[发明专利]一种超高速卷烟机的辅料自动配送系统

摘要

本发明涉及卷烟生产系统，尤其涉及一种超高速卷烟生产辅料的自动配送系统。本发明通过开发WMS（辅料高架库上位系统）与BD（卷烟盘纸卸垛机）数据交互接口、WMS与AGV（自动小车运输系统）数据交互接口，并优化上述三个系统之间的信息传递流程，实现了BD与WMS以及WMS与AGV之间的数据信息交互和安全联锁信号传递等功能，实现了机台要料、机台空托盘回收、原辅材料出库以及原辅材料配送等四个单一功能的有机结合，在超高速卷烟机的原辅材料配送环节，实现了生产智能化。

主权项

一种超高速卷烟机的辅料自动配送系统，其特征在于该系统包括辅料高架库上位系统、BD供纸装置和AGV自动运输系统，辅料高架库上位系统、卷烟盘纸卸垛机供纸装置和AGV自动运输系统通过无线网络相互通信；所述的BD供纸装置有两个盘纸自动更换机BOB1和BOB2，分别为卷烟机提供卷烟纸和水松纸原材料；当BD供纸装置检测到托盘上的卷烟纸或者水松纸用尽时，会将信息通过局域网通讯系统向WMS系统发出空托盘回收和新原料补充请求；所述的AGV自动运输系统包括AGV小车和调度计算机：AGV小车是一种以电池为动力，装有非接触导航装置的无人驾驶车辆；AGV小车根据作业指令按预先制定的路径自动驶向作业点进行作业，在行驶过程中AGV利用激光头对周围反射板的扫描和计算来导航并修正自身的偏差，从而保证行走和定位的精度；AGV小车与调度计算机通过无线局域网进行联系，AGV小车随时将自身的状态和任务的执行情况上报并显示在图形监控系统上；所述的辅料高架库上位系统是基于RFID 货位标签的仓储系统，包括多个矩阵形状的货位、用于搬运货物的堆垛机、输送机、叉车、托盘、安装于托盘上的托盘电子标签和用于信息处理的WMS 系统；每一个托盘原辅材料上均有唯一的RFID 识别标签，相应的数据均存储于WMS 系统中；当WMS系统接受到BD供纸装置申请时，会自动寻找相对应的原辅材料并通过堆垛机和输送机运输到辅料出口站台，然后下达指令给AGV自动运输系统，由该系统调度空闲AGV小车执行任务；该系统按以下的方法进行工作：1）BD供纸装置中的辅料托盘到位检测传感器检测到辅料托盘上的水松纸或卷烟纸数量少于1个，BD供纸装置通过局域网通讯系统向WMS系统发送“从BD更换托盘”的请求，涵盖要料机台位置、盘纸类型、盘纸数量相关信息；辅料库上位管理系统及时响应BD供纸装置的请求信息，如果因为连接中断应答丢失，则BD供纸装置在重新连接后用老计数发送旧的命令，或BD供纸装置发送“计数器复位”命令，两侧计数器同步归零；2）WMS系统确认“从BD回收空托盘”的请求：①WMS系统与BD供纸装置建立连接后，WMS系统将发送参数“1”至BD供纸装置；WMS系统与BD供纸装置断开连接后，WMS系统将发送参数“0”至BD供纸装置；该参数的变化使BD供纸装置知道与WMS系统的通讯是否正常，发送速率为60 秒；②计数器对每个新的命令将递增；如果因为连接中断应答丢失，则WMS系统在重新连接后用老计数发送旧的命令，或WMS系统发送“计数器复位”命令，两侧计数器同步归零；③WMS系统读取数据缓存区中的数据信息；④WMS系统确认“从BD回收空托盘”的请求；3）WMS系统下达“空托盘回收”的任务：①WMS系统上位系统将空托盘回收指令下达给AGV自动运输系统；②AGV自动运输系统执行“空托盘回收”的任务：a. AGV自动运输系统通过无线局域网通讯系统自动将任务分配给离作业点最近的空闲状态的AGV小车，由路径规划中段上小车行走时间确定；b.AGV小车到达BD供纸装置门口，AGV自动运输系统向WMS系统发送AGV小车到位信息；c.WMS系统向BD供纸装置系统发送开门请求；d.BD供纸装置接受到信号并判断条件成立，在压力控制阀RV2的控制下，阀Y61或阀Y63将物料门开启；e.BD供纸装置的接近开关B64或B65识别物料门开启，并向WMS系统发送允许AGV小车进入BD供纸装置的信号；f.WMS系统向AGV自动运输系统发送允许进入BD供纸装置内部的信号；g.AGV自动运输系统向该AGV小车发送参数修改指令，“允许进入BD”按钮功能有效；h.