CN117682464A - 一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法及装置，通过在载货台上设置多种传感器实现对载货台工作状态的精准判断，采用两侧钢丝轮的吊起检测实现双重保护，以保证堆垛机正常取放货，同时使用行程开关作为机械告警装置，作为无源信号点，将此信号点输入到控制器的上电程序中，当堆垛机运行过程中载货台失衡，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停，同时配上安全钳和电气防护，使得堆垛机运行安全可靠性大大增加。
Description
技术领域
本发明涉及作业运输安全装置技术领域，尤其涉及一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法及装置。
背景技术
堆垛机是在立体仓库的通道内来回运行，将位于巷道口的货物存入货架的货格，或者取出货格内的货物运送到巷道口，堆垛机由行走电机通过驱动轴带动车轮在下导轨上做水平行走，由提升电机带动起升滚筒及载货台做垂直升降运动，载货台升降导向是依靠货台两侧设置的导向轮，在堆垛机两根立柱导轨上下运动来实现的，由载货台上的货叉作伸缩运动，从而可将指定货位上的货物取出或将货物送到指定的货位，其作业效率高、能够提高仓库利用率、自动化程度高、稳定性好，是立体仓库中最重要的起重运输设备。
有资料显示，大部分堆垛机设有安全钳装置，在下横梁设有超速保护滑轮，当钢丝绳断裂时，载货台超速下坠，滑轮达到一定速度后制动，从而带动载货台加紧机构启动，通过软轴将载货台两侧安全钳夹紧在导轨上，从而使载货台减速制动。但是利用安全钳卡住导轨来实现此目的，当钢丝绳只有一根或者两根同时断掉的时候，安全钳就会失效，载货台就会疾速坠落，对操作人员维护人员造成人身伤害。当堆垛机在取放货伸叉的过程中出现断裂的话，容易造成货物倾翻，给客户造成损失或者人员伤亡。
根据激光测距或者别的认址装置的位置值变化判断载货台的位置，通常绝对位置大于±3mm时堆垛机会报警停止工作。这种方案采取电气上的保护来防止意外发生，对于安装，机械结构的要求较高，载货台间隙过大或者激光的位置发生变化，运行过程中载货台抖动会误报警，增加现场工作量。单纯只靠电气保护，容错率较低，受客观因素的影响大。
中国专利文献CN112027470A公开了一种“用于堆垛机的断绳检测结构”。包括安装座，所述安装座上设有控制开关、检测轮和两个导轨滑轮，两个所述导轨滑轮枢接于所述安装座且两个所述导轨滑轮的沟槽成一直线，所述安装座于两个所述导轨滑轮之间还设有弹性件，所述检测轮枢接于所述弹性件的自由端，且所述检测轮的沟槽高于或低于两个所述导轨滑轮顶端的沟槽，所述弹性件发生弹性形变时可触发所述控制开关控制发出断绳信号。上述技术方案检测所有钢丝绳未绷紧状态，极易出现误测，影响工作效率，且利用长期紧绷的弹性件损耗大，影响检测准确性和成本。
发明内容
本发明主要解决原有的技术方案极易出现误测，影响工作效率且影响检测准确性和成本的技术问题，提供一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法及装置，通过在载货台上设置多种传感器实现对载货台工作状态的精准判断，采用两侧钢丝轮的吊起检测实现双重保护，以保证堆垛机正常取放货，同时使用行程开关作为机械告警装置，作为无源信号点，将此信号点输入到控制器的上电程序中，当堆垛机运行过程中载货台失衡，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停，同时配上安全钳和电气防护，使得堆垛机运行安全可靠性大大增加。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法，包括以下步骤：
S1采集堆垛机工作信息并设定工作参数阈值；
S2进行堆垛机工作参数采集；
S3根据采集工作参数实现工作状态判断；
S4根据工作状态结果运行堆垛机。
