CN113060461A - 应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法 - Google Patents

应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法，其特征在于：设置有占位控制器；所述占位控制器分别连接设置在堆垛机上的编码器、码头运卷电机、堆垛机送卷插刀以及设置在码头鞍座的检测光栅。其适用于铝加工厂的立体仓库的存储管控，做到了各主要运作设备之间信息的通畅高效交流，避免了安全事故的发生，尤其适合带有多个码头和堆垛机的大型立体仓库，能够以较低的成本实现复杂系统的充分管控。

Description

应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法
技术领域
本发明属于铝带卷材仓储技术领域，尤其涉及一种应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法。
背景技术
现有一种应用于铝加工厂的立体仓库，具备与冷轧机接口的存储设备，称为冷轧码头；具备与退火炉、拉弯矫直机、清洗线等精加工的存储设备称为精整码头；库内运输卷材的设备称为堆垛机。
堆垛机从冷轧码头与精整码头存取卷材，满足各机列设备的用卷需求。在实际生产过程中，若码头送卷小车往库内存卷而库内堆垛机送卷插刀往码头外取卷，两个动作同时进行时码头小车与堆垛机插刀出现交叉，若操作手忽视出入卷的顺序，两个卷材就容易碰到，造成翻卷损坏垛机插刀，出现安全事故，无法保证各个码头运行的安全，不利于高架库安全生产，而且大型立体仓库冷轧精整码头多达M个，堆垛机N台，信息处理量巨大，所以制定一套精整/冷轧码头与堆垛机存取卷的处理方案至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出了一种应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法，引入占位概念，通过占位信号的条件判断实现卷材存取的有序控制。
其具体采用以下技术方案：
一种应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：设置有占位控制器；所述占位控制器分别连接设置在堆垛机上的编码器、码头运卷电机、堆垛机送卷插刀以及设置在码头鞍座的检测光栅。
优选地，若堆垛机往码头送卷，则堆垛机占位，码头运卷电机无法动作，若码头往库内送卷则码头占位，则堆垛机送卷插刀无法开至码头鞍座位置；所述检测光栅用于判断码头鞍座是否有卷。
优选地，配置有两个PN-couple耦合器，一个用于所述堆垛机与冷轧码头占位控制器，另一个用于堆垛机与精整码头占位控制器通讯，通过相互传输状态位字节各自读取占位状态。
优选地，所述冷轧码头占位控制器和精整码头占位控制器分别组成冷轧码头占位网络和精整码头占位网络，耦合器用于连接两个以太网络，进行数据交换；所述耦合器配置扫描周期为2ms以传送256个字节的输入和256个字节的输出，将M个码头及N台堆垛机运行状态数据相互传输，其中M≤256，N≤256。
优选地，仓库内设置有至少一个中转区，所述码头鞍座设置于中转区内；堆垛机从所述中转区向码头内存取卷，卷材小车从中转区向库外存取卷；所述中转区设置有用于检测堆垛机的光电传感器；所述卷材小车上也设置有编码器，并接入占位控制器。
优选地，多个冷轧码头之间共用中转区，多个精整码头之间共用中转区；某一卷材小车只专用于冷轧码头的中转区或精整码头的中转区。
以及根据以上装置的存取卷方法，其特征在于：M个码头与N台堆垛机采取电话占位模式；当堆垛机向L码头送卷并申请占位，L码头若条件满足给予码头释放，堆垛机对该码头执行占位命令，剩余堆垛机与码头在此期间无法占位，为待机状态；当码头向堆垛机申请占位，堆垛机若不送卷至该码头则给予码头释放，码头执行占位命令，剩余垛机无法在该码头占位，为待机状态。
以及根据以上优选装置的存取卷方法，其特征在于：
设A1为卷材小车编码器工程量数值，M1为卷材小车实际前进距离，K1为第一工程量转换常量；A2为堆垛机编码器工程量数值，M2为堆垛机实际前进距离，K2为第二工程量转换常量，则：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure 423550DEST_PATH_IMAGE002
（2）
设整个码头鞍座长为L，卷材小车进入中转区的前进量为D1，卷材宽度为D，卷材小车起始位置到中转区距离为S，堆垛机进入中转区的前进量为D2，则：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
（3）
Figure 910026DEST_PATH_IMAGE004
（4）
当条件
Figure DEST_PATH_IMAGE005
满足时，中转区识别为安全状态，此时编码器硬件识别可以执行运送卷操作，并根据各个码头与堆垛机的状态进行存取卷条件判断。
优选地，若中转区鞍座没有卷材：
