CN109292684B - 三向前移式属具叉车的控制方法以及控制装置 - Google Patents

Abstract

三向前移式属具叉车适包括：叉车车体，NDC系统控制器，动作电磁阀，动作油泵电机，门架，侧向移动板，伸展臂，货叉旋转机构，货叉顶升液缸，货叉接近开关，货叉，通过多线性同步工作，通过三向前移式属具叉车的控制方法，能够有效的提升货叉在运行过程中的工作效率，通过对货叉运动过程中的运动控制，可以有效提升货叉的运动精度与缩短运动时间，通过对旋转电机的设定可以有效的避免旋转电机需要占用独立运行段落从而避免了旋转与其他动作不能同时进行。

Description

三向前移式属具叉车的控制方法以及控制装置

技术领域

本发明涉及叉车属具控制方法，具体涉及三向前移式属具叉车的控制方法。

背景技术

AGV叉车包含托盘叉车式AGV，宽脚堆高式叉车AGV，无脚堆高式叉车AGV。用于堆栈托盘类货物的物流周转，由液压升降系统、差速驱动系统、PLC控制系统、导引系统、通信系统、警示系统、操作系统和动力电源组成，是集液压升降和PLC控制的可编程无线调度的自动导引小车；本产品采用电磁感应作为导航方式辅助RFID识别可运行于复杂路径、多站点可靠循迹；主驱动采用自主研发的差动伺服电机驱动，配置高精度角度转向舵机，使整车运行响应迅速定位精准；独立液压升降系统辅助高精度位移传感器使叉车可在其升降在行程内任意位置停靠，大大提高装载柔性化和举升的位置精度。车间物料配送，减少车间过道作业人员，打造绿色化工厂。工厂仓库码垛，使仓储更加规范有序，充分提高空间利用率及运输效率。叉车运载能力强可以直接叉取物料托盘进行运输，转弯时自动减速且有自动识别障碍物并及时停止等功能，行走安全可靠；主要用于生产线上的原材料配送及半成品、成品的运输和工厂仓库码垛等；在工业生产中能代替人做某些单调、频繁、劳动强度大且重复长时间作业或是危险、恶劣环境下的作业。

公开号为CN104442452B的发明专利于2017年4月5日公开了一种无人驾驶电动无轨三向堆垛叉车，具有车体和设于车体外侧的动力源，所述车体前端设有工作装置且工作装置上设有三向堆垛机头，所述车体驾驶室内设有控制单台无人驾驶车辆运行的车辆控制器PLC ,所述车体顶平面左端设有车辆以太网无线信号接收器，所述车辆控制器PLC与车辆以太网无线信号接收器连接并进行数据通信，所述车辆控制器PLC与设于车体上的监测、检测、显示、驱动和控制车体运行状态的机构总成连接实现车体的自动化装卸。该发明结构设计简单紧凑，便于制造、安装和调试，充分考虑安全防护功能；叉车实现全自动无人驾驶控制和信息采集，电气设计可靠，对象过载特性良好；自动导航系统精度高，无需铺设轨道，运行稳定。

但是其不足之处是没有对叉车的重心进行监控，也没有适用性自运行的控制方法。

发明内容

本发明是针对现有无人叉车的三向前移式属具控制提出了一种完整流程的控制方法以及配套的控制装置。

三向前移式属具叉车的控制方法，包括

M1，服务器向叉车发送取货指令，叉车检测货叉是否携带货物，携带货物则向服务器返回更换叉车指令；

M2，叉车向服务器获取目标货架位置，并向目标巷道行驶；

M3，叉车进入目标货架所在巷道，三向前移式属具调整货叉使得货叉对准目标货架中标记的货盒；

M4，三向前移式属具调整货叉插入货盒下方，并检测是否触发接近开关，触发接近开关则调整三向前移式属具立即停止当前动作，货叉后倾并复位；

M5，货叉后倾，三向前移式属具复位；

M6，叉车向服务器获取目标运输位置，并向目标位置行驶；

M7，抵达目标运输位置，三向前移式属具调整货叉携带货盒放入目标运输位置的货盒安置点；

M8，三向前移式属具复位，并跳转至步骤M1。

作为优选，所述的步骤M3包括以下子步骤：

A1，叉车行驶入巷道，同时门架通过阀泵协调供液方式抬升侧向移动板至目标货架中货盒所在高度；

A2，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂远离目标货架；

A3，有货叉旋转机构通过阀泵协调供液方式调节货叉对准目标货架；

A4，叉车抵达指定位置时，若A2，A3还未完成则等待A2，A3完成。

旋转抬升的同步工作能够加快工作过程，与传统的一步一个动作不同，多步骤协调同步多线程同时工作，能够有效的提升工作效率，同时由于油泵电机的输出功率限制可能会出现部分动作先完成，部分动作后续完成，这时候更加能体现充分协调多步骤同步的重要性。

