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货叉机构

一、货叉机构介绍

1.1 货叉机构作用

针对栈板这类载具的举升和取降机构(栈板常见的有“川”字拖和“田”字拖)。

1.2 货叉机构动力结构

1.2.1 液压机构

通过控制泵电机转动将油箱中的液压油压入液压油缸中实现举升货叉。举升过程需要泵电机提供驱动动力,速度由油路速度控制;取降时依靠货物和货叉自身重力下降,速度由油路比例阀的开度大小(或打开开关阀)来控制。

1.2.2 伺服机构

通过控制伺服电机、电缸实现举升货叉。

1.3 货叉机构类型

1.3.1 三向叉

货叉可以 180° 旋转,三个方向叉货,用在窄巷道叉取货场景。

1.3.2 大前移

货叉除了可以上下移动,还可以前后、左右、前倾后倾移动。

1.3.3 叉齿调节

叉齿宽度可以调节,需要控制油路系统来调节(此功能涉及定制,不适合大批量使用)。

1.4 货叉机构门架分级

考虑到材料的强度,对于高位门架,都是通过分级的,具体的门架参数表,参照下图:

1.5 货叉机构到位

对于搬运车,货叉到位一般通过到位传感器来感知;对于堆高车等,货叉的到位一般通过拉线编码器来感知。对于前移动作也是通过拉线编码器来感知。

二、货叉机构基本使用

对于搬运车和堆高车不同之处在于:

  • 搬运车的货叉机构升降是固定距离的,通过到位传感器感知到位,无法设置举升或下降的位置。
  • 堆高车的货叉机构升降是通过外置拉线感知距离,可以设置举升或下降位置,实现货叉可变距离调整。

2.1 搬运车货叉机构基本使用

对于搬运车货叉机构可分为两类:

  • 一类是地牛类搬运车货叉机构,这类机构主要是通过直接控制DO电机来实现货叉举升;
  • 一类是叉车类搬运车货叉机构,和地牛类不同之处在于,叉车类搬运车货叉机构通过控制驱动器和机械传动来实现货叉举升;

2.1.1 地牛类搬运车货叉机构基本使用

2.1.1.1 模型文件参数

  1. 在模型文件中,选择typebyDO
参数名称参数位置单位列表支持版本
type模型文件-fork\
  • none(不启用)
  • byDO(举升、下降通过DO来控制,到位信息通过DI反馈)
  • byController(通过motor来控制)
3.3.4.20~latest
根据货叉机构的控制方式选择。
  1. 配置油泵注入货叉举升的DO
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
pumpDO模型文件-fork-type-byDO\-1-1793.3.4.20~latest
货叉举升时需要打开的DO,根据实际使用的DO进行配置。
  1. 配置油泵泄流货叉下降的DO
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
leakDO模型文件-fork-type-byDO\-1-1793.3.4.20~latest
货叉下降时需要打开的DO,根据实际使用的DO进行配置。
  1. 配置货叉上升到位DI
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
topDI模型文件-fork-type-byDO\-1-1803.3.4.20~latest
货叉举升过程中,该DI触发可以结束货叉举升过程,根据实际使用的DI进行配置。
  1. 配置货叉下降到位DI
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
bottomDI模型文件-fork-type-byDO\-1-1803.3.4.20~latest
货叉下降过程中,该DI触发可以结束货叉下降过程,根据实际使用的DI进行配置。
  1. 配置上升延时时间
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upDelayTime模型文件-fork-type-byDOs001003.3.4.20~latest
货叉举升过程中,此参数用来限制货叉上升的最大时间,若超过此延时时间举升未到位,举升动作也会停止。
  1. 配置下降延时时间
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
downDelayTime模型文件-fork-type-byDOs001003.3.4.20~latest
货叉下降过程中,此参数用来限制货叉下降的最大时间,若超过此延时时间下降未到位,下降动作也会停止。

2.1.1.2 注意事项

  • 地牛类的货叉举升电机是间隙工作电机,长时间通电会烧掉,因此要注意如果出现举升电机一直工作且货叉没有触发topDI的情况要立马断电,检查货叉机构。

2.1.2 叉车类搬运车货叉机构基本使用

2.1.2.1 模型文件参数

在执行举升、下降过程中,对于叉车类搬运车的货叉机构分为两类:

