CN104229370B - 一种具有转向功能的轨道穿梭车的定位装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有转向功能的轨道穿梭车的定位装置及定位方法，旨在提供一种具有转向功能的轨道穿梭车定位装置及定位方法。它不仅能够使具有转向功能的轨道穿梭车在前进和后退中提高定位精度，还能确保穿梭车转向时准确进入轨道。本发明的定位装置包括设置于穿梭车四个侧面上的多个传感器、用于检测驱动穿梭车轮子位置的绝对位置编码器、控制穿梭车驱动电机的电机控制器以及运行控制算法的控制计算机；所述电机控制器、穿梭车驱动电机以及绝对位置编码器构成电机控制系统；所述控制计算机与传感器、绝对位置编码器、电机控制器电连接，所述控制计算机根据传感器、绝对位置编码器输入的数据进行计算后，对穿梭车驱动电机进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及自动化仓库轨道穿梭车技术领域，尤其是涉及一种具有转向功能的轨道穿梭车的定位装置及定位方法。
背景技术
随着企业现代化生产规模的不断扩大和深化，柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对仓储物流系统提出更高的要求，一种具有转向功能的自动化仓库轨道穿梭车聚焦于自动化仓储管理系统的多任务融合应用，能够完美实现不同层、不同巷道间货物存取、搬运、放置等多种任务，同时结合识别技术，实现自动化识别、分类管理等功能。为自动化存储系统注入了全新的概念，以更强大的操作能力而比传统的存储方式更能充分和弹性地利用空间。在仓储管理系统、柔性化生产线将有着广泛的应用前景及优势。
但具有转向功能的轨道穿梭车的定位精度要求非常高，目前的穿梭车不具有转向功能，定位方式有条形码、测距，这些定位精度不高。由于穿梭车的本身和所载货物的重量较大，具有很大的惯性，这些定位方式不能满足转向穿梭车的要求。如何才能保证穿梭车行的定位精度及转向后顺利进入转向后行驶的巷道是目前亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种具有转向功能的轨道穿梭车定位装置及定位方法。它不仅能够使具有转向功能的轨道穿梭车在前进和后退中提高定位精度，还能确保穿梭车转向时准确进入轨道，从而实现了同一轨道平面内四个方向的运动。
为了解决上述技术问题，本发明的定位装置是通过以下技术方案实现的：一种具有转向功能的轨道穿梭车的定位装置，包括设置于穿梭车四个侧面上的多个传感器、用于检测驱动穿梭车轮子位置的绝对位置编码器、控制穿梭车驱动电机的电机控制器以及运行控制算法的控制计算机；所述电机控制器、穿梭车驱动电机以及绝对位置编码器构成电机控制系统；所述控制计算机与传感器、绝对位置编码器、电机控制器电连接，所述控制计算机根据传感器、绝对位置编码器输入的数据进行计算后，对穿梭车驱动电机进行控制。
优选的是，所述穿梭车的四个侧面各设置有两个传感器且传感器位置分别与轨道缺口的两侧一一对应。
本发明的定位方法是通过以下技术方案实现的：一种具有转向功能的轨道穿梭车的定位方法，其包括：
步骤S1：穿梭车X方向或者Y方向的方向检测，并选择相应方向用于定位的传感器；
步骤S2：通过中断方式，当穿梭车经过轨道缺口时，实施捕获穿梭车同一侧前后传感器与轨道翻边缺口的上升沿信号，启动采集行驶电机绝对位置编码器值；
步骤S3：当上升沿信号到来时，及时发送0转速指令给行驶驱动电机控制器；
步骤S4：当传感器检测到穿梭车停稳后，采集此时行驶电机编码器值，计算前后两次采集到的差值；
步骤S5：将差值和此时传感器的信号同时送入控制算法中，输出相应的速度、控制穿梭车向相应方向行驶，调整穿梭车的位置，差值小于设定值，发送停止指令。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明有效解决穿梭车停止过程中由于穿梭车和货物重量较大，惯性等因素造成的停位精度不高的问题，同时为轨道穿梭车提供了一种新的定位装置和方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明定位装置是结构框图。
图2是轨道穿梭车传感器布置图。
图3是轨道穿梭车轨道结构的部分示意图。
图4是轨道穿梭车轨道转向位置处的部分结构示意图。
