CN112224788B - 一种自动定位智慧物流输送线的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流输送线的输送控制领域，具体是公开一种自动定位智慧物流输送线的控制方法，输送线安装有相机和理料机构，输送线的传动电机由变频器控制，变频器的工作频率由PID控制器输出控制量来修正，输送线的输送目标工位设有目标工位检测系统，方法通过相机采集输送线情况，识别判断目标物料及其信息输送给目标工位检测系统、位置值输送给PID控制器，判断是否堵料进行处理，PID控制器计算得出控制量控制变频器修正工作频率，在输送目标工位进行到位确认和信息核对判断是否漏料，该方法有效解决现有自动物流输送线无法将物体准确输送到指定操作工位和堵料漏料的问题，能够有效提高物流转运成功率和效率。

Description

一种自动定位智慧物流输送线的控制方法

技术领域

本发明涉及物流输送线的输送控制领域，特别是涉及能够自动定位、调整输送的物流输送线的控制方法。

背景技术

随着物流业的发展，对物流物料的信息采集以及分拣，越来越多的使用自动化输送线以及工业相机来完成，代替了传统的人工分拣，而输送线作为其转运设备，起着至关重要的作用，其主要作用是把物料准确而快速的送到指定工位。对于传统常规的输送线控制方案，基本是使用变频器的数字信号，使用预设好的速度或者距离，匀速或等间距进行传动，即驱动传动线以固定的速度或者固定的距离运转，这种匀速方式速度越快，效率越高，但是缺陷是速度如果过快，可能导致定位不准确，无法准确传动到指定工位，而等间距的做法，更是忽略了物料的实时位置，且加上由于人工上料的不规范，很容易造成物料拥堵情况，达不到理想的效果。

为了实现检测堵料问题，CN106429305B提出一种输送线堵包检测方法和装置，利用安装两个具有一定间距的传感器根据输送线的速度与距离所算出的时间差，判断是否在规定的时间间隔内，从而判断是否堵料，但仍然只是检测堵料，没有解决堵料问题，只是单纯的一种检测堵料方法，也没有提及输送线的精确定位问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动定位智慧物流输送线的控制方法，该方法有效解决现有自动物流输送线无法将物体准确输送到指定操作工位和堵料漏料的问题，能够有效提高物流转运成功率和效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种自动定位智慧物流输送线的控制方法，其特征在于，所述输送线的上方安装有用于获取输送线上物料情况的相机和设置在输送线的侧边上用于将堵在输送线侧边上的物料推回输送线上的理料机构，输送线的传动电机由变频器控制，变频器的工作频率由PID控制器输出控制量来修正，输送线的输送目标工位设有目标工位检测系统，工作使用时的工作流程方法是这样的，

1)、物料在输送线上输送前进，通过相机实时拍摄获取输送线上的输送情况的场景信息；

2)、通过步骤1)的场景信息识别输送线上的物料信息，判断出距离预设的物料输送目标工位最近的物料为目标物料，实时监测目标物料的物料位置，获得场景信息上的目标物料的物料位置值，并将物料位置值发送给PID控制器，将物料信息输送给目标工位检测系统；

3)、PID控制器根据预设的物料输送目标工位的目标工位位置值与收到步骤2)的物料位置值进行加权PID算法比较，得出物料位置值与目标工位位置值之间的间距，计算判断输送线上是否存在堵料情况，如果存在堵料情况进入步骤4)，如果不存在堵料情况进入步骤5)；

4)、PID控制器发出信号给理料机构控制其动作将堵在输送线侧边上的物料推回输送线的输送工作区域内继续输送，回到步骤1)；

5)、PID控制器计算得出控制变频器的工作频率的控制量输出给变频器，变频器根据接收到的控制量实时修正工作频率，继续输送；

6)在输送目标工位上，目标工位检测系统实时检测判断输送目标工位上是否有物料到位的，如果没有检测到物料到位则进入流程循环；

如果检测到有物料到位，同时采集获取输送目标工位上的物料信息与接收到步骤2)的物料信息进行信息核对，判断得出是否有漏料；

如果没有漏料确认结束检测或进入下一目标物料检测；如果有漏料则进行警报和记录供进行对应漏料处理，再确认检测或进入下一目标物料检测。

所述目标工位检测系统实时检测采用所述相机进行拍摄采集，所述相机为其视野覆盖输送线和输送目标工位的方式设置，预先确定相机场景信息中输送目标工位的目标工位位置值。

通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过设置相机(这里可采用工业相机)来拍摄采集输送线上的输送情况获取目标物料信息、位置，经过PID算法比较，能够控制输送线自动精准的输送物料到达输送目标工位，输送过程速度可以进行实时调整，通过理料机构的设置解决堵料情况的自动处理，既能够保证传动效率，也能够保证传送精度，保证了输送成功率，达到一种更为智慧的自动化效果，实现本使用新型的目的。具体的说本发明的控制方法具有如下优异之处：

