一種橋式行車裝置及其避讓行走方法與流程

本發明涉及行車技術領域，具體涉及一種橋式行車裝置及其避讓行走方法。

背景技術：

當前，全自動物流倉儲橋式行車在市場上越來越常見，是現代工業領域比較常用的起重設備，是實現自動化無人操作起吊貨物的最佳設備。自動化橋式行車具有結構設計合理，外形美觀，結實耐磨，性能穩定，安全可靠等優點，它可以用在室內外的工礦企業、工廠、鋼鐵、化工、倉庫、車間、料場、冶金、鋼廠、碼頭、鐵路交通、港口裝卸、物流周轉等領域，是很多企業進行工業生產中必不可少的起重工具。但是，全自動物流倉儲行車的控制很簡單，沒有系統性的規劃，為了避讓貨物等的障礙物，運行時起升機構把貨物吊裝到最高點時，行車的大車和小車才開始運行。這種運行的方式是依據傳統經驗制定的，雖然安全可靠，但沒有合理的理論推導機制。因此，這種運行方式存在以下不足：(1)可執行度不高，倉庫中的貨物對吊裝行走路徑的影響考慮不充分；(2)行走的路徑不一定是最優路徑，沒有對路徑規劃進行最優搜索，效率低。cn201320535397.5公開了一種帶監控系統的橋式行車，與移動小車連接的操作室外頂面和移動小車上均設置有攝像頭，攝像頭拍攝到的畫面傳輸給監控主機并在顯示器上顯示，在一定程度上解決了行車作業存在盲區的難題，起到一定的避讓效果。然而，該方案過于機械化，依賴操作員的觀察及控制，自動化程度不高，且不能精準、安全、有效地避讓障礙物。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明的目的之一是提供一種橋式行車裝置，解決橋式行車在移動的過程中速度慢，效率低的問題，利用避讓行走控制系統所規劃的路線操作，使行車能避讓貨物等障礙物，能夠快速，安全，精準地裝卸貨物。

為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案如下：

一種橋式行車裝置，包括橋架結構、橋架運行機構和起重小車，其特征在于，所述橋式行車裝置還包括避讓行走控制系統，所述避讓行走控制系統包括物流倉儲調度單元、plc控制器和絕對值編碼器；

所述絕對值編碼器用于檢測起重小車的絕對值位置，并將所述絕對值位置發送給所述plc控制器；所述物流倉儲調度單元用于規劃所述起重小車的行走路線，并將規劃好的行走路線發送給所述plc控制器；所述plc控制器指揮所述起重小車按規劃好的行走路線運行，從而避開障礙物。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括超聲波防撞裝置，當所述超聲波防撞裝置檢測到所述起重小車與障礙物的距離小于極限距離時，所述plc控制器將啟動停車程序。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括電機變頻器，分別是x軸電機變頻器、y軸電機變頻器和z軸電機變頻器，所述絕對值編碼器檢測到的起重小車的所述絕對值位置反饋至所述電機變頻器，從而實現對所述起重小車的精確控制。

優選地，所述物流倉儲調度單元為一工控機，所述工控機通過標準串口或以太網與所述plc控制器之間進行雙向通訊。

優選地，所述工控機根據輸入的貨物信息來規劃所述行走路線，所述貨物信息至少包括貨物尺寸大小、高度和貨物出庫與入庫的位置坐標和堆高的層數。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括觸摸屏，所述觸摸屏可用于向所述工控機輸入所述貨物信息。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括報警模塊，當所述超聲波防撞裝置檢測到所述起重小車與障礙物的距離小于極限距離時，所述報警模塊將會發出報警信號。所述極限距離可根據實際需要進行設定。

本發明的目的之二是提供一種橋式行車裝置的避讓行走方法，所述橋式行車裝置包括起重小車和避讓行走控制系統，所述避讓行走方法包括以下步驟：

(1)擬調動貨物參數初始化，將擬調動貨物的貨物信息輸入到所述避讓行走控制系統中的物流倉儲調度單元，所述貨物信息至少包括貨物尺寸大小、高度和貨物出庫與入庫的位置坐標和堆高的層數；

(2)根據步驟(1)中的所述貨物信息，所述物流倉儲調度單元根據倉庫內各區域現有貨物的位置、大小和高度信息規劃所述起重小車的行走路線；

(3)所述物流倉儲調度單元將規劃好的行走路線發送給所述避讓行走控制系統中的plc控制器；所述避讓行走控制系統中的絕對值編碼器用于檢測起重小車的絕對值位置，并將所述絕對值位置發送給所述plc控制器；

(4)所述plc控制器指揮所述起重小車按規劃好的行走路線運行，從而避開障礙物。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括超聲波防撞裝置，當所述超聲波防撞裝置檢測到所述起重小車與障礙物的距離小于極限距離時，所述plc控制器將啟動停車程序。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括電機變頻器，分別是x軸電機變頻器、y軸電機變頻器和z軸電機變頻器，所述絕對值編碼器檢測到的起重小車的所述絕對值位置反饋至所述電機變頻器，從而實現對所述起重小車的精確控制。

相對于現有技術，本發明取得了有益的技術效果：本發明通過避讓行走控制系統記錄運行情況的數據，根據現場情況規劃行車的運行路線，并存儲在數據庫中，行車自動運行時，根據起止位置自動選擇運行路徑，使行車能開障礙物，能夠快速，安全，準確地進行貨物的吊裝運行。

