CN215158576U - 穿梭车智能校正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物流设备自动化、智能化领域，具体为一种穿梭车智能校正装置。一种穿梭车智能校正装置，包括车体，车体中部左右两侧各安装有一对探头，每对探头均通过探头安装臂安装在车体中部，成对的探头分别位于前后伸叉臂的上方，位于车体左侧的一对探头朝向车体左侧，位于车体右侧的一对探头朝向车体右侧；所述探头的信号输入/输出端均与主机相连接并由电源供电。本实用新型能实现密集库件烟存取时穿梭车自动定位校正的功能，有效减少校正时长（平均3.2s/次），降低件烟残损造成的经济损失，不仅在行业内使用穿梭车的分拣车间，具有较好应用价值和推广意义，同时也可以为行业外使用穿梭车的机构提供技术借鉴。

Description

穿梭车智能校正装置

技术领域

本实用新型涉及物流设备自动化、智能化领域，具体为一种穿梭车智能校正装置。

背景技术

晋中烟草物流中心卷烟密集库于2014年建成，具有储分一体化功能，现有8台穿梭车承担件烟存取任务。随着卷烟物流面临的新趋势、新变化，在日常运行中各类问题逐渐显现，主要集中在穿梭车运行中故障问题较多，由此造成件烟残损率上升、人工排障次数增多、维修时间过长等问题，影响仓储环节作业人劳效率。

密集立体库，又叫穿梭式自动化立体仓库，是一种新型的仓储模式，能够实现多层货物存取，自动化程度较高的高架仓库系统，能够根据上位机下发的指令快速，准确地调度仓储设备，并且同时完成对库存货物的自动化管理，是现代化物流中的重要组成部分。

穿梭车是以往复或者回环方式在密集立体库内的固定轨道上运行的台车，将货物运送到指定地点或接驳设备。其结构包括带行走轮的车体，行走轮由行走电机驱动，车体前端安装有长距离激光定位仪，车体中部安装有一对呈前后排布且能够向车体左右两侧伸缩的伸叉臂，车体上设有电控仓，电控仓内设有控制伸叉臂、动力系统（行走电机）和长距离激光定位仪动作的主机以及向主机、动力系统、伸叉臂以及长距离激光定位仪供电的电源，长距离激光定位仪与主机双向通信连接。主机通过无线/有线等方式与后台通讯。

穿梭车伸缩货叉由一级、二级、三级叉体组成，具有灵活的双向自动伸缩功能，可完成烟箱的移栽、存取任务。其中一级叉体不动，二三级叉体能够向车体左右两次伸出提取件烟。

穿梭车件烟存取故障处理时长是指车体内置的主机接收到穿梭车故障报警，反馈信息后进行故障处理的全过程。穿梭车校正时长，是指穿梭车到达故障位置后根据问题情况进行校正的过程（如图9所示）。

目前，穿梭车在作业运行中，是通过车体前方设置的长距离激光定位仪对车体进行定位（图7所示），穿梭车轨道上或轨道尽头上设置有反光板，穿梭车上的长距离激光定位仪发射激光，并通过接收反光板反射的激光信号确定穿梭车的位置，并按照设定好的程序逐个位置提取件烟。但是由于激光定位仪定位的精度有限，在作业中，会出现穿梭车未精确到达取烟位置，伸缩臂伸出取烟后，就会被烟箱或者立体库支架卡住，穿梭车超过规定时间不能取出烟箱，车体上的主机（PLC）就会通过车载无线通讯装置向后台报警，此时工作人员就需要前往故障点，人工排除障碍（需要将穿梭车的伸叉臂收回，并将穿梭车复位），导致穿梭车件烟存取故障处理时长较长，且穿梭车校正时长也较长，这就会极大的影响取烟效率，延误生产进程。

因此，目前亟待解决穿梭车定位不够精确、导致存取件烟过程发生故障，降低工作效率的技术问题。

发明内容

本实用新型为解决目前烟草行业用穿梭车在作业中定位不够精确导致取烟过程发生故障、降低作业效率的技术问题，提供一种穿梭车智能校正装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种穿梭车智能校正装置，包括车体，车体前端安装有长距离激光定位仪，车体中部安装有一对呈前后排布且能够向车体左右两侧伸缩的伸叉臂，车体上设有电控仓，电控仓内设有主机以及电源；车体中部左右两侧各安装有一对探头，每对探头均通过探头安装臂安装在车体中部，成对的探头分别位于前后伸叉臂的上方，位于车体左侧的一对探头朝向车体左侧，位于车体右侧的一对探头朝向车体右侧；所述探头的信号输入/输出端均与主机相连接并由电源供电。

本实用新型在穿梭车的车体左右两侧各安装有一对探头，增加了微校正的功能，当穿梭车移动至一个存取烟箱的位置后，主机启动探头工作，探头对车体左右两侧进行测量，如果有障碍物，说明车体位置不合适，需要调整车体位置，直到探头感应不到有障碍物的存在，此时通过主机启动伸叉臂动作，完成烟箱的存取工作。

