CN101398688A - 移动机械非接触走行地址精确校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动机械非接触走行地址精确校正方法，该方法是当安装在行走机械上的读头控制器随行走机械一起移动，当读头控制器中的地址牌读头接受到位置编码时暂不进行地址校正，直到读头控制器中的定点标志检测器检测到固定安装于地面上的定点标志时，将接收到的信号送到控制器的CPU微处理器，同时输出一个校正指令到输出处理电路进行输出；行走机械控制装置在这个校正指令上升沿的时候，用输出处理电路输出的绝对地址值编码进行地址校正。本发明采用了定点标志精确校正技术，避免了原有技术非接触走行地址校正装置校正误差大的缺陷，使非接触走行地址校正技术可以使用在长距离、高精度行走工作机械的位置检测场合。

Description

移动机械非接触走行地址精确校正方法

技术领域

本发明涉及移动机械非接触式走行地址校正方法，主要用于校正在轨道上长距离走行工作机械的走行地址检测误差。

背景技术

一些自动或非自动的工作机械如：原料堆料机、取料机，港口卸船机等工作机械。它们在工作中需要在轨道上进行长距离往复走行，由于控制或观察需要对走行地址及工作位置进行测量、控制、显示。测量到的地址数据正确与否直接影响机械的工作，特别是一些对行走地址准确性要求高的自动控制工作机械。

现有行走工作机械的走行地址测量技术，一般都采用走行编码器或走行脉冲计数进行测量，走行编码器旋转计数或走行计数脉冲都是取自与钢轨摩擦接触的走行地址检测轮，使用这种走行地址测量方法在实际使用中误差较大，特别是长时间使用后引起的累积误差，这种误差不能及时进行校正和消除将会影响机械工作精度。

现在发展了一种测量误差自动校正技术，应用于一些对行走地址准确性要求较高的工作机械。自动校正技术的工作原理是：在行走工作机械的走行轨道边的一个或多个地点安装自动校正误差的装置，将这个校正装置安装地点的绝对地址预先置入机器控制装置，当行走工作机械走行经过校正装置时，机器控制装置收到校正点信号后，从内存中取出预先置入绝对地址的数据，对地址运算存储器进行刷新校正，离开校正点后再用旋转编码或走行脉冲信号进行地址运算，每当工作机械走行经过校正点时就进行校正一次。现有技术的校正装置有多种形式，有机械接触式的编码开关、有非接触式的电子感应编码装置以及光电编码条，但是这些编码装置都是必须在制造和安装时规定编码，不能进行互换。这给使用和制造带来了极大的不便。

中国专利号200420114945.8；名称为“非接触集式走行地址校正装置”是一种非接触式的地址校正装置。它主要有二大部分组成，集成式只读卡片和可编码的读头控制器组成。这套走行地址校正装置具有重编码功能，解决了地面地址牌需要制造时定制，以及不可以随意互换等缺陷。但是由于其非接触读码距离较远，以致存在校正精度不高的缺陷。这套装置在读头天线线圈进入集成式非接触只读卡片可读范围时即进行校正，由于非接触只读卡片的非接触可读范围较大，所以其校正精度不高，误差至少为5厘米。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动机械非接触走行地址精确校正方法，该方法采用了定点精确校正的方法，使非接触走行地址校正精度得到大大提高。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种移动机械非接触走行地址精确校正方法，是在地面上和行走机械上分别设置地面位置校正装置和读头控制器，地面位置校正装置每隔一段距离设置一个；地面位置校正装置包括固定安装在地面固定架上的地面地址牌和定点标志，地面地址牌内部主要部件是一个标准的电子标签元器件，定点标志与装于读头控制器内的定点标志检测器相配合；读头控制器由地址牌读头、定点标志检测器、控制器三部分组成，地址牌读头与地面地址牌相配合，其具有发射和接受与地址牌内部电子标签配套的频率，定点标志检测器是一个能够检测定点标志信号的器件，控制器主要包括CPU微处理器、存储器、设定器、显示器、输出处理电路；

