CN109533867B - 分段独立控制输送机及输送*** - Google Patents

分段独立控制输送机及输送*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及输送机技术领域，尤其是涉及一种分段独立控制输送机，该分段独立控制输送机包括多个独立运输段，独立运输段至少包括直线运输单元和转向运输单元；直线运输单元和转向运输单元之间的组合，或者转向运输单元和转向运输单元之间的组合可以形成任意路径；各个独立运输段均具有方向相反的第一运输方向和第二运输方向；各个独立运输段可独立或整体沿第一运输方向运转或者沿第二运输方向运转。本发明提供的技术方案中的各独立运输段可以实现独立的前后向位移，同时也可以实现朝向一个方向的整体同步运动。

Description

分段独立控制输送机及输送***
技术领域
本发明涉及输送机技术领域，尤其是涉及一种分段独立控制输送机及输送***。
背景技术
在电子、电气产品制造中，有一类产品(如中小型变压器)是由多部件组成，并经多个工位、多道工序装配、测试、胶合、封装而成的。在这个过程中，有些工序在完成后需立即进行电气参数测试，如果测试结果在设计范围内，则流向下一工位，如果测试结果超出设计范围的，需返回前一工序进行调整(如增减气隙纸厚度)，直至测试合格后流向下一工位，这种存在工序返工的装配流程称为非均匀装配流程，非均匀装配流程在实现智能化全自动装配时，需要按顺序从前一工位流向下一工位，但在同一工位上，不同工序作业时，装配体能够在一定范围内前后移动。
现有的一体式输送机，只能进行整条输送线同时朝一个方向同步运动，在需要停留的工位设有机械装置进行硬档停，机械硬档停方式会对料盘上承载的部件造成较大的冲击振动，无法满足变压器这类产品在未胶合固定前，不能有冲击振动的要求。并且，料盘停下来后，不能在一定范围内独立前后位移。
为了实现输送机上多个料盘在不同工位能独立灵活运动，国外如德国festo公司采用直线电机导轨上安放电磁料盘的输送机，能够满足智能制造装配过程中，各料盘的运动可独立控制的需求，且传输平稳、定位准确、无冲击，但这类输送机造价高昂，性价比较低。
综上所述，现有的输送机只能朝向一个方向整体同步运动，无法实现局部独立向前或向后位移。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分段独立控制输送机及输送***，以缓解现有技术中存在的输送机只能朝向一个方向整体同步运动，无法实现局部独立向前或向后位移的技术问题。
为缓解上述技术问题，本发明所采取的技术方案在于：
一种分段独立控制输送机，包括多个独立运输段，所述独立运输段至少包括直线运输单元和转向运输单元；
所述直线运输单元和所述转向运输单元之间的组合，或者所述转向运输单元和所述转向运输单元之间的组合可以形成任意路径；
各个所述独立运输段均具有方向相反的第一运输方向和第二运输方向；
各个所述独立运输段可独立或整体沿第一运输方向运转或者沿第二运输方向运转。
更进一步地，所述独立运输段设置有上料区、下料区和位于所述上料区和所述下料区之间的作业区；
所述上料区和所述下料区分别用于上料和下料，且同时具有物料缓冲的作用；
料盘在所述作业区内进行前后位移。
更进一步地，所述作业区沿传输方向依次设置有第一作业区传感器和第二作业区传感器，所述第一作业区传感器和所述第二作业区传感器用于指示料盘在作业区的位置；
当料盘向左位移时，其右边缘不超过第一作业区传感器的正上方；
当料盘向右位移时，其左边缘不超过第二作业区传感器的正上方。
更进一步地，所述上料区设置有用于将料盘举升脱离输送带的上料区顶升机构，所述下料区设置有用于将料盘举升脱离输送带的下料区顶升机构。
更进一步地，所述上料区沿物料输送方向设置有用于指示位置的第一上料区传感器和第二上料区传感器，所述上料区顶升机构位于所述第一上料区传感器和所述第二上料区传感器之间。
更进一步地，所述下料区沿物料输送方向设置有用于指示位置的第一下料区传感器和第二下料区传感器，所述下料区顶升机构位于所述第一下料区传感器和所述第二下料区传感器之间。
更进一步地，所述独立运输段包括：电机、控制器和光电传感器；
所述光电传感器与所述控制器信号连接，用于采集各个独立运输段上的物料信息并将所述物料信息传递至所述控制器；
