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基于5G信息查询的刀具溯源装置及方法

文献发布时间：2023-06-19 11:29:13

技术领域

本发明属于刀具溯源技术领域，特别涉及基于5G信息查询的刀具溯源装置及方法。

背景技术

第五代移动通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术，随着5G的铺设，数据传输更快，且具有更快的响应时间，而溯源系统便是基于移动网络技术可以实现所有批次产品从原料到成品、从成品到原料100％的双向追溯功能。

刀具是机械加工中不可或缺的一部分，通过对刀具的溯源不仅能够对刀具生产的各个步骤进行追踪，同时能够对其储存仓率、分销、物流运输、市场稽查、销售终端等各个环节进行追踪，在对加工完成的刀具进行追踪时，若是人工一个个进行扫描追踪，过于消耗人力，通过将扫描器械固定令刀具穿过扫描器械完成溯源更为简洁，但是由于刀具表面的溯源码位置并不固定，尤其是管状刀具，容易出现滚动，从而造成溯源码被遮挡或者偏移无法被扫描，造成刀具无法被溯源，且由于扫描机器固定，因而需要人工调整刀具位置，但是由于刀具表面具有锋利性，人工调整具有操作风险性，从而造成刀具溯源的局限。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了基于5G信息查询的刀具溯源装置及方法，具体技术方案如下：

基于5G信息查询的刀具溯源装置，包括箱体，所述箱体的顶部安装有溯源扫描器，所述箱体顶部开有与所述溯源扫描器相适配的通孔，所述箱体的顶部一侧开有开口，所述箱体的一侧设有限位组件一，所述箱体的另一侧设有限位组件二，所述限位组件一和限位组件二背离所述箱体的一侧均连接有夹紧件，限位刀具端口，所述箱体的内部底端设置有推动组件，带动限位组件一和限位组件二往复运动。

进一步的，所述限位组件一包括伸缩气缸、连接块一、轴承一、连接套、限位套和活动孔一，所述箱体内侧设有连接块一，所述连接块一的中部固定设置有伸缩气缸，所述伸缩气缸的活动端与轴承一内壁固定连接，所述轴承一外侧与限位套固定连接，所述夹紧件与所述限位套固定连接，所述箱体朝向所述伸缩气缸的一侧开有与所述伸缩气缸相匹配的活动孔一。

进一步的，所述限位组件一还包括滑块一和滑槽一，所述连接块一朝向所述箱体的一侧横向对称固定设置有滑块一，所述箱体内侧开有与所述滑块一相匹配的滑槽一。

进一步的，所述限位组件二包括滑块二、滑槽二、连接块二、轴承二和活动杆，所述箱体背离所述限位组件一的一侧开有滑槽二，所述滑槽二的内部设有相匹配的滑块二，所述滑块二位于所述滑槽二外部的一侧固定连接有连接块二，所述连接块二的内部设有活动杆，所述活动杆与所述连接块二之间通过轴承二活动连接，所述活动杆背离所述连接块二的一端与所述夹紧件固定连接。

进一步的，所述限位组件二还包括齿环和齿板，所述活动杆的外表面固定连接有齿环，所述齿环的顶部啮合有齿板，所述齿板与所述箱体内壁固定连接。

进一步的，所述夹紧件包括套筒、凹槽、弹簧、海绵垫一、海绵垫二和橡胶垫，所述套筒的两侧对称开有凹槽，所述套筒内部背离所述凹槽的两侧分别设有海绵垫一和海绵垫二，所述海绵垫一和所述海绵垫二通过弹簧与所述套筒内侧连接，所述海绵垫一和所述海绵垫二背离所述弹簧的一侧固定设置有橡胶垫。

进一步的，所述推动组件包括挡板、固定板、螺杆、活动块、连接板、同步轮、同步带和正反电机，所述箱体的内部底端固定设置有挡板，所述挡板的两侧与所述箱体底部固定连接有固定板，所述固定板之间活动连接有螺杆，所述螺杆的外表面螺纹连接有活动块，所述活动块的顶部固定连接有连接板，所述连接板的顶部贯穿所述挡板且位于所述挡板的上方，其中一个连接板顶部与所述连接块一固定连接，另一连接板顶部与所述连接块二固定连接，其中一个螺杆端口位于所述固定板外侧且与正反电机输出端连接，所述螺杆朝向所述正反电机的一端外表面固定连接有同步轮，所述同步轮之间通过同步带连接。

