                         (RFID門禁人臉識別)

  六、 工作原理說明

  全自動保管箱是將機械、電控、軟件結(jié)合起來的機電一體化產(chǎn)品。系統(tǒng)由庫房、內(nèi)盒、機械臂、輸送通道，看物間組成。

  客戶憑卡進(jìn)入看物間，通過輸入密碼、指紋等驗證后，通過多個伺服控制一個機械手。通過PLC或刷卡發(fā)送指令，機械臂平移到指定箱體位置取箱，機械手鉤住箱子傳送到機械臂上，機械臂平移到指定出箱口，機械手鉤住箱子傳送到傳送帶，在由傳送帶傳送到取物平臺，取物窗口打開取物完成。還箱操作則與取箱動作相反。

  操作流程圖:

  全自動保管箱結(jié)構(gòu):包含有庫房墻體，箱體貨架，內(nèi)盒，智能機械臂，傳送機構(gòu)，2個控制柜組成。

  智能機械臂由滑軌、通道傳送結(jié)構(gòu)、智能機械手組成。

  1、 滑軌分為上滑道和下滑道。

  上滑道由平移導(dǎo)軌，滑塊，特制鋁型安裝板組成;智能機械臂通過特制鋁型安裝板將上下滑塊固定，使通道傳送結(jié)構(gòu)中的上下兩個滑塊帶動同步皮帶傳動，上滑道和下滑道中的滑塊同步制動，實現(xiàn)了智能機械臂在滑軌上進(jìn)行水平方向左右移動。

  2、 通道傳送結(jié)構(gòu)包括框架、水平X軸驅(qū)動組件、垂直Y軸驅(qū)動組件、電氣布線系統(tǒng)。

  (1) 框架采用高強度硬鋁，通過高強的L板連接件和防松動螺絲拼接組合而成。

  (2) 水平X軸驅(qū)動組件由傳動軸、上下同步驅(qū)動齒輪、傳動齒輪、主動齒輪、驅(qū)動電機部件、上下固定軸承座部件和導(dǎo)向軸承座部件組成;上下同步驅(qū)動齒輪固定在傳動軸的兩端，傳動軸通過上下固定軸承座部件連接在鋁型材架體上，傳動齒輪固定在傳動軸的中下部，主動齒輪固定在驅(qū)動電機部件的輸出軸上，電機部件固定在車體上;電機部件輸出軸通過主動齒輪和傳動齒輪的嚙合驅(qū)動傳動軸旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由傳動軸兩端的上下同步驅(qū)動齒輪配合上下滑軌中的齒條將傳動軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，驅(qū)動巷道車水平往復(fù)運行;驅(qū)動電機采用伺服電機，保證巷道車的定位精確;所有傳動部件采用精密齒輪，保證長壽命高精度。

  (3) 垂直Y軸驅(qū)動組件由導(dǎo)向直線導(dǎo)軌兩組、滾珠絲桿、升降板、絲桿固定軸承座、從動齒輪、主動齒輪、驅(qū)動電機部件。兩組直線導(dǎo)軌安裝在架體的兩側(cè)邊，為垂直升降提供導(dǎo)向;滾珠絲桿通過絲桿固定軸承座連接在架體上，跟直線導(dǎo)軌平行方向安裝在兩組直線導(dǎo)軌之間位置;從動齒輪固定在滾珠絲桿的底面，主動齒輪固定在驅(qū)動電機部件的輸出軸上驅(qū)動電機部件通過安裝底板固定在架體上，升降板連接在兩組直線導(dǎo)軌滑塊上，滾珠絲桿的螺母也連接在升降板上。驅(qū)動電機部件輸出軸通過主動齒輪和傳動齒輪的嚙合驅(qū)動滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由兩側(cè)的直線導(dǎo)軌導(dǎo)向的升降板以及和升降板連接的滾珠絲桿螺母，將絲桿的旋轉(zhuǎn)的運動轉(zhuǎn)換為垂直升降運動，驅(qū)動升降板垂直往復(fù)動行;驅(qū)動電機采用伺服電機，保證升降板定位精確;所有傳動部件采用精密齒輪，保證長壽命高精度。

  (4) 電氣布線系統(tǒng)分為水平走線拖鏈和垂直走線拖鏈以及為拖鏈提供導(dǎo)向的拖鏈槽組成。拖鏈采用穩(wěn)定可靠的塑料尼龍拖鏈，為移動系統(tǒng)部件提供供電和信號傳輸。

  3、 取盒機械手分為機械手底架、內(nèi)盒輸送系統(tǒng)、拉鉤系統(tǒng)、拉鉤頂升系統(tǒng)和內(nèi)盒導(dǎo)向板。取盒機械手固定在升降板上，由機械臂控制，到達(dá)指定的位置執(zhí)行動作。