操作人员现场确认BD供纸装置自动物料门开启后，按住“允许进入BD”按钮3秒；i.AGV小车进入到BD供纸装置内，提升货叉载取空托盘；j.AGV小车退出到BD供纸装置外，短暂停顿，将空托盘载取完成信息上报至AGV自动运输系统，并驶离；k.AGV自动运输系统向WMS系统上报空托盘载取完成信息；l.WMS系统向BD供纸装置系统发送关闭物料门的信号；m.在压力控制阀RV2的控制下，阀Y62或阀Y64关闭自动物料门，设备正常运行；4）BD供纸装置系统中的辅料托盘到位检测传感器检测不到托盘；BD供纸装置通过局域网通讯系统向WMS系统发送“实物托盘补充”的请求，涵盖要料机台位置、盘纸类型、盘纸数量相关信息；辅料库上位管理系统及时响应BD供纸装置的请求信息，如果因为连接中断应答丢失，则BD供纸装置在重新连接后用老计数发送旧的命令，或BD供纸装置发送“计数器复位”命令，两侧计数器同步归零；5）WMS系统确认“实物托盘补充”的请求：①WMS系统与BD供纸装置建立连接后，WMS系统将发送参数“1”至BD供纸装置；WMS系统与BD供纸装置断开连接后，WMS系统将发送参数“0”至BD供纸装置；该参数的变化可以使BD供纸装置知道与WMS系统的通讯是否正常，发送速率为60 秒；②计数器对每个新的命令将递增；如果因为连接中断应答丢失，则WMS系统可以在重新连接后用老计数发送旧的命令，或WMS系统可以发送“计数器复位”命令，两侧计数器同步归零；③WMS系统读取数据缓存区中的数据信息；④WMS系统确认“实物托盘补充”的请求；6）WMS系统下达“实物托盘补充”的任务：①WMS系统上位系统在辅料高架库中寻找对应的原辅材料实物托盘，将托盘下架任务下达给辅料高架库堆垛机调度系统；②辅料高架库堆垛机调度系统自动将任务分配给离任务作业点最近的空闲堆垛机，由堆③垛机将实物托盘从高架库的库位中取出并运送至输送通道；④由输送通道将实物托盘运送至辅料下架站台；7）AGV自动运输系统执行“实物托盘补充”的任务a. AGV自动运输系统通过局域网通讯系统自动将任务分配给离任务作业点最近的空闲状态的AGV小车；b. AGV小车运行至实物托盘下架站台，调整位置，提升货叉，载取货物，并短暂停顿，将载货完成信息上报AGV自动运输系统；c. AGV小车将实物托盘运送至要料机台的BD供纸装置门口，AGV自动运输系统向WMS系统发送AGV到位信息；d. WMS系统向BD供纸装置系统发送实物托盘信息，包括辅料类型、辅料数量、辅料代码及开门请求；e. BD供纸装置接受到信号并判断条件成立，在压力控制阀RV2的控制下，阀Y61或阀Y63将物料门开启；f.BD供纸装置的接近开关B64或B65识别物料门开启，并向WMS系统发送允许AGV进入BD供纸装置的信号；g.WMS系统向AGV自动运输系统发送允许进入BD供纸装置内部的信号；h.AGV自动运输系统向该AGV小车发送参数修改指令，“允许进入BD供纸装置”按钮功能有效；i.操作人员现场确认BD供纸装置自动物料门开启后，按住“允许进入BD供纸装置”按钮3秒；j. AGV小车进入到BD供纸装置内，货叉下降、放下实物托盘；k. AGV小车退出到BD供纸装置外，短暂停顿，将实物托盘运送完成信息上报至AGV自动运输系统，并驶离；l. AGV自动运输系统向WMS系统上报实物托盘运送完成信息；m. WMS系统向BD供纸装置系统发送关门信号；n. 在压力控制阀RV2的控制下，阀Y62或阀Y64关闭自动物料门，设备正常运行。