載物車位置識(shí)別系統(tǒng)

摘 要：自行小車輸送線是目前國內(nèi)外廣為流行的一種物料輸送設(shè)備，載物車是自行小車輸送線主要的部件。本文分析了載物車的位置識(shí)別系統(tǒng)，通過識(shí)別載物車所?？课恢玫男畔?，進(jìn)行總的控制系統(tǒng)的控制完成相應(yīng)的動(dòng)作。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的射頻卡，具有價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：載物車；位置識(shí)別

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)、加工技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的輸送線正經(jīng)歷著一場前所未有的變革，開始向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)線通常集散控制（DCS）。DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是：分散控制集中管理。

在由DCS組成的生產(chǎn)線中對(duì)位置的識(shí)別是至關(guān)重要的。載物車內(nèi)部的相關(guān)元器件要準(zhǔn)確的判斷出該載物車所處的位置，才能有該載物車的控制單元準(zhǔn)確的控制自身執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。同時(shí)將此處的位置信息傳遞給主控單元，主控單元再控制該工位的其他執(zhí)行元件動(dòng)作。

自行小車輸送線是目前國內(nèi)外廣為流行的一種物料輸送設(shè)備，主要適用于汽車、輕工、家電等行業(yè)自動(dòng)化輸送生產(chǎn)線。自行小車輸送線主要的部件就是載物車，該載物車自帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以自行在軌道上；自行小車輸送線通常會(huì)采用集中控制方式或多級(jí)式控制系統(tǒng)，所以每個(gè)載物車的自動(dòng)化程度比較高。在整條生產(chǎn)線上每個(gè)工位具有不同的工藝要求，載物車需要識(shí)別出所?？课恢玫奈恢眯畔?，然后通過總的控制系統(tǒng)的控制完成相應(yīng)的動(dòng)作。

由此可見，載物車識(shí)別出所處工位的位置信息是關(guān)鍵。

載物車位置識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)容

本文提供的一種載物車位置識(shí)別系統(tǒng)，包括檢測器、檢測板和控制器三部分。

檢測器包括可以發(fā)出第一檢測信號(hào)的發(fā)射部以及可以接收第二檢測信號(hào)的接收部。

檢測板上有表征位置信息的觸發(fā)區(qū)，該觸發(fā)區(qū)利用自身的幾何特性可將第一檢測信號(hào)轉(zhuǎn)變成第二檢測信號(hào)。

控制器與檢測器電連接，接收檢測器發(fā)送的且根據(jù)第二檢測信號(hào)產(chǎn)生的輸出信號(hào)，并根據(jù)輸出信號(hào)來識(shí)別所述觸發(fā)區(qū)所表征的位置信息。

載物車識(shí)別系統(tǒng)，采用在載物車上安裝檢測器，在需識(shí)別的位置的安裝檢測板，檢測板上有表征位置信息的觸發(fā)區(qū)，該觸發(fā)區(qū)利用自身的幾何特性將檢測器發(fā)出的第一檢測信號(hào)轉(zhuǎn)變成第二檢測信號(hào)，并通過檢測器對(duì)比第一檢測信號(hào)和第二檢測信號(hào)的方法完成位置的識(shí)別。僅僅利用所述觸發(fā)區(qū)的幾何特性，這種方式制造簡單，價(jià)格便宜，適應(yīng)性廣，系統(tǒng)總體可變性強(qiáng)。

本文采用光電傳感器作為該載物車識(shí)別系統(tǒng)的檢測器，將光電傳感器安裝在載物車，并與所述控制器相連。

針對(duì)觸發(fā)區(qū)的位置信息，本文采用檢測板工作平面上貫通該檢測板的貫通區(qū)域和工作平面上非貫通該檢測板非貫通區(qū)域的組合作為所述檢測板觸發(fā)區(qū)的幾何特性。

本文利用了觸發(fā)區(qū)非貫通區(qū)能發(fā)射光電傳感器的所述第一檢測信號(hào)，貫通區(qū)域不能反射的特點(diǎn)，巧妙地利用了光電傳感器和檢測板觸發(fā)區(qū)各自的特點(diǎn)，將觸發(fā)區(qū)上的幾何特性轉(zhuǎn)變成光電開關(guān)第二檢測信號(hào)波形的變化，從而達(dá)到控制器識(shí)別位置信息的要求。

對(duì)于控制器本文采用可編程邏輯控制器，該控制器并具有預(yù)設(shè)所述觸發(fā)區(qū)不同孔洞組合代表位置信息的功能。

附圖說明

圖1是本文提供的載物車位置識(shí)別系統(tǒng)的原理圖；

圖2是本文提供的第一種檢測板；

圖3是本文提供的檢測器對(duì)應(yīng)的第一種檢測板的脈沖信號(hào)圖；

圖4是本文提供的第二種檢測板；

圖5是本文提供的檢測器對(duì)應(yīng)的第二種檢測板的脈沖信號(hào)圖。

圖1至圖5圖例說明：

1-1，檢測板，1-2，工藝區(qū)，1-3，輸送軌道，1-4，載物車，1-5，檢測器，1-6，第一檢測信號(hào)，1-7，第二檢測信號(hào)；

2-1，固定孔，2-2，檢測板本體，2-3，結(jié)束信號(hào)觸發(fā)區(qū)，2-4，觸發(fā)區(qū)，2-5，非貫通區(qū)，2-6，圓形通孔，2-7a，第一虛線，2-7b，第二虛線，2-7，誤差范圍，2-8，起始信號(hào)觸發(fā)區(qū)；

