CN109460018A - 一种智能清砂系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能铸造技术领域，特别涉及一种智能清砂系统的控制方法，要解决的技术问题是提供一种智能清砂系统的控制方法，此方法能能够针对智能砂芯工厂实现智能化、自动化作业流程的相关需求，搭建智能工厂自动清砂生产线，实现了生产单元准确定位、精确顶升、满箱呼入、空箱呼出等一系列自动对接流程。所述智能清砂系统主要采用ADS先进设计系统通讯协议为智能系统设备之间通讯提供路由，解决数据传输速率慢、容错性差、运行不稳定等问题，实现了智能清砂系统可靠稳定的运行。
Description
技术领域
本发明属于智能铸造技术领域，特别涉及一种智能清砂系统的控制方法。
背景技术
近年来，国内越来越多的铸造企业开始大量引进自动化生产设备、技术，部分铸造企业已经开始建设“数字化铸造厂”或“智能铸造车间”，这些都给铸造行业传递了一个发展趋势：智能化方式进行生产正在逐步取代传统的生产方式。目前智能制造已成为不可逆转的制造趋势，而智能单元是实现数字化智能制造的基本单元，在智能单元总体协调调度的背景下，铸造企业生产过程中针对砂芯工厂，具体如何实现智能化、自动化作业流程，急需解决清砂系统与智能单元、升降辊道、桁架机械抓手等生产单元之间对接、砂箱精确定位、远程数据传输等一系列难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能清砂系统的控制方法，此方法能能够针对智能砂芯工厂实现智能化、自动化作业流程的相关需求，搭建智能工厂自动清砂生产线，实现了生产单元准确定位、精确顶升、满箱呼入、空箱呼出等一系列自动对接流程。
一种智能清砂系统的控制方法，所述智能清砂系统包括清砂系统、若干智能单元、AGV小车、升降辊道、桁架机械抓手；所述清砂系统、AGV小车、升降辊道、桁架机械抓手之间分别通过一所述智能单元实时通讯进行数据交互；所述智能清砂系统的控制方法包括：
S1，清砂系统满箱呼入，包括清砂系统判断是否存在满箱工作箱，将存在满箱工作箱信号发送至智能单元，智能单元发送指令给AGV小车，AGV小车背取满箱工作箱，智能单元调度AGV小车与升降辊道进行满箱工作箱对接，满箱工作箱到达指定位置后，智能单元将抓取满箱工作箱信号发送至桁架机械抓手，满箱呼入请求完成；
S2，清砂系统空箱呼出，包括清砂系统判断是否存在空箱工作箱，将存在空箱工作箱信号发送至智能单元，智能单元发送指令给升降辊道，智能单元调度升降辊道与AGV小车进行空箱工作箱对接，AGV小车背取空箱工作箱，空箱呼出流程完成；
S3，智能清砂系统异常冗余控制，包括步骤S1或步骤S2运行过程中若出现信号中断问题，进行复位操作。
为了更好的实现本发明，所述清砂系统包括清砂站、工作箱，所述清砂站侧壁设置有线性距离传感器，所述工作箱侧壁间隔设置条码块置于清砂站内部，且所述线性距离传感器与所述条码块匹配设置。
为了更好的实现本发明，所述智能清砂系统采用ADS先进设计系统通讯协议为智能系统设备之间通讯提供路由。
为了更好的实现本发明，所述步骤S1具体包括：
S101，按下满箱请求按钮，清砂系统判断当前工位是否存在满箱工作箱，若存在满箱工作箱，满箱请求失败；若不存在满箱工作箱，执行步骤S102；
S102，清砂系统将接收到的数据信息转化为智能单元能接受的数据信息，将满箱请求数据信号发送至智能单元；
S103，智能单元接收满箱请求数据信号判断AGV小车是否空闲，若AGV小车无空闲，则进入任务排序等待状态；若AGV小车空闲，则满箱请求任务发送至AGV小车，执行步骤S104；
S104，AGV小车接收步骤103满箱请求指令，读取当前满箱工作箱位置生成目的地路径，到达后目的地后背取满箱工作箱；
S105，智能单元调度AGV小车与升降辊道进行满箱工作箱对接；
S106，升降辊道下降至与清砂系统匹配位置后，智能单元发送满箱允许转动数据信号至清砂系统，清砂站辊道转动，同时将满箱工作箱送入清砂站；
