CN111552240A - 智能自动化货物搬运系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能自动化货物搬运系统,包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,调度客户端、自动导引运输装置与调度服务端通信连接。调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块。调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块。自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器。本发明还公开了一种智能自动化货物搬运方法,包括系统配置、发送指令、自动接送货等过程。本发明采用智能化自动导引运输车与调度系统相结合的方案,具有智能自动化程度高、成本低以及适用性好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种货物搬运系统及方法,特别涉及一种智能自动化货物搬运系统及方法,属于货物搬运领域。
背景技术
随着国家智能制造逐步深入,自动导引运输车已经有很广泛的应用,尤其是高科制造行业,如面板行业,半导体制造行业,大有取代人力作业的趋势。现有自动导引运输车主要存在以下三个问题,一是生产领域人力成本有越来越高的趋势,二是无人系统架构昂贵受场地限制,三是当前自动导引运输车无法适应不同产品的要求。
发明内容
本发明智能自动化货物搬运系统及方法公开了新的方案,采用智能化自动导引运输车与调度系统相结合的方案,解决了现有方案智能自动化程度低、成本高以及适用性不好的问题。
本发明智能自动化货物搬运系统包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,调度客户端、自动导引运输装置与调度服务端通信连接。
调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块,数据操作模块用于数据操作,上位系统对接模块用于与上位系统数据交互,调度模块用于与自动导引运输车操控通信,机构连接模块用于与机构PLC操控通信,客户端通信模块用于与调度客户端通信。
调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块,基础信息配置模块用于配置系统的基础信息数据,监控模块用于系统的运行状态。
自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器,机构载体设在自动导引运输车上,滚轮机构设在机构载体上,PLC控制器用于控制搬送机构完成货物搬送操作,读码器用于采集货物的二维码信息,并行输入输出传感器用于实现同步自动接送货,货物传感器用于检测货物的位置。
本发明还涉及一种智能自动化货物搬运方法,智能自动化货物搬运方法基于智能自动化货物搬运系统,智能自动化货物搬运系统包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,调度客户端、自动导引运输装置与调度服务端通信连接。调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块。调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块。自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器,机构载体设在自动导引运输车上,滚轮机构设在机构载体上。方法包括过程:用户通过基础信息配置模块配置、设定系统参数,用户调用监控模块创建搬送任务指令,监控模块将搬送任务指令通过客户端通信模块传送至调度服务端,调度模块根据收到的指令生成取货任务指令调度自动导引运输车前往取货位置,机构连接模块同时将取货位置信息发送给搬送机构的PLC控制器,自动导引运输车到达取货位置,并行输入输出传感器与外部搬送设备建立同步搬送通信连接,PLC控制器驱动滚轮机构开始接货,同时货物传感器实时感应货物是否到达指定位置,PLC控制器根据收到的货物已到达指定位置的信息驱动读码器读取货物的二维码上传给调度服务端,数据操作模块通过上位系统对接模块将收到的二维码与上位生产执行系统内的数据比对进行有效性验证后反馈给调度模块,调度模块生成送货任务指令调度自动导引运输车前往送货位置,机构连接模块同时将送货位置信息传送给PLC控制器,自动导引运输车到达送货位置,并行输入输出传感器与外部搬送设备建立同步搬送通信连接,PLC控制器驱动滚轮机构开始送货,同时货物传感器实时感应货物是否到达指定位置,PLC控制器根据送出的货物已到达指定位置的信息确认送货完成。
进一步,本方案方法的调度服务端还包括搬运历史信息数据库,调度客户端还包括搬运历史查询模块,用户通过搬运历史查询模块调阅搬运历史信息数据库内存储的搬运历史数据信息。
进一步,本方案方法的调度服务端还包括搬运历史信息分析模块,调度客户端还包括搬运历史分析模块,用户通过搬运历史分析模块调用搬运历史信息分析模块调取搬运历史信息数据库内的数据信息按照设定的算法进行统计分析。
进一步,本方案方法的搬送机构还包括三色报警灯装置,监控模块根据收到的异常信息触发三色报警灯装置报警。
本发明智能自动化货物搬运系统及方法采用智能化自动导引运输车与调度系统相结合的方案,具有智能自动化程度高、成本低以及适用性好的特点。
附图说明
图1是智能自动化货物搬运系统的原理图。
图2是搬送机构的原理图。
图3是智能自动化货物搬运系统的网络连接原理图。
