[發明專利]一種采用雙位置閉環控制系統的堆棧機

在審

• 申請號: 201310576831.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104635563A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 劉世昌;鄒風山;陳睿;陳廷輝;徐方;褚明杰
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及堆棧機技術領域，尤其涉及一種采用雙位置閉環控制系統的堆棧機。

背景技術

堆棧機是自動化立體倉庫的核心設備，通過在立體倉庫中做X、Y、Z方向的三維運動以實現取送貨物的功能。主要分為單立柱堆垛機和雙立柱堆垛機，由行走、提升和貨叉三個驅動機構完成作業要求。

現有的潔凈堆棧機位置控制系統是半閉環控制系統，當堆棧機較重量較輕時，暴露出如下缺點：由于車輪會與軌道之間出現打滑現象，由于打滑是隨機發生的，造成堆棧機位置控制系統控制精度無法預測，會出現堆棧機X﹑Z軸欠定位現象，輕則堆棧機報警停車，重則發生存儲碰撞，撞壞存儲貨物。

另外，現有的潔凈堆棧機板卡間通信多采用CAN總線連接在一起，通訊速率最高只有40M/1Mbp/s，網絡節點數實際可達110個，接插件﹑線纜不常見，沒有形成統一的規格。潔凈堆棧機是AMHS（自動物料搬運系統）的中樞環節，堆棧機運行的快慢直接關系到AMHS系統的節拍，從AMHS系統來講，要求堆棧機的搬運速度盡可能的快，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法滿足堆棧機高速運動的數據交互速率，就會造成系統工作不穩定，輕則造成定位不準確，重則造成堆棧機無法停止，超程碰撞。潔凈STOCKER（即潔凈堆棧機）中有成百上千個貨位，每個貨位有3個檢測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總線連接在一起，除了這些傳感器以外，還有堆棧機多個限位傳感器，控制柜的若干個板卡，手動﹑自動載入口的氣缸，安全門，光幕燈這些信號的匯總都需要CAN節點，在實際使用中CAN總線節點數量捉襟見肘，往往剛剛滿足需求，沒有再給未來的系統擴充留有余量。潔凈STOCKER中由于需要集中成百上千個節點，這些節點分布的非常廣泛，需要大量的接插件與總線線纜，這些CAN線由于沒有統一的標準，只能自己用屏蔽雙絞線纜制作，接插件的規格也沒有定論，接插件往往五花八門，這中沒有統一標準的布線給工廠的后期保養造成了很大的困難，這些非標的線纜﹑接插件工廠往往沒有庫存，需要從線纜﹑接插件廠家定制，不僅給保養工作增添了成本與負擔，還有可能因為等待線纜與接插件耽誤整個AMHS系統的運行，這給高成本建廠和更新迅速的半導體工廠來說，無疑是致命的。

有鑒于此，現有技術有待改進和提高。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明目的在于提供一種采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，以解決現有技術的采用半閉環控制系統的潔凈堆棧機由于打滑是隨機發生的，造成堆棧機位置控制系統控制精度無法預測的問題。

本發明的技術方案如下：

一種采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，其中，包括：主控系統和執行系統；

其中，所述主控系統進一步包括：第一光通信模塊、主控制器、遠程輸入輸出裝置、傳感器和外設裝置；所述第一光通信模塊連接主控制器，所述主控制器通過遠程輸入輸出裝置連接傳感器和外設裝置；

所述執行系統進一步包括：第二光通信模塊、示教盒、機器人控制器、若干個位控板、行走軸電機驅動器、提升軸電機驅動器、貨叉軸電機驅動器、旋轉軸電機驅動器、行走軸磁柵和提升軸磁柵；所述第二光通信模塊、示教盒分別與機器人控制器連接；所述機器人控制器通過若干個位控板連接所述行走軸電機驅動器、提升軸電機驅動器、貨叉軸電機驅動器和旋轉軸電機驅動器；所述行走軸磁柵、提升軸磁柵分別連接機器人控制器；

所述第一光通信模塊與第二光通信模塊之間進行光通信。

所述的采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，其中，所述主控制器包括一MCS單片機和與所述MCS單片機相連的PC；其中，所述PC進一步包括一觸摸屏；所述外設裝置包括燈及按鈕。

所述的采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，其中，所述主控制器通過RS232端口連接第一光通信模塊；主控制器通過工業以太網連接所述遠程輸入輸出裝置。

所述的采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，其中，所述位控板的個數為兩個，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驅動器和提升軸電機驅動器，所述第二位控板分別連接提升軸電機驅動器和貨叉軸電機驅動器。

所述的采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，其中，所述第一位控板、第二位控板與機器人控制器的連接采用EtherCAT接口。

所述的采用雙位置閉環控制系統的堆棧機，其中，所述行走軸磁柵、提升軸磁柵與機器人控制器的連接采用EtherCAT接口。