CN215326522U - 一种无人天车控制系统及一种天车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无人天车控制系统及一种天车，无人天车控制系统包括：大车轨道、小车轨道、定位模块和控制模块，大车轨道上设有一个或多个大车，大车上设有一个小车，小车沿小车轨道行走，大车的行走方向与小车的行走方向相互垂直；定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；格雷母线包括：第一格雷母线和第二格雷母线，第一格雷母线沿大车轨道的延伸方向设置于大车轨道，第二格雷母线沿小车轨道的延伸方向设置于小车轨道，第一格雷母线与第二格雷母线通过对应的定位配件分别与控制模块连接；本实用新型中的无人天车控制系统，能够通过格雷母线对大车和小车的位置进行监控与定位，便于控制模块对大车和小车进行控制。

Description

一种无人天车控制系统及一种天车

技术领域

本实用新型属于冶金行业智能制造领域，尤其涉及一种无人天车控制系统及一种天车。

背景技术

传统的棒材成品库通常由人工管理和吊运，通过地面人员指挥天车工控制天车吊运棒材成品进出库，天车是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，天车通常包括大车和小车等机构，大车通常指横架于大车轨道上的较大的结构件，小车通常包括起升机构，以及承载起升机构做横向运动的机械部件。

然而，通过人工控制天车的方式存在以下不足：不能较好地对天车的大车和小车进行定位与控制，需手工作业确认物品储存位置，人工管理容易造成失误导致异材产生，工作效率较低，且对地面指挥人员有安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无人天车控制系统及一种天车，已解决现有技术中采用人工的方式不能较好地对天车的大车和小车进行定位与控制的问题。

本实用新型提供无人天车控制系统，包括：

大车轨道、小车轨道、定位模块和控制模块，所述大车轨道上设有一个或多个大车，所述大车上设有一个小车，所述小车沿小车轨道行走，所述大车的行走方向与小车的行走方向相互垂直；

所述定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；

所述格雷母线包括：第一格雷母线和第二格雷母线，所述第一格雷母线沿大车轨道的延伸方向设置于大车轨道，所述第二格雷母线沿小车轨道的延伸方向设置于小车轨道，所述第一格雷母线与第二格雷母线通过对应的定位配件分别与所述控制模块连接。

可选的，所述定位配件包括：大车地址编码器、大车测距天线箱和大车测距地址接收器；

所述大车地址编码器设置于大车轨道上，所述大车测距天线箱设置于大车上，所述大车测距地址接收器设置于大车轨道靠近地面的一侧，所述大车测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第一格雷母线、大车地址编码器、大车测距天线箱和所述大车测距地址接收器依次电连接。

可选的，所述定位配件还包括：小车地址编码器、小车测距天线箱和小车测距地址接收器；

所述小车地址编码器设置于小车轨道上，所述小车测距天线箱设置于小车上，所述小车测距地址接收器设置于小车轨道靠近地面的一侧，所述小车测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第二格雷母线、小车地址编码器、小车测距天线箱和所述小车测距地址接收器依次电连接。

可选的，所述大车沿大车轨道的延伸方向的两侧均设有一个或多个用于检测相邻大车距离的距离检测器，多个所述距离检测器均匀设置，所述距离检测器与所述控制模块连接。

可选的，多个所述大车包括：第一大车和第二大车，所述第一大车靠近第二大车的一侧设有一个或多个第一距离检测器，所述第二大车靠近第一大车的一侧设有一个或多个第二距离检测器；

所述第一距离检测器和所述第二距离检测器分别与所述控制模块连接。

可选的，还包括：吊具，以及用于控制大车和小车的速度的防摇控制器，所述吊具与小车相连，所述防摇控制器与所述控制模块位于同一壳体；

所述小车靠近地面的一侧设置有小车激光测距仪，所述吊具靠近小车的一侧固定设置有小车测距反光板，所述小车激光测距仪的发射端朝向所述小车测距反光板的反光面；

所述小车激光测距仪与所述防摇控制器的输入端连接，所述防摇控制器的输出端与所述控制模块的输入端连接。

可选的，所述小车的起升机构的卷筒远离地面的一侧设有用于检测起升高度的第一绝对值编码器，所述起升机构靠近地面的一侧与吊梁连接，所述吊梁上设有用于检测吊梁旋转角度的第二绝对值编码器；