所述控制器，接收所述物料信息后控制所述电机的输出轴的转向，从而控制各个所述独立运输段沿第一运输方向或第二运输方向同步或者独立运动。
更进一步地，所述转向运输单元包括内部导向轮、外部导向轮以及用于驱动所述内部导向轮和所述外部导向轮运动的弧线形输送带，所述输送带位于所述内部导向轮和所述外部导向轮之间。
更进一步地，所述弧线形输送带的内部设置有内部导向板，所述内部导向板用于限制所述料盘的内侧转弯路径；
所述弧线形输送带的外部设置有外部导向板，所述外部导向板用于限制所述料盘的外侧转弯路径。
一种输送***，包括上述的分段独立控制输送机。
结合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：由于本方案提供的独立运输段独立控制输送机包括多个独立运输段，所述独立运输段至少包括直线运输单元和转向运输单元；所述直线运输单元和所述转向运输单元之间的组合，或者所述转向运输单元和所述转向运输单元之间的组合可以形成任意路径；各个所述独立运输段均具有方向相反的第一运输方向和第二运输方向；各个所述独立运输段可独立或整体沿第一运输方向运转或者沿第二运输方向运转。因此，各个独立运输段均可以实现独立前进、后退或停止到指定位置，与此同时，各个独立运输段朝向同一方向运行时，可以实现当前整体式输送机的同步输送功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的独立运输段独立控制输送机的整体结构示意图；
图2为独立运输段独立控制输送机的Si段的各个位置传感器布局示意图；
图3为独立运输段Si上电初始化流程图；
图4为独立运输段Si的作业区复位流程图；
图5为独立运输段Si的作业逻辑流程图；
图6为独立运输段Si的下料逻辑流程图；
图7为独立运输段Si的上料逻辑流程图；
图8为独立运输段Si的进料逻辑流程图；
图9为独立运输段Si的出料逻辑流程图；
图10为独立运输段为转向运输单元时的俯视图；
图11为图10的仰视图；
图12为独立运输段为另一种结构的转向运输单元时的俯视图；
图13为图12的仰视图。
图标：100-直线运输单元；200-转向运输单元；210-内部导向轮；220-外部导向轮；230-输送带；240-转向驱动电机；250-内部导向板；260-外部导向板；270-牛眼轮；201-曲线段；202-回转段。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对实施例1、实施例2和实施例3进行详细描述：
实施例1
本实施例提供了一种分段独立控制输送机，请一并参见图1至图13，该分段独立控制输送机包括多个独立运输段，独立运输段至少包括直线运输单元100和转向运输单元200；
直线运输单元100和转向运输单元200之间的组合，或者转向运输单元200和转向运输单元200之间的组合可以形成任意路径；
各个独立运输段均具有方向相反的第一运输方向和第二运输方向；
各个独立运输段可独立或整体沿第一运输方向运转或者沿第二运输方向运转。
上述的分段独立控制输送机所能实现的技术效果在于：
因此，各个独立运输段均可以实现独立前进、后退或停止到指定位置，与此同时，各个独立运输段朝向朝同一方向运行时，可以实现当前整体式输送机的同步输送功能。
其中，独立运输段设置有上料区、下料区和位于上料区和下料区之间的作业区；上料区和下料区分别用于上料和下料，且同时具有物料缓冲的作用，可在一定范围内消减前后段工作站作业时长、不固定引起的缺料闲置时间。作业区用于料盘前后位移。作业区沿传输方向依次设置有第一作业区传感器和第二作业区传感器，第一作业区传感器和第二作业区传感器用于指示料盘在作业区的位置；当料盘向左位移时，其右边缘不超过第一作业区传感器的正上方；当料盘向右位移时，其左边缘不超过第二作业区传感器的正上方。另外，上料区设置有用于将料盘举升脱离输送带230的上料区顶升机构，下料区设置有用于将料盘举升脱离输送带230的下料区顶升机构。上料区沿物料输送方向设置有用于指示位置的第一上料区传感器和第二上料区传感器，上料区顶升机构位于第一上料区传感器和第二上料区传感器之间。下料区沿物料输送方向设置有用于指示位置的第一下料区传感器和第二下料区传感器，下料区顶升机构位于第一下料区传感器和第二下料区传感器之间。
以下对各个独立运输段做详细说明：
为了直观表述，首先对各个位置传感器和顶升机构的命名作简化表述，请参照图2：
