一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法，適用于車間物料輸送的控制，實(shí)現(xiàn)車間級(jí)物料小車與車間各個(gè)生產(chǎn)單元之間進(jìn)行信息交互。包括小車控制箱、管控平臺(tái)和無(wú)線通信模塊，管控平臺(tái)通過(guò)安裝在其控制柜上的無(wú)線接入端與物料小車之間進(jìn)行無(wú)線通信；管控平臺(tái)與各個(gè)生產(chǎn)單元之間通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)連接，與各個(gè)生產(chǎn)單元進(jìn)行信息交互，并與制造執(zhí)行管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和處理；在物料小車上安裝有無(wú)線通信模塊、小車控制箱和車載顯示屏。步驟包括啟動(dòng)物料小車，建立通信；生產(chǎn)單元與管控平臺(tái)交互，向物料小車發(fā)送物料信息；物料小車行駛；完成成品入庫(kù)任務(wù)，發(fā)出接收成功提示音；在車載顯示屏同步實(shí)時(shí)顯示物料信息。
【專利說(shuō)明】 一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法，適用于車間物料輸送的控制，實(shí)現(xiàn)車間級(jí)物料小車與車間各個(gè)生產(chǎn)單元之間進(jìn)行信息交互。
[0002]【背景技術(shù)】
申請(qǐng)人:單位為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，籌建了物聯(lián)網(wǎng)示范工程項(xiàng)目一智能工廠，建成集生產(chǎn)、教學(xué)、技術(shù)研發(fā)、成果孵化、培訓(xùn)和社會(huì)服務(wù)等功能于一體的基地。
[0003]智能工廠由若干個(gè)生產(chǎn)單元構(gòu)成，每個(gè)生產(chǎn)單元加工不同的生產(chǎn)產(chǎn)品，都存在從立庫(kù)中領(lǐng)取毛坯或成品入庫(kù)問(wèn)題。采用AGV小車(無(wú)人搬運(yùn)車)可以實(shí)現(xiàn)線路上的貨物輸送，但發(fā)貨點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)都需要人工配合裝料和卸料；而采用普通小車在車間送貨隨意性大，存在不能按需送貨和貨物送錯(cuò)、拿錯(cuò)以及漏拿等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法，實(shí)現(xiàn)了車間級(jí)物料小車與車間各個(gè)生產(chǎn)單元之間進(jìn)行信息交互，提高物料小車的利用效率、縮短物料小車的調(diào)度時(shí)間并大大減少貨物送錯(cuò)的概率。
[0005]車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)包括小車控制箱、管控平臺(tái)和無(wú)線通信模塊，管控平臺(tái)通過(guò)安裝在其控制柜上的無(wú)線接入端與物料小車之間進(jìn)行無(wú)線通信；管控平臺(tái)與各個(gè)生產(chǎn)單元之間通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)連接，不僅能夠與各個(gè)生產(chǎn)單元進(jìn)行信息交互而且能夠與制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES系統(tǒng))進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理。
[0006]在物料小車上安裝有無(wú)線通信模塊(即無(wú)線客戶端)、小車控制箱和車載顯示屏，小車控制箱安裝在物料小車車身里，小車控制箱內(nèi)設(shè)有PLC控制器和輸入/輸出模塊，所述的PLC控制器與安裝在小車上的無(wú)線通信模塊通信，以便處理無(wú)線通信信息；所述的車載顯示屏采用人機(jī)界面HMI，實(shí)現(xiàn)了人與車之間的對(duì)話功能；物料小車通過(guò)無(wú)線客戶端和管控平臺(tái)之間進(jìn)行無(wú)線聯(lián)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和共享，無(wú)線客戶端接收到來(lái)自管控平臺(tái)的信息，通過(guò)物料小車PLC處理后，將所述信息顯示在車載顯示屏上，并發(fā)出不同的語(yǔ)音提示信息，小車作業(yè)人員依據(jù)車載顯示屏上的導(dǎo)航信息操作物料小車。