所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器连接，所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器分别与所述控制模块连接。

可选的，所述大车的横梁上方设有用于进行三维成像的激光扫描仪，所述激光扫描仪与所述控制模块连接。

可选的，还包括：协议转换模块，所述协议转换模块的输入端与所述大车测距接收器的输出端连接，所述协议转换模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

可选的，还包括：报警设备，所述报警设备与所述控制模块连接。

本实用新型还提供一种天车，包括：

大车轨道、小车轨道和定位模块，所述大车轨道上设有一个或多个大车，所述大车上设有一个小车，所述小车沿小车轨道行走，所述大车的行走方向与小车的行走方向相互垂直；

所述定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；

所述格雷母线包括：第一格雷母线和第二格雷母线，所述第一格雷母线沿大车轨道的延伸方向设置于大车轨道，所述第二格雷母线沿小车轨道的延伸方向设置于小车轨道，所述第一格雷母线与第二格雷母线通过对应的定位配件分别与用于控制天车的控制模块连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型中的无人天车控制系统，通过在大车轨道沿大车轨道的延伸方向设置第一格雷母线，在小车轨道沿小车轨道的延伸方向设置第二格雷母线，并将所述第一格雷母线与第二格雷母线通过对应的定位配件分别与控制模块连接，能够通过格雷母线对大车和小车的位置进行监控与定位，便于控制模块对大车和小车进行控制，精确度较高，实施较方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例中无人天车控制系统的结构示意图一。

图2是本实用新型实施例中无人天车控制系统的结构示意图二。

附图标志：01 大车轨道；02 小车轨道；03 大车；04 小车； 05 第一格雷母线；06第二格雷母线

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本实用新型实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本实用新型的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本实用新型的实施例难以理解。

发明人发现，传统的棒材成品库通常由人工管理和吊运，通过地面人员指挥天车工吊运棒材成品进出库，存在以下不足：不能较好地对天车的大车03和小车04进行定位与控制，需手工作业确认物品储存位置，人工管理容易造成失误导致异材产生，工作效率较低，且对地面指挥人员有安全隐患。因此，发明人提出一种无人天车控制系统及一种天车，通过在大车轨道01沿大车轨道01的延伸方向设置第一格雷母线05，在小车轨道02沿小车轨道02的延伸方向设置第二格雷母线06，并将所述第一格雷母线05与第二格雷母线06通过对应的定位配件分别与控制模块连接，能够通过格雷母线对大车03和小车04的位置进行监控与定位，便于控制模块对大车03和小车04进行控制，精确度较高，实施较方便，成本较低，便于进行天车管理与作业，工作效率较高，且降低安全隐患。

如图1所示，本实施例中的无人天车控制系统，包括：大车轨道01、小车轨道02、定位模块和控制模块，所述大车轨道01上设有一个或多个大车03，所述大车03上设有一个小车 04，所述小车04沿小车轨道02行走，所述大车03的行走方向与小车04的行走方向相互垂直；所述控制模块可以为可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)。

所述定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；

所述格雷母线包括：第一格雷母线05和第二格雷母线06，所述第一格雷母线05沿大车轨道01的延伸方向设置于大车轨道01，所述第二格雷母线06沿小车轨道02的延伸方向设置于小车轨道02，所述第一格雷母线05与第二格雷母线06通过对应的定位配件分别与所述控制模块连接。通过在大车轨道01沿大车轨道01的延伸方向设置第一格雷母线05，在小车轨道02沿小车轨道02的延伸方向设置第二格雷母线06，并将所述第一格雷母线05与第二格雷母线06通过对应的定位配件分别与控制模块连接，能够通过格雷母线对大车03和小车04的位置进行监控与定位，便于控制模块对大车03和小车04进行控制，精确度较高，实施较方便。同时，通过第一格雷母线05能够实时检测相邻大车03之间的位置信息，获取相邻大车03之间的距离，根据该距离，对大车03进行控制，避免发生碰撞，降低安全隐患，实现对大车03的保护。

请参考图2，为了对大车03进行较精准的定位，发明人提出，所述定位配件包括：大车 03地址编码器、大车03测距天线箱和大车03测距地址接收器；

所述大车03地址编码器设置于大车轨道01上，所述大车03测距天线箱设置于大车03 上，所述大车03测距地址接收器设置于大车轨道01靠近地面的一侧，所述大车03测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第一格雷母线05、大车03地址编码器、大车03测距天线箱和所述大车03测距地址接收器依次电连接。

