CN111620056B - 一种推杆定位系统及其方法、一种轨道控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化物流设计领域，具体涉及载具管理与推杆定位。本发明通过以下技术方案实现：一种推杆定位系统，包含轨道和在所述轨道上移动的多个推杆，还包含：传感器，所述传感器用于感应所述推杆的经过；偏移量计算模块，偏移量计算模块用于检测一定时间内推杆移动的行经量；位置计算模块，所述位置计算模块基于推杆的初始位置和所述偏移量计算模块计算出的偏移量，计算出某一推杆的当前位置。本发明的目的是提供一种推杆定位系统及其方法、一种轨道控制系统及其方法，能实时检测到各个推杆的具体位置，便于管理与控制，且对传感器的数量要求少，生产与维护成本可控。

Description

一种推杆定位系统及其方法、一种轨道控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及自动化物流设计领域，具体涉及载具管理与推杆定位。

背景技术

随着机械制造自动化以及智能控制技术的发展，现代厂房物流中的自动化元素也在增加。例如在传统技术中，厂房中各个工位中物料的调度往往依靠人工搬运或者人工使用叉车之类的车辆进行搬运，效率低，人工强度大。现在则使用自动化物流系统来实现物料的转移。

如公开号为CN201710106862.6的中国专利文件公布了一种物流输送系统，包含进站结构、导轨和出站结构。货品搭载在载具上，载具在输送轨道上移动运输。该种系统包含拨料装置，如推杆。推杆在驱动装置的驱动下前进，从而带动载具在轨道上移动传输，实现自动化传输物流。

然而，在现有技术中，推杆在某一时刻的具体位置往往难以确定，这给后续的管理和货物搭载带来了管理难度。也有部分技术方案，依靠搭载多个定位传感器来检测不同位置的推杆，来实现实时定位的目的。但是随着定位精度的增加和轨道长度的增加，定位感应器的数量也随之增加，这就对整个输送系统增加了成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种推杆定位系统及其方法、一种轨道控制系统及其方法，能实时检测到各个推杆的具体位置，便于管理与控制，且对传感器的数量要求少，生产与维护成本可控。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种推杆定位系统，包含轨道和在所述轨道上移动的多个推杆，其特征在于，还包含：

传感器，所述传感器用于感应所述推杆的经过；

偏移量计算模块，偏移量计算模块用于检测一定时间内推杆移动的行经量；

位置计算模块，所述位置计算模块基于推杆的初始位置和所述偏移量计算模块计算出的偏移量，计算出某一推杆的当前位置。

作为本发明的优选，所述轨道为环形轨道，多个所述推杆间隔均匀的排列在所述轨道上。

作为本发明的优选，所述传感器为光感传感器。

作为本发明的优选，还包含偏移量清零模块，所述偏移量清零模块用于对所述偏移量计算模块计算出的推杆偏移量数据进行清零操作。

作为本发明的优选， 所述偏移量计算模块包含计数模块，用于对被所述传感器检测到经过的推杆数量进行计数，当计数数值达到预设阈值，则所述偏移量清零模块触发清零命令。

作为本发明的优选，所述偏移量计算模块包含计时模块，用于时间段计时，所述时间段的计时起点为所述传感器首次检测到所述推杆通过，当计时时长达到预设阈值，则所述偏移量清零模块触发清零命令。

作为本发明的优选，所述传感器为一个，安装在所述轨道上。

一种推杆定位系统的定位方法，其特征在于，包含如下步骤：

S01、初始位置定位步骤：

用户确定各推杆的初始位置；

S02、推杆运行、动态监测步骤：

驱动装置带动推杆行进，推杆经过传感器的传感范围处时被传感器捕捉；

S03、偏移量计算步骤；

偏移量计算模块计算出推杆行进的路程；

S04、推杆位置确定步骤；

位置基于模块基于推杆的初始位置和所述偏移量计算模块计算出的偏移量，计算出推杆的当前具体位置。

作为本发明的优选，在所述S03步骤中，所述偏移量计算模块对被所述传感器检测到的通过的推杆的数量进行计数，经过计数结果和预设的各推杆之间的距离，计算出当前偏移量数据。

作为本发明的优选，在所述S03步骤中，所述偏移量计算模块计时，计时的时间终点为当前时间，计时的时间起点为所述传感器首次检测到推杆经过的时间，所述偏移量基于计时的时间值匹配预设的推杆行进的速度，计算出当前的偏移量数据。

