CN117566646A - 一种叉车式agv的货叉控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及AGV货叉控制，具体涉及一种叉车式AGV的货叉控制方法，AGV控制器判断AGV货叉架系统起升或下降，AGV门架系统执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统进行升降；AGV控制器判断当前货叉上是否有货，并确认货叉当前高度和待对接线体结构高度，同时判定高度差值是否在预设范围内；AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统移动的泵站总成电机发送的速度输出值，以控制AGV货叉架系统精准起升或下降；AGV控制器在货叉移动至目标高度时控制泵站总成电机停止工作；本发明提供的技术方案能够克服现有技术所存在的叉车式AGV的货叉升降精度较低的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及AGV货叉控制，具体涉及一种叉车式AGV的货叉控制方法。
背景技术
随着制造业和物流行业的自动化、智能化程度不断提高，AGV逐渐得到广泛应用。AGV(automated guidedvehicle，自动导航小车)是一种装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输装置。
叉车式AGV和普通叉车一样，能够驱动货叉上升和下降，从而方便搬运货物。但现在发现，在货叉空载和满载时给予同样的设定速度值，货叉的实际升降速度差别比较大，因此货叉的升降精度较低。这是因为叉车式AGV使用的是液压系统驱动货叉升降，液压系统不像电伺服系统有那么快的响应速度，AGV控制器对设定速度值进行简单转换作为速度输出值发送给液压系统的驱动泵的电机或者比例阀，但是发送给驱动泵的电机或者比例阀的速度输出值与货叉的实际升降速度之间也不是简单的线性关系。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种叉车式AGV的货叉控制方法，能够有效克服现有技术所存在的叉车式AGV的货叉升降精度较低的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种叉车式AGV的货叉控制方法，包括以下步骤：
S1、AGV车体执行AGV调度系统运行指令运行至目标位置；
S2、AGV控制器判断AGV货叉架系统起升或下降，AGV门架系统执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统进行升降；
S3、AGV控制器判断当前货叉上是否有货，并确认货叉当前高度和待对接线体结构高度，同时判定高度差值是否在预设范围内；
S4、当高度差值在预设范围内时，AGV控制器控制AGV货叉架系统起升或下降，否则AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统移动的泵站总成电机发送的速度输出值，以控制AGV货叉架系统精准起升或下降；
S5、AGV控制器在货叉移动至目标高度时控制泵站总成电机停止工作；
S6、AGV车体执行AGV调度系统运行指令，货叉进入待对接线体设定位置。
优选地，所述AGV门架系统包括链条总成和油缸总成；
所述AGV货叉架系统包括激光扫描仪、AGV货叉载货光电开关、货叉保护微动开关和拉升编码器；
所述AGV车体包括叉腿总成和叉腿保护光电开关。
优选地，S2中AGV控制器判断AGV货叉架系统起升或下降，包括：
AGV控制器通过确认货叉当前高度和待对接线体结构高度来判断AGV货叉架系统起升或下降；
其中，AGV控制器结合拉升编码器和激光扫描仪确认货叉当前高度，拉升编码器的主体安装于AGV车体上，拉升编码器的拉线端固定于举升机上。
优选地，所述AGV控制器结合拉升编码器和激光扫描仪确认货叉当前高度，包括：
利用拉升编码器的编码器值计算得到第一货叉当前高度；
利用激光扫描仪通过TCP/IP协议实时扫描AGV货叉架系统中的货叉位置和货物托盘位置，得到第二货叉当前高度；
结合第一货叉当前高度和第二货叉当前高度确认货叉当前高度。
优选地，所述利用拉升编码器的编码器值计算得到第一货叉当前高度，包括：
设第一货叉当前高度为h，编码器值为x，则有h＝k*x+b，其中b为常数；
选取两个不同高度，利用卷尺测量货叉上表面距离地面的高度h1、h2，从AGV运行界面分别读取对应的编码器值x1、x2，将这两组数据代入h＝k*x+b，计算得到k、b的值并写入AGV控制器中，即可通过编码器值计算得到第一货叉当前高度。
优选地，S2中AGV门架系统执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统进行升降，包括：
油缸总成与AGV货叉架系统相连，泵站总成为油缸总成提供动力，油缸总成起升通过链条总成带动AGV货叉架系统进行升降。
优选地，S4中AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统移动的泵站总成电机发送的速度输出值，包括：
当高度差值不在预设范围内，且当前货叉上有货时，AGV控制器查询对应的有货时起升/下降的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统移动的泵站总成电机发送的速度输出值；
当高度差值不在预设范围内，且当前货叉上无货时，AGV控制器查询对应的无货时起升/下降的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统移动的泵站总成电机发送的速度输出值；
