CN104495628B - 一种自动起重装车系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动起重装车系统，包括起重行车、行车控制系统，行车控制系统用于对起重行车的控制。所述起重行车包括主梁、大车、小车、起升机构、吊具，所述主梁两端通过大车与安装导轨安装，起升机构通过小车与主梁安装，起升机构的钢丝拉绳连接吊具，所述吊具为旋转结构，包括导杆、吊钩，所述导杆与吊钩转动安装。本发明相比现有技术所具有的有点：本发明基于PLC构建一套严密的行车控制系统，实现装车的整套自动化流程，全程自动化控制，解放了劳动力。

Description

一种自动起重装车系统及其控制方法

技术领域

本发明用于为运输货车自动装载具有相对固定外形的货物，具体涉及一种自动起重装车系统及其控制方法。

背景技术

目前的在仓储物流也中，货物的装卸通常采用人工、叉车或起重机等相关人员和设备。人工装车存在装车灵活、调整方便，但是也存在劳动强度大、装车效率低、生产和管理成本高等等缺点；采用叉车装货时，装车相对灵活，但是对仓库空间及装货场地要求较大，货物高度有较大限制，无法装载比较重的货物。起重机相比叉车具有吊装载重大、效率高、成本低，因此使用较为普遍。但是普通的起重机在给货车装货时需要人工进行操作，人工操作起重机时由于位置、距离、空间、视线等影响，造成货物装载时速度慢、摆动大、精度差、容易碰撞、效率较低等特点；

发明内容

本发明的目的在于设计一种自动化程度较高，运行安全可靠，可实现对具有固定外形货物自动装货的一种自动起重装车系统及其控制方法。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种自动起重装车系统，包括起重行车、行车控制系统，行车控制系统用于对起重行车的控制。所述起重行车包括主梁、大车、小车、起升机构、吊具，所述主梁两端通过大车与安装导轨安装，起升机构通过小车与主梁安装，起升机构的钢丝拉绳连接吊具，所述吊具为旋转结构，包括导杆、吊钩，所述导杆与吊钩转动安装。

所述行车控制系统包括PLC、高度绝对值编码器、小车激光条码传感器、大车激光条码传感器、吊具角度编码器、检测系统。

所述高度绝对值编码器安装在小车的起升减速机的低速转轴上，高度绝对值编码器根据低速转轴转动的圈数从而将测得的高度信息传送至PLC。

所述小车激光条码传感器安装在小车上，条码带安装在主梁，小车激光条码传感器与条码带相对应，小车激光条码传感器采集的位置信号传送至PLC。

所述大车激光条码传感器安装在大车上，条码带安装在安装导轨上，大车激光条码传感器与条码带相对应，大车激光条码传感器采集的位置信号传送至PLC。

所述检测系统包括激光扫描仪和工控机，激光扫描仪安装在吊具上，将扫描数据发送至工控机，由工控机建立三维模型计算货车停靠位置、货车信息、货车装货状态、堆垛货物信息，经计算后工控机向PLC发出操作指令，PLC根据接收的信息向大车、小车、起升机构、吊具发出运行指令。

所述吊具角度编码器安装在吊钩和导杆的连接处，检测吊具的旋转角度并反馈至PLC，装、卸货时可根据需要将吊具按需要的角度进行旋转。

本发明所述大车、小车、起升机构分别连接变频驱动器。

本发明还包括起升增量型编码器，所述起升增量型编码器安装在起升电机尾部，起升增量型编码器和电机转子连接，用于起升变频器实施获取电动机的运行状态，实现闭环控制。

本发明还包括小车增量型编码器，所述小车增量型编码器安装在小车电机尾部，小车增量型编码器和电机转子连接，用于小车变频器实施获取电动机的运行状态，实现闭环控制。

本发明还包括大车增量型编码器，所述大车增量型编码器安装在大车电机尾部，大车增量型编码器和电机转子连接，用于大车变频器实施获取电动机的运行状态，实现闭环控制。

一种自动起重装车系统的控制方法，包括如下步骤：在地面划定停车区，激光扫描仪依靠小车激光条码传感器和大车激光条码传感器找寻定位货车所处坐标，激光扫描仪扫描货车，检测货车停车信息，检测货车在停车区的停放是否符合装车要求，如不符合要求重新停放，再次检测是否符合要求；如符合要求再测定货车车厢尺寸信息，并将上述信息传送至工控机，经工控机处理后输出信号传送至PLC；