通过在载货台上设置多种传感器实现对载货台工作状态的精准判断，采用两侧钢丝轮的吊起检测实现双重保护，以保证堆垛机正常取放货，同时使用行程开关作为机械告警装置，作为无源信号点，将此信号点输入到控制器的上电程序中，当堆垛机运行过程中载货台失衡，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停，同时配上安全钳和电气防护，使得堆垛机运行安全可靠性大大增加。
作为优选，所述的步骤S1采集堆垛机工作信息包括，采集堆垛机运输内容，并以堆垛机运输内容为单位获取工作参数，工作参数包括运输不同运输内容时，堆垛机载货台底部压力值和加速度值，还包括载货台两侧钢丝轮的平衡度。根据采集堆垛机运输内容进行分类，即运输不同种类的物品，对于载货台的压力不同，进行种类区分后，设定的判断阈值更有针对性，优化堆垛机运输自适应能力。
作为优选，所述的设定工作参数阈值具体为，根据堆垛机运输内容采集堆垛机载货台空载时的底部压力值Fn空及满载时的底部压力值Fn满，并增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，Fn下＝90％Fn空，Fn上＝110％Fn满。增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，避免运输内容个体差异导致错误判断，同时面对运输内容混合的情况，按照密度大的运输内容记性判断。
作为优选，所述的步骤S3具体包括，堆垛机载货台抬起后静置采集货物质量mn0，然后进行堆垛机运输，同时采集运输过程中垂直方向加速度变化an0，竖直向上为正方向，则运输过程中的压力噪声为
Fn噪＝an0mn0
运输过程中真实压力为
Fn＝Fn测-Fn噪
其中，Fn测为运输过程中测试压力。通过去除运输过程中的压力噪声实现对于堆垛机运输全过程的准确压力采集，使得当堆垛机在取完货抬升时，如果货叉叉到货架横梁上，这时载货台压力过大就会超出阈值。同样，堆垛机在放货过程中，如果货叉下降过多，落到横梁上，也会超出阈值，反应更加灵敏。
作为优选，将运输过程中真实压力与该运输内容的压力阈值比较作为一次判断，若真实压力未超出该运输内容的压力阈值，则运输正常；若真实压力小于压力阈值下限，则判定为堆垛机钢丝绳断绳松绳；若真实压力大于压力阈值上限，则判定为堆垛机抬升受限。堆垛机在取完货抬升时，如果货叉叉到货架横梁上，这时真实压力大于压力阈值上限。
作为优选，所述的步骤S3还包括统计载货台两侧钢丝轮的平衡度，检查数据是否存在缺失、异常值，根据平衡度最大值设定角度波动阈值，进行并行的平衡度二次判断。根据设置在载货台两侧钢丝轮的水平传感器进行载货台的平衡度判断，在载货台运输过程中，若出现堆垛机钢丝绳断绳松绳情况，则载货台在惯性下必然产生失衡情况，通过并行的平衡度二次判断，确保堆垛机运行的准确性。
一种应用堆垛机断绳松绳自动检测调节方法的装置，包括载货台，所述载货台底部设有电机，载货台两侧设有钢丝轮和钢丝绳，载货台上设有采集组件，钢丝绳处设有锁紧组件。利用采集装置实现对载货台工作状态的精准判断，采用两侧钢丝轮的吊起检测实现双重保护，以保证堆垛机正常取放货。
作为优选，所述的采集组件包括设置在上的压力传感器和加速度传感器，所述钢丝轮与载货台连接处设有水平传感器、行程开关和限位块，所述水平传感器与钢丝轮平行且水平放置，所述行程开关常闭，行程开关开关端与限位块抵接。使用行程开关作为机械告警装置，在堆垛机正常取放货时，行程开关常闭，行程开关开关端与限位块保持抵接状态，当堆垛机运行过程中载货台失衡，钢丝轮与载货台连接处产生形变，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停。
本发明的有益效果是：通过在载货台上设置多种传感器实现对载货台工作状态的精准判断，采用两侧钢丝轮的吊起检测实现双重保护，以保证堆垛机正常取放货，同时使用行程开关作为机械告警装置，作为无源信号点，将此信号点输入到控制器的上电程序中，当堆垛机运行过程中载货台失衡，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停，同时配上安全钳和电气防护，使得堆垛机运行安全可靠性大大增加。
附图说明
图1是本发明的一种流程图。
