CN110371607B - 一种吊挂流水线提升机构控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊挂流水线提升机构控制方法，接收启动提升机构的指令，判断出站支轨是否已满，若出站支轨已满，提升机构不启动；若未满，提升机构启动将物料承载装置提升至出站支轨后提升机构停止；延时一定时间后，提升机构再次启动，将提升机构进口处的物料承载装置输送至工作位，在提升机构停止的时间内，进站支轨上的放行机构放行一个物料承载装置至提升机构进口处物料承载装置物料承载装置。本发明同时提供一种控制系统，本发明能够解决因大型物料在物料承载装置提升段停留造成链条发生形变等问题。

Description

一种吊挂流水线提升机构控制方法及控制系统

技术领域

本发明属于吊挂式输送线技术领域，更具体地说，涉及一种吊挂流水线提升机构控制方法及控制系统。

背景技术

近年来服装和家纺吊挂流水线的出现，彻底改变了传统的生产模式，实现了加工过程的自动化控制，提高了生产效率，方便了生产管理。

吊挂流水线包括主驱动环轨，在环轨的走向上间隔设有若干工作站，每个工作站的下方均设有一个工作位，吊挂在衣架上的物料由系统控制通过环轨被输送到指定的工作站进行加工，加工完成后由提升机构提升至工作站出口，从该工作站出站摆头进入环轨被送至下一个工作站进行下一道工序的加工。

中国专利申请2009101557187公开了智能型服装生产悬挂系统链传动提升装置，包括衣架放行机构、链传动机构、限位机构及相应的电路控制机构，限位机构包括上限位块和下限位块，其中限位机构连接相应的进站支轨道和出站支轨道，放行机构分为上放行机构和下放行机构，链传动机构包括电动机、主动链轮、被动链轮、链条，链条由链板交替链接构成，链板上设有半圆形开口槽，并且链板上安装有将衣架卡合的钩和簧片。

使用过程中，链条具有衣架下降段和衣架提升段。正常情况下，工人在加工时下限位块与链条的夹角处停留有一个衣架，在提升段也会有一到两个衣架。工人完成某工序的加工任务后，按下控制按钮，主动链轮带动传动链工作，一方面，下限位块的衣架被卡入链条的凹槽中向下运动，下降到操作人员设定的高度等待加工。另一方面，提升段的衣架随链条一起上升，到达上限位块时衣架从凹槽中脱出，进入出站支轨。提升机构采用上述控制方法，下限位块的衣架可以很快的下降到工作位进行加工，工作效率较高。但是，由于链条的提升段的长度比下架段的长度长，因此在链条的提升段会停留一到两个衣架；当吊挂系统用于生产床单、被子、窗帘等大型家纺物料时，提升段提留一到两个衣架会使链条发生巨大形变对链条的承重能力要求较高，甚至会发生物料缠绕卡死的情况。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中存在的提升机构在用于大型物料的生产时，因提升段停留衣架导致链条容易发生形变的问题，本发明提供一种吊挂流水线提升机构控制方法及控制系统。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种吊挂流水线提升机构控制方法，包括以下步骤：

接收启动提升机构的指令，判断出站支轨是否已满，若出站支轨已满，提升机构不启动；若未满，提升机构启动将提升机构上的物料承载装置提升至出站支轨后提升机构停止，延时一定时间后，提升机构再次启动，将提升机构进口处的物料承载装置输送至工作位，在提升机构停止的时间内，放行机构放行一个物料承载装置至提升机构进口处。

提升机构启动，物料承载装置从工作位提升进入出站支轨后，放行机构才放行一个物料承载装置至提升机构的进口处，然后，当提升机构再次启动，提升机构进口处的物料承载装置从物料承载装置下降段进入工作位。本申请采用延时控制，在物料承载装置从提升机构的物料承载装置提升段进入出站支轨的这个过程中，因为放行机构没有放物料承载装置至提升机构的进站口，所以在提升机构第一次启动时不会有物料承载装置从物料承载装置下降段进入工作位，从而，当提升机构再次启动并停止后，也不会导致有物料承载装置停留在提升机构的物料承载装置上升段上。物料承载装置可以是衣架、吊篮等。