图4是智能自动化货物搬运方法的流程图。
具体实施方式
本发明智能自动化货物搬运系统包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,调度客户端、自动导引运输装置与调度服务端通信连接。
调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块,数据操作模块用于数据操作,上位系统对接模块用于与上位系统数据交互,调度模块用于与自动导引运输车操控通信,机构连接模块用于与机构PLC操控通信,客户端通信模块用于与调度客户端通信。
调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块,基础信息配置模块用于配置系统的基础信息数据,监控模块用于系统的运行状态。
自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器,机构载体设在自动导引运输车上,滚轮机构设在机构载体上,PLC控制器用于控制搬送机构完成货物搬送操作,读码器用于采集货物的二维码信息,并行输入输出传感器用于实现同步自动接送货,货物传感器用于检测货物的位置。
本发明还涉及一种智能自动化货物搬运方法,智能自动化货物搬运方法基于智能自动化货物搬运系统,智能自动化货物搬运系统包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,调度客户端、自动导引运输装置与调度服务端通信连接。调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块。调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块。自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器,机构载体设在自动导引运输车上,滚轮机构设在机构载体上。方法包括过程:用户通过基础信息配置模块配置、设定系统参数,用户调用监控模块创建搬送任务指令,监控模块将搬送任务指令通过客户端通信模块传送至调度服务端,调度模块根据收到的指令生成取货任务指令调度自动导引运输车前往取货位置,机构连接模块同时将取货位置信息发送给搬送机构的PLC控制器,自动导引运输车到达取货位置,并行输入输出传感器与外部搬送设备建立同步搬送通信连接,PLC控制器驱动滚轮机构开始接货,同时货物传感器实时感应货物是否到达指定位置,PLC控制器根据收到的货物已到达指定位置的信息驱动读码器读取货物的二维码上传给调度服务端,数据操作模块通过上位系统对接模块将收到的二维码与上位生产执行系统内的数据比对进行有效性验证后反馈给调度模块,调度模块生成送货任务指令调度自动导引运输车前往送货位置,机构连接模块同时将送货位置信息传送给PLC控制器,自动导引运输车到达送货位置,并行输入输出传感器与外部搬送设备建立同步搬送通信连接,PLC控制器驱动滚轮机构开始送货,同时货物传感器实时感应货物是否到达指定位置,PLC控制器根据送出的货物已到达指定位置的信息确认送货完成。
上述方案采用智能化自动导引运输车与调度系统相结合的方案,在自动导引运输车上加装搬送机构,提供操作界面,可以适用于不同的产品规格,并提供与上位生产执行系统MES(Manufacturing Execution System)、外部搬送系统或设备对接,可以实现自动取货并调度自动导引运输车搬送至目标位置,并自动将货物搬出,大幅提高了系统的智能自动化程度,降低了人力成本,改善了适用性。
为了便于管理人员查阅设备的运行历史过程,本方案方法的调度服务端还包括搬运历史信息数据库,调度客户端还包括搬运历史查询模块,用户通过搬运历史查询模块调阅搬运历史信息数据库内存储的搬运历史数据信息。基于以上方案,为了给管理人员提供智能化管理工具,提高管理效率,本方案方法的调度服务端还包括搬运历史信息分析模块,调度客户端还包括搬运历史分析模块,用户通过搬运历史分析模块调用搬运历史信息分析模块调取搬运历史信息数据库内的数据信息按照设定的算法进行统计分析。
为了便于管理人员及时发现生产过程中的问题,本方案方法的搬送机构还包括三色报警灯装置,监控模块根据收到的异常信息触发三色报警灯装置报警。
本方案公开了一种自动导引运输车AGV(Automated Guided Vehicle)上层机构和自动导引运输车调度系统相结合的实现方案。本方案的自动导引运输车调度系统AMS(Automated Guided Vehicle Manager System)的实现过程包括以下内容。调度服务端负责调度核心逻辑,模块可以分为:数据操作模块,主要负责数据操作业务;上位系统对接模块,主要负责与上位系统数据交互,包括接受搬送执行、交互搬送信息、验证搬送信息等;调度模块,主要负责与自动导引运输车连接,更合理的调度适合的自动导引运输车,执行搬送业务;机构连接模块,主要负责与机构PLC通信,驱动PLC控制机构,完成自动接放货物,实时监控自动导引运输车、机构及货物状态;客户端通信模块。调度客户端主要功能包括:基础模块,主要功能人员配置、权限配置、自动导引运输车增加、目标点设置等;业务模块,主要功能是监控当前执行任务、添加手动任务、控制自动导引运输车、监控自动导引运输车状态、异常问题处理;历史查询,主要查询自动导引运输车的历史状态、查询历史搬送业务等;分析模块,统计分析自动导引运输车利用率、任务执行率统计等。其中,机构载体主要是架构,PLC负责驱动所有机构部件,滚轮负责自动接送货,读取器读取货物的二维码,PIOSensor负责与设备的PIO Sensor对接,实现滚轮同时滚动,实现自动接送货,三色灯用于报警控制,传感器用于感应货物是否存在。