S107，清砂站辊道转动运行过程中，到达设定减速位置处，清砂站辊道进行减速，最终至设定停止位置处，清砂站辊道完全停止，即满箱工作箱到位；
S108，满箱工作箱到位后，清砂系统将满箱工作箱到位信号发送至智能单元；
S109，智能单元收到满箱工作箱到位信号后发送顶升坐标信息至清砂站，清砂站根据坐标信息进行顶升；
S110，在顶升过程中，清砂站进行判断是否顶升到位，若将满箱工作箱顶升到位，则清砂站将顶升到位信号发送至智能单元；
S111，智能单元收到顶升到位信号后，将抓取满箱工作箱信号发送至桁架机械抓手；
S112，桁架机械抓手抓取完成后，清砂站继续等待顶升命令，若属于多层顶升，智能单元继续发送顶升命令至清砂站，若顶升满箱工作箱完成则智能单元发送顶升复位信号至清砂站；
S113，清砂站接收顶升复位信号后，则执行顶升复位命令；
S114，满箱呼入流程完成。
为了更好的实现本发明，所述步骤S107中，通过清砂站侧壁设置的线性距离传感器扫描工作箱侧壁间隔设置的条码块判断满箱工作箱位置，即减速位置或停止位置。
为了更好的实现本发明，所述步骤S107中，采用伺服电机快速减速以使清砂站辊道完全停止。
为了更好的实现本发明，所述步骤S2具体包括：
S201，按下空箱请求按钮，清砂系统判断当前工位是否存在空箱工作箱；若不存在空箱工作箱，空箱请求失败，若存在空箱工作箱，则将空箱请求信号发送至智能单元。
S202，智能单元接收空箱请求数据信号后，发送允许转动信号至升降辊道；
S203，当升降辊道开始转动后，智能单元发送空箱允许转动信号至清砂站；
S204，清砂站接收空箱允许转动信号后，清砂站辊道开始转动，将空箱工作箱送至升降辊道，并等待空箱到达升降辊道信号；
S205，空箱工作箱到达升降辊道后，智能单元发送空箱到达升降辊道信号至清砂站；
S206，清砂站接收空箱到达升降辊道信号后，清砂站辊道停止转动，但保持空箱请求信号，等待AGV小车背取空箱工作箱完成；
S207，AGV小车与升降辊道背取对接完成后，智能单元发送清除空箱请求信号至清砂站
S208，清砂系统判断空箱到达升降辊道与清除空箱请求信号是否同时存在，若同时存在，则进入步骤S209；若没有同时存在则继续等待；
S209，清砂系统清除空箱请求信号；空箱呼出流程完成。
为了更好的实现本发明，所述步骤S3具体包括：
S301，清砂系统在满箱呼入或空箱呼出过程中若出现信号中断问题，则整个请求过程将会因信号中断而终止运行；
S302，操作人员须将清砂系统由自动状态切换成手动状态，进行复位操作；
S303，当在手动条件下，按下复位按钮后，当前残存的所有信号将会被清除，为下一次正常操作做好准备。
为了更好的实现本发明，所述步骤S303中，复位按钮制定相应的锁定条件，只有在手动条件下进行操作。
采用本发明一种智能清砂系统的控制方法所产生的有益效果在于：
所述智能清砂系统主要采用ADS先进设计系统通讯协议为智能系统设备之间通讯提供路由，解决数据传输速率慢、容错性差、运行不稳定等问题，实现了智能清砂系统可靠稳定的运行。
此外，在清砂站侧壁设置线性距离传感器及工作箱侧壁间隔设置条形块，线性距离传感器与条形块匹配设置，线性传感器通过扫描工作箱的条码块的信息，确定工作箱的位置，可实现对工作箱直线或曲线的不同轨迹进行快速和精确的定位，可有效的控制工作箱的位置，实现了桁架机械抓手1mm以内的定位精度要求。
采用本发明控制方法搭建智能工厂自动清砂生产线，使得整个智能清砂系统运行有序、高效、平稳，实现了生产单元准确定位、精确顶升、满箱呼入、空箱呼出等一系列自动对接流程。
附图说明
图1为清砂系统满箱呼入控制流程图；
图2为清砂系统空箱呼出控制流程图；
图3为智能清砂系统异常冗余控制流程图；
具体实施方式
以下结合附图通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