首先用读头控制器中的地址牌读头分别读入地面地址牌中电子标签内的出厂序列码，再用控制器中的设定器对应电子标签内的出厂序列码设定各地面地址牌装设点的绝对地址，存入存储器保存；

当安装在行走机械上的读头控制器随行走机械一起移动，经过固定安装在地面的地面地址牌位置时，读头控制器中的地址牌读头读到地面地址牌内电子标签的出厂序列码，地址牌读头将接收到的出厂序列码送到控制器的CPU微处理器，CPU微处理器与预先设置在内存中的地面地址牌的出厂序列码进行查找、比对后，将预先设置在内存中这个地面地址牌出厂序列码对应的绝对地址值送到显示器显示，同时将绝对地址值送到输出处理电路进行输出；

读头控制器随行走机械进一步移动，直到读头控制器中的定点标志检测器检测到定点标志时，将接收到的信号送到控制器的CPU微处理器，同时输出一个校正指令到输出处理电路进行输出；

行走机械控制装置在这个校正指令上升沿的时候，用输出处理电路输出的绝对地址值编码进行地址校正。

所述读头控制器输出处理电路输出的校正指令为一个脉冲，脉冲的宽度可以根据行走机械控制装置的处理速度在读头控制器上进行调整。

本发明由于采用了定点标志精确校正技术，避免了原有技术非接触走行地址校正装置校正误差大的缺陷，使非接触走行地址校正技术可以使用在长距离、高精度行走工作机械的位置检测场合。

附图说明

图1为本发明移动机械非接触走行地址精确校正装置内部器件构成框图；

图2为移动机械非接触走行地址精确校正装置结构示意图；

图3为地面地址牌配置示意图；

图4为本发明移动机械非接触走行地址精确校正方法控制流程图。

图中：1定点标志(反光定点标志条)，2电子标签，3地址牌读头，4定点标志检测器，5控制器，6地面固定安装架，7地面地址牌，8显示器，9设定器，10行走机械上固定架，11、12固定螺栓，13行走机械，14读头控制器，15行走轨道。16地面位置校正装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1、图2，一种移动机械非接触走行地址精确校正方法，是基于移动机械非接触走行地址精确校正装置上的。移动机械非接触走行地址精确校正装置是由安装在行走机械13上的读头控制器14和固定安装在地面上的若干个地面位置校正装置16组成，地面位置校正装置16每隔一段距离设置一个。

地面位置校正装置16包括固定安装在地面固定安装架6上的地面地址牌7和定点标志1。地面地址牌7内部主要部件是一个市售标准的电子标签2元器件，电子标签2包括集成芯片和天线，电子标签2内部存储有一个32位的出厂序列码，这个出厂序列码是一个唯一不重复的16进制编码；定点标志1与装于读头控制器14内的定点标志检测器4相配合，根据定点标志检测器4的不同，可以是用于光电检测的反光色条、用于磁检测的磁性条，也可以是用于电容式或电感式接近开关检测的铁条等材质制作，定点标志1根据性质与现场安装情况可以在地面地址牌7上制作，也可以单独制作安装。

读头控制器14由地址牌读头3、定点标志检测器4、控制器5三部分组成。地址牌读头3是一个市售标准的元器件，它的主要技术指标是具有发射和接受与地面地址牌7内部电子标签2配套的频率；控制器5主要包括CPU微处理器、存储器、设定器9、显示器8、输出处理等器件和电路。

定点标志检测器4是一个能够检测定点标志1信号的器件，它是根据定点标志1物理特性而选择的器件。反之，也可以根据定点标志检测器4的检测特性选择相应的定点标志1。定点标志1与定点标志检测器4相配合，如：反光色条与光电检测器、磁性条与磁检测器、铁条与电容式或电感式接近开关检测器等。根据定点标志1与定点标志检测器4性质与现场安装情况，定点标志1与定点标志检测器4可以分别制作在地面地址牌7及地址牌读头3上，也可以分别单独制作安装。

