CN104266661A - 堆垛机测距仪校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种堆垛机测距仪校准方法，该校准方法用于校准位于堆垛机上的测距仪，堆垛机沿堆垛机导轨移动，测距仪测量堆垛机与堆垛机导轨始端之间的距离，该校准方法通过采用全站仪和一组平面反射板，即可完成测距仪的校准，在确保测距仪校准质量的前提下，提高了测距仪校准的效率，并且通过无线摄像头自动监控测距仪的测量数据，操作员无需进入巷道，保障了人员的安全。

Description

堆垛机测距仪校准方法

技术领域

本发明涉及一种堆垛机测距仪校准方法。

背景技术

卷烟物流车间的结构如图1和图2所示，车间内设有一条堆垛机导轨2，堆垛机3在堆垛机导轨2上移动，并将货物堆至堆垛机导轨2两侧的货架1上；堆垛机3上固定有测距仪4，测距仪4用于测量堆垛机3至堆垛机导轨2的始端21的距离。堆垛机3作业时，定位精度由固定在堆垛机3上的测距仪4控制，测距仪4就好比堆垛机3的“眼睛”，测距仪4测量距离超出误差会造成货物与货架1发生卡阻、碰撞、翻落现象，高速运转的堆垛机3过冲限位开关，还会翻车使人员受到伤害。故测距仪4需定期校准、保养、检修来保证其精度。

堆垛机正常作业时，人员不得入内，而测距仪校准过程中操作人需打开安全门，带上安全帽进入巷道，来回奔跑读取测距仪的读数，且堆垛机测距仪安装在移动的堆垛机载货台下方，读数较为困难，每次读数都要等待堆垛机完全停止运行后将堆垛机设置为手动，人员进入巷道，读出测距仪的测量数据后再由安全门出巷道，将堆垛机复位后再次进行下一动作，这种测距仪校准方法费时且存在一定安全风险。上述测距仪校准方法，校准一台测距仪需耗时90分种，且任何误操作都会引起堆垛机误启动而伤害操作人员，存在安全隐患。

随着物流车间自动化运输设备的大规模应用，测距仪的数量也由原来的5台发展到现在的57台。原5台测距仪的校准，由上海市计量测试院负责校准，需提前预约专业校准人员，两天能基本完成；按目前57台测距仪计算，需时24天完成，且仅能在周末非生产时段进行，因此每年对于测距仪的校准就成为一项费时的工作。研究一种安全、快速校准测距仪的方法，成为了一项迫切的需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种堆垛机测距仪校准方法，用于解决现有技术中堆垛机测距仪校准花费时间较长、安全隐患较大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种堆垛机测距仪校准方法，该校准方法用于校准位于堆垛机上的测距仪，堆垛机沿堆垛机导轨移动，测距仪测量堆垛机与堆垛机导轨始端之间的距离，该校准方法包括以下步骤：

1)将已校准过的全站仪、第一平面反射板安装在堆垛机导轨的始端，第一平面反射板与堆垛机导轨垂直，第一平面反射板与全站仪的测量基准面位于同一竖直平面内，测距仪能发射激光至第一平面反射板，测距仪发射的激光与堆垛机导轨平行；

2)将第二平面反射板与测距仪连接，第二平面反射板与堆垛机导轨垂直，第二平面反射板与测距仪的测量基准面位于同一竖直平面内，全站仪能发射激光至第二平面反射板，全站仪发射的激光与堆垛机导轨平行；