一种智能清砂系统的控制方法，所述智能清砂系统包括清砂系统、若干智能单元、AGV小车、升降辊道、桁架机械抓手；所述清砂系统、AGV小车、升降辊道、桁架机械抓手之间分别通过一所述智能单元实时通讯进行数据交互；所述智能清砂系统的控制方法包括：
S1，清砂系统满箱呼入，包括清砂系统判断是否存在满箱工作箱，将存在满箱工作箱信号发送至智能单元，智能单元发送指令给AGV小车，AGV小车背取满箱工作箱，智能单元调度AGV小车与升降辊道进行满箱工作箱对接，满箱工作箱到达指定位置后，智能单元将抓取满箱工作箱信号发送至桁架机械抓手，满箱呼入请求完成；
S2，清砂系统空箱呼出，包括清砂系统判断是否存在空箱工作箱，将存在空箱工作箱信号发送至智能单元，智能单元发送指令给升降辊道，智能单元调度升降辊道与AGV小车进行空箱工作箱对接，AGV小车背取空箱工作箱，空箱呼出流程完成；
S3，智能清砂系统异常冗余控制，包括步骤S1或步骤S2运行过程中若出现信号中断问题，进行复位操作。
作为本发明的一个实施例，所述清砂系统包括清砂站、工作箱，所述清砂站侧壁设置有线性距离传感器，所述工作箱侧壁间隔设置条码块置于清砂站内部，且所述线性距离传感器与所述条码块匹配设置。
需要说明的是，线性距离传感器通过扫描工作箱上的条形码获取工作箱的准确位置信息，可以对工作箱直线或曲线及不同轨迹进行快速和精准的定位。工作箱侧壁设置的条形码的间隔为3cm，以使传感器获得高达0.1mm分辨率的工作箱位置信息，保证实现桁架机械抓手1mm以内的定位精度要求。
作为本发明的一个实施例，所述智能清砂系统采用ADS先进设计系统通讯协议为智能系统设备之间通讯提供路由。
需要说明的是，ADS通讯协议为设备之间通讯提供路由，每台ADS设备都有各自不同的AdsAmsNetid即TCP/IP地址的扩展和AdsPort端口号，以相互区别。以ADS协议为媒介能够与计算机高级语言(如C++、C#等)实现稳定通讯，而计算机高级语言又可与数据库实现稳定通讯。通过间接通讯，解决同数据库的通讯问题，保证能够可靠、稳定运行。
作为本发明的一个实施例，请参见附图1所示，所述步骤S1具体包括：
S101，按下满箱请求按钮，清砂系统判断当前工位是否存在满箱工作箱，若存在满箱工作箱，满箱请求失败；若不存在满箱工作箱，执行步骤S102；
S102，清砂系统将接收到的数据信息转化为智能单元能接受的数据信息，将满箱请求数据信号发送至智能单元；
S103，智能单元接收满箱请求数据信号判断AGV小车是否空闲，若AGV小车无空闲，则进入任务排序等待状态；若AGV小车空闲，则满箱请求任务发送至AGV小车，执行步骤S104；
S104，AGV小车接收步骤103满箱请求指令，读取当前满箱工作箱位置生成目的地路径，到达后目的地后背取满箱工作箱；
S105，智能单元调度AGV小车与升降辊道进行满箱工作箱对接；
S106，升降辊道下降至与清砂系统匹配位置后，智能单元发送满箱允许转动数据信号至清砂系统，清砂站辊道转动，同时将满箱工作箱送入清砂站；
S107，清砂站辊道转动运行过程中，到达设定减速位置处，清砂站辊道进行减速，最终至设定停止位置处，清砂站辊道完全停止，即满箱工作箱到位；
S108，满箱工作箱到位后，清砂系统将满箱工作箱到位信号发送至智能单元；
S109，智能单元收到满箱工作箱到位信号后发送顶升坐标信息至清砂站，清砂站根据坐标信息进行顶升；
S110，在顶升过程中，清砂站进行判断是否顶升到位，若将满箱工作箱顶升到位，则清砂站将顶升到位信号发送至智能单元；
S111，智能单元收到顶升到位信号后，将抓取满箱工作箱信号发送至桁架机械抓手；
S112，桁架机械抓手抓取完成后，清砂站继续等待顶升命令，若属于多层顶升，智能单元继续发送顶升命令至清砂站，若顶升满箱工作箱完成则智能单元发送顶升复位信号至清砂站；
S113，清砂站接收顶升复位信号后，则执行顶升复位命令；
S114，满箱呼入流程完成。
需要说明的是，在上述步骤S107中，通过清砂站侧壁设置的线性距离传感器扫描工作箱侧壁间隔设置的条码块判断满箱工作箱位置，即减速位置或停止位置。采用伺服电机快速减速以使清砂站辊道完全停止。