现有技术中，按一次提升按钮，衣架从工作位通过衣架提升段向上运行的过程中，提升机构进口处的挂载有代加工物料的衣架也随着链条的运转从衣架下降段向工作位的方向运行，由于衣架提升段通常比衣架下降段长，从而导致挂载有代加工物料的衣架停留在衣架提升段上等待加工，行业内普遍认为按一次提升按钮，衣架从提升机构的进口下降和从工作站处上升同时进行，有利于提高效率，但实际上，由于大型衣料的加工时间较长，如果衣架停留在衣架提升段上，反而会影响流水线下一环节的加工，影响整体的工作效率，因此，采用两次启停，不仅在一定程度上克服了行业偏见、解决了因衣架在衣架提升段上停留带来的容易导致链条变形乃至断裂的问题，而且在一定程度上提高了整体的工作效率。

进一步地，由满检机构检测出站支轨是否已满，当物料承载装置停留在满检机构上，则出站支轨已满。

进一步地，由出站读卡器检测出站支轨是否已满，当出站读卡器检测到出站支轨上有物料承载装置时，则出站支轨已满。用出站读卡器来执行满检的任务，当出站读卡器读取到物料承载装置时，代表出站支轨已满。在出站支轨比较短且加工物料比较大的情况下，出站支轨上只停留一个物料承载装置，直接由出站读卡器充当满检机构，可节省成本。

进一步地，当进入工作位的物料承载装置上的物料需要返回前面的工序进行加工时，工人按下返修按钮，接收到返修请求，主电脑对该工作位读卡器读取到的物料承载装置信息进行标记。在加工过程中，如果工人发现进入工作位的物料承载装置上的物料未经上一道工序加工或者需要返工，按下返工按钮，将该返工信息上传给主电脑，主电脑对工作位读卡器读取到的物料承载装置信息进行标记，使其可以区别于正常加工的物料，便于后续再次加工等处理。

本发明同时还提供一种采用上述控制方法的吊挂流水线提升机构控制系统，吊挂流水线包括主轨、多个工作站、推杆，所述推杆用于推送物料承载装置在主轨上移动，所述工作站和主轨之间设有支轨，所述支轨包括进站支轨和出站支轨，所述进站支轨和出站支轨分别通过进站执行机构和出站执行机构与主轨可分离地连接，所述控制系统包括主电脑和通讯数据控制器，所述通讯数据控制器设置在工作站，各工作站的通讯数据控制器依次串接，主电脑与其中一个工作站的通讯数据控制器通讯连接，或者主电脑分别与各工作站的通讯数据控制器之间通讯连接，所述进站支轨上设置有放行机构，所述进站支轨与出站支轨之间设置有提升机构，所述提升机构包括物料承载装置下降段和物料承载装置提升段；在出站执行机构的进口设置有出站读卡器，所述出站读卡器分别与相应工作站的通讯数据控制器通讯连接。

工作位的工人加工完毕之后，按下提升按钮，物料承载装置通过物料承载装置提升段进入出站支轨，然后通过出站执行机构进入主轨，当物料承载装置进入出站支轨后，提升机构停止，主电脑控制放行机构放一个物料承载装置到提升机构的进口处，这时，提升按钮再次启动，提升机构进口处的物料承载装置通过物料承载装置下降段进入工作站。在提升机构进口处的物料承载装置下降的过程中，放行机构不会放物料承载装置到提升机构的进口处，这样在工作站的物料承载装置加工完成后通过物料承载装置提升段提升到出站支轨的运行过程中，提升机构的进口处不会有物料承载装置随着链条的运行而从物料承载装置下降段下降，也就是说在工作位的物料承载装置加工完成后提升的过程中，不会出现因物料承载装置下降段的物料承载装置下降到工作位而链条运行停止的时候，在物料承载装置提升段上停留物料承载装置的情况，从而有效解决因物料承载装置停留对物料承载装置提升段的链条的承重压力过大的问题。本发明中的出站执行机构可以采用现有的常用出站执行机构，也可以采用公开号为CN107585545A公开的吊挂线衣架出站系统，皮带式链传动机构可采用公告号为CN206679738U的皮带式链传动机构。推杆、衣架上的识别卡可以采用RFID芯片，也可以采用条形码等，进站读卡器、出站读卡器可以使用RFID读卡器或扫描枪等。

