Комплекс стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий

Полезная модель относится к области хранения и автоматизированного учета изделий, хранящихся на стеллажах, и может быть использована для автоматизированного учета движения запасных частей и материалов в базовых и парковых стеллажах, устанавливаемых, на железной дороге. Использование полезной модели повышает оперативность и объективность автоматизированного учета находящихся на стеллажах изделий. Комплекс стеллажей состоит из стеллажей 1_l -1_n, находящихся в шкафах 2. Стеллажи 1_l -1_n объединены в информационную сеть и подключены к удаленному серверу 3. Стеллаж 1 содержит полки 4 и перегородки 6, образующие матричную структуру ячеек для хранения контейнеров 5 с изделиями. На противоположных сторонах шкафа 2 ортогонально относительно друг друга расположены два световых барьера для контроля доступа оператора к контейнерам с изделиями, содержащие излучатели 8 и приемники 9. В стеллаже 1 размещен пульт ввода информации 10, содержащий микроконтроллер 11, устройство передачи данных 12, клавиатуру 13 и дисплей 14. Каждый шкаф 2 снабжен дверью 15, на наружной стороне которой установлен электромеханический замок 16 и электронный считыватель 17, связанные с микроконтроллером 11. К микроконтроллеру 11 подключены излучатели и приемники световых барьеров. В состав комплекса входит электронный ключ оператора 18. 2 илл.

Полезная модель относится к области хранения и автоматизированного учета изделий, хранящихся на стеллажах, и может быть использована для автоматизированного учета движения запасных частей и материалов в базовых и парковых стеллажах, устанавливаемых на железной дороге, например, в пунктах проверки вагонов или на участках текущего отцепочного ремонта.

В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбран комплекс стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий, описанный в патенте РФ 65030, МПК 8 G06F 17/60, 2007 г. Указанный комплекс включает "n" стеллажей, размещенных в закрытых шкафах и объединенных в единую информационную сеть, связанную с удаленным сервером, выполненным, например, в виде персонального компьютера. В стеллажах на полках размещены контейнеры для хранения различных изделий (например, запасных частей и материалов, использующихся в процессе ремонта вагонов, в частности, метизов). Контейнеры снабжены электронными метками, которые идентифицируют тип изделий, находящихся в них. Каждый стеллаж снабжен пультом ввода информации, содержащим мобильный считыватель меток, и предназначенным для сбора данных о состоянии и движении изделий, находящихся в контейнерах. Передача информации на удаленный сервер осуществляется при помощи устройства передачи данных. Кроме того, каждый шкаф снабжен дверью, на наружной стороне которой установлен электромеханический замок и электронный считыватель контроля доступа к стеллажу. В состав комплекса также входит электронный ключ оператора.

Недостатки известного устройства связаны с организацией сбора данных об идентифицируемых типах изделий, находящихся в контейнерах. Для сбора указанных данных и передаче их в пульт ввода информации оператор должен или ввести эти данные вручную с помощью клавиатуры пульта или также вручную посредством мобильного электронного считывателя считать код, записанный в электронных метках и идентифицирующий содержимое данного контейнера. В обоих случаях на эту операцию затрачивается достаточно много времени, особенно в зимних условиях, что приводит к увеличению времени ремонта вагонов, к увеличению общего времени передачи информации на удаленный сервер и соответствующему снижению оперативности автоматизированного учета изделий. Кроме того, участие оператора в процедуре идентификации изделия с помощью мобильного электронного считывателя не исключает вероятности ошибки оператора, что снижает объективность автоматизированного учета изделий.

Задача, решаемая полезной моделью - повышение оперативности и объективности автоматизированного учета находящихся на стеллажах изделий.

Указанная задача решается тем, что в комплексе стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий, содержащем стеллажи с полками, размещенные в закрытых шкафах и объединенные в информационную сеть, связанную с удаленным сервером, причем каждый шкаф снабжен дверью с установленными на ней средствами контроля доступа к стеллажам, а на стеллажах размещены контейнеры с изделиями и пульт ввода информации, содержащий микроконтроллер, соединенный посредством устройства передачи данных с удаленным сервером, клавиатуру и дисплей; и электронный ключ оператора, каждый стеллаж снабжен вертикальными перегородками с образованием матричной структуры ячеек, в которой каждый контейнер находится в одной ячейке, и оптическими средствами контроля доступа оператора к контейнерам, связанными с микроконтроллером, к которому подключены средства контроля доступа к стеллажам.

