CN109775382B - 卸垛机定位系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
卸垛机定位系统及控制方法，包括拉绳位移传感器、光电开关、接近开关、可编程控制器和人机界面、卸垛平台，人机界面通过网线与可编程控制器相连，编码器、光电开关、接近开关通过电缆与可编程控制器相连。所述拉绳位移传感器安装于卸垛机主机架和抱夹提升装置处，所述货物的检测与定位开关和接近开关安装在抱夹下面的链条机上，所述检测移动抱夹的接近开发安装在抱夹垂直上下运行的的轨道和抱夹左右横向运行轨道上检测移动抱夹的状态位置。实现卸垛机的精准定位，系统稳定可靠、定位精度高、成本低，适应范围广。
Description
技术领域
本发明属于浆包上料输送设备自动控制领域，具体涉及浆包上料输送系统中自动卸垛机对浆包的自动分解定位及控制方法。
背景技术
目前，卸垛机定位一般采用位置检测开关定位或者是编码器定位。位置检测开关定位，通过在抱夹轨道安装减速位检测开关和停止位检测开关对通过时间对抱夹进行定位，该方法能够让同规格同尺寸货物满足定位要求，但精度不高；但货物规则改动安装的检测的开关也要相应的调整。编码器定位，在卸垛机上下运行的同步轮上安装编码器，移动过程中进行编码器计数，通过计算即可得到抱夹移动的相对位置，定位精度高，但容易受干扰产生累计误差并且结构复杂成本高。
发明内容
本发明旨在提供一种浆包自动卸垛机定位系统及控制方法，定位系统稳定性好、定位精度高、制造成本低、安装调试方便，能够适用不同规格尺寸浆包的卸垛分离。
本发明的目的是这样实现的：
卸垛机定位系统，包括拉绳位移传感器、光电开关、接近开关、可编程控制器和人机界面、抱夹及卸垛平台。拉绳位移传感器安装于卸垛机主机架上抱夹提升装置处，用于测量抱夹上下垂直运行的位移行程。光电开关安装在抱夹下面的链条机上，用于定位每次浆包停放的位置。接近开关分为垂直检测位安装和横移检测位安装，垂直检测位接近开关安装在抱夹垂直上下运行的轨道上感应抱夹的上下极限位置，横移检测位接近开关安装在抱夹左右横向运行轨道上检测移动抱夹的状态位置，用于检测抱夹的位置。可编程控制器通过自带端口与拉绳位移传感器、光电开关、接近开关相连。可编程控制器和人机界面通过网线相连。
卸垛机定位系统的控制方法，包括以下步骤：
（1）人机界面将浆包的规格尺寸和层数信息传递给可编程控制器。
（2）可编程控制器记录卸垛抱夹移动时位移传感的数值以及通过光电开关接近开关感应到链条机上的货物时准确定位出浆包停止的位置，最后通过接近开关和拉绳位移传感器的数值计算出对应的抱夹实际移动的距离。
（3）可编程控制器通过已知的浆包高度、层数信息、抱夹提升装置自动定位信息，准确地计算出浆包的位置，并控制抱夹装置准确的夹取浆包，控制抱夹提升装置准确的放置浆包。
步骤（3）中，抱夹提升装置自动定位信息，其算法公式为X= R/K -H，其中X为抱夹提升装置应上升的高度，R为浆包的总高度，K层数,H位抱夹下降到原始位距平台的距离。
本发明的有益效果：本发明能够实现将一个大浆包通过自动卸垛机逐步将浆包分解成一个一个小浆包的控制系统；控制卸垛机抱夹上下移动和左右开合的位置能精确的分离开浆包，保证浆包在本设备上完成卸垛，并且故障少、干扰小；实现生产过程自动化，提升生产效率。
附图说明
图1为本发明结构主视图。
图2为本发明结构俯视图。
图3为本发明结构左视图。
图4是抱夹自动升降定位算法示意图。