3)预设置堆垛机在堆垛机导轨上移动的行程，以及堆垛机需暂停进行测量的测量点；

4)令堆垛机在堆垛机导轨上移动，当堆垛机移动至测量点时，堆垛机暂停移动；

5)全站仪测量全站仪与第二平面反射板之间的距离S₂，并读取全站仪测得的数据；测距仪测量测距仪与第一平面反射板之间的距离S₁，并读取测距仪测得的数据；

6)检测堆垛机的位置，若还设有下一个测量点，堆垛机移动至下一个测量点后暂停，重复步骤5)的动作；若堆垛机已位于最后一个测量点处，则测量过程结束；

7)计算每个测量点全站仪、测距仪的测量数据的差值D＝S₁-S₂，若差值D在允许范围内，则测距仪合格；若差值D超过允许范围，则测距仪不合格。

优选的，步骤2)中还在堆垛机上固定连接有无线摄像头，无线摄像头的镜头面向测距仪的显示屏，无线摄像头与显示终端无线连接。

进一步的优选，步骤5)中全站仪的测量数据通过全站仪的显示屏读取，测距仪的测量数据通过显示终端的显示屏读取。

进一步的优选，无线摄像头的镜头与测距仪的显示屏之间的距离WD为WD₁、WD₂中的最大值，其中f为无线摄像头的镜头的焦距，V₁为无线摄像头的感应器的宽度，H₁为无线摄像头的感应器的长度，V₂为测距仪的显示屏的宽度，H₂为测距仪的显示屏的长度。

进一步的优选，无线摄像头的镜头焦距为4.0mm，对焦距离为40.0mm至无穷大，感应器为1/4”CMOS感应器；测距仪的显示屏的长为70.0mm，宽为25.0mm，测距仪的显示屏与无线摄像头的镜头之间的距离为87.5mm。

优选的，步骤3)中，堆垛机导轨的始端和终端各设置一个测量点，堆垛机导轨的中间设置有三个测量点；预设置堆垛机的行程为从堆垛机导轨的始端移动至末端，再从堆垛机导轨的末端移动至始端。

优选的，步骤7)中差值D的允许范围为-5cm＜D＜5cm。

如上所述，本发明堆垛机测距仪校准方法，具有以下有益效果：

该堆垛机测距仪校准方法，在确保测距仪校准质量的前提下，提高了测距仪校准的效率，并且通过无线摄像头自动监控测距仪的测量数据，操作员无需进入巷道，保障了人员的安全。

附图说明

图1显示为本发明堆垛机测距仪校准方法的测量点分布示意图。

图2显示为本发明堆垛机测距仪校准方法所校准的测距仪在堆垛机上的位置示意图。

图3显示为本发明堆垛机测距仪校准方法所用到的校准装置的结构示意图。

图4显示为本发明堆垛机测距仪校准方法所用到的校准装置的连接示意图。

图5显示为本发明堆垛机测距仪校准方法的流程示意图。

图6显示为本发明堆垛机测距仪校准方法的无线摄像头的镜头感光原理图。

图7显示为本发明堆垛机测距仪校准方法所校准的测距仪的显示屏的示意图。

元件标号说明

1                      货架

2                      堆垛机导轨

21                     始端

22                     末端

3                      堆垛机

4                      测距仪

41                     显示屏

5                      全站仪

6                      第一平面反射板

7                      第二平面反射板

8                      操作员

9                      无线摄像头

91                     镜头

92                     感应器

10                     调节支架

11                     三脚架

12                     显示终端

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明堆垛机测距仪校准方法所使用的校准装置如图3至图4所示，该校准装置包括位于堆垛机导轨2的始端21的全站仪5、第一平面反射板6，第一平面反射板6与堆垛机导轨2垂直，第一平面反射板6与全站仪5的测量基准面位于同一竖直平面内，测距仪4发射激光至第一平面反射板6，测距仪4发射的激光与堆垛机导轨2平行；该校准装置还包括与测距仪4连接的第二平面反射板7，第二平面反射板7与堆垛机导轨2垂直，第二平面反射板7与测距仪4的测量基准面位于同一竖直平面内，全站仪5发射激光至第二平面反射板7，全站仪5发射的激光与堆垛机导轨2平行；该校准装置还包括与堆垛机3固定连接的无线摄像头9，无线摄像头9的镜头91面向测距仪4的显示屏41，无线摄像头9与显示终端12无线连接。

其中，全站仪5通过三脚架11支撑在地面上，堆垛机3与无线摄像头9之间通过调节支架10固定连接，显示终端12优选为计算机。

如图1和图5所示，本发明堆垛机测距仪校准方法，包括以下步骤：

1)将已校准过的全站仪5、第一平面反射板6安装在堆垛机导轨2的始端21，第一平面反射板6与堆垛机导轨2垂直，第一平面反射板6与全站仪5的测量基准面位于同一竖直平面内，测距仪4能发射激光至第一平面反射板6，测距仪4发射的激光与堆垛机导轨2平行；

