CN107145149A - 一种桥式行车装置及其避让行走方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桥式行车装置，包括起重小车和避让行走控制系统，所述避让行走控制系统包括物流仓储调度单元、PLC控制器和绝对值编码器；所述绝对值编码器用于检测起重小车的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器；所述物流仓储调度单元用于规划所述起重小车的行走路线，并将规划好的行走路线发送给所述PLC控制器；所述PLC控制器指挥所述起重小车按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。本发明通过避让行走控制系统记录运行情况的数据，根据现场情况规划行车的运行路线，根据起止位置自动选择运行路径，使行车能开障碍物，能够快速，安全，准确地进行货物的吊装运行。

Description

一种桥式行车装置及其避让行走方法
技术领域
本发明涉及行车技术领域，具体涉及一种桥式行车装置及其避让行走方法。
背景技术
当前，全自动物流仓储桥式行车在市场上越来越常见，是现代工业领域比较常用的起重设备，是实现自动化无人操作起吊货物的最佳设备。自动化桥式行车具有结构设计合理，外形美观，结实耐磨，性能稳定，安全可靠等优点，它可以用在室内外的工矿企业、工厂、钢铁、化工、仓库、车间、料场、冶金、钢厂、码头、铁路交通、港口装卸、物流周转等领域，是很多企业进行工业生产中必不可少的起重工具。但是，全自动物流仓储行车的控制很简单，没有系统性的规划，为了避让货物等的障碍物，运行时起升机构把货物吊装到最高点时，行车的大车和小车才开始运行。这种运行的方式是依据传统经验制定的，虽然安全可靠，但没有合理的理论推导机制。因此，这种运行方式存在以下不足：(1)可执行度不高，仓库中的货物对吊装行走路径的影响考虑不充分；(2)行走的路径不一定是最优路径，没有对路径规划进行最优搜索，效率低。CN201320535397.5公开了一种带监控系统的桥式行车，与移动小车连接的操作室外顶面和移动小车上均设置有摄像头，摄像头拍摄到的画面传输给监控主机并在显示器上显示，在一定程度上解决了行车作业存在盲区的难题，起到一定的避让效果。然而，该方案过于机械化，依赖操作员的观察及控制，自动化程度不高，且不能精准、安全、有效地避让障碍物。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的之一是提供一种桥式行车装置，解决桥式行车在移动的过程中速度慢，效率低的问题，利用避让行走控制系统所规划的路线操作，使行车能避让货物等障碍物，能够快速，安全，精准地装卸货物。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种桥式行车装置，包括桥架结构、桥架运行机构和起重小车，其特征在于，所述桥式行车装置还包括避让行走控制系统，所述避让行走控制系统包括物流仓储调度单元、PLC控制器和绝对值编码器；
所述绝对值编码器用于检测起重小车的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器；所述物流仓储调度单元用于规划所述起重小车的行走路线，并将规划好的行走路线发送给所述PLC控制器；所述PLC控制器指挥所述起重小车按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。
优选地，所述避让行走控制系统还包括超声波防撞装置，当所述超声波防撞装置检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述PLC控制器将启动停车程序。
优选地，所述避让行走控制系统还包括电机变频器，分别是X轴电机变频器、Y轴电机变频器和Z轴电机变频器，所述绝对值编码器检测到的起重小车的所述绝对值位置反馈至所述电机变频器，从而实现对所述起重小车的精确控制。
优选地，所述物流仓储调度单元为一工控机，所述工控机通过标准串口或以太网与所述PLC控制器之间进行双向通讯。
优选地，所述工控机根据输入的货物信息来规划所述行走路线，所述货物信息至少包括货物尺寸大小、高度和货物出库与入库的位置坐标和堆高的层数。
优选地，所述避让行走控制系统还包括触摸屏，所述触摸屏可用于向所述工控机输入所述货物信息。
优选地，所述避让行走控制系统还包括报警模块，当所述超声波防撞装置检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述报警模块将会发出报警信号。所述极限距离可根据实际需要进行设定。
本发明的目的之二是提供一种桥式行车装置的避让行走方法，所述桥式行车装置包括起重小车和避让行走控制系统，所述避让行走方法包括以下步骤：
(1)拟调动货物参数初始化，将拟调动货物的货物信息输入到所述避让行走控制系统中的物流仓储调度单元，所述货物信息至少包括货物尺寸大小、高度和货物出库与入库的位置坐标和堆高的层数；
(2)根据步骤(1)中的所述货物信息，所述物流仓储调度单元根据仓库内各区域现有货物的位置、大小和高度信息规划所述起重小车的行走路线；