第一作业区传感器表述为位置传感器C；第二作业区传感器表述为位置传感器D；第一上料区传感器表述为位置传感器A；第二上料区传感器表述为位置传感器B；第一下料区传感器表述为位置传感器E；第二下料区传感器表述为位置传感器F；上料区顶升机构表述为顶升机构JI，下料区顶升机构表述为顶升机构JO。
具体而言：
该分体式输送机的每个独立运输段Si具有如图2所示的A、B、C、D、E、F六个位置传感器布局，六个位置传感器分别代表A、B、C、D、E、F六个位置，对称布设于作业区的中线两侧，隔离出上料区、作业区和下料区三个区域。在上料区和下料区各设置一台顶升机构，即上料区顶升机构JI和下料区顶升机构JO，JI位于A、B传感器之间，JO位于E、F传感器之间，分别用于将停放在上料区和下料区的料盘举升脱离输送带230，以便位于作业区的料盘能够在作业区范围内独立前后位移，满足装配体在一定范围内调整位置的需求。位置传感器C、D用于指示料盘在作业区的位置，其间距为LCD，料盘在作业区复位时，位于作业区的中央，复位后在作业区内向左位移时，其右边缘最远不能脱离位置传感器C的正上方；向右位移时，其左边缘最远不能脱离位置传感器D的正上方。作业区的长度为LBE，料盘长度为Ltray，各尺寸之间具有如下约束关系：LAB＜Ltray，LCD＜Ltray，LEF＜Ltray，LBE＞3Ltray，且位置传感器A和F的布设位置尽量靠近独立运输段的前、后末端。
每个位置传感器(用X表示)输出1个电平信号Xout，当无料盘在其正上方时，输出高电平，记作Xout＝1；当有料盘在其正上方时，输出低电平，即Xout＝0。当有料盘进入位置传感器正上方时，其输出电平从1经下降沿变为0，并一直保持到料盘移出其正上方时，经上升沿变为1，即每通过一个料盘，位置传感器输出一个低电平矩形波，记作XU。设置位置传感器A和B之间的距离小于料盘的长度，这样，当AU与BU在某一时间段同处于低电平0，且AU的上升沿A┛先于BU的上升沿B┛时，即可判断料盘先通过位置A，后通过位置B，即传输方向由A向B。此过程表示为：若AU∩BU＝0，且A┛先于B┛，则A→B。
不失一般性，设X、Y是A、B或者C、D或者E、F位置传感器对，若XU∩YU＝0，且X┛先于Y┛，则X→Y。例如：
(1)若EU∩FU＝0，且E┛先于F┛，则E→F，即，料盘由位置E经位置F移出下料区。
(2)若CU∩DU＝0，且D┛先于C┛，则D→C，即，料盘由位置D经位置C在作业区反向位移。
其中，为了实现料盘在上料区的上料以及在下料区的下料，各独立运输段的顶升机构JI、JO具有升起和放回两种状态，处于升起状态时，输出低电平位置信号，即JIout＝0、JOout＝0；处于放回状态时，输出高电平位置信号，即JIout＝1、JOout＝1。同时，在控制逻辑框图中，用set(JI)＝0表示使顶升机构JI升起，set(JI)＝1表示使顶升机构JI放回，对JO具有同样的含义。
各独立运输段的作业区具有工作、暂停和完工三种状态，作业区的状态(用WS表示)是由工作站执行单元的工作状态决定(如工作站机械手的工作状态)的，处于作业状态时，输出状态信号WSout＝0；处于暂停状态时，输出状态信号WSout＝1；处于完工状态时，输出状态信号WSout＝2。同理，在控制逻辑框图中，用set(WS)＝0表示使独立运输段及其工作站“开始作业”，用set(WS)＝1表示使独立运输段及其工作站“暂停作业”。
独立运输段Si(i＝1,2，……，n)工作时的动作定义如下：
(1)上料：料盘从进入Si段开始位移至Si段的上料区中央。
(2)进料：料盘从Si段的上料区开始位移至Si段的作业区中央。
(3)作业：料盘在Si段的作业区内位移执行作业任务。
(4)出料：料盘从Si段的作业区开始位移至Si段的下料区中央。
(5)下料：料盘从Si段的下料区开始移出Si段。
实施例二
本实施例旨在说明各独立运输段的控制逻辑，具体而言：
每个独立运输段Si的控制逻辑分为上电初始化控制逻辑、作业区复位控制逻辑和工作控制逻辑三部分。(注：逻辑框图中，逻辑“与”用“AND”表示，逻辑“或”用“OR”表示，位置传感器对输出Xout＝1并且Yout＝1，简记为(XY)out＝1；Xout＝0并且Yout＝0，简记为(XY)out＝0。)
2.1上电初始化控制逻辑