1、工业相机能够识别物料信息、物料位置、输送目标位置等实现自动定位的关键信息。

2、输送线的输送运行速度可根据目标物料位置进行自动调整，且在加权PID算法应用下能够达到精准高效的输送，当目标物料位置远离输送目标工位时，可控制快速将目标物料输送接近输送目标工位，当目标物料与输送目标工位接近时，可自动提前将输送线输送速度减慢，并准确的将目标物料输送至输送目标工位，从而既能够保证了物料的传送效率，又能够保证了传动精度。

3、当输送线出现堵料时，所述理料机构会自动对物料进行调整，使之重新进入输送线的有效区域继续输送前进，一定程度上能够解决输送线常出现的堵料、故障等问题。

4、所述工业相机能够识别物料信息，能与输送目标工位获取的物料信息数据进行信息核对来到是否漏料的判断，进行处理可有效防止后续工位漏件的发生，工业相机的实时检测相比传统的传感器，可有效减少漏件事件的发生，提升系统可靠性。

附图说明

图1是本发明涉及的输送线的控制结构框图；

图2是本发明涉及的输送线的输送控制精准定位的结构框图；

图3是本发明涉及的输送线的简易示意图；

图4是本发明涉及的一种自动定位智慧物流输送线的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明公开的一种自动定位智慧物流输送线的控制方法，如图1、图2、图3和图4所示，所述输送线1的上方安装有用于获取输送线1上物料情况的相机2(这相机2可应用适于工业应用的工业相机，是一种现有产品，其所具有的功能不同于普通拍照相机)和设置在输送线1的侧边上用于将堵在输送线1侧边上的物料推回输送线上的理料机构3，输送线1的输送动作实现是由传动电机驱动实现，而传动电机的驱动工作是由变频器控制，而变频器的工作频率由PID控制器输出控制量来修正，输送线1的输送目标工位4设有目标工位检测系统，本发明与现有物流输送线的不同之处在于增加了相机的实时检测和PID控制器，可执行加权PID算法，PID控制器可集成于变频器中，从而达到上述的有益效果，有益效果这里不再赘述，在上述输送线1结构上本发明的控制工作使用时的工作流程方法是这样的，如图4所示。

1)、物料在输送线1上输送前进，通过相机2实时拍摄获取输送线1上的输送情况的场景信息；

2)、通过步骤1)的场景信息识别判断出距离预设的物料输送目标工位4最近的物料为目标物料5，实时监测目标物料5的物料位置，获得场景信息上的目标物料5的物料信息和物料位置值，并将物料位置值发送给PID控制器，将物料信息输送给目标工位检测系统；

3)、PID控制器根据预设的物料输送目标工位4的目标工位位置值与收到步骤2)的物料位置值进行加权PID算法比较，得出物料位置值与目标工位位置值之间的间距，计算判断输送线上是否存在堵料情况，如果存在堵料情况进入步骤4)，如果不存在堵料情况进入步骤5)；

4)、PID控制器发出信号给理料机构控制其动作将堵在输送线侧边上的物料推回输送线的输送工作区域内继续输送，回到步骤1)，该步骤中具体是这样的，当输送线1出现拥堵时，物料没有前进即上述的场景信息中出现了没有变化或变化极小，这样由于加权PID算法中的积分环节作用，控制量输出会不断增大，当达到PID控制器设定的上限值时，将触发理料机构动作，从而可将物料推至输送线1的有效区域内。

