一种天车全自动无人作业管理系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1108447 A(43)申请公布日 2020.02.28

(21)申请号 201911180715.9(22)申请日 2019.11.27

(71)申请人 衡阳镭目科技有限责任公司

地址 421001 湖南省衡阳市高新区芙蓉路

21号(72)发明人 田立　肖小文　许常龙　(74)专利代理机构 深圳市兴科达知识产权代理

有限公司 44260

代理人 袁士林(51)Int.Cl.

B66C 13/22(2006.01)B66C 13/06(2006.01)B66C 13/44(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图2页

()发明名称

一种天车全自动无人作业管理系统

(57)摘要

本发明公开了一种天车全自动无人作业管理系统，包括Level3系统、Level2系统、车辆影像识别系统、门禁管理系统、天车控制系统、地面安全系统、操作室和步进梁控制系统；本发明，在天车自动化系统的基础上增加了三维影像成像技术、防摇控制技术、安全保护等硬件设备，结合天车自动控制模型与库区管控功能等技术，实现了库区集天车全自动无人作业与管理；本发明，主要目标是以物流信息化为基础,实现库存管理、物料出入库等项目的高效管理；在此基础上优化人员结构，实现人员合理配备，通过天车作业标准化，提高天车的运行效率，防止人工开天车失误造成产品损坏和设备事故。

CN 1108447 ACN 1108447 A

权　利　要　求　书

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1.一种天车全自动无人作业管理系统，其特征在于：该天车全自动无人作业管理系统包括Level3系统、Level2系统、车辆影像识别系统、门禁管理系统、天车控制系统、地面安全系统、操作室和步进梁控制系统；所述的Level3系统与Level2系统通过导线连接，该Level2系统通过路由器无线连接；所述的Level2系统与车辆影像识别系统、门禁管理系统和操作室均通过数据线连接；所述的操作室与门禁管理系统通过数据线连接；所述的车辆影像识别系统通过数据线与地面安全系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种天车全自动无人作业管理系统使用方法，其特征在于：所述的天车控制系统包括PLC、驾驶室HMI、大车测距设备、小车测距设备和反射板；所述的PLC与驾驶室HMI通过导线连接；所述的大车测距设备和小车测距设备与PLC通过导线连接；所述的反射板设置在天车轨道的两端。

3.根据权利要求1所述的一种天车全自动无人作业管理系统使用方法，其特征在于：所述Level2系统包括以下处理步骤：

步骤1：自动排单，库房自动排单，并预定上料指令和出、入库指令；步骤2：天车工单，工单发送或者作业取消，进行下一个工单请求；步骤3：天车任务结果处理，天车任务完成后，天车状态信息处理，确定位置请求；步骤4：设备控制管理，设备自动排单；步骤5：设备完成结果处理，过跨车位置管理，移送设备管理；步骤6：MES信息处理，MES接受信息，并处理出、入库指令，并下达分段上料指令；步骤7：联锁管理，对天车作业对象设备进行联锁管理；步骤8：车辆管控，将车辆行驶到装车位置，车辆影像入跨显示屏，并进行路径提示；步骤9：画面管理，装车时进行工单登记，库图更新；步骤10：天车防撞控制，控制天车的行驶路径，避免出现天车撞到库房。4.根据权利要求2所述的一种天车全自动无人作业管理系统使用方法，其特征在于：所述的天车控制系统在运行时包括以下几步：