进一步的，所述挡板包括板体、弧形板和活动孔二，所述板体的中部设置有弧形板，所述弧形板朝向所述螺杆两侧开有与所述连接板相匹配的活动孔二。

进一步的，所述箱体的外侧设有工控机，所述溯源扫描器、伸缩气缸以及正反电机均与所述工控机电性连接。

基于5G信息查询的刀具溯源方法，所述溯源方法包括以下步骤：

S1、安装刀具：

将刀具通过开口置于箱体内部且位于限位组件一和限位组件二之间，预先将刀具一端置于连接块二表面夹紧件内，从而实现对刀具一端的限位；

保持刀具水平，通过工控机令伸缩气缸伸展，伸缩气缸带动另一夹紧件对刀具另一端口限位，两夹紧件中心位于同一水平线上，保持刀具水平放置；

刀具位于夹紧件内部的橡胶垫内，弹簧挤压海绵垫一和海绵垫二，令橡胶垫贴合于刀具端口，夹紧限位刀具端口，海绵垫一与海绵垫二的长度差便于刀具端口进入橡胶垫之间，海绵垫一、海绵垫二以及橡胶垫的贴合保护刀具端口。

S2、推动刀具：

令工控机控制正反电机旋转，同步轮和同步带配合两个螺杆同步旋转，活动块因螺杆旋转而移动，连接板随活动块直线移动，带动限位组件一和限位组件二，刀具两端因限位组件一和限位组件二的移动而移动；

限位组件二的移动带动齿环移动，且在齿环与齿板的齿纹配合下齿环旋转移动，通过限位组件二带动刀具端口旋转移动，刀具另一端的夹紧件在轴承一的配合下实现转动，令刀具直线旋转移动；

连接块一和连接块二随刀具的旋转移动而直线移动，直至滑块一移动至滑槽一端口，滑块二移动至滑槽二端口，工控机控制正反电机反转令刀具直线旋转移动至初始位置；

S3、扫描溯源：

将预先与工控机电性连接的溯源扫描器安装于箱体顶部，扫描光线穿过通孔进入至箱体内，对直线旋转移动的刀具进行扫描，刀具的旋转移动令刀具做全周运动，从而使溯源码充分暴露，溯源扫描器扫描刀具表面的溯源码，并反馈给工控机。

预先接好移动网络的工控机接受溯源扫描器传送的数据，并对其进行数据处理与分析，调取溯源数据库内的信息进行对比，将追踪到的数据通过与工控机连接的输出设备显示出来。

将再次移动至开口处刀具从夹紧件内取出，完成溯源操作。

本发明的有益效果是：

1、设置限位组件一和限位组件二对刀具的端口进行限位，且限位组件一和限位组件二同一水平线的设计能够保持刀具的水平，可转动的限位组件一能够带动刀具旋转，刀具全周转动便于进行扫描操作，限位组件二的可伸缩性能够满足不同长度的刀具，实现刀具的端口限位，从而使刀具不掉落，在箱体内部旋转移动，刀具角度的转变能够使固定的溯源扫描器精准扫描位于不同位置的溯源码，降低刀具溯源的局限性；

2、设置推动机构能够推动限位组件一和限位组件二往复移动，从而实现刀具的往复移动，从而使刀具能够在完成扫描操作后复位将其取下，且挡板的设计不仅能够对推动机构进行保护，同时能够满足推动机构的移动需求，降低刀具意外掉落时对刀具的损伤。