  • 实际DI触发的搬运车货叉机构:举升、下降的到位传感器是通过实际的DI来触发。
  • 协议DI触发的搬运车货叉机构:举升、下降的到位传感器是接线在驱动器中,到位信息是通过协议来反馈的。
  1. 在模型中,针对motor电机类型可以选择func参数,配置功能函数参数为linear。可以参考:Motor电机函数选择
  2. 配置linear电机的减速比reductionRatio,对于叉车类搬运车无拉线编码器,此参数可以配置为 1 。参数含义可以参考:线性机构的减速比配置
  3. 配置linear电机的标零速度calibrationVel,对于叉车类搬运车,此参数可配置为默认值。参数含义可以参考:线性电机的标零速度配置
  4. 配置搬运车货叉的最大高度maxLength,此高度对应货叉举升到最大高度对应零位的高度。参数含义可以参考:线性机构的最大行程配置
  5. 配置搬运车货叉的最小高度minLength,此高度对应货叉零位的高度。参数含义可以参考:线性机构的最小行程
  6. 配置搬运车货叉的零位触发差值offset,此参数与minLength的值相同。参数含义可以参考:线性机构零位的计算差值
  7. 配置搬运车货叉的上升到位精度rechUpDist,对于叉车类搬运车此参数配置为默认参数。参数含义可以参考:线性机构的上到位精度
  8. 配置搬运车货叉的下降到位精度rechDownDist,对于叉车类搬运车此参数配置为默认参数。参数含义可以参考:线性机构的下到位精度
  9. 配置linear电机的最大速度maxSpeed,对于叉车类搬运车此参数配置为默认参数。参数含义可以参考:线性机构的最大速度
  10. 对于实际DI触发的搬运车货叉机构,配置搬运车货叉机构的举升限位DI;如果是协议DI类的叉车类搬运车,此参数配置为 -1 。参数含义可以参考:线性机构上升到设定的保护阈值触发的DI
  11. 对于实际DI触发的搬运车货叉机构,配置搬运车货叉机构的下降限位DI;如果是协议DI类的叉车类搬运车,此参数配置为 -1。参数含义可以参考:线性机构下降到设定的保护阈值触发的DI

Error52802
提示:upLimit or downLimit error
触发条件:

  1. upLimitDI/downLimitDI设定的DI触发时,会触发上/下限位触发相关的报错。

解决方式:

  1. 修改该参数为正确的值(询问相关的电气工程师),推送模型文件即可消除该错误。
  2. 修改模型文件的maxLength/minLenth,使顶升机构的行程范围不触发设定的DI,推送模型文件即可消除错误。
  3. 检测相关DI设备是否正常工作,有无其它误触发DI的情况存在。
  1. 对于协议DI类叉车类搬运车,配置upDelayTime为 0。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upDelayTime模型文件-motor-linears-1-120.03.3.4.20~latest
线性机构上升延时时间。-1 表示使用编码器作为反馈,0 表示使用协议DI做反馈,正值表示使用定时时间作为反馈。
  1. 对于协议DI类叉车类搬运车,配置downDelayTime为 0。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
downDelayTime模型文件-motor-linears-1-120.03.3.4.20~latest
线性机构下降延时时间。-1 表示使用编码器作为反馈,0 表示使用协议DI做反馈,正值表示使用定时时间作为反馈。

2.1.2.2 变轴距功能

叉车类的搬运车的举升过程中,通过机械传动把货物顶起来。

在货叉抬起和放下的时候,车子的里程中心相对于行驶轮是变化的,故需要在模型文件中配置此功能。

参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
wheelBaseShiftLength模型文件-chassis-mode-steerm0.00000.53.3.4.20~latest
搬运叉车在加载货物的时候轴距的变化值,如果举升时,里程中心向车体正方向移动,则wheelBaseShiftLength为负数,反之为正数。

