阅读说明：本技术 车牌发放自助设备 (License plate issuing self-service equipment ) 是由 苏学武 水军 赵坚杰 赵兴华 周文强 罗云 刘军 李慧 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种车牌发放自助设备,包括箱体,箱体内设置有车牌堆叠区以及回转存储装置,车牌堆叠区与回转存储装置之间设置有车牌自动取放装置以及摄像装置,摄像装置的信号输出端连接有工控机,车牌自动取放装置的受控端连接有主控板,主控板与工控机之间进行信息交互；所述箱体上还设置有通过车牌自动取放装置将回转存储装置内已分配存储格的待发放车牌从箱体输出的车牌领取口。本发明使得群众自助领取车牌成为可能,群众不仅可以灵活取牌,民警工作效率也得到了明显提高,大大地降低了民警的劳动强度,提高了车牌的发放效率,保证了群众能够实现灵活取牌的目的,使用本装置及方法可以获得良好的社会效应及经济效应。(The invention discloses license plate distribution self-service equipment which comprises a box body, wherein a license plate stacking area and a rotary storage device are arranged in the box body, an automatic license plate taking and placing device and a camera device are arranged between the license plate stacking area and the rotary storage device, the signal output end of the camera device is connected with an industrial personal computer, the controlled end of the automatic license plate taking and placing device is connected with a main control board, and information interaction is carried out between the main control board and the industrial personal computer; and the box body is also provided with a license plate leading opening for outputting license plates to be issued with the assigned storage grids in the rotary storage device from the box body through the automatic license plate taking and placing device. The invention makes it possible for the masses to receive the license plate by themselves, the masses can not only pick up the license plate flexibly, but also the working efficiency of the policeman is improved obviously, the labor intensity of the policeman is greatly reduced, the issuing efficiency of the license plate is improved, the aim of the masses to pick up the license plate flexibly is ensured, and the device and the method can obtain good social effect and economic effect.)

车牌发放自助设备

技术领域

本发明涉及车管车牌技术领域，特别是一种车牌发放自助设备。

背景技术

随着社会经济发展，群众生活逐渐富裕，生活工作活动空间逐渐扩展，汽车工具得到高速普及，人们对购车的需求越来越大。为标识需要，每辆车都需要在其前面和后面安装一个由车管所核发的车牌。办理车辆上牌，驾驶人向车管所登记完其拥有的车辆取得车牌号后，却不能立刻获发予车牌，而必须待车管所统一将一批车牌由制造厂制作好后再寄发给车主或通知车主来领取。

作为新车使用最重要的一环为车牌发放，目前车管所仍使用人工发放车牌的方式，需要车管所民警对待要发放的车牌从车牌堆中进行一一核对，找出车主所要领取的车牌，再进行打包邮寄，或通知车主来领取时，不仅效率低下，还大大地增加了民警的劳动强度，且增加了群众取牌的时间。此外，该方式无法实现群众进行自主提取车牌，每个车牌都必须要经过民警进行核对，导致车牌的发放效率低下。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种车牌发放自助设备，以解决目前车管所人工发放车牌的方式效率低下、增加了民警的劳动强度以及增加群众取牌的时间的问题，以降低民警的劳动强度，提高民警的工作效率，提高车牌的发放效率，保证群众能够实现灵活取牌的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

车牌发放自助设备，包括箱体，箱体内设置有用于将待发放车牌进行堆叠存储的车牌堆叠区以及用于对待发放车牌进行分格存储的回转存储装置，车牌堆叠区与回转存储装置之间设置有用于将车牌堆叠区内堆叠存储的待发放车牌运送至回转存储装置内的车牌自动取放装置以及用于在车牌自动取放装置对待发放车牌运送过程中进行拍照的摄像装置，摄像装置的信号输出端连接有用于接收摄像装置拍摄照片并对待发放车牌进行车牌号识别的工控机，车牌自动取放装置的受控端连接有用于对车牌自动取放装置运动方式进行控制以达到将待发放车牌分格存储至回转存储装置内的主控板，主控板与工控机之间进行信息交互；所述箱体上还设置有通过车牌自动取放装置将回转存储装置内已分配存储格的待发放车牌从箱体输出的车牌领取口。

