穿梭车控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及穿梭车控制技术领域，具体涉及穿梭车控制装置。

背景技术：

2.穿梭车，一种在立体仓库货架固定轨道上运行的智能搬用穿梭机器人，将货物运送到指定地点或接驳设备，由于其运行速度快，存储密度高，不仅可以提高物流效率和空间利用率，还可以大大节省人力和存储面积。
3.目前，现有穿梭车的电气控制组成包括plc、伺服驱动单元、信号传感单元、以及用于实现电源保护的断路器、用于电源通断控制的继电器，其中，信号传感单元的信号输出线都直接接到plc上，plc控制伺服驱动单元的运行和控制断路器和继电器的通断。对于穿梭车来说，其运行体积越小，体重越轻，那么实际运行时的电能消耗越小，然而现有穿梭车的电气控制仍是采用各个工控控制产品，重量较重，且占据穿梭车较大空间；另外现有电气控制组成的每个器件都是通过导线进行信号传输或者电力输送，整个接线复杂，导致在制造穿梭车时存在效率低下等问题。

技术实现要素：

4.鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了穿梭车控制装置，所要解决的技术问题是现有穿梭车的电气控制组成会占据穿梭车较大体积，重量较重，且在实际制造时接线复杂，制造效率较低。
5.为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：穿梭车控制装置，包括电路板，所述电路板上设有控制单元、扫码器通信单元、驱动器通信单元、电池通信单元、lora通信单元、至少一个信号输入单元和至少一个led驱动单元；
6.所述扫码器通信单元与所述控制单元电连接，被配置于将rs232信号转换为ttl信号；所述驱动器通信单元与所述控制单元电连接，被配置于将rs485信号转换为ttl信号；所述电池通信单元与所述控制单元电连接，被配置于将rs485信号转换为ttl信号；
7.所述lora通信单元与所述控制单元电连接；
8.所述信号输入单元与所述控制单元电连接，被配置于将外部输入信号光耦隔离后输入到所述控制单元；
9.所述led驱动单元包括继电器和继电器驱动单元；所述控制单元通过所述继电器驱动单元控制所述继电器的控制线圈的电源通断。
10.在实际使用时，控制单元通过扫码器通信单元可以与外置的扫码器通信连接，从而可以扫面商品上的二维码或者条形码信息；控制单元通过驱动器通信单元可以与外置的伺服电机驱动器通信连接，从而可以控制外置伺服电机的运行；控制单元通过电池通信单元可以获取外置电池信息；控制单元通过lora通信单元可以无线接收和发送数据，实现与上位机的交互。
11.在某种实施方式中，所述电路板上设有第一电压转换单元和第二电压转换单元，
所述第一电压转换单元被配置于将24v直流电压转换为5v直流电压，所述第二电压转换单元被配置于将24v直流电压转换为3.3v直流电压。
12.作为进一步的技术方案，所述电路板上还设有usb通信单元，所述控制单元与所述usb通信单元电连接。
13.作为进一步的技术方案，所述电路板上还设有led显示单元，所述led显示单元包括电阻r28和二极管ds10，所述电阻28一端与所述第二电压转换单元的电压输出端电连接，所述电阻r28另一端通过二级管ds10接地。
14.作为进一步的技术方案，所述电路板上还设有继电器输出单元，所述继电器输出单元包括电阻r10、光电耦合器j1、二级管ds1、电阻r11、二级管d4、三极管q3和继电器m6；所述电阻r10一端与所述控制单元电连接，所述电阻r10另一端与所述光电耦合器j1的原边侧的输入端电连接，所述光电耦合器j1的原边侧的输出端通过二级管ds1接地，所述光电耦合器j1的副边侧的输入端分别与所述第一电压转换单元的电压输出端、二级管d4的负极和继电器m6的1号引脚电连接，所述光电耦合器j1的副边侧的输出端通过电阻r11与三极管q3的基极电连接，三极管q3的集电极分别与二级管d4的正极和继电器m6的3号引脚电连接，三极管q3的发射极和继电器m6的0号引脚均接地。