作为本发明的一个实施例，请参见附图2所示，所述步骤S2具体包括：
S201，按下空箱请求按钮，清砂系统判断当前工位是否存在空箱工作箱；若不存在空箱工作箱，空箱请求失败，若存在空箱工作箱，则将空箱请求信号发送至智能单元。
S202，智能单元接收空箱请求数据信号后，发送允许转动信号至升降辊道；
S203，当升降辊道开始转动后，智能单元发送空箱允许转动信号至清砂站；
S204，清砂站接收空箱允许转动信号后，清砂站辊道开始转动，将空箱工作箱送至升降辊道，并等待空箱到达升降辊道信号；
S205，空箱工作箱到达升降辊道后，智能单元发送空箱到达升降辊道信号至清砂站；
S206，清砂站接收空箱到达升降辊道信号后，清砂站辊道停止转动，但保持空箱请求信号，等待AGV小车背取空箱工作箱完成；
S207，AGV小车与升降辊道背取对接完成后，智能单元发送清除空箱请求信号至清砂站
S208，清砂系统判断空箱到达升降辊道与清除空箱请求信号是否同时存在，若同时存在，则进入步骤S209；若没有同时存在则继续等待；
S209，清砂系统清除空箱请求信号；空箱呼出流程完成。
作为本发明的一个实施例，请参见附图3所示，所述步骤S3具体包括：
S301，清砂系统在满箱呼入或空箱呼出过程中若出现信号中断问题，则整个请求过程将会因信号中断而终止运行；
S302，操作人员须将清砂系统由自动状态切换成手动状态，进行复位操作；
S303，当在手动条件下，按下复位按钮后，当前残存的所有信号将会被清除，为下一次正常操作做好准备。
需要说明的是，在上述步骤S303中，复位按钮制定相应的锁定条件，只有在手动条件下进行操作。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述智能清砂系统包括清砂系统、若干智能单元、AGV小车、升降辊道、桁架机械抓手；所述清砂系统、AGV小车、升降辊道、桁架机械抓手之间分别通过一所述智能单元实时通讯进行数据交互；所述智能清砂系统的控制方法包括：
S1，清砂系统满箱呼入，包括清砂系统判断是否存在满箱工作箱，将存在满箱工作箱信号发送至智能单元，智能单元发送指令给AGV小车，AGV小车背取满箱工作箱，智能单元调度AGV小车与升降辊道进行满箱工作箱对接，满箱工作箱到达指定位置后，智能单元将抓取满箱工作箱信号发送至桁架机械抓手，满箱呼入请求完成；
S2，清砂系统空箱呼出，包括清砂系统判断是否存在空箱工作箱，将存在空箱工作箱信号发送至智能单元，智能单元发送指令给升降辊道，智能单元调度升降辊道与AGV小车进行空箱工作箱对接，AGV小车背取空箱工作箱，空箱呼出流程完成；
S3，智能清砂系统异常冗余控制，包括步骤S1或步骤S2运行过程中若出现信号中断问题，进行复位操作。
2.根据权利要求1所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述清砂系统包括清砂站、工作箱，所述清砂站侧壁设置有线性距离传感器，所述工作箱侧壁间隔设置条码块置于清砂站内部，且所述线性距离传感器与所述条码块匹配设置。
3.根据权利要求1所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述智能清砂系统采用ADS先进设计系统通讯协议为智能系统设备之间通讯提供路由。
4.根据权利要求1～3中任意一项权利要求所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
S101，按下满箱请求按钮，清砂系统判断当前工位是否存在满箱工作箱，若存在满箱工作箱，满箱请求失败；若不存在满箱工作箱，执行步骤S102；
S102，清砂系统将接收到的数据信息转化为智能单元能接受的数据信息，将满箱请求数据信号发送至智能单元；
S103，智能单元接收满箱请求数据信号判断AGV小车是否空闲，若AGV小车无空闲，则进入任务排序等待状态；若AGV小车空闲，则满箱请求任务发送至AGV小车，执行步骤S104；