2.1.2.3 注意事项

  1. 为了避免非识别模式下,取放货物,货物的位置发生移动。对于会变轴距的车,需要进行以下操作。
  • 在参数配置中配置ForkDiDist,比如 0.2 ,表示叉车到点后再后退 0.2m,防止叉取不到货物。
  • 在模型文件中配置叉车取货到位DI
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
cargoContactDI模型文件-fork-basic\-1-1100003.3.4.20~latest
叉车取货到位DI,在叉车取货过车过程中该DI触发,认为取货完成。
  • 建议叉车类搬运车在叉取之外的时间都要抬起货叉来。
  • 建议所有的点位都是货叉抬起来的时候标定的。
  1. 对于叉车类搬运车货叉没有上、下限位传感器的车不推荐使用。
  2. 对于叉车类的搬运车,在调节举升、下降的时候要注意举升到位、下降到位传感器信号能够正常触发,且举升、下降应装有机械限位,否则会在货叉举升、下降过程中会造成机械损伤。

2.2 堆高车货叉机构基本使用

对于使用外置拉线感知距离的堆高车货叉机构,可以设置货叉举升、下降的高度。

2.2.1 使用说明

  1. 基于液压的货叉是一套非线性的控制系统,因为油路是本身是流动的,粘滞的。货叉的控制精度还和是否载货,油路元器件,车体差异相关。
  2. 货叉的控制精度可以达到 ±5mm。
  3. 货叉需要标定,按照标定方法进行标定,配置相应的参数
  4. 货叉的升降是有明显的死区,尤其是上升。例如当前高度为 1m 时,下发货叉上升高度为 1.002m ,此过程是无法进行精准控制的。

2.2.2 模型文件参数

  1. 在模型中,针对motor电机类型可以选择func参数,配置功能函数参数为linear。可以参考:Motor电机函数选择
  2. 配置linear电机的encoderLine 。参数含义可以参照:电机的编码器线数

对于堆高车货叉机构,升降动作是通过液压原理完成的,没有对应实际的机械结构,对于货叉位置的反馈是通过外置编码器的数值进行反馈用来类比一个伺服电机驱动结构,此参数和reductionRatio的计算方法:

  • 首先要明确外置编码器拉长 1m 时,外置编码器反馈的Cnt值。对于不同品牌的外置编码器Cnt值是不同的。
    • 例如对于SICK品牌的拉线编码器,此Cnt值的计算方法是:Cnt = 16384 / LPT,对于LPT的参数是从SICK编码器的铭牌上记录的参数,linear电机的encoderLine 配置为 4096 ;
    • 例如对于库伯勒编码器,此Cnt值是固定值 10000 ,linear电机的encoderLine 配置为 2500;
  • 对于encoderLinereductionRatio的关系,可以由此公式得出:Cnt = ( 4 * encoderLine / reductionRatio ) * 1000 ,可以得到reductionRatio的值,配置到模型参数中。
  1. 配置linear电机的减速比reductionRatio,此参数是通过步骤 2 公式进行配置。参数含义可以参照:线性机构的减速比配置
  2. 配置linear电机的标零速度calibrationVel,此参数可配置为默认值。参数含义可以参照:线性电机的标零速度配置
  3. 配置堆高车货叉的最大高度maxLength,此高度对应货叉举升到最大高度对应零位的高度。参数含义可以参照:线性机构的最大行程配置
  4. 配置堆高车货叉的最小高度minLength,此高度对应货叉零位的高度。参数含义可以参照:线性机构的最小行程
  5. 配置堆高车货叉的零位触发差值offset,此参数与minLength的值相同。参数含义可以参照:线性机构零位的计算差值
  6. 配置堆高车货叉的上升到位精度rechUpDist,对于叉车类搬运车此参数配置为默认参数。参数含义可以参照:线性机构的上到位精度
  7. 配置堆高车货叉的下降到位精度rechDownDist,对于叉车类搬运车此参数配置为默认参数。参数含义可以参照:线性机构的下到位精度
  8. 配置linear电机的最大速度maxSpeed。参数含义可以参照:线性机构的最大速度
  • 按照使用说明中的内容,使用堆高类叉车要先对货叉进行标定,在标定之前此参数应该配置为 0.2 。
  • 货叉标定完成之后,此参数可以按照实际需要的举升速度进行配置。
  1. 配置linear电机的maxAcc,表示货叉机构的加速度。参数含义可以参照:线性机构的最大加速度
  2. 配置linear电机的maxDec,表示货叉机构的最大减速度。参数含义可以参照:线性机构的最大减速度
  3. 配置linear电机的maxJerk,表示货叉机构的最大加加速度。参数含义可以参照:线性机构的最大加加速度
  4. 配置linear电机的minUpSpeed,最小上升速度代表货叉举升的死区速度。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
minUpSpeed模型文件-motor-linearm/s0.000.000.103.3.4.20~latest
最小上升速度,0 表示不启用,使用上升PID调节。
  1. 配置linear电机的minDownSpeed,最小下降速度代表货叉下降的死区速度。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
minDownSpeed模型文件-motor-linearm/s0.000.000.103.3.4.20~latest
最小下降速度,0 表示不启用最小速度,使用下降PID调节。
  1. 配置linear电机的upKp
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upKP模型文件-motor-linear\0.000.0010.003.3.4.20~latest
线性机构上升过程PID调节的比例参数
  1. 配置linear电机的upKI
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upKI模型文件-motor-linear\0.000.0010.003.3.4.20~latest
线性机构上升过程PID调节的积分参数
  1. 配置linear电机的upKD
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upKP模型文件-motor-linear\0.000.0010.003.3.4.20~latest
线性机构上升过程PID调节的微分参数
  1. 配置linear电机的downKP
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
downKP模型文件-motor-linear\0.000.0010.003.3.4.20~latest
线性机构下降过程PID调节的比例参数
  1. 配置linear电机的downKI
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
downKI模型文件-motor-linear\0.000.0010.003.3.4.20~latest
线性机构上升过程PID调节的积分参数
  1. 配置linear电机的downKD
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
downKD模型文件-motor-linear\0.000.0010.003.3.4.20~latest
线性机构上升过程PID调节的微分参数
  1. 配置li?near电机的deltaCnt,在使用外置编码器的情况,此参数需配置为 15。参数含义可以参考:电机编码器抖动值
  2. 对于有实际DI触发的堆高车货叉机构,配置堆高车货叉机构的举升限位DI;如果是没有举升限位DI,此参数配置为 -1 。参数含义可以参考:线性机构上升到设定的保护阈值触发的DI
  3. 对于实际DI触发的堆高车货叉机构,配置堆高车货叉机构的下降限位DI;如果没有下降限位DI,此参数配置为 -1。参数含义可以参考:线性机构下降到设定的保护阈值触发的DI

