一種堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及堆垛機(jī)伺服定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)的堆垛機(jī)定位調(diào)速方法基本包括如下三種:一、編碼器+認(rèn)址片，通過(guò)變頻器多段速進(jìn)行調(diào)速定位。該方案為現(xiàn)在大多數(shù)堆垛機(jī)采用的控制方式，優(yōu)點(diǎn)在于成本較低。缺點(diǎn)在于認(rèn)址采用相對(duì)認(rèn)址，認(rèn)址精度較差(± 1mm)，無(wú)法進(jìn)行快速的定位，無(wú)法滿足對(duì)于對(duì)出入庫(kù)節(jié)拍有一定要求的客戶。二、絕對(duì)值編碼器+可編程邏輯控制器(PLC)，控制變頻器無(wú)級(jí)變速進(jìn)行定位。該方案優(yōu)點(diǎn)在于定位精度較高，堆垛機(jī)運(yùn)行過(guò)程較平滑。缺點(diǎn)在于加減速過(guò)程較長(zhǎng)，必須設(shè)定一個(gè)最低速度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)零速抱閘，堆垛機(jī)停止的時(shí)候有晃動(dòng)。PLC程序量較大，影響PLC整個(gè)程序的掃描時(shí)間，設(shè)置參數(shù)較多，用戶不易上手。三、絕對(duì)值編碼器+增量式編碼器+伺服控制器進(jìn)行定位。該方案優(yōu)點(diǎn)在于定位精度高，堆垛機(jī)響應(yīng)時(shí)間快，堆垛機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。缺點(diǎn)在于成本較高，不易推廣應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)一種堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)，來(lái)解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)，包括編碼器、變頻器、編碼器卡、通訊卡、編程卡及可編程邏輯控制器；其中，所述編碼器設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)上，用于實(shí)時(shí)采集堆垛機(jī)的位置信號(hào)；所述變頻器電連接所述堆垛機(jī)電機(jī)，用于根據(jù)可編程邏輯控制器輸出的指令，控制堆垛機(jī)電機(jī)動(dòng)作；所述編碼器卡與編碼器的輸出端電性連接，用于采集編碼器輸出的脈沖信號(hào)，并通過(guò)通訊卡輸出給可編程邏輯控制器；所述編程卡連接變頻器，并通過(guò)通訊卡通信連接可編程邏輯控制器，用以編寫(xiě)、存儲(chǔ)定位程序。
[0006]特別地，所述堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)還包括絕對(duì)值編碼器，與設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)上的編碼器進(jìn)行雙閉環(huán)定位。
[0007]本實(shí)用新型提出的堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)如下:一、定位精確，實(shí)現(xiàn)變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速，堆垛機(jī)行走平滑。二、實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的零速抱閘，且停止時(shí)堆垛機(jī)無(wú)晃動(dòng)。三、成本低，易于推廣應(yīng)用。四、可編程邏輯控制器的編程工作量小，對(duì)程序的掃描時(shí)間影響小。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0010]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0011]本實(shí)施例中堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)具體包括編碼器101、變頻器102、編碼器卡103、通訊卡104、編程卡105及可編程邏輯控制器106。
[0012]所述編碼器101設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)107上，用于實(shí)時(shí)采集堆垛機(jī)的位置信號(hào)。所述變頻器102電連接所述堆垛機(jī)電機(jī)107，用于根據(jù)可編程邏輯控制器106輸出的指令，控制堆垛機(jī)電機(jī)107動(dòng)作。所述編碼器卡103與編碼器101的輸出端電性連接，用于采集編碼器101輸出的脈沖信號(hào)，并通過(guò)通訊卡104輸出給可編程邏輯控制器106。所述編程卡105連接變頻器102，并通過(guò)通訊卡104通信連接可編程邏輯控制器106，用以編寫(xiě)、存儲(chǔ)定位程序。本實(shí)施例中還可以接入絕對(duì)值編碼器108，與設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)107上的編碼器101進(jìn)行雙閉環(huán)定位，可以有效解決輪子打滑引起的編碼器101計(jì)數(shù)誤差。
[0013]于本實(shí)施例中編程卡105通過(guò)CoDeSys軟件進(jìn)行程序編寫(xiě)，現(xiàn)有程序使變頻器102具有多種伺服模式:如手動(dòng)、參考值設(shè)定、絕對(duì)定位、相對(duì)定位、回零等模式。程序中同樣可以設(shè)置位置誤差窗口，即若堆垛機(jī)當(dāng)前位置與目標(biāo)位置差值在此誤差范圍內(nèi)，則程序?qū)?huì)給可編程邏輯控制器106 —個(gè)到位信號(hào)，通知可編程邏輯控制器106堆垛機(jī)已經(jīng)開(kāi)到位，可以停車。另外，本實(shí)用新型只是使變頻器102具有伺服功能，但所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)還是異步電機(jī)，由于異步電機(jī)與永磁同步電機(jī)在動(dòng)態(tài)響應(yīng)上還是有本質(zhì)的差別，所以堆垛機(jī)在運(yùn)動(dòng)減速時(shí)，要防止超調(diào)，即設(shè)定正確的減速斜坡時(shí)間。需要說(shuō)明的是，定位窗口計(jì)算方法及上述響應(yīng)的計(jì)算方法為已知算法，在此不再贅述。
