CN219905825U - 一种用于烟箱运输小车的调度系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于烟箱运输小车的调度系统，属于烟草加工技术领域，包括运输小车、上级工位、下级工位、激光位移传感器、控制箱，系统沿烟箱流转方向上侧设置有上级工位，下侧设置有下级工位，上级工位设置在初压箱运输带末端且设置有多个，下级工位设置在复压设备下部，上、下级工位上均设置有光电传感器；所述激光位移传感器安装在运行区域横向端，所述光电传感器、激光位移传感器、变频器与控制箱连接。系统可实时检测小车的具体位置，从而能够控制小车准确的停放在对应工位，通过优先级调度大大加快了烟箱运输效率，系统自动化程度高，具有较高的可靠性，避免了小车运输意外停止的情况，切实保障了烟箱输送效率，具有很好的实用性。

Description

一种用于烟箱运输小车的调度系统

技术领域

本实用新型属于烟草加工技术领域，具体为一种用于烟箱运输小车的调度系统。

背景技术

当前在初压设备和复压捆扎设备之间使用的小车运输系统主要采用接近开关识别小车的输送状态，小车位置只有到达上级接烟箱位、下级出烟箱位时才能确定，导致小车在工位之间无法感知位置，会造成如下影响：当小车由于安全光电管被遮挡或者工位上的定位被误检测导致系统人为小车已经到位停止等情况意外停在两个工位之间，系统无法控制小车运行，需要人工手动强制操作小车到指定工位，导致系统无法出料，烟箱无法送出，导致堵料，后续工序停机；由于控制程序无法判断小车位置，或者误判断导致小车不受控，将造成不必要的停机，人工复位调整恢复，严重影响生产顺畅进行；小车在运行过程中，由于辊道变形，磨损等等，感应片变形，小车经常无法准确停靠到指定位置，导致人工进行手动控制小车来回运行对齐辊道，导致系统效率低，烟箱无法送出，导致堵料停机。

同时由于小车与烟箱重量较大，总计一吨左右，惯性大导致小车只能慢速运行，为了准确停靠在工位，需要全程慢速运行，同样时间内小车的输送效率低，严重影响系统输送效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型发明提供一种用于烟箱运输小车的调度系统，增加激光位置检测系统实时检测小车的具体位置，使得小车能够准确的停放在对应工位，通过加装变频器控制小车实现多频率运输，系统设置优先级调度稳定运输的同时加快小车运输效率。 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于烟箱运输小车的调度系统，包括运输小车、上级工位、下级工位、激光位移传感器、控制箱，系统沿烟箱流转方向上侧设置有上级工位，下侧设置有下级工位，上级工位设置在初压箱运输带末端且设置有多个，下级工位设置在复压设备下部，所述上、下级工位上均设置有光电传感器；

所述运输小车包括小车本体、光电传感器、传送辊轴、纵向驱动电机、横向驱动电机、激光挡板、辊道，小车本体上安装光电传感器，两侧安装激光挡板，顶部安装有多个传送辊轴，底部设置辊道，传送辊轴通过纵向驱动电机驱动用于将烟箱传送到小车上，横向驱动电机与变频器连接，用于驱动小车可调速运行在辊道上，所述纵向驱动电机、横向驱动电机通过拖链电缆与电源连接；

所述运输小车在上、下级工位之间运行，所述激光位移传感器安装在运行区域横向端且信号覆盖整个运行区域，所述光电传感器、激光位移传感器、变频器与控制箱连接。

进一步地，所述下级工位两侧设置有返箱工位。

进一步地，所述小车运行区域左右端分别装有激光位移传感器，分为近端激光传感器和远端激光传感器，近端激光传感器故障时可切换为远端激光传感器使用。

进一步地，所述运输小车通过变频器实现四级运行频率。

进一步地，所述运输小车两侧安装有缓冲挡板和红外传感器。

进一步地，所述运输小车上安装有闪烁报警灯。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种用于烟箱运输小车的调度系统，系统可实时检测小车的具体位置，使得小车能准确的停放在对应工位，通过多频率运输使得小车加快运输速度的同时安全性也随之提高，设置优先级调度大大加快小车运输效率，当近端信号出问题时切换为远端信号控制，具有较高的可靠性，系统自动化程度高，避免了小车运输意外停止的情况，切实保障了烟箱运输效率，具有较好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为运输小车部分结构示意图；