当堆垛机请求占位时，CPU扫描卷材小车状态位：若卷材小车为接受状态则卷材小车释放命令，堆垛机执行送卷命令；若卷材小车为占位状态，堆垛机待机不执行；
当码头请求占位时，CPU扫描堆垛机状态位：若堆垛机为接受状态则堆垛机释放命令，卷材小车执行送卷命令；若堆垛机为占位状态，卷材小车待机不执行；
若中转区鞍座有卷材时：
当堆垛机请求占位时，CPU扫描卷材小车状态位：若卷材小车为接受状态则卷材小车释放命令，堆垛机执行存卷命令；若卷材小车为占位状态，堆垛机待机不执行。
当码头请求占位时，CPU扫描堆垛机状态位：若堆垛机为接受状态则堆垛机释放命令，卷材小车执行存卷命令；若堆垛机为占位状态，卷材小车待机不执行。
优选地，定义MB1为卷材小车状态，MB2为库内堆垛机状态，MB为一个字节；卷材小车及堆垛机均存储6种状态，分别为：0初始、1接收、2占位请求、3占位中、4释放中、5被占位。
本发明及其优选方案适用于铝加工厂的立体仓库的存储管控，做到了各主要运作设备之间信息的通畅高效交流，避免了安全事故的发生，尤其适合带有多个码头和堆垛机的大型立体仓库，能够以较低的成本实现复杂系统的充分管控。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
图1为本发明实施例装置组成示意图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：图1为本发明的现场简易示意图，其中1为铝卷，2为精整码头小车，3为库内堆垛机，4为中转区（分为相互独立的精整中转区与冷轧中转区），每个中转区配置两个独立鞍座用于公共存放卷，便于码头与堆垛机物流转换，5为冷轧码头小车。
本实施例为了提高效率，采用提供一个公共存放卷的码头鞍座为中转区的方案，中转区设置有光电传感器，卷材小车与堆垛机作用与该中转区：1、卷材小车往中转区存卷，堆垛机将中转区卷材存入库内；2、堆垛机往中转区送卷，卷材小车将中转区卷材送出库内。
进一步地，根据现场的实际情况，使用耦合器用于连接精整区和冷轧区两个以太网络，进行数据交换。耦合器配置扫描周期为2ms可以传送256个字节的输入和256个字节的输出，将M个码头及N台堆垛机运行状态数据相互传输（其中M＜256，N＜256）。
图1以单台垛机和精整及冷轧码头为例，通过耦合器将不同的CPU数据进行关联起来，其中A1为精整小车编码器工程量数值，M1为小车实际前进距离，K1为工程量转换常量；A2为堆垛机货叉小车编码器工程量数值，M2为堆垛机货叉小车实际前进距离，K2为工程量转换常量，则：
Figure 106390DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure 920893DEST_PATH_IMAGE002
（2）
设整个精整中转区鞍座长为L，精整小车进入中转区的前进量为D1，卷材宽度为D，小车起始位置到中转区距离为S，堆垛机进入精整中转区的前进量为D2，则：
Figure 182110DEST_PATH_IMAGE003
（3）
Figure 165503DEST_PATH_IMAGE004
（4）
当条件
Figure 221184DEST_PATH_IMAGE006
满足时，精整中转区识别为安全状态，此时编码器硬件识别可以执行运送卷操作，利用条件判断语句if函数根据各个码头与堆垛机的状态进行存取卷条件判断形成基本占位功能。以堆垛机与冷轧小车占位为例：具体为定义MB1为运卷小车状态，MB2为库内堆垛机状态，MB为一个字节（8个位）运卷小车及堆垛机均存储6种状态为：0初始、1接收、2占位请求、3占位中、 4释放中、5被占位。
堆垛机存取卷逻辑：
1）精整中转区鞍座设置检测光栅，若中转区鞍座没有卷材时：堆垛机请求占位时，CPU扫描运卷小车状态位,若运卷小车为接受状态则：If (MB1.1=1); MB1.4=1；运卷小车释放命令，堆垛机执行送卷命令；若运卷小车为占位Else If（MB1.5=1）MB1.4=0，堆垛机待机不执行。
2）若精整中转区鞍座有卷材时：堆垛机请求占位时，CPU扫描运卷小车状态位,若运卷小车为接受状态则：If (MB1.1=1); MB1.4=1；运卷小车释放命令，堆垛机执行存卷命令；若运卷小车为占位Else If（MB1.5=1）MB1.4=0，堆垛机待机不执行。
码头运卷小车存取卷逻辑：
1）精整中转区鞍座设置检测光栅，若中转区鞍座没有卷材时：当码头请求占位时，CPU扫描堆垛机状态位,若堆垛机为接受状态，则：If (MB2.1=1); MB2.4=1，堆垛机释放命令，运卷小车执行送卷命令；若堆垛机为占位Else If（MB2.5=1）MB2.4=0；运卷小车待机不执行。
2）若精整中转区鞍座有卷材时：当码头请求占位时，CPU扫描堆垛机状态位,若堆垛机为接受状态。则：If (MB2.1=1); MB2.4=1；堆垛机释放命令，则运卷小车执行存卷命令，若堆垛机为占位Else If（MB2.5=1）MB2.4=0；运卷小车待机不执行。
