一种铝箔轧制车间自动化物流系统及运行方法技术方案

一种铝箔轧制车间自动化物流系统及运行方法，包括控制中心、智能叉车、智能托盘、托盘定位传感器；托盘定位传感器固定设置在铝箔轧制车间的地面，智能托盘与托盘定位传感器通过超高频射频信号通信，确定自身位置信息；智能托盘通过自身的传感器，确定自身是否放置有铝箔成品及铝箔成品重量的状态信息；智能托盘将自身的位置信息及状态信息通过微功率无线通信传输给控制中心，由控制中心通过微功率无线控制智能叉车对智能托盘进行搬运，实现铝箔轧制车间生产过程物流的自动化；本发明专利技术的铝箔轧制车间自动化物流系统不仅适用于新建铝箔轧制车间，而且适用现有已经建成生产的铝箔轧制车间的物流系统自动化改造，具有实施简单、总体成本可控的优点。体成本可控的优点。体成本可控的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铝箔轧制车间自动化物流系统及运行方法


[0001]本专利技术涉及铝箔轧制车间物料运输
，具体涉及一种铝箔轧制车间自动化物流系统及运行方法。

技术介绍

[0002]现有铝箔轧制车间物料的运输仍采用天车吊运，天车在吊运物料时会发生摆动，必须有工作人员参与吊运工作，且存在运输效率低、吊运人员工作强度大、危险度高的问题；铝箔轧制生产过程物流自动化是铝箔生产企业发展的一个必然趋势，但目前尚没有铝箔轧制生产过程物流自动化的解决方案，同时如何通过低成本改造实现现有铝箔轧制生产过程物流自动化也是一个有待解决问题。

