專利名稱：可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種由行走時的小車和升降機組成的立體倉庫存取裝置。該 車屬室內(nèi)搬運機械，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥物品、果品、煙草、機械零件、電 器等低、中貨位倉庫，是現(xiàn)代倉儲必不可少的設(shè)備之一。
二背景技術(shù)：
目前無軌堆垛機一般有如下缺點
(1 ) 一般無軌堆垛機不能轉(zhuǎn)彎，只能在規(guī)定巷道中沿巷道行走，很 不方便。 '
(2) —般無軌堆垛機行走及貨叉動作不能通過遠程智能進行控制。
(3) —般無軌堆垛機不能在室內(nèi)按規(guī)定復(fù)雜路線自由行走。
發(fā)明內(nèi)容
1、 發(fā)明目的
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種構(gòu)造簡潔，適用廣泛，蓄電池為電源， 精確穩(wěn)定，可實現(xiàn)遠程控制，具有一定智能的可移動式堆垛機。
2、 技術(shù)方案
本發(fā)明的可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機由堆垛機行走小車機 構(gòu)部分、堆垛機電氣控制部分及堆垛機升降和叉手前后移動機構(gòu)三大部分 組成。堆垛機機構(gòu)部分由堆垛機機械部分、前后四個碰撞幵關(guān)、前后兩個 光電傳感器、前后兩個條形碼掃描、前后兩個導(dǎo)向輪、左右兩個驅(qū)動輪及 電器控制盒電瓶組成。堆垛機電氣控制部分主要由一個嵌入式工控機作為 中央控制器，4只碰撞開關(guān)及兩個條形碼掃描器將輸入信號通過數(shù)據(jù)采集 卡輸入工控機內(nèi)存，確定堆垛機起停位置并在受到碰撞時得到保護；堆垛 機整體部分裝在行走小車上，堆垛機通過前后2組光電傳感器讓小車通過 識別地上預(yù)先鋪設(shè)的30mm寬的白條作為小車運行軌跡，在相應(yīng)的工位鋪 設(shè)條形碼用于識別工位代號，進行差動調(diào)速，讓小車沿條形碼軌道前進或 后退；當(dāng)小車運行到所要求工位附近時，自動減速行駛，并且糾正運行偏 差，當(dāng)小車的傳感器接收到停止信號時，小車停止。工控機將信號輸出給堆垛機可升降電機及叉手前后移動電機控制信號使堆垛機可升降并使叉手 可前后動作。工控機由上位機通過無線網(wǎng)卡進行通訊。 3、技術(shù)效果
采用本發(fā)明的可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機的優(yōu)點在于
(1) 智能控制堆垛機采用基于微機的控制方式，具體將一臺工業(yè)控
制計算機安裝在堆垛機上，安裝我windows 2000 server操作系統(tǒng)，采用數(shù) 據(jù)采集卡、無線網(wǎng)卡插入工控機PCI插槽，安裝驅(qū)動軟件。編寫基于Visual 0++的實時控制程序，程序中包含循環(huán)檢測線程， 一方面進行行走運動控 制，§卩實時讀取前、后向通道光電傳感器的信號，根據(jù)讀取的信號與標 準信號進行比較，決定執(zhí)行不同的程序段，控制行走電機進行差動調(diào)速， 進行運動糾偏，使堆垛機始終沿著白色的窄帶前行，并根據(jù)接收到的信號 進行起、?？刂?；另一方面，實時檢測安裝在堆垛機上的開關(guān)信號，根據(jù) 接受到的信號，進行分析、判斷，發(fā)出不同的運動指令，實現(xiàn)控制堆垛機 的升、降、伸、縮、定時等。
(2) 無線通訊為實現(xiàn)堆垛機上工控機與上位控制機及系統(tǒng)內(nèi)其他計 算機聯(lián)網(wǎng)，在工控機上安裝了無線網(wǎng)卡，并借助無線接入點AP與有源接 線器HUB，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)局域網(wǎng)有線、無線的無縫集成。
(3)可實現(xiàn)遠程控制堆垛機的工控機上安裝windows 2000 server操作
系統(tǒng)，利用其自帶的終端服務(wù)完全控制遠程計算機，其操作過程在堆垛 機工控機上安裝終端服務(wù)并配置終端服務(wù)器，創(chuàng)建客戶機安裝盤；在上位 機(客戶機)上利用客戶機安裝盤安裝"終端客戶服務(wù)端"并對它進行 酉己置。
(4) 數(shù)據(jù)采集準確利用PCI-7296數(shù)據(jù)采集卡插入計算機PCI插槽內(nèi)， 通過扁平電纜與直流電機的功率(驅(qū)動)模塊相連；利用Visual C十+開發(fā) 實時控制程序，通過數(shù)據(jù)采集卡提供的庫函數(shù)實現(xiàn)端口的讀、寫操作。
(5) 尋跡準確可靠小車行走采用差動調(diào)速控制驅(qū)動輪按軌跡行走，可算出對應(yīng)1微秒的計數(shù)器頻率，建立微秒級函數(shù)以便程序調(diào)用。程序核 心部分包括循環(huán)檢測線程和自定義消息響應(yīng)函數(shù)，在循環(huán)檢測線程體內(nèi) 根據(jù)檢測到不同數(shù)據(jù)位的變化，向主窗口發(fā)送不同的消息，從而調(diào)用不同 消息響應(yīng)函數(shù)，實現(xiàn)堆垛機的實時控制，從而使堆垛機能準確尋跡。