图2是本发明的一种载货台侧面结构示意图。
图3是本发明的一种载货台正面结构示意图。
图中1钢丝轮，2钢丝绳，3行程开关，4载货台，5电机，6锁紧组件，7限位块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法及装置，如图1所示，包括以下步骤：
S1采集堆垛机工作信息并设定工作参数阈值；采集堆垛机工作信息包括，采集堆垛机运输内容，并以堆垛机运输内容为单位获取工作参数，工作参数包括运输不同运输内容时，堆垛机载货台(4)底部压力值和加速度值，还包括载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度。根据采集堆垛机运输内容进行分类，即运输不同种类的物品，对于载货台的压力不同，进行种类区分后，设定的判断阈值更有针对性，优化堆垛机运输自适应能力。
设定工作参数阈值具体为，根据堆垛机运输内容采集堆垛机载货台(4)空载时的底部压力值Fn空及满载时的底部压力值Fn满，并增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，Fn下＝90％Fn空，Fn上＝110％Fn满。增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，避免运输内容个体差异导致错误判断，同时面对运输内容混合的情况，按照密度大的运输内容记性判断。
S2进行堆垛机工作参数采集；堆垛机载货台抬起后静置采集货物质量mn0，然后进行堆垛机运输，同时采集运输过程中垂直方向加速度变化an0，竖直向上为正方向，则运输过程中的压力噪声为
Fn噪＝an0mn0
运输过程中真实压力为
Fn＝Fn测-Fn噪
其中，Fn测为运输过程中测试压力。通过去除运输过程中的压力噪声实现对于堆垛机运输全过程的准确压力采集，使得当堆垛机在取完货抬升时，如果货叉叉到货架横梁上，这时载货台压力过大就会超出阈值。同样，堆垛机在放货过程中，如果货叉下降过多，落到横梁上，也会超出阈值，反应更加灵敏。
S3根据采集工作参数实现工作状态判断。将运输过程中真实压力与该运输内容的压力阈值比较作为一次判断，若真实压力未超出该运输内容的压力阈值，则运输正常；若真实压力小于压力阈值下限，则判定为堆垛机钢丝绳(2)断绳松绳；若真实压力大于压力阈值上限，则判定为堆垛机抬升受限。堆垛机在取完货抬升时，如果货叉叉到货架横梁上，这时真实压力大于压力阈值上限。
统计载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度时，检查数据是否存在缺失、异常值，根据平衡度最大值设定角度波动阈值，进行并行的平衡度二次判断。根据设置在载货台两侧钢丝轮的水平传感器进行载货台的平衡度判断，在载货台运输过程中，若出现堆垛机钢丝绳断绳松绳情况，则载货台在惯性下必然产生失衡情况，通过并行的平衡度二次判断，确保堆垛机运行的准确性。
S4根据工作状态结果运行堆垛机。若真实压力未超出该运输内容的压力阈值，则运输正常，保持继续正常工作；若真实压力小于压力阈值下限，则判定为堆垛机钢丝绳(2)断绳松绳，立即断电合上抱闸，让载货台悬停；若真实压力大于压力阈值上限，则判定为堆垛机抬升受限，此时暂停提升，进行检查。
一种应用堆垛机断绳松绳自动检测调节方法的装置，如图2、图3所示，包括载货台(4)，所述载货台(4)底部设有电机(5)，载货台(4)两侧设有钢丝轮(1)和钢丝绳(2)，载货台(4)上设有采集组件，钢丝绳(2)处设有锁紧组件(6)。所述采集组件包括设置在上的压力传感器和加速度传感器，所述钢丝轮(1)与载货台(4)连接处设有水平传感器、行程开关(3)和限位块(7)，所述水平传感器与钢丝轮(1)平行且水平放置，所述行程开关(3)常闭，行程开关(3)开关端与限位块(7)抵接。使用行程开关作为机械告警装置，在堆垛机正常取放货时，行程开关常闭，行程开关开关端与限位块保持抵接状态，当堆垛机运行过程中载货台失衡，钢丝轮与载货台连接处产生形变，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停。