  (1) 機械手底架由多塊鋁合金板材精加工成形，裝配組合而成。底架采用鋁合金板加工確保了底板的強度和自重的輕量化。

  (2) 內(nèi)盒輸送系統(tǒng)由兩組同步帶輸送部件、傳動部件、驅(qū)動電機部件、固定支架組成。驅(qū)動電機部件固定在機械手底架上，同步帶輸送部件通過固定支架固定在底架上;驅(qū)動電機通過同步帶輪、同步帶經(jīng)由傳動部件將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到同步帶輸送部件上，由同步帶輸送內(nèi)盒進(jìn)出機械手。

  (3) 拉鉤系統(tǒng)由兩組拉鉤驅(qū)動部件、傳動部件、連接支架和驅(qū)動電機部件組成。兩組拉鉤驅(qū)動部件分別位于內(nèi)盒輸送系統(tǒng)的左右兩側(cè)，每組拉鉤驅(qū)動部件由拉鉤側(cè)板、拉鉤平移導(dǎo)向直線導(dǎo)軌、拉鉤、拉鉤平移同步帶驅(qū)動部件，頂升直線導(dǎo)軌組成;兩組拉鉤驅(qū)動部件通過連接支架將左右兩側(cè)拉鉤驅(qū)動部件連接成一個整體，每組頂升直線導(dǎo)軌的導(dǎo)軌道固定在機械手底架上，滑塊固定在拉鉤側(cè)板上，使整個拉鉤驅(qū)動部件在直線導(dǎo)軌的導(dǎo)向能夠做上下升降運動;兩組拉鉤驅(qū)動部件通過傳動部件中的傳動軸將兩組的拉鉤平移同步帶驅(qū)動部件連接起來，使兩側(cè)的拉鉤達(dá)到同步運行;驅(qū)動電機部件安裝在連接支架上，通過輸出軸上固定的主動齒輪和傳動部件上固定的傳動齒輪嚙合，驅(qū)動傳動軸旋轉(zhuǎn)運動，傳動軸帶動兩側(cè)拉鉤驅(qū)動部件中的傳動同步帶輪，驅(qū)動同步帶運行，同步帶帶動拉鉤，在直線導(dǎo)軌的導(dǎo)向下，往復(fù)運動;驅(qū)動電機采用伺服電機，保證拉鉤動作精確、迅速、平滑。

  (4) 拉鉤頂升系統(tǒng)由兩組頂升部件、兩組固定軸承座、和驅(qū)動電機部件組成。驅(qū)動電機部件固定在機械手底架上的中心位置，兩組頂升部件位于驅(qū)動電機部件的兩側(cè)。頂升部件由傳動軸、傳動齒輪、偏心輪，頂升輪組成;偏心輪固定在傳動軸的兩端，傳動齒輪固定在傳動軸兩個偏心輪之間，頂升輪組安裝在偏心輪的偏心孔上。兩組固定軸承座固定在機械手底架上，傳動軸連接在兩組軸承座之間，使傳動軸只能旋轉(zhuǎn)運動。驅(qū)動電機輸出軸上固定的主動齒輪和固定在傳動軸上的傳動齒輪嚙合，將旋轉(zhuǎn)運行傳遞到傳動軸上，驅(qū)動偏心輪轉(zhuǎn)動，頂升輪頂起拉鉤側(cè)板，在頂升直線導(dǎo)軌的導(dǎo)向下，使拉鉤系統(tǒng)垂直上下運動。

  (5) 內(nèi)盒導(dǎo)向板固定在機械手底架上，位于內(nèi)盒輸送系統(tǒng)上部的兩側(cè)，為輸送內(nèi)盒作導(dǎo)向。

  4、 輸送通道由滾筒輸送線、頂升機構(gòu)、開門機構(gòu)組成。

  (1) 滾筒輸送線由鋁型材搭建架體，電機驅(qū)動鏈條將動力傳遞到滾筒，滾筒驅(qū)動內(nèi)盒進(jìn)出通道。

  (2) 頂升機構(gòu)由直線減速電機、頂升板、導(dǎo)柱部件、頂升塊組成。直線減速電機固定在輸送線架體上，直線減速器出軸連接在頂升板上，連接采用浮動連接;導(dǎo)柱固定在頂升板上，四個導(dǎo)套固定在輸送線架體上，在四個導(dǎo)套的導(dǎo)向下，頂升板由直線減速器驅(qū)動帶動四根導(dǎo)柱上下運行;頂升塊連接在導(dǎo)柱，頂升塊銑有定位槽口，將內(nèi)盒頂起，同時對內(nèi)盒定位，使內(nèi)盒不會移動。

  開門機構(gòu)由活動門板、導(dǎo)向部件、直線減速器組成。導(dǎo)向部件中的導(dǎo)槽固定在臺面板下，四組導(dǎo)輪固定在活動門板底部，在導(dǎo)向部件的導(dǎo)向下，活動門板由直線減速器驅(qū)動進(jìn)行開門。