CN106994987A - 一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法，属于检测仪表技术领域。具体步骤为：安装间歇式绝对位置读码器和连续线性绝对位置编码器；在重载运输车运行路径上设粗略位置定位点和精确位置定位点；安装无源载码体和无源位置标尺；重载运输车运行时，间歇式绝对位置读码器读取无源载码体中存储的区信息码；通过连续线性绝对位置编码器获取无源位置标尺存储的位信息码；通过区信息和位信息，组合计算后得出重载运输车的位置信息。优点在于：施工简单，调整方便；定位方式采用非接触式无源位置检测方式，避免了布线施工、电缆敷设和机械磨损等问题。

Description

一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法

技术领域

本发明属于检测仪表技术领域，特别涉及一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法。

背景技术

采用轨导向运输车的运输方式，是重载行业，尤其是冶金企业内部物流的主要运输方式。随着工业自动化程度的不断提高，工业4.0的不断推进，工业生产自动化、智能化的要求越来越高。由此引起的运输方式的改变迫在眉睫。全自动轨导向运输车(AutomaticRail Guided Vehicle,以下简称“RGV”)是解决冶金企业内部物流瓶颈的可靠方式。

全自动轨导向运输车通过车载控制系统控制车体运行，配合稳定、可靠、精确的定位方式，与生产系统其他工序实现自动衔接，尤其适用于长距离、多工序、多路线的物流运输。当前冶金企业轨导向运输车定位方式主要有接近开关(光电开关等)或行程开关、RFID射频载码片定位、条码定位、旋转编码器、激光定位、红外定位、格雷母线、绝对型线性编码器等。

接近开关(或行程开关)、载码片安装于运行轨道方向上，通过运输车触发检测定位，为间歇式绝对位置定位，该定位方式定位精度较低，在多工序全自动生产中，易定位精度误差不断放大导致定位失灵。

条码定位是通过安装在轨道侧的条码信息检测车体位置。在冶金企业重载物流中，高温、粉尘的工作环境极易导致信息污染，从而造成定位失效。

绝对值型旋转编码器在短途中可实现绝对位置检测，当运输距离超过一定距离时，位置编码不再唯一，需要不断修正定位基点。同时，由于旋转编码器安装在轮轴或驱动电机轴上，重载运输车启停时导致的滑动累计误差和机车行走中的打滑现象，造成机车定位精度的较大偏差，严重影响全自动运行。

激光定位技术，是通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离的定位方式，是一种连续非接触的位置检测。该方式测距短，抗污染能力差，露天环境的雨、雾和粉尘对检测精度均有影响。当多车运行时，前后车的遮挡亦将影响定位可靠性。

红外定位技术，是通过车载信号检测单元读取地面固定标尺的连续编码红外线来判断车体实际位置的定位技术。该方式基于红外线，无法适用于粉尘、光线干扰、高温等环境。

格雷母线位置检测技术，基于电磁感应原理和格雷编码原理进行位置检测，是一种连续非接触式绝对位置检测方式。该方式安装宽容量较大、定位适中，在国内有较广应用。但由于单段格雷母线定位距离较短，在长距离使用时，需要将线路划分多段，沿途轨道侧面或埋地安装，开沟和立柱施工难度较大。同时，地面电缆需要电源供应。该方式在实现了全程连续定位目标同时，亦造成了工艺上不需精确定位点的工程浪费。

绝对型线性编码器位置检测技术，基于非接触的磁性检测原理，是一种连续非接触位置检测。该方式运行可靠，定位精度高，投资成本高。同时，由于该型定位检测原理的限制，定位距离有限，无法胜任长距离位置检测。

由此看出，目前使用的长距离位置检测方式均存在一定的不完善之处。如何提高冶金行业全自动轨导向运输车长距离位置检测的可靠性、稳定性、经济性，是本领域技术人员探索的主要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法，解决了钢卷库全自动轨导向运输车的长距离位置检测的问题。通过采用“间歇式绝对位置检测+连续线性绝对位置检测”的方法计算车体绝对位置信息，位置信息稳定、可靠，同时施工方便，易于维护。

为解决上述技术问题，具体步骤为：

1、将间歇式绝对位置读码器和连续线性绝对位置编码器安装在重载运输车的车体上。

2、根据工艺要求或控制需要，在重载运输车运行路径上设粗略位置定位点和精确位置定位点。

3、采用埋地方式将无源载码体安装在重载运输车运输路径上的粗略位置定位点处和精确位置定位点的前处，采用埋地方式将无源位置标尺安装在运输路径上的精确位置点处。地埋方式可避免高温和铁磁干扰，且不影响交叉运输。