第一步：防撞测距，在无人天车运行的时候，大车测距设备、小车测距设备发出红外光线，并回收反射板折射的光线，以判定无人天车与轨道端梁的距离；

第二步：信息反馈，当无人天车距离轨道端梁较近的时候，大车测距设备和小车测距设备将反馈信息传输至PLC；

第三步：紧急制动，PLC将指令传输至Level2系统，并通过步进梁控制系统进行紧急制动，防止无人天车的碰撞。

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说　明　书

一种天车全自动无人作业管理系统

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技术领域

[0001]本发明涉及无人天车管理系统技术领域，具体为一种天车全自动无人作业管理系统。

背景技术

[0002]在热轧、厚板、冷轧、不锈钢等工厂的原材料库房中需要天车进行吊卸材料进行装车。

[0003]但是现有的天车通常采用人工操作的方式进行作业，但是人工操作时有一定的盲区，难免会出现一些碰撞或者吊装不到位的情况，而且每天吊装多少车，出库多少产品，还需要人工记录，工作十分繁琐，而且易出差错，以及天车容易碰撞端梁。发明内容[0004](一)解决的技术问题[0005]针对现有技术的不足，本发明提供了一种天车全自动无人作业管理系统，解决了现有的天车通常采用人工操作的方式进行作业，但是人工操作时有一定的盲区，难免会出现一些碰撞或者吊装不到位的情况，而且每天吊装多少车，出库多少产品，还需要人工记录，工作十分繁琐，而且易出差错，以及天车容易碰撞端梁的问题。[0006](二)技术方案

[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天车全自动无人作业管理系统包括Level3系统、Level2系统、车辆影像识别系统、门禁管理系统、天车控制系统、地面安全系统、操作室和步进梁控制系统；所述的Level3系统与Level2系统通过导线连接，该Level2系统通过路由器无线连接；所述的Level2系统与车辆影像识别系统、门禁管理系统和操作室均通过数据线连接；所述的操作室与门禁管理系统通过数据线连接；所述的车辆影像识别系统通过数据线与地面安全系统连接。[0008]所述的天车控制系统包括PLC、驾驶室HMI、大车测距设备、小车测距设备和反射板；所述的PLC与驾驶室HMI通过导线连接；所述的大车测距设备和小车测距设备与PLC通过导线连接；所述的反射板设置在天车轨道的两端。[0009]所述Level2系统包括以下处理步骤：[0010]S001：自动排单，库房自动排单，并预定上料指令和出、入库指令；[0011]S002：天车工单，工单发送或者作业取消，进行下一个工单请求；[0012]S003：天车任务结果处理，天车任务完成后，天车状态信息处理，确定位置请求；[0013]S004：设备控制管理，设备自动排单；[0014]S005：设备完成结果处理，过跨车位置管理，移送设备管理；[0015]S006：MES信息处理，MES接受信息，并处理出、入库指令，并下达分段上料指令；[0016]S007：联锁管理，对天车作业对象设备进行联锁管理；[0017]S008：车辆管控，将车辆行驶到装车位置，车辆影像入跨显示屏，并进行路径提示；

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S009：画面管理，装车时进行工单登记，库图更新；

[0019]S010：天车防撞控制，控制天车的行驶路径，避免出现天车撞到库房。[0020]所述的天车控制系统在运行时包括以下几步：[0021]第一步：防撞测距，在无人天车运行的时候，大车测距设备、小车测距设备发出红外光线，并回收反射板折射的光线，以判定无人天车与轨道端梁的距离；[0022]第二步：信息反馈，当无人天车距离轨道端梁较近的时候，大车测距设备和小车测距设备将反馈信息传输至PLC；[0023]第三步：紧急制动，PLC将指令传输至Level2系统，并通过步进梁控制系统进行紧急制动，防止无人天车的碰撞。[0024](三)有益效果