图3为小车运行区域划分图。

图1-3中，1―上级工位1，2―下级工位2，3―光电传感器，4―控制箱，5―激光位移传感器，6―运输小车，61―小车本体，62―传送辊轴，63―纵向驱动电机，64―横向驱动电机，65―激光挡板，66―辊道，67―缓冲挡板，7―返箱工位。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

沿烟箱流转方向上侧设置有6个上级工位1，分别为1号工位，2号工位，3号工位，4号工位，5号工位，6号工位，上级工位1设置在初压箱运输带末端作为上级出烟箱位，初压设备液压头完成烟草加装初压后，将初压箱从运输带运输到上级工位1上等待小车运输，上级工位1上设置有光电传感器3，光电传感器3与控制箱4连接，当传感器被遮挡时将信号传输至控制箱4，说明工位上有烟箱等待运输。上级工位1另一侧相对设置有两个下级工位2，分别为7号工位，8号工位，下级工位2设置在复压设备下部作为下级接烟箱位，烟箱在下级工位2进行复压、称重、捆扎作业，下级工位2上设置有光电传感器3，光电传感器3与控制箱4连接，当传感器被遮挡时将信号传输至控制箱4，说明此次烟箱运输完成。在7号工位，8号工位两侧设置有两个返箱工位7，分别是9号工位，10号工位，用于在特殊情况下返箱使用。

运输小车6包括小车本体61、光电传感器3、传送辊轴62、纵向驱动电机63、横向驱动电机64、激光挡板65、辊道66、缓冲挡板67，在小车本体61上安装光电传感器3，用于检测小车上是否放置有烟箱并传输信号至控制箱4，小车两侧安装激光挡板65，用于与激光位移传感器5配合使用实现小车实时定位，在小车两侧底部安装有缓冲挡板67，用于小车停止时缓冲，增大小车停止时的稳定性，进一步地，可在缓冲挡板67内侧加装清洁装置，如高压喷吹设备，高压喷嘴对应安装在辊道66上方，在小车运行过程中用于清除辊道66上的杂物，如烟叶等，使得小车在洁净的辊道66上运行更稳定。由于烟箱体积较大，为了在不影响烟箱上车的同时防止激光挡板65被遮挡，激光挡板65设置在与上料方向相对的两侧。在运输小车6顶部安装有多个传送辊轴62，小车停在上级工位1上料位置后，传送辊轴62通过纵向驱动电机63驱动将烟箱传送到小车上。运输小车6底部设置辊道66，小车在该辊道上来回运行且通过横向驱动电机64驱动，横向驱动电机64与变频器连接，用于实现小车运行速率调速，变频器与控制箱4连接控制小车运行过程中有四级运行频率：快速频率：40Hz，一级减速频率：25Hz。二级减速频率：15 Hz，三级减速频率10赫兹，通过在定点距离内控制小车多级均匀减速实现准确停放的目的，避免突然减速导致烟箱侧翻事故的发生。所述纵向驱动电机、横向驱动电机通过拖链电缆与电源连接，使得小车可以实现在在上、下级工位之间的运行区域来回移动。为了防止运输小车6运输过程中与人相撞，在小车上安装闪烁报警灯，在小车运行过程中提醒人员注意避让，同时在小车上安装红外传感器，当红外传感器检测到有人时及时停止小车。