4-1，方形通孔。

具體實(shí)施方式

圖1為載物車位置識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于軌道式輸送系統(tǒng)的原理圖。載物車位置識(shí)別系統(tǒng)包括檢測器1-5、檢測板1-1和控制器。軌道式輸送系統(tǒng)包括輸送軌道1-3和設(shè)置于該輸送軌道上的載物車1-4。

圖1中的虛線框?yàn)楣に噮^(qū)1-2，所述載物車1-4要在這個(gè)區(qū)域內(nèi)根據(jù)工藝要求獨(dú)立或者協(xié)助其他設(shè)備完成工藝內(nèi)容。一般情況下，每個(gè)工藝區(qū)會(huì)安裝不同的加工設(shè)備，用來完成規(guī)定的工藝任務(wù)。載物車1-4通常會(huì)作為輔助來配合這些加工設(shè)備的動(dòng)作。載物車1-4和工藝設(shè)備的動(dòng)作需在控制系統(tǒng)的控制下協(xié)調(diào)完成。

圖2為應(yīng)用于本文的一種檢測板1-1的示意圖，該檢測板1-1包括檢測板本體2-2和觸發(fā)區(qū)2-4，還包括固定孔2-1、起始信號(hào)觸發(fā)區(qū)2-8和結(jié)束信號(hào)觸發(fā)區(qū)2-3。

當(dāng)光電開關(guān)檢測到起始信號(hào)后會(huì)開始記錄所述觸發(fā)區(qū)2-4內(nèi)信號(hào)特性。該反射式光電開關(guān)的發(fā)射部會(huì)發(fā)出第一檢測信號(hào)1-6，當(dāng)?shù)谝粰z測信號(hào)1-6投射到圓形通孔2-6上時(shí)會(huì)穿過所述圓孔2-6，發(fā)射式光電開關(guān)的接收部能接收到的第二檢測信號(hào)1-7強(qiáng)度近似為零或?yàn)榱悖划?dāng)?shù)谝粰z測信號(hào)1-6投射到檢測板1-1上非貫通區(qū)域2-5時(shí)，第二檢測信號(hào)1-7會(huì)反射回來，被接收部接收，這種情況下所能接收到的第二檢測信號(hào)的強(qiáng)度是很高的。

因此，整個(gè)觸發(fā)區(qū)2-8內(nèi)的信號(hào)是一個(gè)單值的信號(hào)或脈沖信號(hào)，根據(jù)圖2所示的檢測板1-1的幾何特性可以得到檢測器1-5對(duì)應(yīng)的信號(hào)形狀如圖3所示。控制器根據(jù)脈沖信號(hào)的不同來判斷出該檢測板1-1所要表示的信號(hào)，然后調(diào)用該控制器相應(yīng)的控制指令，來實(shí)現(xiàn)該檢測板1-1上位置信息的內(nèi)容。

圖4所示為本文的第二種檢測板的實(shí)施例。第二種檢測板的原理跟第一種檢測板的原理相同。圖5為第二種檢測板所對(duì)應(yīng)的信號(hào)圖。

例如，在汽車車身的涂裝車間，汽車車身在自行小車的輸送線上輸送。當(dāng)自行小車?？吭陔娪緡娖岬墓の粫r(shí)，該工位的工序內(nèi)容為：汽車車身下降5米進(jìn)入電泳槽，然后固定；電泳槽通電工作，電泳完成后，汽車車身上升3米進(jìn)行瀝水，一段時(shí)間后，汽車車身上升2米，然后自行小車前進(jìn)，進(jìn)入下個(gè)工位。

該載物車識(shí)別系統(tǒng)的工作過程如下：自行小車行進(jìn)到電泳噴漆工位時(shí)，安裝在該自行小車上的檢測器會(huì)從該工位的檢測板上識(shí)別出該工位的位置信息，即電泳噴漆，然后將該信號(hào)傳輸給所述總控單元，該總控單元會(huì)將相應(yīng)的信號(hào)傳輸給安裝在所述自行小車上的獨(dú)立控制單元，獨(dú)立控制單元會(huì)控制自行小車上的電動(dòng)葫蘆下降5米，然后停留；當(dāng)電動(dòng)葫蘆下降動(dòng)作完成后，獨(dú)立控制單元會(huì)將下降完成信號(hào)傳輸給總控單元，總控單元會(huì)控制電泳槽開啟，并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，當(dāng)電泳槽動(dòng)作完成后，總控單元會(huì)將完成信號(hào)傳遞給所述獨(dú)立控制單元，該獨(dú)立控制單元會(huì)先控制電動(dòng)葫蘆將汽車車身提升3米，停留時(shí)間完成后，在上升2米至原有位置，再控制自身的驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)該自行小車沿軌道運(yùn)動(dòng)。

由上面整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程可以看出，該載物車位置識(shí)別系統(tǒng)巧妙地利用檢測板1-1的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和檢測器1-5的原理特點(diǎn)，采用簡單的設(shè)備完成了位置的識(shí)別。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的射頻卡，具有價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。并且所述檢測板1-1結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，滿足所述載物車位置識(shí)別系統(tǒng)要求的所述檢測器1-5種類繁多，適應(yīng)性廣。

作者簡介：

彭雪麗， 性別：女 ，籍貫：湖北荊州， 學(xué)歷：碩士，西安理工大學(xué) ，現(xiàn)有職稱：中級(jí)工程師， 研究方向：電氣自動(dòng)化。