Шаттл-машина автоматическая для перемещений европоддонов между технологическими линиями
Полезная модель относится к стекольно-ситалловой промышленности, точнее к технологическому оборудованию для холодного окончания производства стеклотары на стеклотарных предприятиях и ее упаковки. Целью заявляемой шаттл-машины автоматической для перемещения европоддонов между технологическими линиями является повышение эксплуатационной надежности и упрощение системы программного управления шаттл-машиной в ее общем рабочем цикле с технологическими линиями. Поставленная цель достигается тем, что в системе программного управления шаттл-машины состоящей из двух групп блоков управляющей и группы технологических линий, связанных между собой через блоки радиосвязи, группа блоков технологических линий дополнительно содержит блок управления технологическими линиями, в состав, которого входит, дополнительный пульт управления, и дополнительный микроконтроллер соединеные с блоком питания технологических линий, причем входы, выходы дополнительного микроконтролера соединены с блоком радиосвязи технологических линий, дополнительным пультом управления, технологическими линиями и внешними машинами технологических линий, а модемы блока радиосвязи с технологическими линиями и блока радиосвязи технологических линий соединены с соответствующими микроконтроллерами через их порты. Микроконтроллеры управляющей группы блоков и группы блоков технологических линий выполнены в виде компактных микроконтроллеров.
Полезная модель относится к стекольно-ситалловой промышленности, точнее к технологическому оборудованию холодного окончания производства стеклотары на стеклотарных предприятиях и ее упаковки.
Полезная модель может быть использована в других отраслях промышленности.
Известны шаттл-машины, иногда называемые, манипуляторами, которые участвуют в рабочем цикле упаковочных технологических линий стеклотарного предприятия.
Известна шаттл-машина которая перемещается в цеховом помещении предприятия по рельсам, и выполняет в автоматическом режиме загрузку транспортирование и выгрузку пустых и загруженных штабелями стеклотары европоддонов а также межслойных прокладок из магазинов технологических линий на позиции штабелирования и термоусадки технологических линий в соответствии с принятым на предприятии рабочим циклом упаковки продукции в термоусадочную пленку.
В современных конструкциях автоматических шаттл-машин, для координации их перемещений с работой технологических линий, системы программного управления выполнены на базе микропроцессоров, с использованием лазерных сканирующих устройств и радиосвязи.
Аналогом полезной модели является шаттл-машина, манипулятор, для перемещения пустых и груженых европоддонов и межслойных прокладок модели ЛПУ-54 (Проспект ЗАО «Стеклопак» на выставках РОСУПАК-2009, 2010. Руководство по эксплуатации ЛПУ-54)
Известную шаттл-машину можно охарактеризовать как:
Шаттл-машина автоматическая для перемещений европоддонов между технологическими линиями состоящая из самоходной тележки с устройством ее перемещений по рельсам, устройствами загрузки, выгрузки, фиксации европоддонов при перемещениях, лазерным сканирующим устройством, соединенным для остановки и пуска с устройством перемещений по рельсам и системы программного управления состоящей из двух групп блоков, управляющей группы блоков и группы блоков технологических линий, причем управляющая группа блоков состоит из блока питания, пульта управления, блока инкрементального энкодера, блока радиосвязи с технологическими линиями содержащего модем и микроконтроллера управления входы, выходы которого соединены с этими блоками, пультом управления и устройствами самоходной тележки, а группа технологических линий содержит блок питания технологических линий и блок радиосвязи технологических линий содержащего модем для получения управляющих сигналов от микроконтроллера управления через блок радиосвязи с технологическими линиями.
Особенностью системы управления известной шаттл-машины является то, что, она выполнена на базе модульного микроконтроллера, а модем блока радиосвязи с технологическими линиями соединен с микроконтроллером через интерфейс связи, и предназначен для передачи сигнала удаленным терминалам технологических линий имеющих свою отдельную систему управления.
В системе управления известной шаттл-машины отсутствует техническое решение на непосредственное управление работой исполнительных органов позиций технологических линий задействованных, в общем, с шаттл-машиной рабочем цикле, что усложняет систему управления рабочим циклом упаковки готовой продукции, и его настройку. Снижает эксплуатационную надежность.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, являются: повышение эксплуатационной надежности и упрощение системы управления шаттл-машиной в ее общем рабочем цикле с технологическими линиями.
