堆垛机激光测距和编码器定位切换方法和系统与流程

本发明涉及堆垛机控制方法领域，特别涉及堆垛机激光测距和编码器定位切换方法和系统。

背景技术：

1、现在堆垛机定位模式大多采用激光测距仪或者条码作为位置反馈，增量编码器作为速度测量反馈配合驱动器执行电机运行，由变频器执行定位功能，一旦激光测距仪或者条码反馈数据错误，变频器报故障并停止运行。对于新能源生产线有发生火灾的可能，当堆垛机巷道内产生烟雾时激光测距仪或条码被遮挡，此时堆垛机定位系统故障无法行走，无法应对紧急情况进行特殊处理。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种可实现激光测距仪和增量编码器自由切换定位控制的堆垛机激光测距和编码器定位切换方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：堆垛机激光测距和编码器定位切换方法，包括安装在堆垛机上的用于检测堆垛机到巷道端头距离的激光测距仪和用于对当前位置进行定位的增量编码器；

3、当正常模式下，激光测距仪检测当前堆垛机到巷道端头距离，堆垛机在巷道内运行直至根据激光测距仪的反馈运动至巷道端头；

4、当激光测距仪出现故障时，切换使用增量编码器，具体方法如下：

5、s100：通过增量编码器得到当前位置值pos；

6、s200：获得目标距离差l，所述l＝b-pos，b为事先设定的目标距离；

7、s300：通过速度曲线计算模块通过对堆垛机的平滑调速，使得堆垛机运动至目标位置。

8、进一步的是：步骤s100中，通过增量编码器得到当前位置值pos，具体方法为：

9、s101：计算当前执行机构的转数r＝((encordx/y)/z)/ratio；

10、s102:计算当前位置值pos＝r*(п*d)；

11、其中，encordx为增量编码器数值，y为增量编码器分辨率，z为增量编码器每转的脉冲数，ratio为电机和执行机构的减速比，d为电机执行机构的直径，п为圆周率。

12、进一步的是：步骤s100中，通过速度曲线计算模块通过对堆垛机的平滑调速，使得堆垛机运动至目标位置，所述速度曲线计算模块的计算方式为：

13、s301：设定vmax为最大速度，vmin为滑行速度，加速时间和减速时间均为t，t＝3～5s，s曲线加速度a＝(vmax/t)*(2/π)，加速距离＝减速距离＝1/2*a*t2，滑行距离＝kx*vmax，其中kx为滑行距离系数，kx＝0.2～0.5s；

14、s302：执行判定：总行程l>＝加速距离+减速距离+滑行距离，当不满足上述条件时，vmax减小，每次减少10(mm/s)，循环执行直至满足条件，得到vmax；

15、s303：获得分段执行速度，具体为：

16、加速段速度＝((1-cos(t/t*π))*π/4)2*vmax；

17、匀速段速度＝vmax；

18、减速段速度＝((1-cos(t/t*π))*π/4)2*vmax；

19、滑行段＝vmin，到达定位位置停止输出；

20、其中，加速段和减速段以1ms为单位进行时间计数，当前运行时间t，t范围0～t*1000。

21、进一步的是：堆垛机启动时，对增量编码器进行编码器回零点操作。

22、本发明还公开了堆垛机激光测距和编码器定位切换系统，包括堆垛机本体，所述堆垛机本体上安装有用于检测堆垛机到巷道端头距离的激光测距仪和用于对当前位置进行定位的增量编码器，所述堆垛机本体上还安装有用于驱动堆垛机运动的电机和减速机，还包括变频器和plc模块，所述plc模块与变频器连接，所述变频器与激光测距仪、增量编码器和电机连接，所述plc模块中存储有如上述所述的堆垛机激光测距和编码器定位切换方法。

23、本发明的有益效果是：本方法实现了堆垛机的激光测距仪和增量编码器自由切换定位控制，能够达到巷道起火或烟雾状态下的消防任务执行，并节省了增加硬件和更换控制器的成本，同时本方法中由plc计算定位距离和运行速度，由plc控制变频器的速度变化实现定位，速度控制由自主编写的“速度曲线计算”功能块实现，该根据电机特性和目标距离差进行平滑调速。

技术特征：

1.堆垛机激光测距和编码器定位切换方法，其特征在于：包括安装在堆垛机上的用于检测堆垛机到巷道端头距离的激光测距仪和用于对当前位置进行定位的增量编码器；

2.如权利要求1所述的堆垛机激光测距和编码器定位切换方法，特征在于：步骤s100中，通过增量编码器得到当前位置值pos，具体方法为：

3.如权利要求1所述的堆垛机激光测距和编码器定位切换方法，特征在于：步骤s100中，通过速度曲线计算模块通过对堆垛机的平滑调速，使得堆垛机运动至目标位置，所述速度曲线计算模块的计算方式为：

4.如权利要求1所述的堆垛机激光测距和编码器定位切换方法，特征在于：堆垛机启动时，对增量编码器进行编码器回零点操作。

5.堆垛机激光测距和编码器定位切换系统，其特征在于：包括堆垛机本体，所述堆垛机本体上安装有用于检测堆垛机到巷道端头距离的激光测距仪和用于对当前位置进行定位的增量编码器，所述堆垛机本体上还安装有用于驱动堆垛机运动的电机和减速机，还包括变频器和plc模块，所述plc模块与变频器连接，所述变频器与激光测距仪、增量编码器和电机连接，所述plc模块中存储有如权利要求1至4中所述的堆垛机激光测距和编码器定位切换方法。

技术总结本发明公开了堆垛机激光测距和编码器定位切换方法和系统，当正常模式下，激光测距仪检测当前堆垛机到巷道端头距离，堆垛机在巷道内运行直至根据激光测距仪的反馈运动至巷道端头；当激光测距仪出现故障时，切换使用增量编码器，具体方法如下：S100：通过增量编码器得到当前位置值Pos；S200：获得目标距离差L，所述L＝B‑Pos，B为事先设定的目标距离；S300：通过速度曲线计算模块通过对堆垛机的平滑调速，使得堆垛机运动至目标位置，本方法实现了堆垛机的激光测距仪和增量编码器自由切换定位控制，能够达到巷道起火或烟雾状态下的消防任务执行，并节省了增加硬件和更换控制器的成本。技术研发人员：杨浩,徐家兴受保护的技术使用者：太仓同晟工业自动化有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10