为了提高小车04定位的精确度，发明人提出，所述定位配件还包括：小车04地址编码器、小车04测距天线箱和小车04测距地址接收器；

所述小车04地址编码器设置于小车轨道02上，所述小车04测距天线箱设置于小车04 上，所述小车04测距地址接收器设置于小车轨道02靠近地面的一侧，所述小车04测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第二格雷母线06、小车04地址编码器、小车04测距天线箱和所述小车04测距地址接收器依次电连接。

由于天车体积较大，存在一定的视线盲区，若通过人工进行监测，跟容易造成多个大车03之间的碰撞，造成一定的安全事故，因此，发明人提出，所述大车03沿大车轨道01的延伸方向的两侧均设有一个或多个用于检测相邻大车03距离的距离检测器，多个所述距离检测器均匀设置，所述距离检测器与所述控制模块连接。大车03两侧的距离检测器的位置相互对应。通过在大车03的两侧设置一个或多个距离检测器，能够较好地检测相邻大车03之间的距离，避免发生碰撞，造成不必要的损失，降低安全隐患。

进一步地，多个所述大车03包括：第一大车03和第二大车03，所述第一大车03靠近第二大车03的一侧设有一个或多个第一距离检测器，所述第二大车03靠近第一大车03的一侧设有一个或多个第二距离检测器；所述第一距离检测器和所述第二距离检测器分别与所述控制模块连接。第一距离检测器和第二距离检测器的位置相对应。所述第一距离检测器和所述第二距离检测器分别发送相应的距离信号至控制模块，控制模块根据所述距离信号，判断相邻大车03的距离是否超出预设的距离阈值，若超出，则控制对应的大车03停止并发出警报。

再有，通过对比第一距离检测器和第二距离检测器所发出的距离信号，能够对距离检测器进行故障判断与监测，避免距离检测器发生故障，如：通过对比第一距离检测器和第二距离检测器发出的距离信号的差距，判断所述第一距离检测器和所述第二距离检测器是否发生故障，进而实现对多个距离检测器的故障监测。

在一些实施例中，还包括：吊具和防摇控制器，所述吊具与小车04相连，所述防摇控制器与所述控制模块位于同一壳体；该壳体内为大车电气室。

所述小车04靠近地面的一侧设置有小车激光测距仪，所述吊具靠近小车04的一侧固定设置有小车测距反光板，所述小车激光测距仪的发射端朝向所述小车测距反光板的反光面；

所述小车激光测距仪与所述防摇控制器的输入端连接，所述防摇控制器的输出端与所述控制模块的输入端连接。通过在小车04靠近地面的一侧设置小车激光测距仪，在吊具靠近小车04的一侧固定设置测距反光板，并将小车激光测距仪、防摇控制器和所述控制模块依次连接，便于对天车进行防摇，保持天车吊运过程中的稳定性和连续性。

在一些实施例中，所述小车04的起升机构的卷筒远离地面的一侧设有用于检测起升高度的第一绝对值编码器，所述起升机构靠近地面的一侧与吊梁连接，所述吊梁上设有用于检测吊梁旋转角度的第二绝对值编码器；

所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器通过电缆连接，所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器分别与所述控制模块连接。

在一些实施例中，所述大车03的横梁上方设有用于进行三维成像的激光扫描仪，所述激光扫描仪与所述控制模块连接。例如：在棒材成品库区的应用场景中，通过在大车03横梁上方设置激光扫描仪，对库区进行三维成像，辅助大车03、小车04和起升机构定位，所述激光扫描仪扫描识别库区井字形堆放棒材的物理坐标位置等位置信息，将所述位置信息发送至控制模块，为天车提供作业指导。

在一些实施例中，还包括：协议转换模块，所述协议转换模块的输入端与所述大车03测距接收器的输出端连接，所述协议转换模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

在一些实施例中，还包括：报警设备，所述报警设备与所述控制模块连接。

在一些实施例中，还包括：网络箱，所述网络箱包括：光电转换器、光缆熔接盒和第一网络交换机，所述网络箱与所述控制模块通过双绞线连接。

在一些实施例中，还包括：摆角检测装置和第二网络交换机，所述摆角检测装置设置于小车，所述摆角检测装置与所述第二网络交换机通过双绞线连接，所述第二网络交换机与网络箱通过双绞线连接。