请参照图3，在设备刚上电时，各独立运输段Si(i＝1,2，……，n)的顶升机构全部动作到放回状态，输出位置信号JIout＝1、JOout＝1。作业区置为暂停状态，即set(WS)＝1，输出WSout＝1。
首先，检测下料区有无料盘。读取位置传感器F的状态信号Fout：
(1)若Fout＝0，则说明位置F上部有料盘，再读取位置传感器E的状态信号：
(1.1)若Eout＝0，则说明下料区有料盘，且位于位置传感器E和F之间，此时，顶升机构JO升起，将下料区料盘举升脱离输送带230，同时输出位置信号JOout＝0。之后，将料盘的位置信号(EF)out＝0发送到上位机，同时，继续后续步骤(3)，即检测上料区有无料盘。
(1.2)若Eout＝1，则说明料盘已通过了位置E，但还未脱离位置F，此时，输送机反向传输，直至料盘到达E、F之间停止，输出Eout＝0，后续执行步骤与(1.1)相同。
(2)若Fout＝1，则说明位置F上部没有料盘，再读取位置传感器E的状态信号：
(2.1)若Eout＝0，则说明料盘一部分位于作业区，一部分位于下料区，此时，输送机正向传输，直至该料盘到达E、F之间停止，输出Fout＝0，后续执行步骤与(1.1)相同。
(2.2)若Eout＝1，则说明E、F上部及下料区均无料盘。此时，将传感器的状态信号Eout＝1及Fout＝1发送到上位机。
然后，检测上料区有无料盘。读取位置传感器A的状态信号Aout：
(3)若Aout＝0，则说明位置A上部有料盘，再读取位置传感器B的状态信号：
(3.1)若Bout＝0，则说明上料区有料盘，且位于位置传感器A和B之间，此时，顶升机构JI升起，将上料区料盘举升脱离输送带230，同时输出位置信号JIout＝0。之后，将料盘的位置信号(AB)out＝0发送到上位机，同时，继续后续步骤(5)，即检测作业区有无料盘。
(3.2)若Bout＝1，则说明料盘在位置A上部，还未到达位置B，此时，输送机正向传输，直至料盘到达A、B之间停止，输出Bout＝0，后续步骤与(3.1)相同。
(4)若Aout＝1，则说明位置A上部没有料盘，再读取位置传感器B的状态信号：
(4.1)若Bout＝0，则说明有料盘一部分位于上料区，一部分位于作业区，此时，输送机反向传输，直至该料盘到达A、B之间停止，输出Aout＝0，后续执行步骤与(3.1)相同。
(4.2)若Bout＝1，则说明A、B上部及上料区均无料盘。此时，将传感器的状态信号Aout＝1及Bout＝1发送到上位机。
最后，检测作业区有无料盘。读取位置传感器C的状态信号Cout：
(5)若Cout＝0，则说明位置C上部有料盘，再读取位置传感器D的状态信号：
(5.1)若Dout＝0，则说明作业区有料盘，且位于位置传感器C和D之间，此时，将料盘的位置信号(CD)out＝0发送到上位机。
(5.2)若Dout＝1，则说明料盘在位置C上部，还未到达位置D，此时，输送机正向传输，直至料盘到达C、D之间停止，并将料盘的位置信号(CD)out＝0发送到上位机。
(6)若Cout＝1，则说明位置C上部没有料盘，再读取位置传感器D的状态信号：
(6.1)若Dout＝0，则说明作业区有料盘，且位于位置传感器D的上部，此时，输送机反向传输，直至该料盘到达C、D之间停止，并将料盘的位置信号(CD)out＝0发送到上位机。
(6.2)若Dout＝1，则说明作业区的CD段无料盘。此时，还需判断CD段之外的作业区有无料盘。
(7)使输送机反向传输(最大传输距离LBC-Ltray)，在此过程中，连续采集位置传感器B和D的状态信号Bout及Dout：
(7.1)若Bout＝0，则说明作业区的BC段有料盘，且已反向位移至位置传感器B的上部，此时，输送机立即停止反向传输，改变为正向传输，后续执行步骤与(5)相同。
(7.2)若Dout＝0，则说明作业区的DE段有料盘，且已反向位移至位置传感器D的上部，此时，切换流程，执行(6.1)步骤。
(7.3)若反向传输距离达到LBC-Ltray长度时，Bout与Dout始终输出为1，则说明整个作业区没有料盘，此时，将位置传感器的状态信号Cout＝1及Dout＝1发送到上位机。
2.2作业区复位控制逻辑
请参照图4，本发明的特点之一是料盘可以在作业区的一定范围内独立前后位移，这个范围是指Si段正中央前后(Ltray+LCD/2)的范围，在此范围内，位置传感器C、D至少有一个输出为0，即Cout＝0，或者Dout＝0，或者(CD)out＝0。当(CD)out＝0时，料盘位于作业区的中央。