[0014]在本實(shí)施例中，現(xiàn)與可編程邏輯控制器106通訊報(bào)文結(jié)構(gòu)為8個(gè)輸入字8個(gè)輸出字，即可編程邏輯控制器106往變頻器102寫(xiě)入8個(gè)字，變頻器102回報(bào)給可編程邏輯控制器1068個(gè)字的報(bào)文。可編程邏輯控制器106往變頻器102寫(xiě)的報(bào)文為:1.控制字，2.目標(biāo)位置值低16位，3.目標(biāo)位置值高16位，4.運(yùn)行最高速度，5.加速時(shí)間，6.減速時(shí)間，7.設(shè)定參考點(diǎn)數(shù)值低16位，8.設(shè)定參考點(diǎn)數(shù)值高16位?？删幊踢壿嬁刂破?06讀取變頻器102的報(bào)文為:1.錯(cuò)誤代碼，2.狀態(tài)字，3.當(dāng)前位置值低16位，4.當(dāng)前位置值高16位，5.變頻器102當(dāng)前運(yùn)行速度。現(xiàn)舉例扼要說(shuō)明:如可編程邏輯控制器106需控制堆垛機(jī)走到某一位置時(shí)只需將1.控制字，2.目標(biāo)位置值低16位，3.目標(biāo)位置值高16位，4.運(yùn)行最高速度，
5.加速時(shí)間，6.減速時(shí)間，這六個(gè)參數(shù)寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的編程卡105數(shù)據(jù)塊，當(dāng)變頻器102收到這些參數(shù)后就會(huì)以設(shè)定的模式運(yùn)動(dòng)到指定的位置，并將變頻器102當(dāng)前狀態(tài)字、錯(cuò)誤碼、位置值回報(bào)給可編程邏輯控制器106。當(dāng)變頻器102檢測(cè)堆垛機(jī)已經(jīng)運(yùn)行到指定位置時(shí)會(huì)上通知可編程邏輯控制器106堆垛機(jī)已經(jīng)到位，可編程邏輯控制器106接收到此型號(hào)后，輸出控制指令，停止變頻器102的工作。
[0015]為了易于理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，現(xiàn)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)要定位控制流程中可編程邏輯控制器106的工作過(guò)程作扼要說(shuō)明，過(guò)程如下:一、可編程邏輯控制器106將需要寫(xiě)入及讀取變頻器102的參數(shù)轉(zhuǎn)存到M區(qū)；二、先使能變頻器102，同時(shí)將目標(biāo)位置值、加減速時(shí)間等參數(shù)寫(xiě)入變頻器102 ;三、變頻器102使能后將使能信號(hào)回報(bào)給可編程邏輯控制器106，可編程邏輯控制器106收到此信號(hào)后再定義變頻器102需要已哪種模式運(yùn)行；四、當(dāng)堆垛機(jī)運(yùn)行到指定位置后，變頻器102回報(bào)給可編程邏輯控制器106 —個(gè)到位信號(hào)，可編程邏輯控制器106收到此信號(hào)后停止變頻器102的工作。另:本實(shí)施例中所限定設(shè)備中雖然需加載計(jì)算機(jī)程序，但并非對(duì)計(jì)算機(jī)程序本身的改進(jìn)，而是僅實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序的已有功能。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)如下:一、定位精確，實(shí)現(xiàn)變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速，堆垛機(jī)行走平滑。二、實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的零速抱閘，且停止時(shí)堆垛機(jī)無(wú)晃動(dòng)。三、成本低，易于推廣應(yīng)用。四、可編程邏輯控制器的編程工作量小，對(duì)程序的掃描時(shí)間影響小。
[0017]注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)，其特征在于，包括編碼器、變頻器、編碼器卡、通訊卡、編程卡及可編程邏輯控制器；所述編碼器設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)上，用于實(shí)時(shí)采集堆垛機(jī)的位置信號(hào)；所述變頻器電連接所述堆垛機(jī)電機(jī)，用于根據(jù)可編程邏輯控制器輸出的指令，控制堆垛機(jī)電機(jī)動(dòng)作；所述編碼器卡與編碼器的輸出端電性連接，用于采集編碼器輸出的脈沖信號(hào)，并通過(guò)通訊卡輸出給可編程邏輯控制器；所述編程卡連接變頻器，并通過(guò)通訊卡通信連接可編程邏輯控制器，用以編寫(xiě)、存儲(chǔ)定位程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括絕對(duì)值編碼器，與設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)上的編碼器進(jìn)行雙閉環(huán)定位。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種堆垛機(jī)伺服定位系統(tǒng)，包括編碼器、變頻器、編碼器卡、通訊卡、編程卡及可編程邏輯控制器。所述編碼器設(shè)置于堆垛機(jī)電機(jī)上，所述變頻器電連接所述堆垛機(jī)電機(jī)，所述編碼器卡與編碼器的輸出端電性連接，所述編程卡連接變頻器，并通過(guò)通訊卡通信連接可編程邏輯控制器。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)如下：一、定位精確，實(shí)現(xiàn)變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速，堆垛機(jī)行走平滑。二、實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)的零速抱閘，且停止時(shí)堆垛機(jī)無(wú)晃動(dòng)。三、成本低，易于推廣應(yīng)用。四、可編程邏輯控制器的編程工作量小，對(duì)程序的掃描時(shí)間影響小。
【IPC分類】G05B19-05
【公開(kāi)號(hào)】CN204423086
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520065891
【發(fā)明人】王猛, 劉曉棟, 高錦輝
【申請(qǐng)人】無(wú)錫中鼎物流設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日