作为本发明的优选，在所述S04之后，还包含S05、偏移量清零步骤；

当偏移量达到预设阈值，则清零模块将偏移量数值清零，重新计算。

一种轨道控制系统，包含所述的推杆定位系统，还包含：

载货架，所述载货架在所述推杆的推动下在轨道上移动，每个所述载货架上设有反映自身ID信息的电子标签；

工作站，工作站包含进站端和出站端，所述出站端上安装有用于读取电子标签的解读器；

总控装置，所述总控装置包含绑定模块，当载货架从所述出站端进入到轨道被推杆推动前行时，所述绑定模块将该载货架的电子标签与该推杆进行绑定。

作为本发明的优选，载货架从所述轨道进入到所述进站端时，所述绑定模块将该载货架的电子标签与该推杆进行解除绑定。

作为本发明的优选，所述总控装置还包含出站判定模块，当经过出站端的某一推杆已经处于绑定状态时，所述出站判定模块阻止载货架出站。

作为本发明的优选，所述轨道上安装有校验解读装置，所述校验解读装置用于解读经过的推杆上的所述载货架的电子标签。

一种轨道控制系统的控制方法，包含如下步骤：

S01、推杆号设定步骤；

在总控装置中设定每个推杆对应的编号；

S02、载货架信息获取步骤；

从所述出站端出站的载货架的电子标签被所述解读器解读，所述总控装置获得出站的ID信息；

S03、当前推杆编号获取步骤；

所述总控装置获得当前位于出站端位置的推杆的对应编号；

S04、绑定步骤；

总控装置的绑定模块将S02中获得的ID信息和SO3中获得的推杆编号进行绑定。

作为本发明的优选，还包含出站判定步骤：

在该步骤中，总控装置对当前到达出站端位置的推杆进行状态查验，若该推杆已处于绑定状态，则不允许载货架出站，若该推杆未处于绑定状态，则允许载货架出站。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、通过对偏移量和初始位置的计算，系统可以获取任何时刻每个推杆的当前实际位置。

2、推杆实际位置的获取对传感器的要求数量少，只需要一个，大大降低了物流传输系统，尤其是中大型物流传输系统的生产和维护成本。

3、通过对载货架和推杆的绑定可以获取每个载货架当前的实时位置，管理便捷，且不增加额外成本。

4、在载货架的出站过程中通过对推杆的绑定/未绑定的状态识别来决定是否出站，保证一个推杆上只推动一个载货架，避免载货架的拥堵和掉落，利于整个物流输送系统的稳定性。

5、在环形轨道上设置校验解读装置，当有载货架出现掉落或其他意外情况时能被系统获知，从而便于操作员现场查勘。

附图说明：

图1是实施例1中推杆定位系统的模块示意图；

图2是实施例1的推杆定位方法的流程示意图；

图3是实施例1中各个推杆的初始位置示意图；

图4是图3在一段时间后推杆的实际位置示意图；

图5是实施例1中轨道控制系统的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，一种适用于轨道传输的推杆定位系统，包含轨道，如图1和图3所示，轨道可呈环形。在轨道上设置有多个推杆，每个推杆在物流传输系统的总控装置都有各自的编号，例如推杆0、推杆1、推杆2、推杆3…推杆n。具体的推杆数量可按实际情况而定，这里不做具体限定。各个推杆之间间隔均匀，各个推杆的前进驱动方式可按照现有技术中的常见驱动方式，例如电机驱动链条，链条连接各个推杆，从而使得推杆在环形轨道上移动。

在本推杆定位系统中包含有传感器，传感器可以为光感传感器，传感器可以安装在轨道的某一个位置，用以检测推杆的经过。当推杆经过该处位置，引起光路变化，被传感器捕捉到。

如图3所示，传感器在本实施例中只设置一个，其所在的位置所对应的推杆，在物流传输系统的总控装置里的编号可视为0，由于各个推杆之间的间隔均是恒定值，总控装置里记载着各个编号的推杆的初始位置。

随后，物流传输系统开始运行，则各个推杆开始移动，在本实施例中，运行方式按图3中箭头所示，即逆时针方向运行。此时偏移量计算模块开始计算该段时间内，推杆发生的偏移量。

这里的偏移量计算有很多种方式，在本实施例中，采用了计数的方式。具体的，如上文所述，传感器可检测到推杆的通过。传感器与偏移量计算模块通讯连接，偏移量计算模块就对该段时间通过的推杆数量X进行计数。例如X=3,即这段时间内检测到了三次推杆经过（在本实施例中，0号推杆一开始在初始位置被传感器检测到不算次数）。

位置计算模块与偏移量计算模块通讯连接，位置计算模块基于两个数据计算出当前状态下各个推杆的实际位置，数据一是各推杆初始位置，数据二即为偏移量计算模块得到的偏移量数据。如图4所示，图4显示的是X=3时各个推杆的实际位置。当X=3时，0号推杆已经到达了原4号推杆所在的初始位置。由于数据一已知，数据二为偏移量计算模块能到的数据，而推杆的移动方向也已知，位置计算模块通过简单的逻辑运算即可得到各个推杆在当前状态（X=3）时的实际位置。

