CN107024913A - 一种环形输送线物料进给的逻辑控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环形输送线物料进给的逻辑控制方法及控制装置，该控制装置包括至少四个可伸缩的止挡，其中两个相邻的止挡处为环形输送线的上件位和下件位，其它止挡处均设有对应的机器人、载具检测统计装置、锁具检测统计装置；控制装置还包括逻辑控制器；逻辑控制器分别与各止挡、机器人、载具检测统计装置、锁具检测统计装置相连。本发明能够满足集装箱自动化卸装锁对于供给节拍的需求，即能够保证每次装/卸锁的需要锁具/载具的时候各取/放位有锁具/载具，能够适用自动化装/卸锁两种模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种环形输送线的逻辑控制方法，具体涉及一种用于港口集装箱自动化卸装锁***的，用于输送载具及锁具的环形输送线的物料进给逻辑控制方法。
背景技术
当今世界，随着贸易的不断发展繁荣，而贸易的发展自然是少不了运输，在水、陆运输中，集装箱都占据着极大的比重，旋锁在集装箱运输过程中起着重要的固定作用，随着自动化行业的飞速发展，自动化卸装锁***也逐渐走进了各大港口，而随之而来的自动化卸装锁***的锁具及载具进给问题也就显得至关重要，一个好的物料进给逻辑控制方法及装置是自动化卸装锁***的保障，也能够极大的提高工作效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够满足港口自动化卸装锁***对于锁具和载具的进给需求，提高***工作效率，且简明高效的逻辑控制方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种环形输送线物料进给的逻辑控制方法，该环形输送线用于集装箱锁具的装配或者卸载，其中，环形输送线通过四个以上可伸缩的止挡分段，其中两个相邻的止挡处为环形输送线的上件位和下件位，其它止挡处分别设有对应的机器人进行集装箱锁具的装配或者卸载操作；除位于上件位和下件位处的止挡外，其它各相邻的止挡之间形成环形输送线的工作段；
本发明物料进给的逻辑控制方法包括以下步骤：
（1）预设阶段：预设各环形输送线的工作段所需标准载具数量；当为锁具装配操作时，标准载具为载有锁具的载具；当为锁具卸载操作时，标准载具为空置载具；
（2）供料阶段：关闭靠近下件位处的最后一个工作段处的止挡，然后由上件位处开始上件，实时统计各环形输送线的工作段内的标准载具数量；当某一个工作段内的标准载具数量达到步骤（1）的预设值时，关闭该工作段输送方向后端的止挡，否则，打开该工作段输送方向后端的止挡；直至所有工作段内的标准载具数量均达到步骤（1）的预设值，除位于上件位和下件位处的止挡外所有止挡处均为标准载具，且均关闭，供料阶段结束；
（3）循环供料：当各机器人根据要求进行锁具装配或者卸载操作后，打开其对应的止挡将已使用的载具放行，同时打开位于其输送方向后端的相邻止挡，重复步骤（2）进行标准载具补充供料，直至所有工作段内的标准载具数量均达到步骤（1）的预设值；循环进行机器人操作和补充供料。
其中，步骤（3）的循环供料具体方式如下：
a、工作阶段：在一个工作节拍内，各机器人根据要求进行最多一次的锁具装配或者卸载操作，在对应止挡处的标准载具上取锁或放锁；每个机器人在操作过程中，对应的止挡关闭；
b、补充供料阶段：所述步骤a中每个机器人的一次操作结束后，打开其对应的止挡将已使用的载具放行，并重新计算对应工作段内的标准载具数量，同时打开位于其输送方向后端的相邻止挡，进行标准载具的输送，实时统计对应工作段内的标准载具数量，当达到步骤（1）的预设值时，关闭该工作段输送方向后端的止挡，否则，打开该工作段输送方向后端的止挡；直至各工作段标准载具补充供料均达到预设值；
c、重复进行步骤a和步骤b的过程，直至所有的集装箱锁具装配或卸载操作完成。
当步骤a在某一个工作节拍内，靠近下件位的机器人未进行操作时，其对应的止挡先自动放行一个标准载具，然后再进行步骤b的补充供料。避免在环形输送线上累积非标准载具。