探头分别位于前后伸叉臂的上方，该位置能够保证探头探测的正好是烟箱的两侧，确保探测精度，从而使车体位置更加精确。

探测、存取烟箱的过程可以采用远程人工控制，车体先通过激光定位仪的定位到达一个工位，探头将探测信息发送给主机，主机通过无线通讯装置传输给后台，后台通过人工结合探头的数据判断车体是否位于准确的工位（即前后一对伸叉臂刚好位于烟箱的前后两侧），如果是，则人工控制伸叉臂伸出存取烟箱；如果不是，则遥控主机使车体前后移动，直到车体到达准确工位，此时通过主机控制伸叉臂伸出存取烟箱。完成这一工位的工作后，穿梭车驶入下一工位，并按照前述流程进行作业。由于可以远程获取车体所处位置是否准确的信息，并且能够远程判断车体位置是否合适，因此大大减少了人工去现场处理的时间，提高了工作效率。

上述过程还可以采用远程智能控制，即车体将探头采集到的信息发送给主机，主机再发送给后台，后台根据设定好的程序对采集到的数据进行判断，并且远程发送信息遥控车体前后移动，直到抵达准确工位。由于采用了远程自动控制和位置判断，进一步提高了工作效率。

探测、存取烟箱的过程也可以采用穿梭车自身的智能化控制，车体先通过激光定位仪的定位到达一个工位，此时主机自动启动探头开始工作，探头将采集到的探测信息传输给主机，主机对采集到的信息和预先设定的阈值进行比较，以判断是否存在障碍物，如果不存在障碍物，则主机判断车体位置准确，启动伸叉臂进行存取作业；如果探头发现有障碍物，则主机启动车体向前/或移动，同时探头实时进行探测，直到位于同一侧的一对探头均没有探测到障碍物，则主机判断车体这一侧到达合适位置，车体停止运动，主机启动伸叉臂动作，完成存取作业。向前或者向后移动的距离可以预先设定好，避免车体移动距离过大，超出工位位置过多。车体内设的主机通过最常用的比较程序就能够完成上述工作。由于车体可以自行完成定位的工作，省去了人员到达故障点以及排出故障的流程（如图10所示），作业效率有了更进一步的提高。

进一步的，每个伸叉臂由一、二、三级叉体组成，每个探头均位于最邻近的伸叉臂三级叉体的正上方。

伸叉臂三级叉体的伸出距离最远，前后两个三级叉体伸出后正好位于烟箱的两侧，因此将校正探头设在伸叉臂三级叉体的正上方，可以保证探头探测的结果更加准确，确保车体到达位置更加精确。

进一步的，位于同一侧的一对探头安装臂分别安装在前、后伸叉臂一级叉体上表面靠近该侧的位置，位于同一侧的一对探头安装臂均向最邻近的伸叉臂三级叉体上方倾斜，使得探头位于最邻近伸缩臂三级叉体的正上方。

伸叉臂一级叉体并不动作，将探头安装臂安装在其上，不会影响其余叉体的动作，也不会影响烟箱的存取。

本实用新型研制的穿梭车智能校正装置，能实现密集库件烟存取时穿梭车自动定位校正的功能，有效减少校正时长，降低件烟残损造成的经济损失，不仅在行业内使用穿梭车的分拣车间，具有较好应用价值和推广意义，同时也可以为行业外使用穿梭车的机构提供技术借鉴。

附图说明

图1探头安装前俯视结构示意图。

图2探头安装后俯视结构示意图。

图3探头安装前正视结构示意图。

图4探头安装后正视结构示意图。

图5安装位置局部俯视结构示意图。

图6安装位置局部正视结构示意图。

图7探头安装前定位原理图。

图8探头安装后定位原理图。

图9穿梭车校正时长和件烟存取故障处理时长示意图。

图10穿梭车改进前后排障时间的变化对比图。

图11改进后的穿梭车作业流程图。

1-车体，2-伸叉臂一级叉体，3-伸叉臂二级叉体，4-伸叉臂三级叉体，5-穿梭车行进轮，6-电控仓，7-急停按钮，8-探头安装臂，9-探头，10-固定螺栓，11-探头部线，12-长距离激光定位仪，13-反光板，14-运行轨道，15-烟箱。

具体实施方式

结合图1-6所示，一种穿梭车智能校正装置，包括车体1，车体1前端安装有长距离激光定位仪12，车体1中部安装有一对呈前后排布且能够向车体左右两侧伸缩的伸叉臂，车体1上设有电控仓6，电控仓6内设有主机以及电源；车体1中部左右两侧各安装有一对探头9，每对探头9均通过探头安装臂8安装在车体1中部，成对的探头9分别位于前后伸叉臂的上方，位于车体1左侧的一对探头9朝向车体1左侧，位于车体1右侧的一对探头9朝向车体1右侧；所述探头9的信号输入/输出端均与主机（通过探头部线）相连接并由电源供电。