15.作为进一步的技术方案，所述电路板上还设有蜂鸣器播放单元，所述蜂鸣器播放单元包括蜂鸣器beep、三极管q4、电阻r36和电阻r37，所述电阻r36一端和所述控制单元电连接，所述电阻r36另一端分别与所述三极管q4的基极和电阻r37一端电连接，所述电阻37另一端和三极管q4的发射极均接地，三极管q4的集电极与蜂鸣器beep一端电连接，蜂鸣器beep另一端与第二电压转换单元的电压输出端电连接。
16.作为进一步的技术方案，所述信号输入单元包括电阻r50、光电耦合器j7、电阻r52和二极管ds11，所述电阻r50一端被配置于输入外部输入信号，所述电阻r50另一端与所述光电耦合器j7的原边侧的输入端电连接，所述光电耦合器j7的原边侧的输出端接地，所述光电耦合器j7的副边侧的输入端与所述第二电压转换单元的电压输出端电连接，所述光电耦合器j7的副边侧的输出端通过电阻r52与二极管ds11的正极电连接，所述二极管ds11的正极与所述控制单元电连接，所述二极管ds11的负极接地。
17.作为进一步的技术方案，所述继电器驱动单元包括电阻r43、光电耦合器j6、电阻r49、二极管d10和三极管q10，所述电阻r43一端与所述控制单元电连接，所述电阻r43另一端与光电耦合器j6的原边侧的输入端电连接，光电耦合器j6的原边侧的输出端接地，光电耦合器j6的副边侧的输入端被配置于输入24v直流电压，且分别与二极管d10的负极和所述继电器的控制线圈一端电连接，光电耦合器j6的副边侧的输出端通过电阻r49与三极管q10的基极电连接，三极管q10的发射极接地，三极管q10的集电极分别与二极管d10的正极和所述继电器的控制线圈另一端电连接。
18.作为进一步的技术方案，所述电路板上还设有转接座，所述转接座包括至少一个转接口。
19.本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：首先本实用新型的控制单元分别通过扫码器通信单元、驱动器通信单元、电池通信单元和lora通信单元可以与外置的扫码器、驱动器、电池和上位机通信连接，从而可以实现与扫码器、驱动器、电池和上位机的交互，使本实用新型能满足穿梭车的控制需求；另外本实用新型的整个电路都设置在电路板
上，占用面积小，且每个器件的连接关系都在电路板上提前设置好，在实际制造穿梭车时可以减少器件连接时的接线量，提高制造效率；最后通过信号输入单元对外部输入信号进行隔离，可以避免干扰信号输入到控制单元，保证控制单元的正常运行，从而提高本实用新型的运行可靠性。
附图说明
20.图1为实施例中的本实用新型的结构示意图；
21.图2为实施例中的第一电压转换单元和第二电压转换单元的电路图；
22.图3为实施例中的扫码器通信单元的电路图；
23.图4为实施例中的驱动器通信单元的电路图；
24.图5为实施例中的lora通信单元的电路图；
25.图6为实施例中的led显示单元和继电器输出单元的电路图；
26.图7为实施例中的蜂鸣器播放单元的电路图；
27.图8为实施例中的信号输入单元的电路图；
28.图9为实施例中的led驱动单元的电路图；
29.图10为实施例中的转接座的示意图。
具体实施方式
30.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