其中，速度线性化表为AGV控制器向泵站总成电机发送的速度输出值与货叉实际升降速度的映射关系表，速度线性化表为预先在手动模式下，分别在货叉有载、空载时，通过手柄控制货叉上升、下降N次，速度从零至最大速度，每次获取M个数据点生成。
优选地，S5中AGV控制器在货叉移动至目标高度时控制泵站总成电机停止工作，包括：
当AGV控制器判断货叉与货物托盘的货叉孔内壁之间的距离小于预设距离阈值时，控制泵站总成电机停止工作；
其中，AGV控制器根据货叉当前高度、货物托盘位置判断货叉与货物托盘的货叉孔内壁之间的距离。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种叉车式AGV的货叉控制方法，通过预设AGV控制器向泵站总成电机发送的速度输出值与货叉实际升降速度的速度线性化表，在货叉上升和下降时，根据有载、空载情况查询对应的速度线性化表，获得相应的速度输出值，从而能够非常精准地控制货叉速度，使得货叉有载、空载时的实际升降速度几乎没有差别，进而也提高了货叉升降高度的控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明中叉车式AGV的结构示意图；
图3为本发明中叉车式AGV的另一结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2和图3所示，本申请技术方案中的叉车式AGV包括AGV门架系统1、AGV货叉架系统2和AGV车体3；
其中，AGV门架系统1包括链条总成101和油缸总成102；
AGV货叉架系统2包括激光扫描仪201、AGV货叉载货光电开关202、货叉保护微动开关203和拉升编码器204；
AGV车体3包括叉腿总成301和叉腿保护光电开关302。
一种叉车式AGV的货叉控制方法，如图1所示，①AGV车体3执行AGV调度系统运行指令运行至目标位置。
②AGV控制器判断AGV货叉架系统2起升或下降，AGV门架系统1执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统2进行升降。
1)AGV控制器判断AGV货叉架系统2起升或下降，包括：
AGV控制器通过确认货叉当前高度和待对接线体结构高度来判断AGV货叉架系统2起升或下降；
其中，AGV控制器结合拉升编码器204和激光扫描仪201确认货叉当前高度，拉升编码器204的主体安装于AGV车体3上，拉升编码器204的拉线端固定于举升机上。
具体地，AGV控制器结合拉升编码器204和激光扫描仪201确认货叉当前高度，包括：
利用拉升编码器204的编码器值计算得到第一货叉当前高度；
利用激光扫描仪201通过TCP/IP协议实时扫描AGV货叉架系统2中的货叉位置和货物托盘位置，得到第二货叉当前高度；
结合第一货叉当前高度和第二货叉当前高度确认货叉当前高度。
具体地，利用拉升编码器204的编码器值计算得到第一货叉当前高度，包括：
设第一货叉当前高度为h，编码器值为x，则有h＝k*x+b，其中b为常数；
选取两个不同高度(两个不同高度相差1m以上，能够减小测量误差)，利用卷尺测量货叉上表面距离地面的高度h1、h2，从AGV运行界面分别读取对应的编码器值x1、x2，将这两组数据代入h＝k*x+b，计算得到k、b的值并写入AGV控制器中，并重启AGV控制运行程序，重启后AGV运行界面显示的就是第一货叉当前高度。
上述技术方案，一方面通过检测拉升编码器204的拉线端的拉线长度变化得到第一货叉当前高度；另一方面，采用激光扫描仪201通过TCP/IP协议实时扫描AGV货叉架系统2中的货叉位置和货物托盘位置，得到第二货叉当前高度，有效解决了相关技术中图像采集装置采集的货叉高度准确度低的问题，“拉升编码器+激光扫描仪”的组合在AGV控制器组合运算的过程中提高了定位货叉当前高度的准确性。
2)AGV门架系统1执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统2进行升降，包括：
油缸总成102与AGV货叉架系统2相连，泵站总成为油缸总成102提供动力，油缸总成102起升通过链条总成101带动AGV货叉架系统2进行升降。
③AGV控制器判断当前货叉上是否有货(通过AGV货叉载货光电开关202的检测信号判断)，并确认货叉当前高度和待对接线体结构高度，同时判定高度差值是否在预设范围内。
④当高度差值在预设范围内时，AGV控制器控制AGV货叉架系统2起升或下降，否则AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统2移动的泵站总成电机发送的速度输出值，以控制AGV货叉架系统2精准起升或下降。
具体地，AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统2移动的泵站总成电机发送的速度输出值，包括：
当高度差值不在预设范围内，且当前货叉上有货时，AGV控制器查询对应的有货时起升/下降的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统2移动的泵站总成电机发送的速度输出值；
当高度差值不在预设范围内，且当前货叉上无货时，AGV控制器查询对应的无货时起升/下降的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统2移动的泵站总成电机发送的速度输出值；
其中，速度线性化表为AGV控制器向泵站总成电机发送的速度输出值与货叉实际升降速度的映射关系表，速度线性化表为预先在手动模式下，分别在货叉有载、空载时，通过手柄控制货叉上升、下降N次，速度从零至最大速度，每次获取M个数据点生成。
⑤AGV控制器在货叉移动至目标高度时控制泵站总成电机停止工作，具体包括：
当AGV控制器判断货叉与货物托盘的货叉孔内壁之间的距离小于预设距离阈值时，控制泵站总成电机停止工作；
其中，AGV控制器根据货叉当前高度、货物托盘位置判断货叉与货物托盘的货叉孔内壁之间的距离。