独立运输段Si(i＝1,2，……，n)收到“作业区复位”指令后，检测作业区内有无料盘，若有，则将其位移至作业区中央，并返回“作业区准备就绪”消息；若无料盘，则返回“作业区无料盘”消息。
2.3工作控制逻辑
独立运输段Si(i＝1,2，……，n)工作过程的控制逻辑分为五部分：作业控制逻辑、下料控制逻辑、上料控制逻辑、进料控制逻辑、出料控制逻辑。分别叙述如下。
2.3.1作业控制逻辑
独立运输段Si(i＝1,2，……，n)的作业控制逻辑图如图5所示。Si收到上位机发出的“作业”指令后，首先执行“作业区复位”控制逻辑：
(1)若返回“作业区准备就绪”消息，则说明有料盘停放于作业区的中央，此时，向上位机发送“作业区准备就绪”消息，之后，在上位机的协调下，Si根据工作站执行机构的要求，输送料盘在作业区内前后位移，以完成该工位相应的作业任务。
(2)若返回“作业区无料盘”消息，则根据(AB)out是否为0进一步判断上料区有无料盘：
(2.1)若(AB)out＝0，说明上料区有料盘，此时，上料区顶升机构放回，输送机正向传输，直至把料盘输送至作业区中央，输出状态(CD)out＝0后停止，并向上位机发出“作业区准备就绪”消息，后续执行步骤与(1)相同。
(2.2)若(AB)out＝1，说明上料区无料盘，此时，向Si-1段发出下料请求，Si-1段执行下料控制逻辑，若Si-1段返回wait消息，则说明Si-1段没有完工的料盘，此时Si段处于待料状态，直至Si-1段有完工的料盘，并得到Si-1段的“上料”指令后Si执行上料控制逻辑。
2.3.2下料控制逻辑
当Si+1(i＝1,2,……，n-1)段处于“待料”状态时，会向Si(i＝1,2，……，n)段发送“下料”请求，Si(i＝1,2，……，n)段收到“下料”指令后，执行下料控制逻辑，具体流程如图6所示。
Si段收到“下料”指令后，首先根据(EF)out是否为0，判断下料区有无料盘：
(1)若(EF)out＝0，说明下料区有料盘，此时，进一步判断作业区的状态：
(1.1)若WSout＝0，则说明Si段的执行机构正在作业，有料盘在作业区，此时，执行set(WS)＝1，使工作站执行机构暂停作业，然后执行set(JO)＝1；若WSout≠0，说明作业区处于暂停或完工状态，可以直接执行set(JO)＝1，将下料区的顶升机构放回，做好Si段下料区料盘向Si+1段输送的准备，并向Si+1段发出“上料”指令，之后执行Si+1段的上料控制逻辑。
(1.2)若Si+1段返回busy消息，则说明Si+1段的上料区有料盘占据，无法执行上料任务，此时，不断查询Si+1段上料区的状态，直至其上料区空出，可以执行上料任务。
(1.3)若Si+1段返回empty消息，则说明Si+1段可以执行上料任务，此时，先使Si段正向传输，直至位置传感器F的状态从Fout＝0跳变为Fout＝1时停止，说明Si段下料区的料盘已经位移出该区域，到达Si+1段的上料区。
(1.4)Si段停止传输1s，使下料区的料盘完全脱离Si段后再反向传输，直到把原作业区的料盘输送回Si段作业区的中央位置为止，然后向上位机送出“作业区准备就绪”消息，并置作业区为“作业”状态，之后，在上位机的协调下，Si根据工作站执行机构的要求，输送料盘在作业区内前后位移，以完成该工位相应的作业任务。
(2)若(EF)out＝1，则说明下料区没有料盘，此时，进一步判断作业区的状态：
(2.1)若(Cout AND Dout)＝0，说明Si段的作业区有料盘，进一步根据WSout是否为2判断作业区的料盘是否已完工，若已完工，则向Si+1段发出“上料”指令，执行Si+1段的上料控制逻辑：
(2.1.1)若Si+1段返回busy消息，则说明Si+1段的上料区有料盘占据，无法执行上料任务，此时，不断查询Si+1段上料区的状态，直至其上料区空出，可以执行上料任务。
(2.1.2)若Si+1段没有返回busy消息，则使Si段正向传输直到位置传感器F输出一个完整的低电平矩形波FU之后，Si停止传输，并向Si作业区请求进料，执行Si段的进料控制逻辑。
(2.2)若(Cout AND Dout)≠0，说明Si段的作业区无料盘；或者(Cout AND Dout)＝0且WSout≠2，则说明Si段作业区虽有料盘但尚未完工，此时，向Si+1段发出wait消息。
