[发明专利]智能柔性清库机器人的自动化控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种清库装置，尤其涉及一种智能柔性清库机器人的自动化控 制系统。

背景技术

清库作业是水泥库等仓库因物料滞留库内引起出料困难，造成储库功能失 效，不得已而采用的手段。资料显示：新的水泥库投入使用时出库率可以达到 80％左右，随着时间的推移，库挂堆积越来越严重，出库率甚至只能达到50％， 严重影响了企业的经济效益。目前，水泥库等仓库的清库多采用人工的方式， 但人工清库存在很多弊端。如：清库作业时的粉尘会对人体的呼吸道系统造成 危害；大型水泥库的高度可达60米，采用人工的方式清库时，人是在高空作 业，因此出了很多的安全事故，每年都有一些工人因清库作业而失去生命；人 工清库的作业效率较低。因此，清库需要向机械清库的方向发展，但目前国内 还没有有效的机械清库装置。并且由于水泥库等仓库的库顶是封闭的，因此一 般的机械清库机构很难放置在库内，这一条件也就限制了机械清库机构的发 展。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种智能柔性清库机器人的自动化 控制系统，其主要的目的在于克服现有清库装置的控制系统控制精度不高以及 控制智能化程度不高的缺陷。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种智能柔性清库机器人的自动化控制系统，包括

输出设备，用于清库作业，

气动系统，与输出设备连接，为输出设备提供动力输出；

位置调整系统，与输出设备连接，在所述输出设备工作过程中调整输出设 备的位置；

视觉系统，包括无线路由以及视觉检测装置，视觉检测装置设置在输出设 备上；

控制系统，与气动系统、位置调整系统视觉系统均连接。

通过该位置调整系统控制输出设备的位置，启动系统控制输出设备的工 作输出，视觉系统监视输出设备的工作情况，进而进行调节，实现了清库机器 人的自动控制，由于添设了视觉系统，极大地方便了操作人员对内部工作情况 的监视，以便机器人实现智能清库控制。

作为本发明所述的智能柔性清库机器人的自动化控制系统的一种优选方 案，所述的位置调整系统包括依次连接的卷扬系统，转盘系统、抬升系统，抬 升系统与输出设备连接，卷扬系统用于调整输出设备的上下位置；转盘系统使 输出设备以转盘系统为中心轴相对旋转，抬升系统调节输出设备相对转盘系统 旋转时的旋转半径大小。

作为本发明所述的智能柔性清库机器人的自动化控制系统的一种优选方 案，所述的控制系统包括HMI控制器和与之连接的PLC控制终端，所述的卷扬 系统、转盘系统、抬升系统和气动系统均通过PPI协议与PLC连接，所述的视 觉系统通过TCP/IP协议与HMI控制器进行数据传输。

作为本发明所述的智能柔性清库机器人的自动化控制系统的一种优选方 案，还包括位姿控制系统，位姿控制系统设于输出设备上，通过TCP/IP协议 与HMI控制器进行数据传输，用于控制输出设备的位置。

所述的卷扬系统包括卷扬控制模块、卷扬执行器以及卷扬编码器，卷扬控 制模块通过Modbus通讯与PLC控制终端的输出端连接；卷扬编码器与PLC控 制终端的输入端连接，用以检测输出装置伸长量，HMI控制器执行卷扬系统控 制程序，控制卷扬控制模块，驱动卷扬执行器到达指定高度，与卷扬编码器形 成闭环控制，精确控制输出装置位置。

所述的转盘系统包括转盘变频器、转盘电机、转盘限位开关以及转盘编码 器，转盘编码器与PLC控制终端的输入端连接，用以检测转盘旋转角度；所述 的转盘变频器通过Modbus通讯与PLC控制终端的输出端连接，HMI控制器执行 转盘系统控制程序，控制转盘变频器，驱动转盘电机到达指定角度，与转盘编 码器形成闭环控制，精确控制转盘位置。

所述的抬升系统包括抬升控制模块、抬升限位开关以及超声波传感器，超 声波传感器与PLC控制终端的输入端连接，所述HMI控制器执行抬升系统控制 程序，控制抬升控制模块，驱动抬升执行器到达指定高度，与超声波传感器形 成闭环控制，精确控制输出装置位置。

所述的气动系统包括压力检测器、流量检测器、气动控制模块以及气动执 行器；所述HMI控制器执行气动系统控制程序，控制气动控制模块，驱动气动 执行器，与压力检测器、流量检测器形成闭环控制，精确控制输出装置。