基于以上设计，可以解决复杂的多码头多堆垛机的仓库系统的存送卷的问题，使堆垛机和送料小车之间不会有发生互相干扰的风险。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置及方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：设置有占位控制器；所述占位控制器分别连接设置在堆垛机上的编码器、码头运卷电机、堆垛机送卷插刀以及设置在码头鞍座的检测光栅。
2.根据权利要求1所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：若堆垛机往码头送卷，则堆垛机占位，码头运卷电机无法动作，若码头往库内送卷则码头占位，则堆垛机送卷插刀无法开至码头鞍座位置；所述检测光栅用于判断码头鞍座是否有卷。
3.根据权利要求1所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：配置有两个PN-couple耦合器，一个用于所述堆垛机与冷轧码头占位控制器，另一个用于堆垛机与精整码头占位控制器通讯，通过相互传输状态位字节各自读取占位状态。
4.根据权利要求3所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：所述冷轧码头占位控制器和精整码头占位控制器分别组成冷轧码头占位网络和精整码头占位网络，耦合器用于连接两个以太网络，进行数据交换；所述耦合器配置扫描周期为2ms以传送256个字节的输入和256个字节的输出，将M个码头及N台堆垛机运行状态数据相互传输，其中M≤256，N≤256。
5.根据权利要求1-4其中任一所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：仓库内设置有至少一个中转区，所述码头鞍座设置于中转区内；堆垛机从所述中转区向码头内存取卷，卷材小车从中转区向库外存取卷；所述中转区设置有用于检测堆垛机的光电传感器；所述卷材小车上也设置有编码器，并接入占位控制器。
6.根据权利要求5所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置，其特征在于：多个冷轧码头之间共用中转区，多个精整码头之间共用中转区；某一卷材小车只专用于冷轧码头的中转区或精整码头的中转区。
7.根据权利要求1所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置的存取卷方法，其特征在于：M个码头与N台堆垛机采取电话占位模式；当堆垛机向L码头送卷并申请占位，L码头若条件满足给予码头释放，堆垛机对该码头执行占位命令，剩余堆垛机与码头在此期间无法占位，为待机状态；当码头向堆垛机申请占位，堆垛机若不送卷至该码头则给予码头释放，码头执行占位命令，剩余垛机无法在该码头占位，为待机状态。
8.根据权利要求5所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置的存取卷方法，其特征在于：
设A1为卷材小车编码器工程量数值，M1为卷材小车实际前进距离，K1为第一工程量转换常量；A2为堆垛机编码器工程量数值，M2为堆垛机实际前进距离，K2为第二工程量转换常量，则：
Figure 701245DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
（2）
设整个码头鞍座长为L，卷材小车进入中转区的前进量为D1，卷材宽度为D，卷材小车起始位置到中转区距离为S，堆垛机进入中转区的前进量为D2，则：
Figure 759330DEST_PATH_IMAGE003
（3）
Figure DEST_PATH_IMAGE004
（4）
当条件
Figure 915899DEST_PATH_IMAGE005
满足时，中转区识别为安全状态，此时编码器硬件识别可以执行运送卷操作，并根据各个码头与堆垛机的状态进行存取卷条件判断。
9.根据权利要求8所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置的存取卷方法，其特征在于：
若中转区鞍座没有卷材：
当堆垛机请求占位时，CPU扫描卷材小车状态位：若卷材小车为接受状态则卷材小车释放命令，堆垛机执行送卷命令；若卷材小车为占位状态，堆垛机待机不执行；
当码头请求占位时，CPU扫描堆垛机状态位：若堆垛机为接受状态则堆垛机释放命令，卷材小车执行送卷命令；若堆垛机为占位状态，卷材小车待机不执行；
若中转区鞍座有卷材时：
当堆垛机请求占位时，CPU扫描卷材小车状态位：若卷材小车为接受状态则卷材小车释放命令，堆垛机执行存卷命令；若卷材小车为占位状态，堆垛机待机不执行；
当码头请求占位时，CPU扫描堆垛机状态位：若堆垛机为接受状态则堆垛机释放命令，卷材小车执行存卷命令；若堆垛机为占位状态，卷材小车待机不执行。
10.根据权利要求8所述的应用于大型卷材立体仓库堆垛机与码头存取卷的装置的存取卷方法，其特征在于：定义MB1为卷材小车状态，MB2为库内堆垛机状态，MB为一个字节；卷材小车及堆垛机均存储6种状态，分别为：0初始、1接收、2占位请求、3占位中、4释放中、5被占位。
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