本發(fā)明涉及堆垛機控制方法領(lǐng)域，特別涉及堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)在堆垛機定位模式大多采用激光測距儀或者條碼作為位置反饋，增量編碼器作為速度測量反饋配合驅(qū)動器執(zhí)行電機運行，由變頻器執(zhí)行定位功能，一旦激光測距儀或者條碼反饋數(shù)據(jù)錯誤，變頻器報故障并停止運行。對于新能源生產(chǎn)線有發(fā)生火災(zāi)的可能，當(dāng)堆垛機巷道內(nèi)產(chǎn)生煙霧時激光測距儀或條碼被遮擋，此時堆垛機定位系統(tǒng)故障無法行走，無法應(yīng)對緊急情況進行特殊處理。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)激光測距儀和增量編碼器自由切換定位控制的堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法，包括安裝在堆垛機上的用于檢測堆垛機到巷道端頭距離的激光測距儀和用于對當(dāng)前位置進行定位的增量編碼器；

3、當(dāng)正常模式下，激光測距儀檢測當(dāng)前堆垛機到巷道端頭距離，堆垛機在巷道內(nèi)運行直至根據(jù)激光測距儀的反饋運動至巷道端頭；

4、當(dāng)激光測距儀出現(xiàn)故障時，切換使用增量編碼器，具體方法如下：

5、s100：通過增量編碼器得到當(dāng)前位置值pos；

6、s200：獲得目標距離差l，所述l＝b-pos，b為事先設(shè)定的目標距離；

7、s300：通過速度曲線計算模塊通過對堆垛機的平滑調(diào)速，使得堆垛機運動至目標位置。

8、進一步的是：步驟s100中，通過增量編碼器得到當(dāng)前位置值pos，具體方法為：

9、s101：計算當(dāng)前執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)數(shù)r＝((encordx/y)/z)/ratio；

10、s102:計算當(dāng)前位置值pos＝r*(п*d)；

11、其中，encordx為增量編碼器數(shù)值，y為增量編碼器分辨率，z為增量編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，ratio為電機和執(zhí)行機構(gòu)的減速比，d為電機執(zhí)行機構(gòu)的直徑，п為圓周率。

12、進一步的是：步驟s100中，通過速度曲線計算模塊通過對堆垛機的平滑調(diào)速，使得堆垛機運動至目標位置，所述速度曲線計算模塊的計算方式為：

13、s301：設(shè)定vmax為最大速度，vmin為滑行速度，加速時間和減速時間均為t，t＝3～5s，s曲線加速度a＝(vmax/t)*(2/π)，加速距離＝減速距離＝1/2*a*t2，滑行距離＝kx*vmax，其中kx為滑行距離系數(shù)，kx＝0.2～0.5s；

14、s302：執(zhí)行判定：總行程l>＝加速距離+減速距離+滑行距離，當(dāng)不滿足上述條件時，vmax減小，每次減少10(mm/s)，循環(huán)執(zhí)行直至滿足條件，得到vmax；

15、s303：獲得分段執(zhí)行速度，具體為：

16、加速段速度＝((1-cos(t/t*π))*π/4)2*vmax；

17、勻速段速度＝vmax；

18、減速段速度＝((1-cos(t/t*π))*π/4)2*vmax；

19、滑行段＝vmin，到達定位位置停止輸出；

20、其中，加速段和減速段以1ms為單位進行時間計數(shù)，當(dāng)前運行時間t，t范圍0～t*1000。

21、進一步的是：堆垛機啟動時，對增量編碼器進行編碼器回零點操作。

22、本發(fā)明還公開了堆垛機激光測距和編碼器定位切換系統(tǒng)，包括堆垛機本體，所述堆垛機本體上安裝有用于檢測堆垛機到巷道端頭距離的激光測距儀和用于對當(dāng)前位置進行定位的增量編碼器，所述堆垛機本體上還安裝有用于驅(qū)動堆垛機運動的電機和減速機，還包括變頻器和plc模塊，所述plc模塊與變頻器連接，所述變頻器與激光測距儀、增量編碼器和電機連接，所述plc模塊中存儲有如上述所述的堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法。

23、本發(fā)明的有益效果是：本方法實現(xiàn)了堆垛機的激光測距儀和增量編碼器自由切換定位控制，能夠達到巷道起火或煙霧狀態(tài)下的消防任務(wù)執(zhí)行，并節(jié)省了增加硬件和更換控制器的成本，同時本方法中由plc計算定位距離和運行速度，由plc控制變頻器的速度變化實現(xiàn)定位，速度控制由自主編寫的“速度曲線計算”功能塊實現(xiàn)，該根據(jù)電機特性和目標距離差進行平滑調(diào)速。

技術(shù)特征：

1.堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法，其特征在于：包括安裝在堆垛機上的用于檢測堆垛機到巷道端頭距離的激光測距儀和用于對當(dāng)前位置進行定位的增量編碼器；

2.如權(quán)利要求1所述的堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法，特征在于：步驟s100中，通過增量編碼器得到當(dāng)前位置值pos，具體方法為：

3.如權(quán)利要求1所述的堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法，特征在于：步驟s100中，通過速度曲線計算模塊通過對堆垛機的平滑調(diào)速，使得堆垛機運動至目標位置，所述速度曲線計算模塊的計算方式為：

4.如權(quán)利要求1所述的堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法，特征在于：堆垛機啟動時，對增量編碼器進行編碼器回零點操作。

5.堆垛機激光測距和編碼器定位切換系統(tǒng)，其特征在于：包括堆垛機本體，所述堆垛機本體上安裝有用于檢測堆垛機到巷道端頭距離的激光測距儀和用于對當(dāng)前位置進行定位的增量編碼器，所述堆垛機本體上還安裝有用于驅(qū)動堆垛機運動的電機和減速機，還包括變頻器和plc模塊，所述plc模塊與變頻器連接，所述變頻器與激光測距儀、增量編碼器和電機連接，所述plc模塊中存儲有如權(quán)利要求1至4中所述的堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了堆垛機激光測距和編碼器定位切換方法和系統(tǒng)，當(dāng)正常模式下，激光測距儀檢測當(dāng)前堆垛機到巷道端頭距離，堆垛機在巷道內(nèi)運行直至根據(jù)激光測距儀的反饋運動至巷道端頭；當(dāng)激光測距儀出現(xiàn)故障時，切換使用增量編碼器，具體方法如下：S100：通過增量編碼器得到當(dāng)前位置值Pos；S200：獲得目標距離差L，所述L＝B?Pos，B為事先設(shè)定的目標距離；S300：通過速度曲線計算模塊通過對堆垛機的平滑調(diào)速，使得堆垛機運動至目標位置，本方法實現(xiàn)了堆垛機的激光測距儀和增量編碼器自由切換定位控制，能夠達到巷道起火或煙霧狀態(tài)下的消防任務(wù)執(zhí)行，并節(jié)省了增加硬件和更換控制器的成本。

技術(shù)研發(fā)人員：楊浩,徐家興
受保護的技術(shù)使用者：太倉同晟工業(yè)自動化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10