一种四轮可换向式穿梭车控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种四轮可换向式穿梭车的控制装置。包括电源管理板、主控板、电机功率驱动电路板、无线通讯模组，所述电源管理板是一块模数混合电路板，所述电源管理板为主控板和无线通讯模组供电；所述主控板中含有两块主控芯片，一块ARM芯片，一块FPGA芯片，ARM芯片控制穿梭车内电机转动的动作指令，ARM芯片指示FPGA芯片控制驱动相应电机按规定的速度与位移量转动；所述电机功率驱动电路板为主控板中的FPGA芯片实现对电机的伺服控制提供功率级驱动电路；所述无线通讯模组由无线网桥板和通信板组成，所述无线通讯模组用于主控板与上位机之间数据传输。本控制装置使四轮可换向式穿梭车实现在穿梭车货架上的转向功能，结构简单，运行可靠，降低了成本，适宜批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术仓储物流
，特别涉及一种四轮可换向式穿梭车的控制装置。
技术介绍
穿梭车目前广泛应用于自动化立体仓库中，能大幅度提高自动化立体仓库的效率、降低人的劳动强度、降低产品的生产成本。现有穿梭车主要是采用有直线往复式结构，能够使货物在输送线路上实现正反向流动，进而满足物料进出库等多种仓库模式。穿梭车有直行式、环行式、自动换轨式、四轮可换向式等等。四轮可换向式穿梭车包括行走，转向，取送货，抓手等机构，穿梭车的行走，转向，取送货，抓手动作由电机驱动。目前穿梭车主要控制方式采用PLC作为控制系统，批量生产时，生产成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种四轮可换向式穿梭车的控制装置。本技术的技术解决方案是：一种四轮可换向式穿梭车的控制装置，包括电源管理板、主控板、电机功率驱动电路板、无线通讯模组，其特征在于所述电源管理板是一块模数混合电路板，所述电源管理板为主控板和无线通讯模组供电；所述主控板中含有两块主控芯片，一块ARM芯片，一块FPGA芯片，ARM芯片控制穿梭车内电机转动的动作指令，ARM芯片指示FPGA芯片控制驱动相应电机按规定的速度与位移量转动；所述电机功率驱动电路板为主控板中的FPGA芯片实现对电机的伺服控制提供功率级驱动电路；所述无线通讯模组由无线网桥板和通信板组成，所述无线通讯模组用于主控板与上位机之间数据传输。进一步地，所述电源管理板内有DC-DC直流电压变换电路。进一步地，所述电源管理板的电源输入方式有：从充电桩直接输入48V、蓄电池供电和超级电容组供电。进一步地，所述电机功率驱动电路板内包含较大输送功率电路和较小输送功率电路。本技术的有益效果是：本控制装置使四轮可换向式穿梭车实现在穿梭车货架上的转向功能，结构简单，运行可靠，降低了成本，适宜批量生产。附图说明图1是一种四轮可换向式穿梭车控制装置电气连接关系图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。一种四轮可换向式穿梭车包括机械部分、控制部分。机械部分主要包括：外观及支撑部分，行走部分，转向部分，取送货部分，抓手部分。行走部分有四个轮子，在本控制装置的控制下完成穿梭车前进后退的直线运动。转向部分采用的是四个无刷电机通过减速机、同步带结构带动四个轮子旋转。取送货部分，在本控制装置的控制下无刷电机通过减速机和同步带带动同步带轴运动，使安装在同步带上的货物托板运动。抓手部分有两个动作，一个是抓手的前后伸缩，一个是手柄的上下旋转。前后伸缩，是在本控制装置的控制下通过无刷电机带动螺杆螺母结构，使得滑台部分前后移动。手柄的上下旋转，是在本控制装置的控制下微型电机通过减速机带动手柄进行旋转运动。一种四轮可换向式穿梭车控制装置，由电源管理板、主控板、电机功率驱动电路板、无线通讯模组(IPC)组成，共控制13个直流电机，他们电气连接关系如图1。电源管理板是一块模数混合电路板，负责对穿梭车的供电电源进行管理。