四

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本發(fā)明可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機行走小車部分按菱形結(jié) 構(gòu)安裝驅(qū)動輪(12)及導(dǎo)向輪(13)，按圖2行走小車分布示意圖安裝工控 機及電瓶(8)和其它元器件。然后在鋪設(shè)好的30mm寬白條場地進行小車 尋跡行走試驗。試驗成功后可以按圖1所示安裝升降機構(gòu)導(dǎo)桿(1)、叉手 (2)、鏈式傳動機構(gòu)(4)及前后移動機構(gòu)(5)。將數(shù)據(jù)采集卡及無線網(wǎng)卡 插入工控機PCI槽，所有輸入輸出點經(jīng)數(shù)據(jù)線連接到數(shù)據(jù)采集卡，對計算 機進行配置并裝入編制的VC+十程序，接好電源。根據(jù)以上所述即可實現(xiàn) 本發(fā)明。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明的可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機由堆垛機行走小車機構(gòu)部分、堆垛機電氣控制部分及堆垛機升降和叉手前后移動機構(gòu)三大部分組成。其特征在于堆垛機采用基于微機的控制方式，將一臺工控機安裝在堆垛機上，并將PCI數(shù)據(jù)采集卡、無線網(wǎng)卡插入工控機PCI插槽，安裝驅(qū)動軟件。編寫基于VC++的實時控制程序，包含循環(huán)檢測線程一方面進行行走控制，即實時讀取前、后通道光電傳感器的信號，根據(jù)讀取信號與標準信號比較，控制行走電機出差動調(diào)速，進行運動糾偏；另一方面，實時檢測安裝在堆垛機上的開關(guān)信號，發(fā)出不同的運動指令，實現(xiàn)堆垛機升降伸縮運動。堆垛機還可通過無線網(wǎng)卡接受客戶機對其進行遠程控制。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛機行走小車機構(gòu)(見圖1，圖2)，其 特征在于在工作場地預(yù)先鋪設(shè)30mm寬的白條作為小車運動軌跡，在相 應(yīng)的工位處鋪設(shè)條形碼，用于識別工位代碼。行走小車通過裝在前后部的 光電傳感器尋跡前進，條形碼掃描用于識別具體工位，當(dāng)小車運行到所要 求的工位附近時，自動減速行駛，并進行糾偏，當(dāng)小車的傳感器接收到停 止信號時，小車停止運行。堆垛機升降及叉手部分準備運行。
3 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機的 電氣控制部分(見圖3)，其特征在于基于工控機的控制方式對整個系統(tǒng) 中各運動單元發(fā)送控制指令，進行系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)執(zhí)行動力來源 是由2只24V直流電機。整個控制系統(tǒng)工作流程為堆垛機得電，系統(tǒng)自 檢后，工控機進入執(zhí)行狀態(tài)，對外部傳感器進行采樣，得到外部信息后， 按智能軟件算法得出控制指令參數(shù)，對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送控制指令，循環(huán)執(zhí)行 此操作。
4 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機可實現(xiàn)遠程控制，其特征在于在工控機上安裝無線網(wǎng)卡，借助于無線網(wǎng)卡接入點AP與有源接線器Hub，實現(xiàn)局域網(wǎng)有線、無線的無縫集成。為實 現(xiàn)在控制室內(nèi)的客戶機對堆垛機的遠程控制，工控機上安裝Windows 2000 Server操作系統(tǒng)，利用操作系統(tǒng)自帶的終端服務(wù)完全控制遠程計算機。
全文摘要
本可遠程控制和無線通訊的移動式堆垛機基于工控機控制方式。本實時控制的循環(huán)檢測線程，一方面進行行走運動控制，即實時讀取前后向通道光電傳感器1、2，條形碼讀取裝置12及各種傳感器13采集的信號，采集轉(zhuǎn)換電路3、4到I/O轉(zhuǎn)換基板7經(jīng)PCI數(shù)據(jù)采集卡10至工控機11。工控機11讀取信號與標準信號進行比較，決定執(zhí)行不同程序段，由隔離驅(qū)動電路5控制小車兩個電機6進行差動調(diào)速；另一方面，實時檢測安裝在堆垛機上的開關(guān)信號，通過分析、判斷，發(fā)出不同的運動指令，分別驅(qū)動多個電機9實現(xiàn)堆垛機的動作。借助工控機上無線網(wǎng)卡接入點AP與有源接線器Hub，實現(xiàn)局域網(wǎng)有線、無線的無縫集成，同時可利用系統(tǒng)自帶的終端服務(wù)完全控制遠程計算機。
文檔編號G05D3/20GK101430567SQ20071013535
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者劉全勝, 孫曉艷 申請人:無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院