附圖說明

圖1為本發明公開的橋式行車裝置構成示意圖。

圖2為本發明公開的橋式行車裝置運行過程示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明，但本發明要求保護的范圍并不局限于下述具體實施例。

實施例1

參考圖1-2，本實施例公開了一種橋式行車裝置，包括橋架結構15、橋架運行機構和起重小車16，所述橋式行車裝置還包括避讓行走控制系統，所述避讓行走控制系統包括物流倉儲調度單元5、plc控制器1和絕對值編碼器(10,12,14)；所述絕對值編碼器(10,12,14)用于檢測起重小車16的絕對值位置，并將所述絕對值位置發送給所述plc控制器1；所述物流倉儲調度單元5用于規劃所述起重小車16的行走路線，并將規劃好的行走路線發送給所述plc控制器；所述plc控制器1指揮所述起重小車16按規劃好的行走路線運行，從而避開障礙物。所述物流倉儲調度單元5是整個系統的核心，用來控制全自動物流倉儲橋式行車出入庫，記錄貨物裝卸的情況，每個倉庫的工位貨物的數量，指揮行車的行走方式，是否合理，安全，可靠。所述plc控制器1接收來自所述物流倉儲調度單元5的指令，用來控制行車的運行，采集行車運行的數據。

優選地，所述物流倉儲調度單元5為一工控機，所述工控機通過標準串口或以太網與所述plc控制器1之間進行雙向通訊。所述工控機的作用是收集和記錄倉庫出入庫的信息，可包括擬調動貨物的種類、尺寸大小、貨物在在倉庫的位置(坐標點和層數)等。所述工控機根據輸入的貨物信息來規劃所述行走路線，所述貨物信息至少包括貨物尺寸大小、高度和貨物出庫與入庫的位置坐標和堆高的層數。

實施例2

該實施例僅描述與上述實施例的不同之處，其余技術特征與上述實施例相同。優選地，所述避讓行走控制系統還包括超聲波防撞裝置4，當所述超聲波防撞裝置4檢測到所述起重小車與障礙物的距離小于極限距離時，所述plc控制器1將啟動停車程序。上述極限距離可由技術人員根據實際需要進行相應設定或調整。所述的超聲波防撞裝置4，是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射后遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。所述超聲波防撞裝置4的作用是檢測行車吊裝的貨物與已入庫的貨物或障礙物的距離，起到安全檢測的作用。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括電機變頻器，分別是x軸電機變頻器6、y軸電機變頻器7和z軸電機變頻器8，所述絕對值編碼器(10,12,14)檢測到的起重小車16的所述絕對值位置反饋至所述電機變頻器，從而實現對所述起重小車16的精確控制。

實施例3

該實施例僅描述與上述實施例的不同之處，其余技術特征與上述實施例相同。優選地，所述避讓行走控制系統還包括觸摸屏3，所述觸摸屏3可用于向所述工控機輸入所述貨物信息。優選地，所述避讓行走控制系統還包括報警模塊，當所述超聲波防撞裝置4檢測到所述起重小車16與障礙物的距離小于極限距離時，所述報警模塊將會發出報警信號。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括操作手柄2和激光測距儀。

實施例4

該實施例僅描述與上述實施例的不同之處，其余技術特征與上述實施例相同。本實施例公開了一種橋式行車裝置的避讓行走方法，所述橋式行車裝置包括起重小車16和避讓行走控制系統，所述避讓行走方法包括以下步驟：

(1)擬調動貨物參數初始化，將擬調動貨物的貨物信息輸入到所述避讓行走控制系統中的物流倉儲調度單元5，所述貨物信息至少包括貨物尺寸大小、高度和貨物出庫與入庫的位置坐標和堆高的層數；

(2)根據步驟(1)中的所述貨物信息，所述物流倉儲調度單元5根據倉庫內各區域現有貨物的位置、大小和高度信息規劃所述起重小車的行走路線；

(3)所述物流倉儲調度單元5將規劃好的行走路線發送給所述避讓行走控制系統中的plc控制器1；所述避讓行走控制系統中的絕對值編碼器(10,12,14)用于檢測起重小車16的絕對值位置，并將所述絕對值位置發送給所述plc控制器1；

(4)所述plc控制器1指揮所述起重小車16按規劃好的行走路線運行，從而避開障礙物。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括超聲波防撞裝置4，當所述超聲波防撞裝置4檢測到所述起重小車16與障礙物的距離小于極限距離時，所述plc控制器1將啟動停車程序。

優選地，所述避讓行走控制系統還包括電機變頻器，分別是x軸電機變頻器6、y軸電機變頻器7和z軸電機變頻器8，所述絕對值編碼器(10,12,14)檢測到的起重小車16的所述絕對值位置反饋至所述電機變頻器，從而實現對所述起重小車16的精確控制。

參見圖2，本實施例展示了所述避讓行走過程的示意圖，擬調動貨物為400，其初始位置為100，目標位置為300，倉庫內現有貨物(即障礙物)為500，則所述避讓行走控制系統可規劃最優的行走路線200，精準、快速地避開現有貨物500，而不必先控制所述起重小車16將貨物400吊到最高點再運行，大大提高了工作效率、又節約了電能消耗。

根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對發明構成任何限制。