附图说明

图1示出了本发明的基于5G信息查询的刀具溯源装置的结构示意图；

图2示出了本发明的正视剖视图；

图3示出了本发明的限位组件一的结构示意图；

图4示出了本发明的限位组件二的结构示意图；

图5示出了本发明的夹紧件结构示意图；

图6示出了本发明的套筒结构示意图；

图7示出了本发明的挡板结构示意图；

图中所示：1、箱体；2、溯源扫描器；3、通孔；4、开口；5、限位组件一；51、伸缩气缸；52、连接块一；53、轴承一；54、连接套；55、限位套；56、活动孔一；57、滑块一；58、滑槽一；6、限位组件二；61、滑块二；62、滑槽二；63、连接块二；64、轴承二；65、活动杆；66、齿环；67、齿板；7、夹紧件；71、套筒；72、凹槽；73、弹簧；74、海绵垫一；75、海绵垫二；76、橡胶垫；8、推动组件；81、挡板；811、板体；812、弧形板；813、活动孔二；82、固定板；83、螺杆；84、活动块；85、连接板；86、同步轮；87、同步带；88、正反电机；9、工控机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，基于5G信息查询的刀具溯源装置，包括箱体1，所述箱体1的顶部安装有溯源扫描器2，所述箱体1顶部开有与所述溯源扫描器2相适配的通孔3，所述箱体1的顶部一侧开有开口4，所述箱体1的一侧设有限位组件一5，所述箱体1的另一侧设有限位组件二6，所述限位组件一5和限位组件二6背离所述箱体1的一侧均连接有夹紧件7，限位刀具端口，所述箱体1的内部底端设置有推动组件8，带动限位组件一5和限位组件二6往复运动。

溯源扫描器2可以通过螺栓安装于箱体1顶部，通孔3置于箱体1顶部，溯源扫描器2位于通孔3上方对通孔3进行遮挡，通孔3的设计能够令溯源扫描器2不受箱体1遮挡对箱体1的刀具进行扫描，开口4的设计便于将刀具端口置于两个夹紧件7之间，限位组件一5和限位组件二6位于同一水平线上，从而使两个夹紧件7位于同一水平线上，保持刀具的水平，通过推动组件8能够实现刀具的往复直线旋转移动，便于溯源扫描器2进行扫描。

如图2和图3所示，所述限位组件一5包括伸缩气缸51、连接块一52、轴承一53、连接套54、限位套55和活动孔一56，所述箱体1内侧设有连接块一52，所述连接块一52的中部固定设置有伸缩气缸51，所述伸缩气缸51的活动端与轴承一53内壁固定连接，所述轴承一53外侧与限位套55固定连接，所述夹紧件7与所述限位套55固定连接，所述箱体1朝向所述伸缩气缸51的一侧开有与所述伸缩气缸51相匹配的活动孔一56。

活动孔一56位于箱体1侧壁，通过活动孔一56能够使箱体1不阻挡伸缩气缸51的移动，伸缩气缸51的固定端嵌于连接块一52的表面，因而连接块一52的移动能够带动伸缩气缸51移动，限位套55和伸缩气缸51的活动端之间通过轴承一53连接，因而限位套55的转动不影响伸缩气缸51，限位套55能够围绕伸缩气缸51活动端旋转。

如图2所示，所述限位组件一5还包括滑块一57和滑槽一58，所述连接块一52朝向所述箱体1的一侧横向对称固定设置有滑块一57，所述箱体1内侧开有与所述滑块一57相匹配的滑槽一58。

两个滑槽一58分别位于活动孔一56的上方和下方，滑块一57能够在滑槽一58内部移动，滑块一57和滑槽一58的配合能够对连接块一52限位，从而使连接块一52能够在箱体1内壁移动却无法脱离箱体1。

如图2和图4所示，所述限位组件二6包括滑块二61、滑槽二62、连接块二63、轴承二64和活动杆65，所述箱体1背离所述限位组件一5的一侧开有滑槽二62，所述滑槽二62的内部设有相匹配的滑块二61，所述滑块二61位于所述滑槽二62外部的一侧固定连接有连接块二63，所述连接块二63的内部设有活动杆65，所述活动杆65与所述连接块二63之间通过轴承二64活动连接，所述活动杆65背离所述连接块二63的一端与所述夹紧件7固定连接。

滑槽二62置于箱体1内壁且水平实现分布，滑块二61和滑槽二62的配合能够对连接块二63进行限位，使连接块二63能够在箱体1内壁直线移动却无法脱离箱体1，连接块二63为管状设计，因而可通过轴承二64与活动杆65活动连接。

如图2所示，所述限位组件二6还包括齿环66和齿板67，所述活动杆65的外表面固定连接有齿环66，所述齿环66的顶部啮合有齿板67，所述齿板67与所述箱体1内壁固定连接。

齿环66的内径与活动杆65的外径一致，因而齿环66能够固定于活动杆65的外表面，齿环66的外径大于连接块二63，因而齿环66能够不受连接块二63的阻挡与齿板67啮合，当连接块二63移动时，在齿环66和齿板67的齿纹配合下能够实现活动杆65的旋转移动，从而使与活动杆65连接的夹紧件7一起旋转移动，带动刀具端口旋转移动。