Error52802
提示:upLimit or downLimit error
触发条件:

  1. upLimitDI/downLimitDI设定的DI触发时,会触发上/下限位触发相关的报错。

解决方式:

  1. 修改该参数为正确的值(询问相关的电气工程师),推送模型文件即可消除该错误。
  2. 修改模型文件的maxLength/minLenth,使顶升机构的行程范围不触发设定的DI,推送模型文件即可消除错误。
  3. 检测相关DI设备是否正常工作,有无其它误触发DI的情况存在。
  1. 对于堆高车,配置upDelayTime为 -1。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upDelayTime模型文件-motor-linears-1-120.03.3.4.20~latest
上升延时时间。-1 表示使用编码器作为反馈,0 表示使用协议DI做反馈,正值表示使用定时时间作为反馈。
  1. 对于堆高车,配置downDelayTime为 -1。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
downDelayTime模型文件-motor-linears-1-120.03.3.4.20~latest
下降延时时间。-1 表示使用编码器作为反馈,0 表示使用协议DI做反馈,正值表示使用定时时间作为反馈。
  1. 配置linear电机的upViscousSpeed,此参数按照货叉标定的参数填写。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upViscousSpeed模型文件-motor-linearm/s0.000.009993.3.4.20~latest
上升粘性速度,货叉手动标定得到的值。
  1. 配置linear电机的upSpeedBias
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
upSpeedBias模型文件-motor-linearm/s0.000.009993.3.4.20~latest
上升速度偏差,货叉手动标定得到的值。

注意:

