一種采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及堆棧機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]堆棧機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的核心設(shè)備，通過(guò)在立體倉(cāng)庫(kù)中做X、Y、Z方向的三維運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)取送貨物的功能。主要分為單立柱堆垛機(jī)和雙立柱堆垛機(jī)，由行走、提升和貨叉三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成作業(yè)要求。
[0003]現(xiàn)有的潔凈堆棧機(jī)位置控制系統(tǒng)是半閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)堆棧機(jī)較重量較輕時(shí)，暴露出如下缺點(diǎn):由于車輪會(huì)與軌道之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，由于打滑是隨機(jī)發(fā)生的，造成堆棧機(jī)位置控制系統(tǒng)控制精度無(wú)法預(yù)測(cè)，會(huì)出現(xiàn)堆棧機(jī)X、Z軸欠定位現(xiàn)象，輕則堆棧機(jī)報(bào)警停車，重則發(fā)生存儲(chǔ)碰撞，撞壞存儲(chǔ)貨物。
[0004]另外，現(xiàn)有的潔凈堆棧機(jī)板卡間通信多采用CAN總線連接在一起，通訊速率最高只有40M/lMbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個(gè)，接插件、線纜不常見，沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)格。潔凈堆棧機(jī)是AMHS (自動(dòng)物料搬運(yùn)系統(tǒng))的中樞環(huán)節(jié)，堆棧機(jī)運(yùn)行的快慢直接關(guān)系到AMHS系統(tǒng)的節(jié)拍，從AMHS系統(tǒng)來(lái)講，要求堆棧機(jī)的搬運(yùn)速度盡可能的快，這就要求板卡間通信速率盡可能的高，如果板卡間同信速率無(wú)法滿足堆棧機(jī)高速運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)交互速率，就會(huì)造成系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，輕則造成定位不準(zhǔn)確，重則造成堆棧機(jī)無(wú)法停止，超程碰撞。潔凈STOCKER (即潔凈堆棧機(jī))中有成百上千個(gè)貨位，每個(gè)貨位有3個(gè)檢測(cè)FOUP (晶圓傳送盒)是否正確放置的傳感器，這些傳感器最終要通過(guò)總線連接在一起，除了這些傳感器以外，還有堆棧機(jī)多個(gè)限位傳感器，控制柜的若干個(gè)板卡，手動(dòng)、自動(dòng)載入口的氣缸，安全門，光幕燈這些信號(hào)的匯總都需要CAN節(jié)點(diǎn)，在實(shí)際使用中CAN總線節(jié)點(diǎn)數(shù)量捉襟見肘，往往剛剛滿足需求，沒(méi)有再給未來(lái)的系統(tǒng)擴(kuò)充留有余量。潔凈STOCKER中由于需要集中成百上千個(gè)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)分布的非常廣泛，需要大量的接插件與總線線纜，這些CAN線由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只能自己用屏蔽雙絞線纜制作，接插件的規(guī)格也沒(méi)有定論，接插件往往五花八門，這中沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的布線給工廠的后期保養(yǎng)造成了很大的困難，這些非標(biāo)的線纜、接插件工廠往往沒(méi)有庫(kù)存，需要從線纜、接插件廠家定制，不僅給保養(yǎng)工作增添了成本與負(fù)擔(dān)，還有可能因?yàn)榈却€纜與接插件耽誤整個(gè)AMHS系統(tǒng)的運(yùn)行，這給高成本建廠和更新迅速的半導(dǎo)體工廠來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是致命的。
[0005]有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)的潔凈堆棧機(jī)由于打滑是隨機(jī)發(fā)生的，造成堆棧機(jī)位置控制系統(tǒng)控制精度無(wú)法預(yù)測(cè)的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，包括:主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)；
[0009]其中，所述主控系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一光通信模塊、主控制器、遠(yuǎn)程輸入輸出裝置、傳感器和外設(shè)裝置；所述第一光通信模塊連接主控制器，所述主控制器通過(guò)遠(yuǎn)程輸入輸出裝置連接傳感器和外設(shè)裝置；
[0010]所述執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第二光通信模塊、示教盒、機(jī)器人控制器、若干個(gè)位控板、行走軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、提升軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、貨叉軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、行走軸磁柵和提升軸磁柵；所述第二光通信模塊、示教盒分別與機(jī)器人控制器連接；所述機(jī)器人控制器通過(guò)若干個(gè)位控板連接所述行走軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、提升軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、貨叉軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述行走軸磁柵、提升軸磁柵分別連接機(jī)器人控制器；
[0011 ] 所述第一光通信模塊與第二光通信模塊之間進(jìn)行光通信。
[0012]所述的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，所述主控制器包括一 MCS單片機(jī)和與所述MCS單片機(jī)相連的PC ;其中，所述PC進(jìn)一步包括一觸摸屏；所述外設(shè)裝置包括燈及按鈕。