作为优选，所述的步骤M4包括以下子步骤：

B5，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂携带货叉插入货盒下方；

B6，检测是否触发接近开关，触发接近开关则跳转步骤B8；

B7，货叉完全插入货盒底部，完成此步骤；

B8，停止侧向移动板供液，并向服务器返回侧向移动板移动值，完成此步骤。

由于货叉底部设置的接近式开关使得货叉能够除了检测前方是否会撞到货柜或货柜内壁之外，还可以做到判断货叉在抬升过程中抬升了多少的进而判断货盒内物品重量变化。

作为优选，所述的步骤M5包括以下子步骤：

A6，货叉顶升液缸使得货叉后倾；

A7，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂远离目标货叉；

A8，货叉旋转机构通过阀泵协调供液方式调整货叉方向为叉车行驶方向；

A9，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂回复至初始位置；

A10，门架通过阀泵协调供液方式下降侧向移动板至初始高度。

作为优选，所述的步骤M7包括以下子步骤：

C11，检测目标运输位置是否与货叉初始高度相同，相同则跳转至步骤C13；

C12，门架通过阀泵协调供液方式抬升侧向移动板至检测目标运输位置高度；

C13，叉车前行，使得货叉携带货盒抵达目标运输位置；

C14，货叉顶升液缸使得货叉复位；

C15，货叉倒车，使货盒存放在目标运输位置，并完成此步骤。

作为优选，所述的阀泵协调供液方式包括以下子步骤：

D1，获取动作所需供液量

D2，打开对应动作电磁阀至三分之一开合大小；

D3，打开对应动作油泵电机，并计算累计当前动作中累计供液量；

D4，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的五分之一时，打开对应动作电磁阀至三分之二开合大小；

D5，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的三分之一时，打开对应动作电磁阀至完全打开；

D6，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的三分之二时，打开对应动作电磁阀至至三分之二开合大小；

D7，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的五分之四时，打开对应动作电磁阀至三分之一开合大小；

D8，当前动作中累计供液量等于动作所需供液量时，闭合对应动作电磁阀，并停止对应动作油泵电机工作。

作为优选，所述的油泵电机在步骤进行中通过控制器可以调节转速，改变供液速度。

三向前移式属具叉车适包括：

叉车车体，用于安装门架以及NDC系统控制器；

NDC系统控制器，驱动叉车车体运动，控制动作电磁阀以及动作油泵电机工作，与货叉接近开关、动作电磁阀以及动作油泵电机电连接；

与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构对应的动作电磁阀，分别与动作油泵电机一一对应连通，与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构一一对应连通；

与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构对应的动作油泵电机，与动作电磁阀一一对应连通；

门架，用于抬升侧向移动板至货架高度，安装在叉车车体前方，与动作电磁阀连通；

侧向移动板，用于控制货叉旋转机构左右侧移，通过升降机构安装在门架上，与货叉旋转机构通过伸展臂固定连接；

伸展臂，用于连接侧向移动板以及货叉旋转机构，与侧向移动板滑动连接，与货叉旋转机构固定连接；

货叉旋转机构，用于旋转货叉，与伸展臂固定连接，与货叉铰接；

货叉顶升液缸，安装在货叉根部，与动作油泵电机连接；

货叉接近开关，安装在货叉前端，与NDC系统控制器电连接；

货叉，前端安装有货叉接近开关，根部安装有货叉顶升液缸，与货叉旋转机构铰接。

本发明的实质性效果在于通过多线性同步工作，能够有效的提升货叉在运行过程中的工作效率，通过对货叉运动过程中的运动控制，可以有效提升货叉的运动精度与缩短运动时间，通过对旋转电机的设定可以有效的避免旋转电机需要占用独立运行段落从而避免了旋转与其他动作不能同时进行。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1

所述的三向前移式属具叉车的控制方法，包括

M1，服务器向叉车发送取货指令，叉车检测货叉是否携带货物，携带货物则向服务器返回更换叉车指令；

M2，叉车向服务器获取目标货架位置，并向目标巷道行驶；

M3，叉车进入目标货架所在巷道，三向前移式属具调整货叉使得货叉对准目标货架中标记的货盒；

M4，三向前移式属具调整货叉插入货盒下方，并检测是否触发接近开关，触发接近开关则调整三向前移式属具立即停止当前动作，货叉后倾并复位；

M5，货叉后倾，三向前移式属具复位；

M6，叉车向服务器获取目标运输位置，并向目标位置行驶；

M7，抵达目标运输位置，三向前移式属具调整货叉携带货盒放入目标运输位置的货盒安置点；

M8，三向前移式属具复位，并跳转至步骤M1。

在工作中进行步骤M4，M5的同时，叉车内部的重心应该随着叉车货叉的运动而进行动态的调整以此来适应货叉的运动所带来的重心变化；同时的货叉叉起货物以后重心可能会造成一次明显的波动，在这个时刻货叉应该暂停一下动作以此来让叉车内的重心调节系统适应改变的重心点。