Полезная модель характеризуется существенными признаками общим с наиболее близким аналогом такими как:
«шаттл-машина автоматическая для перемещений европоддонов между технологическими линиями состоящая из самоходной тележки с устройством ее перемещений по рельсам, устройствами загрузки, выгрузки, фиксации европоддонов при перемещениях, лазерным сканирующим устройством, соединенным для остановки и пуска с устройством перемещений по рельсам и системы программного управления состоящей из двух групп блоков, управляющей группы блоков и группы блоков технологических линий, причем управляющая группа блоков состоит из блока питания, пульта управления, блока инкрементального энкодера, блока радиосвязи с технологическими линиями содержащего модем и микроконтроллера управления входы, выходы которого соединены с этими блоками, пультом управления и устройствами самоходной тележки, а группа технологических линий содержит блок питания технологических линий и блок радиосвязи технологических линий содержащего модем для получения управляющих сигналов от микроконтроллера управления через блок радиосвязи с технологическими линиями».
Отличительные признаками характеризующие полезную модель, заключаются в том, что: «группа блоков технологических линий дополнительно содержит блок управления технологическими линиями, в состав, которого входит, дополнительный пульт управления соединенный с блоком питания технологических линий, и предназначен для удобства и упрощения наладки системы управления, кроме того, в состав блока управления технологических линий входит дополнительный микроконтроллер, соединенный с блоком питания технологических линий, причем входы, выходы дополнительного микроконтролера соединены с блоком радиосвязи технологических линий, дополнительным пультом управления, а также с технологическими линиями и внешними машинами технологических линий, кроме того, модемы блока радиосвязи с технологическими линиями и блока радиосвязи технологических линий соединены с соответствующими микроконтроллерами через их порты, что обеспечивает надежную обратную связь между управляющей группой блоков шаттл-машины и группой блоков технологических линий и гарантирует высокую эксплуатационную надежность системы управления»
Кроме того, отличительный признак характеризующий полезную модель, как частный случай ее исполнения, заключается в том, что «микроконтроллеры управляющей группы блоков и группы блоков технологических линий выполнены в виде компактных микроконтроллеров»
На фиг.1 блок-схема шаттл-машины автоматической для перемещений европоддонов между технологическими линиями.
На блок-схеме схематически показана шаттл-машина автоматическая, связи между ее устройствами и блоками. Шаттл-машина содержит самоходную тележку 1 с устройством ее перемещений 2 по рельсам цеха стеклотарного предприятия. Устройство загрузки, выгрузки европоддонов 3. Устройство фиксации 4 европоддонов от распадения стеклотары при перемещениях тележки. Лазерное сканирующие устройство 5. Лазерное сканирующее устройство является устройством безопасности и соединено с устройством перемещений 2 самоходной тележки по рельсам и обеспечивает остановку движения шаттл-машины для предотвращения столкновений с посторонними предметами и людьми оказавшимся на пути ее перемещения. Система программного управления шаттл-машины автоматической состоит из двух групп блоков: управляющей 6 и группы технологических линий 7.
Управляющая группа блоков (электронная система управления) 6 содержит: блок питания 8, блок инкрементального энкодера 9, который определяет точность остановки самоходной тележки на заданной позиции. Блок радиосвязи 10 с модемом 11 связанный с портом 22 микроконтроллера управления 13. Пульт управления 12, предназначенный для ручного управления рабочим циклом при наладке системы. Входы - выходы микроконтроллера 13, соединены с пультом управления 12, с устройствами самоходной тележки 2, 3, 4, 5, инкрементальным энкодером 9 и блоком радиосвязи 10 с технологическими линиями для приема - передачи, анализа управляющих сигналов. Лазерное сканирующие устройство 5, для экстренной остановки ее перемещения, соединено с устройством перемещения самоходной тележки 2. После устранения помехи перемещению шаттл-машина автоматически продолжает движение.
Управляющая группа блоков смонтирована на самоходной тележке 1. Блок питания 8 установленный на самоходной тележке связан с троллейным проводом цеховой сети (на схеме не показано).
Группа блоков технологических линий 7 (постов и машин технологических линий, непосредственно связанных рабочим циклом с шаттл-машиной) содержит блок радиосвязи 15 с модемом 16 и блок управления технологическими линиями 17. В состав блока 17 входят дополнительные пульт управления 18 предназначенный для наладок, блок питания 14 технологических линий соединенный с цеховой сетью и микроконтроллер 19. Порт 23 микроконтроллера 19 соединен с модемом 16 для приема - передачи управляющих сигналов, их анализа, а входами - выходами для передачи управляющих сигналов технологическим линиям 20 и внешним машинам 24 технологических линий не входящими в число непосредственно связанных технологически с перемещениями шаттл-машины.
