一種軌道式揀選機控制系統的製作方法

2023-07-12 16:08:36 2

本發明涉及揀選機控制系統，具體地說，涉及一種按軌道移動的揀選機的控制系統。

技術背景

隨著工業自動化的迅速發展，物流行業和生產加工行業逐漸使用揀選機代替人工進行揀選，以提高工作效率。然而現有的揀選機往往只能對已定位置的對象進行揀選，如果對象位置和既定位置有偏差，則會造成揀選不成功或者揀選錯誤，導致倉庫管理混亂或流水線混亂。

因此，亟待設計一種可根據揀選對象的位置進行動態調整，並且定位精準的揀選機控制系統。

技術實現要素：

基於現有技術的不足，本發明提供一種軌道式揀選機控制系統，通過線性檢測傳感器反饋揀選對象位置，中央控制系統分析偏差值，伺服驅動裝置根據偏差值適時調整位置，彌補偏差。

本發明為了實現上述目的所採取的技術方案是：

一種軌道式揀選機控制系統，其特徵在於：包括中央控制系統，伺服驅動裝置，揀選裝置和線性檢測傳感器；

所述中央控制系統分別與所述伺服驅動裝置、所述揀選裝置和所述線性檢測傳感器相連接，用於接收、處理信息，並且發送控制指令；

所述伺服驅動裝置分別與所述中央控制系統及所述揀選裝置相連接，用於接收控制指令，並驅動所述揀選裝置進行定位調整；

所述揀選裝置分別與所述中央控制系統及所述伺服驅動裝置相連接，用於定位調整後對已定位置的對象進行揀選；

所述線性檢測傳感器與所述中央控制系統相連接，用於識別揀選對象的輪廓，採集位置數據信息。

進一步地，所述中央控制系統包括可編程邏輯控制器，通訊模塊和輸入輸出模塊；

所述可編程邏輯控制器與通訊模塊耦接，用於進行信息的處理和控制；

所述通訊模塊分別與所述可編程邏輯控制器、所述輸入輸出模塊耦接，用於建立所述輸入輸出模塊的網絡總線通訊協議，並進行所述可編程邏輯控制器和所述輸入輸出模塊之間的信息傳輸；

所述輸入輸出模塊分別通過網絡總線與所述通訊模塊、所述伺服驅動裝置、所述揀選裝置和所述線性檢測傳感器耦接，用於信息的傳輸。

進一步地，所述伺服驅動裝置至少為四套，包括行走伺服驅動裝置、橫移伺服驅動裝置、提升伺服驅動裝置和旋轉伺服驅動裝置。

進一步地，所述行走伺服驅動裝置包括行走電機和行走電機伺服驅動器；所述橫移伺服驅動裝置包括橫移電機和橫移電機伺服驅動器；所述提升伺服驅動裝置包括提升電機和提升電機伺服驅動器；所述旋轉伺服驅動裝置包括旋轉電機和旋轉電機伺服驅動器。

進一步地，所述伺服驅動裝置串聯有終端電阻。

進一步地，所述揀選裝置包括吸盤和空氣壓縮機；所述空氣壓縮機通過控制器連接所述中央控制系統。

進一步地，所述線性檢測傳感器至少為兩套，安裝於所述吸盤邊緣。

進一步地，還包括條碼控制系統，所述條碼控制系統包括條碼讀取裝置和粘貼於軌道上的條碼。

進一步地，還包括地面調度系統；所述地面調度系統通過無線接入點與所述中央控制系統通信連接。

進一步地，所述地面調度系統為wms或plc。

有益效果：本發明公開了一種軌道式揀選機控制系統，可編程邏輯控制器通過通訊模塊和輸入輸出模塊與外圍輸入輸出設備相連接，保證網絡通信的快速穩定；線性檢測傳感器反饋揀選對象位置，可編程邏輯控制器分析偏差值，伺服驅動裝置根據偏差值適時調整位置，彌補偏差，進而通過揀選裝置進行自動揀選，揀選快速、精準、自動化，適合應用於軌道式揀選機，尤其是直角坐標揀選機和單坐標移動揀選機的揀選控制。

附圖說明

圖1為本發明實施例結構示意圖；

圖2為本發明實施例中央控制系統結構示意圖；

附圖標記：1.中央控制系統；11.可編程邏輯控制器；12.通訊模塊；13.輸入輸出模塊；2.伺服驅動裝置；3.揀選裝置；4.線性檢測傳感器；5.條碼控制系統；6.無線接入點。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳述：

實施例

如圖1、2所示，一種軌道式揀選機控制系統，包括中央控制系統1，伺服驅動裝置2，揀選裝置3和線性檢測傳感器4。

中央控制系統1與伺服驅動裝置2、揀選裝置3和線性檢測傳感器4相連接，用於接收、處理信息，並且發送控制指令；伺服驅動裝置2分別與中央控制系統1及揀選裝置3相連接，用於接收控制指令，並驅動揀選裝置3進行定位調整；揀選裝置3分別與中央控制系統1及伺服驅動裝置2相連接，用於定位調整後對已定位置的對象進行揀選；線性檢測傳感器4與中央控制系統1相連接，用於識別揀選對象的輪廓，採集位置數據信息。