进一步地，还包括满检机构，所述满检机构安装在出站支轨上，沿物料承载装置出站运行方向，所述满检机构位于所述出站执行机构的止挡机构的后方，并靠近提升机构的出口。满检机构用于检测出站支轨上停留的物料承载装置是否已满，如果已满，提升机构不启动，避免因过多物料承载装置停留在出站支轨上造成出站支轨的负荷过重从而可能造成生产故障的情况。本发明中的止挡机构的具体结构可见公开号为CN107600899A公开的衣架止挡机构。

进一步地，所述主电脑、各通讯数据控制器之间的通讯协议采用EtherCAT总线协议。系统采用EtherCAT总线协议，数据传输速度快、安全，速率最高可达到100M/s，能实现视频等多格式、大文件传输。并且数据可以同时在通讯数据控制器与主电脑之间上传和下传，避免数据拥塞。

进一步地，所述提升机构上安装有工作位读卡器，所述工作位读卡器与工作站的通讯数据控制器连接，当物料需要返工时，利用工作位读卡器读取衣架信息，进行标记，以便返工。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明解决了提升段衣架停留的问题，使系统适用于大型物料的提升，提高了系统的安全性；

(2)本发明通讯系统采用EtherCAT总线协议，数据传输速度快、安全可靠；

(3)本发明结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本发明的吊挂流水线拓扑结构示意图；

图2为本发明的单个工作站的拓扑结构示意图；

图3为本发明的提升机构结构示意图；

图4为本发明的控制系统结构示意图；

图5为本发明的控制方法流程图。

图中：1：主电脑；2：主轨：3：工作站；301：进站读卡器；302：出站读卡器；303：触摸式平板；304：通讯数据控制器；305：进站执行机构；306：出站执行机构；307：提升按钮；308：支轨；309：放行机构；3010：提升机构；3011：满检机构；3012：止挡机构；3013：工作位读卡器；4：驱动机构；5：衣架；6：推杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

如图1所示，本发明包括主电脑1、主轨2、至少两个的工作站3、驱动机构4，衣架5吊挂在主轨2上。工作站3分布在主轨2的外侧，主轨2的上方设置有按一定间距分布的推杆6，推杆6在驱动机构4的驱动下推着主轨2上的衣架5按照指定方向运行。推杆6和衣架5上均安装有RFID芯片。

如图2所示，工作站3包括进站读卡器301、出站读卡器302、触摸式平板303、通讯数据控制器304、进站执行机构305、出站执行机构306、提升按钮307、支轨308、放行机构309、提升机构3010、满检机构3011、止挡机构3012。进站执行机构305与出站执行机构306分别与主轨2可分离地连接，进站读卡器301安装在进站口前面，出站读卡器302安装在出站执行机构306进口处。当衣架5经过进站读卡器301时，主电脑1判断该衣架5是否进站，如进站，进站执行机构305与主轨2连接，衣架5沿支轨308下滑至放行机构309处停留。支轨308包括进站支轨和出站支轨，提升机构3010的进口与进站支轨连接，其出口与出站支轨连接，出站执行机构306的进口安装有止挡机构3012，出站支轨上还安装有满检机构3011，沿衣架5的由进站到出站的运行方向，满检机构3011位于止挡机构3012的后方并靠近提升机构3010的出口。提升机构3010提升后的衣架5进入出站支轨被止挡机构3012阻挡，当多个衣架依次排列在止挡机构3012后方，直到排列的最后一个衣架触发满检机构3011时，说明出站支轨上的衣架已存满，此时提升机构3010无法再提升衣架进入出站支轨，即使操作人员按下提升按钮，提升机构也不工作。也可以在止挡机构后方再安装一个放行机构，即，在止挡机构与提升机构之间安装放行机构，满检机构3011位于出站支轨的放行机构的下方或后方，由提升机构提升至出站支轨的衣架被其放行机构阻挡，当衣架触发满检机构3011时，说明出站支轨上的衣架已满。满检机构本身是本领域的常规技术，如CN102599673A公开的一种服装生产流水线等待区数量控制机构。当出站支轨比较短的情况下，也可以省略满检机构，直接由出站读卡器充当满检机构。触摸式平板303用于工作站的人员与主电脑进行人机交互，以记录该工作站的人员加工的物料的数量、种类等信息，提升按钮307与触摸式平板303的主板连接。