2.3.3上料控制逻辑
当Si-1(i＝2,……，n)段可以下料时，会向Si(i＝1,2，……，n)段发送“上料”通知，Si段收到“上料”指令后，执行上料控制逻辑，具体流程如图7所示。
Si段收到“上料”指令后，首先根据(AB)out是否为0，判断上料区有无料盘：
(1)若(AB)out＝0，说明Si段的上料区有料盘，此时，向Si-1段发出busy消息。
(2)若(AB)out＝1，则说明Si段的上料区没有料盘，此时，向Si-1段发出empty消息。然后，根据WSout判断Si段的工作状态：
(2.1)若WSout＝0，则说明Si段正在作业，有料盘在作业区，此时，执行set(WS)＝1，使工作站执行机构暂停作业，然后执行set(JI)＝1，将上料区的顶升机构放回，做好Si段上料区即将接收来自Si-1段的料盘的准备。之后，不断查询位置传感器A的状态，直至Aout从1跳变为0，说明来自Si-1段下料区的料盘已位移进入Si段的上料区。此时，启动Si段使其正向传输，直至输出(AB)out＝0时停止1秒，料盘已位移至Si段上料区的中央，之后，上料区的顶升机构升起，把上料区的料盘顶升脱离传送带，然后Si段反向传输直到(CD)out＝0，将原作业区的料盘送回到作业区的中央位置后停止传输，并向上位机发送“作业区准备就绪”消息，置作业区为“作业”状态，之后，在上位机的协调下，Si根据工作站执行机构的要求，输送料盘在作业区内前后位移，以完成该工位相应的作业任务。
(2.2)若WSout≠0，说明Si段的作业区处于暂停或完工状态。更进一步，根据WSout是否为2，判断作业区是否为“完工”状态，若不是完工状态，则处于“暂停”状态，此时，执行(2.1)流程；若是完工状态，则不断查询位置传感器A的状态，直至Aout从1跳变为0，说明来自Si-1段下料区的料盘已位移进入Si段的上料区。此时，启动Si段使其正向传输，直至(AB)out＝0时停止传输，说明料盘已位移至Si段上料区的中央，同时，由于Si段处于完工状态，作业区已无料盘，从而转入Si段的“进料控制逻辑”。
2.3.4进料控制逻辑
当Si段收到“进料”指令时，执行“进料控制逻辑”，流程如图8所示。首先根据(Cout＝0)或者(Dout＝0)组合逻辑，判断作业区有无料盘：
(1)若(Cout＝0)或者(Dout＝0)，说明作业区有料盘尚未完工，则向“进料”指令输出源发送作业区busy消息。
(2)若(Cout＝1)，并且(Dout＝1)，说明作业区没有料盘，可以执行“进料”动作。此时，根据(EF)out是否为0，判断下料区有无料盘：
(2.1)若(EF)out＝0，说明下料区有料盘，此时将下料区的顶升机构升起，使下料区的料盘脱离输送带230，然后执行步骤(3)。
(2.2)若(EF)out＝1，说明下料区没有料盘，直接跳转到步骤(3)。
(3)输送机Si段正向传输直到料盘到达作业区的中央位置，此时Si段停止传输，并向上位机发送“作业区准备就绪”消息。
2.3.5出料控制逻辑
独立运输段Si(i＝1,2，……，n)的执行机构完成本工位的作业任务后，会向上位机发出“完工”消息，上位机收到“完工”消息后，给Si段发出“出料”指令，图9所示为独立运输段Si的出料逻辑流程图，具体流程如下：
Si段收到“出料”指令后，首先根据(EF)out的输出判断下料区有无料盘：
(1)若(EF)out＝0，说明下料区有料盘，则向“出料”指令输出源发送下料区busy消息。
(2)若(EF)out＝1，则将下料区顶升机构放回，Si段正向传输直至(EF)out＝0，说明完工了的料盘已传输至下料区的中央，此时Si段停止传输，并将下料区的顶升机构升起，然后转入Si段的进料控制逻辑。
实施例3
本实施例提供了一种分段独立控制输送机，旨在阐明各个独立运输段的具体结构，具体而言：
为了实现各个独立运输段的独立或整体运转，独立运输段均包括：电机、控制器和光电传感器；光电传感器与控制器信号连接，用于采集各个独立运输段上的物料信息并将物料信息传递至控制器；控制器，接收物料信息后控制电机的输出轴的转向，从而控制各个独立运输段沿第一运输方向或第二运输方向同步或者独立运动。
