CN110040634A - 一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，本发明通过构建空间坐标系，能够实时确定起重机的吊取装置以及货物的具体位置，从而精确的实现货物的存取；同时根据货物的种类、尺寸划分对应的存储区域，并对分层放置的货物分配编号，从而确定了这些货物所在的层数和在每一层中的位置，便于取放。本发明能够针对多种货物进行有效的存储，同时能够解决多层堆垛式货物存取不便的问题。本发明将电磁式和抓取式吊装方式进行了配合，能够应用于多种货物的存取过程，增加了起重机的适用范围，同时也提高了吊取过程中的安全性。

Description

一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法

技术领域

本发明涉及起重机领域，具体涉及一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法。

背景技术

随着工业化进程的进一步深化，产业化的普及和产业链升级的加速，工程用户的需求逐渐向高品质、节能快捷、安全系数高、维护方便、服务完善的方面转移，起重机广泛应用于工厂、仓库、港口、建筑、工地、铁路等场所。起重机工作范围较大，工作环境差、危险因素较多，一旦出现事故，往往是机毁人亡，场景触目惊心。

同时在工程应用过程中，多层堆垛式重物较为常见。由于体积一般比较大，搬运需要大量的人力参与，存取效率低下，费时费力，应对这类货物存在的问题，需要设计一套专门的起重机系统。同时针对一些场所，存储的货物类型多种多样，且形状尺寸也不相同，例如竖直存放的圆柱形钢卷、平躺放置的钢板以及平躺放置的捆扎钢筋或钢管，为了充分利用空间，有些货物还需要分层放置，针对这些分层存放的货物，在存取时有时还需要先取放位于下层的货物，例如堆垛在一起的多层捆扎钢筋，上层和下层钢筋的粗细不同，当需要先取出下层时，整个控制过程变得更加困难。因此如何对多层堆垛式货物进行有序的智能存取就成了需要解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，从而提供一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，具体方案如下：

一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，所述起重系统包括两个平行设置的支撑架，两个支撑架之间为仓储空间；每个支撑架的上端均设置有起重机端梁；在两个起重机端梁之间设置有沿两个起重机端梁移动的起重机大车；所述起重机大车上设置有起重机小车；所述起重机小车下方设置有吊取装置，所述起重机端梁上设置有条形码，所述起重机大车上与所述条形码对应的位置设置有条形码定位仪；所述起重机大车上沿所述起重机小车移动的方向设置有齿轮条，所述起重机小车上与所述齿轮条对应的位置设置有齿轮，所述齿轮上设置有编码器；

所述吊取装置包括设置在起重机小车上的中心支柱，所述中心支柱上设置有用于抓取目标货物的抓斗机构和用于控制所述抓斗机构升降的液压升降机构；所述抓斗机构下方设置有用于通过磁力取放目标货物的电磁抓取机构；

所述电磁抓取机构包括电永磁铁，所述电永磁铁的外侧设置有用于检测目标货物的接近开关；所述电磁抓取机构上设置有用于获取目标货物上电子标签信息的射频读写器；

所述控制方法包括以下步骤：

1)基于仓储空间构建起重系统的空间坐标系，确定起重机小车和起重机大车的初始坐标；

2)在所述仓储空间的空间坐标系中为不同类型的货物划分对应的存储区域，同时划分用于中转货物的暂存区域；所述存储区域中的货物分层放置；

3)根据待存货物的类型确定其存储区域，并为所述待存货物编号，将所述待存货物的类型、存储区域和编号信息存储在电子标签中，将所述电子标签设置在对应的待存货物上；

4)存储货物时，控制所述起重机大车和所述起重机小车将所述待存货物放置在对应的存储区域；

5)取出货物时，根据目标货物的类型确定待取货物的编号，再根据所述待取货物的类型和编号控制所述起重机小车的吊取装置移动到所述待取货物所在的存储区域上方，再控制所述吊取装置将所述待取货物取出；

所述编号包括对应存储区域中现存货物的层数以及每一层中货物的位置数，根据所述待取货物的编号，如果判断所述待取货物所在层的上层还有货物，则控制所述吊取装置将所述待取货物所在层以上层的货物按照其编号顺序放置在所述暂存区域；将所述待取货物取出后，更新所述暂存区域中货物的编号，并按照更新后的编号顺序将其放回原存储区域。