共有三种电源输入方式：(1)从充电桩直接输入48V,(2)蓄电池供电，(3)超级电容组供电。这三种输入源分别通过电子开关接入板中的直流母线，当充电桩输入48V时，既为系统提供电源，又为超级电容和蓄电池充电。当充电桩没有输入电源时，优先使用超级电容供电，当超级电容的电压从48V衰减至26V时，自动切换蓄电池供电。当蓄电池的电压从充满的29V衰减至24V时，会自动关机。电源板内含有受控的DC-DC直流电压变换电路，从直流母线电压变换出12V/2A和5V/2A两路输出，为主控板和IPC通信模组供电。主控板中含有两块主控芯片，一块是NXP公司的ARM芯片，另一块是Altera公司的FPGA芯片。ARM芯片内部程序负责对上位机软件发来的数据进行解析与处理，细化为前进、后退、转弯、伸插板、收插板、分杆伸缩等动作指令，并根据这些动作指令确定需要转动的电机，然后指示FPGA芯片控制驱动相应电机按规定的速度与位移量转动，完成各个细节动作。监控车辆运行状态，向上位机软件上传电池电压、超级电容电压、温度、充放电状态等实时数据。当车辆出现异常时，上传故障代码信息。FPGA芯片接收各路电机的位置编码器信号，通过内部算法程序输出控制信号至电机功率驱动电路板，实现对11路直流电机的伺服控制。穿梭车中共有两块电机功率驱动板，每块板含有6路直流电机驱动电路，为主控板中的FPGA芯片实现对电机的伺服控制提供功率级驱动电路。每块板中有2路输出功率较大，用于驱动车轮电机，实现较大力矩输出。另4路输出功率较小电路用于驱动分杆、转向等功能电机。无线通讯模组由无线网桥板和通信板组成。无线网桥电路为网络通讯提供通路，相当于有线通信网络中的网线。通信板的硬件是一块通用的工控类主机板，在该板上运行了Linux操作系统和通信管理软件，集成有TCP/IP以太网通信协议栈。对该板进行IP地址的设置，使其成为一个以太局域网络中的IP站点。它接收到上位机发来的带有TCP/IP协议帧的数据包时，进行解包处理，提取出有效数据部分转发给主控板CPU。主控板CPU将发往上位机的数据传给通信板，它使用TCP/IP协议对数据进行加壳处理再发给上位机，保证通信数据在传输环节的无差错。它实现了主控板与上位机软件之间数据的透明传输。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四轮可换向式穿梭车的控制装置，包括电源管理板、主控板、电机功率驱动电路板、无线通讯模组，其特征在于所述电源管理板是一块模数混合电路板，所述电源管理板为主控板和无线通讯模组供电；所述主控板中含有两块主控芯片，一块ARM芯片，一块FPGA芯片，ARM芯片控制穿梭车内电机转动的动作指令，ARM芯片指示FPGA芯片控制驱动相应电机按规定的速度与位移量转动；所述电机功率驱动电路板为主控板中的FPGA芯片实现对电机的伺服控制提供功率级驱动电路；所述无线通讯模组由无线网桥板和通信板组成，所述无线通讯模组用于主控板与上位机之间数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种四轮可换向式穿梭车的控制装置，包括电源管理板、主控板、
电机功率驱动电路板、无线通讯模组，其特征在于所述电源管理板是一块
模数混合电路板，所述电源管理板为主控板和无线通讯模组供电；所述主
控板中含有两块主控芯片，一块ARM芯片，一块FPGA芯片，ARM芯片控
制穿梭车内电机转动的动作指令，ARM芯片指示FPGA芯片控制驱动相应
电机按规定的速度与位移量转动；所述电机功率驱动电路板为主控板中的
FPGA芯片实现对电机的伺服控制提供功率级驱动电路；所述无线通讯模组
由无线网桥板和通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：童银兵，潘宗熠，崔先行，
申请(专利权)人：九州通医药集团物流有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42