一種堆垛機自動控制系統的製作方法
2023-12-04 12:31:46
一種堆垛機自動控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種堆垛機自動控制系統，屬於倉儲堆垛機控制【技術領域】。所述系統包括第一位置檢測裝置、第二位置檢測裝置、PLC可編程控制器、ET接口模塊、驅動裝置和通信裝置，第一位置檢測裝置、ET接口模塊、驅動裝置和通信裝置分別與PLC電連接，第二位置檢測裝置與ET接口模塊電連接。本實用新型通過採用主定位和輔助定位兩種不同的認址方式，以及採用可選的多種通信協議的通信方式，提高了定位的準確度和可靠性、設備的使用效率，以及提高了堆垛機控制系統與周邊設備的通信傳輸效率，自動化程度高。
【專利說明】一種堆垛機自動控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及倉儲堆垛機控制【技術領域】，特別涉及一種堆垛機自動控制系統。【背景技術】
[0002]目前倉儲用堆垛機控制系統的認址定位、通信有多種方式可供選擇，認址定位和通信信息的準確可靠直接影響到設備的使用效率。現有堆垛機的認址定位方式主要包括檢測片認址、旋編齒型帶認址、雷射測距認址、條碼帶認址等，對於不同的環境和速度要求可以選擇不同的認址方式，但是這幾種認址定位方式單獨應用到設備上均存在一定的缺陷，具體表現在:檢測片認址方式雖然簡單，但是在堆垛機速度較高時容易出錯；旋編齒型帶認址方式容易產生累積誤差；雷射測距認址方式對環境要求較高，雷射一旦遇到障礙將無法工作；條碼帶認址方式可用於堆垛機運行軌跡是非直線的，但條碼帶因汙染而損壞將會影響認址數據的讀取。現有堆垛機的通信方式主要包括紅外通信、滑觸線有線載波通信、滑觸線配導軌放大器的移動通信、以及無線工業乙太網通信等，但是這幾種通信方式在使用上也存在一定的缺陷，具體表現在:紅外通信的傳輸路徑只能是直線，對於斜坡或曲線路徑無法應用；滑觸線有線載波和滑觸線配導軌放大器雖然不受曲線或直線傳輸路徑的影響，但是滑觸線的開發應用及維護較為複雜；工業無線乙太網雖然應用廣泛，但是無線接入點的布局需要較多考慮倉庫內鋼鐵貨架對無線網絡的影響，增加了網絡設計的難度。
實用新型內容
[0003]為了解決現有堆垛機控制系統採用單一的認址方式進行位置檢測和單一的通信方式進行通信，易造成定位錯誤和通信失敗的問題，本實用新型提供了一種堆垛機自動控制系統，包括第一位置檢測裝置、第二位置檢測裝置、PLC可編程控制器、ET接口模塊、驅動裝置和通信裝置；所述第一位置檢測裝置、ET接口模塊、驅動裝置和通信裝置分別與PLC電連接；所述第二位置檢測裝置與ET接口模塊電連接。
[0004]所述系統還包括HMI觸控螢幕，所述HMI觸控螢幕與PLC電連接。
[0005]所述第一位置檢測裝置、第二位置檢測裝置分別由雷射測距認址器、旋轉編碼器配齒型帶認址器、條碼帶認址器和光電認址器中的任意兩種構成；所述雷射測距認址器、旋轉編碼器配齒型帶認址器、條碼帶認址器和光電認址器分別與PLC或ET接口模塊電連接。
[0006]所述驅動裝置由帶編碼器測速反饋的交流異步電機與矢量型變頻器構成，所述交流異步電機與矢量型變頻器構成閉環調速裝置。
[0007]所述通信裝置由紅外通信模塊、滑觸線有線載波電路、滑觸線配導軌放大器移動通信電路和工業無線乙太網通信模塊中的任意兩種構成；所述紅外通信模塊、滑觸線有線載波電路、滑觸線配導軌放大器移動通信電路和工業無線乙太網通信模塊分別與PLC電連接。
[0008]本實用新型通過採用主定位和輔助定位兩種不同的認址方式，以及採用可選的多種通信協議的通信方式，提高了定位的準確度和可靠性、設備的使用效率，以及提高了堆垛 機控制系統與周邊設備的通信傳輸效率，自動化程度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型實施例提供的堆垛機自動控制系統的原理結構示意圖；
[0010]圖2是本實用新型實施例提供的一種通信裝置的結構原理示意圖；