S104，AGV小车接收步骤103满箱请求指令，读取当前满箱工作箱位置生成目的地路径，到达后目的地后背取满箱工作箱；
S105，智能单元调度AGV小车与升降辊道进行满箱工作箱对接；
S106，升降辊道下降至与清砂系统匹配位置后，智能单元发送满箱允许转动数据信号至清砂系统，清砂站辊道转动，同时将满箱工作箱送入清砂站；
S107，清砂站辊道转动运行过程中，到达设定减速位置处，清砂站辊道进行减速，最终至设定停止位置处，清砂站辊道完全停止，即满箱工作箱到位；
S108，满箱工作箱到位后，清砂系统将满箱工作箱到位信号发送至智能单元；
S109，智能单元收到满箱工作箱到位信号后发送顶升坐标信息至清砂站，清砂站根据坐标信息进行顶升；
S110，在顶升过程中，清砂站进行判断是否顶升到位，若将满箱工作箱顶升到位，则清砂站将顶升到位信号发送至智能单元；
S111，智能单元收到顶升到位信号后，将抓取满箱工作箱信号发送至桁架机械抓手；
S112，桁架机械抓手抓取完成后，清砂站继续等待顶升命令，若属于多层顶升，智能单元继续发送顶升命令至清砂站，若顶升满箱工作箱完成则智能单元发送顶升复位信号至清砂站；
S113，清砂站接收顶升复位信号后，则执行顶升复位命令；
S114，满箱呼入流程完成。
5.根据权利要求4所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S107中，通过清砂站侧壁设置的线性距离传感器扫描工作箱侧壁间隔设置的条码块判断满箱工作箱位置，即减速位置或停止位置。
6.根据权利要求4所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S107中，采用伺服电机快速减速，以使清砂站辊道完全停止。
7.根据权利要求1～3中任意一项权利要求所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
S201，按下空箱请求按钮，清砂系统判断当前工位是否存在空箱工作箱；若不存在空箱工作箱，空箱请求失败，若存在空箱工作箱，则将空箱请求信号发送至智能单元；
S202，智能单元接收空箱请求数据信号后，发送允许转动信号至升降辊道；
S203，当升降辊道开始转动后，智能单元发送空箱允许转动信号至清砂站；
S204，清砂站接收空箱允许转动信号后，清砂站辊道开始转动，将空箱工作箱送至升降辊道，并等待空箱到达升降辊道信号；
S205，空箱工作箱到达升降辊道后，智能单元发送空箱到达升降辊道信号至清砂站；
S206，清砂站接收空箱到达升降辊道信号后，清砂站辊道停止转动，但保持空箱请求信号，等待AGV小车背取空箱工作箱完成；
S207，AGV小车与升降辊道背取对接完成后，智能单元发送清除空箱请求信号至清砂站；
S208，清砂系统判断空箱到达升降辊道与清除空箱请求信号是否同时存在，若同时存在，则进入步骤S209；若没有同时存在则继续等待；
S209，清砂系统清除空箱请求信号；空箱呼出流程完成。
8.根据权利要求1～3中任意一项权利要求所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S301，清砂系统在满箱呼入或空箱呼出过程中若出现信号中断问题，则整个请求过程将会因信号中断而终止运行；
S302，操作人员须将清砂系统由自动状态切换成手动状态，进行复位操作；
S303，当在手动条件下，按下复位按钮后，当前残存的所有信号将会被清除，为下一次正常操作做好准备。
9.根据权利要求8所述的智能清砂系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S303中，复位按钮制定相应的锁定条件，只有在手动条件下进行操作。
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