在小车运行区域左右端分别装有激光位移传感器5，分为近端激光传感器和远端激光传感器，通过两套激光位置检测系统实现故障时自动切换，将远端传感器Far的距离信号量化成近端传感器Near的距离信号，用于两个传感器的自动切换，也就是近端激光传感器故障时，直接切换为远端激光传感器使用，提高系统可靠性。使用时两侧激光位移传感器5实时检测整个系统的检测数字，正常情况下一个增大，一个减小，如果一个数字不变（出现如烟叶遮挡、杂物覆盖、激光传感器故障等问题）即可判断异常，若无异常，为方便编程控制则以近端传感器检测数据为准。由于上述每个工位的位置固定，将近端传感器位置设定为系统初始零点位置，激光位移传感器5信号覆盖整个运行区域，可以准确得到小车在区域内的运行位置并传输至控制箱，此时小车位置与工位为一比较即可得出小车与目标工位相对位置，即可准确控制小车运行速度和方向，配合光电传感器3检测烟箱到位否即可完成整个系统送烟箱任务，实现6个上级工位1送到2个下级工位2完成加工，共用复压、称重工位、捆扎，节约投资又能完成任务。激光位移传感器5采用倍加福P+F激光测距传感器，重复精度在测量范围内5mm，采用脉冲测距技术，精度完全满足了小车的定位要求。

控制系统中包含多组数组，数组一：通过控制箱对上级工位1的六个工位进行优先级排序，优先级根据烟箱进入的先后顺序排序进行赋值1-6，例如1号工位优先级为1,2号工位优先级为2，……6号工位优先级为6。当烟箱送出后,烟箱工位优先级赋值0，数组内其余工位的优先级提升一位，当重新进入烟箱时从0赋值6（6优先级最低）。同时六个工位均根据光电传感器3是否被遮挡判断工位上是否有烟箱并传输信号至控制箱4，0表示无遮挡，1表示有烟箱。

小车任务数组：小车上无烟箱时赋值0，小车有任务时赋值1；当运输小车6在上级工位1上传送放置烟箱后，光电传感器3被遮挡，任务标志置1，首先把烟箱送到下级工位2，暂时不到上级工位1接收烟箱；当小车把烟箱送到下级工位2，此时7号工位或8号工位的光电传感器检测到信号，同时小车上光电传感器无遮挡，任务完成，标志置0，小车释放，然后查询数组一，找出优先级最高的分配给小车任务数组进行下一次任务。

数组二：小车运行控制数组，输入接箱工位、送箱工位，并输出任务完成情况。例如：接箱工位：2号工位，送箱工位：七号工位，任务完成情况：1未完成有任务，0完成,烟箱输送完毕。

系统中可采用两种控制逻辑，采用激光控制后控制逻辑或根据小车当前位置优先就近运输烟箱，2种方式可以灵活选择。

第一种控制逻辑：采用激光控制后控制逻辑：1、根据生产工艺要求指定上级工位1到下级工位2路径（也可以不指定）。2、上级6个工位标号（1-6）下级工位（7-8）。9、10工位为返乡工位。3、当1-6工位，哪个工位有料（工位上的光电传感器3被遮挡），按照烟箱进入上级工位的先后顺序，在程序中为1-6号工位编号，如2号工位最先有料，则2号工位赋值1，表示先后顺序。4、按照先到先出的原则，2号工位先出料。5、检测7和8号工位是否有烟箱，如7号空闲，那么赋值2号工位与7号工位配对，写入小车控制程序数组（2小车到二号接烟箱,7表示送到7号工位进行复压捆扎），并锁定小车（小车执行完本次任务后再进行工位分配）。6、小车首先判断位置，如在1、2工位之间，小车高速向2号工位运行（方向右行），接近2号工位时减速，根据与2号工位的距离进行多级变速，减小惯性，准确停在工位上，小车辊道66与固定工位辊道对齐（防止烟箱因为辊道对不齐卡阻损坏，或者电机过载跳闸）。7、小车到位后，2号工位把烟箱送给小车（小车传送辊轴62动作，当烟箱将小车光电传感器3遮挡，辊轴停止，烟箱送入小车）。8，小车高速右行，到7号工位，并按距离多级减速。平稳停靠在7号工位，送出烟箱（7号工位光电传感器3检测到烟箱）。当小车光电传感器3无检测信号时小车释放，按照排序进行下一次的运送烟箱。通过激光检测到小车的位置，能够给出小车方向与速度，控制逻辑清晰，由于每个工位的位置固定（可以准确的设定与零点的相对位置），小车位置与工位比较即可得出小车与目标工位相对位置，即可准确控制小车运行的速度和方向，配合光电传感器3检测烟箱到位否即可完成整个系统送烟箱任务。实现了从多个上级工位1，送到2个下级工位2共用复压、称重工位、捆扎，节约投资又能完成任务。