进一步优化技术方案，所述车牌自动取放装置包括用于对车牌堆叠区内待发放车牌进行吸附的吸盘、用于定位吸盘并带动吸盘水平移动的水平移动机构以及用于控制水平移动机构和吸盘进行升降的升降机构，吸盘连通设置有用于控制吸盘是否进行吸附动作的真空吸牌系统，真空吸牌系统、水平移动机构和升降机构的受控端分别连接于主控板的输出端。

进一步优化技术方案，所述升降机构包括机械手升降丝杠、与机械手升降丝杠相配装并与水平移动机构相固定的升降丝母以及用于驱动机械手升降丝杠转动的升降电机，升降电机的的受控端连接于主控板的输出端。

进一步优化技术方案，所述水平移动机构包括与升降丝母相配装的水平导轨以及配装设置在水平导轨上用于在水平导轨上进行移动的移动平台，吸盘设置在移动平台的底端；所述水平导轨通过导轨左右平移机构进行左右移动，导轨左右平移机构的受控端连接于主控板的输出端。

进一步优化技术方案，所述摄像装置包括设置于箱体内壁底部并位于水平导轨正下方的摄像头，摄像头的信号输出端连接于工控机的输入端。

进一步优化技术方案，所述真空吸牌系统包括与吸盘相连通的第一连接气路、与第一连接气路相连通的第二连接气路、设置在第一连接气路与第二连接气路之间用于控制第一连接气路与第二连接气路之间通断的电磁阀以及设置在第二连接气路末端用于抽吸吸盘内部气体以保证吸盘对待发放车牌进行吸附的真空泵，电磁阀和真空泵的受控端分别连接于主控板的输出端；所述真空泵通过管路连接于气源的输气端，管路上设置有用于控制管路通断的电磁阀c，电磁阀c的受控端连接于主控板的输出端，气源用于向第一连接气路、第二连接气路及吸盘内部吹送气体以保证吸盘将待发放车牌释放。

进一步优化技术方案，所述电磁阀与真空泵之间的第二连接气路上设置有用于检测吸盘内压力以判断吸盘是否吸到待发放车牌的气压传感器，气压传感器的信号输出端连接于主控板的输入端。

进一步优化技术方案，所述回转存储装置包括用于对待发放车牌进行存储的车牌存储架、与车牌存储架中部相固定的回转轴以及用于驱动回转轴转动进而带动车牌存储架转动的旋转电机，旋转电机的受控端连接于主控板的输出端。

进一步优化技术方案，所述车牌存储架为可回转的笼形，车牌存储架分设为若干层环形腔，每层环形腔均布有若干车牌摆放位。

进一步优化技术方案，位于车牌堆叠区正上方的箱体顶壁上设置有用于检测箱体顶壁与最顶端待发放车牌之间距离以判断主控板控制车牌自动取放装置升降高度的测距模块，测距模块的信号输出端连接于主控板的输入端。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明通过在箱体内设置车牌堆叠区、回转存储装置、车牌自动取放装置、摄像装置、主控板的方式，以及在箱体上设置车牌领取口的方式，使得本发明能够通过车牌自动取放装置将车牌堆叠区内的待发放车牌吸取到回转存储装置内对待发放车牌的有效分格存储，且摄像装置对吸取过程中的待发放车牌信息进行拍摄并反馈至主控板，由主控板对拍摄照片进行处理，保证车牌自动取放装置及回转存储装置能够实现对待发放车牌的有效分格存储；此外，当群众需要进行领取车牌时，通过主控板进行身份识别后，主控板控制车牌自动取放装置将待发放车牌吸取到车牌领取口处输出，进而使得群众自助领取车牌成为可能，群众不仅可以灵活取牌，民警工作效率也得到了明显提高，大大地降低了民警的劳动强度，提高了车牌的发放效率，保证了群众能够实现灵活取牌的目的，使用本装置及方法可以获得良好的社会效应及经济效应。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明步骤S1至步骤S5的结构示意图；