[0007]所述無(wú)線通信模塊采用市售的無(wú)線通信模塊，采用無(wú)線以太網(wǎng)方式進(jìn)行通信。
[0008]所述車載顯示屏顯示通訊情況、接口數(shù)據(jù)、車載數(shù)據(jù)、報(bào)警查詢和維護(hù)界面，操作人員通過(guò)車載顯示屏的顯示界面能夠確認(rèn)物料小車與各個(gè)生產(chǎn)單元通訊是否正常，以判斷物料小車能否正常接收管控平臺(tái)信息；通過(guò)所述顯示界面能進(jìn)行歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢；進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。
[0009]車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)的操控方法，包括如下步驟:
1)打開物料小車啟動(dòng)開關(guān)，物料小車在行走時(shí)將腳下踏板踩住，以便解除制動(dòng)；通過(guò)無(wú)線客戶端接收到來(lái)自管控平臺(tái)的信息，然后顯示在車載顯示屏上，此時(shí)通信建立；
2)生產(chǎn)單元將缺料、成品入庫(kù)信息以及立體倉(cāng)庫(kù)出貨、入庫(kù)信息全部與管控平臺(tái)進(jìn)行交互，由管控平臺(tái)對(duì)物料信息進(jìn)行分析處理后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向物料小車發(fā)送接收到的物料信息；
3)物料小車最終成功接收到來(lái)自各個(gè)生產(chǎn)單元的物料信息后開始行駛；在物料小車行駛中，在車載顯示屏上顯示當(dāng)前貨物信息、開往地點(diǎn)或呼叫單元信息，操作人員根據(jù)所述提示操作物料小車前面操作臺(tái)上的前進(jìn)/后退桿、方向盤完成物料小車的進(jìn)、退以及轉(zhuǎn)彎功倉(cāng)泛;
4)物料小車行駛中路過(guò)的生產(chǎn)單元如有成品入庫(kù)任務(wù)，車載顯示屏有語(yǔ)音提示及畫面提示，操作人員根據(jù)物料小車裝載情況處理此任務(wù)；
5)當(dāng)物料及其相關(guān)信息成功轉(zhuǎn)移到物料小車上時(shí)，車載蜂鳴器將發(fā)出接收成功提示音；并在車載顯示屏上將同步實(shí)時(shí)顯示物料信息。
[0010]在上述步驟中，物料小車在運(yùn)行中遇有問(wèn)題，按下操作臺(tái)上的急停按鈕，從而切斷系統(tǒng)電源。
[0011]在步驟4)中上下料時(shí)，通過(guò)操作物料小車前面操作臺(tái)上的升降桿調(diào)整載貨臺(tái)的高低、方便與出貨輥道或入庫(kù)輥道對(duì)接。
[0012]步驟6)中所述物料信息包含筐號(hào)、物料名稱、物料代碼和當(dāng)前去向等等。
[0013]本發(fā)明一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)及操控方法對(duì)現(xiàn)有物料小車進(jìn)行改造，采用人工駕駛、系統(tǒng)導(dǎo)引的方法，既保證物料小車在廠房?jī)?nèi)行駛時(shí)不會(huì)產(chǎn)生廢氣污染，且噪音小，解決了上、下料問(wèn)題，又能通過(guò)簡(jiǎn)單的操作實(shí)現(xiàn)貨物與管控平臺(tái)進(jìn)行信息核對(duì)、確認(rèn)和對(duì)接，很好地解決了目前車間物流輸送存在的基本問(wèn)題、降低了系統(tǒng)對(duì)運(yùn)輸人員的要求、便于統(tǒng)一調(diào)度。
[0014]具體優(yōu)點(diǎn)如下:
I)管控平臺(tái)作為無(wú)線接入點(diǎn)即AP站點(diǎn)，其無(wú)線信號(hào)覆蓋整個(gè)智能工廠生產(chǎn)車間，使得小車能夠車間內(nèi)無(wú)縫漫游、數(shù)據(jù)交互，節(jié)約調(diào)度響應(yīng)時(shí)間和人力成本。
[0015]2)由于配有聲光及畫面提示，小車操作人員可根據(jù)提示信息，駛向當(dāng)前小車要到達(dá)的目的地去執(zhí)行裝貨、卸貨任務(wù)。
[0016]3)系統(tǒng)帶有防錯(cuò)功能
當(dāng)小車上運(yùn)載的貨物與生產(chǎn)單元請(qǐng)求貨物批號(hào)不一致時(shí)，毛坯輥道線上的停止器關(guān)閉不放行，貨物不能進(jìn)入生產(chǎn)單元。