技术实现思路

[0003]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种铝箔轧制车间自动化物流系统及运行方法，包括控制中心、智能叉车、智能托盘、托盘定位传感器；托盘定位传感器固定设置在铝箔轧制车间地面的设定位置，智能托盘与托盘定位传感器通过超高频射频信号通信，确定自身位置信息；智能托盘通过自身设置的应变传感器，确定自身是否放置有铝箔成品及铝箔成品重量的状态信息；智能托盘将自身的位置信息及状态信息通过微功率无线通信传输给控制中心，由控制中心通过微功率无线控制智能叉车对智能托盘进行搬运，实现铝箔轧制车间生产过程物流的自动化。
[0004]为了实现所述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铝箔轧制车间自动化物流系统，包括控制中心、智能叉车、智能托盘、托盘定位传感器；托盘定位传感器设有若干个，其固定设置在铝箔轧制车间地面的设定位置，智能托盘与托盘定位传感器通过超高频射频信号通信，确定自身位置信息；智能托盘与控制中心之间通过微功率无线通信连接，将自身位置信息及状态信息传输到控制中心；控制中心是铝箔轧制车间自动化物流系统的核心，其存储有铝箔轧制车间内所有智能托盘及智能叉车的状态及位置信息，控制中心根据生产及出货需求综合判断做出决策，生成搬运指令；搬运指令包括需搬运智能托盘的现有坐标及目的坐标，控制中心通过微功率无线通信将搬运指令传输给选定的智能叉车，选定的智能叉车根据需搬运智能托盘的现有坐标和目的坐标，自动完成搬运任务。
[0005]进一步的，智能叉车上设置有控制装置、惯性导航装置、机器视觉辅助定位装置及微功率无线通信装置，控制装置中设置有铝箔轧制车间导航地图，导航地图内存储有所有智能托盘存放位的坐标信息；当需要搬运智能托盘时，控制中心发出包含需搬运智能托盘的现有坐标和目的坐标的搬运指令至选定的智能叉车，智能叉车的控制装置根据需搬运智能托盘的现有坐标和目的坐标，及控制装置内置的铝箔轧制车间导航地图，自动生成搬运路线，智能叉车在惯性导航装置的引导下，沿着搬运路线完成智能托盘搬运任务；惯性导航装置还用于实时动态定位智能叉车自身坐标，并定时将自身实时坐标和状态传输给控制中心；机器视觉辅助定位装置设有两个，一个设置在智能叉车前部，用于智能叉车行进避障及
叉起智能托盘搬运时的辅助定位，通过机器视觉辅助定位装置拍摄到的智能托盘的实际位置，自动矫正智能叉车与智能托盘的位置关系，防止智能托盘摆放位置出现偏差时，智能叉车无法顺利铲起智能托盘；另一个机器视觉辅助定位装置设置在智能叉车底部，其用于侦测设置在智能叉车停车位处设置的十字光标，当智能叉车处于工作状态时其处于关闭状态，当智能叉车处于非工作状态时，会自动驶回智能叉车停车位，打开设置在智能叉车底部的机器视觉辅助定位装置，通过智能叉车底部的机器视觉辅助定位装置检测智能叉车停车位的十字光标，用于自身坐标的校准，消除智能叉车在工作过程中惯性导航装置中产生的累计误差。
[0006]进一步的，智能托盘包括托盘底座、支撑柱、托盘，支撑柱固定设置在托盘底座上部，托盘固定设置在支撑柱上部；托盘底座的一侧面设置有托盘定位/通信装置，托盘定位/通信装置上设置有阅读器天线B、微功率无线通信天线，托盘底座的相对另一侧面设置有阅读器天线A，阅读器天线A、阅读器天线B用于与智能托盘放置位置两侧的托盘定位传感器通信，通过读取智能托盘放置位置两侧托盘定位传感器内部的ID号，确定智能托盘自身放置位置的坐标信息，微功率无线通信天线用于与控制中心通信；支撑柱内侧面固定设置有应变传感器，当智能托盘上放置有铝箔成品时，应变传感器有相应的信号输出，将所有应变传感器的输出结果转换为所承载的重量后进行累加，即可计算出智能托盘上所放置铝箔成品的重量；位于同一侧的支撑柱，其中一个支撑柱外侧面固定设置有电子标签，电子标签采用电子纸，电子纸显示内容包括托盘定位/通信装置自身ID号、自身当前位置坐标、自身所放置成品重量、成品放置时间等信息，以上信息用文字和二维码两种方式同时显示，用于异常情况下通过人工对智能托盘的相关信息进行核对，也可以通过二维码扫描、微功率无线通信将智能托盘的相关信息重新录入控制中心。
[0007]进一步的，托盘定位传感器包括传感器基座、UHF RFID定位标签；传感器基座为梯形块状，其梯形顶面上设有基座主槽，梯形两侧面上分别设有基座天线槽；UHF RFID定位标签包括定位标签主体、定位标签天线，定位标签天线设有两个，位于定位标签主体两侧，为“H”形薄膜状；定位标签主体固定设置在基座主槽中，定位标签天线固定设置在基座天线槽中；补充说明的是，仅使用UHF RFID定位标签粘贴在地面，即可实现托盘定位传感器的功能，但考虑到将UHF RFID定位标签直接粘贴在地面时，如果有重物压在UHF RFID定位标签上，可能会造成UHF RFID定位标签内芯片的损坏，所以增加传感器基座并将对UHF RFID定位标签设置在传感器基座的凹槽中对其进行保护；将定位标签天线设置在传感器基座的斜面中，目的是增加定位标签天线对托盘定位/通信装置发射电磁波的反射面积，以达到更加稳定、可靠的通信效果；另外，设置传感器基座也是作为智能叉车在放置智能托盘时的视觉定位基准，在放置智能托盘时，通过设置在智能叉车前部的机器视觉辅助定位装置采集智能托盘放置区域两侧的传感器基座位置，校准智能叉车与智能托盘放置区域的相对位置，保证智能托盘放置位置的准确性。