31.如图1所示，穿梭车控制装置，包括电路板，电路板上设有控制单元1、扫码器通信单元2、驱动器通信单元3、电池通信单元4、lora通信单元5、至少一个信号输入单元6、至少一个led驱动单元7、第一电压转换单元8、第二电压转换单元9、usb通信单元10、蜂鸣器播放单元11、继电器输出单元12和led显示单元。
32.其中，控制单元1包括型号为stm32f103zet6的单片机。
33.其中，第一电压转换单元8被配置于将24v直流电压转换为5v直流电压，第二电压转换单元9被配置于将24v直流电压转换为3.3v直流电压；第一电压转换单元8和第二电压转换单元9的输出电压用来向电路板上的电路供电。
34.其中，扫码器通信单元2与控制单元1电连接，被配置于将rs232信号转换为ttl信号；在实际使用时，由于控制单元1与扫码器的数据的格式不一致，因此需要进行数据转换，从而可以让控制单元1能够获取扫码器的数据；具体地，扫码器通信单元2的电路图如图3所示，扫码器通信单元2需要输入3.3v工作电压。
35.其中，驱动器通信单元3与控制单元1电连接，被配置于将rs485信号转换为ttl信号；电池通信单元4与控制单元1电连接，被配置于将rs485信号转换为ttl信号；由于控制单元1与外置驱动器和电池的通讯协议不一致，因此需要驱动器通信单元3和电池通信单元4进行数据转换，从而可以让控制单元1可以与驱动器和电池进行数据交互；由于驱动器通信单元3和电池通信单元4都是将rs485信号转换为ttl信号，因此驱动器通信单元3和电池通信单元4的电路相同，以驱动器通信单元3，驱动器通信单元3的电路图如图4所示，驱动器通信单元3需要输入3.3v工作电压。
36.其中，lora通信单元5与控制单元1电连接；控制单元1通过lora通信单元5与上位机进行数据交互；具体地，lora通信单元5的电路图如图5所示，lora通信单元5需要输入5v工作电压。
37.其中，usb通信单元10与控制单元1电连接，通过usb通信单元可以向控制单元1烧录程序。
38.其中，信号输入单元6与控制单元1电连接，被配置于将外部输入信号光耦隔离后输入到控制单元1；具体地，信号输入单元6的电路图如图8所示，其中，信号输入单元6包括电阻r50、光电耦合器j7、电阻r52和二极管ds11，电阻r50一端被配置于输入外部输入信号，电阻r50另一端与光电耦合器j7的原边侧的输入端电连接，光电耦合器j7的原边侧的输出端接地，光电耦合器j7的副边侧的输入端与第二电压转换单元9的电压输出端电连接，光电耦合器j7的副边侧的输出端通过电阻r52与二极管ds11的正极电连接，二极管ds11的正极与控制单元1电连接，二极管ds11的负极接地。
39.在实际使用时，当外部输入信号输入到光电耦合器j7的原边侧的输入端时，光电耦合器j7的副边侧导通，3.3v电压经电阻r52输入到控制单元1，从而实现外部输入信号的光耦隔离，另外通过二极管ds11可以显示信号输入单元6是否能正常进行光耦隔离。
40.在实际使用时，可以根据外部输入信号的数量增加信号输入单元6的数量。
41.led驱动单元7包括继电器和继电器驱动单元；控制单元1通过继电器驱动单元控制继电器的控制线圈ka6的电源通断；具体地，继电器驱动单元的电路图如图9所示，继电器驱动单元包括电阻r43、光电耦合器j6、电阻r49、二极管d10和三极管q10，电阻r43一端与控制单元1电连接，电阻r43另一端与光电耦合器j6的原边侧的输入端电连接，光电耦合器j6的原边侧的输出端接地，光电耦合器j6的副边侧的输入端被配置于输入24v直流电压，且分别与二极管d10的负极和继电器的控制线圈ka6一端电连接，光电耦合器j6的副边侧的输出端通过电阻r49与三极管q10的基极电连接，三极管q10的发射极接地，三极管q10的集电极分别与二极管d10的正极和继电器的控制线圈ka6另一端电连接。