[0017]4)該小車操作簡(jiǎn)單方便、提示畫面直觀清晰，對(duì)操作人員幾乎無(wú)專業(yè)技術(shù)要求、操作門檻低。
[0018]5)系統(tǒng)集成簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好
可根據(jù)車間建設(shè)情況、擴(kuò)展無(wú)線物料小車的物料運(yùn)輸單元和路徑。
[0019]6)由于物料小車在通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與整個(gè)車間的控制網(wǎng)絡(luò)集成，管理人員可遠(yuǎn)程監(jiān)控小車當(dāng)前運(yùn)輸貨物信息。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖不能用照片，界面因?yàn)椴槐Ｗo(hù)，所以語(yǔ)言描述即可，不用畫圖 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明車間級(jí)物料輸送小車信息傳送結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)包括小車控制箱、管控平臺(tái)和無(wú)線通信模塊，管控平臺(tái)通過(guò)安裝在其控制柜上的無(wú)線接入端與物料小車之間進(jìn)行無(wú)線通信；管控平臺(tái)與各個(gè)生產(chǎn)單元之間通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)連接，不僅能夠與各個(gè)生產(chǎn)單元進(jìn)行信息交互而且能夠與制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES系統(tǒng))進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理。
[0022]在物料小車上安裝有無(wú)線通信模塊(即無(wú)線客戶端)、小車控制箱和車載顯示屏，小車控制箱安裝在物料小車車身里，小車控制箱內(nèi)設(shè)有PLC控制器和輸入/輸出模塊，所述的PLC控制器與安裝在小車上的無(wú)線通信模塊通信，以便處理無(wú)線通信信息；所述的車載顯示屏采用人機(jī)界面HMI，實(shí)現(xiàn)了人與車之間的對(duì)話功能；物料小車通過(guò)無(wú)線客戶端和管控平臺(tái)之間進(jìn)行無(wú)線聯(lián)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和共享，無(wú)線客戶端接收到來(lái)自管控平臺(tái)的信息，通過(guò)物料小車PLC處理后，將所述信息顯示在車載顯示屏上，并發(fā)出不同的語(yǔ)音提示信息，小車作業(yè)人員依據(jù)車載顯示屏上的導(dǎo)航信息操作物料小車。
[0023]所述無(wú)線通信模塊采用市售的無(wú)線通信模塊，采用無(wú)線以太網(wǎng)方式進(jìn)行通信。
[0024]所述車載顯示屏顯示通訊情況、接口數(shù)據(jù)、車載數(shù)據(jù)、報(bào)警查詢和維護(hù)界面，操作人員通過(guò)車載顯示屏的顯示界面能夠確認(rèn)物料小車與各個(gè)生產(chǎn)單元通訊是否正常，以判斷物料小車能否正常接收管控平臺(tái)信息，例如:當(dāng)通訊狀態(tài)矩形方塊為綠色時(shí)，表示物料小車與相應(yīng)生產(chǎn)單元成功建立了通訊連接；當(dāng)通訊狀態(tài)矩形方塊為紅色時(shí)，表示物料小車與相應(yīng)生產(chǎn)單元未成功建立通訊連接，排除故障后，會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)，即切換為綠色。通過(guò)所述顯示界面能進(jìn)行歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢；進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。
[0025]車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)的操控方法，包括如下步驟:
1)打開物料小車啟動(dòng)開關(guān)，物料小車在行走時(shí)將腳下踏板踩住，以便解除制動(dòng)；通過(guò)無(wú)線客戶端接收到來(lái)自管控平臺(tái)的信息，然后顯示在車載顯示屏上，此時(shí)通信建立；