2)将第二平面反射板7与测距仪4连接，第二平面反射板7与堆垛机导轨2垂直，第二平面反射板7与测距仪4的测量基准面位于同一竖直平面内，全站仪5能发射激光至第二平面反射板7，全站仪5发射的激光与堆垛机导轨2平行；

3)预设置堆垛机3在堆垛机导轨2上移动的行程，以及堆垛机3需暂停进行测量的测量点；

4)令堆垛机3在堆垛机导轨2上移动，当堆垛机3移动至测量点时，堆垛机3暂停移动；

5)全站仪5测量全站仪5与第二平面反射板7之间的距离S₂，并读取全站仪5测得的数据；测距仪4测量测距仪4与第一平面反射板6之间的距离S₁，并读取测距仪4测得的数据；

6)检测堆垛机3的位置，若还设有下一个测量点，堆垛机3移动至下一个测量点后暂停，重复步骤5)的动作；若堆垛机3已位于最后一个测量点处，则测量过程结束；

7)计算每个测量点全站仪5、测距仪4的测量数据的差值D＝S₁-S₂，若差值D在允许范围内，则测距仪4合格；若差值D超过允许范围，则测距仪4不合格；其中，差值D的允许范围优选为-5cm＜D＜5cm。

如图3至图4所示，步骤2)中还可在堆垛机3上固定连接有无线摄像头9，无线摄像头9的镜头91面向测距仪4的显示屏41，无线摄像头9与显示终端12无线连接。这样，步骤5)中全站仪5的测量数据通过全站仪5的显示屏读取，测距仪4的测量数据通过显示终端12的显示屏读取。操作员8可同时读取全站仪5的显示屏上的数据和显示终端12的显示屏上的数据，不需要进入巷道中读取测距仪4的显示屏41上的数据，保证了校准过程中的安全性。

如图6至图7所示，为了最大限度地保证测距仪4的显示屏41上所显示的数字尽可能清晰地出现在显示终端12的显示屏上，可通过以下方式确定无线摄像头9的镜头91与测距仪4的显示屏41之间的距离。无线摄像头9的镜头91与测距仪4的显示屏41之间的距离WD设置为WD₁、WD₂中的最大值，其中f为无线摄像头9的镜头91的焦距，V₁为无线摄像头9的感应器92的宽度，H₁为无线摄像头9的感应器92的长度，V₂为测距仪4的显示屏41的宽度，H₂为测距仪4的显示屏41的长度。

例如，无线摄像头9的规格为：镜头91的焦距为4.0mm，对焦距离为40.0mm至无穷大，感应器92为1/4”CMOS感应器。这样，根据测距仪4的显示屏41的规格，如测距仪4的显示屏41长为70.0mm，宽为25.0mm，测距仪4的显示屏41与无线摄像头9的镜头91之间的距离则设置为87.5mm。在安装时，先将无线摄像头9安装于调节支架10上，使无线摄像头9的镜头91与测距仪4的显示屏41之间的距离为87mm左右，同时无线摄像头9与显示终端12连接，查看显示终端12的显示屏的读数效果，对无线摄像头9的镜头91进行微调，使测距仪4的显示屏41上的读数在显示终端12的显示屏上的显示效果达到最佳。

另，通过无线摄像头9自带的监控软件，经设置可显示监控时间，并且可进行监控视频录制，便于将来需要时回看并导出。

如图1所示，步骤3)中，堆垛机导轨2的始端21和终端22各设置一个测量点，堆垛机导轨2的中间设置有三个测量点；预设置堆垛机3的行程为从堆垛机导轨2的始端21移动至末端22，再从堆垛机导轨2的末端22移动至始端21。这样，堆垛机3沿A点、B点、C点、D点、E点、F点、G点、H点、I点的顺序一共测量九个点。

2013年7月至2013年10月，物流车间烟叶配方库巷道的堆垛机测距仪校准数据如表1所示，从表1可知，差值D始终在允许范围内，故测距仪合格。

表12013年7月至2013年10月的检查数据表

上述堆垛机测距仪校准方法，在确保测距仪校准质量的前提下，单台测距仪校准时间缩短到了20分钟以内，提高了测距仪校准的效率，并且通过无线摄像头自动监控测距仪的测量数据，操作员无需进入巷道，保障了人员的安全。现在校准57台测距仪，只需6天就能基本完成。