图3为本发明步骤S6的结构示意图；

图4为本发明步骤S6的结构示意图；

图5为本发明步骤S7至步骤S10的结构示意图；

图6为本发明步骤S11至步骤S13的结构示意图；

图7为本发明步骤S14的结构示意图；

图8为本发明步骤S15至步骤S16的结构示意图；

图9为本发明步骤S17的结构示意图；

图10为本发明所述真空吸牌系统的原理图；

图11为图1的部分放大图；

图12为本发明所述工控机和主控板的功能模块图。

其中：1、车牌堆叠区；2、回转存储装置，21、车牌存储架，22、回转轴，23、旋转电机；3、车牌自动取放装置，31、升降机构，311、机械手升降丝杠，312、升降丝母，313、升降电机，32、水平移动机构，321、移动平台，322、水平导轨，3221、齿条，3222、齿轮，3223、导轨左右平移电机，33、吸盘，34、真空吸牌系统，341、真空泵，342、第一连接气路，343、气压传感器，344、电磁阀，345、第一过滤器，346、第二过滤器，347、第二连接气路，348、第三连接气路，35、吹气装置；4、车牌领取口；5、待发放车牌；6、测距模块；7、摄像头。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种车牌发放自助设备，结合图1至图12所示，包括箱体，箱体内设置有车牌堆叠区1、回转存储装置2、车牌自动取放装置3、摄像装置、主控板和工控机。

车牌堆叠区1用于将待发放车牌5进行堆叠存储，车牌堆叠区1为待分拣槽，民警可通过待分拣槽的槽口将待发放车牌5进行堆叠放置。待分拣槽的侧壁上设置有用于检测待发放车牌5堆叠高度的车牌堆叠区车牌传感器，车牌堆叠区车牌传感器的受控端连接于主控板的输出端。

回转存储装置2用于对待发放车牌5进行分格存储，车牌堆叠区1与回转存储装置2之间设置有车牌自动取放装置3以及摄像装置。

车牌自动取放装置3用于将车牌堆叠区1内堆叠存储的待发放车牌5运送至回转存储装置2内，车牌自动取放装置3的受控端连接于主控板的输出端。

车牌自动取放装置3包括吸盘33、水平移动机构32、升降机构31和真空吸牌系统34。吸盘33用于对车牌堆叠区1内待发放车牌5进行吸附。水平移动机构32用于定位吸盘33并带动吸盘33水平移动。升降机构31用于控制水平移动机构32和吸盘33进行升降，为水平移动机构32和吸盘33的升降提供动力，吸盘33连通设置有真空吸牌系统34，真空吸牌系统34用于控制吸盘33是否进行吸附动作。真空吸牌系统34、水平移动机构32和升降机构31的受控端分别连接于主控板的输出端。

升降机构31包括机械手升降丝杠311、升降丝母312以及升降电机313。机械手升降丝杠311竖向设置，升降丝母312与机械手升降丝杠311相配装并与水平移动机构32相固定，升降电机331用于驱动机械手升降丝杠311转动，升降电机313的的受控端连接于主控板的输出端。本发明通过主控板控制升降电机331转动，驱动机械手升降丝杠311转动，进而带动升降丝母312进行升降运动。

位于机械手升降丝杠311的底部的机箱上设置有升降机构初始位传感器，升降机构初始位传感器的受控端连接于主控板的输出端。

水平移动机构32包括与升降丝母312相配装的水平导轨322以及配装设置在水平导轨322上的移动平台321，吸盘33设置在移动平台321的底端。

水平导轨322设置有两条相互平行的水平轨道，升降丝母312上开设有两个滑道孔，水平导轨322嵌套设置在滑道孔内。

水平导轨322通过导轨左右平移机构进行左右移动。导轨左右平移机构包括一体设置在水平导轨322顶端面上的齿条3221以及水平导轨驱动机构。水平导轨驱动机构包括设置在升降丝母312内部并与齿条相啮合的齿轮3222，齿轮通过齿轮轴连接有导轨左右平移电机3223，导轨左右平移电机能够驱动齿轮转动，进而带动齿条及与齿条相固定的水平导轨322左右移动，导轨左右平移电机的受控端连接于主控板的输出端。

移动平台321用于在水平导轨322上进行移动，移动平台321包括卡设在水平导轨322内的滚轮以及移动平板，滚轮共设置有四个，两个滚轮设置在移动平板顶端前方，两个滚轮设置在移动平板顶端后方。位于移动平板后方的两个滚轮之间通过滚轮轴相连接，滚轮轴通过移动平台驱动电机进行驱动，移动平台驱动电机的受控端连接于主控板的输出端。

升降丝母312的底端位置分别设置有移动平台初始位传感器和导轨左右移动初始位传感器，移动平台初始位传感器和导轨左右移动初始位传感器的受控端分别连接于主控板的输出端。