更为详细地：物料信息涵盖物料的有无信息，当光电传感器采集到直线运输单元100或者转向运输单元200上有物料信息时，控制器可以根据预设指令控制各个独立运输段沿第一运输方向或第二运输方向运动。光电传感器例如可以包括红外接收器和红外发射器，当没有物料存在时，红外接收器和红外发射器之间的红外线处于接通状态，当有物料存在时，红外接收器和红外发射器之间的红外线被物料截断，此时的物料信息为有料信息。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，还包括总机，总机与各个直线运输单元100和各个转向运输单元200通讯连接，用于控制各个直线运输单元100和各个转向运输单元200同步运动。具体而言，总机与各个直线运输单元100的控制器以及转向运输单元200的控制器信号连接。总机可以控制所以的直线运输单元100和转向运输单元200的运动方向相同且连续，实现同步运转的目的。
总机与各独立运输段相互通讯，总机分配控制策略，由直线运输单元100和转向运输单元200配合实现客户具体的功能需求。各独立运输段采用步进电机加专用小型PLC实现控制可调，再配合各独立运输段上的光电传感器实现与其他直线运输单元100或转向运输单元200的通讯和配合。在同一线段可以排布多个光电传感器，实现线段的S型加减速，平稳启停，前进和后退。例如在循环送料实例中，当光电感应本段没有物料时，向下一段提起送料请求，下一段有料则控制速度快速平稳传递过去，没料则依次传递送料请求。如果当前直线段有料则通过前一段的光电感应物料情况，有料则排队等候，无料则传递送料。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，转向运输单元200包括内部导向轮210、外部导向轮220以及用于驱动内部导向轮210和外部导向轮220运动的弧线形输送带230，输送带230位于内部导向轮210和外部导向轮220之间。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，弧线形输送带230的内部设置有内部导向板250，内部导向板250用于限制料盘的内侧转弯路径；弧线形输送带230的外部设置有外部导向板260，外部导向板260用于限制料盘的外侧转弯路径。具体而言，请参见图10至图13，内部导向轮210沿弧形输送路径间隔布置，外部导向轮220沿弧形输送路径间隔布置，如图10所示，外部导向轮220的数量可以设置为比内部导向轮210的数量少。无论是内部导向轮210还是外部导向轮220，其旋转轴均垂直于转向运输单元200的工作面。内部导向轮210和外部导向轮220之间形成输送带230的运动空间。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，由输送机构围设形成的弧形输送路径的内部设置有内部导向板250，内部导向板250用于限制料盘的内侧转弯路径；内部导向板250设置为梯形结构，梯形结构位于弧形结构所围设的区域的中心位置且其短边靠近输送机构。更为具体地，梯形结构包括第一斜边、横边以及第二斜边，当物料以图10的顺时针运动时，承载物料的料盘依次接触第一斜边、横边和第二斜边。当物料以相反的方向运动时，承载物料的料盘依次接触第二斜边、横边和第一斜边。由输送机构围设形成的弧形输送路径的外部设置有外部导向板260，外部导向板260用于限制料盘的外侧转弯路径。更为详细地，外侧导向板具有弧形的导向面，弧形的导向面的半径大于弧形输送路径的半径。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，外部导向板260和输送机构之间，以及内部导向板250和输送机构之间设置有牛眼轮270。牛眼轮270可以围绕自身圆心旋转，用于承载料盘。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，转向运输单元200还包括转向驱动电机240，该转向驱动电机240设置于转向运输单元200工作平台的背面。具体而言，请参见图11，转向运输单元200的边缘设置有第一转向轮和第二转向轮，转向驱动电机240的输出轴处设置有一主动轮，输送带230自转向运输单元200工作平台的正面经第一转向轮后向连接于转向驱动电机240的主动轮延伸，然后绕过该主动轮后向第二转向轮延伸，期间可以根据需要设置若干转向轮。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，关于转向运输单元200，可以设置为曲线段201，也可以设置为回转段202。当转向运输单元200设置为曲线段201时，曲线段201的弧形输送路径的转弯角度为任一角度，具体请参见图12和图13。当转向运输单元200设置为回转段202时，回转段202的弧形输送路径的转弯角度为180°，具体请参见图10和图11。