5)、PID控制器计算得出控制变频器的工作频率的控制量输出给变频器，变频器根据接收到的控制量实时修正工作频率，从而实现对传动电机的控制，继续输送；该步骤中当目标物料5与输送目标工位4距离比较远时，PID控制器中比例环节作用，控制量输出会加大，从而加大输送线的输送速度，以缩短目标物料5与输送目标工位4两者的间距；当目标物料5与输送目标工位4距离比较近时，PID控制器中比例环节和微分作用，控制量输出会减小，从而逐渐减小输送线的输送速度，可小至为零，让目标物料5到达更精准的输送目标工位4位置，这种通过加权PID算法比较达到的自动定位效果是现有输送线中没有应用过的方式，自然该方式所达到的效果也是前所未有的，其效果是一种更为智慧的自动化效果；

6)在输送目标工位4上，目标工位检测系统实时检测判断输送目标工位4上是否有物料到位的，如果没有检测到物料到位则继续检测；

如果检测到有物料到位，同时采集获取输送目标工位4上的物料信息与接收到步骤2)的物料信息进行信息核对等工作，判断得出是否有漏料，这里由于步骤2)的物料信息是顺序发送因此核对确认是否漏料只要按着顺序发送的信息依次核对即可实现判断，当然在智能的系统下更为复杂的信息也是能够核对的，这里不做详细说明；另外，本实施例中所述目标工位检测系统中进行实时检测工作的可采用上面的所述相机2进行拍摄采集，既能实现工作，又能减少设备设置减少装置成本投入，所述相机2设置时，以其视野能够覆盖输送线和输送目标工位4的方式设置，预先确定相机2场景信息中输送目标工位4的目标工位位置值即可应用；

如果没有漏料确认结束检测或进入下一目标物料检测流程循环；如果有漏料则进行警报和记录供进行对应漏料处理，再确认检测或进入下一目标物料检测流程循环；这样即能够确保不会漏件，这里说明一下，在检测到漏料情况时，即能够发现情况，根据信息可确认是哪件物料漏掉，进行处理，从而达到不会漏件。

综上所述，本发明通过设置相机2来拍摄采集输送线上的输送情况获取目标物料信息、位置，经过PID算法比较，能够控制输送线自动精准的输送物料到达输送目标工位，输送过程速度可以进行实时调整，通过理料机构的设置解决堵料情况的自动处理，既能够保证传动效率，也能够保证传送精度，保证了输送成功率，达到一种更为智慧的自动化效果。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (1)

1.一种自动定位智慧物流输送线的控制方法，其特征在于，所述输送线的上方安装有用于获取输送线上物料情况的相机和设置在输送线的侧边上用于将堵在输送线侧边上的物料推回输送线上的理料机构，输送线的传动电机由变频器控制，变频器的工作频率由PID控制器输出控制量来修正，输送线的输送目标工位设有目标工位检测系统，工作使用时的工作流程方法是这样的，

1)、物料在输送线上输送前进，通过相机实时拍摄获取输送线上的输送情况的场景信息；

2）、通过步骤1）的场景信息识别判断出距离预设的物料输送目标工位最近的物料为目标物料，实时监测目标物料的物料位置，获得场景信息上的目标物料的物料信息和物料位置值，并将物料位置值发送给PID控制器，将物料信息输送给目标工位检测系统；

3）、PID控制器根据预设的物料输送目标工位的目标工位位置值与收到步骤2）的物料位置值进行加权PID算法比较，得出物料位置值与目标工位位置值之间的间距，计算判断输送线上是否存在堵料情况，如果存在堵料情况进入步骤4），如果不存在堵料情况进入步骤5）；

4）、PID控制器发出信号给理料机构控制其动作将堵在输送线侧边上的物料推回输送线的输送工作区域内继续输送，回到步骤1）；

5）、PID控制器计算得出控制变频器的工作频率的控制量输出给变频器，变频器根据接收到的控制量实时修正工作频率，继续输送；

6）在输送目标工位上，目标工位检测系统实时检测判断输送目标工位上是否有物料到位的，如果没有检测到物料到位则进入流程循环；

如果检测到有物料到位，同时采集获取输送目标工位上的物料信息与接收到步骤2）的物料信息进行信息核对，判断得出是否有漏料；

如果没有漏料确认结束检测或进入下一目标物料检测；如果有漏料则进行警报和记录供进行对应漏料处理，再确认检测或进入下一目标物料检测；

所述目标工位检测系统实时检测采用所述相机进行拍摄采集，所述相机为其视野覆盖输送线和输送目标工位的方式设置，预先确定相机场景信息中输送目标工位的目标工位位置值。

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