CN111674859A - 一种视觉控制的可移动拆垛台车及其上料控制方法 - Google Patents

Abstract

一种视觉控制的可移动拆垛台车及其上料控制方法，该可移动拆垛台车包括移动导轨、车体、水平驱动装置、升降驱动装置、车体上方的视觉模块，以及视觉模块控制端；车体内设置有横向升降定位柱、升降装置，和分张器；水平驱动装置驱动车体沿移动导轨前后移动；升降驱动装置驱动升降装置上升和下降；分张器位于升降装置一侧，在升降装置上升过程和下降过程中分别实现夹紧和张开；水平驱动装置和升降驱动装置分别与视觉模块控制端相连，视觉模块控制端根据视觉模块获取的位置信息与预设位置信息的差值信息，控制水平驱动装置对车体进行水平方向的位置补偿、和/或控制升降驱动装置对升降装置进行竖直方向的位置补偿。本发明提高了送料过程的位置精度。

Description

一种视觉控制的可移动拆垛台车及其上料控制方法

技术领域

本发明涉及拆垛台车设备技术领域，尤其涉及一种视觉控制的可移动拆垛台车及其上料控制方法。

背景技术

现有的拆垛台车设计方式大多都是固定式，上料控制方式通常为在设计要求的基础上，编定相应的控制信号，实现对台车的升降控制。这种控制方式在使用过程中通常会与实际位置需求之间产生误差，降低上料的位置精度；同时随着实际使用过程需要不断对程序进行调整，因而增加了相应操作的复杂性。

此外，现有的可动式拆垛台车，在多次移动传输物料过程中容易发生位置误差，需要人工干涉，因此往往行程范围较小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种视觉控制的可移动拆垛台车及其上料控制方法，实现对拆垛台车的较远距离的物料传输，并能够保证位置精度，减少了操作误差。

本发明的一方面涉及一种视觉控制的可移动拆垛台车，包括移动导轨、车体、水平驱动装置、升降驱动装置、所述车体上方的视觉模块，以及视觉模块控制端；所述车体内设置有横向升降定位柱、升降装置，和分张器；

所述水平驱动装置用于驱动所述车体沿所述移动导轨前后移动；所述升降驱动装置用于驱动所述升降装置上升和下降；

所述分张器位于所述升降装置一侧，用于在所述升降装置上升过程和下降过程中分别实现夹紧和张开；

所述水平驱动装置和所述升降驱动装置分别与所述视觉模块控制端相连，所述视觉模块控制端根据所述视觉模块获取的位置信息与预设位置信息的差值信息，控制所述水平驱动装置对所述车体进行水平方向的位置补偿、和/或控制所述升降驱动装置对所述升降装置进行竖直方向的位置补偿。

本发明的另一方面涉及一种基于如上所述的视觉控制的可移动拆垛台车的上料控制方法，包括：

所述水平驱动装置驱动所述车体沿所述移动导轨移动第一预设距离后，所述视觉模块获取所述车体的第一位置信息，并传输至所述视觉模块控制端；

所述视觉模块控制端将所述第一位置信息与预存的第一初始位置信息相比较，判断是否需要对所述车体进行位置补偿，如果是则得出所述车体的第一位置补偿信息；

所述视觉模块控制端根据得出的所述第一位置补偿信息，控制所述水平驱动装置驱动所述车体进行相应的水平方向的位置补偿；

所述车体在取料后，所述升降驱动装置驱动所述升降装置上升第二预设距离后，所述视觉模块获取所述升降装置的第二位置信息，并传输至所述视觉模块控制端；

所述视觉模块控制端将所述第二位置信息与预存的第二初始位置信息相比较，判断是否需要对所述升降装置进行位置补偿，如果是则得出所述升降装置的第二位置补偿信息；

所述视觉模块控制端根据得出的所述第二位置补偿信息，控制所述升降驱动装置驱动所述车体进行相应的竖直方向的位置补偿。

本发明的视觉控制可动拆垛台车，通过设置视觉装置定位上料位置，并通过视觉模块控制端判断实际上料位置和初始位置之间的关系，实现对拆垛台车移动控制进行位置补偿，从而实现上料过程的实时调整；同时，实现了上料过程的远程监控，提升了操作便利性。