42.在实际使用时，当控制单元1向光电耦合器j6的原边侧的输入端输入高电平信号时，光电耦合器j6的副边侧导通，则继电器的控制线圈ka6通电，继电器的常开触点闭和，将外部显示灯接到继电器的常开触点上，通过继电器来控制外部显示灯的电源通断，则能实现外部显示灯的亮灭控制。
43.在实际使用时，可以根据穿梭车的显示需求设置led驱动单元7的数量。
44.如图6所示，led显示单元13包括电阻r28和二极管ds10，电阻28一端与第二电压转换单元9的电压输出端电连接，电阻r28另一端通过二级管ds10接地。在实际使用时，当第二电压转换单元9输入24v直流电压时，二级管ds10发亮提示，因此通过二级管ds10可以显示本实用新型的供电是否正常。
45.如图6所示，继电器输出单元12包括电阻r10、光电耦合器j1、二级管ds1、电阻r11、二级管d4、三极管q3和继电器m6；电阻r10一端与控制单元1电连接，电阻r10另一端与光电耦合器j1的原边侧的输入端电连接，光电耦合器j1的原边侧的输出端通过二级管ds1接地，光电耦合器j1的副边侧的输入端分别与第一电压转换单元8的电压输出端、二级管d4的负极和继电器m6的1号引脚电连接，光电耦合器j1的副边侧的输出端通过电阻r11与三极管q3的基极电连接，三极管q3的集电极分别与二级管d4的正极和继电器m6的3号引脚电连接，三
极管q3的发射极和继电器m6的0号引脚均接地。
46.在实际使用时，同样地，控制单元1通过向光电耦合器j1的原边侧输入高电平信号可以让光电耦合器j1的副边侧导通，从而让继电器m6的控制线圈通电，实现继电器m6的触点导通和关断控制，从而控制单元1可以通过继电器输出单元12控制外部的执行器件。
47.另外，在图6和图9中，二极管d4和二极管d10可以用于继电器的控制线圈上的电路释放通路。
48.如图7所示，蜂鸣器播放单元11包括蜂鸣器beep、三极管q4、电阻r36和电阻r37，电阻r36一端和控制单元1电连接，电阻r36另一端分别与三极管q4的基极和电阻r37一端电连接，电阻37另一端和三极管q4的发射极均接地，三极管q4的集电极与蜂鸣器beep一端电连接，蜂鸣器beep另一端与第二电压转换单元的电压输出端电连接。在实际使用时，控制单元1通过控制三极管q4的导通和关断可以控制蜂鸣器beep发出声音警示。
49.如图10所示，电路板上还设有转接座p1，转接座p1包括至少一个转接口。在实际使用时，通过转接座p1可以进行信号转接，即实现本实用新型与外部器件的信号或者数据转接。在图2-图9中，与图10中的标号相同的转接口的电气节点都是接到转接座上的，例如图9中的电气节点b-b就与转接座p1的第四十一转接口电连接。在实际使用时，转接座p1可以使用ecu插头。
50.综上，本实用新型的控制单元1通过扫码器通信单元2可以与外置的扫码器通信连接，从而可以扫面商品上的二维码或者条形码信息；控制单元1通过驱动器通信单元3可以与外置的伺服电机驱动器通信连接，从而可以控制外置伺服电机的运行；控制单元1通过电池通信单元4可以获取外置电池信息；控制单元1通过lora通信单元5可以无线接收和发送数据，实现与上位机的交互；控制单元1通过蜂鸣器播放单元11可以进行语音警示；控制单元1通过led显示单元可以显示供电是否正常；控制单元1通过信号输入单元6可以实现外部输入信号的光耦隔离输入；控制单元1通过led驱动单元可以控制外部显示灯的电源通断；控制单元1通过继电器输出单元12可以控制外部执行器件是否工作；另外本实用新型的整个电路都设置在电路板上，占用面积小，且每个器件的连接关系都在电路板上提前设置好，在实际制造穿梭车时可以减少器件连接时的接线量，提高制造效率。
51.上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

