一种托盘分拣机的控制方法与流程

本发明涉及自动分拣系统技术领域，具体涉及一种托盘分拣机的控制方法。

背景技术：

随着我国民航业的迅速发展，越来越多的人选择乘坐飞机出行。乘机人随身携带的包裹和行李必须进行托运，由此增大了行李的托运数量。目前，托运存在的主要问题在于行李自动分拣阶段(分拣系统中，在整个转盘上，所有托盘都搭载于各自的运载小车，运载小车之间刚性连接；注入输送线由各个等待输送机与注入输送机构成；注入点，注入输送机与托盘边缘匹配)。因此，如何结合我国机场到达行李的分拣现状，提出一套方便、简洁、高效的分拣运输系统，就成为提升机场运行水平的重要问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种托盘分拣机的控制方法，解决现有技术在分拣过程造成行李打滑，其分拣效率低等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种托盘分拣机的控制方法，包括如下步骤

步骤1、获取托盘速度；

步骤2、分别以相对等待输送机运行速度方向呈不同倾角，设置第一光电检测器和第二光电检测器于等待输送机，再放入行李至等待输送机，通过第一光电检测器和第二光电检测器获取行李速度；

步骤3、以相对托盘速度方向呈三十度角设置注入输送机，调整注入输送机运行速度在托盘速度方向上的分速度与托盘速度一致；

步骤4、根据注入输送机运行速度和行李速度的差值，动态调整各个等待输送机运行速度并补偿行李速度至拟合注入输送机的运行速度，以保持注入输送线上行李的均匀分布，再分配行李至预定托盘，构成预置频率的注入窗口；

步骤5、当行李通过注入输送机到达注入点，通过第三光电检测器判断预定托盘是否空闲，匹配空闲预定托盘的速度，调整注入输送机的运行速度和各个等待输送机的运行速度，按照注入窗口，控制注入输送机选择地将行李注入至托盘；

步骤6、通过托盘将行李分拣至目的地。

上述方法中，所述的步骤1，通过两个叉型光电检测器获取托盘的运载小车速度作为托盘速度。

上述方法中，所述的步骤4，其中，所述的分配行李至预定托盘，包括如下步骤，

在托盘定位点，设置第四光电检测器，安装额外的L型刀片装置于托盘的一运载小车，并将其作为一号托盘，当第四光电检测器检测到L型刀片装置时，触发一次所有托盘的定位与定位校准；

再采用窗口控制方法，实时跟踪定位转盘上所有托盘位置并分配对应的行李。

上述方法中，所述的步骤5，包括以下步骤，

步骤5.1、当行李通过注入输送机到达注入点，通过第三光电检测器获取托盘的工作状态；

步骤5.2.1、如果托盘工作状态为空闲，并且满足注入脉冲频率窗口，则控制注入输送机将行李注入至预定托盘；

步骤5.2.2、如果托盘工作状态为空闲，但不满足注入脉冲频率窗口，则控制注入输送机进行减速等待，再控制各个等待输送机减缓速度，同时对注入输送线上行李依次重新分配预定的托盘，再跳转至步骤5.1，直到行李进入所分配的托盘；

步骤5.3、如果托盘工作状态为占据，则控制注入输送机进行减速等待，再控制各个等待输送机减缓速度，同时对注入输送线上行李依次重新分配预定的托盘，再跳转至步骤5.1，直到行李进入所分配的托盘。

上述方法中，对于整个转盘上的每一个托盘，

分别设置所有直线电机处于热备份状态，按照设定的直线电机数量启用直线电机，驱动托盘的运载小车，若检测到当前直线电机出现故障后，立即切换至可用的热备直线电机。

上述方法中，所述的步骤1至步骤5中任意一步，设置托盘的运载小车的直线电机防撞检测，具体地，

通过设置轨道中间凹槽检测运载小车的刀片是否正常通过凹槽，从而判断出运载小车是否正常工作；

如果刀片撞击轨道中间凹槽，将触发反向紧急制动。

上述方法中，所述的触发反向紧急制动，其中，

控制直线电机相对当前托盘速度方向进行反向驱动托盘的运载小车，并实时获取托盘速度，当托盘速度低于0.4米每秒或反向驱动时间超过4秒时，停止直线电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过分拣系统装置的速度配合，连续、准确、合理地注入行李；实时检测行李和托盘的位置；消除了行李的打滑现象；提高了行李分拣效率；通过光电检测托盘状态，成本低廉。

附图说明

图1为本发明主要步骤示意图；

图2为本发明导入口结构原理示意图；

图3为本发明叉型光电开关结构示意图；

图4为本发明运载小车上刀片检测装置和L型首车刀片检测装置的结构示意图；

图5为本发明防撞检测装置结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明做进一步说明：

实施例1

Ⅰ、托盘导入线控制

Ⅰ.1、注入原理：每个行李导入口采用30度斜角输送机注入，控制注入输送机的运行速度，使输送机的托盘方向分速度与托盘的运行速度保持一致。这样当行李注入到托盘上时有效的避免了两个速度方向不一致造成的行对位移误差，能使行李准确的注入到预订的托盘中间位置。当行李在托盘运行方向上的分速度与托盘速度一致后，行李在注入时不会出现打滑造成注入偏后，也不会往前冲出预订的托盘，如图2。

Ⅰ.2、注入准确控制：由于每个导入口末端输送机为30度角注入方式，当行李到达到入口时考输送机左边和右边的行李到达托盘的时间就会不一致，同时托盘的运动也会引起注入的偏差。为了消除30度角带来的偏差，根据托盘设置有两个运行速度，我们在等待输送机上安装有两个斜光电检测行李到达位置，动态调整等待注入点消除30度注入角带来的误差，使行李都能准确的注入到相应的托盘。