附图说明

图1为本发明的视觉控制的可移动拆垛台车的整体结构示意图；

图2为本发明的视觉控制的可移动拆垛台车的俯视示意图；

图3为本发明的视觉控制的可移动拆垛台车的内部结构示意图；

图4为本发明实施例的视觉控制的可移动拆垛台车的视觉控制方法的流程示意图。

图中标号：1-移动导轨，2-视觉模块，3-横向升降定位柱，4-车体，5-升降装置，6-上料板，7-定位板，8-分张器，9-支撑骨架，10-升降驱动缸，11-驱动电机，12-差动器。

具体实施方式

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例

本发明实施例提供的一种视觉控制的可移动拆垛台车，主要包括移动导轨、车体、水平驱动装置、升降驱动装置、车体上方的视觉模块，以及视觉模块控制端；车体内设置有横向升降定位柱、升降装置，和分张器，其中：

水平驱动装置用于驱动车体沿移动导轨前后移动；升降驱动装置用于驱动升降装置上升和下降；

分张器位于升降装置一侧，用于在升降装置上升过程和下降过程中分别实现夹紧和张开；

水平驱动装置和升降驱动装置分别与视觉模块控制端相连，视觉模块控制端根据视觉模块获取的位置信息与预设位置信息的差值信息，控制水平驱动装置对车体进行水平方向的位置补偿、和/或控制升降驱动装置对升降装置进行竖直方向的位置补偿。

本实施例中，一方面通过设置分张器，在升降装置带动物料上升至放料位置的过程中，实现对物料的夹紧，使得送料过程中物料不会随意发生位置变动，提高了位置精度；另一方面，通过设置视觉模块及视觉模块控制端，使得拆垛台车整体以及升降装置的位置精度进一步得以保证，从而实现了可移动拆垛台车的大行程的上料、送料过程的位置控制。

本发明实施例还提供一种视觉控制的可移动拆垛台车的上料控制方法，包括如下主要步骤：

水平驱动装置驱动车体沿移动导轨移动第一预设距离后，视觉模块获取车体的第一位置信息，并传输至视觉模块控制端；

视觉模块控制端将第一位置信息与预存的第一初始位置信息相比较，判断是否需要对车体进行位置补偿，如果是则得出车体的第一位置补偿信息；

视觉模块控制端根据得出的第一位置补偿信息，控制水平驱动装置驱动车体进行相应的水平方向的位置补偿；

车体在取料后，升降驱动装置驱动升降装置上升第二预设距离后，视觉模块获取升降装置的第二位置信息，并传输至视觉模块控制端；

视觉模块控制端将第二位置信息与预存的第二初始位置信息相比较，判断是否需要对升降装置进行位置补偿，如果是则得出升降装置的第二位置补偿信息；

视觉模块控制端根据得出的第二位置补偿信息，控制升降驱动装置驱动车体进行相应的竖直方向的位置补偿。

具体地，视觉模块可以是摄像头、视觉传感器等，可以定位或者获取到特定对象的实际位置信息，并传输至控制端。

进一步地，视觉模块控制端接收到实际位置信息后，将其与预存的初始位置信息相比较，其中该预存的初始位置信息可以是预先设定的初始位置信息，也可以是保存的上一次的位置信息，并判断是否需要进行位置补偿，如果需要补偿，则计算出相应位置补偿量，再将其转换为对执行机构的控制电信号，控制执行机构(包括水平驱动装置和升降驱动装置)对拆垛台车的前进、升降位置进行补偿，从而实现对上料过程的精准位置控制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

本发明实施例的视觉控制的可移动拆垛台车的整体结构如图1-3所示，主要包括移动导轨1，车体4，视觉模块2，以及提供动力的驱动装置。其中车体4设置在移动导轨上方，通过车轮辊组或者滚轮可以沿移动导轨1前后移动。视觉模块2设置在车体4的上方。

