一种agv与机械手的通信系统及其通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及AGV应用领域，尤其是一种AGV与机械手的通信系统及其通信方法。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化的发展，AGV在工厂里面的应用越来越广泛。由汽车厂到电子厂，再到卫浴厂等，应用的行业也越来越多，跨度也越来越大。AGV已经成为了工厂物流配送系统的有机的一部分。而作为承载物料的载体，AGV少不了需要与装卸物料的机械手进行对接，目前AGV与机械手的对接动作，是需要根据相互之间的位置，才能判断出下一步的动作的。因此在装卸区和AGV上需要设置大量的用于检测AGV位置的光电传感器，由于光电传感器的设置过多，导致装卸区和机械手的接线十分繁琐，从而造成施工的周期长，而且出现对接问题的时候排查十分麻烦。
【发明内容】
[0003]本发明的第一个目的是提供一种简易通用的AGV与机械手的通信系统。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种AGV与机械手的通信系统，包括AGV、机械手、侧围设备控制子系统、第一信息触发器和第二信息触发器；所述第一信息触发器和第二信息触发器沿AGV驶入机械手工作区域的方向依次设置。所述AGV可依次读取所述第一和第二信息触发器，还包括多功能通信控制盒，所述AGV与所述多功能通信控制盒无线通信，所述多功能通信控制盒与所述侧围设备控制子系统有线通信，所述第一信息触发器和第二信息触发器触发AGV向多功能通信控制盒发送AGV请求对接指令，所述侧围设备控制子系统根据多功能通信控制盒接收到的AGV请求对接指令，向机械手发送装卸请求指令。
[0006]与现有技术相比，本发明的AGV与机械手通过多功能通信控制盒间接实现连接，通过AGV与多功能通信控制盒的无线通信，从而十分简单地确定此时AGV是否在关键触发的位置，再通过多功能通信控制盒与侧围设备控制子系统有线通信，实现与机械手的对接，该技术方案大大地减少了装卸区和机械手的接线数量，大大减少施工的工作量，以及使后期维护的难度大幅降低。
[0007]进一步，所述多功能通信控制盒包括光电耦合器、无线收发模块、MCU和继电器阵列；所述无线收发模块用于收发无线信，所述继电器阵列与所述侧围设备控制子系统的I/O输入端口连接(继电器隔离)，所述光电耦合器与所述侧围设备控制子系统有线连接，MCU根据无线收发模块接收到的AGV请求指令，控制继电器阵列相应的开闭，以继电器输出的形式，输出相应的I/O状态。
[0008]进一步，所述侧围设备控制子系统包括外围设备和PLC控制器，所述继电器阵列与PLC控制器的I/O端口电连接，所述外围设备与PLC控制器的I/O端口电连接，受PLC控制器的控制。
[0009]进一步，所述AGV上还设有至少一个货物传感器，所述货物传感器与所述AGV的无线收发模块电连接，用于识别AGV是否已经装载货物。
[0010]进一步，还包括第三信息触发器，所述第三信息触发器设置在AGV驶出机械手工作区域方向的一侧，所述第三信息触发器触发AGV向多功能通信控制盒发送AGV离开的状态指令。
[0011]进一步，所述第一信息触发器、第二信息触发器为RFID卡或对射式传感器或磁条路标。
[0012]进一步，所述第三信息触发器为RFID卡或对射式传感器或磁条路标。
[0013]本发明的第二个目的是提供一种利用该AGV与机械手的通信系统的通信方法，其具步骤如下:
[0014]a:启动AGV，使其靠近侧围设备控制子系统，当第一信息触发器触发AGV后，AGV停止行驶，并向多功能通信控制盒发送请求对接的AGV状态指令；
[0015]b:多功能通信控制盒接收到指令后，检测当前机械手的工作状态是否空闲；若是，向AGV发送进入指令，使AGV开始进入机械手工作区域；若否，再次检测当前机械手工作区域与机械手的工作状态，直至空闲为止；
[0016]c:AGV接收到进入指令，启动进入机械手工作区域，当第二信息触发器触发AGV后，AGV停止行驶，并且根据货物传感器的状态，向多功能通信控制盒发送请求装卸物料的AGV位置和状态指令；