每个伸叉臂由一、二、三级叉体组成，每个探头9均位于最邻近的伸叉臂三级叉体4的正上方。由图2、4可知，探头共四个，分成两对，位于车体同一侧的为一对，如图2中，车体左侧（图中下方）有一对探头，车体右侧（图中上方）有一对探头；每对探头均位于邻近伸叉臂三级叉体的正上方。

结合图2、4、6可知，穿梭车校正装置上，位于同一侧的一对探头安装臂8分别安装在前、后伸叉臂一级叉体2上表面靠近该侧的位置，位于同一侧的一对探头安装臂8均向最邻近的伸叉臂三级叉体4上方倾斜，使得探头9位于伸缩臂三级叉体4的正上方。

探头9与伸叉臂三级叉体4上表面间距为0-30mm。

由图5、6可知，探头安装臂8通过固定螺栓10安装在伸叉臂一级叉体2上，伸叉臂一级叉体2上表面钻螺孔，探头安装臂8的底座上也开有螺孔，二者通过固定螺栓实现连接；探头安装臂8呈倾斜状，顶部有一块侧板，用于安装探头9。

由图2可知，探头9和探头安装臂8均未超出车体1的左右两侧。这样就不会影响车体在轨道上的运行。

探头9与主机之间采用拖链双向连接。

探头9可采用激光探头或红外探头或超声波探头，优选红外探头。探测红外探头距离区间：0～1600mm(+10mm)；探测误差值≤1mm；散射角≤1°。

如图8所示，安装探头后，车体在激光定位仪的指引下到达烟箱存取工位，此时装置按照图11所示的流程图进行工作：主机启动探头开始采集信息，探头采集发射出去并反射回的红外线信号，得到前方障碍物的距离信息，当同一侧的两个探头采集到的障碍物的距离都远远大于设定好的阈值时，可以判定此时车体位于合适的位置，主机启动（通过后台远程/人工控制，或者主机内设的程序自动控制）伸叉臂动作，完成存取作业，之后车体向下一工位运行，继续重复上述流程。主机内设的程序是采用现有比较程序就能够实现，只要设定好阈值就可以实现自动判定。图8中车体位置稍微超前了一些，需要车体向后微调，待后方的探头也感应不到障碍物，车体就停止移动，伸叉臂开始动作。图11中感应装置为探头，执行装置为行走电机，控制装置为主机。

本实用新型设定的目标：1、穿梭车智能校正装置故障率为0；2、与穿梭车原程序匹配度100%；3、程序控制响应时间≤0.1s；4、安全保证：线路合理，无漏电、短路等事故（连续工作5个工作日故障次数为0）5、研制工期≤7 个月；6、成本≤40000 元。

本实用新型最终达到的技术效果：穿梭车智能校正装置运行正常且无故障发生，程序控制响应时间＜5s（平均3.2s/次），研发周期＜7 个月，成本16390.4 元＜40000 元。

通过穿梭车智能校正装置的研制，穿梭车校正由人工调整优化为智能调整，校正时长由改进前23s/次减少到活动后3.2s/次，校正效率达到618.75%，得到了有效提升。

Claims (8)

1.一种穿梭车智能校正装置，包括车体（1），车体（1）前端安装有长距离激光定位仪（12），车体（1）中部安装有一对呈前后排布且能够向车体左右两侧伸缩的伸叉臂，车体（1）上设有电控仓（6），电控仓（6）内设有主机以及电源；其特征在于，车体（1）中部左右两侧各安装有一对探头（9），每对探头（9）均通过探头安装臂（8）安装在车体（1）中部，成对的探头（9）分别位于前后伸叉臂的上方，位于车体（1）左侧的一对探头（9）朝向车体（1）左侧，位于车体（1）右侧的一对探头（9）朝向车体（1）右侧；所述探头（9）的信号输入/输出端均与主机相连接并由电源供电。

2.如权利要求1所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，每个伸叉臂由一、二、三级叉体组成，每个探头（9）均位于最邻近的伸叉臂三级叉体（4）的正上方。

3.如权利要求2所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，位于同一侧的一对探头安装臂（8）分别安装在前、后伸叉臂一级叉体（2）上表面靠近该侧的位置，位于同一侧的一对探头安装臂（8）均向最邻近的伸叉臂三级叉体（4）上方倾斜，使得探头（9）位于最邻近伸叉臂三级叉体（4）的正上方。

4.如权利要求3所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，探头（9）与伸叉臂三级叉体（4）上表面间距为0-30mm。

5.如权利要求3所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，探头安装臂（8）通过固定螺栓（10）安装在伸叉臂一级叉体（2）上。

6.如权利要求1~5任一项所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，探头（9）和探头安装臂（8）均未超出车体（1）的左右两侧。

7.如权利要求1~5任一项所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，探头（9）与主机之间采用拖链双向连接。

8.如权利要求1~5任一项所述的穿梭车智能校正装置，其特征在于，探头（9）采用红外探头。

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