Для выполнения общего рабочего цикла группа технологических линий 7 связана с микроконтроллером управления 13 через блок радиосвязи 15 и блок радиосвязи 10. Микроконтроллер 13 управляющей группы блоков и микроконтроллер 14 группы блоков технологических линий выполнены в виде компактных микроконтроллеров.
Шаттл-машина в случае работы в технологических линиях с несколькими позициями штабелирования и одной позиции термоусадки работает следующим образом:
- При поступлении сигнала с одной из позиций штабелирования стеклотары на европоддон (например, одной из технологических линий) о наличие одного из загруженных стеклотарой европоддонов шаттл-машина автоматически подъезжает к первой позиции и останавливается. Точность остановки контролируется системой управления с инкрементальным энкодером. Европоддон этой позиции штабелирования загружается в шаттл-машину. Включается устройство, фиксирующие европоддон от перемещения при транспортировании.
- Система управления производит опрос остальных позиций штабелирования и при наличие европоддона загруженного стеклотарой на другой позиции включается устройство перемещений по рельсам и шаттл-машина подъезжает к ней. Цикл загрузки и фиксации повторяется.
- Система управления проверяет наличие европоддонов на позиции термоусадки. При их отсутствии шаттл-машина начинает движение в автоматическом режиме к этой позиции. Точность остановки контролируется системой управления с инкрементальным энкодером. Европоддоны освобождаются от фиксации и выгружаются на эту позицию.
- Пока на позиции термоусадки происходит закрепление стеклотары с европоддоном термоусадочной пленкой каждого из выгруженных шаттл-машиной, шаттл-машина при необходимости дополнения пустых европоддонов подъезжает к одному или другому магазину технологической линии в соответствии с поступившим сигналом системы управления анализирующей ситуацию, транспортирует их и разгружает на той позиции штабелирования на которую выдано задание системой управления.
- Рабочий цикл продолжается по мере набора слоев бутылок на европоддоны и формирования готовых упакованных в пленку пакетов стеклотары скрепленных с европоддоном, передачи их на склад готовой продукции и освобождения места для приема новых поддонов с позиций штабелирования.
Предлагаемая полезная модель шаттл-машины автоматической предназначенной для перемещений европоддонов между технологическими линиями повышает уровень эксплуатационной надежности и упрощает систему управления шаттл-машины в ее общем рабочем цикле с технологическими линиями.
1. Шаттл-машина автоматическая для перемещений европоддонов между технологическими линиями, состоящая из самоходной тележки с устройством ее перемещений по рельсам, устройствами загрузки, выгрузки, фиксации европоддонов при перемещениях, лазерным сканирующим устройством, соединенным для остановки и пуска с устройством перемещений по рельсам и системы программного управления, состоящей из двух групп блоков, управляющей группы блоков и группы блоков технологических линий, причем управляющая группа блоков состоит из блока питания, пульта управления, блока инкрементального энкодера, блока радиосвязи с технологическими линиями, содержащего модем, и микроконтроллера управления, входы, выходы которого соединены с этими блоками, пультом управления и устройствами самоходной тележки, а группа технологических линий содержит блок питания технологических линий и блок радиосвязи технологических линий, содержащий модем для получения управляющих сигналов от микроконтроллера управления через блок радиосвязи с технологическими линиями, отличающаяся тем, что группа блоков технологических линий дополнительно содержит блок управления технологическими линиями, в состав которого входит дополнительный пульт управления и дополнительный микроконтроллер, соединенные с блоком питания технологических линий, причем входы, выходы дополнительного микроконтроллера соединены с блоком радиосвязи технологических линий, дополнительным пультом управления, технологическими линиями и внешними машинами технологических линий, а модемы блока радиосвязи с технологическими линиями и блока радиосвязи технологических линий соединены с соответствующими микроконтроллерами через их порты.
2. Шаттл-машина для перемещений европоддонов по п.1, отличающаяся тем, что микроконтроллеры управляющей группы блоков и группы блоков технологических линий выполнены в виде компактных микроконтроллеров.