参见图4，一种移动机械非接触走行地址精确校正方法，是在校正装置开始工作前，首先用读头控制器14中的地址牌读头3分别读入地面地址牌7中电子标签2内的出厂序列码，再用控制器5中的设定器9对应电子标签2内的出厂序列码设定各地面地址牌7装设点的绝对地址，存入存储器保存。以后每当移动机械非接触走行地址校正装置输出绝对地址值到行走机械控制装置时，行走机械控制装置就用这个绝对地址值对积算地址进行校正，以消除误差。

当安装在行走机械13上的读头控制器14随行走机械13一起移动，经过固定安装在地面的地面地址牌7位置时，读头控制器14中的地址牌读头3发出的射频能量被地面地址牌7内的无源电子标签2接受，使电子标签2内的集成电路激活，被激活后的电子标签2集成电路将存储在内部的32位出厂序列码发射，并被地址牌读头3接收。地址牌读头3将接收到的这个32位出厂序列码，通过通信接口送到控制器5的CPU微处理器，CPU微处理器将收到的出厂序列码与预先设置在内存中地面地址牌7的出厂序列码进行查找、比对后，再将预先设置在内存中这个地面地址牌7出厂序列码对应的绝对地址值送到显示器8显示，同时将绝对地址值送到输出处理电路进行输出，证明读头控制器14已经进入该地面地址牌7的范围。

读头控制器14随行走机械13进一步移动，直到读头控制器14中的定点标志检测器4检测到定点标志1时，将接收到的信号送到控制器5的CPU微处理器，同时输出一个校正指令到输出处理电路进行输出。行走机械控制装置在这个校正指令上升沿的时候，用输出处理电路输出的绝对地址值编码进行地址校正。这样可以确保校正在绝对地址值的正确位置，提高校正精度。经过输出处理电路输出的绝对地址值可以是二进制码、葛莱码或任何可使用的编码。读头控制器14输出处理电路输出的校正指令为一个脉冲，脉冲的宽度可以根据行走机械控制装置的处理速度在读头控制器14上进行调整。

实施例

移动机械非接触走行地址精确校正装置，是使用于一台在600米长的轨道15上走行的行走机械13上，参见图3。在行走机械13上通过固定螺栓12安装一个读头控制器14，在行走轨道15的一侧每隔50米距离安装一个地面位置校正装置16，地面位置校正装置16包括地面地址牌7和定点标志1，定点标志1为一个用窄长反光材料制作的装置，定点标志1安装于地面地址牌7上的中线位置，并面对读头控制器14一侧。在行走轨道15绝对地址50米、100米、150米、200米、250米、300米、350米、400米、450米、500米、550米处各安装一块地面地址牌7，共计11块，地面地址牌7安装时中线对准行走轨道15绝对地址。以下装置非本专利涉及范围，在行走机械13上与轨道15摩擦接触的走行地址检测轮上装有一个增量型脉冲编码器，行走机械13上装有行走机械控制装置等机器控制和走行地址检测装置。

参见图2，移动机械非接触走行地址精确校正装置由地面位置校正装置16和装于行走机械13上的读头控制器14组成。

在校正装置投入使用前，先对地面地址牌7用读头控制器14进行绝对地址设定，设定方法：(1)用读头控制器14读入地面地址牌7中只读电子标签2内的出厂序列码。(2)用控制器5中设定器9对该地面地址牌7设定安装位置的绝对地址，存入存储器保存。设置绝对地址时，将图3中的安装于绝对地址50米处的地面地址牌7绝对地址设置为“50000mm”，100米处的设置为“100000mm”，150米处的设置为“150000mm”，......依次逐个进行设定，直到需要安装地面地址牌7的绝对地址全部设置完毕。地面地址牌7安装位置的绝对地址设置完成后，需要在行走机械控制装置内编制地址校正程序，地址校正程序是用于根据读头控制器14输出的信息对运算地址值进行校正。