车体4的内部设置有升降装置5，横向升降定位柱3和分张器8，以及驱动装置。参考图3，车体4的主体部分是由支撑骨架9和侧向封板构成。当然，车体4也可以设置为由底板和侧向封板构成，本发明对此不做具体限制。驱动装置包括用于驱动车体4沿移动导轨1前后移动的水平驱动装置，和用于驱动升降装置5上升和下降的升降驱动装置。该水平驱动装置具体可以是驱动电机11，该升降驱动装置具体可以是升降气动缸10，升降装置5位于升降气动缸10的上方。升降装置5进一步可以包括升降台和设在升降台上方的上料板6，升降气动缸10用于驱动升降台上升和下降，从而使上料板6上升和下降。

结合图1和图2所示，车体4的一侧设置有多个分张器8，沿所述移动导轨1的长度方向平行分布。分张器8的上端存在一定斜度，可以实现升降台的夹紧与松弛。通过设置分张器8，在拆垛台车进行送料时，在升降装置5的上升过程中可以实现对物料的夹紧，保证上料过程中物料的位置精度，完成放料后，在升降装置5的下降过程中张开。

此外，优选地，还包括第二升降驱动装置，该第二升降驱动装置用于驱动车体4整体上升和下降。该第二升降驱动装置具体也可以是升降气动缸，该第二升降驱动装置可以对车体4进行单独控制。

进一步地，拆垛台车还包括分别设置在车体4前后两侧的多个横向升降定位柱3，用于上料时对不同大小的物料进行定位。

进一步地，请参考图3，车体4内还设置有定位板7，定位板7用于实现取料时对物料的横向定位。

进一步地，驱动电机11和升降气动缸10均与视觉模块控制端采用线路连接，驱动电机11通过视觉模块控制端与差动器12相连，可以在视觉模块控制端的控制下实现拆垛台车在移动导轨1上的前后移动，从而实现对取料位置的调节。升降气动缸10在视觉模块控制端的调节下，控制升降台的上升与下降，从而实现物料的上、下料的高度位置调节。