在自动化程度日益提升的物流行业，对物流系统各个部分的可靠性、灵活性以及对工作环境的适应性要求也越来越高，而测距仪在工厂自动化中有着不可或缺的地位。通过该堆垛机测距仪校准方法，降低了校准的时间，保证了测距仪的准确性、可靠性，因此该校准方法具有很大的推广潜力。

综上所述，本发明堆垛机测距仪校准方法，在确保测距仪校准质量的前提下，提高了测距仪校准的效率，并且通过无线摄像头自动监控测距仪的测量数据，操作员无需进入巷道，保障了人员的安全。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种堆垛机测距仪校准方法，所述校准方法用于校准位于堆垛机上的测距仪，所述堆垛机沿堆垛机导轨移动，所述测距仪测量所述堆垛机与堆垛机导轨始端之间的距离，所述校准方法包括以下步骤：

1)将已校准过的全站仪、第一平面反射板安装在所述堆垛机导轨的始端，所述第一平面反射板与所述堆垛机导轨垂直，所述第一平面反射板与所述全站仪的测量基准面位于同一竖直平面内，所述测距仪能发射激光至所述第一平面反射板，所述测距仪发射的激光与所述堆垛机导轨平行；

2)将第二平面反射板与所述测距仪连接，所述第二平面反射板与所述堆垛机导轨垂直，所述第二平面反射板与所述测距仪的测量基准面位于同一竖直平面内，所述全站仪能发射激光至所述第二平面反射板，所述全站仪发射的激光与所述堆垛机导轨平行；

3)预设置所述堆垛机在所述堆垛机导轨上移动的行程，以及所述堆垛机需暂停进行测量的测量点；

4)令所述堆垛机在所述堆垛机导轨上移动，当所述堆垛机移动至测量点时，所述堆垛机暂停移动；

5)所述全站仪测量所述全站仪与所述第二平面反射板之间的距离S₂，并读取所述全站仪测得的数据；所述测距仪测量所述测距仪与所述第一平面反射板之间的距离S₁，并读取所述测距仪测得的数据；

6)检测所述堆垛机的位置，若还设有下一个测量点，所述堆垛机移动至下一个测量点后暂停，重复步骤5)的动作；若所述堆垛机已位于最后一个测量点处，则测量过程结束；

7)计算每个测量点所述全站仪、测距仪的测量数据的差值D＝S₁-S₂，若所述差值D在允许范围内，则所述测距仪合格；若所述差值D超过允许范围，则所述测距仪不合格。

2.根据权利要求1所述的堆垛机测距仪校准方法，其特征在于：步骤2)中还在所述堆垛机上固定连接有无线摄像头，所述无线摄像头的镜头面向所述测距仪的显示屏，所述无线摄像头与显示终端无线连接。

3.根据权利要求2所述的堆垛机测距仪校准方法，其特征在于：步骤5)中所述全站仪的测量数据通过所述全站仪的显示屏读取，所述测距仪的测量数据通过所述显示终端的显示屏读取。

4.根据权利要求2所述的堆垛机测距仪校准方法，其特征在于：所述无线摄像头的镜头与所述测距仪的显示屏之间的距离WD为WD₁、WD₂中的最大值，其中f为所述无线摄像头的镜头的焦距，V₁为所述无线摄像头的感应器的宽度，H₁为所述无线摄像头的感应器的长度，V₂为所述测距仪的显示屏的宽度，H₂为所述测距仪的显示屏的长度。

5.根据权利要求2所述的堆垛机测距仪校准方法，其特征在于：所述无线摄像头的镜头焦距为4.0mm，对焦距离为40.0mm至无穷大，感应器为1/4”CMOS感应器；所述测距仪的显示屏的长为70.0mm，宽为25.0mm，所述测距仪的显示屏与所述无线摄像头的镜头之间的距离为87.5mm。

6.根据权利要求1所述的堆垛机测距仪校准方法，其特征在于：步骤3)中，所述堆垛机导轨的始端和终端各设置一个测量点，所述堆垛机导轨的中间设置有三个测量点；预设置所述堆垛机的行程为从所述堆垛机导轨的始端移动至末端，再从所述堆垛机导轨的末端移动至始端。

7.根据权利要求1所述的堆垛机测距仪校准方法，其特征在于：步骤7)中所述差值D的允许范围为-5cm＜D＜5cm。