В варианте технического решения оптические средства контроля доступа оператора к контейнерам выполнены в виде первого и второго световых барьеров, расположенных ортогонально относительно друг друга, и содержащих излучатели и приемники излучения, размещенные на противоположных сторонах шкафа.

В варианте технического решения излучатели первого и второго световых барьеров размещены с возможностью генерирования, соответственно, первой и второй совокупности лучей, расположенных в общей плоскости, которая находится перед контейнерами.

В варианте технического решения излучатели каждого светового барьера выполнены с возможностью генерации параллельных лучей.

В варианте технического решения лучи первой и второй совокупности лучей ориентированы ортогонально друг другу.

В варианте технического решения световые барьеры включают излучатели и приемники инфракрасного излучения.

В варианте технического решения устройство передачи данных размещено в пульте ввода информации.

В варианте технического решения средства контроля доступа к стеллажам выполнены в виде электромеханического замка и электронного считывателя.

Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показана блок-схема заявляемого устройства, на фиг.2 приведена структурная схема стеллажа.

Комплекс стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий состоит из "n" стеллажей 1_l -1_n, находящихся в закрытых шкафах 2. Стеллажи 1 _l-1_n объединены в единую информационную сеть и подключены к удаленному серверу 3, выполненному, например, в виде персонального компьютера. Стеллажи 1_l-1 _n содержат горизонтально расположенные полки 4, на которых размещены контейнеры 5 для хранения различных изделий (например, запасных частей и материалов, использующихся в процессе ремонта вагонов, в частности, метизов), и вертикально расположенные перегородки 6, отделяющие контейнеры, находящиеся на одной полке, друг от друга. В результате формируется матричная ячеистая структура стеллажа, в которой каждый контейнер находится в одной ячейке 7, ограниченной сверху и снизу - полками, а по бокам - перегородками. Общее количество ячеек в такой матричной структуре равно n(k+1), где n - число полок, а k - число перегородок.

На противоположных сторонах шкафа 2 ортогонально относительно друг друга расположены первый и второй световые барьеры.

Световой барьер представляет собой широко применяемое на современном технологическом оборудовании электронное устройство, предназначенное для контроля областей пространства, например, на конвейерах, автоматизированных складах, около движущихся частей оборудования и т.п. Световой барьер состоит из оптического излучателя 8, представляющего собой линейку светодиодов, и расположенного напротив него приемника оптического излучения 9. Излучатель и приемник первого светового барьера размещены на противоположных боковых сторонах шкафа 2, а излучатель и приемник второго светового барьера размещены на противоположных верхней и нижней сторонах шкафа 2.

Излучатели 8 первого и второго светового барьера генерируют, соответственно, первую и вторую совокупности параллельных лучей, при этом лучи упомянутых совокупностей ориентированы в пространстве ортогонально друг другу.

Излучатели 8 первого и второго светового барьера размещены в пространстве таким образом, что световые лучи указанных выше совокупностей лучей расположены в общей плоскости, которая, в свою очередь, находится перед контейнерами. Иначе говоря, все лучи, генерируемые излучателями первого светового барьера, пересекаются в области перед контейнерами со всеми лучами, генерируемыми излучателями второго светового барьера.

На каждую ячейку 7 матричной ячеистой структуры стеллажа приходится несколько лучей, генерируемых первым световым барьером, которые пересекаются под прямым углом с несколькими лучами, генерируемыми вторым световым барьером. Число излучателей каждого светового барьера - и, соответственно - число лучей, приходящихся на произвольную ячейку 7_jk выбирается из условия надежного обнаружения факта проникновения руки оператора к контейнеру, находящемуся в данной ячейке.

Излучатели 8 и приемники 9 работают в инфракрасном диапазоне оптического спектра.

На стеллаже 1 размещен пульт ввода информации 10, содержащий микроконтроллер 11, устройство передачи данных 12, связывающее пульт 10 с удаленным сервером 3, клавиатуру 13 и дисплей 14. Каждый шкаф 2 снабжен дверью 15, на наружной стороне которой установлен электромеханический замок 16 и электронный считыватель 17, связанные с микроконтроллером 11. К микроконтроллеру 11 подключены излучатели 8 и приемники 9 световых барьеров.

В состав комплекса также входит электронный ключ оператора 18.