  1. 配置堆高车货叉机构的时候,起升是通过泵来控制,下降是通过比例阀来控制,因为运动特性不相同,使用同一套控制下发速度的参数在有些时候难以调整到一个符合要求的值。所以就引入了pumpAndValve,用来指明此线性电机是泵控电机。
  2. 泵控电机相比普通线性电机上升加速、减速和下降加速、减速不同。
  3. 参数含义参照:泵控货叉的升降
  4. 如果线性电机的类型选择了pumpAndValve,那么linear电机中maxSpeedmaxAccmaxDecmaxJerk被上述对应的参数覆盖。
  1. 配置pumpAndValve的参数maxUpAcc,参数含义:泵控电机上升最大加速度。
  2. 配置pumpAndValve的参数maxUpDec,参数含义:泵控电机上升最大减速度。
  3. 配置pumpAndValve的参数maxUpJerk,参数含义:泵控电机上升最大加加速度。
  4. 配置pumpAndValve的参数maxUpSpeed,参数含义:泵控电机上升最大速度。
  5. 配置pumpAndValve的参数maxDownAcc,参数含义:泵控电机下降最大加速度。
  6. 配置pumpAndValve的参数maxDownDec,参数含义:泵控电机下降最大减速度。
  7. 配置pumpAndValve的参数maxDownJerk,参数含义:泵控电机下降最大加加速度。
  8. 配置pumpAndValve的参数maxDownSpeed,参数含义:泵控电机下降最大速度。

注意:

  1. 如果线性电机的类型选择了pumpAndValve,那么linear电机中maxSpeedmaxAccmaxDecmaxJerk被上述对应的参数覆盖。

2.2.3 货叉调整策略

  1. 在使用堆高车货叉机构时,调节货叉上升精度之前,需要按照标定文档说明进行货叉的手动标定,配置模型文件参数maxRPMminUpSpeedupViscousSpeed的值。

注意:

  1. 优先调试满载状态下的货叉精度和起升过程的表现,满载状态没有问题,空载状态货叉的精度和起升过程也没有问题。
  2. 我们想要能够更快的调试出比较好的精度和动作表现,不管起升和下降过程:应该将加速过程调的比较短(加速度调的大一些),这样能够更好的达到匀速阶段,将减速过程调的时间比较长(减速度调的小一些),加加速度的值调的也应该适当的小一些。
    这样能够保证在快要到位的时候速度能够稳得住,不会出现超调的现象,同时PID的参数也需要调的小一点,这样能够保证不会因为泵(或阀)在小速度(或小电流)控制的时候出现二次起升(或下降)的情况。
  1. 采用泵控货叉升降的参数来调试上升和下降过程中的速度下发规划,可参照以下的参考值:
参数名称参考值备注
maxUpAcc0.1
maxUpDec0.05
maxUpJerk0.02
maxUpSpeed根据货叉标定后的速度进行填写
maxDownAcc0.1
maxDownDec0.05
maxDownJerk0.01
maxDownSpeed根据实际运动过程的下降速度进行填写
  1. 调节货叉上升精度
  • 如果发现上升到位总是会超过目标高度,需要将maxUpDec减小,继续进行上升测试。
  • 如果发现不管怎么调上升相关参数,总是会存在一个固定的超调高度,将minUpSpeed调小。
  • 经过多次上升相关参数不同组合,直到符合上升精度要求。
  1. 调节货叉下降精度,如果货叉下降是通过控制比例阀的开度的大小,按照下面的步骤进行调试:
  • reachDownDist设置为 0.001 ,minDownSpeed设置为 0.00 ,将downKP设置为 0.3 、downKI设置为 0.03、downKD设置为 0 ,设置高度执行货叉下降。
  • 如果下降的实际值大于设置的高度值,将downKPdownKI调大一些。
  • 如果下降的实际值小于设定的高度值,将downKPdownKI调小一些。
  • 如果下降时未到达设定的高度值出现停止,然后下降的现象,建议采用下降死区速度进行调解,请参照 5 。
  1. 下降速度调节中加入了下降死区速度 +PID共同调节的方式:
  • minDownSpeed的速度设置为 0.05m/s ,测试一下下降过程,看是否还会出现未到设定高度出现停止,然后下降的情况:

a. 如果有,将minDownSpeed调大(建议 0.01m/s 增加),此时可以减小maxDownDec的值,观察下降过程和下降精度。
b. 如果没有,观察下降精度是否符合要求。如果出现过冲的现象,将maxDownSpeedmaxDownDec调小。