当进行步骤（2）的供料和步骤（3）的补充供料时，各止挡均自动放行非标准载具；当为锁具装配操作时，非标准载具为空置载具；当为锁具卸载操作时，非标准载具为载有锁具的载具。
当出现故障时，需要重启进行初始化阶段：通过环形输送线传动清理输送所有的环形输送线的工作段内的载具；然后再进行步骤（1）、（2）和（3）。避免由于***故障引起对标准载具的数量出现统计错误。
当进行集装箱锁具卸载操作时，下件位处设有推锁装置。通过推锁装置将卸载的锁具从输送线上撤下，空置载具能够循环使用。
除位于环形输送线的上件位和下件位处的止挡，其它各止挡处均设有高低位不同的两个光电传感器，低位光电传感器计数载具，高位光电传感器计数锁具，从而统计计算各工作段内的标准载具数量。
本发明还提供了一种环形输送线物料进给的控制装置，该控制装置包括至少四个可伸缩的止挡，其中两个相邻的止挡处为环形输送线的上件位和下件位，其它止挡处均设有对应的机器人、载具检测统计装置、锁具检测统计装置；控制装置还包括逻辑控制器；逻辑控制器分别与各止挡、机器人、载具检测统计装置、锁具检测统计装置相连。
其中，逻辑控制器采用可编程逻辑控制器或工控机；载具检测统计装置采用低位光电传感器；锁具检测统计装置采用高位光电传感器。
上件位处设有上件机器人；当进行集装箱锁具卸载操作时，下件位处设有推锁装置和高位光电传感器；推锁装置和高位光电传感器分别与所述逻辑控制器相连。
进一步的，止挡数量为8个，两个相邻止挡处为环形输送线的上件位和下件位，其余6个止挡两两相邻将环形输送线划分为五个工作段。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明采用能在同一条输送线上完成装锁和卸锁的切换，能在适应各种不同的集装箱，即在各取/放位随机搭配工作情况下依然能够满足锁具/载具的供给；
（2）本发明采用高低位不同的二个光电传感器，分别对环形输送线上的锁具和载具统计，根据供料统计原则，各工作段对止挡位当前不属于供料统计的载具会自动放行，既能保证了工作段内有效供料数统计准确，又确保工作位止挡的载具或者带锁具的载具供给需求，满足机器人当前操作需要。
（3）本发明在***进行自动取用或卸载锁具的一个周期节拍内，如果最后一个工作段对应机器人没有进行任何操作，最后一个工作段先自动放掉一个供料计数的载具或载锁具的载具后，在进行***补充供料，这样的逻辑设计避免了物料在某工作段上可能造成阻塞的问题。
（4）本发明采用从后往前的逻辑构造，控制简便，并且能够很好的解决输送线内带锁载具和空载具排序不定的状况。
附图说明
图1是本发明一个实施例方案布置图；
图2是图1实施例装锁模式初始化的流程图；
图3是图1实施例卸锁模式初始化的流程图；
图4是图1实施例装锁模式正常工作的流程图；
图5是图1实施例卸锁模式正常工作的流程图。
图中，1-8-止挡，r1-机器人1，r2-机器人2，r3-机器人3，r4-机器人4，r5-机器人5，r6-机器人6，1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1-低位光电传感器，1-2、2-2、3-2、4-2、5-2、6-2-高位光电传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的描述：
图1为环形输送线的布置图，总计8个工位，包括：
1个人工上锁位（即人工上件位，也可设置上锁机器人进行自动上锁）：人工往空载具上上锁；
6个取/放位：机器人的工作工位，设置机器人r1至r6在该工位完成自动化装/卸锁；
1个自动卸锁位（也即自动下件位，设置推锁装置）：卸锁模式下，该工位会把带锁载具上的锁具推到线体外（线体外对应位置处可设置回收框，收集锁具），载具留线体上。
上述8个工位处均装有一个止挡，用于挡住载具，其中取/放位1至6均安装有一高一低两个光电传感器（1-2至6-2高位光电传感器，1-1至6-1低位光电传感器），分别用于检测锁具和载具，自动下件位装有一个高位光电传感器，用于检测锁具。工作过程中，输送线一直运转，载具置于输送线上随输送线流转，锁具置于载具上，止挡闭合时，在输送线运转的情况下也能够挡住对应位置的载具。