结合图4所示，本发明实施例的视觉控制的可移动拆垛台车的视觉控制方法，包括如下主要步骤：

步骤一，启动本次控制流程；

步骤二，摄像头拍摄获取横、纵向上料板当前位置信息，并传输至视觉控制模块(即视觉模块控制端)；

步骤三，视觉控制模块接收摄像头传输的位置信息；

步骤四，视觉控制模块将接收到的位置信息与预存的初始位置信息进行比较，判断当前位置是否超出预定范围，如果是，则执行步骤五，否则返回步骤一；

步骤五，计算相应位置补偿量，并将数据信号转换为控制电信号，传输给执行装置；

步骤六，执行装置接收控制信号，并执行相应的位置补偿操作，例如对上料、前进装置位置进行补偿；

步骤七，本次控制流程结束。

基于以上视觉控制方法，本发明实施例的视觉控制的可移动拆垛台车的上料控制方法，包括：

水平驱动装置驱动车体沿移动导轨移动第一预设距离后，视觉模块获取车体的第一位置信息，并传输至视觉模块控制端；

视觉模块控制端将第一位置信息与预存的第一初始位置信息相比较，判断是否需要对车体进行位置补偿，如果是则得出车体的第一位置补偿信息；

视觉模块控制端根据得出的第一位置补偿信息，控制水平驱动装置驱动车体进行相应的水平方向的位置补偿；

车体在取料后，升降驱动装置驱动升降装置上升第二预设距离后，视觉模块获取升降装置的第二位置信息，并传输至视觉模块控制端；

视觉模块控制端将第二位置信息与预存的第二初始位置信息相比较，判断是否需要对升降装置进行位置补偿，如果是则得出升降装置的第二位置补偿信息；

视觉模块控制端根据得出的第二位置补偿信息，控制升降驱动装置驱动车体进行相应的竖直方向的位置补偿。

进一步地，视觉模块控制端将第一位置信息与预存的第一初始位置信息相比较时，仅在误差值超过预定阈值时，判定需要对车体进行位置补偿。

进一步地，视觉模块控制端将第二位置信息与预存的第二初始位置信息相比较时，仅在误差值超过预定阈值时，判定需要对升降装置进行位置补偿。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，包括移动导轨(1)、车体(4)、水平驱动装置、升降驱动装置、所述车体(4)上方的视觉模块(2)，以及视觉模块控制端；所述车体(4)内设置有横向升降定位柱(3)、升降装置(5)，和分张器(8)；

所述水平驱动装置用于驱动所述车体(4)沿所述移动导轨(1)前后移动；

所述升降驱动装置用于驱动所述升降装置(5)上升和下降；

所述分张器(8)位于所述升降装置(5)一侧，用于在所述升降装置(5)上升过程和下降过程中分别实现夹紧和张开；

所述水平驱动装置和所述升降驱动装置分别与所述视觉模块控制端相连，所述视觉模块控制端根据所述视觉模块(2)获取的位置信息与预设位置信息的差值信息，控制所述水平驱动装置对所述车体(4)进行水平方向的位置补偿、和/或控制所述升降驱动装置对所述升降装置(5)进行竖直方向的位置补偿。

2.如权利要求1所述的视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，所述分张器(8)的上端具有一定斜度。

3.如权利要求1所述的视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，所述车体(4)包括底部的支撑骨架(9)和侧面的侧向封板，所述水平驱动装置、所述升降驱动装置、所述横向升降定位柱(3)，和所述分张器(8)均设置在所述支撑骨架(9)上。

4.如权利要求1所述的视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，还包括第二升降驱动装置，所述第二升降驱动装置用于驱动所述车体(4)整体上升和下降。

5.如权利要求1或2所述的视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，所述分张器(8)有多个，沿所述移动导轨(1)的长度方向平行设置在所述升降装置(5)的一侧。

6.如权利要求1所述的视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，所述横向升降定位柱(3)有多个，分别设置在所述车体(4)的前后两侧。

7.如权利要求1所述的视觉控制的可移动拆垛台车，其特征在于，所述升降驱动装置为升降气动缸。

8.一种如权利要求1-7之任一项所述的视觉控制的可移动拆垛台车的上料控制方法，其特征在于，包括：

所述水平驱动装置驱动所述车体沿所述移动导轨移动第一预设距离后，所述视觉模块获取所述车体的第一位置信息，并传输至所述视觉模块控制端；

所述视觉模块控制端将所述第一位置信息与预存的第一初始位置信息相比较，判断是否需要对所述车体进行位置补偿，如果是则得出所述车体的第一位置补偿信息；

所述视觉模块控制端根据得出的所述第一位置补偿信息，控制所述水平驱动装置驱动所述车体进行相应的水平方向的位置补偿；

所述车体在取料后，所述升降驱动装置驱动所述升降装置上升第二预设距离后，所述视觉模块获取所述升降装置的第二位置信息，并传输至所述视觉模块控制端；

所述视觉模块控制端将所述第二位置信息与预存的第二初始位置信息相比较，判断是否需要对所述升降装置进行位置补偿，如果是则得出所述升降装置的第二位置补偿信息；

所述视觉模块控制端根据得出的所述第二位置补偿信息，控制所述升降驱动装置驱动所述车体进行相应的竖直方向的位置补偿。

9.如权利要求8所述的上料控制方法，其特征在于，

所述视觉模块控制端将所述第一位置信息与预存的第一初始位置信息相比较时，仅在误差值超过预定阈值时，判定需要对所述车体进行位置补偿。

10.如权利要求8所述的上料控制方法，其特征在于，

所述视觉模块控制端将所述第二位置信息与预存的第二初始位置信息相比较时，仅在误差值超过预定阈值时，判定需要对所述升降装置进行位置补偿。

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