激光扫描仪依靠小车激光条码传感器和大车激光条码传感器定位移动至货物上空，检测堆垛货物齐整情况、外形尺寸，将检测信息传送至工控机，经工控机核实，如检测符合要求等待装货；如不符合要求，以检测反应的数据为依据，吊具启动工作，修正堆垛货物偏斜；

开始装货作业，吊具夹取货物，提升并移动至货车车厢，依次叠齐，来回反复装货。

本发明相比现有技术所具有的优点：本发明基于PLC构建一套严密的行车控制系统，实现装车的整套自动化流程，全程自动化控制，解放了劳动力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的另一视角结构示意图。

图3是本发明所述行车控制系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

参见图1至图3，一种自动起重装车系统，包括起重行车、行车控制系统，行车控制系统用于对起重行车的控制。所述起重行车包括主梁1、大车2、小车3、起升机构4、吊具5，所述主梁1两端通过大车2与安装导轨6安装，起升机构4通过小车3与主梁1安装，起升机构4的钢丝拉绳连接吊具5，所述吊具5为旋转结构，包括导杆51、吊钩52，所述导杆51与吊钩52转动安装。

所述行车控制系统包括PLC、高度绝对值编码器、小车激光条码传感器22、大车激光条码传感器、吊具角度编码器、检测系统。

所述高度绝对值编码器安装在小车的起升减速机的低速转轴上，高度绝对值编码器根据低速转轴转动的圈数从而将测得的高度信息传送至PLC。

所述小车激光条码传感器安装在小车3上，条码带安装在主梁1，小车激光条码传感器与条码带相对应，小车激光条码传感器采集的位置信号传送至PLC。

所述大车激光条码传感器安装在大车2上，条码带安装在安装导轨6上，大车激光条码传感器与条码带相对应，大车激光条码传感器采集的位置信号传送至PLC。

所述检测系统包括激光扫描仪7和工控机，激光扫描仪7安装在吊具5上，将扫描数据发送至工控机，由工控机建立三维模型计算货车停靠位置、货车信息、货车装货状态、堆垛货物信息，经计算后工控机向PLC发出操作指令，PLC根据接收的信息向大车2、小车3、起升机构4、吊具5发出运行指令。

所述吊具角度编码器安装在吊钩52和导杆51的连接处，用于检测吊具的旋转角度并反馈至PLC，装、卸货时可根据需要，将吊具按需要的角度进行旋转。

本发明所述大车2、小车3、起升机构4分别连接变频驱动器。

本发明还包括起升增量型编码器，所述起升增量型编码器安装在起升电机尾部，起升增量型编码器和电机转子连接，用于起升变频器实施获取电动机的运行状态，达到闭环控制的目的。

本发明还包括小车增量型编码器，所述小车增量型编码器安装在小车电机尾部，小车增量型编码器和电机转子连接，用于小车变频器实施获取电动机的运行状态，达到闭环控制的目的。

本发明还包括大车增量型编码器，所述大车增量型编码器安装在大车电机尾部，大车增量型编码器和电机转子连接，用于大车变频器实施获取电动机的运行状态，达到闭环控制的目的。

本发明所述一种自动起重装车系统的控制方法，包括如下步骤：在地面划定停车区A，激光扫描仪7依靠小车激光条码传感器和大车激光条码传感器找寻定位货车所处坐标，激光扫描仪7扫描货车B，检测货车停车信息，检测货车在停车区的停放是否符合装车要求，如不符合要求重新停放，再次检测是否符合要求；如符合要求再测定货车车厢尺寸信息，并将上述信息传送至工控机，经工控机处理后输出信号传送至PLC。