进一步的，所述抓斗机构包括设置在所述中心支柱上的底座A和底座B，所述底座A和所述底座B设置为能够在所述中心支柱上下移动；所述底座B的两端分别铰接有一个抓手，每个所述抓手的外侧与所述底座A之间设置有松合液压杆；所述中心支柱上位于所述底座B的下方设置有所述电磁抓取机构。

进一步的，所述液压升降机构设置在所述抓斗机构上方的中心支柱上，包括底座C、用于驱动所述松合液压杆的第一液压驱动装置以及用于驱动升降液压杆的第二液压驱动装置；

所述升降液压杆设置在所述底座C与所述底座A之间；所述底座C与所述中心支柱固定设置。

进一步的，所述底座C上方的中心支柱上设置有用于控制所述吊取装置旋转的位置旋转机构，所述位置旋转机构包括底座D，所述底座D上设置有用于驱动所述中心支柱旋转的旋转电动机。

进一步的，当所述吊取装置移动到所述待取货物上方时，通过所述吊取装置上的射频读写器获取当前吊取装置下方货物上的电子标签中存储的货物类型和编号，如果与待取货物的类型和编号一样，则控制所述吊取装置将所述待取货物取出。

进一步的，所述类型包括货物的种类、尺寸和重量。

进一步的，如果所述待存货物的位置数为1，则控制吊取装置将所述待存货物与其所在层的下一层货物在水平方向上呈九十度放置。

进一步的，在存取货物时，根据货物的类型确定吊取方式，所述吊取方式包括电磁式、抓取式或者电磁与抓取结合式。

进一步的，在存取货物时，根据货物的编号以及存储区域，确定所述起重机大车、所述起重机小车和所述吊取装置的移动距离。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明具有以下优点：

1、本发明通过构建空间坐标系，能够实时确定起重机的吊取装置以及货物的具体位置，从而精确的实现货物的存取；同时根据货物的种类、尺寸划分对应的存储区域，并对分层放置的货物分配编号，从而确定了这些货物所在的层数和在每一层中的位置，便于取放。本发明能够针对多种货物进行有效的存储，同时能够解决多层堆垛式货物存取不便的问题；

2、本发明将电磁式和抓取式吊装方式进行了配合，能够应用于多种货物的存取过程，增加了起重机的适用范围，同时也提高了吊取过程中的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例中起重系统的前视图；

图2是本发明实施例中起重系统的后视图；

图3是本发明实施例中起重系统吊取装置的前视图；

图4是本发明实施例中起重系统吊取装置的后视图；

图5是本发明实施例中起重系统吊取装置的侧视图；

图6是本发明实施例中货物存入的流程图；

图7是本发明实施例中货物取出的流程图；

图8是本发明实施例中多层货物取出时的流程图；

图9为本发明实施例中起重系统的电气连接示意图1；

图10为本发明实施例中起重系统的电气连接示意图2；

图中：1.滑轮组；2.中心支柱；3.旋转电动机；4.底座D；5.液压驱动装置；6.底座C；7.升降液压杆；8.底座A；9.松合液压杆；10.底座B；11.抓手；12.接近开关；13.接近开关；14.接近开关；15.电永磁铁；16.射频读写器；17.起重机端梁；18.起重机端梁；19.起重机大车；20.起重机小车；21.控制室；22.齿轮；23.齿轮条；24.条形码；25.条形码定位仪；26.支撑架。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

装置实施例

如图1所示为本实施例中起重机系统的前视图，图2为本实施例中起重机系统的后视图，该起重机系统包括两个平行设置的支撑架，如图1中26所示，两个支撑架中间区域为存储场所，支撑架的上端设置有起重机端梁，如图1中17和18所示，两个起重机端梁也平行，这样可以在两个起重机端梁之间设置起重机大车19，使起重机大车19能够沿着两个起重机端梁进行移动。起重机大车包括两个平行设置的横梁27，横梁27的两端通过车轮设置在起重机端梁上，在起重机大车19的两个横梁上设置有起重机小车20，起重机小车20能够沿着两个横梁进行移动，在起重机小车的下方设置有吊取装置，如图1中虚线框所示，用于存取货物。