如图3所示，提升机构3010的低点安装有工作位读卡器3013，用于读取经过工作位的衣架5的信息。当工作站工作人员发现进入工作站的衣服需要返回之前的工序返修，则按下返修按钮(图中未示出)，将返修信息通过通讯数据控制器上传主电脑，主电脑对该工作位读卡器3013读取到的衣架信息进行标记，以便可以将该衣架送入相应的工作站。图3中，工作位读卡器3013的左侧链条所在区位为衣架下降段，右侧区位为衣架提升段。

如图4所示，本发明的控制系统包括主电脑1和若干工作站的通讯数据控制器，主电脑1的网线接口与工作站A的通讯数据控制器的网线进口连接，工作站A的通讯数据控制器的网线出口与工作站B的通讯数据控制器的网线进口连接，工作站B的通讯数据控制器的网线出口与工作站C的通讯数据控制器的网线进口连接，如此依次串联。串联的结构布线相对来说较简单，而且成本低。当然，也可以将主电脑1直接与各工作站的数据控制器连接。主电脑1与工作站(A、B和C)的通讯数据控制器304，以及相邻工作站的通讯数据控制器采用EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology，以太网控制自动化技术)总线协议。EtherCAT总线具有数据传输速度快、安全的特点；并且数据可同时上传和下传，避免数据拥塞。每个工作站的通讯数据控制器304由24V电源供电，通讯数据控制器304分别与进站读卡器301、出站读卡器302、工作位读卡器3013、触摸式平板303、感应装置(包括满检机构3011)、电磁阀、提升机构3010的电机(图中未示出)连接，进站读卡器301、出站读卡器302、工作位读卡器3013、感应装置(包括满检机构3011)分别将检测到的数据传输给通讯数据控制器304，通讯数据控制器304与触摸式平板303之间进行双向的数据通讯，同时，通讯数据控制器304将通讯数据传输给电磁阀、提升机构3010的电机。感应装置用于进行信号检测，如满检、计数、拖钩检测等。电磁阀用于进站执行机构305、放行机构309、出站动力3061的气缸的控制。

如图5所示，提升机构3010具体控制方法如下：按下提升按钮307，通过通讯数据控制器发送或者直接发送给主电脑，主电脑接收到启动提升机构的指令后，首先判断出站支轨是否已满(满检机构检测出站支轨是否已满)，如已满(满检机构发送满检信号，通过通讯数据控制器传送给主电脑)，主电脑控制提升机构3010不启动，此时，重复按提升按钮307不起作用。如未满(满检机构不发送满检信号，或者所发的满检信号表示出站支轨未满)，主电脑控制提升机构3010启动，或者，由于主电脑没有发送不启动的指令给提升机构，提升机构直接启动，提升机构将加工位的衣架提升至出站支轨后提升机构停止，然后主电脑控制进站支轨上的放行机构309放行一个衣架至提升机构3010进口处，主电脑控制提升机构3010再启动一次，将进口处的衣架5输送至工作位后提升机构停止。当停留在出站支轨上的衣架触发满检机构3011时，代表出站支轨已满。本申请采用延时控制的方法，即，工作人员按下提升按钮后，在出站支轨未满的情况下，提升机构启动，将提升机构上的衣架提升至出站支轨，随后提升机构停止，延时一段时间后，提升机构再次启动，在提升机构停止的这段延时时间内，放行机构放行一个衣架至提升机构的进口处。

当未安装满检机构3011时，出站读卡器302同时具备满检的功能，当出站读卡器302读取到衣架5时，代表出站支轨已满，这种方式降低出站读卡器的工作效率，通常不采用。