(3)所述物流仓储调度单元将规划好的行走路线发送给所述避让行走控制系统中的PLC控制器；所述避让行走控制系统中的绝对值编码器用于检测起重小车的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器；
(4)所述PLC控制器指挥所述起重小车按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。
优选地，所述避让行走控制系统还包括超声波防撞装置，当所述超声波防撞装置检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述PLC控制器将启动停车程序。
优选地，所述避让行走控制系统还包括电机变频器，分别是X轴电机变频器、Y轴电机变频器和Z轴电机变频器，所述绝对值编码器检测到的起重小车的所述绝对值位置反馈至所述电机变频器，从而实现对所述起重小车的精确控制。
相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：本发明通过避让行走控制系统记录运行情况的数据，根据现场情况规划行车的运行路线，并存储在数据库中，行车自动运行时，根据起止位置自动选择运行路径，使行车能开障碍物，能够快速，安全，准确地进行货物的吊装运行。
附图说明
图1为本发明公开的桥式行车装置构成示意图。
图2为本发明公开的桥式行车装置运行过程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
实施例1
参考图1-2，本实施例公开了一种桥式行车装置，包括桥架结构15、桥架运行机构和起重小车16，所述桥式行车装置还包括避让行走控制系统，所述避让行走控制系统包括物流仓储调度单元5、PLC控制器1和绝对值编码器(10,12,14)；所述绝对值编码器(10,12,14)用于检测起重小车16的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器1；所述物流仓储调度单元5用于规划所述起重小车16的行走路线，并将规划好的行走路线发送给所述PLC控制器；所述PLC控制器1指挥所述起重小车16按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。所述物流仓储调度单元5是整个系统的核心，用来控制全自动物流仓储桥式行车出入库，记录货物装卸的情况，每个仓库的工位货物的数量，指挥行车的行走方式，是否合理，安全，可靠。所述PLC控制器1接收来自所述物流仓储调度单元5的指令，用来控制行车的运行，采集行车运行的数据。
优选地，所述物流仓储调度单元5为一工控机，所述工控机通过标准串口或以太网与所述PLC控制器1之间进行双向通讯。所述工控机的作用是收集和记录仓库出入库的信息，可包括拟调动货物的种类、尺寸大小、货物在在仓库的位置(坐标点和层数)等。所述工控机根据输入的货物信息来规划所述行走路线，所述货物信息至少包括货物尺寸大小、高度和货物出库与入库的位置坐标和堆高的层数。
实施例2
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。优选地，所述避让行走控制系统还包括超声波防撞装置4，当所述超声波防撞装置4检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述PLC控制器1将启动停车程序。上述极限距离可由技术人员根据实际需要进行相应设定或调整。所述的超声波防撞装置4，是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。所述超声波防撞装置4的作用是检测行车吊装的货物与已入库的货物或障碍物的距离，起到安全检测的作用。
优选地，所述避让行走控制系统还包括电机变频器，分别是X轴电机变频器6、Y轴电机变频器7和Z轴电机变频器8，所述绝对值编码器(10,12,14)检测到的起重小车16的所述绝对值位置反馈至所述电机变频器，从而实现对所述起重小车16的精确控制。
实施例3
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。优选地，所述避让行走控制系统还包括触摸屏3，所述触摸屏3可用于向所述工控机输入所述货物信息。优选地，所述避让行走控制系统还包括报警模块，当所述超声波防撞装置4检测到所述起重小车16与障碍物的距离小于极限距离时，所述报警模块将会发出报警信号。
优选地，所述避让行走控制系统还包括操作手柄2和激光测距仪。
实施例4
该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。本实施例公开了一种桥式行车装置的避让行走方法，所述桥式行车装置包括起重小车16和避让行走控制系统，所述避让行走方法包括以下步骤：
(1)拟调动货物参数初始化，将拟调动货物的货物信息输入到所述避让行走控制系统中的物流仓储调度单元5，所述货物信息至少包括货物尺寸大小、高度和货物出库与入库的位置坐标和堆高的层数；