本实施例中在两个起重机端梁的相对侧设置有条形码，如图1中24所示，在起重机大车19上与条形码24对应的位置设置有条形码定位仪25，这样在起重机大车19沿着起重机端梁移动时，通过条形码定位仪25检测条形码24，确定起重机大车19的移动距离；同时在起重机大车19的横梁上沿起重机小车20移动的方向设置有齿轮条23，齿轮条23设置在起重机小车20的一侧的横梁27上，在起重机小车20上与齿轮条23对应的位置设置有齿轮22，齿轮22上设置有编码器，这样在起重机小车20在横梁27上移动时，编码器计算得到起重机小车20的移动距离。

如图3所示为本实施例中吊取装置的结构示意图，本实施例中吊取装置设置在起重机系统上，吊取装置包括中心支柱2，中心支柱2的顶端通过滑轮组1连接起重机小车20，起重机小车20设置在起重机大车19上，起重机大车19设置在两个端梁17和18上，端梁与地面之间设有支撑架，起重机大车19下方还设置有控制室21，从而构成完成的起重机系统。

在中心支柱2上设置有位置旋转机构，位置旋转机构包括设置在中心支柱2上的底座D(即图中4)，底座D上设置有能够驱动中心支柱2转动的旋转电动机3。

在底座D的下方中心支柱2上依次设置有液压升降机构和抓斗机构，液压升降机构包括设置在中心支柱2上的底座C(即图中6)，抓斗机构包括设置在中心支柱2上的底座A(图中8)和底座B(图中10)，底座B的两端分别铰接一个抓手11，位于两个抓手中间的中心支柱的一端设置有电磁抓取机构，该电磁抓取机构可以通过电磁力吸取货物；两个抓手的外侧上与底座A之间设置有松合液压杆9，该松合液压杆伸缩时可以控制两个抓手开启和闭合，从而实现对货物的抓取。底座A和底座C之间设置有升降液压杆7，当升降液压杆7伸缩时，可以控制抓斗机构上升或者下降，实现对抓斗机构高度的调节，从而与电磁抓取机构配合工作，能够抓取更多类型的货物。底座C上设置有松合液压杆9的液压驱动装置5，液压驱动装置包括液压泵和电动机，电动机动作带动液压泵，液压泵通过吸取油液来控制液压支撑杆的伸缩；相应的，还设置有升降液压杆7的液压驱动装置。

本实施例中国底座A和底座B在中心支柱2上能够上下移动，这样当升降液压杆7伸缩时，才能实现抓斗机构的升降。底座C和底座D在中心支柱2上不能上下移动，当中心支柱2在旋转电动机3带动下旋转时，电磁抓取机构、底座A、底座B、底座C和底座D均跟随中心支柱2旋转。

本实施例中的电磁抓取机构设置在中心支柱2位于两个抓手中间的一端，电磁抓取机构包括一个圆形或者方形的电永磁铁15，该电永磁铁用于吸附货物，本实施例中在电永磁铁15的外侧设置了若干金属接近开关，如图中12、13和14所示，用于检测电磁抓取机构是否下落到位，即检测吊取装置是否可以开始对货物进行吊取操作，例如吊取装置下落过程中，所有的金属接近开关均得到信号时，则说明下落到位，控制电磁抓取机构开始抓取工作。

在抓取过程中电永磁铁15位置保持不动,在未吸取起货物之前,抓手位置上升；当电永磁铁15将货物吸起之后，并吊取到货物存放区域上空时，此时升降液压杆7动作，抓手向下运动，运动到指定位置，松合液压杆9动作，抓手闭合，将货物紧紧扣住。抓取结构上有两套液压装置，分别控制不同动作的液压杆，每套液压装置的电动机动作带动液压泵，液压泵通过吸取油液来控制液压杆的伸缩。

本实施例中还在电永磁铁15上设置了射频读写器16，该射频读写器16用于存取货物时，读取货物上电子标签存储的货物信息，包括货物的种类、尺寸、存储位置等内容，从而确定吊取装置吊取的货物正确无误。本实施例中采用有源读写的射频识别方式，即射频读写器15和货物上的电子标签均带有电源，可以增大识别距离和识别效果。