1.穿梭车控制装置，其特征在于，包括电路板，所述电路板上设有控制单元、扫码器通信单元、驱动器通信单元、电池通信单元、lora通信单元、至少一个信号输入单元和至少一个led驱动单元；所述扫码器通信单元与所述控制单元电连接，被配置于将rs232信号转换为ttl信号；所述驱动器通信单元与所述控制单元电连接，被配置于将rs485信号转换为ttl信号；所述电池通信单元与所述控制单元电连接，被配置于将rs485信号转换为ttl信号；所述lora通信单元与所述控制单元电连接；所述信号输入单元与所述控制单元电连接，被配置于将外部输入信号光耦隔离后输入到所述控制单元；所述led驱动单元包括继电器和继电器驱动单元；所述控制单元通过所述继电器驱动单元控制所述继电器的控制线圈的电源通断。2.根据权利要求1所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述电路板上设有第一电压转换单元和第二电压转换单元，所述第一电压转换单元被配置于将24v直流电压转换为5v直流电压，所述第二电压转换单元被配置于将24v直流电压转换为3.3v直流电压。3.根据权利要求2所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述电路板上还设有usb通信单元，所述控制单元与所述usb通信单元电连接。4.根据权利要求2所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述电路板上还设有led显示单元，所述led显示单元包括电阻r28和二极管ds10，所述电阻28一端与所述第二电压转换单元的电压输出端电连接，所述电阻r28另一端通过二极管ds10接地。5.根据权利要求2所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述电路板上还设有继电器输出单元，所述继电器输出单元包括电阻r10、光电耦合器j1、二极管ds1、电阻r11、二极管d4、三极管q3和继电器m6；所述电阻r10一端与所述控制单元电连接，所述电阻r10另一端与所述光电耦合器j1的原边侧的输入端电连接，所述光电耦合器j1的原边侧的输出端通过二极管ds1接地，所述光电耦合器j1的副边侧的输入端分别与所述第一电压转换单元的电压输出端、二极管d4的负极和继电器m6的1号引脚电连接，所述光电耦合器j1的副边侧的输出端通过电阻r11与三极管q3的基极电连接，三极管q3的集电极分别与二极管d4的正极和继电器m6的3号引脚电连接，三极管q3的发射极和继电器m6的0号引脚均接地。6.根据权利要求2所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述电路板上还设有蜂鸣器播放单元，所述蜂鸣器播放单元包括蜂鸣器beep、三极管q4、电阻r36和电阻r37，所述电阻r36一端和所述控制单元电连接，所述电阻r36另一端分别与所述三极管q4的基极和电阻r37一端电连接，所述电阻37另一端和三极管q4的发射极均接地，三极管q4的集电极与蜂鸣器beep一端电连接，蜂鸣器beep另一端与第二电压转换单元的电压输出端电连接。7.根据权利要求2所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述信号输入单元包括电阻r50、光电耦合器j7、电阻r52和二极管ds11，所述电阻r50一端被配置于输入外部输入信号，所述电阻r50另一端与所述光电耦合器j7的原边侧的输入端电连接，所述光电耦合器j7的原边侧的输出端接地，所述光电耦合器j7的副边侧的输入端与所述第二电压转换单元的电压输出端电连接，所述光电耦合器j7的副边侧的输出端通过电阻r52与二极管ds11的正极电连接，所述二极管ds11的正极与所述控制单元电连接，所述二极管ds11的负极接地。8.根据权利要求2所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述继电器驱动单元包括电阻
r43、光电耦合器j6、电阻r49、二极管d10和三极管q10，所述电阻r43一端与所述控制单元电连接，所述电阻r43另一端与光电耦合器j6的原边侧的输入端电连接，光电耦合器j6的原边侧的输出端接地，光电耦合器j6的副边侧的输入端被配置于输入24v直流电压，且分别与二极管d10的负极和所述继电器的控制线圈一端电连接，光电耦合器j6的副边侧的输出端通过电阻r49与三极管q10的基极电连接，三极管q10的发射极接地，三极管q10的集电极分别与二极管d10的正极和所述继电器的控制线圈另一端电连接。9.根据权利要求1-8任一项所述的穿梭车控制装置，其特征在于，所述电路板上还设有转接座，所述转接座包括至少一个转接口。

技术总结

本实用新型涉及穿梭车控制技术领域,公开了穿梭车控制装置，包括电路板，所述电路板上设有控制单元、扫码器通信单元、驱动器通信单元、电池通信单元、LORA通信单元、至少一个信号输入单元和至少一个LED驱动单元；在实际使用时，控制单元分别通过扫码器通信单元、驱动器通信单元、电池通信单元和LORA通信单元可以与外置的扫码器、驱动器、电池和上位机通信连接，从而可以实现与扫码器、驱动器、电池和上位机的交互，使本实用新型能满足穿梭车的控制需求；另外本实用新型的整个电路都设置在电路板上，占用面积小，且每个器件的连接关系都在电路板上提前设置好，在实际制造穿梭车时可以减少器件连接时的接线量，提高制造效率。提高制造效率。提高制造效率。

技术研发人员：

薛炜

受保护的技术使用者：

湖州音锋机器人有限公司

技术研发日：

2022.09.29

技术公布日：

2023/3/3