本实施例的可选方案中就，较为优选地，相邻的直线运输单元100与直线单元之间，或者相邻的直线运输单元100和转向运输单元200之间由榫卯结构连接。榫卯结构可以采用标准化的榫卯结构，方便拆装，且能保证拼装精度。
结合实施例1和实施例2，该分段独立控制输送机可以实现的技术效果总结如下：
各个直线运输单元100或者转向运输单元200可以实现独立运输段独立控制逻辑，实现总体上整条线朝向一个方向输送，但各独立运输段又能够独立前后位移。各分段在其上料控制逻辑、进料控制逻辑、作业控制逻辑、出料控制逻辑、下料控制逻辑的控制下，与上位机通讯，自行检测料盘位置并判断工作完成情况，自主进行前后段之间料盘的交接。
具体而言：总机与各独立运输段相互通讯，总机分配控制策略，由直线运输单元100和转向运输单元200配合实现客户具体的功能需求。各独立运输段采用步进电机加专用小型PLC实现控制可调，再配合各独立运输段上的光电传感器实现与其他直线运输单元100或转向运输单元200的通讯和配合。在同一线段可以排布多个光电传感器，实现线段的S型加减速，平稳启停，前进和后退。例如在循环送料实例中，当光电感应本段没有物料时，向下一段提起送料请求，下一段有料则控制速度快速平稳传递过去，没料则依次传递送料请求。如果当前直线段有料则通过前一段的光电感应物料情况，有料则排队等候，无料则传递送料。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种分段独立控制输送机，其特征在于，包括多个独立运输段，所述独立运输段至少包括直线运输单元和转向运输单元；
所述直线运输单元和所述转向运输单元之间的组合，或者所述转向运输单元和所述转向运输单元之间的组合可以形成路径；
各个所述独立运输段均具有方向相反的第一运输方向和第二运输方向；
各个所述独立运输段可独立或整体沿第一运输方向运转或者沿第二运输方向运转；
所述独立运输段设置有上料区、下料区和位于所述上料区和所述下料区之间的作业区；
所述上料区和所述下料区分别用于上料和下料，且同时具有物料缓冲的作用；
料盘在所述作业区内进行前后位移；
所述作业区沿传输方向依次设置有第一作业区传感器和第二作业区传感器，所述第一作业区传感器和所述第二作业区传感器用于指示料盘在作业区的位置；
当料盘向左位移时，其右边缘不超过第一作业区传感器的正上方；
当料盘向右位移时，其左边缘不超过第二作业区传感器的正上方；
所述上料区设置有用于将料盘举升脱离输送带的上料区顶升机构，所述下料区设置有用于将料盘举升脱离输送带的下料区顶升机构；
所述上料区沿物料输送方向设置有用于指示位置的第一上料区传感器和第二上料区传感器，所述上料区顶升机构位于所述第一上料区传感器和所述第二上料区传感器之间；
所述下料区沿物料输送方向设置有用于指示位置的第一下料区传感器和第二下料区传感器，所述下料区顶升机构位于所述第一下料区传感器和所述第二下料区传感器之间；
所述独立运输段包括：电机、控制器和光电传感器；
所述光电传感器与所述控制器信号连接，用于采集各个独立运输段上的物料信息并将所述物料信息传递至所述控制器；
所述控制器，接收所述物料信息后控制所述电机的输出轴的转向，从而控制各个所述独立运输段沿第一运输方向或第二运输方向同步或者独立运动。
2.根据权利要求1所述的分段独立控制输送机，其特征在于，
所述转向运输单元包括内部导向轮、外部导向轮以及用于驱动所述内部导向轮和所述外部导向轮运动的弧线形输送带，所述输送带位于所述内部导向轮和所述外部导向轮之间。
3.根据权利要求2所述的分段独立控制输送机，其特征在于，
所述弧线形输送带的内部设置有内部导向板，所述内部导向板用于限制料盘的内侧转弯路径；
所述弧线形输送带的外部设置有外部导向板，所述外部导向板用于限制所述料盘的外侧转弯路径。
4.一种输送***，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的分段独立控制输送机。
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