如图4和图5所示为本实施例中吊取装置的后视图以及45度角侧视图，从图4和图3中能够清楚的观察到本实施例的结构情况。

方法实施例

本实施例中提供了一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，该方法包括：

当货物准备存入时，操作员在上位机存货页面上输入货物种类、长度、宽度和高度，上位机自动筛选出合适且最方便的存入位置。筛选出最优位置之后，操作员选择一张尚未在上位机中注册的电子标签，然后通过地面控制终端连接的射频读写器将卡号读取到上位机，与将要存放的货物进行匹配，点下注册按钮，上位机就将货物的尺寸、种类、存入位置坐标、选择需要的电磁铁档位，以及匹配的电子标签号信息写入库存管理数据库。

信息储存完成后，此时工作人员将电子标签贴到对应的货物上，然后工作人员使用手持控制器控制起重机运行到达货物的位置。当到达指定货物上方之后，此时吊取装置上的射频读写器读取到货物上的电子标签的卡号信息，上位机中筛选出卡号所对应的货物系列信息，开始进行自动存货，到达指定的存放位置，放下货物，起重机回到原点，存货结束。

当准备取某种货物时，操作员在上位机取货页面输入要取货物种类、长度、宽度和高度，上位机根据输入的货物信息筛选出最合适，取货最方便的货物，点击调度规划按钮，此时货物调度和路径规划算法工作，规划出一条最优的调度策略，规划完成之后，点击开始取货按钮，此时起重机开始按规划好的调度策略进行调度，取货结束之后，最终起重机回到原点。

1.起重机定位设计与实现

本实施例以双梁桥式起重机为核心起重设备，起重机大车运行结构为横向运行(X轴方向)，起重机小车沿铺设在端梁上的轨道纵向运行(Y轴方向)，起重机吊取装置作垂直方向运行(Z轴方向)，构成一个三维的工作空间。

在端梁一侧贴上一系列已导入编码位置信息的条形码，起重机大车两侧运行结构上分别装设一个条形码定位仪，确保条形码定位仪能够读取到条形码的数据，从而确定X轴坐标；Y轴方向，起重机小车采用齿轮齿条外加编码器进行定位，在横梁一侧装设一个齿轮条结构，将齿轮结构设计到起重机小车上，随小车一起运动，在齿轮中心加上一个编码器，在起重机小车行驶过程，齿轮和齿轮条紧密啮合，编码器随着齿轮转动，将编码信息发送给PLC，确定Y轴坐标。在整体运作之前，先把固定的X坐标编码写入条形码，同时确定齿轮的定位原点，将整体坐标系整个搭建完毕。

起重机吊取装置上的电永磁铁外侧装设有四个金属接近开关，在取货过程中，当吊取装置到达准确的二维平面坐标时，起重机吊取装置开始向下运动，当四个金属接近开关全部得到信号的时候，起重机吊取装置则停止下降，开始用电永磁铁吸取货物；在存货过程中，当吊车到达准确的二维平面坐标时，起重机吊取装置开始向下运动，当射频读写器同时读取到存放区域下方的另一个标签时，停止运行，货物卸下。

2货物存放设计和调度

2.1货物存放设计

本实施例用于堆垛钢铁式货物的搬运，堆垛的准则是在码垛稳固和确保安全的条件下，做到以下要求：

(1)根据货物的种类和尺寸进行堆垛，不同品种要分别码垛；

(2)垛底应垫高、坚固、平整，避免货物受潮以及变形；

(3)同种材料执行先进先发的原则；

(4)根据钢材的长度和面积进行堆垛区域划分，垛与垛之间留有一定的通道；

(5)在仓库中留出固定区域作为存料间，以便于调度货物和应急情况下使用。

本实施例中将仓库划分为七种区域堆放货物，如图3所示，整个货物存放仓库长40米，宽30米，将这块区域分为16个长宽都为6米的正方形区域，每个正方形区域再根据货物类型划分为小型存放区域，各个区域存放货物信息如下：