如图5和图6所示，所述夹紧件7包括套筒71、凹槽72、弹簧73、海绵垫一74、海绵垫二75和橡胶垫76，所述套筒71的两侧对称开有凹槽72，所述套筒71内部背离所述凹槽72的两侧分别设有海绵垫一74和海绵垫二75，所述海绵垫一74和所述海绵垫二75通过弹簧73与所述套筒71内侧连接，所述海绵垫一74和所述海绵垫二75背离所述弹簧73的一侧固定设置有橡胶垫76。

套筒71的内径较大，直径小于套筒71内径的刀具可置于套筒71内部，海绵垫一74和海绵垫二75的厚度一致，海绵垫一74的长度小于海绵垫二75的长度，海绵垫一74与海绵垫二75之间的长度差方便将海绵垫一74和海绵垫二75分离，从而方便刀具进入到海绵垫一74和海绵垫二75之间，海绵垫一74和海绵垫二75表面粘结的橡胶垫76与海绵垫一74和海绵垫二75长度一致，海绵垫一74海绵垫二75以及橡胶垫76能够贴合于刀具表面，避免套筒71损伤刀具，弹簧73能够推动海绵垫一74和海绵垫二75，从而使两个橡胶垫76能够夹紧刀具端口，使刀具端口能够随套筒71一起移动旋转。

凹槽72位于套筒71侧壁，两个凹槽72位于同一直线上，管状刀具能够进入至套筒71内部，凹槽72便于矩形状刀具进入到套筒71内部，矩形状刀具能够不受套筒71侧壁阻挡位于海绵垫一74和海绵垫二75之间，受到套筒71的挤压随套筒71一起旋转移动。

如图1所示，所述推动组件8包括挡板81、固定板82、螺杆83、活动块84、连接板85、同步轮86、同步带87和正反电机88，所述箱体1的内部底端固定设置有挡板81，所述挡板81的两侧与所述箱体1底部固定连接有固定板82，所述固定板82之间活动连接有螺杆83，所述螺杆83的外表面螺纹连接有活动块84，所述活动块84的顶部固定连接有连接板85，所述连接板85的顶部贯穿所述挡板81且位于所述挡板81的上方，其中一个连接板85顶部与所述连接块一52固定连接，另一连接板85顶部与所述连接块二63固定连接，其中一个螺杆83端口位于所述固定板82外侧且与正反电机88输出端连接，所述螺杆83朝向所述正反电机88的一端外表面固定连接有同步轮86，所述同步轮86之间通过同步带87连接。

挡板81的长和宽与箱体1内部的长和宽一致，因而挡板81能够焊接固定于箱体1内壁，固定板82位于挡板81的两侧底部，挡板81和箱体1的配合能够使封闭箱体1底部不受外界干扰，螺杆83通过轴承与挡板81的活动连接，活动块84与螺杆83螺纹连接，活动块84的顶部贴合于挡板81底部，活动块84的底部贴合于箱体1底部内壁，受到箱体1和挡板81的阻挡能够对活动块84限位，从而使螺杆83旋转时活动块84只能够线性移动不旋转。

连接板85焊接固定于活动块84顶部，当活动板移动时，可以通过连接板85带动限位组件一5和限位组件二6随活动块84一起移动，同步轮86和同步带87的配合能够实现两个螺杆83的同步旋转。

如图7所示，所述挡板81包括板体811、弧形板812和活动孔二813，所述板体811的中部设置有弧形板812，所述弧形板812朝向所述螺杆83两侧开有与所述连接板85相匹配的活动孔二813。

板体811为矩形设计，弧形板812位于板体811的中部，弧形板812为内凹的设计且弧形板812采用的是柔性材质，因而若刀具脱离夹紧件7掉落时，弧形板812的柔性特性能够降低弧形板812对刀具的损伤，活动孔二813的宽度与连接板85的宽度一致，因而连接板85能够穿过活动孔二813，且活动孔二813具有一定长度，从而使连接板85能够随活动块84移动不受挡板81的阻挡。

所述箱体1的外侧设有工控机9，所述溯源扫描器2、伸缩气缸51以及正反电机88均与所述工控机9电性连接。

溯源扫描器2与工控机9之间通过数据线连接，从而便于溯源扫描器2与工控机9之间的数据传输，伸缩气缸51和正反电机88受工控机9控制，通过工控机9能够控制伸缩气缸51的伸缩以及正反电机88的正反转。