作为优选，所述的步骤M3包括以下子步骤：

A1，叉车行驶入巷道，同时门架通过阀泵协调供液方式抬升侧向移动板至目标货架中货盒所在高度；

A2，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂远离目标货架；

A3，有货叉旋转机构通过阀泵协调供液方式调节货叉对准目标货架；

A4，叉车抵达指定位置时，若A2，A3还未完成则等待A2，A3完成。

旋转抬升的同步工作能够加快工作过程，与传统的一步一个动作不同，多步骤协调同步多线程同时工作，能够有效的提升工作效率，同时由于油泵电机的输出功率限制可能会出现部分动作先完成，部分动作后续完成，这时候更加能体现充分协调多步骤同步的重要性。通过预设指令可以使得动作在完成的时刻即可停止，而其余未完成的动作将可以得到继续，但是停止部分非完全停止，而是进入动态协调的状态，在多步骤同时运行的时刻，尤其是叉车叉起货物的时候更加容易产生重心问题，所以本发明是对传统的动态协调进行调整，非叉车抬升以后进行独立的重心控制。

前轮采用四个承载轮，单边双承载轮结构，提高承载力，增加整车的横向稳定性，及承载力。

作为优选，所述的步骤M4包括以下子步骤：

B5，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂携带货叉插入货盒下方；

B6，检测是否触发接近开关，触发接近开关则跳转步骤B8；

B7，货叉完全插入货盒底部，完成此步骤；

B8，停止侧向移动板供液，并向服务器返回侧向移动板移动值，完成此步骤。

由于货叉底部设置的接近式开关使得货叉能够除了检测前方是否会撞到货柜或货柜内壁之外，还可以做到判断货叉在抬升过程中抬升了多少的进而判断货盒内物品重量变化。

作为优选，所述的步骤M5包括以下子步骤：

A6，货叉顶升液缸使得货叉后倾；

A7，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂远离目标货叉；

A9，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂回复至初始位置；

A10，门架通过阀泵协调供液方式下降侧向移动板至初始高度。

作为优选，所述的步骤M7包括以下子步骤：

C11，检测目标运输位置是否与货叉初始高度相同，相同则跳转至步骤C13；

C12，门架通过阀泵协调供液方式抬升侧向移动板至检测目标运输位置高度；

C13，叉车前行，使得货叉携带货盒抵达目标运输位置；

C14，货叉顶升液缸使得货叉复位；

C15，货叉倒车，使货盒存放在目标运输位置，并完成此步骤。

作为优选，所述的阀泵协调供液方式包括以下子步骤：

D1，获取动作所需供液量

D2，打开对应动作电磁阀至三分之一开合大小；

D3，打开对应动作油泵电机，并计算累计当前动作中累计供液量；

D4，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的五分之一时，打开对应动作电磁阀至三分之二开合大小；

D5，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的三分之一时，打开对应动作电磁阀至完全打开；

D6，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的三分之二时，打开对应动作电磁阀至至三分之二开合大小；

D7，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的五分之四时，打开对应动作电磁阀至三分之一开合大小；

D8，当前动作中累计供液量等于动作所需供液量时，闭合对应动作电磁阀，并停止对应动作油泵电机工作。

作为优选，所述的油泵电机在步骤进行中通过控制器可以调节转速，改变供液速度。

三向前移式属具叉车适包括：

叉车车体，用于安装门架以及NDC系统控制器；

NDC系统控制器，驱动叉车车体运动，控制动作电磁阀以及动作油泵电机工作，与货叉接近开关、动作电磁阀以及动作油泵电机电连接；

与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构对应的动作电磁阀，分别与动作油泵电机一一对应连通，与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构一一对应连通；

与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构对应的动作油泵电机，与动作电磁阀一一对应连通；

门架，用于抬升侧向移动板至货架高度，安装在叉车车体前方，与动作电磁阀连通；

侧向移动板，用于控制货叉旋转机构左右侧移，通过升降机构安装在门架上，与货叉旋转机构通过伸展臂固定连接；

伸展臂，用于连接侧向移动板以及货叉旋转机构，与侧向移动板滑动连接，与货叉旋转机构固定连接；

货叉旋转机构，用于旋转货叉，与伸展臂固定连接，与货叉铰接；

货叉顶升液缸，安装在货叉根部，与动作油泵电机连接；

货叉接近开关，安装在货叉前端，与NDC系统控制器电连接；

货叉，前端安装有货叉接近开关，根部安装有货叉顶升液缸，与货叉旋转机构铰接。

Claims (7)