在本技术方案中，还包含清零模块。由于轨道为闭合环形轨道，可设定推杆绕圈一周为偏移量阈值，当偏移量到达这个设定的阈值后，偏移量重新计算。如图3和图4所示，图中共有0-6共计7个推杆，即当传感器计数值=7时，各个推杆正好绕环一周。此时把偏移量清零，重新计算，即X=7时，不再向上计数，下一个计数点为1而不为8。

诚如上文所述，基于这样的技术方案，各个推杆的实时位置都能被推杆定位系统获取，而无论轨道多么长，推杆的数量多么大，也只需一个传感器，大大降低了物流输送系统，尤其是大中型物流输送系统的生产和维护成本。

一种轨道控制系统，包含上文已记载的推杆定位系统。在环形轨道的不同位置设置有工作站。工作站的具体数量和排布方式不做具体限定，每个工作站都有进站端和出站端。还包含多个载货架，每个载货架上装载着货品，载货架在推杆的作用下在轨道上传输。每个载货架上都贴有电子标签，如二维码或RFID，电子标签中存储有反映这个载货架的ID信息，每个ID信息均独一无二。

进站端上设有进站装置，用于将载货架从环形轨道上引入工作站。出站端上设有出站装置，用于将工作站中的载货架引入环形轨道。进站装置和出站装置可以用气缸配合摆臂等方式实现，这属于现有技术内容，这里不做赘述。工作站的作用是对工人对载货架上的货品进行加工操作。

进站端和出站端上分别设置有进站解读器和出站解读器，该种解读器用于扫描载货架上的电子标签。

该种轨道控制系统的控制方法如图5所示，首先，每个推杆都设定对应的编号，如上文距离的0-6号推杆。

随后，某个货品在加工站完成加工，工人将其放在某个载货架上，载货架在出站端欲出站进入环形轨道。此时，出站解读器扫描到该载货架上电子标签，并将该电子标签中的信息发送到总控装置。总控装置获得该电子标签中的ID信息，例如此为A号载货架。

上文已解释过，总控装置能获取各个推杆的实时位置。A号载货架从出站端进入环形轨道，而此时经过该出站端位置的推杆为5号推杆，总控装置包含绑定模块，该模块此时将5号推杆和A号载货架进行绑定，5号推杆设定为已绑定状态。同理，当某个载货架进入某个工作站，例如在后续流程中，A号载货架又进入下一个工作站，被该工作站的进站解读器扫描到，则总控装置将A号载货架与5号推杆解除绑定，5号推杆设定为未绑定状态。

在本技术方案中还存在避让设计，具体的，在某一个载货架将要出站时，系统会对此时到达该位置的推杆状态进行判定。总控装置查询该推杆为绑定状态还是未绑定状态，若为未绑定状态，则允许载货架此时出站。若该推杆为已绑定状态，则暂缓载货架的出站。例如气缸控制摆臂升起，阻止载货架进入环形轨道。

这样的设计可以避免一个推杆推动两个或者多个载货架前行，从而出现载货架摇晃甚至掉落的情形。

在本实施例中，在环形轨道的某个位置可设定一个校验解读装置，用于扫描经过该处的推杆所推动的载货架。这样的方式可以对于货物传输的稳定性和正确性进行实时查验。例如，当前经过该处的为4号推杆，根据总控装置中的记录，4号推杆此时应该为绑定状态，绑定有C号载货架。而此时校验解读装置却没有扫描到任何信息，这表示极有可能C号载货架发生了掉落或者其他意外情形，可以对值班操作员进行提示，便于操作员现场查勘。

实施例2，与实施例1的不同为在推杆定位系统中对偏移量计算方式的不同。在实施例1中，偏移量的计算方式是通过对传感器检测通过的推杆的数量进行计数。而在本实施例中，偏移量的计算方式是计时。

计时时间段的终点为当前时间，起点可以为初始时间，这个时间上，传感器也是第一次检测到推杆经过，即图3中传感器检测到0号推杆，以此作为时间计算的触发条件。此外，推杆定位系统中记载着在初始时间时，即传感器检测到0号推杆时，各个推杆的位置。由于在实际运行情况中，推杆的前进方式往往是匀速前进，则偏移量计算模块既可以通过计时的时间结合推杆行进的速度，得出偏移量。

由于是匀速前进，则推杆绕环一圈的时间也是恒定的。当计时的时间达到这个时间，同样将偏移量清零重新计算，即重新计时。

Claims (16)