接下结合附图里面的流程图分别介绍装锁和卸锁的工作流程：
装锁模式：切换到装锁模式，线体首先进行初始化的过程，如图2所示，人工上件位往输送线上空载具上锁，如输送线上空载具不足还要人工往输送线上增加空载具并往空载具上放置锁具。取放/位6高位光电传感器6-2检测为锁具则止挡6闭合，各段（段1-2至段5-6）分别记录段内的锁具数目，并与设定的锁具数目进行对比，如果小于设定数目则控制该段前一个止挡（如段1-2对应的前一止挡为止挡1）松开，直至该段锁具数=该段设定锁具数目并且上一个取/位光电传感器检测为带锁载具，该止挡闭合。如段4-5段内锁具数为2，设定锁具数为3，则止挡4松开，当段4-5内锁具=3，并且取/放位4光电传感器检测为锁具，止挡4闭合。各段一直重复上述过程，直至各段锁具数均达到设定锁具数并且各取/放位均为锁具，此时止挡1至6均闭合，发送线体准备就绪信号到自动卸装锁***。收到该信号，如图4自动化卸装锁***根据集装箱类型及装锁方式（对角装、全装）决定哪些个取/放位需要进行装锁操作并对应工位机器人进行装锁操作，在各取/放位取锁过程中，为防止发生碰撞，取放过程中对应取放位止挡闭合，直至脱离干涉区该止挡重新上述逻辑控制（详见图4），未进行装锁的工位则无这一过程。止挡6由于处于最末端，其控制也是整个逻辑里面最重要的一个环节，止挡6动作决定了整个输送线的流通状况，在一个装锁节拍内，如果取/放位6未进行装锁操作，则在判定不需要进行操作后延迟两秒后止挡6松开放出一个带锁载具后，直至再次检测到带锁载具，止挡6闭合，如取/放位6进行了装锁操作，则不需要放一个带锁载具，再次检测到带锁载具，止挡6闭合。各段一直持续锁具检测、数量对比、止挡控制，直至各段锁具数均达到设定锁具数并且各取/放位均为锁具，此时止挡1至6均闭合，发送线体准备就绪信号到自动卸装锁***，一个装锁节拍结束。
卸锁模式：切换到卸锁模式，线体首先进行初始化的过程，如图3所示，自动下件位检测到锁具，则闭合止挡7并把该工位载具上锁具移出。取放/位6光电传感器检测为空载具时，则止挡6闭合，各段分别记录段内的空载具数目，并与设定的空载具数目进行对比，如果小于设定数目则控制前一个止挡松开，直至该段空载具数=该段设定空载具数目并且上一个取/位光电传感器检测为空载具，该止挡闭合，如段4-5段内空载具数为2，设定空载具数为3，则止挡4松开，当段4-5内控制具=3，并且取/放位4光电传感器检测为空载具，止挡4闭合。各段一直重复上述过程，直至各段空载具数均达到设定空载具数并且各取/放位均为空载具，此时止挡1至6均闭合，发送线体准备就绪信号到自动卸装锁***。收到该信号，如图5自动化卸装锁***根据集装箱类型及卸锁方式（对角卸、全卸）决定哪些个取/放位需要进行卸锁操作并对应工位接入进行卸锁操作，在各取/放位放锁过程中，为防止发生碰撞，取放过程中对应取/放位止挡闭合，直至脱离干涉区该止挡重新上述逻辑控制（详见图5），未进行放锁的工位则无这一过程。止挡6由于处于最末端，其控制也是整个逻辑里面最重要的一个环节，止挡6动作决定了整个输送线的流通状况，在一个卸锁节拍内，如果取/放位6未进行卸锁操作，则在判定不需要进行操作后延迟两秒后止挡6松开放出一个空载具后，直至再次检测到空载具，止挡6闭合，如取/放位6进行了卸锁操作，则不需要放一个空载具，再次检测到空载具，止挡6闭合。各段一直持续空载具检测、数量对比、止挡控制，直至各段空载具数均达到设定空载具数并且各取/放位均为空载具，此时止挡1至6均闭合，发送线体准备就绪信号到自动卸装锁***，一个卸锁节拍结束。
Claims (10)
1.一种环形输送线物料进给的逻辑控制方法，所述环形输送线用于集装箱锁具的装配或者卸载，其特征在于：所述环形输送线通过四个以上可伸缩的止挡分段，其中两个相邻的止挡处为环形输送线的上件位和下件位，其它止挡处分别设有对应的机器人进行集装箱锁具的装配或者卸载操作；除位于上件位和下件位处的止挡外，其它各相邻的止挡之间形成环形输送线的工作段；