具体工作时，包括压力检测、平衡度检测和机械形变检测。
压力检测具体包括：
采集堆垛机运输内容，并以堆垛机运输内容为单位获取工作参数，工作参数包括运输不同运输内容时，堆垛机载货台(4)底部压力值和加速度值，还包括载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度。根据采集堆垛机运输内容进行分类，即运输不同种类的物品，对于载货台的压力不同，进行种类区分后，设定的判断阈值更有针对性，优化堆垛机运输自适应能力。
设定工作参数阈值具体为，根据堆垛机运输内容采集堆垛机载货台(4)空载时的底部压力值Fn空及满载时的底部压力值Fn满，并增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，Fn下＝90％Fn空，Fn上＝110％Fn满。增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，避免运输内容个体差异导致错误判断，同时面对运输内容混合的情况，按照密度大的运输内容记性判断。
进行堆垛机工作参数采集；堆垛机载货台抬起后静置采集货物质量mn0，然后进行堆垛机运输，同时采集运输过程中垂直方向加速度变化an0，竖直向上为正方向，则运输过程中的压力噪声为
Fn噪＝an0mn0
运输过程中真实压力为
Fn＝Fn测-Fn噪
其中，Fn测为运输过程中测试压力。通过去除运输过程中的压力噪声实现对于堆垛机运输全过程的准确压力采集，使得当堆垛机在取完货抬升时，如果货叉叉到货架横梁上，这时载货台压力过大就会超出阈值。同样，堆垛机在放货过程中，如果货叉下降过多，落到横梁上，也会超出阈值，反应更加灵敏。
根据采集工作参数实现工作状态判断。将运输过程中真实压力与该运输内容的压力阈值比较作为一次判断，若真实压力未超出该运输内容的压力阈值，则运输正常，保持继续正常工作；若真实压力小于压力阈值下限，则判定为堆垛机钢丝绳(2)断绳松绳，立即断电合上抱闸，让载货台悬停；若真实压力大于压力阈值上限，则判定为堆垛机抬升受限，此时暂停提升，进行检查。
平衡度检测具体为：
采集堆垛机工作信息并设定工作参数阈值；采集堆垛机工作信息包括，采集堆垛机运输内容，并以堆垛机运输内容为单位获取工作参数，工作参数包括载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度。
统计载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度时，检查数据是否存在缺失、异常值，根据平衡度最大值设定角度波动阈值，进行并行的平衡度二次判断。根据设置在载货台两侧钢丝轮的水平传感器进行载货台的平衡度判断，在载货台运输过程中，若出现堆垛机钢丝绳断绳松绳情况，则载货台在惯性下必然产生失衡情况，通过并行的平衡度二次判断，确保堆垛机运行的准确性。
机械形变检测具体包括：
使用行程开关作为机械告警装置，在堆垛机正常取放货时，行程开关常闭，行程开关开关端与限位块保持抵接状态，当堆垛机运行过程中载货台失衡，钢丝轮与载货台连接处产生形变，触发行程开关断开，堆垛机未检测到信号点立即断电，即钢丝绳松开或者断掉都会触发，导致信号点丢失从而触发电气保护报警，及时断电合上抱闸，让载货台悬停。
采用两侧钢丝轮吊起检测双重保护来保证堆垛机正常取放货，行程开关为无源信号点，将此信号点输入到控制器的上电程序中，当堆垛机运行过程中未检测到信号时，堆垛机断电。此开关为常闭输入点，即正常运行时，此信号一直保持接通状态，非正常状态下会关闭此信号。为了防止机械设备运行过程中抖动会触发开关，对于正常的抖动已经加入输入滤波，将干扰信号屏蔽掉。堆垛机在取完货抬升时，如果货叉叉到货架横梁上，这时载货台就会触发行程开关。同样，堆垛机在放货过程中，如果货叉下降过多，落到横梁上，也会触发松绳开关。该检测装置装在载货台上面，当钢丝绳松绳断绳时，提拉装置会下降，提拉装置是与钢丝绳滑轮组连接在一起的，钢丝绳松开或者断掉都会触发该装置，导致信号点丢失从而触发电气保护报警。
Claims (8)