1)1号区域用来存放捆扎直径小于1.5米，捆扎长度小于2米的盘螺钢材；

2)2号区域用来存放捆扎直径小于1.5米，捆扎长度小于2米的冷热轧钢卷；

3)3号区域放捆扎直径在1.5米到3米之间，捆扎长度小于2米的盘螺钢材；

4)4号区域存放捆扎直径在1.5米到3米之间，捆扎长度小于2米的轧钢卷；

5)5号区域用来存放捆扎宽度小于1.5米，捆扎长度小于6米的钢板；

6)6号区域存放捆扎宽度在1.5米到3米之间，捆扎长度小于6米的钢板；

7)7号区域作为存料间，主要用来暂时存放货物，货物调度过程中将目标货物上层的货物吊取至此，等到目标货物吊取出去，装载入车后，再将此处的货物调回原存放区域。在应急时刻可以存入一些货物，作为储物区使用；

8)8号区域用来存放捆扎直径小于0.5米，长度小于6米的钢筋和钢管，由于此类货物捆扎直径一般较小，所以采用并排九列放置以及重复反向叠放，以保证整个码垛的稳固性；

9)9号为货物停放区域，起重机可以直接将货物吊取到此区域，装载入车。

上述过程中货物存放区域，区域限高五米，超过五米，此块区域则无法再继续存入货物。只要货物整体尺寸不超过长宽高的范围，就都可以存放在这里。

上述过程中限制存入货物的尺寸有两个目的，一是为了保证起重机自动堆垛时货物码垛的稳固性，以防堆垛不稳，导致货物倒塌；二是为了保证起重机能够准确无误地将货物存入相应的位置，以防货物过长或过宽，存放时发生意外。

上述不同种类的货物，标签粘贴位置不同，对应的存入和取出时，抓取结构和位置旋转电机进行动作不同，具体动作策略分类如下：

(1)盘螺钢和钢卷类以及钢板类钢材，标签统一贴在上半部分外侧，起重机吊取时，以常规方式吊起；

(2)钢筋和钢管类货物标签统一贴在中间位置一侧，此类货物存入时，如果是单数层，则以常规方式吊起直接存入；如果是偶数层，则位置旋转电机旋转九十度，然后存入；

(3)在货物装载入车时，操作人员控制位置旋转电机调整货物方向，将其存入。

2.2货物射频定位策略

(1)在货物入库之前，首先把每一类货物的信息导入上位机库存数据库，在入库之前将固定的一个电子标签号和货物的信息匹配在一起；

(2)当货物入库后，上位机库存管理系统会记录每种货物的信息特征，对应的卡号，以及储存的具体位置信息。这样上位机系统可以记录每个具体位置存放的货物信息，并存入库存管理页面中，进行储存信息实时显示；

(3)在吊取装置上装设一个有源射频读写器，调节识别距离为一米。吊取货物时，当吊取装置下降到金属接近开关全部得到信号，停止下降，此时判断货物是否为目标货物，如果是，则将货物吊起到指定的存料间或出库位置；存入货物时，在货物入库之前，射频读写器读到电子标签的信息，自动调节为相应的电永磁铁参数和目标位置，之后就按此参数进行入库。

2.3射频定位技术

射频识别技术已经在很多领域得到广泛应用，一共包括读写器、电子标签、天线三部分。它采用射频方式进行非接触式通信，达到自动识别对象以及获取相关数据信息的作用。它对使用环境要求较低，可在恶劣环境下进行工作。支持双向读写，可重复使用，无需制作新的标签。

本实施例中采用有源读写方式，有源读写是指读写器和电子标签双方都带有电源，读写距离较远。相较于无源读写来说，有源有以下优点：

1、无源读写只有读写器带有电源，电子标签无电源，标签要从读写器的射频磁场里取电，因此读写距离较近；

2、有源电子标签则自带纽扣电池，可使用内部电力，随时主动发射内存芯片上的资料信息，稳定性较好，读写速度较快；

3、无源射频读写，电子标签被动发射信息，导致只有读写器天线朝向的那个方向上的标签才可以读到。而有源电子标签可以自主发射信息，则在以读写器读取距离为半径的范围内，标签均可被感应到；

4、当电子标签周围金属物体较多时，标签会受到金属的干扰，影响其稳定性。所以本实施例选用抗金属标签，以此减少金属物体的干扰，选取TG22型号，具体参数如表1所示。

表1射频读写单元参数

在特定种类已捆扎好的货物上贴上以导入对应信息的有源电子标签，每个对应的电子标签号在上位机中对应着相应的位置信息，存取货时可以调用。同时在起重机吊取装置上装设一套有源射频读写器，当读写器读取到货物上的电子标签卡号时，根据卡号从上位机中调出相应信息，既可以得到货物的具体参数信息，继而进行改变相应参数。