在一些实施例中，所述激光扫描仪通过所述网络箱与所述控制模块通过双绞线连接。

在一些实施例中，还包括：设置于大车上的显示装置和无线交换机，所述显示装置和无线交换机通过双绞线分别与网络箱连接。

在一些实施例中，天车的驾驶室设置有用于控制天车停止或运行的固定式触摸屏一体机，所述固定式触摸屏一体机与控制模块连接。

在一些实施例中，天车的吸盘上设置有用于进行硬限位的限位开关，所述限位开关与控制模块连接，由于天车体积较大，限位开关和控制模块不便于直接连接，因此，可以建立PLC 从站，将限位开关与就近PLC从站连接。所述PLC从站为控制模块的从站。

在一些实施例中，还可以在大车上设置用于进行天车急停的登车保护按钮，所述登车保护按钮与所述控制模块连接。

为了对天车电气室温度、湿度和天车电机温度进行较好地检测，发明人提出，所述天车电气室内设有一个或多个电气温度传感器，以及一个或多个湿度传感器，天车的电机上设有一个或多个电机温度传感器，所述电气温度传感器、湿度传感器和电机温度传感器分别与所述控制模块连接。

本实用新型还提供一种天车，包括：

大车轨道01、小车轨道02和定位模块，所述大车轨道01上设有一个或多个大车03，所述大车03上设有一个小车04，所述小车04沿小车轨道02行走，所述大车03的行走方向与小车04的行走方向相互垂直；

所述定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；

所述格雷母线包括：第一格雷母线05和第二格雷母线06，所述第一格雷母线05沿大车轨道01的延伸方向设置于大车轨道01，所述第二格雷母线06沿小车轨道02的延伸方向设置于小车轨道02，所述第一格雷母线05与第二格雷母线06通过对应的定位配件分别与用于控制天车的控制模块连接。

在一些实施例中，所述定位配件包括：大车03地址编码器、大车03测距天线箱和大车 03测距地址接收器；

所述大车03地址编码器设置于大车轨道01上，所述大车03测距天线箱设置于大车03 上，所述大车03测距地址接收器设置于大车轨道01靠近地面的一侧，所述大车03测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第一格雷母线05、大车03地址编码器、大车03测距天线箱和所述大车03测距地址接收器电连接。

在一些实施例中，所述定位配件还包括：小车04地址编码器、小车04测距天线箱和小车04测距地址接收器；

所述小车04地址编码器设置于小车轨道02上，所述小车04测距天线箱设置于小车04 上，所述小车04测距地址接收器设置于小车轨道02靠近地面的一侧，所述小车04测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第二格雷母线06、小车04地址编码器、小车04测距天线箱和所述小车04测距地址接收器依次电连接。

在一些实施例中，所述大车03沿大车轨道01的延伸方向的两侧均设有一个或多个用于检测相邻大车03距离的距离检测器，多个所述距离检测器均匀设置，所述距离检测器与所述控制模块连接。

在一些实施例中，多个所述大车03包括：第一大车03和第二大车03，所述第一大车03 靠近第二大车03的一侧设有一个或多个第一距离检测器，所述第二大车03靠近第一大车03 的一侧设有一个或多个第二距离检测器；

所述第一距离检测器和所述第二距离检测器分别与所述控制模块连接。

在一些实施例中，还包括：吊具和防摇控制器，所述吊具与小车04相连，所述防摇控制器与所述控制模块位于同一壳体；

所述小车04靠近地面的一侧设置有小车激光测距仪，所述吊具靠近小车04的一侧固定设置有小车测距反光板，所述小车激光测距仪的发射端朝向所述小车测距反光板的反光面；

所述小车激光测距仪与所述防摇控制器的输入端连接，所述防摇控制器的输出端与所述控制模块的输入端连接。

在一些实施例中，所述小车04的起升机构的卷筒远离地面的一侧设有用于检测起升高度的第一绝对值编码器，所述起升机构靠近地面的一侧与吊梁连接，所述吊梁上设有用于检测吊梁旋转角度的第二绝对值编码器；