  1. 如果货叉下降是通过控制开关阀实现的,按照下面的步骤进行调试:
  • reachDownDist设置为 0.001 ,minDownSpeed设置为 0.05 ,设置货叉高度执行货叉下降 。
  • 如果下降的实际值大于设置的高度值,且无法下降到位时,将minDownSpeed调大一些,继续尝试执行货叉下降精度。
  • 如果下降的实际值小于设置的高度值,将minDownSpeed调小一些,继续尝试执行货叉下降精度。
  • 如果发现不管如何调节minDownSpeed,下降的实际值总小于设置高度值时,考虑调节reachDownDist的值,reachDownDist的值参考设置高度值 - 下降实际值进行设置。
  1. 多次尝试直到获得上升、下降精度最好的参数组合。

2.2.4 注意事项

  1. 在使用堆高车货叉机构之前要检查外置编码器安装位置,保证外置编码器拉线垂直,在升降过程中不能出现拉线倾斜的现象,否则会造成拉线被卡住或者被拉断的风险。还要激活外置编码器,且需要模型文件配置正确。
  2. 注意检查在堆高车货叉机构升降的过程中无其他机械干涉,否则会造成油泵电机堵转出现过流的风险。
  3. 注意在调整货叉满载精度过程中,执行升降的次数不可太过频繁,否则会出现油泵电机过热,对油泵电机出现不可逆的损害。

2.3 其他类型货叉机构基本使用

2.3.1 前后移类货叉机构基本使用

2.3.1.1 使用说明

对于前后移类货叉机构通常存在于大前移车辆。

  • 工作原理为货叉机构的前后移动作都是通过驱动油泵电机转动,并打开相关的前后移动作对应的阀门。
  • 此类机构通常使用外置编码器作为位置反馈,且为了保证前后移动作的安全会配备前后移到位开关。
  • 此类机构可以抽象为线性机构进行控制,即可通过配置模型文件-motor-linear
  • 在使用此机构前,将前后移类货叉机构移动到后移到位的位置,执行外置编码器标零,将此位置作为线性机构的最小位置。

2.3.1.2 模型文件参数

对于使用外置编码器作为位置反馈,模型文件配置参照 2.2 堆高车货叉机构模型文件参数一节。其中不同的参数为:

  • maxLength此参数对应前移到位距离(以后移到位为零点),是整个前后移可移动的最大距离。
  • minLength此参数对应后移到位距离,配置为 0.00 。
  • offset此参数和minLength配置的值相同。

2.3.1.3 注意事项

  1. 检查外置编码器的安装位置,保证外置拉线编码器水平,在拉线拉出的时候不要出现拉线偏移或者倾斜的情况,否则会造成外置拉线编码器异常。
  2. 在调节此类货叉机构之前要检查前后移到位开关是否能够正常触发,否则会出现货叉移动过位的情况,造成危险。
  3. 在调节此类货叉机构之前要检查前后移机械限位是否安装,如果前后移到位开关不能触发会出现整体货叉机构倾倒的风险。

2.3.2 左右移类货叉机构基本使用

2.3.2.1 使用说明

对于左右移类货叉机构通常存在于大前移车辆、三向叉车辆。

  • 工作原理为货叉机构的左右移动作都是通过驱动油泵电机转动,并打开相关的左右移动作对应的阀门。
  • 此类机构可以抽象为线性机构进行控制,即可通过配置模型文件-motor-linear

此类货叉机构依据位置反馈的类型分为两类:

  • 此类机构通常使用外置编码器作为位置反馈,且为了保证左右移动作的安全会配备左右移到位开关。在使用此机构前,将左右移类货叉机构移动到右移到位的位置(货叉右侧为外置拉线编码器安装位置),执行外置编码器标零,将此位置作为线性机构的最小位置。同理,
  • 如果此类机构无法安装外置编码器通常使用左右移到位开关进行限制。

2.3.2.2 模型文件参数

  1. 对于使用外置编码器作为位置反馈,模型文件配置参照 2.2 堆高车货叉机构模型文件参数一节。其中不同的参数为:
  • maxLength此参数对应左右到位距离(以右移到位为零点),是整个左右移可移动的最大距离。
  • minLength此参数对应右移到位(外置拉线编码器安装在货叉右侧)距离,配置为 0.00 。
  • offset此参数和minLength配置的值相同。
  1. 对于使用左右移到位开关进行限制左右类货叉机构,模型文件配置参照 2.1.2 叉车类搬运车货叉机构的模型文件配置一节,其中不同的参数为:
  • maxLength此参数对应整个左右移可移动的最大距离。
  • minLength此参数配置为 0.00 。
  • offset此参数和minLength配置的值相同。
  • upLimitDI此参数配置为左移到位的DI
  • dowmLimitDI此参数配置为右移到位的DI