⑥AGV车体3执行AGV调度系统运行指令，货叉进入待对接线体设定位置。
本申请技术方案中，通过预设AGV控制器向泵站总成电机发送的速度输出值与货叉实际升降速度的速度线性化表，在货叉上升和下降时，根据有载、空载情况查询对应的速度线性化表，获得相应的速度输出值，从而能够非常精准地控制货叉速度，使得货叉有载、空载时的实际升降速度几乎没有差别，进而也提高了货叉升降高度的控制精度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、AGV车体(3)执行AGV调度系统运行指令运行至目标位置；
S2、AGV控制器判断AGV货叉架系统(2)起升或下降，AGV门架系统(1)执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统(2)进行升降；
S3、AGV控制器判断当前货叉上是否有货，并确认货叉当前高度和待对接线体结构高度，同时判定高度差值是否在预设范围内；
S4、当高度差值在预设范围内时，AGV控制器控制AGV货叉架系统(2)起升或下降，否则AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统(2)移动的泵站总成电机发送的速度输出值，以控制AGV货叉架系统(2)精准起升或下降；
S5、AGV控制器在货叉移动至目标高度时控制泵站总成电机停止工作；
S6、AGV车体(3)执行AGV调度系统运行指令，货叉进入待对接线体设定位置。
2.根据权利要求1所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：所述AGV门架系统(1)包括链条总成(101)和油缸总成(102)；
所述AGV货叉架系统(2)包括激光扫描仪(201)、AGV货叉载货光电开关(202)、货叉保护微动开关(203)和拉升编码器(204)；
所述AGV车体(3)包括叉腿总成(301)和叉腿保护光电开关(302)。
3.根据权利要求2所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：S2中AGV控制器判断AGV货叉架系统(2)起升或下降，包括：
AGV控制器通过确认货叉当前高度和待对接线体结构高度来判断AGV货叉架系统(2)起升或下降；
其中，AGV控制器结合拉升编码器(204)和激光扫描仪(201)确认货叉当前高度，拉升编码器(204)的主体安装于AGV车体(3)上，拉升编码器(204)的拉线端固定于举升机上。
4.根据权利要求3所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：所述AGV控制器结合拉升编码器(204)和激光扫描仪(201)确认货叉当前高度，包括：
利用拉升编码器(204)的编码器值计算得到第一货叉当前高度；
利用激光扫描仪(201)通过TCP/IP协议实时扫描AGV货叉架系统(2)中的货叉位置和货物托盘位置，得到第二货叉当前高度；
结合第一货叉当前高度和第二货叉当前高度确认货叉当前高度。
5.根据权利要求4所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：所述利用拉升编码器(204)的编码器值计算得到第一货叉当前高度，包括：
设第一货叉当前高度为h，编码器值为x，则有h＝k*x+b，其中b为常数；
选取两个不同高度，利用卷尺测量货叉上表面距离地面的高度h1、h2，从AGV运行界面分别读取对应的编码器值x1、x2，将这两组数据代入h＝k*x+b，计算得到k、b的值并写入AGV控制器中，即可通过编码器值计算得到第一货叉当前高度。
6.根据权利要求3所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：S2中AGV门架系统(1)执行AGV控制器发送的升降指令，带动AGV货叉架系统(2)进行升降，包括：
油缸总成(102)与AGV货叉架系统(2)相连，泵站总成为油缸总成(102)提供动力，油缸总成(102)起升通过链条总成(101)带动AGV货叉架系统(2)进行升降。
7.根据权利要求6所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：S4中AGV控制器根据当前货叉上是否有货查询预设的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统(2)移动的泵站总成电机发送的速度输出值，包括：
当高度差值不在预设范围内，且当前货叉上有货时，AGV控制器查询对应的有货时起升/下降的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统(2)移动的泵站总成电机发送的速度输出值；
当高度差值不在预设范围内，且当前货叉上无货时，AGV控制器查询对应的无货时起升/下降的速度线性化表，获得向驱动AGV货叉架系统(2)移动的泵站总成电机发送的速度输出值；
其中，速度线性化表为AGV控制器向泵站总成电机发送的速度输出值与货叉实际升降速度的映射关系表，速度线性化表为预先在手动模式下，分别在货叉有载、空载时，通过手柄控制货叉上升、下降N次，速度从零至最大速度，每次获取M个数据点生成。
8.根据权利要求7所述的叉车式AGV的货叉控制方法，其特征在于：S5中AGV控制器在货叉移动至目标高度时控制泵站总成电机停止工作，包括：
当AGV控制器判断货叉与货物托盘的货叉孔内壁之间的距离小于预设距离阈值时，控制泵站总成电机停止工作；
其中，AGV控制器根据货叉当前高度、货物托盘位置判断货叉与货物托盘的货叉孔内壁之间的距离。
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