Ⅰ.3、注入的高效性：当行李到达检测光电时判断预定的托盘小车是否空闲，如果托盘空闲并且注入点在设定范围内便可以直接注入。如果超出设定的注入脉冲范围，则判断下一个到达的托盘是否为空，如果为空则计算出下个托盘到达注入点的脉冲偏差，记录并跟踪该脉冲，当行李到达02号输送机末端时根据记录的脉冲和03号输送机正常运行的速度计算出当前行李在03号输送机上需要运行的时间，给出03号输送机的运行频率使行李直接注入到托盘上，减少了行李在导入口的停机等待次数，提高了注入效率。如果到达的托盘均有行李，则行李到达检测光电处将停止前进，等待空托盘到达后再继续前行，避免行李撞包。

Ⅰ.4、导入口输送机速度控制：首先根据托盘的运行速度计算出30度导入输送机的运行速度。然后再计算出行李在输送机上不同位置到达托盘产生的时间差，配合02号等待输送机斜光电距离水平光电的位置，计算出02号输送机的运行速度。03号输送机的运行速度根据每个行李到达02号输送机的注入时间偏差动态调整03号输送机的运行速度。

Ⅰ.5、高速输送机临时节能：当导入口输送线经过一段时间(可以根据需要设定)后没有检测到有新行李进入，高速输送机将进入节能停止模式，待有行李进入后重新启动。减少了高速输送机因长时间运行造成设备的磨损，有利的保护了设备，提高了设备的使用寿命。

Ⅰ.6、导入口防撞检测：每个导入口前端安装有行李检测光电，检测托盘上是否有行李，当检测到托盘上有行李时，在对应的托盘坐上相应的行李标记，避免行李再次注入引起行李撞包。

Ⅱ、托盘控制

Ⅱ.1、速度控制：采用安装在轨道上的两个叉形光电检测转盘的当前速度，并取其平均值为准，提高了速度计算的精准度。当托盘运转时，托盘小车通过叉形光电开关，产生脉冲计数，根据小车刀片的长度和计数脉冲计算出托盘的运行速度。当检测其中一个光电开关故障后可以通过PLC程序控制自动屏蔽该光电开关信号，只以正常使用的光电为准。并根据光电计数脉冲判断每个托盘小车在相应窗口中的偏移位置，和行李注入时间，确保行李能准确的注入到预订的托盘上，如图3和图4，其中，图3中1为安装底座，2为连接件，3为支撑件。

Ⅱ.2、小车定位：在一号小车上安装一个刀片检测装置，当该小车每经过一次检测光电开关时都将转盘上所有的托盘小车重新定位、校准。可以有效的避免因突然断电后，因托盘还要自行滑动一段距离但又不能检测到光电信号，造成小车位置错乱的情况。同时采用窗口技术配合测速光电开关每经过一个小车移动一次小车窗口的方式确定每个小车的实时位置，对小车在转盘上的运行轨迹准确定位、跟踪。

Ⅱ.3、转盘速度调节：当系统启动时采用先高频启动，待转盘启动起来后转为设定频率并保持一分钟的时间，检测速度是否达到预定速度，如果超出设定范围则通过PLC控制每间隔10秒调整一次输出频率，如果速度偏差较大则采用快速调节(每2秒调节一次)使速度快速达到设定要求。

Ⅱ.4、转盘直线电机自动切换：每个托盘在安装时都预留有备用的直线电机，当托盘在运行过程中检测到有在用电机出现故障后，发出相应的故障报警提示工作人员，同时为了不影响系统的运行，通过PLC逻辑控制，自动切换到备用的直线电机，确保整个托盘能正常运行，只要可用的直线电机数量在设定范围内都不会造成停机。同时为了确保所有直线电机均为可用状态能随时切换，每次开机时都通过PLC控制切换一台在用电机到备用直线电机，确保了所有电机均处于热备份状态。

Ⅱ.5、转盘直线电机防撞：在每台直线电机前端6米和3米处安装有防撞检测装置，当检测到托盘小车出现机械故障发生偏移或沉降后，小车经刀片就不能正常通过防撞检测装置的中间凹槽，从而将检测装置撞到发出相应的报警，紧急停止托盘运转，避免托盘小车与直线电机相撞损坏设备，如图5。

Ⅱ.6、反向紧急制动：由于转盘运行速度快，惯性大等因素，在转盘正常停止时滑行距离较长。当有紧急情况需要快速停机时，系统设有反向制动功能。即当工作人员按下现场的急停开关、转盘设备故障、小车防撞检测等需要快速停车的情况下转盘都将输出反向信号快速停止运行。为了避免转盘反向运行过度造成设备损坏，必须精确控制反转输出时间。系统通过PLC检测转盘当前速度和反转输出的时间一起，当检测速度小于0.4米/秒或时间超过4秒时停止反向输出，即达到了快速制动的效果又保护好设备不受损坏。

Ⅱ.7、托盘通讯网络控制：整个托盘分拣系统与PLC之间采用先进可靠的漏波无线通讯，即提高了无线通讯的稳定性又减少了网络之间的相互干扰。每个托盘小车倾翻电机采用伺服驱动器控制，能精准的控制电机的倾翻角度和倾翻速度。驱动器之间通过CAN总线连接，减少了控制线缆，有效的解决了转盘上空间狭小不方便布线的问题。

Ⅱ.8、系统复位功能：当转盘发生故障停机后，在工作人员排查处理故障过程中系统不会自动运行，当故障解除后工作人员必须二次确认将控制系统柜门上的复位开关复位后转盘才能重新启动，避免了意外的人身伤害。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。