本发明的吊挂流水线提升机构控制系统，提升机构的电机、放行机构的电磁阀与通讯数据控制器连接，主电脑将控制信号下传给通讯数据控制器，通讯数据控制器控制电机和电磁阀动作，结构简单。系统采用EtherCAT总线协议，数据传输速度快、安全，速率最高可达到100M/s，能实现视频等多格式、大文件传输。并且数据可以同时在通讯数据控制器与主电脑之间上传和下传，避免数据拥塞。提升机构的控制采用两次启停，提升段不再停留衣架，适用于大型物料的提升，提高了系统安全性。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (8)

1.一种吊挂流水线提升机构控制方法，所述提升机构包括承载物料装置的链条，所述链条包括物料承载装置下降段和物料承载装置提升段，所述物料承载装置提升段的长度比物料承载装置下降段的长度长，其特征在于：接收启动提升机构的指令，判断出站支轨是否已满，若出站支轨已满，提升机构不启动；若未满，提升机构启动，将提升机构上的物料承载装置提升至出站支轨后提升机构停止，延时一定时间后，提升机构再次启动，将提升机构进口处的物料承载装置输送至工作位，在提升机构停止的时间内，进站支轨上的放行机构放行一个物料承载装置至提升机构进口处。

2.根据权利要求1所述的吊挂流水线提升机构控制方法，其特征在于：由满检机构检测出站支轨是否已满，当物料承载装置停留在满检机构上，则出站支轨已满。

3.根据权利要求1所述的吊挂流水线提升机构控制方法，其特征在于：由出站读卡器检测出站支轨是否已满，当出站读卡器检测到出站支轨上有物料承载装置时，则出站支轨已满。

4.根据权利要求1、2或3所述的吊挂流水线提升机构控制方法，其特征在于：当进入工作位的物料承载装置上的物料需要返回前面的工序进行加工时，接收到返修请求后，主电脑对该工作位读卡器读取到的物料承载装置信息进行标记。

5.一种吊挂流水线提升机构控制系统，吊挂流水线包括主轨、多个工作站、推杆，所述推杆用于推送物料承载装置在主轨上移动，所述工作站和主轨之间设有支轨，所述支轨包括进站支轨和出站支轨，所述进站支轨和出站支轨分别通过进站执行机构和出站执行机构与主轨可分离地连接，其特征在于：所述控制系统包括主电脑和通讯数据控制器，所述通讯数据控制器设置在工作站；各工作站的通讯数据控制器依次串接，主电脑与其中一个工作站的通讯数据控制器通讯连接；或者主电脑分别与各工作站的通讯数据控制器之间通讯连接；所述进站支轨上设置有放行机构，所述进站支轨与出站支轨之间设置有提升机构，所述提升机构包括承载物料装置的链条，所述链条包括物料承载装置下降段和物料承载装置提升段，所述物料承载装置提升段的长度比物料承载装置下降段的长度长；当主电脑接收到启动提升机构的指令后，首先判断出站支轨是否已满，如已满，提升机构不启动；如未满，提升机构启动，提升机构将加工位的衣架提升至出站支轨后提升机构停止，然后主电脑控制进站支轨上的放行机构放行一个衣架至提升机构进口处，提升机构再启动一次，将进口处的衣架输送至工作位后提升机构停止；在出站执行机构的进口设置有出站读卡器，所述出站读卡器与相应工作站的通讯数据控制器通讯连接。

6.根据权利要求5所述的吊挂流水线提升机构控制系统，其特征在于：还包括满检机构，所述满检机构安装在出站支轨上，沿物料承载装置出站运行方向，所述满检机构位于所述出站执行机构的止挡机构的后方，并靠近提升机构的出口。

7.根据权利要求5所述的吊挂流水线提升机构控制系统，其特征在于：所述主电脑和各通讯数据控制器之间的通讯协议采用EtherCAT总线协议。

8.根据权利要求5所述的吊挂流水线提升机构控制系统，其特征在于：所述提升机构上安装有工作位读卡器，所述工作位读卡器与工作站的通讯数据控制器连接。

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