[0013]所述的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，所述主控制器通過(guò)RS232端口連接第一光通信模塊；主控制器通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接所述遠(yuǎn)程輸入輸出裝置。
[0014]所述的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，所述位控板的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，其包括第一位控板和第二位控板；所述第一位控板分別連接行走軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和提升軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述第二位控板分別連接提升軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和貨叉軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0015]所述的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，所述第一位控板、第二位控板與機(jī)器人控制器的連接采用EtherCAT接口。
[0016]所述的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，所述行走軸磁柵、提升軸磁柵與機(jī)器人控制器的連接采用EtherCAT接口。
[0017]所述的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，其中，所述第二光通信模塊與機(jī)器人控制器的連接通過(guò)RS232端口連接。
[0018]有益效果:本發(fā)明提供的一種采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)，易于擴(kuò)展，如機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)等。另外，通過(guò)雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)潔凈堆棧機(jī)的高速運(yùn)行，且減小位置超調(diào)。其中，內(nèi)位置環(huán)的存在降低了對(duì)外位置環(huán)的控制周期要求。另外，由于有外部磁柵定位的存在，消除了累計(jì)誤差，避免了繁瑣的定期示教作業(yè)，具有很好的市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)的較佳實(shí)施例的示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)的較佳實(shí)施例中行走、提升軸的控制框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明的采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)的較佳實(shí)施例的示意圖。如圖所示，所述采用雙位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆棧機(jī)包括:主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)(圖中未示出)；其中，所述主控系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一光通信模塊、主控制器、遠(yuǎn)程輸入輸出裝置(圖中用遠(yuǎn)程1表示)、傳感器和外設(shè)裝置；所述第一光通信模塊連接主控制器，所述主控制器通過(guò)遠(yuǎn)程輸入輸出裝置連接傳感器和外設(shè)裝置；所述執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第二光通信模塊、示教盒、機(jī)器人控制器(圖中用RC表示)、若干個(gè)位控板、行走軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、提升軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、貨叉軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、行走軸磁柵和提升軸磁柵；所述第二光通信模塊、示教盒分別與機(jī)器人控制器連接；所述機(jī)器人控制器通過(guò)若干個(gè)位控板連接所述行走軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、提升軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、貨叉軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述行走軸磁柵、提升軸磁柵分別連接機(jī)器人控制器；所述第一光通信模塊與第二光通信模塊之間進(jìn)行光通信。
[0023]所述主控系統(tǒng)用于接收用戶的輸入指令，同時(shí)根據(jù)傳感器輸入的信號(hào)來(lái)控制執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作。所述第一光通信模塊與第二光通信模塊將主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)連接起來(lái)(通過(guò)光通信連接)。在本實(shí)施例中，所述主控制器包括一 MCS單片機(jī)和與所述MCS單片機(jī)相連的PC (圖中用MCS PC表示)；其中，所述PC進(jìn)一步連接一觸摸屏；所述外設(shè)裝置包括燈及按鈕。另外，所述主控制器通過(guò)RS232端口連接第一光通信模塊；主控制器通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接所述遠(yuǎn)程輸入輸出裝置。RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備)通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3?7kQ。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。
[0024]所述執(zhí)行系統(tǒng)是發(fā)明的關(guān)鍵，一般來(lái)說(shuō)，潔凈堆棧機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中由于驅(qū)動(dòng)輪與軌道間會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象，如果靠電機(jī)的位置閉環(huán)實(shí)現(xiàn)定位，就變成了一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)。而本發(fā)明則增加兩個(gè)外部磁柵