基于以上方案,本方案的搬送机构和搬送调度系统实现过程可以参照下例。
用户在AMS客户端创建搬送任务,AMS将消息传送至AMS服务端,服务端生成取货任务,调度AGV小车前往取货位置,同时取货位置的信息传递至PLC,包括设备信息,PIO(Parallel Input Output)需要的Port口和Channel。AGV小车按AMS任务到达取货位置,机构通过与AVG的信号通信得知,开始与设备的PIO握手。PIO握手成功后,开始通信同步驱动滚轮接货,同时机构感应器(货物传感器)随时感应货物是否到达位置。货物到达位置后,机构PLC驱动读码器读取货物二维码,将读取的货物二维码信息上报给AMS服务端,AMS服务端进行有效性验证。AMS开始送货任务调度,分配任务给相应小车,同时将送货位置的信息传递至PLC,包括设备信息,PIO需要的Port口和Channel。AGV小车按AMS任务到达送货位置,机构通过与AVG的信号通信得知,开始与设备的PIO握手。PIO握手成功后,开始通信同步驱动滚轮送货,同时机构感应器随时感应货物是否到位。外部设备完成接货后,搬送任务完成。
本方案智能自动化货物搬运系统及方法并不限于具体实施方式中公开的内容,实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸,本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。
Claims (5)
1.智能自动化货物搬运系统,其特征是包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,所述调度客户端、自动导引运输装置与所述调度服务端通信连接,
所述调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块,所述数据操作模块用于数据操作,所述上位系统对接模块用于与上位系统数据交互,所述调度模块用于与自动导引运输车操控通信,所述机构连接模块用于与机构PLC操控通信,所述客户端通信模块用于与所述调度客户端通信,
所述调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块,所述基础信息配置模块用于配置系统的基础信息数据,所述监控模块用于系统的运行状态,
所述自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,所述搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器,所述机构载体设在所述自动导引运输车上,所述滚轮机构设在所述机构载体上,所述PLC控制器用于控制所述搬送机构完成货物搬送操作,所述读码器用于采集货物的二维码信息,所述并行输入输出传感器用于实现同步自动接送货,所述货物传感器用于检测货物的位置。
2.智能自动化货物搬运方法,所述智能自动化货物搬运方法基于智能自动化货物搬运系统,所述智能自动化货物搬运系统包括调度服务端、调度客户端、自动导引运输装置,所述调度客户端、自动导引运输装置与所述调度服务端通信连接,所述调度服务端包括数据操作模块、上位系统对接模块、调度模块、机构连接模块、客户端通信模块,所述调度客户端包括基础信息配置模块、监控模块,所述自动导引运输装置包括自动导引运输车、搬送机构,所述搬送机构包括机构载体、滚轮机构、PLC控制器、读码器、并行输入输出传感器、货物传感器,所述机构载体设在所述自动导引运输车上,所述滚轮机构设在所述机构载体上,其特征是包括过程:
用户通过基础信息配置模块配置、设定系统参数,用户调用监控模块创建搬送任务指令,监控模块将搬送任务指令通过客户端通信模块传送至调度服务端,调度模块根据收到的指令生成取货任务指令调度自动导引运输车前往取货位置,机构连接模块同时将取货位置信息发送给搬送机构的PLC控制器,自动导引运输车到达取货位置,并行输入输出传感器与外部搬送设备建立同步搬送通信连接,PLC控制器驱动滚轮机构开始接货,同时货物传感器实时感应货物是否到达指定位置,PLC控制器根据收到的货物已到达指定位置的信息驱动读码器读取货物的二维码上传给调度服务端,数据操作模块通过上位系统对接模块将收到的二维码与上位生产执行系统内的数据比对进行有效性验证后反馈给调度模块,调度模块生成送货任务指令调度自动导引运输车前往送货位置,机构连接模块同时将送货位置信息传送给PLC控制器,自动导引运输车到达送货位置,并行输入输出传感器与外部搬送设备建立同步搬送通信连接,PLC控制器驱动滚轮机构开始送货,同时货物传感器实时感应货物是否到达指定位置,PLC控制器根据送出的货物已到达指定位置的信息确认送货完成。
3.根据权利要求2所述的智能自动化货物搬运方法,其特征在于,所述调度服务端还包括搬运历史信息数据库,所述调度客户端还包括搬运历史查询模块,用户通过搬运历史查询模块调阅搬运历史信息数据库内存储的搬运历史数据信息。
4.根据权利要求3所述的智能自动化货物搬运方法,其特征在于,所述调度服务端还包括搬运历史信息分析模块,所述调度客户端还包括搬运历史分析模块,用户通过搬运历史分析模块调用搬运历史信息分析模块调取搬运历史信息数据库内的数据信息按照设定的算法进行统计分析。
5.根据权利要求2所述的智能自动化货物搬运方法,其特征在于,所述搬送机构还包括三色报警灯装置,监控模块根据收到的异常信息触发三色报警灯装置报警。
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PB01 | Publication | ||
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