2.3.2.3 注意事项

  1. 检查外置编码器的安装位置,保证外置拉线编码器水平,在拉线拉出的时候不要出现拉线偏移或者倾斜的情况,否则会造成外置拉线编码器异常。
  2. 在调节此类货叉机构之前要检查左右移到位开关是否能够正常触发,否则会出现货叉移动过位的情况,造成危险。
  3. 在调节此类货叉机构之前要检查左右移机械限位是否安装,如果左右移到位开关不能触发会出现泵电机持续转动出现过热情况。

2.3.3 前后倾类货叉机构基本使用

2.3.3.1 使用说明

对于前后倾类货叉机构通常存在于大前移车辆。

  • 工作原理为货叉机构的前后倾动作都是通过驱动油泵电机转动,并打开相关的前后倾动作对应的阀门。
  • 由于货叉前后倾位置的机械的特殊性,此类货叉机构通常没有限位开关和外置编码器反馈。
  • 此类机构可以抽象为线性机构进行控制,即可通过配置模型文件-motor-linear

2.3.3.2 模型文件配置

由于前后倾类货叉机构没有限位开关和外置编码器,通常使用延时进行控制,模型文件配置参照 2.1.2 叉车类搬运车货叉机构模型配置,使用配置upDelayTimedownDelayTime进行控制。

  1. 对于延时时间的确定,首先配置upDelayTimedownDelayTime为 5s ,进行货叉前后倾操作,如果前后倾动作能够到位,且不会出现泵电机空转的情况,则可配置此延时时间。
  2. 如果前后倾动作不能到位,则将upDelayTimedownDelayTime的值增大,进行货叉前后倾操作,继续观测机构执行情况。
  3. 如果出现前后倾到位,且存在泵电机空转的情况,可将upDelayTimedownDelayTime时间减小。

2.3.3.3 注意事项

  1. 注意调节货叉延时时间,避免延时时间过长导致泵电机空转引起泵电机过热的现象。

2.3.4 旋转类货叉机构基本使用

2.3.4.1 使用说明

对于旋转类货叉机构,可以分为两种:

  1. 在三向叉车上面的旋转机构,控制方式通过驱动泵电机旋转,打开左旋、右旋阀门,控制货叉的旋转动作。此类旋转机构通常使用外置编码器作为反馈角度传感器,为了保证货叉机构的执行安全,通常接有左旋、右旋到位开关。
  2. 在叉车上面安装的旋转机构,控制方式通过伺服系统电机(绝对值方案)控制托盘旋转,通过电机的内置编码器作为角度值反馈。


对于上面两类旋转类货叉机构都可以抽象为线性机构,即可通过配置模型文件-motor-rotation

2.3.4.2 模型文件配置

  1. 在模型中,针对motor电机类型可以选择func参数,配置功能函数参数为rotation。可以参考:Motor电机函数选择
  2. 对于实际DI触发,货叉旋转机构角度增大方向对应的DI。参数含义可以参考:线性机构上升到设定的保护阈值触发的DI
  • 对于三向叉旋转货叉机构,货叉左旋对应旋转角度增大的方向,upLimitDI应该为左旋到位DI
  • 对于通过伺服系统控制的旋转货叉机构,若下发电机速度为正,货叉旋转机构左旋,对应upLimitDI应该为左旋到位DI,反之为右旋到位DI
  1. 对于实际DI触发,货叉旋转机构角度减小方向对应的DI。参数含义可以参考:线性机构下降到设定的保护阈值触发的DI
  • 对于三向叉旋转货叉机构,货叉右旋对应旋转角度角度减小的方向downLimitDI应该为右旋到位DI
  • 对于通过伺服系统控制的旋转货叉机构,若下发电机速度为负,货叉旋转机构右转,对应downLimitDI应该为右旋到位DI,反之为左旋到位DI
  1. 配置encoderLine,此参数对应值是根据机构旋转的最大角度时,外置编码器或者伺服电机系统电机反馈的总cnt值计算。参数含义参照:电机编码器值
  • 使用外置编码器的机构通过外置编码器反馈的值进行计算。
  • 对于伺服系统电机控制的旋转机构,例如电机轴转一圈的脉冲数是 65536 ,减速机构的转速度比是 50 ,减速机轴是 32 齿数,齿轮盘齿数 170 ,当大齿轮转一圈 360° ,电机一共转了 50 * 170 / 32 = 265.626 圈,电机的总脉冲数是 17408000 ,此时的encoderLine = 17408000 / 4 。
  1. 配置rotationreductionRatio,配置旋转类货叉机构的能够旋转的最大的角度值。参数含义可参考:线性旋转电机的减速比