[0008]进一步的，托盘定位/通信装置包括外壳及托盘定位/通信模块，托盘定位/通信模块固定设置在外壳内；托盘定位/通信模块包括阅读器、单片机、显示驱动模块、采样模块、信号放大/滤波模块、信号切换模块、应变传感器、无线通信模块、加速度传感器；阅读器、单片机、采样模块、信号放大/滤波模块、信号切换模块、应变传感器依次电性连接；单片机还分别与显示驱动模块、信号切换模块、无线通信模块、加速度传感器电性连接；显示驱动模
块与电子标签电性连接；阅读器与阅读器天线A、阅读器天线B电性连接；正常情况下托盘定位/通信模块的单片机处于休眠模式，加速度传感器处于工作模式，无线通信模块处于间断侦听模式，其余模块均处于断电状态（电子标签处于断电模式时仍能显示相关信息），以节省电源消耗，延长电池待机时间；无线通信模块处于间断侦听模式，是为了监听控制中心的广播命令，如初始化广播指令；当智能托盘的状态或位置发生改变时，如在智能托盘上放置铝箔成品、或智能叉车搬运智能托盘时，智能托盘会发生振动或位移，此时加速度传感器输出信号唤醒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝箔轧制车间自动化物流系统，其特征是：包括控制中心（1）、智能叉车（4）、智能托盘（7）、托盘定位传感器（8）；托盘定位传感器（8）设有若干个，其固定设置在铝箔轧制车间地面的设定位置，智能托盘（7）与托盘定位传感器（8）通过超高频射频信号通信，确定自身位置信息；智能托盘（7）与控制中心（1）之间通过微功率无线通信连接，将自身位置信息及状态信息传输到控制中心（1）；智能叉车（4）与控制中心（1）通过微功率无线通信连接，控制中心（1）根据铝箔轧制车间智能托盘（7）的位置信息及状态信息控制智能叉车（4）对智能托盘（7）进行搬运。2.根据权利要求1所述一种铝箔轧制车间自动化物流系统，其特征是：智能叉车（4）上设置有控制装置、惯性导航装置、机器视觉辅助定位装置，控制装置中设置有铝箔轧制车间导航地图；当需要搬运智能托盘（7）时，控制中心（1）发出包含需搬运智能托盘（7）的现有坐标和目的坐标的搬运指令至智能叉车（4），智能叉车（4）的控制装置根据需搬运智能托盘（7）的现有坐标和目的坐标，及控制装置内置的铝箔轧制车间导航地图，自动生成搬运路线，完成智能托盘（7）搬运任务；惯性导航装置用于引导定位智能叉车（4）按照搬运路线行驶；机器视觉辅助定位装置设有两个，一个设置在智能叉车（4）前部，用于智能叉车（4）行进避障及智能托盘（7）搬运时的辅助定位，另一个设置在智能叉车（4）底部，用于自身坐标的校准。3.根据权利要求1所述一种铝箔轧制车间自动化物流系统，其特征是：智能托盘（7）包括托盘底座（7.1）、支撑柱（7.2）、托盘（7.3），支撑柱（7.2）固定设置在托盘底座（7.1）上部，托盘（7.3）固定设置在支撑柱（7.2）上部；托盘底座（7.1）的一侧面设置有托盘定位/通信装置（7.1.1），托盘底座（7.1）的另一侧面设置有阅读器天线A（7.1.2），托盘定位/通信装置（7.1.1）上设置有阅读器天线B、微功率无线通信天线；支撑柱（7.2）内侧面固定设置有应变传感器（7.2.2）；位于同一侧的支撑柱（7.2），其中一个支撑柱（7.2）外侧面固定设置有电子标签（7.2.1）。4.根据权利要求1所述一种铝箔轧制车间自动化物流系统，其特征是：托盘定位传感器（8）包括传感器基座（8.1）、UHF RFID定位标签（8.2）；传感器基座（8.1）为梯形块状，其梯形顶面上设有基座主槽（8.1.1），梯形两侧面上分别设有基座天线槽（8.1.2）；UHF RFID定位标签（8.2）包括定位标签主体（8.2.2）、定位标签天线（8.2.1），定位标签天线（8.2.1）设有两个，位于定位标签主体（8.2.2）两侧，为“H”形薄膜状；定位标签主体（8.2.2）固定设置在基座主槽（8.1.1）中，定位标签天线（8.2.1）固定设置在基座天线槽（8.1.2）中。5.根据权利要求3所述一种铝箔轧制车间自动化物流系统，其特征是：托盘定位/通信装置（7.1.1）包括外壳及托盘定位/通信模块，托盘定位/通信模块固定设置在外壳内；托盘定位/通信模块包括阅读器、单片机、显示驱动模块、采样模块、信号放大/滤波模块、信号切换模块、应变传感器、无线通信模块、加速度传感器；阅读器、单片机、采样模块、信号放大/滤波模块、信号切换模块、应变传感器依次电性连接；单片机还分别与显示驱动模块、信号切换模块、无线通信模块、加速度传感器电性连接；显示驱动模块与电子标签（7.2.1）电性连接；阅读器与阅读器天线A（7.1.2）、阅读器天线B电性连接；无线通信模块与微功率无线通信天线电性连接。6.根据权利要求2或4或5所述一种铝箔轧制车间自动化物流系统，其特征是：铝箔轧制车间规划设有生产区（2）、智能叉车停放区（3）、物料存放区（5）、出货区（9）；生产区（2）设置
有轧制生产机台（2.1），轧制生产机台（2.1）侧边对应设有一个暂存位（2.2），暂存位（2.2）两侧对称设置有托盘定位传感器（8）；智能叉车停放区（3）设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨松涛，王怀玉，张京诚，任涛，王鹏，
申请(专利权)人：中色科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：