2)生產(chǎn)單元將缺料、成品入庫(kù)信息以及立體倉(cāng)庫(kù)出貨、入庫(kù)信息全部與管控平臺(tái)進(jìn)行交互，由管控平臺(tái)對(duì)物料信息進(jìn)行分析處理后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向物料小車發(fā)送接收到的物料信息；
3)物料小車最終成功接收到來(lái)自各個(gè)生產(chǎn)單元的物料信息后開始行駛；在物料小車行駛中，在車載顯示屏上顯示當(dāng)前貨物信息、開往地點(diǎn)或呼叫單元信息，操作人員根據(jù)所述提示操作物料小車前面操作臺(tái)上的前進(jìn)/后退桿、方向盤完成物料小車的進(jìn)、退以及轉(zhuǎn)彎功倉(cāng)泛;
4)物料小車行駛中路過(guò)的生產(chǎn)單元如有成品入庫(kù)任務(wù)，車載顯示屏有語(yǔ)音提示及畫面提示，操作人員根據(jù)物料小車裝載情況處理此任務(wù)；
5)當(dāng)物料及其相關(guān)信息成功轉(zhuǎn)移到物料小車上時(shí)，車載蜂鳴器將發(fā)出接收成功提示音；并在車載顯示屏上將同步實(shí)時(shí)顯示物料信息。
[0026]在上述步驟中，物料小車在運(yùn)行中遇有問(wèn)題，按下操作臺(tái)上的急停按鈕，從而切斷系統(tǒng)電源。
[0027]在步驟4)中上下料時(shí)，通過(guò)操作物料小車前面操作臺(tái)上的升降桿調(diào)整載貨臺(tái)的高低、方便與出貨輥道或入庫(kù)輥道對(duì)接。[0028]步驟6)中所述物料信息包含筐號(hào)、物料名稱、物料代碼和當(dāng)前去向等等。
[0029]圖1中EC站點(diǎn)表示安裝在物料小車上的無(wú)線客戶端；AP站點(diǎn)表示管控平臺(tái)作為無(wú)線接入點(diǎn)，其無(wú)線信號(hào)覆蓋整個(gè)生產(chǎn)車間。
[0030]管控平臺(tái)作為無(wú)線接入點(diǎn)即AP主站，其無(wú)線信號(hào)可以覆蓋整個(gè)生產(chǎn)車間，使得物料小車能夠在車間內(nèi)無(wú)縫漫游，與管控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互與共享；在物料小車的車身上裝有小車控制箱和無(wú)線客戶端，通過(guò)無(wú)線客戶端接收到來(lái)自AP主站的信息，然后顯示在車載顯示屏，實(shí)現(xiàn)了人與車之間的對(duì)話，并發(fā)出不同的語(yǔ)音提示信息，小車作業(yè)人員依據(jù)車載顯示屏上的導(dǎo)航信息操作物料小車。
[0031]通信建立后，生產(chǎn)單元將缺料、成品入庫(kù)信息以及立體倉(cāng)庫(kù)出貨、入庫(kù)信息全部與管控平臺(tái)進(jìn)行交互，由管控平臺(tái)對(duì)物料信息進(jìn)行分析處理后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向物料小車發(fā)送接收到的物料信息，物料小車最終成功接收到來(lái)自各個(gè)生產(chǎn)單元的物料信息后，駛向目的地；當(dāng)物料及其相關(guān)信息成功轉(zhuǎn)移到物料小車上時(shí)，車載蜂鳴器將發(fā)出接收成功提示音，按此流程繼續(xù)轉(zhuǎn)載第二框、第三框……的物料。
[0032]車載顯示屏能顯示哪個(gè)單元在呼叫用車、是缺料還是出貨等信息，操作人員可以根據(jù)車載顯示屏的信息，例如蜂鳴器聲音、HMI界面來(lái)判斷當(dāng)前是否有用車呼叫、當(dāng)前去向等。 [0033]當(dāng)物料轉(zhuǎn)載完畢后，車載顯示屏將同步實(shí)時(shí)顯示物料信息，包含筐號(hào)、物料名稱、物料代碼、當(dāng)前去向等等。
【權(quán)利要求】
1.一種車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)，其特征在于:包括小車控制箱、管控平臺(tái)和無(wú)線通信模塊，管控平臺(tái)通過(guò)安裝在其控制柜上的無(wú)線接入端與物料小車之間進(jìn)行無(wú)線通信；管控平臺(tái)與各個(gè)生產(chǎn)單元之間通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)連接，與各個(gè)生產(chǎn)單元進(jìn)行信息交互，并與制造執(zhí)行管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和處理； 