CN107220687B - 一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置及其应用，包括导轨、自行走小车、射频卡和磁铁块，所述自行走小车设置在导轨上并可沿导轨自动行走，磁铁块设置在导轨上并与存车位一一对应，射频卡设置在存放车辆的顶部；当自行走小车沿导轨移动时，通过读取射频卡信息和磁铁块位置来确定存放车辆在存车场的存放位置。本发明研发的自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放位置的装置，作为汽车行业制造执行系统(MES)的延伸和补充，把离开安装车间但还没有完成测试的生产车辆进行定位而纳入管理系统，管理人员或操作工人通过电脑或手机APP客户端可以从数百台存放车辆中快速地找到目标车辆，使管理工作更高效。

Description

一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置及其应用，尤其涉及一种自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放位置的装置，属于车辆生产管理技术领域。

背景技术

目前，大型客车、中巴车、特种车辆的生产厂主要采用订单式生产模式，即根据客户的特别要求生产特别定制的车辆，因此，每台车辆被赋予了专有的管理信息：车辆编号、车辆型号、车辆配置、喷涂颜色、客户信息、生产日期、交货日期，等等。

为了高效地完成定制车辆的生产，车辆生产厂家开始使用汽车行业制造执行系统(MES)，解决定制车辆在生产车间的生产、调度、跟踪等方面的问题，各部门管理人员利用电脑、手机APP就可以查看车辆的生产进度、所处的工序环节等，极大促进了生产过程的组织管理。

车辆在车间总装完成以后还需要进行较为繁琐的测试、路试、调整等工作，只有达到出厂条件才能向客户移交合格的车辆产品。车辆生产各厂家开辟了规模不等的露天存车场，专门存放这种暂时离开车间但还没有达到出厂标准的车辆，规模较大车辆生产厂家的存车场可以同时存放数百台车辆。

车辆在存车场暂存期间的反复路试、部件调整过程中，车辆存放一般随意而为，即：哪里有空车位即把开进来的车辆存放在哪里。由于定位管理技术的缺失，离开生产车间的生产车辆脱离了电脑管理系统，进入了管理人员的管理盲区，为车辆再次测试寻找、管理带来了诸多不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置。

本发明还提供上述一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，包括导轨、自行走小车、射频卡和磁铁块，所述自行走小车设置在导轨上并可沿导轨自动行走，磁铁块设置在导轨上并与存车位一一对应，射频卡设置在存放车辆的顶部；当自行走小车沿导轨移动时，通过读取射频卡信息和磁铁块位置来确定存放车辆在存车场的存放位置。

优选的，所述自行走小车包括车体、挂杆、挂轮、驱动轮和驱动电机，所述挂轮悬挂于导轨上并通过挂杆与车体连接，驱动电机设置在车体上并与驱动轮传动连接，驱动轮与导轨底部接触连接；所述车体上还设置有单片机以及与单片机连接的位置检测器件、射频卡读卡器、无线通信单元、电机驱动电路、电池和电源转换模块。

优选的，所述电机驱动电路与驱动电机连接，所述驱动电机通过一级减速器与驱动轮传动连接。

优选的，所述驱动电机为直流减速电机。

优选的，所述导轨选用工字钢或C型钢。

优选的，所述导轨的两端安装有接触式电池充电管理单元，车体的两端设置有与电池连接的充电孔。此设计的好处在于，当自行走小车移动到导轨两端时，通过与接触式电池充电管理单元连接实现为电池充电，保障自行走小车的持续运行。

优选的，所述导轨上方设置有遮挡板。此设计的好处在于，由于导轨为空中作业，为避免导轨和悬挂的自行走小车遭受日晒雨淋，遮挡板能够起到有效防护作用。

优选的，所述位置检测器件为磁敏器件。

优选的，所述射频卡选用无源RFID射频卡。此设计的好处在于，RFID射频卡内对应存储有相应存放车辆的信息，通过车体上携带的射频卡读卡器读取RFID射频卡内的信息，并通过无线通信单元传输给管理系统平台。

优选的，所述驱动轮为橡胶轮。此设计的好处在于，驱动电机通过一级减速器驱动橡胶轮旋转，橡胶轮依靠与导轨之间的摩擦力使小车沿导轨移动。

一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置的工作方法，包括以下步骤：

自行走小车依靠单片机控制驱动电机的运行，驱动电机通过一级减速器使驱动轮沿导轨运行；在自行走小车运行过程中，磁敏器件计数通过的磁铁块确定车位信息且射频卡读卡器通过读取相应车位停放车辆顶部的射频卡信息，并将车位信息和射频卡信息通过无线通信单元传输给管理系统平台；