1.一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1采集堆垛机工作信息并设定工作参数阈值；
S2进行堆垛机工作参数采集；
S3根据采集工作参数实现工作状态判断；
S4根据工作状态结果运行堆垛机。
2.根据权利要求1所述的一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法，其特征在于，所述步骤S1采集堆垛机工作信息包括，采集堆垛机运输内容，并以堆垛机运输内容为单位获取工作参数，工作参数包括运输不同运输内容时，堆垛机载货台(4)底部压力值和加速度值，还包括载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度。
3.根据权利要求2所述的一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法，其特征在于，所述设定工作参数阈值具体为，根据堆垛机运输内容采集堆垛机载货台(4)空载时的底部压力值Fn空及满载时的底部压力值Fn满，并增加10％的浮动作为该运输内容的压力阈值，Fn下＝90％Fn空，Fn上＝110％Fn满。
4.根据权利要求1所述的一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括，堆垛机载货台抬起后静置采集货物质量mn0，然后进行堆垛机运输，同时采集运输过程中垂直方向加速度变化an0，竖直向上为正方向，则运输过程中的压力噪声为
Fn噪＝an0mn0
运输过程中真实压力为
Fn＝Fn测-Fn噪
其中，Fn测为运输过程中测试压力。
5.根据权利要求4所述的一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法，其特征在于，将运输过程中真实压力与该运输内容的压力阈值比较作为一次判断，若真实压力未超出该运输内容的压力阈值，则运输正常；若真实压力小于压力阈值下限，则判定为堆垛机钢丝绳(2)断绳松绳；若真实压力大于压力阈值上限，则判定为堆垛机抬升受限。
6.根据权利要求2所述的一种堆垛机断绳松绳自动检测调节方法及装置，其特征在于，所述步骤S3还包括统计载货台(4)两侧钢丝轮(1)的平衡度，检查数据是否存在缺失、异常值，根据平衡度最大值设定角度波动阈值，进行并行的平衡度二次判断。
7.一种应用堆垛机断绳松绳自动检测调节方法的装置，包括载货台(4)，所述载货台(4)底部设有电机(5)，载货台(4)两侧设有钢丝轮(1)和钢丝绳(2)，其特征在于，载货台(4)上设有采集组件，钢丝绳(2)处设有锁紧组件(6)。
8.根据权利要求7所述的一种应用堆垛机断绳松绳自动检测调节方法的装置，其特征在于，所述采集组件包括设置在上的压力传感器和加速度传感器，所述钢丝轮(1)与载货台(4)连接处设有水平传感器、行程开关(3)和限位块(7)，所述水平传感器与钢丝轮(1)平行且水平放置，所述行程开关(3)常闭，行程开关(3)开关端与限位块(7)抵接。
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|---|---|---|---|---|
| CN117800260A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 如东同晟工业自动化有限公司 | 一种堆垛机 |
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2023
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|---|---|---|---|---|
| CN117800260A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 如东同晟工业自动化有限公司 | 一种堆垛机 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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