4、启动间歇式绝对位置读码器和连续线性绝对位置编码器，保持在工作状态。

5、重载运输车运行时，间歇式绝对位置读码器读取无源载码体中存储的区信息码，并将区信息码记录在控制系统中。

6、通过连续线性绝对位置编码器获取无源位置标尺存储的位信息码，并将位信息码记录在控制系统中。

7、通过控制系统中记录的区信息和位信息，组合计算后得出重载运输车的位置信息。

其中，区信息码的检测精度控制为±50mm以内，位信息码的检测精度控制为±1mm以内。

本发明的优点在于：

1、安装布置于地面的无源载码体和无源位置标尺不需要电源，大量减少施工强度，节省电缆成本。

2、间歇式定位与连续式定位组合使用，实现点定位与线定位，满足不同工艺控制精度需求。

3、无源载码体为绝对位置编码，不重复，从而保证全部运行线路上的位置唯一性。

附图说明

图1为本发明中轨道式重载运输车上的位置检测设备和地面部分的位置信息设备安装俯视图。其中，车体1，轨道2，间歇式绝对位置读码器3，连续线性绝对位置编码器4，无源载码体5，无源位置标尺6。

图2为本发明中轨道式重载运输车上的位置检测设备和地面部分的位置信息设备安装侧视图。其中，车体1，轨道2，间歇式绝对位置读码器3，连续线性绝对位置编码器4，无源载码体5，无源位置标尺6。

具体实施方式

图1-图2为本发明的一种具体实施方式。

一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法，具体步骤为：

1、将间歇式绝对位置读码器3和连续线性绝对位置编码器4安装在重载运输车的车体1上。

2、重载运输车需要在运行路径上的A、B两处工艺点停车。其中，A点为粗略位置定位点，B点为精确位置定位点。

3、采用埋地方式将无源载码体5安装在重载运输车运输路径上的粗略位置定位点处A和精确位置定位点B的前处，采用埋地方式将无源位置标尺6安装在运输路径上的精确位置点处B。地埋方式可避免高温和铁磁干扰，且不影响交叉运输。

4、启动间歇式绝对位置读码器3和连续线性绝对位置编码器4，保持在工作状态。

5、重载运输车运行时，间歇式绝对位置读码器3读取无源载码体5中存储的区信息码，并将区信息码记录在控制系统中。其中，定义A点区信息码计作“a”，B点区信息码计作“b”，“a”和“b”分别与各自位置系数计算，得出该点绝对位置信息。当运输车的间歇式绝对位置读码器3读取到区信息码“a”时，车体的实时位置为“a±Δ”，其中Δ为间歇式绝对位置读码器3的定位偏差，实现A点位置粗略检测。当间歇式绝对位置读码器3读取到区信息码“b”时，车体的实时位置为“b±Δ”。

6、通过连续线性绝对位置编码器4获取无源位置标尺6存储的位信息码“X”，并将位信息码记录在控制系统中。

7、通过控制系统中记录的区信息码和位信息码，组合计算后得出重载运输车的精确位置定位点的位置信息为“b±Δ+X±δ”。其中，“X”为B工艺点与区信息码“b”的距离信息，δ为无源位置标尺6的定位偏差，实现B点位置精确检测。

间歇式绝对位置读码器3的定位偏差Δ控制为±50mm以内，无源位置标尺6的定位偏差δ控制为±1mm以内。

Claims (2)

1.一种用于轨道式重载运输车的长距离位置检测方法，其特征在于，具体步骤为：

1)将间歇式绝对位置读码器(3)和连续线性绝对位置编码器(4)安装在重载运输车的车体(1)上；

2)根据工艺要求或控制需要，在重载运输车运行路径上设粗略位置定位点和精确位置定位点；

3)采用埋地方式将无源载码体(5)安装在重载运输车运输路径上的粗略位置定位点处和精确位置定位点的前处，采用埋地方式将无源位置标尺(6)安装在运输路径上的精确位置点处；

4)启动间歇式绝对位置读码器(3)和连续线性绝对位置编码器(4)，保持在工作状态；

5)重载运输车运行时，间歇式绝对位置读码器(3)读取无源载码体(5)中存储的区信息码，并将区信息码记录在控制系统中；

6)通过连续线性绝对位置编码器(4)获取无源位置标尺(6)存储的位信息码，并将位信息码记录在控制系统中；

7)通过控制系统中记录的区信息和位信息，组合计算后得出重载运输车的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的区信息码的检测精度控制为±50mm以内，位信息码的检测精度控制为±1mm以内。