2.4货物存取调度整体策略

货物存取调度是针对某些特定种类多层堆垛式大型重物的有序存取问题而设计的。其实现功能为：取货时，当所取的目标货物在堆垛式货物中底层时，起重机系统自动规划调度过程将其目标货物上方的非目标货物吊取到存料间，直到将目标货物取出时，再将移至存料间的非目标货物调回原来区域，库存管理系统更新货物存储信息。如图6和图7分别为本实施例中货物存入和取出的流程图。

在货物入库时，每次吊取不同的货物，起重机系统会根据设定好的程序流程，每当需要进行变化吊取装置的位置，系统自动调节吊取装置进行旋转，改变货物前端的朝向，使货物存入相应的位置。

当吊取装置吊取货物时，驾驶员可通过吊取装置上的网络摄像头看到货物被吊起时的形状朝向，观察货物吊起的状态，实时了解货物的吊运情况，当意外情况发生，可以第一时间看到，采取相应的措施进行解决。

2.5货物调度算法设计

2.5.1路径规划策略

在仓库中选择一点作为原点，以起重机大车轨道，即端梁方向为X轴，起重机小车轨道，即主梁方向为Y轴，建立一个平面坐标系，并将X轴坐标信息编码写入条形码贴在起重机端梁一侧；将起重机大车齿轮上的编码器反馈过来的信息经处理之后转换为Y轴坐标。

取每个已划分好的每块堆放区域的中心点坐标以及可存入的货物长度、宽度和种类，导入上位机库存管理数据库。当操作者要存入货物时，在上位机上输入货物尺寸、种类之后，根据输入条件在库存数据库中筛选出最合适的存放区域，并调出其坐标即为货物将要存入的位置。

当操作者取货时，输入要取得货物种类等要求之后，上位机自动筛选出最合适吊取目标货物以及所在的堆放区域，摘取其对应的中心坐标；调出相应的中心坐标后，先让起重机大车做Y轴运动，实时把条形码定位仪反馈过来的坐标和目标点的Y坐标进行比对，直至到达指定位置停止运动，起重小车开始做X轴运动，实时比对编码器反馈过来的坐标数据和目标的X坐标]。到达指定点之后起重机小车停止，吊取装置开始运动，直至接近货物或目标存放位置。

2.5.2货物调度算法策略

在实际运用过程中，取货过程中，操作者要取的目标货物不一定在码垛的最上层，可能要取的货物上面有另外一种货物，这个时候就需要系统自动规划调度过程。如图8所示，系统调度思路为：如果目标货物上面存有货物，则先从库存管理系统中调出目标货物所在的堆垛区域，库存管理系统中贮存着每个堆垛区域堆垛的货物种类信息，并按照存放的先后顺序进行序号排列的，每个货物都对应着相应的序列号，此时检测目标货物所在的序列号，获取到其上方有几个货物需要先行吊到存料间，将货物个数记为N，调度过程为先将位于目标货物序列之后的货物调度到专用存料间，一直持续此动作，直到N变为0，再次吊取货物，读写器检测为目标货物，则返回原点，将货物装载到车上，然后在减去目标货物序号的基础上，库存管理信息对暂存区域中的货物的序号进行更新，并根据更新后的序号将存料间中堆垛的货物调回原区域，这里的更新是指在货物原有序号的基础上，减去取出货物的数量，得到更新后的序号。

当吊取装置运动到目标货物上方并吊取目标货物时，当金属接近开关全部得到信号时，吊取装置停止运行，此时射频读写器检测到下方的电子标签卡号，传到上位机中进行卡号验证，如果是要取的目标货物，则从上位机中调取其所需参数，自动进行相应的参数改变，然后吸起货物进行相应动作；如果验证不是目标货物，则起重机停止运作，自动报警，提示库存管理信息出错。