在物料小車上安裝有無(wú)線通信模塊、小車控制箱和車載顯示屏，小車控制箱安裝在物料小車車身里，小車控制箱內(nèi)設(shè)有PLC控制器和輸入/輸出模塊，所述的PLC控制器與安裝在小車上的無(wú)線通信模塊通信，以便處理無(wú)線通信信息；所述的車載顯示屏采用人機(jī)界面HMI，實(shí)現(xiàn)了人與車之間的對(duì)話功能；物料小車通過(guò)無(wú)線客戶端和管控平臺(tái)之間進(jìn)行無(wú)線聯(lián)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和共享，無(wú)線客戶端接收到來(lái)自管控平臺(tái)的信息，通過(guò)物料小車PLC處理后，將所述信息顯示在車載顯示屏上，并發(fā)出不同的語(yǔ)音提示信息，小車作業(yè)人員依據(jù)車載顯示屏上的導(dǎo)航信息操作物料小車。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線通信模塊采用無(wú)線以太網(wǎng)方式進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述車載顯示屏顯示通訊情況、接口數(shù)據(jù)、車載數(shù)據(jù)、報(bào)警查詢和維護(hù)界面，操作人員通過(guò)車載顯示屏的顯示界面能夠確認(rèn)物料小車與各個(gè)生產(chǎn)單元通訊是否正常，以判斷物料小車能否正常接收管控平臺(tái)信息；通過(guò)所述顯示界面進(jìn)行歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。
4.權(quán)利要求1所述的車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)的操控方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)打開物料小車啟動(dòng)開關(guān)，物料小車在行走時(shí)將腳下踏板踩住，以便解除制動(dòng)；通過(guò)無(wú)線客戶端接收到來(lái)自管控平臺(tái)的信息，然后顯示在車載顯示屏上，此時(shí)通信建立； 2)生產(chǎn)單元將缺料、成品入庫(kù)信息以及立體倉(cāng)庫(kù)出貨、入庫(kù)信息全部與管控平臺(tái)進(jìn)行交互，由管控平臺(tái)對(duì)物料信息進(jìn)行分析處理后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向物料小車發(fā)送接收到的物料信息； 3)物料小車最終成功接收到來(lái)自各個(gè)生產(chǎn)單元的物料信息后開始行駛；在物料小車行駛中，在車載顯示屏上顯示當(dāng)前貨物信息、開往地點(diǎn)或呼叫單元信息，操作人員根據(jù)所述提示操作物料小車前面操作臺(tái)上的前進(jìn)/后退桿、方向盤完成物料小車的進(jìn)、退以及轉(zhuǎn)彎功倉(cāng)泛; 4)物料小車行駛中路過(guò)的生產(chǎn)單元如有成品入庫(kù)任務(wù)，車載顯示屏有語(yǔ)音提示及畫面提示，操作人員根據(jù)物料小車裝載情況處理此任務(wù)； 5)當(dāng)物料及其相關(guān)信息成功轉(zhuǎn)移到物料小車上時(shí)，車載蜂鳴器將發(fā)出接收成功提示音；并在車載顯示屏上將同步實(shí)時(shí)顯示物料信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)的操控方法，其特征在于:在步驟4)中上下料時(shí)，通過(guò)操作物料小車前面操作臺(tái)上的升降桿調(diào)整載貨臺(tái)的高低、方便與出貨輥道或入庫(kù)輥道對(duì)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)的操控方法，其特征在于:在上述步驟中，物料小車在運(yùn)行中遇有問(wèn)題，按下操作臺(tái)上的急停按鈕，從而切斷系統(tǒng)電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車間級(jí)物料輸送小車控制系統(tǒng)的操控方法，其特征在于:所述步驟6)中所述物料信息包含筐號(hào)、物料名稱、物料代碼和當(dāng)前去向。
【文檔編號(hào)】B65G43/00GK103771106SQ201410059491
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】郭瓊, 錢曉忠, 姚曉寧, 李成春 申請(qǐng)人:無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院