例如此机构可以旋转 360°,reductionRatio配置为 360 。
reductionRatio配置为不合理的值时,会触发模型配置的报错,具体如下:

Error52155
提示:rotation reductionRatio should not be zero
触发条件:

  1. reductionRatio小于 0.00001 时,会触发模型配置相关的报错。

解决方式:

  1. 修改该参数为实际值,推送模型文件即可消除该错误。
  1. 配置rotation的电机标零速度calibrationVel
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
calibrationVel模型文件-motor-rotationm/s0.00.01000.03.3.4.20~latest
线性旋转机构的标零速度。
  1. 配置rotation电机的最大角度maxAngle,需要根据实际的最大角度进行配置。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
maxAngle模型文件-motor-rotation°0.0-360.0360.03.3.4.20~latest
线性旋转机构的最大角度。
  1. 配置rotation电机的最小角度minAngle,需要根据实际的最小角度进行配置。
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
minAngle模型文件-motor-rotation°0.0-360.0360.03.3.4.20~latest
线性旋转机构的最小角度。
  1. 配置rotation电机的零位补偿角度offset
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
offset模型文件-motor-rotation°0.0-360.0360.03.3.4.20~latest
线性旋转机构的零位补偿角度。
  1. 配置rotation电机的最大旋转速度maxSpeed
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
maxSpeed模型文件-motor-rotation°/s0.00.010.03.3.4.20~latest
线性旋转机构的最大旋转速度。
  1. 配置rotation电机的编码器允许抖动的CntdeltaCnt。参数具体含义可参考:电机编码器抖动值
  • 对于使用外置编码器类型的货叉旋转机构,deltaCnt可以设置为 15 。
  • 对于使用伺服电机系统类型的货叉旋转机构,deltaCnt可以设置为 10 。

2.3.4.2 注意事项

  1. 要注意旋转过程中的配置的最大速度,即maxSpeed,保证旋转速度不应过快。
  2. 对于使用旋转到位DI的机构,要注意检查旋转到位DI是否触发,否则造成电机堵转的现象。
最近更新 2022/11/28
文章内容

一、货叉机构介绍

1.1 货叉机构作用

1.2 货叉机构动力结构

1.2.1 液压机构

1.2.2 伺服机构

1.3 货叉机构类型

1.3.1 三向叉

1.3.2 大前移

1.3.3 叉齿调节

1.4 货叉机构门架分级

1.5 货叉机构到位

二、货叉机构基本使用

2.1 搬运车货叉机构基本使用

2.1.1 地牛类搬运车货叉机构基本使用

2.1.1.1 模型文件参数

2.1.1.2 注意事项

2.1.2 叉车类搬运车货叉机构基本使用

2.1.2.1 模型文件参数

2.1.2.2 变轴距功能

2.1.2.3 注意事项

2.2 堆高车货叉机构基本使用

2.2.1 使用说明

2.2.2 模型文件参数

2.2.3 货叉调整策略

2.2.4 注意事项

2.3 其他类型货叉机构基本使用

2.3.1 前后移类货叉机构基本使用

2.3.1.1 使用说明

2.3.1.2 模型文件参数

2.3.1.3 注意事项

2.3.2 左右移类货叉机构基本使用

2.3.2.1 使用说明

2.3.2.2 模型文件参数

2.3.2.3 注意事项

2.3.3 前后倾类货叉机构基本使用

2.3.3.1 使用说明

2.3.3.2 模型文件配置

2.3.3.3 注意事项

2.3.4 旋转类货叉机构基本使用

2.3.4.1 使用说明

2.3.4.2 模型文件配置

2.3.4.2 注意事项