图9和图10为本实施例中起重机系统的电气连接示意图。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：所述起重系统包括两个平行设置的支撑架，两个支撑架之间为仓储空间；每个支撑架的上端均设置有起重机端梁；在两个起重机端梁之间设置有沿两个起重机端梁移动的起重机大车；所述起重机大车上设置有起重机小车；所述起重机小车下方设置有吊取装置，所述起重机端梁上设置有条形码，所述起重机大车上与所述条形码对应的位置设置有条形码定位仪；所述起重机大车上沿所述起重机小车移动的方向设置有齿轮条，所述起重机小车上与所述齿轮条对应的位置设置有齿轮，所述齿轮上设置有编码器；

所述吊取装置包括设置在起重机小车上的中心支柱，所述中心支柱上设置有用于抓取目标货物的抓斗机构和用于控制所述抓斗机构升降的液压升降机构；所述抓斗机构下方设置有用于通过磁力取放目标货物的电磁抓取机构；

所述电磁抓取机构包括电永磁铁，所述电永磁铁的外侧设置有用于检测目标货物的接近开关；所述电磁抓取机构上设置有用于获取目标货物上电子标签信息的射频读写器；

所述控制方法包括以下步骤：

1）基于仓储空间构建起重系统的空间坐标系，确定起重机小车和起重机大车的初始坐标；

2）在所述仓储空间的空间坐标系中为不同类型的货物划分对应的存储区域，同时划分用于中转货物的暂存区域；所述存储区域中的货物分层放置；

3）根据待存货物的类型确定其存储区域，并为所述待存货物编号，将所述待存货物的类型、存储区域和编号信息存储在电子标签中，将所述电子标签设置在对应的待存货物上；

4）存储货物时，控制所述起重机大车和所述起重机小车将所述待存货物放置在对应的存储区域；

5）取出货物时，根据目标货物的类型确定待取货物的编号，再根据所述待取货物的类型和编号控制所述起重机小车的吊取装置移动到所述待取货物所在的存储区域上方，再控制所述吊取装置将所述待取货物取出；

所述编号包括对应存储区域中现存货物的层数以及每一层中货物的位置数，根据所述待取货物的编号，如果判断所述待取货物所在层的上层还有货物，则控制所述吊取装置将所述待取货物所在层以上层的货物按照其编号顺序放置在所述暂存区域；将所述待取货物取出后，更新所述暂存区域中货物的编号，并按照更新后的编号顺序将其放回原存储区域。

2.根据权利要求1所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：所述抓斗机构包括设置在所述中心支柱上的底座A和底座B，所述底座A和所述底座B设置为能够在所述中心支柱上下移动；所述底座B的两端分别铰接有一个抓手，每个所述抓手的外侧与所述底座A之间设置有松合液压杆；所述中心支柱上位于所述底座B的下方设置有所述电磁抓取机构。

3.根据权利要求2所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：所述液压升降机构设置在所述抓斗机构上方的中心支柱上，包括底座C、用于驱动所述松合液压杆的第一液压驱动装置以及用于驱动升降液压杆的第二液压驱动装置；

所述升降液压杆设置在所述底座C与所述底座A之间；所述底座C与所述中心支柱固定设置。

4.根据权利要求3所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：所述底座C上方的中心支柱上设置有用于控制所述吊取装置旋转的位置旋转机构，所述位置旋转机构包括底座D，所述底座D上设置有用于驱动所述中心支柱旋转的旋转电动机。

5.根据权利要求1所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：当所述吊取装置移动到所述待取货物上方时，通过所述吊取装置上的射频读写器获取当前吊取装置下方货物上的电子标签中存储的货物类型和编号，如果与待取货物的类型和编号一样，则控制所述吊取装置将所述待取货物取出。

6.根据权利要求5所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：所述类型包括货物的种类、尺寸和重量。

7.根据权利要求5或6所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：如果所述待存货物的位置数为1，则控制吊取装置将所述待存货物与其所在层的下一层货物在水平方向上呈九十度放置。

8.根据权利要求7所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：在存取货物时，根据货物的类型确定吊取方式，所述吊取方式包括电磁式、抓取式或者电磁与抓取结合式。

9.根据权利要求8所述的多层堆垛式大型重物存取起重系统的控制方法，其特征在于：在存取货物时，根据货物的编号以及存储区域，确定所述起重机大车、所述起重机小车和所述吊取装置的移动距离。