所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器连接，所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器分别与所述控制模块连接。

在一些实施例中，所述大车03的横梁上方设有用于进行三维成像的激光扫描仪，所述激光扫描仪与所述控制模块连接。

在一些实施例中，还包括：协议转换模块，所述协议转换模块的输入端与所述大车03测距接收器的输出端连接，所述协议转换模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

在一些实施例中，还包括：报警设备，所述报警设备与所述控制模块连接。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无人天车控制系统，其特征在于，包括：

大车轨道、小车轨道、定位模块和控制模块，所述大车轨道上设有一个或多个大车，所述大车上设有一个小车，所述小车沿小车轨道行走，所述大车的行走方向与小车的行走方向相互垂直；

所述定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；

所述格雷母线包括：第一格雷母线和第二格雷母线，所述第一格雷母线沿大车轨道的延伸方向设置于大车轨道，所述第二格雷母线沿小车轨道的延伸方向设置于小车轨道，所述第一格雷母线与第二格雷母线通过对应的定位配件分别与所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，所述定位配件包括：大车地址编码器、大车测距天线箱和大车测距地址接收器；

所述大车地址编码器设置于大车轨道上，所述大车测距天线箱设置于大车上，所述大车测距地址接收器设置于大车轨道靠近地面的一侧，所述大车测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第一格雷母线、大车地址编码器、大车测距天线箱和所述大车测距地址接收器电连接。

3.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，所述定位配件还包括：小车地址编码器、小车测距天线箱和小车测距地址接收器；

所述小车地址编码器设置于小车轨道上，所述小车测距天线箱设置于小车上，所述小车测距地址接收器设置于小车轨道靠近地面的一侧，所述小车测距地址接收器与所述控制模块位于同一壳体；

所述第二格雷母线、小车地址编码器、小车测距天线箱和所述小车测距地址接收器依次电连接。

4.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，所述大车沿大车轨道的延伸方向的两侧均设有一个或多个用于检测相邻大车距离的距离检测器，多个所述距离检测器均匀设置，所述距离检测器与所述控制模块连接。

5.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，多个所述大车包括：第一大车和第二大车，所述第一大车靠近第二大车的一侧设有一个或多个第一距离检测器，所述第二大车靠近第一大车的一侧设有一个或多个第二距离检测器；

所述第一距离检测器和所述第二距离检测器分别与所述控制模块连接。

6.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，还包括：吊具、以及用于控制大车和小车的速度的防摇控制器，所述吊具与小车相连，所述防摇控制器与所述控制模块位于同一壳体；

所述小车靠近地面的一侧设置有小车激光测距仪，所述吊具靠近小车的一侧固定设置有小车测距反光板，所述小车激光测距仪的发射端朝向所述小车测距反光板的反光面；

所述小车激光测距仪与所述防摇控制器的输入端连接，所述防摇控制器的输出端与所述控制模块的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，所述小车的起升机构的卷筒远离地面的一侧设有用于检测起升高度的第一绝对值编码器，所述起升机构靠近地面的一侧与吊梁连接，所述吊梁上设有用于检测吊梁旋转角度的第二绝对值编码器；

所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器连接，所述第一绝对值编码器和所述第二绝对值编码器分别与所述控制模块连接。

8.根据权利要求1所述的无人天车控制系统，其特征在于，所述大车的横梁上方设有用于进行三维成像的激光扫描仪，所述激光扫描仪与所述控制模块连接。

9.根据权利要求2所述的无人天车控制系统，其特征在于，还包括：协议转换模块，所述协议转换模块的输入端与所述大车测距接收器的输出端连接，所述协议转换模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

10.一种天车，其特征在于，包括：

大车轨道、小车轨道和定位模块，所述大车轨道上设有一个或多个大车，所述大车上设有一个，所述小车沿小车轨道行走，所述大车的行走方向与小车的行走方向相互垂直；

所述定位模块包括：格雷母线和用于接收格雷母线发出的地址信号的定位配件；

所述格雷母线包括：第一格雷母线和第二格雷母线，所述第一格雷母线沿大车轨道的延伸方向设置于大车轨道，所述第二格雷母线沿小车轨道的延伸方向设置于小车轨道，所述第一格雷母线与第二格雷母线通过对应的定位配件分别与用于控制天车的控制模块连接。

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