[發(fā)明專利]一種用于物流搬送的升降機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及流程

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111083957.3
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113759819B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱敏;龐瑞堂
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種用于物流搬送的升降機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)包括左升降伺服電機(jī)(60)、右升降伺服電機(jī)(70)、Arm軸伺服電機(jī)(80)、傳感器組(100)和ARM手臂(5)，所述控制系統(tǒng)包括上位機(jī)(10)、下位機(jī)(20)、左升降驅(qū)動器(30)、右升降驅(qū)動器(40)、Arm軸驅(qū)動器(50)和執(zhí)行器(90)；

所述左升降驅(qū)動器(30)與左升降伺服電機(jī)(60)通過編碼器電纜進(jìn)行雙向通訊連接，所述右升降驅(qū)動器(40)與右升降伺服電機(jī)(70)通過編碼器電纜進(jìn)行雙向通訊連接，所述Arm軸驅(qū)動器(50)與Arm軸伺服電機(jī)(80)通過編碼器電纜進(jìn)行雙向通訊連接，三個伺服電機(jī)中的編碼器實(shí)時將當(dāng)前位置信息反饋給對應(yīng)的驅(qū)動器，三個驅(qū)動器將伺服電機(jī)要走行的位置通過編碼器電纜傳輸給伺服電機(jī)中的編碼器；

所述左升降驅(qū)動器(30)、右升降驅(qū)動器(40)、Arm軸驅(qū)動器(50)分別通過Ethercat網(wǎng)絡(luò)總線與下位機(jī)(20)進(jìn)行雙向通訊鏈接，左升降驅(qū)動器(30)、右升降驅(qū)動器(40)、Arm軸驅(qū)動器(50)分別收集左升降伺服電機(jī)(60)、右升降伺服電機(jī)(70)、Arm軸伺服電機(jī)(80)的當(dāng)前狀態(tài)信息并實(shí)時反饋給下位機(jī)(20)，下位機(jī)(20)接收當(dāng)前狀態(tài)信息并下發(fā)指令給各個驅(qū)動器；

所述下位機(jī)(20)與上位機(jī)(10)通過以太網(wǎng)雙向通訊連接，下位機(jī)(20)將收集的左升降伺服電機(jī)(60)、右升降伺服電機(jī)(70)、Arm軸伺服電機(jī)(80)的當(dāng)前狀態(tài)信息傳遞給上位機(jī)(10)，上位機(jī)(10)接收下位機(jī)(20)上報的信息并發(fā)送命令給下位機(jī)(20)，下位機(jī)(20)接收上位機(jī)(10)的指令；

所述下位機(jī)(10)中包含數(shù)字量輸出口和數(shù)字量輸入模塊，所述下位機(jī)(10)通過IO與執(zhí)行器(90)單向電連接，下位機(jī)(10)通過數(shù)字量輸出口控制執(zhí)行器(90)的導(dǎo)通與斷開；所述下位機(jī)(10)通過IO與傳感器組(100)單向電連接，下位機(jī)(10)通過數(shù)字量輸入模塊收集傳感器組(100)的信息；所述傳感器組(100)包括兩個光感應(yīng)傳感器，其中一個裝在存放物體的儲位上，另外一個裝在ARM手臂(5)中；

所述升降機(jī)構(gòu)還包括左升降主動輪(11)、左升降皮帶(12)、左升降固定塊(13)、左升降從動輪(14)、左升降固定架(15)、右升降主動輪(16)、右升降固定塊(17)、右升降皮帶(18)、右升降從動輪(19)、右升降固定架(21)、主框架(22)、Fork平臺(23)、ARM手臂(5)、齒輪(6)、齒條(7)、滑道(8)、滑塊(9)；

所述主框架(22)由4根型材連接底板與頂部框架組成，左升降伺服電機(jī)(60)與右升降伺服電機(jī)(70)安裝在主框架(22)的底板上，兩個電機(jī)的輸出軸位于同一條直線上；

所述左升降主動輪(11)，左升降從動輪(14)與左升降皮帶(12)三者連接構(gòu)成左側(cè)升降傳動機(jī)構(gòu)，左升降主動輪(11)與左升降從動輪(14)安裝位于同一條直線上，左升降皮帶(12)與左升降伺服電機(jī)(60)垂直安裝，左升降伺服電機(jī)(60)的傳動軸與左升降主動輪(11)固接；

所述右升降主動輪(16)，右升降從動輪(19)與右升降皮帶(18)三者連接構(gòu)成右側(cè)升降傳動機(jī)構(gòu)，右升降主動輪(16)與右升降從動輪(18)安裝位于同一條直線上，右升降皮帶(18)與右升降伺服電機(jī)(70)垂直安裝；右升降伺服電機(jī)(70)的傳動軸與右升降主動輪(16)固接；

所述左升降皮帶(12)和右升降皮帶(18)各有一固定塊，分別記為左升降固定塊(13)和右升降固定塊(17)，這兩個固定塊分別固定在FORK平臺(23)的兩個平行的邊上，且距離主框架(22)底板的高度相等，具體的，下位機(jī)(20)通過對左升降伺服電機(jī)(60)與右升降伺服電機(jī)(70)的同步控制，驅(qū)動左側(cè)升降傳動機(jī)構(gòu)與右側(cè)升降傳動機(jī)構(gòu)同步上升與下降，帶動FORK平臺(23)的上升與下降；

所述滑道(8)有兩個，沿FORK平臺(23)的中心線左右對稱安裝，滑道(8)上的滑塊(9)與ARM手臂(5)連接，其兩側(cè)的滑塊沿ARM手臂(5)的中心線對稱安裝；

齒條(6)安裝于ARM手臂(5)的中心線上，齒輪(5)與齒條(6)嚙合連接，Arm軸伺服電機(jī)(80)的輸出軸與齒輪(5)連接，Arm軸伺服電機(jī)(80)驅(qū)動齒輪(5)與齒條(6)的嚙合，間接驅(qū)動線軌上的滑塊(9)在滑道(8)上運(yùn)動，帶動ARM手臂(5)的伸出與縮回。