1.三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，包括

M1，服务器向叉车发送取货指令，叉车检测货叉是否携带货物，携带货物则向服务器返回更换叉车指令；

M2，叉车向服务器获取目标货架位置，并向目标巷道行驶；

M3，叉车进入目标货架所在巷道，三向前移式属具调整货叉使得货叉对准目标货架中标记的货盒；

M4，三向前移式属具调整货叉插入货盒下方，并检测是否触发接近开关，触发接近开关则调整三向前移式属具立即停止当前动作，货叉后倾并复位；

M5，货叉后倾，三向前移式属具复位；

M6，叉车向服务器获取目标运输位置，并向目标位置行驶；

M7，抵达目标运输位置，三向前移式属具调整货叉携带货盒放入目标运输位置的货盒安置点；

M8，三向前移式属具复位，并跳转至步骤M1；

其中步骤M5包括以下子步骤：

A6，货叉顶升液缸使得货叉后倾；

A7，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂远离目标货叉；

A9，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂回复至初始位置；

A10，门架通过阀泵协调供液方式下降侧向移动板至初始高度。

2.根据权利要求1所述的三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，步骤M3包括以下子步骤：

A1，叉车行驶入巷道，同时门架通过阀泵协调供液方式抬升侧向移动板至目标货架中货盒所在高度；

A2，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂远离目标货架；

A3，有货叉旋转机构通过阀泵协调供液方式调节货叉对准目标货架；

A4，叉车抵达指定位置时，若A2，A3还未完成则等待A2，A3完成。

3.根据权利要求1所述的三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，步骤M4包括以下子步骤：

B5，侧向移动板通过阀泵协调供液方式移动安装有货叉旋转机构的伸展臂携带货叉插入货盒下方；

B6，检测是否触发接近开关，触发接近开关则跳转步骤B8；

B7，货叉完全插入货盒底部，完成此步骤；

B8，停止侧向移动板供液，并向服务器返回侧向移动板移动值，完成此步骤。

4.根据权利要求1所述的三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，步骤M7包括以下子步骤：

C11，检测目标运输位置是否与货叉初始高度相同，相同则跳转至步骤C13；

C12，门架通过阀泵协调供液方式抬升侧向移动板至检测目标运输位置高度；

C13，叉车前行，使得货叉携带货盒抵达目标运输位置；

C14，货叉顶升液缸使得货叉复位；

C15，货叉倒车，使货盒存放在目标运输位置，并完成此步骤。

5.根据权利要求2或3或4所述的三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，所述的阀泵协调供液方式包括以下子步骤：

D1，获取动作所需供液量

D2，打开对应动作电磁阀至三分之一开合大小；

D3，打开对应动作油泵电机，并计算累计当前动作中累计供液量；

D4，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的五分之一时，打开对应动作电磁阀至三分之二开合大小；

D5，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的三分之一时，打开对应动作电磁阀至完全打开；

D6，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的三分之二时，打开对应动作电磁阀至至三分之二开合大小；

D7，当前动作中累计供液量为动作所需供液量的五分之四时，打开对应动作电磁阀至三分之一开合大小；

D8，当前动作中累计供液量等于动作所需供液量时，闭合对应动作电磁阀，并停止对应动作油泵电机工作。

6.根据权利要求5所述的三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，所述的油泵电机在步骤进行中通过控制器可以调节转速，改变供液速度。

7.三向前移式属具叉车适用于权利要求1所述的三向前移式属具叉车的控制方法，其特征在于，包括：

叉车车体，用于安装门架以及NDC系统控制器；

NDC系统控制器，驱动叉车车体运动，控制动作电磁阀以及动作油泵电机工作，与货叉接近开关、动作电磁阀以及动作油泵电机电连接；

与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构对应的动作电磁阀，分别与动作油泵电机一一对应连通，与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构一一对应连通；

与门架、侧向移动板以及货叉旋转机构对应的动作油泵电机，与动作电磁阀一一对应连通；

门架，用于抬升侧向移动板至货架高度，安装在叉车车体前方，与动作电磁阀连通；

侧向移动板，用于控制货叉旋转机构左右侧移，通过升降机构安装在门架上，与货叉旋转机构通过伸展臂固定连接；

伸展臂，用于连接侧向移动板以及货叉旋转机构，与侧向移动板滑动连接，与货叉旋转机构固定连接；

货叉旋转机构，用于旋转货叉，与伸展臂固定连接，与货叉铰接；

货叉顶升液缸，安装在货叉根部，与动作油泵电机连接；

货叉接近开关，安装在货叉前端，与NDC系统控制器电连接；

货叉，前端安装有货叉接近开关，根部安装有货叉顶升液缸，与货叉旋转机构铰接。