1.一种推杆定位系统，包含轨道和在所述轨道上移动的多个推杆，其特征在于，还包含： 传感器，所述传感器用于感应所述推杆的经过； 偏移量计算模块，偏移量计算模块用于检测一定时间内推杆移动的行经量； 位置计算模块，所述位置计算模块基于推杆的初始位置和所述偏移量计算模块计算出的偏移量，计算出某一推杆的当前位置，所述传感器数量为一个，安装在所述轨道上，所述位置计算模块来计算某一推杆在一定时间后的位置的具体方式为：该推杆的初始位置加上所述偏移量计算模块计算出的该时间内该推杆移动的行进量。

2.根据权利要求1所述的一种推杆定位系统，其特征在于： 所述轨道为环形轨道，多个所述推杆间隔均匀的排列在所述轨道上。

3.根据权利要求1所述的一种推杆定位系统，其特征在于：所述传感器为光感传感器。

4.根据权利要求2所述的一种推杆定位系统，其特征在于：还包含偏移量清零模块，所述偏移量清零模块用于对所述偏移量计算模块计算出的推杆偏移量数据进行清零操作。

5.根据权利要求4所述的一种推杆定位系统，其特征在于： 所述偏移量计算模块包含计数模块，用于对被所述传感器检测到经过的推杆数量进行计数，当计数数值达到预设阈值，则所述偏移量清零模块触发清零命令。

6.根据权利要求4所述的一种推杆定位系统，其特征在于：所述偏移量计算模块包含计时模块，用于时间段计时，所述时间段的计时起点为所述传感器首次检测到所述推杆通过，当计时时长达到预设阈值，则所述偏移量清零模块触发清零命令。

7.一种根据权利要求1所述的推杆定位系统的定位方法，其特征在于，包含如下步骤：S01、初始位置定位步骤： 用户确定各推杆的初始位置； S02、推杆运行、动态监测步骤： 驱动装置带动推杆行进，推杆经过传感器的传感范围处时被传感器捕捉； S03、偏移量计算步骤； 偏移量计算模块计算出推杆行进的路程； S04、推杆位置确定步骤； 位置基于模块基于推杆的初始位置和所述偏移量计算模块计算出的偏移量，计算出推杆的当前具体位置。

8.根据权利要求7所述的一种推杆定位系统的定位方法，其特征在于：在所述S03步骤中，所述偏移量计算模块对被所述传感器检测到的通过的推杆的数量进行计数，经过计数结果和预设的各推杆之间的距离，计算出当前偏移量数据。

9.根据权利要求7所述的一种推杆定位系统的定位方法，其特征在于：在所述S03步骤中，所述偏移量计算模块计时，计时的时间终点为当前时间，计时的时间起点为所述传感器首次检测到推杆经过的时间，所述偏移量基于计时的时间值匹配预设的推杆行进的速度，计算出当前的偏移量数据。

10.根据权利要求7所述的一种推杆定位系统的定位方法，其特征在于：在所述S04之后，还包含S05、偏移量清零步骤； 当偏移量达到预设阈值，则清零模块将偏移量数值清零，重新计算。

11.一种轨道控制系统，包含如权利要求1所述的推杆定位系统，其特征在于，还包含：载货架，所述载货架在所述推杆的推动下在轨道上移动，每个所述载货架上设有反映自身ID信息的电子标签； 工作站，工作站包含进站端和出站端，所述出站端上安装有用于读取电子标签的解读器； 总控装置，所述总控装置包含绑定模块，当载货架从所述出站端进入到轨道被推杆推动前行时，所述绑定模块将该载货架的电子标签与该推杆进行绑定。

12.根据权利要求11所述的一种轨道控制系统，其特征在于：载货架从所述轨道进入到所述进站端时，所述绑定模块将该载货架的电子标签与该推杆进行解除绑定。

13.根据权利要求11所述的一种轨道控制系统，其特征在于：所述总控装置还包含出站判定模块，当经过出站端的某一推杆已经处于绑定状态时，所述出站判定模块阻止载货架出站。

14.根据权利要求11所述的一种轨道控制系统，其特征在于：所述轨道上安装有校验解读装置，所述校验解读装置用于解读经过的推杆上的所述载货架的电子标签。

15.一种根据权利要求11所述的轨道控制系统的控制方法，其特征在于，包含如下步骤： S01、推杆号设定步骤； 在总控装置中设定每个推杆对应的编号； S02、载货架信息获取步骤； 从所述出站端出站的载货架的电子标签被所述解读器解读，所述总控装置获得出站的ID信息； S03、当前推杆编号获取步骤； 所述总控装置获得当前位于出站端位置的推杆的对应编号； S04、绑定步骤； 总控装置的绑定模块将S02中获得的ID信息和SO3中获得的推杆编号进行绑定。

16.根据权利要求15所述的一种轨道控制系统的控制方法，其特征在于，还包含出站判定步骤： 在该步骤中，总控装置对当前到达出站端位置的推杆进行状态查验，若该推杆已处于绑定状态，则不允许载货架出站，若该推杆未处于绑定状态，则允许载货架出站。

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