真空吸牌系统34包括第一连接气路342、与第一连接气路342相连通的第二连接气路347、设置在第一连接气路342与第二连接气路347之间的电磁阀344以及设置在第二连接气路347末端的真空泵341。第一连接气路342与吸盘33相连通，具体地第一连接气路342与吸盘33的真空腔和吸气孔相连通。

电磁阀344用于控制第一连接气路342与第二连接气路347之间通断，真空泵341用于抽吸吸盘33内部气体以保证吸盘33对待发放车牌5进行吸附，电磁阀344和真空泵341的受控端分别连接于主控板的输出端。

真空泵341通过管路连接于吹气装置35的气源的输气端，管路上设置有电磁阀c，电磁阀c用于控制管路通断，电磁阀c的受控端连接于主控板的输出端。气源用于向第一连接气路342、第二连接气路347及吸盘33内部吹送气体以保证吸盘33将待发放车牌5释放。

电磁阀344与真空泵341之间的第二连接气路347上设置有气压传感器343，气压传感器343用于检测吸盘33内压力以判断吸盘33是否吸到待发放车牌5，气压传感器343的信号输出端连接于主控板的输入端。

第一连接气路342上设置有第一过滤器345。

电磁阀344为二位三通电磁阀，二位三通电磁阀包括一位以及二位，一位用于在得电时使得第一连接气路342与第二连接气路347相连通，二位用于在失电时使得第一连接气路342连通于第三连接气路348，第三连接气路348的末端设置有第二过滤器346。

摄像装置用于在车牌自动取放装置3对待发放车牌5运送过程中进行拍照，摄像装置的信号输出端连接于工控机的输入端，工控机用于接收摄像装置拍摄照片并对待发放车牌5进行车牌号识别。摄像装置包括设置于箱体内壁底部并位于水平导轨322正下方的摄像头7，摄像头7的信号输出端连接于工控机的输入端。

回转存储装置2包括车牌存储架21、回转轴22以及旋转电机23。车牌存储架21用于对待发放车牌5进行存储，回转轴22与车牌存储架21中部相固定，旋转电机23用于驱动回转轴22转动进，而带动车牌存储架21转动，旋转电机23的受控端连接于主控板的输出端。

此外，还可通过其他方式来驱动回转轴22的转动，如将旋转电机23的输出轴端连接设置有同步轮a，回转轴22的底端连接设置有同步轮b，同步轮a和同步轮b之间通过同步带进行连接。

车牌存储架21为可回转的笼形，车牌存储架21分设为若干层环形腔，每层环形腔均布有若干车牌摆放位。

箱体上还设置有车牌领取口4，车牌领取口4通过车牌自动取放装置3将回转存储装置2内已分配存储格的待发放车牌5从箱体输出。

工控机用于接收摄像装置拍摄照片并对待发放车牌5进行车牌号识别。主控板用于对车牌自动取放装置3运动方式进行控制，以达到将待发放车牌5分格存储至回转存储装置2内。主控板与工控机之间进行信息交互。

主控板包括身份识别模块和处理模块，身份识别模块用于识别群众的身份证，处理模块用于在工控机接收摄像装置拍摄照片后对车牌自动取放装置3的运动方式进行控制。

为了进一步地加大主控板对车牌自动取放装置3中升降机构31的升降程度，本发明在位于车牌堆叠区1正上方的箱体顶壁上设置有测距模块6，测距模块6的信号输出端连接于主控板的输入端。测距模块6用于检测箱体顶壁与最顶端待发放车牌5之间距离(即测距模块6与最顶端待发放车牌5之间距离)，以判断主控板控制车牌自动取放装置3中的升降机构31升降高度，进而能够实现吸盘33对车牌的有效吸附。

因箱体的高度为固定值，测距模块6检测到箱体顶壁与最顶端待发放车牌5之间距离后反馈至主控板，经过主控板处理后，即可判断出升降机构31所要升降的高度。

本发明中采用的测距模块6型号为SKYLAB的UWB测距模块SKU603，也可根据实际需求对测距模块6的型号进行实际选择。

本发明在进行车牌自助发放的过程如下。

S1、民警将制作完成的待发放车牌5整齐地堆叠在待分拣槽内，设定主控板内吸盘33吸附到待发放车牌5的压力值P0。

S2、测距模块6对测距模块6与最顶端待发放车牌5之间距离进行检测，并将检测信息反馈至主控板，主控板对反馈的信息进行处理。

S3、主控板控制升降电机313正向转动，升降电机313带动机械手升降丝杠311正向转动，进而带动升降丝母312、水平导轨322、移动平台321以及吸盘33下降至吸盘33离待发放车牌5顶部若干距离的高度。