Связь устройства передачи данных 12 с удаленным терминалом 3 может осуществляться как с помощью радиосвязи, так и посредством проводной линии (витая пара). Последний вариант предпочтителен в том случае, когда информационная сеть стеллажей располагается в зоне интенсивных помех.

Заявляемый комплекс стеллажей работает следующим образом. Оператор подносит электронный ключ 18 к электронному считывателю 17, установленному на двери шкафа 2. Цифровые коды ключей, идентифицирующие рабочий персонал, которому разрешен доступ к данному шкафу, хранятся в микроконтроллере 11. Если код ключа 18 совпадает с одним из кодов, хранящихся в микроконтроллере 11, микроконтроллер 11 дает команду на открытие замка 16.

После открытия шкафа 2 оператор производит закладку или выемку изделий, хранящихся в контейнерах 5. В тот момент, когда оператор берет из контейнера 5 требуемую деталь (например, различные запасные части, болты, гайки и др.) или кладет ее в контейнер 5, его рука пересекает зону, контролируемую лучами световых барьеров, взаимное пересечение которых идентифицирует номер данной ячейки. В результате приемники 9 фиксируют пересечение указанной зоны посторонним непрозрачным предметом (рукой оператора), и передают на микроконтроллер 11 информацию о номере ячейки - например, 7₂₃, в которой расположен соответствующий контейнер. В микроконтроллер 11 заранее занесена информация о типе изделий, находящихся в контейнерах различных ячеек, и по номеру 7₂₃ микроконтроллер 11 определяет тип хранящихся в контейнере ячейки 7₂₃ изделий и выводит соответствующую информацию на дисплей 14. Затем оператор вручную с помощью клавиатуры 13 вводит в пульт 10 данные о количестве взятых из контейнера данной ячейки или вновь помещенных в контейнер данной ячейки изделий.

Информация о состоянии и движении изделий передается с помощью устройства 12 на удаленный сервер 3.

Удаленный сервер 3 с определенными временными промежутками опрашивает пульты 10 и получает от них информацию об изменении состояния изделий, хранящихся в контейнерах.

Использование в заявляемом комплексе стеллажей оптической системы контроля доступа оператора к контейнерам с изделиями, выполненной в виде световых барьеров, позволяет сократить время на сбор данных о типе изделий, находящихся в контейнерах, и, соответственно, повысить оперативность и объективность автоматизированного учета находящихся на стеллажах изделий.

1. Комплекс стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий, содержащий стеллажи с полками, размещенные в закрытых шкафах и объединенные в информационную сеть, связанную с удаленным сервером, при этом каждый шкаф снабжен дверью с установленными на ней средствами контроля доступа к стеллажам, а на стеллажах размещены контейнеры с изделиями и пульт ввода информации, содержащий микроконтроллер, соединенный посредством устройства передачи данных с удаленным сервером, клавиатуру и дисплей; и электронный ключ оператора, отличающийся тем, что стеллаж снабжен вертикальными перегородками с образованием матричной структуры ячеек, в которой каждый контейнер находится в одной ячейке, и оптическими средствами контроля доступа оператора к контейнерам, связанными с микроконтроллером, к которому подключены средства контроля доступа к стеллажам.

2. Комплекс стеллажей по п.1, отличающийся тем, что оптические средства контроля доступа оператора к контейнерам выполнены в виде первого и второго световых барьеров, расположенных ортогонально относительно друг друга и содержащих излучатели и приемники излучения, размещенные на противоположных сторонах шкафа.

3. Комплекс стеллажей по п.2, отличающийся тем, что излучатели первого и второго световых барьеров размещены с возможностью генерирования соответственно первой и второй совокупностей лучей, расположенных в общей плоскости, которая находится перед контейнерами.

4. Комплекс стеллажей по п.2, отличающийся тем, что излучатели каждого светового барьера выполнены с возможностью генерации параллельных лучей.

5. Комплекс стеллажей по п.3, отличающийся тем, что лучи в первой и второй совокупностях лучей ориентированы ортогонально друг другу.

6. Комплекс стеллажей по п.2, отличающийся тем, что световые барьеры включают излучатели и приемники инфракрасного излучения.

7. Комплекс стеллажей по п.1, отличающийся тем, что устройство передачи данных размещено в пульте ввода информации.

8. Комплекс стеллажей по п.1, отличающийся тем, что средства контроля доступа к стеллажам выполнены в виде электромеханического замка и электронного считывателя.