图5是本发明定位方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的穿梭车定位系统包括X向用于定位的传感器1、2、3、4，Y向用于定位的传感器5、6、7、8，电机控制系统9和控制计算机10。所述的电机控制系统9包括穿梭车驱动电机、电机控制器和绝对位置编码器。
所述X向用于定位的传感器1、2安装在穿梭车X向的一侧，传感器3、4安装在穿梭车X向的另一侧。所述Y向用于定位的传感器5、6安装在穿梭车Y向的同一侧，传感器7、8安装在穿梭车Y向的另一侧，其传感器布置示意图如图2所示。
如图3和图4所示，穿梭车运行的轨道图，主要包括穿梭车运行的轨道面21、轨道翻边22和翻边定位缺口23及其相应的防撞挡板24。所述的定位缺口位置与穿梭车用于定位的传感器位置相一致。
如图5所示，一种轨道穿梭车定位方法，其包括：
步骤S1：穿梭车X方向或者Y方向的方向检测，并选择相应方向用于定位的传感器；
所述步骤S1中，检测穿梭车轮子方向，通过穿梭车上的轮子转向角度接近开关实现，通过读取当时接近开关的值，输入控制计算机，判断穿梭车的轮子方向，根据轮子方向决定在行驶过程中和停车时使用的传感器。
步骤S2：通过中断方式，当穿梭车经过轨道缺口时，实施捕获穿梭车同一侧前后传感器与轨道翻边缺口的上升沿信号，启动采集行驶电机绝对位置编码器值；
所述步骤S2中，在控制计算机中设置端口的中断类型为上升沿中断方式，配合所述图3中的轨道及轨道翻边缺口，当穿梭车经过缺口时，实施捕获穿梭车同一侧前后两个传感器的上升沿信号，同时控制计算机启动采集行驶电机绝对位置编码器的值，记为S1。
步骤S3：当上升沿信号到来时，及时发送0转速指令给行驶驱动电机控制器；
所述步骤S3中，当上升沿信号到来时，及时向行驶电机控制器发送转速0，使穿梭车的运动速度为0。
步骤S4：当传感器检测到穿梭车停稳后，采集此时行驶电机编码器值，计算前后两次采集到的差值；
所述步骤S4中，当传感器检测到穿梭车停稳后，及时采集行驶电机编码器的值，记为S2，计算发送电机0转速指令和停稳后的差值。
步骤S5：将差值和此时传感器的信号同时送入控制算法中，输出相应的速度、控制穿梭车向相应方向行驶，调整穿梭车的位置，直到其差值小于设定值，发送停止指令。
所述步骤S5：将所述步骤S4中的差值，和此时传感器的信号输入控制计算机中，所述的控制算法主要实现穿梭车的停止前运行的方向和需要调整的穿梭车的方向，电机速度的输出，从而控制电机控制器实现穿梭车的位置调整，同时判断差值是否小于设定值，如果满足，退出循环；如果不满足，重复步骤S2—S5，进行下一次的穿梭车停位调整。从而实现穿梭车的高精度定位。
本发明有效解决穿梭车停止过程中由于穿梭车和货物重量较大，惯性等因素造成的停位精度不高的问题，同时为轨道穿梭车提供了一种新的定位装置和方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种具有转向功能的轨道穿梭车的定位方法，其特征在于包括：
步骤S1：穿梭车X方向或者Y方向的方向检测，并选择相应方向用于定位的传感器；
步骤S2：通过中断方式，当穿梭车经过轨道缺口时，实施捕获穿梭车同一侧前后传感器与轨道翻边缺口的上升沿信号，启动采集行驶电机绝对位置编码器值；
步骤S3：当上升沿信号到来时，及时发送0转速指令给行驶驱动电机控制器；
步骤S4：当传感器检测到穿梭车停稳后，采集此时行驶电机编码器值，计算前后两次采集到的差值；
步骤S5：将差值和此时传感器的信号同时送入控制算法中，输出相应的速度、控制穿梭车向相应方向行驶，调整穿梭车的位置，差值小于设定值，发送停止指令。
2.根据权利要求1所述具有转向功能的轨道穿梭车的定位方法，其特征在于：所述的穿梭车四个侧面上的多个传感器、用于检测驱动穿梭车轮子位置的绝对位置编码器、控制穿梭车驱动电机的电机控制器以及运行控制算法的控制计算机；所述电机控制器、穿梭车驱动电机以及绝对位置编码器构成电机控制系统；所述控制计算机与传感器、绝对位置编码器、电机控制器电连接，所述控制计算机根据传感器、绝对位置编码器输入的数据进行计算后，对穿梭车驱动电机进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的具有转向功能的轨道穿梭车的定位方法，其特征在于：其中所述穿梭车的四个侧面各设置有两个传感器，且传感器位置分别与轨道缺口的两侧一一对应。
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