一種為交叉帶分揀機配套的三段式供件臺控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于物流設備技術領域，特別涉及一種為交叉帶分揀機配套的三段式供件 臺控制方法。
【背景技術】
[0002] 在物流設備中，三段式供件臺用于將一定大小、重量的郵件自動同步導入交叉帶 分揀機的托盤上，同時完成郵件尺寸和重量的測量。供件臺能否將郵件準確導入到相應托 盤的中心位置，對于整個分揀系統的運行效果有至關重要的影響。同時，尺寸測量是否準確 也對郵件的計費有一定的影響。目前投入運行的分揀系統中為達到既定的性能指標，不得 不采用四段甚至五段式供件臺。即使有個別三段式供件臺也存在效率較低，對操作人員擺 放郵件位置有限制等問題。
【發明內容】
[0003] 本發明提供一種為交叉帶分揀機配套的三段式供件臺控制方法，目的在于克服現 有技術中的缺點實現將所有符合要求規格郵件平穩、準確地導入主環托盤。
[0004] 本發明的技術方案是，一種為交叉帶分揀機配套的三段式供件臺控制方法，所述 三段式供件臺包括第一機械段、第二機械段和第三機械段，
[0005] 將第一機械段對應為第一邏輯段，第二機械段對應為第二邏輯段，第三機械段劃 分定義為第三邏輯段和第四邏輯段，郵件在供件臺上的運行方式是第四邏輯段一第三邏輯 段一第二邏輯段一第一邏輯段，第三機械段的電機即為第三邏輯段和第四邏輯段的電機，
[0006] 將郵件沿供件臺運行方向長度定義為郵件長度，將郵件沿垂直于供件臺運行方向 的長度定義為郵件寬度，將郵件中心距供件臺短邊內側距離定義為郵件偏移量，
[0007] 在第四邏輯段與第三邏輯段的邊界處設置光電排，用于郵件的尺寸和位置測量，
[0008] 令Lniax為最大郵件長度，則
[0009] 第四邏輯段長度彡L_+200mm (1)
[0010] 第三邏輯段長度彡L_+20mm (2)
[0011] 第一邏輯段+第二邏輯段的短邊側總長度彡L_+S_ (3)
[0012] 式（1)中200mm為保證郵件能在第二邏輯段正常勻減速為0所留的余量，
[0013] 式⑵中20mm為保證穩定檢測郵件尺寸而保留的去抖長度，
[0014] 式（3)中Sa。。為最長郵件從lm/s加速到同步速度V syn。所需要的最短運行距離，其 中，
[0015] =^，上式中Vni為已知的主環速度，α為供件臺與主環安裝夾角，
[0016] 在所述供件臺上設置碼盤，通過對檢測光電輸出脈沖的計數，來計算各邏輯段皮 帶運行距離，
[0017] 所述的三段式供件臺控制方法，包括以下步驟：
[0018] 1.對于郵件在供件臺上的位置，定義第一位置為郵件初始擺放位置，第二位置為 郵件開始尺寸測量的位置，第三位置為郵件完成尺寸測量的位置，第四位置為郵件等待位 置，第五位置為郵件開始加速的位置，第六位置為郵件達到同步速度的位置，開機后，供件 臺各邏輯段以lm/s線速度勻速運轉；
[0019] 2.在驅動供件臺電機的變頻器中設定各邏輯段的加、減速時間，各邏輯段啟、停的 加速度為恒定值a，控制系統根據變頻器啟、停信號輸出的時間，實時推算出第四邏輯段和 第三邏輯段的速度vt;
[0020] 3.操作人員將郵件放在供件臺第四邏輯段皮帶上的第一位置后，在第四邏輯段皮 帶帶動下向前勻速運動到第二位置，當郵件遮擋住光電排后，控制系統經過去抖處理，確認 郵件確實到達光電排，此時記錄下皮帶的當前運行距離Sinit，并開始根據光幕或光電被遮 擋情況計算郵件當前寬度和偏移量，根據第四邏輯段的碼盤光電輸出脈沖計算郵件長度；
[0021] 4.郵件到達第三位置后，完成郵件的尺寸和位置測量，控制系統實時計算郵件當 前位置距第三邏輯段末端的距離Sleft與當前速度下按加速度a勻減速為0時所運行的距離 Ddec ·
[0022] Sleft=L2-(S2-Sinit)
[0023] 式中，L2為第二邏輯段長度，SA第二邏輯段當前運行距離，
[0025] 當SleftS S de。時，即關閉第三機械段的電機變頻器，該變頻器按照設定的減速時間 控制第三邏輯段從當前速度勻減速為0,當郵件完全停止運動時，郵件正好停在第三邏輯段 末端，即第四位置處；
[0026] 5.安裝所述三段式供件臺的交叉帶分揀機系統供件臺與托盤完成一次雙向通訊 的時間大于郵件從lm/s勻減速到靜止的時間，因此，當控制系統關閉第三機械段電機變頻 器后即可實時監測托盤同步脈沖，當檢測到同步脈沖后，控制系統根據之前測得的郵件尺 寸和位置數據以及檢測到同步脈沖的時間，計算托盤的接包參數以及郵件需要在第三邏輯 段末端等待的時間；
[0027] 6.當郵件收到托盤應答的確認接包消息后，如果需要在第三邏輯段等待的時間截 止，則同時啟動第二邏輯段和第三邏輯段電機，郵件從靜止開始勻加速到lm/s后做勻速運 動，直至郵件運動到第二邏輯段的第五位置時，即使最大的郵件都已完全脫離第三邏輯段 進入第二邏輯段，此時，控制系統控制第二邏輯段皮帶開始從lm/s勻加速到與主環速度匹 配的同步速度vsyn。；