[0011]圖3是本實用新型實施例提供的另一種通信裝置的結構原理示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例，對本實用新型技術方案作進一步描述。
[0013]本實用新型實施例將堆垛機控制系統中普遍使用的多種定位檢測方法和通信方式進行有效的集中組合，分配到堆垛機自動控制系統中，解決了現有堆垛機控制系統在堆垛機速度提高後，採用單一的認址方式進行位置檢測和單一的通信方式進行通信，可靠性差，易造成定位錯誤和通信失敗的問題。
[0014]參見圖1，本實用新型實施例提供了一種堆垛機自動控制系統，該系統包括第一位置檢測裝置101、第二位置檢測裝置108、PLC可編程控制器102、ET接口模塊103、驅動裝置104和通信裝置105。其中，第一位置檢測裝置101、ET接口模塊103、驅動裝置104和通信裝置105分別與PLC102電連接；第二位置檢測裝置108與ET接口模塊103電連接。在實際應用中，ET接口模塊103可採用西門子公司的ET-200M系列，該模塊是PLC的硬體異地擴展功能塊，通過專用電纜與本機PLC電連接，具有與PLC相同的功能。
[0015]驅動裝置104由帶編碼器測速反饋的交流異步電機與矢量型變頻器構成，交流異步電機與矢量型變頻器構成閉環調速裝置。實際應用中，矢量型變頻器可採用西門子公司的MM440系列交流變頻器。
[0016]第一位置檢測裝置101和第二位置檢測裝置108應根據應用場合的精度要求、環境要求和可靠性要求等，採用雷射測距認址器1011、旋轉編碼器配齒型帶認址器1081、條碼帶認址器1012和光電認址器1082中的任意兩種以主輔組合的方式來分別實現。例如:本實施例中的第一位置檢測裝置101由雷射測距認址器1011和條碼帶認址器1012構成，第二位置檢測裝置108由旋轉編碼器配齒型帶認址器1081和光電認址器1082構成。除此之外，第一位置檢測裝置101還可由旋轉編碼器配齒型帶認址器1081和條碼帶認址器1012構成，第二位置檢測裝置108還可由雷射測距認址器1011和光電認址器1082構成。本實施例不具體限定第一位置檢測裝置101和第二位置檢測裝置108中的認址器類型，只要能夠滿足應用場合要求即可。進一步地，雷射測距認址器、旋轉編碼器配齒型帶認址器、條碼帶認址器和光電認址器分別與PLC102或ET接口模塊103電連接，例如:本實施例的雷射測距認址器1011和條碼帶認址器1012分別與PLC102電連接，旋轉編碼器配齒型帶認址器1081和光電認址器1082分別與ET接口模塊103電連接。本實施例中的雷射測距認址器1011和條碼帶認址器1012，用於檢測堆垛機行走X方向的位置信息，並將該位置信息發送給PLC102 ;本實施例中的旋轉編碼器配齒型帶認址器1081和光電認址器1082，用於檢測堆垛機升降Y方向的位置信息，並將該位置信息發送給ET接口模塊103。在實際應用中，雷射測距認址器可採用德國SICK公司的DME5000系列，條碼帶認址器可採用德國SICK公司的0LM100系列，旋轉編碼器配齒型帶認址器可採用Leine&Linde的521009和MAGEDYNE的T5，光電認址器可採用山武的SL30VB6。
[0017]通信裝置105應根據應用場合的通信質量要求，採用紅外通信模塊1051、滑觸線有線載波電路1052、滑觸線配導軌放大器移動通信電路1053和工業無線乙太網通信模塊1054中的任意兩種以主輔組合的方式來分別實現。例如:本實施例中通信裝置105由紅外通信模塊1051和滑觸線有線載波電路1052構成，如圖2所示。除此之外，通信裝置105還可由滑觸線配導軌放大器移動通信電路1053和工業無線乙太網通信模塊1054構成，如圖3所示。本實施例不具體限定通信裝置105中的通信協議類型及電路，只要能夠滿足應用場合要求即可。進一步地，紅外通信模塊、滑觸線有線載波電路、滑觸線配導軌放大器移動通信電路和工業無線乙太網通信模塊分別與PLC102電連接，用於實現堆垛機自動控制系統與堆垛機周邊設備及工業用計算機之間的信息交換。在實際應用中，滑觸線有線載波電路可採用美國Echelon公司的LonWorks,滑觸線配導軌放大器移動通信電路可採用德國西門子公司的滑觸線ProfiBus DP工業總線，工業無線乙太網通信模塊可採用德國西門子公司的S7-300，CP343-1IT乙太網通訊模塊。