S4、水平导轨322在导轨驱动电机驱动下向右侧位移到车牌堆叠区1的右侧边界。

S5、在步骤S4进行的同时，主控板控制移动平台驱动电机运作，驱动移动平台321和吸盘33向右移动至车牌堆叠区1的正上方。

S6、主控板控制升降机构31缓慢下探位移，吸盘33将最顶端的待发放车牌5进行吸附。当吸盘33吸附到待发放车牌5后，触发真空吸牌系统34压力变化，气压传感器343能够检测到吸盘33内部的压力变化，即此时检测到的压力值P1大于初始的设定压力值P0，即表明吸盘33吸附到了待发放车牌5，进而便于主控板控制装置进行下一步动作。

主控板控制升降机构31停止下探。

S7、主控板控制升降电机313反向转动，升降电机313带动机械手升降丝杠311反向转动，进而带动升降丝母312、水平导轨322、移动平台321以及吸盘33上升至若干距离，水平导轨322在导轨驱动电机驱动下向左侧位移，回到中间位置。

S8、主控板控制移动平台驱动电机运作，驱动移动平台321和吸盘33向左移动至摄像头7的正上方。

S9、主控板控制升降机构31向下位移，带着待发放车牌5靠近摄像头到达指定距离。

S10、此时摄像头7对上方的待发放车牌5进行补光拍照，并将拍照信息反馈至工控机，工控机将拍照信息反馈至主控板。

S11、主控板给待入库的待发放车牌5分配车牌存储架放置位。

S12、主控板驱动旋转电机23转动，进而带动回转轴22和车牌存储架21转动，直至目标车牌放置位正中朝右侧。

S13、主控板控制升降机构31带动待发放车牌5移动到目标车牌放置位高度。

S14、水平导轨322在导轨驱动电机驱动下向目标车牌放置位朝左侧位移直至目标车牌放置位左侧边界。

S15、在步骤S14向左侧移动的同时，主控板控制移动平台驱动电机运作，移动平台321和吸盘33在移动平台驱动电机驱动下将待发放车牌5位移到车牌存储架21的目标车牌放置位上方若干高度。

S16、真空吸牌系统34通过电磁阀344切换真空回路释放真空，待发放车牌5落入目标车牌放置位。

S17、水平导轨322在导轨驱动电机驱动下位移到中间位置。

经过步骤S1至步骤S17，完成待发放车牌5入库操作。

当待发放车牌5进行发放时，具体过程如下。

S18、群众通过主控板的身份识别模块进行确认身份，主控板查询该群众车牌在车牌存储架21的车牌摆放位。

S19、车牌存储架21在旋转电机23驱动下回转，直至目标车牌摆放位转动到右侧。

S20、主控板控制升降机构31位移到目标车牌摆放位上方。

S21、水平导轨322在导轨驱动电机驱动下向目标车牌摆放位左侧边界移动。同时，移动平台321和吸盘33在移动平台驱动电机驱动下位移到目标车牌的上方。

S22、主控板控制升降机构31缓慢下探直至真空吸牌系统34感应到真空度变化，即气压传感器343检测到的压力值P2大于初始的设定压力值P0，即表明吸盘33吸附到了待发放车牌5，进而便于主控板控制装置进行下一步动作。

S23、主控板控制升降机构31上升一定高度。

S24、水平导轨322在导轨驱动电机驱动下位移回到中间。

S25、主控板控制升降机构31下位移到车牌领取口4高度。

S26、移动平台321和吸盘33在移动平台驱动电机驱动下将待发放车牌5位移到车牌领取口4。

S27、真空吸牌系统34切换吸牌气路，吸盘33释放待发放车牌5，待发放车牌5落入车牌领取口4。

经过步骤S1至步骤S27，完成待发放车牌5的领取，使得群众也能够十分方便地实现对待发放车牌5的自动领取。