图中：1-垂直运动检测接近开关，2-位移拉绳传感器、3-光电开关、4-横移检测接近开关、100-卸垛平台、101抱夹。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1、图2、图3所示，卸垛机定位系统包括100-卸垛平台、101-抱夹、1-垂直运动检测接近开关，2-拉绳位移传感器、3-光电开关、4-横移检测接近开关、还有可编程控制器、人机界面。1-垂直运动检测接近开关，安装在垂直轨道的两端，检测移动抱夹垂直上下运行的极限位置，使抱夹不会撞到机械死档。2-拉绳位移传感器安装于卸垛机主机架和抱夹提升装置处，用于测量抱夹上下垂直运行的位移行程。3-光电开关安装在抱夹下面的链条机上，用于定位每次浆包停放的位置。4-横移检测接近开关横移检测位接近开关安安装在抱夹左右横向运行轨道上检测移动抱夹的状态位置，用于检测抱夹的位置。可编程控制器通过网线PROFINET协议与人机界面相连，可编程控制器通过自带端口与拉绳位移传感器、光电开关、接近开关相连。可编程控制器中包括浆包规格尺寸、层数，设置功能块、高度和位移等数据处理功能块、自动定位功能块和自动起停控制功能块。
其中浆包设置功能块将人机界面输入的尺寸转换成实际执行的位置值；高度和位移等数据处理功能块把抱夹提升装置位移传感器的测量值转换成实际位移值；自动定位功能块和自动起停控制功能块是采用实时采集位移传感器自动实时计算，依据实时位置值计算液压执行机构实时给定值实现抱起浆包和放下浆包的自动定位，一个大包要重复执行升降等动作，为了产生累计误差，通过接近开关来复核，清楚误差，确保准确。
所述人机界面与可编程控制器通讯，可编程控制器将进料浆包的去向、层数、尺寸信息显示于人机界面上，操作人员在人机界面可以进行设置以及起停等操作。
如图4所示，卸垛机定位系统的控制方法，包括以下步骤：
（1）通过人机界面将浆包的尺寸、层数等信息传递给可编程控制器。
（2）可编程控制器记录位移传感器的数值，计算出测量的数值对应的实际浆板高度和传动机构移动距离。
（3）可编程控制器通过已知的浆包高度、层数信息、抱夹提升装置自动定位信息，准确地计算出浆包的位置，并控制抱夹装置准确的夹取浆包，控制抱夹提升装置准确的放置浆包。
步骤（3）中，抱夹提升装置自动定位信息，自动定位控制算法的具体计算公式为X=R/K-H，其中X为抱夹提升装置应上升的高度，R为浆包的总高度，K层数,H位抱夹下降到原始位距平台的距离。
综上所述，本发明通过采用逻辑控制程序驱动液压执行机构，实现配料装置精准定位，降低了生产成本，节约了人力资源。本发明具有普遍实用性。使用卸垛机自动定位及控制系统的控制方法，实现了自动化控制，降低了工人劳动强度，提高配料精度和速度，降低了设备故障率，大幅度提高了生产力。
Claims (1)
1.卸垛机定位系统的控制方法，其特征在于：所用的定位系统包括拉绳位移传感器、光电开关、接近开关、可编程控制器和人机界面、抱夹及卸垛平台；拉绳位移传感器安装于卸垛机主机架上抱夹提升装置处，用于测量抱夹上下垂直运行的位移行程；光电开关安装在抱夹下面的链条机上，用于定位每次浆包停放的位置；接近开关分为垂直检测位安装和横移检测位安装，垂直检测位接近开关安装在抱夹垂直上下运行的轨道上感应抱夹的上下极限位置，横移检测位接近开关安装在抱夹左右横向运行轨道上检测移动抱夹的状态位置，用于检测抱夹的位置；可编程控制器通过自带端口与拉绳位移传感器、光电开关、接近开关相连；控制步骤包括：
(1)人机界面将浆包的规格尺寸和层数信息传递给可编程控制器；
(2)可编程控制器记录卸垛抱夹移动时位移传感的数值以及通过光电开关接近开关感应到链条机上的货物时准确定位出浆包停止的位置，然后通过接近开关和拉绳位移传感器的数值计算出对应的抱夹实际移动的距离；
(3)可编程控制器通过已知的光电开关、接近开关、抱夹的位置信息和浆包尺寸信息，准确地计算出抱夹将浆包分层的位置，并控制抱夹移动相应位置把大浆包分开；抱夹提升装置自动定位信息具体计算公式为X= R/K-H，其中X为抱夹提升装置应上升的高度，R为浆包的总高度，K层数, H为抱夹下降到原始位距平台的距离。
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