[0017]d:多功能通信控制盒根据状态指令，判断AGV货物架的状态，并闭合与PLC控制器上用于控制机械手的I/O接口连接的继电器，向侧围设备控制子系统发送请求机械手装卸物料的指令；
[0018]e:侧围设备控制子系统接收到装卸指令，控制机械手向AGV装卸物料；
[0019]f:物料装卸完毕，侧围设备控制子系统向多功能通信控制盒发送物料装卸完毕的指令；
[0020]g:多功能通信控制盒接收到物料装卸完毕的指令后，向AGV发送驶离机械手工作区域的驶离指令；
[0021]h:AGV接收到驶离指令后，启动并开始驶离机械手工作区域，当第三信息触发器触发AGV时，AGV向多功能通信控制盒发送离开指令。
[0022]进一步，步骤b中，机械手若是空闲，会向侧围设备控制子系统发送空闲指令，侧围设备控制子系统接收到该指令后通过光电耦合器反馈给多功能通信控制盒，多功能通信控制盒通过检测侧围设备控制子系统反馈的信号确定当前机械手是否空闲。
[0023]进一步，多功能通信控制盒接收到AGV离开指令和侧围设备控制子系统反馈的信息后，才会向下一辆AGV发送进入机械手工作区域的指令。
【附图说明】
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[0024]图1是本发明的多功能通信控制盒的结构框图；
[0025]图2是本发明的AGV、多功能通信控制盒和侧围设备控制子系统的连接框图；
[0026]图3是本发明的AGV、多功能通信控制盒和PLC的连接框图；
[0027]图4是本发明AGV控制流程图；
[0028]图5是本发明多功能通信控制盒的控制流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0030]参见图1和图2，本发明的AGV与机械手的通彳目系统，包括AGV、机械手、多功成通信控制盒、侧围设备控制子系统、第一信息触发器和第二信息触发器；所述第一信息触发器和第二信息触发器沿AGV驶入机械手工作区域的方向依次设置，具体是第一信息触发器设置在机械手工作区的外侧，第二信息触发器设置在机械手工作区内。AGV可依次读取所述第一信息触发器和第二信息触发器，所述多功能通信控制盒与AGV通过无线进行通信连接，所述多功能通信控制盒与所述侧围设备控制子系统电连接，所述第一信息触发器和第二信息触发器触发AGV向多功能通信控制盒发送AGV请求对接的状态指令，优选第一信息触发器、第二信息触发器为RFID卡或对射式传感器或磁条路标。所述侧围设备控制子系统根据多功能通信控制盒接收到的AGV请求对接的状态指令，向机械手发送装卸指令。AGV上还设有至少一个货物传感器，所述货物传感器与所述AGV的无线收发模块电连接，用于识别AGV是否已经装载货物和确定货物架的状态，每一个货物传感器对应货物架的一个货物放置位。当货物放置位放置了货物，货物传感器会将感应到货物的信号发送给AGV，AGV再发送货物已装载成功的指令给多功能通信控制盒。
[0031]参见图3，多功能通信控制盒包括光电耦合器、无线收发模块、MCU和继电器阵列；所述无线收发模块用于与AGV进行无线通信，所述继电器阵列与所述侧围设备控制子系统的I/O输入端口电连接；所述光电耦合器与所述侧围设备控制子系统的I/O输出端口电连接，MCU根据无线收发模块接收到的AGV状态指令控制继电器阵列的开闭。
[0032]参见图2，侧围设备控制子系统包括外围设备和PLC控制器，所述继电器阵列与PLC控制器的I/O端口电连接，外围设备包括报警灯、安全光栅、急停按钮和行程开关等，上述外围设备均与PLC控制器的I/O端口电连接，通过PLC控制器对上述外围设备的开启与关闭进行自动化控制。
[0033]为了确保上一辆AGV完全驶离机械手工作区域后，下一辆AGV才开始进入机械手工作区域，本发明在AGV驶离机械手工作区的方向一侧设有第三信息触发器，即与第二信息触发器相对的位置。当AGV被第三信息触发器触发时，AGV向多功能通信控制盒发送AGV离开的状态指令。第三信息触发器也可以为RFID卡、对射式传感器或磁条路标或行驶计时器，优选为行驶计时器。行驶计时器检测AGV的位置原理为:当行驶一定时间后，AGV发送驶离的指令给多功能通信控制盒，此时，可以优选将行驶时间设定为有效行驶时间，即当AGV卡死