[0028] 7.在第一邏輯段沒有郵件的情況下，第一邏輯段會保持與第二邏輯段相同的速度 運行，當郵件被加速到同步速度Vsyn。時，郵件已有部分進入第一邏輯段，當郵件完全進入第 一邏輯段后，第二邏輯段就會停止運行，直至有后續郵件需要從第三邏輯段進入第二邏輯 段，第二邏輯段才會與第三邏輯段同時啟動，以保證郵件可以平穩過渡；
[0029] 8.之后，第一邏輯段以同步速度Vsyn。勾速運行，直至最終郵件完全離開第一邏輯 段進入托盤后，第一邏輯段將速度降為lm/s，從而完成一個郵件的供件過程。
[0030] 本發明達到或超過傳統供件臺的供件效率，且允許操作人員在置件段任意位置擺 放郵件，最終以三段式供件臺的成本達到四段甚至五段式供件臺的工作效率和供件效果。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明實施例中三段式供件臺整體布局示意圖。
[0032] 圖2為本發明實施例中郵件在供件臺上的運動過程示意圖。
[0033] 圖3為本發明實施例中光電脈沖計數裝置。
[0034] 其中，1一一第一邏輯段，2-一第二邏輯段，3-一第三邏輯段，4一一第四邏輯 段，5--第一機械段，6--第二機械段，7--第二機械段，8--第一位置，9--第二位 置，10-一第三位置，11 一一第四位置，12-一第五位置，13-一第六位置，14 一一光電排， 15一一操作面板，16-一交叉帶托盤，17-一槽型光電傳感器，18-一簡易碼盤。
【具體實施方式】
[0035] 為了便于描述，本發明的術語還可以對應如下：
[0036] 第一邏輯段一一邏輯1段或1段，第二邏輯段一一邏輯2段或2段，第三邏輯 段一一邏輯3段或3段，第四邏輯段一一邏輯4段或4段，第一機械段一一機械1段，第二 機械段一一機械2段，第三機械段一一機械3段，第一位置一一位置1，第二位置一一位置2， 第三位置一一位置3,第四位置一一位置4,第五位置一一位置5,第六位置一一位置6。
[0037] 本發明改變了現有技術中的整個控制流程，加大機械3段的長度，并在機械3段適 當位置安裝郵件尺寸測量光幕或光電排進行郵件尺寸的測量。從而將機械3段劃分為邏輯 3段和邏輯4段。通過實時測量機械3段的運行距離以及結合機械3段電機變頻器參數設 置實時推算3段當前速度，從而在3段速度不斷變化的情況下仍能準確測量郵件尺寸和位 置。進而達到以三段式供件臺的成本實現四段式供件臺供件工作效率的目的。
[0038] 為便于描述控制過程，后面所述供件臺各段均為邏輯分段。供件臺運行后，4段以 lm/s的線速度勻速運動。郵件被操作人員放置在4段后，在4段皮帶帶動下經過測量光幕 /光電排。郵件完全進入3段后，控制系統也就完成了郵件的尺寸和位置的測量。郵件繼續 前進，直到控制系統與托盤進行通訊的時間內，郵件可以完全停止下來時，控制系統等待托 盤同步脈沖到來。如果控制系統檢測到了同步脈沖，則根據測得的郵件數據及同步脈沖到 達時間來計算托盤接包參數以及郵件需要在3段末端等待的時間，然后將接包參數發送給 托盤。如果托盤回復了確認接包消息，則郵件在3段等待時間到后，2段和3段同時啟動將 郵件以lm/s的速度勻速送入2段。待郵件完全進入2段一段時間后再從lm/s加速到與主 環速度匹配的同步速度，并最終由1段將郵件導入到運行著的主環托盤中。
[0039] 如圖1和2所示，為本發明三段式供件臺與交叉帶分揀機構成的系統實施例。圖 中標注了各段劃分及郵件所處位置。為便于敘述，將郵件沿供件臺運行方向長度定義為郵 件長度，將郵件沿垂直于供件臺運行方向的長度定義為郵件寬度，將郵件中心距供件臺短 邊內側距離定義為郵件偏移量。
[0040] 首先確定，供件臺各段長度計算方法。為實現本發明控制方法，需要確定供件臺關 鍵段長度：
[0041] 4 段長度彡 Ι^χ+200 (1)
[0042] 3 段長度彡 Lmx+20 (2)
[0043] 1+2段短邊側總長度彡Lmx+Sacc (3)
[0044] 式*L_為最大郵件長度，式（1)中200mm為保證郵件能在2段正常勻減速為0所 留的余量。式（2)中20mm為保證穩定檢測郵件尺寸而保留的去抖長度。式（3)中Sa。。為 最長郵件從lm/s加速到同步速度Vsyn。所需要的最短運行距離，其中：
[0046] 上式中Vni為主環速度，α為供件臺與主環安裝夾角。均為已知。
[0047] 對于供件臺各段皮帶運行距離檢測裝置，為了能夠跟蹤郵件在供件臺上的位置， 需要實時檢測供件臺皮帶所運行的距離，為此供件臺安裝了低成本的簡易碼盤，通過對檢 測光電輸出脈沖的計數，來累計各段皮帶運行距離。其結構如圖3所示。
[0048] 三段式供件臺用于將一定大