[0025]本发明提供了一种天车全自动无人作业管理系统。具备以下有益效果：[0026]1.本发明，在天车自动化系统的基础上增加了三维影像成像技术、防摇控制技术、安全保护等硬件设备，结合天车自动控制模型与库区管控功能等技术，实现了库区集天车全自动无人作业与管理；[0027]2.本发明，在原料的装卸、运输、存放、管理和控制等环节可取消或减少人工操作，全方位实现全过程集成化、智能化和自动化控制，对于提高自动化水平和管理水平、提高管理和操作人员素质、降低输送成本和提高输送效率有着重要意义；[0028]3.本发明，主要目标是以物流信息化为基础,实现库存管理、物料出入库等项目的高效管理；在此基础上优化人员结构，实现人员合理配备，通过天车作业标准化，提高天车的运行效率，防止人工开天车失误造成产品损坏和设备事故；[0029]4.本发明，物料入库时，车辆驶入库区停车位置停止后，通过影像识别技术获得车辆信息以及车辆上的钢卷顺序和坐标信息，天车通过无线网络接收到指令后，执行自动吊运流程，完成卸车作业任务；[0030]5.本发明，机组上料时，天车从系统中获得物料的存储位置，实时自动定位、起吊并将物料运送至机组入口，自动精准卸下到指定的上料位置；[0031]6.本发明，机组产出时，在钢卷完成打捆，通过步进梁或钢卷运输小车搬运到吊运位置后，天车收到地面管理服务器的指令后自动运行到机组出口，将物料吊运到库区指定位置，物料的位置由系统根据钢卷规格等信息确定，实现库房空间利用的合理化；[0032]7.本发明，物料出库时，车辆根据库区内部的导引指示停止到位后，卡车司机在自助终端完成验单操作，并利用遥控器根据卡车的实际情况确定卡车上的装车位置，由三维影像识别系统计算后确定坐标，通过地面服务器将上述信息发送给天车，天车启动自动吊运流程完成卡车装车，在装车过程中可以实现多台天车对同一辆卡车的配合作业，从而实现效率的最大化。

附图说明

[0033]图1为本发明的基本构架图；[0034]图2为本发明的系统图；

[0035]图3为本发明的Level2系统工作流程图。

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具体实施方式

[0036]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0037]实施例1

[0038]如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种天车全自动无人作业管理系统包括Level3系统、Level2系统、车辆影像识别系统、门禁管理系统、天车控制系统、地面安全系统、操作室和步进梁控制系统；所述的Level3系统与Level2系统通过导线连接，该Level2系统通过路由器无线连接；所述的Level2系统与车辆影像识别系统、门禁管理系统和操作室均通过数据线连接；所述的操作室与门禁管理系统通过数据线连接；所述的车辆影像识别系统通过数据线与地面安全系统连接。[0039]所述的天车控制系统包括PLC、驾驶室HMI、大车测距设备、小车测距设备和反射板；所述的PLC与驾驶室HMI通过导线连接；所述的大车测距设备和小车测距设备与PLC通过导线连接；所述的反射板设置在天车轨道的两端。[0040]所述Level2系统包括以下处理步骤：[0041]S001：自动排单，库房自动排单，并预定上料指令和出、入库指令；[0042]S002：天车工单，工单发送或者作业取消，进行下一个工单请求；[0043]S003：天车任务结果处理，天车任务完成后，天车状态信息处理，确定位置请求；[0044]S004：设备控制管理，设备自动排单；[0045]S005：设备完成结果处理，过跨车位置管理，移送设备管理；[0046]S006：MES信息处理，MES接受信息，并处理出、入库指令，并下达分段上料指令；[0047]S007：联锁管理，对天车作业对象设备进行联锁管理；[0048]S008：车辆管控，将车辆行驶到装车位置，车辆影像入跨显示屏，并进行路径提示；[0049]S009：画面管理，装车时进行工单登记，库图更新；[0050]S010：天车防撞控制，控制天车的行驶路径，避免出现天车撞到库房。[0051]所述的天车控制系统在运行时包括以下几步：[0052]第一步：防撞测距，在无人天车运行的时候，大车测距设备、小车测距设备发出红外光线，并回收反射板折射的光线，以判定无人天车与轨道端梁的距离；[0053]第二步：信息反馈，当无人天车距离轨道端梁较近的时候，大车测距设备和小车测距设备将反馈信息传输至PLC；[00]第三步：紧急制动，PLC将指令传输至Level2系统，并通过步进梁控制系统进行紧急制动，防止无人天车的碰撞。[0055]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在

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包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0056]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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