第二种控制逻辑：根据小车当前位置优先就近，运输烟箱。

1、把小车运行区域划分为多个小区域，小车当前位置（小车空箱时）靠近哪个区域就先运送就近区域的烟箱。根据需要划分为6个区域，A：从初始零点位置到1、2号工位中间，B：1、2号工位中间到2、3号工位中间，C，D，E类似，F：5、6号工位中间到区域最右端，分别对应1-6个工位。

根据激光检测到的相对位置判断小车在哪个区域，根据小车在哪个区域，然后检查数组一，查看是否烟箱，如有则就近接烟箱。

如果小车在A区域，（而且1号工位有烟箱），优先出1号工位烟箱；如果小车在B区域，（而且2号工位有烟箱），优先出2号工位烟箱；如果小车在C区域，（而且3号工位有烟箱）优先出3号工位烟箱；如果小车在D区域，（而且4号工位有烟箱）优先出4号工位烟箱；如果小车在E区域，（而且5号工位有烟箱）优先出5号工位烟箱；如果小车在F区域，（而且6号工位有烟箱）优先出6号工位烟箱，目标实现小车运行距离最短，效率最高。

小车选择下级工位2接烟箱是根据7、8工位是否有烟箱和与小车相对距离就近选择送出，如果小车在ABC三个区域，而且7号工位无烟箱，则小车将烟箱运输到7号工位复压；如果小车在DEF三个区域，而且8号工位无烟箱，则小车运输至到8号工位。通过第二种方式，小车运行距离最短，运输效率也得到了大幅提高。

本实用新型提供了一种用于烟箱运输小车的调度系统，系统可实时检测小车的具体位置，使得小车能准确的停放在对应工位，通过多频率运输使得小车加快运输速度的同时安全性也随之提高，设置优先级调度大大加快小车运输效率，当近端信号出问题时切换为远端信号控制，具有较高的可靠性，系统自动化程度高，避免了小车运输意外停止的情况，切实保障了烟箱运输效率，具有较好的实用性。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种用于烟箱运输小车的调度系统，其特征在于：包括运输小车、上级工位、下级工位、激光位移传感器、控制箱，系统沿烟箱流转方向上侧设置有上级工位，下侧设置有下级工位，上级工位设置在初压箱运输带末端且设置有多个，下级工位设置在复压设备下部，所述上、下级工位上均设置有光电传感器；

所述运输小车包括小车本体、光电传感器、传送辊轴、纵向驱动电机、横向驱动电机、激光挡板、辊道，小车本体上安装光电传感器，两侧安装激光挡板，顶部安装有多个传送辊轴，底部设置辊道，传送辊轴通过纵向驱动电机驱动用于将烟箱传送到小车上，横向驱动电机与变频器连接，用于驱动小车可调速运行在辊道上，所述纵向驱动电机、横向驱动电机通过拖链电缆与电源连接；

所述运输小车在上、下级工位之间运行，所述激光位移传感器安装在运行区域横向端且信号覆盖整个运行区域，所述光电传感器、激光位移传感器、变频器与控制箱连接。

2.如权利要求1所述的一种用于烟箱运输小车的调度系统，其特征在于：所述下级工位两侧设置有返箱工位。

3.如权利要求1所述的一种用于烟箱运输小车的调度系统，其特征在于：所述小车运行区域左右端分别装有激光位移传感器，分为近端激光传感器和远端激光传感器，近端激光传感器故障时可切换为远端激光传感器使用。

4.如权利要求1所述的一种用于烟箱运输小车的调度系统，其特征在于：所述运输小车通过变频器实现四级运行频率。

5.如权利要求1所述的一种用于烟箱运输小车的调度系统，其特征在于：所述运输小车两侧安装有缓冲挡板和红外传感器。

6.如权利要求5所述的一种用于烟箱运输小车的调度系统，其特征在于：所述运输小车上安装有闪烁报警灯。