以上工作做完后，通过读头控制器14的操作设定键配合显示器8的显示将操作功能选择到“工作状态”，移动机械非接触走行地址精确校正装置即进入正常校正工作状态。

当行走机械13进行走行时，与轨道摩擦接触的走行地址检测轮随之转动，增量型脉冲编码器发出走行距离积算脉冲，行走机械控制装置对编码器脉冲进行走行地址的加、减运算。当行走机械13上安装的读头控制器14走行进入“50”地面地址牌7范围时，地址牌读头3读到该地面地址牌7只读电子标签2内的32位出厂序列码。读头3将接收到的出厂序列码，通过通信接口送到控制器5的CPU微处理器，CPU微处理器将收到的出厂序列码与预先设置在内存中的出厂序列码进行比对、查找，找到后将预先设置在内存中这个出厂序列码对应的绝对地址值“50000”送到显示器8显示，并经过输出处理电路输出该地址牌绝对地址值十六进制编码C350(即50000mm)到行走机械控制装置。行走机械控制装置收到地址牌绝对地址值编码后，暂不进行地址校正。

读头控制器14随行走机械13进一步移动，直到读头控制器14中的“光电定点标志检测器”检测到定点标志1反光信号时，在输出处理电路中输出一个校正指令脉冲。行走机械控制装置收到校正指令脉冲上升沿后，运行内部校正程序对走行地址积算值进行校正。如果此时行走机械控制装置中的积算地址为48659(mm)，则校正为50000(mm)，精确地消除了运算累积误差。随后行走机械控制装置就用50000(mm)为基数再使用编码器脉冲进行走行地址的加、减运算。直至下一次经过任意一个地面地址牌及定点标志位置时，再次进行走行地址数值的校正。

Claims (2)

1.一种移动机械非接触走行地址精确校正方法，是在地面上和行走机械上分别设置地面位置校正装置和读头控制器，地面位置校正装置每隔一段距离设置一个；其特征是：

地面位置校正装置包括固定安装在地面固定架上的地面地址牌和定点标志，地面地址牌内部主要部件是一个标准的电子标签元器件，定点标志与装于读头控制器内的定点标志检测器相配合；

读头控制器由地址牌读头、定点标志检测器、控制器三部分组成，地址牌读头与地面地址牌相配合，其具有发射和接受与地址牌内部电子标签配套的频率，定点标志检测器是一个能够检测定点标志信号的器件，控制器主要包括CPU微处理器、存储器、设定器、显示器、输出处理电路；

首先用读头控制器中的地址牌读头分别读入地面地址牌中电子标签内的出厂序列码，再用控制器中的设定器对应电子标签内的出厂序列码设定各地面地址牌装设点的绝对地址，存入存储器保存；

当安装在行走机械上的读头控制器随行走机械一起移动，经过固定安装在地面的地面地址牌位置时，读头控制器中的地址牌读头读到地面地址牌内电子标签的出厂序列码，地址牌读头将接收到的出厂序列码送到控制器的CPU微处理器，CPU微处理器与预先设置在内存中的地面地址牌的出厂序列码进行查找、比对后，将预先设置在内存中这个地面地址牌出厂序列码对应的绝对地址值送到显示器显示，同时将绝对地址值送到输出处理电路进行输出；

读头控制器随行走机械进一步移动，直到读头控制器中的定点标志检测器检测到定点标志时，将接收到的信号送到控制器的CPU微处理器，同时输出一个校正指令到输出处理电路进行输出；

行走机械控制装置在这个校正指令上升沿的时候，用输出处理电路输出的绝对地址值编码进行地址校正。

2.根据权利要求1所述的移动机械非接触走行地址精确校正方法，其特征是：读头控制器输出处理电路输出的校正指令为一个脉冲，脉冲的宽度可以根据行走机械控制装置的处理速度在读头控制器上进行调整。

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