中央控制系統1包括可編程邏輯控制器11，通訊模塊12和輸入輸出模塊13；可編程邏輯控制器11與通訊模塊12耦接，用於進行信息的處理和控制。通訊模塊12分別與可編程邏輯控制器11、輸入輸出模塊13耦接，用於建立輸入輸出模塊的網絡總線通訊協議，並進行可編程邏輯控制器11和輸入輸出模塊13之間的信息傳輸；優選地，通訊模塊12選用西門子網關。輸入輸出模塊13分別通過網絡總線與通訊模塊12、伺服驅動裝置2、揀選裝置3和線性檢測傳感器4耦接，用於進行可編程邏輯控制器11與中央控制系統1的外圍設備之間信息的傳輸，縮短各設備間的響應時間，降低傳輸延遲，保證定位的精準度。

伺服驅動裝置2至少為四套，包括行走伺服驅動裝置、橫移伺服驅動裝置、提升伺服驅動裝置和旋轉伺服驅動裝置，分別驅動揀選裝置3進行水平方向移動、豎直方向移動以及旋轉轉動。行走伺服驅動裝置包括行走電機和行走電機伺服驅動器；橫移伺服驅動裝置包括橫移電機和橫移電機伺服驅動器；提升伺服驅動裝置包括提升電機和提升電機伺服驅動器；旋轉伺服驅動裝置包括旋轉電機和旋轉電機伺服驅動器。其中，行走電機、橫移電機、提升電機、旋轉電機分別執行由中央控制系統1傳輸至行走電機伺服驅動器、橫移電機伺服驅動器、提升電機伺服驅動器和旋轉電機伺服驅動器的控制指令，驅動揀選裝置3進行揀選位置偏差的調整。進一步地，伺服驅動裝置2通過canopen網絡總線、profinet網絡總線或modbus網絡總線中的任意一種連接中央控制系統1。進一步地，伺服驅動裝置2的網絡總線末端串聯有終端電阻，以消除在網絡總線通信電纜中的信號反射。

優選地，揀選裝置3包括吸盤和空氣壓縮機；空氣壓縮機通過控制器連接中央控制系統1。在揀選過程中，中央控制系統1通過伺服驅動裝置2控制吸盤進行軌道方向的行走、垂直於軌道方向的橫移、豎直方向的提升和下降，以及吸盤的旋轉；當吸盤調整至揀選對象的揀選位置時，中央控制系統1發送揀選控制指令至控制器，控制器控制空氣壓縮機運行，使吸盤中產生負壓，進而對揀選對象進行吸附揀選。

在另一個優選的實施例中，線性檢測傳感器4至少設置兩套，安裝於吸盤的邊緣。線性檢測傳感器4通過投射雷射線識別揀選對象的輪廓，並將採集到的揀選對象位置信息傳輸至中央控制系統1；可編程邏輯控制器11對揀選對象位置信息進行分析處理，得出揀選位置偏差值，進而通過伺服驅動裝置2驅動吸盤調整位置偏差；通過線性檢測傳感器4進行揀選對象的定位，數據精度小於或等於1mm。進一步地，線性檢測傳感器4選用les33。進一步地，線性檢測傳感器4通過profibus總線連接中央控制系統1。

優選地，本發明還包括條碼控制系統5，條碼控制系統5包括條碼讀取裝置和粘貼於軌道上的條碼。條碼讀取裝置為雷射讀碼器或照相機，且與中央控制系統1通信連接；條碼為粘貼於軌道上的一維碼或二維碼；伺服驅動裝置2驅動吸盤沿軌道移動的過程中，條碼讀取裝置讀取粘貼於軌道上的條碼，並將條碼信息反饋給中央控制系統1，以達到定位的功能，通過條碼控制系統5進行定位，定位數據可精確到0.1mm。進一步地，條碼控制系統可選用倍加福公司的pvc系列產品或勞易測公司的bps系列產品，通過profinet網絡總線連接中央控制系統1。

在揀選過程中，可編程邏輯控制器11接收線性檢測傳感器4採集的揀選對象位置信息以及條碼控制系統5提供的精準定位信息，進行信息的綜合分析，計算出揀選裝置3與揀選對象之間的位置偏差值，進而發出控制指令進行揀選；線性檢測傳感器4與條碼控制系統5協同定位，保證定位快速、精準，提高揀選效率。

另外，本發明還包括地面調度系統；地面調度系統通過無線接入點6與中央控制系統1通信連接，進而方便調度控制。進一步地，地面調度系統為wms或plc。

在另一個優選的實施例中，本發明的伺服驅動裝置2和揀選裝置3架設於軌道上；並且設置隨伺服驅動裝置2，揀選裝置3和線性檢測傳感器4移動的控制櫃，將中央控制系統1，條碼讀取裝置以及斷路器、電源轉換器等供電裝置均安裝於控制柜上，以保證揀選過程中裝置的移動安全性、穩定性。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅限制於本文所示的實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干修改和潤飾也應視為本發明的保護範圍。