[0018]PLC102用於對接收到的各種信息(包括X、Y方向的位置信息、安全信息、初始化設置信息、堆垛機運行狀態信息等)進行處理，並根據處理結果向驅動裝置104發出控制信號。
[0019]另外，為了實現參數的本地化設置及現場顯示功能，還可以在上述實施例中增加HMI觸控螢幕107，HMI觸控螢幕107與PLC102電連接，可以實現參數本地初始化設置，以及顯示各種運行狀態參數。
[0020]在具體生產實踐中，堆垛機三維位置信息包括行走X方向、升降Y方向和貨叉Z方向。本實施例在行走X方向上採用雷射測距認址器和條碼帶認址器進行認址，即在行走X方向上的認址以雷射測量為基準、條碼帶認址作為輔助校驗，進而解決了現有堆垛機行走X方向單一認址方式易造成定位錯誤的缺陷；同理，本實施例在升降Y方向上採用旋轉編碼器配齒型帶認址器和光電認址器進行認址，即在升降Y方向上的認址以旋轉編碼器配齒型帶認址器為基準，光電認址器作為輔助校驗，光電認址器安裝在堆垛機的立柱上，進而解決了現有堆垛機升降Y方向單一認址方式易造成定位錯誤的缺陷。現有的堆垛機控制系統在升降Y方向上僅使用旋轉編碼器配齒型帶認址器進行位置檢測(即僅使用一種認址方式)，在堆垛機速度提高後，如果貨叉偏離原定的層高，就有可能頂下託盤貨物或頂歪貨架橫梁，造成嚴重事故，而本實施例在現有旋轉編碼器配齒型帶認址器的基礎上，還增加了光電認址器，即增加了另一種位置檢測手段，從而提高了認址的準確度，確保了貨叉的層定位的可靠性。此外，本實施例中的通信裝置由可選的多種通信協議的功能模塊和電路構成，解決了現有堆垛機控制系統通信方式單一的問題。
[0021]本實用新型實施例通過採用主定位和輔助定位兩種不同的認址方式，即兩種不同的位置檢測方式，解決了現有堆垛機自動控制系統單一認址方式易造成定位錯誤的問題，提高了定位的準確度和可靠性，提高了設備的使用效率；同時本實用新型實施例還採用了可選的多種通信協議的通信方式，解決了現有堆垛機控制系統通信方式單一的問題，提高了堆垛機控制系統與周邊設備的通信傳輸效率，自動化程度高。
[0022]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種堆垛機自動控制系統，其特徵在於，包括第一位置檢測裝置、第二位置檢測裝置、PLC可編程控制器、ET接口模塊、驅動裝置和通信裝置；所述第一位置檢測裝置、ET接口模塊、驅動裝置和通信裝置分別與PLC電連接；所述第二位置檢測裝置與ET接口模塊電連接。
2.如權利要求1所述的堆垛機自動控制系統，其特徵在於，所述系統還包括HMI觸控螢幕，所述HMI觸控螢幕與PLC電連接。
3.如權利要求1或2所述的堆垛機自動控制系統，其特徵在於，所述第一位置檢測裝置、第二位置檢測裝置分別由雷射測距認址器、旋轉編碼器配齒型帶認址器、條碼帶認址器和光電認址器中的任意兩種構成；所述雷射測距認址器、旋轉編碼器配齒型帶認址器、條碼帶認址器和光電認址器分別與PLC或ET接口模塊電連接。
4.如權利要求1或2所述的堆垛機自動控制系統，其特徵在於，所述驅動裝置由帶編碼器測速反饋的交流異步電機與矢量型變頻器構成，所述交流異步電機與矢量型變頻器構成閉環調速裝置。
5.如權利要求1或2所述的堆垛機自動控制系統，其特徵在於，所述通信裝置由紅外通信模塊、滑觸線有線載波電路、滑觸線配導軌放大器移動通信電路和工業無線乙太網通信模塊中的任意兩種構成；所述紅外通信模塊、滑觸線有線載波電路、滑觸線配導軌放大器移動通信電路和工業無線乙太網通信模塊分別與PLC電連接。
【文檔編號】B65G57/00GK203450774SQ201320516301
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】陳志毅, 陳滌新 申請人:北京起重運輸機械設計研究院