激光扫描仪7依靠小车激光条码传感器和大车激光条码传感器定位移动至货物上空，检测堆垛货物C齐整情况、外形尺寸，将检测信息传送至工控机，经工控机核实，如检测符合要求等待装货；如不符合要求，以检测反应的数据为依据，吊具启动工作，修正堆垛货物C偏斜。

开始装货作业，吊具5夹取货物，提升并移动至货车车厢，依次叠齐，来回反复装货。

本发明所述激光条码传感器为现有技术，测量范围可达10km，高重复精度达1mm，可调分辨率，低至0.1mm，运行速度可达10m/s。

Claims (6)

1.一种自动起重装车系统，包括起重行车、行车控制系统，行车控制系统用于对起重行车的控制，所述起重行车包括主梁、大车、小车、起升机构、吊具，所述主梁两端通过大车与安装导轨安装，起升机构通过小车与主梁安装，起升机构的钢丝拉绳连接吊具，其特征是：所述吊具为旋转结构，包括导杆、吊钩，所述导杆与吊钩转动安装；所述行车控制系统包括PLC、高度绝对值编码器、小车激光条码传感器、大车激光条码传感器、吊具角度编码器、检测系统；所述高度绝对值编码器安装在小车的起升减速机的低速转轴上，高度绝对值编码器根据低速转轴转动的圈数从而将测得的高度信息传送至PLC；所述小车激光条码传感器安装在小车上，条码带安装在主梁，小车激光条码传感器与条码带相对应，小车激光条码传感器采集的位置信号传送至PLC；所述大车激光条码传感器安装在大车上，条码带安装在安装导轨上，大车激光条码传感器与条码带相对应，大车激光条码传感器采集的位置信号传送至PLC；所述检测系统包括激光扫描仪和工控机，激光扫描仪安装在吊具上，将扫描数据发送至工控机，由工控机建立三维模型计算货车停靠位置、货车信息、货车装货状态、堆垛货物信息，经计算后工控机向PLC发出操作指令，PLC根据接收的信息向大车、小车、起升机构、吊具发出运行指令；所述吊具角度编码器安装在吊钩和导杆的连接处，检测吊具的旋转角度并反馈至PLC，装、卸货时可根据需要将吊具按需要的角度进行旋转。

2.根据权利要求1所述的一种自动起重装车系统，其特征是：所述大车、小车、起升机构分别连接变频驱动器。

3.根据权利要求1所述的一种自动起重装车系统，其特征是：还包括起升增量型编码器，所述起升增量型编码器安装在起升电机尾部，起升增量型编码器和电机转子连接，用于起升变频器实施获取电动机的运行状态，实现闭环控制。

4.根据权利要求1所述的一种自动起重装车系统，其特征是：还包括小车增量型编码器，所述小车增量型编码器安装在小车电机尾部，小车增量型编码器和电机转子连接，用于小车变频器实施获取电动机的运行状态，实现闭环控制。

5.根据权利要求1所述的一种自动起重装车系统，其特征是：还包括大车增量型编码器，所述大车增量型编码器安装在大车电机尾部，大车增量型编码器和电机转子连接，用于大车变频器实施获取电动机的运行状态，实现闭环控制。

6.一种自动起重装车系统的控制方法，其特征是包括如下步骤：在地面划定停车区，激光扫描仪依靠小车激光条码传感器和大车激光条码传感器找寻定位货车所处坐标，激光扫描仪扫描货车，检测货车停车信息，检测货车在停车区的停放是否符合装车要求，如不符合要求重新停放，再次检测是否符合要求；如符合要求再测定货车车厢尺寸信息，并将上述信息传送至工控机，经工控机处理后输出信号传送至PLC；激光扫描仪依靠小车激光条码传感器和大车激光条码传感器定位移动至货物上空，检测堆垛货物齐整情况、外形尺寸，将检测信息传送至工控机，经工控机核实，如检测符合要求等待装货；如不符合要求，以检测反应的数据为依据，吊具启动工作，修正堆垛货物偏斜；开始装货作业，吊具夹取货物，提升并移动至货车车厢，依次叠齐，来回反复装货。