(2)根据步骤(1)中的所述货物信息，所述物流仓储调度单元5根据仓库内各区域现有货物的位置、大小和高度信息规划所述起重小车的行走路线；
(3)所述物流仓储调度单元5将规划好的行走路线发送给所述避让行走控制系统中的PLC控制器1；所述避让行走控制系统中的绝对值编码器(10,12,14)用于检测起重小车16的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器1；
(4)所述PLC控制器1指挥所述起重小车16按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。
优选地，所述避让行走控制系统还包括超声波防撞装置4，当所述超声波防撞装置4检测到所述起重小车16与障碍物的距离小于极限距离时，所述PLC控制器1将启动停车程序。
优选地，所述避让行走控制系统还包括电机变频器，分别是X轴电机变频器6、Y轴电机变频器7和Z轴电机变频器8，所述绝对值编码器(10,12,14)检测到的起重小车16的所述绝对值位置反馈至所述电机变频器，从而实现对所述起重小车16的精确控制。
参见图2，本实施例展示了所述避让行走过程的示意图，拟调动货物为400，其初始位置为100，目标位置为300，仓库内现有货物(即障碍物)为500，则所述避让行走控制系统可规划最优的行走路线200，精准、快速地避开现有货物500，而不必先控制所述起重小车16将货物400吊到最高点再运行，大大提高了工作效率、又节约了电能消耗。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种桥式行车装置，包括桥架结构、桥架运行机构和起重小车，其特征在于，所述桥式行车装置还包括避让行走控制系统，所述避让行走控制系统包括物流仓储调度单元、PLC控制器和绝对值编码器；
所述绝对值编码器用于检测起重小车的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器；所述物流仓储调度单元用于规划所述起重小车的行走路线，并将规划好的行走路线发送给所述PLC控制器；所述PLC控制器指挥所述起重小车按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。
2.一种根据权利要求1所述的桥式行车装置，其特征在于，所述避让行走控制系统还包括超声波防撞装置，当所述超声波防撞装置检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述PLC控制器将启动停车程序。
3.一种根据权利要求1所述的桥式行车装置，其特征在于，所述避让行走控制系统还包括电机变频器，分别是X轴电机变频器、Y轴电机变频器和Z轴电机变频器，所述绝对值编码器检测到的起重小车的所述绝对值位置反馈至所述电机变频器，从而实现对所述起重小车的精确控制。
4.一种根据权利要求1所述的桥式行车装置，其特征在于，所述物流仓储调度单元为一工控机，所述工控机通过标准串口或以太网与所述PLC控制器之间进行双向通讯。
5.一种根据权利要求4所述的桥式行车装置，其特征在于，所述工控机根据输入的货物信息来规划所述行走路线，所述货物信息至少包括货物尺寸大小、高度和货物出库与入库的位置坐标和堆高的层数。
6.一种根据权利要求5所述的桥式行车装置，其特征在于，所述避让行走控制系统还包括触摸屏，所述触摸屏可用于向所述工控机输入所述货物信息。
7.一种根据权利要求2所述的桥式行车装置，其特征在于，所述避让行走控制系统还包括报警模块，当所述超声波防撞装置检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述报警模块将会发出报警信号。
8.一种桥式行车装置的避让行走方法，所述桥式行车装置包括起重小车和避让行走控制系统，所述避让行走方法包括以下步骤：
(1)拟调动货物参数初始化，将拟调动货物的货物信息输入到所述避让行走控制系统中的物流仓储调度单元，所述货物信息至少包括货物尺寸大小、高度和货物出库与入库的位置坐标和堆高的层数；
(2)根据步骤(1)中的所述货物信息，所述物流仓储调度单元根据仓库内各区域现有货物的位置、大小和高度信息规划所述起重小车的行走路线；
(3)所述物流仓储调度单元将规划好的行走路线发送给所述避让行走控制系统中的PLC控制器；所述避让行走控制系统中的绝对值编码器用于检测起重小车的绝对值位置，并将所述绝对值位置发送给所述PLC控制器；
(4)所述PLC控制器指挥所述起重小车按规划好的行走路线运行，从而避开障碍物。
9.一种根据权利要求8所述的避让行走方法，其特征在于，所述避让行走控制系统还包括超声波防撞装置，当所述超声波防撞装置检测到所述起重小车与障碍物的距离小于极限距离时，所述PLC控制器将启动停车程序。
10.一种根据权利要求8所述的避让行走方法，其特征在于，所述避让行走控制系统还包括电机变频器，分别是X轴电机变频器、Y轴电机变频器和Z轴电机变频器，所述绝对值编码器检测到的起重小车的所述绝对值位置反馈至所述电机变频器，从而实现对所述起重小车的精确控制。
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