所述物料进给的逻辑控制方法包括以下步骤：
（1）预设阶段：预设各环形输送线的工作段所需标准载具数量；当为锁具装配操作时，所述标准载具为载有锁具的载具；当为锁具卸载操作时，所述标准载具为空置载具；
（2）供料阶段：关闭靠近下件位处的最后一个工作段处的止挡，然后由上件位处开始上件，实时统计各环形输送线的工作段内的标准载具数量；当某一个工作段内的标准载具数量达到步骤（1）的预设值时，关闭该工作段输送方向后端的止挡，否则，打开该工作段输送方向后端的止挡；直至所有工作段内的标准载具数量均达到步骤（1）的预设值，除位于上件位和下件位处的止挡外所有止挡处均为标准载具，且均关闭，供料阶段结束；
（3）循环供料：当各机器人根据要求进行锁具装配或者卸载操作后，打开其对应的止挡将已使用的载具放行，同时打开位于其输送方向后端的相邻止挡，重复步骤（2）进行标准载具补充供料，直至所有工作段内的标准载具数量均达到步骤（1）的预设值；循环进行机器人操作和补充供料。
2.根据权利要求1所述的物料进给的逻辑控制方法，其特征在于：所述步骤（3）的循环供料具体方式如下：
a、工作阶段：在一个工作节拍内，各机器人根据要求进行最多一次的锁具装配或者卸载操作，在对应止挡处的标准载具上取锁或放锁；每个机器人在操作过程中，对应的止挡关闭；
b、补充供料阶段：所述步骤a中每个机器人的一次操作结束后，打开其对应的止挡将已使用的载具放行，并重新计算对应工作段内的标准载具数量，同时打开位于其输送方向后端的相邻止挡，进行标准载具的输送，实时统计对应工作段内的标准载具数量，当达到步骤（1）的预设值时，关闭该工作段输送方向后端的止挡，否则，打开该工作段输送方向后端的止挡；直至各工作段标准载具补充供料均达到预设值；
c、重复进行步骤a和步骤b的过程，直至所有的集装箱锁具装配或卸载操作完成。
3.根据权利要求2所述的物料进给的逻辑控制方法，其特征在于：当所述步骤a在某一个工作节拍内，靠近下件位的机器人未进行操作时，其对应的止挡先自动放行一个标准载具，然后再进行步骤b的补充供料。
4.根据权利要求3所述的物料进给的逻辑控制方法，其特征在于：当进行步骤（2）的供料和步骤（3）的补充供料时，各止挡均自动放行非标准载具；当为锁具装配操作时，所述非标准载具为空置载具；当为锁具卸载操作时，所述非标准载具为载有锁具的载具。
5.根据权利要求4所述的物料进给的逻辑控制方法，其特征在于：当出现故障时，需要重启进行初始化阶段：通过环形输送线传动清理输送所有的环形输送线的工作段内的载具；然后再进行步骤（1）、（2）和（3）。
6.根据权利要求5所述的物料进给的逻辑控制方法，其特征在于：当进行集装箱锁具卸载操作时，下件位处设有推锁装置。
7.根据权利要求6所述的物料进给的逻辑控制方法，其特征在于：除位于环形输送线的上件位和下件位处的止挡，其它各止挡处均设有高低位不同的两个光电传感器，低位光电传感器计数载具，高位光电传感器计数锁具，从而统计计算各工作段内的标准载具数量。
8.一种环形输送线物料进给的控制装置，所述环形输送线用于集装箱锁具的装配或者卸载，其特征在于：所述控制装置包括至少四个可伸缩的止挡，其中两个相邻的止挡处为环形输送线的上件位和下件位，其它止挡处均设有对应的机器人、载具检测统计装置、锁具检测统计装置；所述控制装置还包括逻辑控制器；所述逻辑控制器分别与各止挡、机器人、载具检测统计装置、锁具检测统计装置相连。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述逻辑控制器采用可编程逻辑控制器或工控机；所述载具检测统计装置采用低位光电传感器；所述锁具检测统计装置采用高位光电传感器。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于：所述上件位处设有上件机器人；当进行集装箱锁具卸载操作时，下件位处设有推锁装置和高位光电传感器；所述推锁装置和高位光电传感器分别与所述逻辑控制器相连。
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