当自行走小车移动到导轨两端时，通过与接触式电池充电管理单元连接实现为电池充电，充电完毕后，自行走小车按照设定的巡检周期持续沿导轨移动，定时将获取的车位信息和射频卡信息传输给管理系统平台。

本发明的有益效果在于：

本发明研发的自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放位置的装置，作为汽车行业制造执行系统(MES)的延伸和补充，把离开安装车间但还没有完成测试的生产车辆进行定位而纳入管理系统，管理人员或操作工人通过电脑或手机APP客户端可以从数百台存放车辆中快速地找到目标车辆，为生产、管理增加了一双“眼睛”。

1、自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放位置采用空中作业，导轨位于停车场上方，大跨度的吊装支撑使其占用的地面资源极其有限，不妨碍车辆的通行。

2、自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放的位置以射频技术采集数据，并采用无线通信方式向系统管理平台发送，避免了通信布线的繁琐。

3、大面积的存车场为露天场地，但导轨做了棚盖处理，自行走小车可以全天候、按照设定巡检周期自动完成巡检作业，不受外界环境影响。

4、自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放位置的装置，使用汽车行业制造执行系统的ID信息射频卡及数据通信协议，直接利用生产车间的工位储存存车位数据等，可以直接融入现有的管理系统，通用性好。

5、自动巡检汽车制造厂生产车辆在存车场存放位置的整体造价成本低、结构简单、实施容易，且作用明显、效果优良。

附图说明

图1为本发明自动巡检装置的组成示意图。

图2为本发明中自行走小车行走机构主示图。

图3为本发明中自行走小车行走机构右视图。

图4为本发明中自行走小车电控系统组成原理框图。

图中，1为导轨、2为行走驱动轮、3为挂轮、4为直流减速电机、5为挂杆、6为小车车体、7为一级减速器、8为磁铁块、9为电池充电管理单元、10为射频卡、11为存车位、12为电池、13为电源转换模块、14为单片机、15为位置检测器件、16为无线通信单元、17为无线通信单元天线、18为射频卡读卡器、19为射频卡读卡器天线、20为电机驱动电路、21为直流减速电机。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例提供一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，包括导轨1、自行走小车、射频卡10和磁铁块8，自行走小车设置在导轨1上并可沿导轨1自动行走，磁铁块8设置在导轨1上并与存车位11一一对应，射频卡10设置在存放车辆的顶部；当自行走小车沿导轨1移动时，通过读取射频卡10信息和磁铁块8位置来确定存放车辆在存车场的存放位置。

其中，导轨1选用工字钢，导轨1架设在存车场的上方，导轨1沿存车位吊装于所有车位的上方，利用弯轨改变导轨1的走向，一条导轨1可以覆盖整个存车场的全部存车位，正对每一存车位中心位置的导轨上安放一枚磁铁块8，导轨1上安装有遮挡板(图中未示出)，遮挡板可以有效防止日晒雨淋及大雪，保证雨天、冬季等全天候巡检工作照常进行，遮挡板可选用质量轻耐候性优良的PVC板。

自行走小车主要包括行走的机械行走部件以及智能电控部分，如图2和图3所示，机械行走部分包括车体6、挂杆5、挂轮3、驱动轮2和直流减速电机21，两个挂轮3悬挂于工字钢的两翼上并通过挂杆5与车体6顶端连接，直流减速电机21设置在车体上并通过一级减速器7与驱动轮2传动连接，驱动轮2与导轨1底部接触连接，驱动轮2为橡胶轮，依靠橡胶轮与导轨的摩擦阻力实现相对移动行走；如图4所示，智能电控部分，包括设置在车体上的单片机14以及与单片机连接的位置检测器件15、射频卡读卡器18、无线通信单元16、电机驱动电路20、电池12和电源转换模块13，电池12通过电源转换模块13为单片机14供电，单片机14分别连接位置检测器件15、射频卡读卡器18、无线通信单元16、电机驱动电路20，电机驱动电路20与直流减速电机4电连接，无线通信单元16、射频卡读卡器18分别连接有无线通信单元天线17、射频卡读卡器天线19，无线通信单元天线17、射频卡读卡器天线19安装在车体上表面便于传输信号。直流减速电机4选用内置减速机构的直流电机，其功率足以驱动小车行走即可；电机驱动电路20选用全桥驱动电路，通过改变直流减速电机供电极性改变小车的行走方向，利用PWM调节直流减速电机的供电电压改变小车的行走速度。

其中，位置检测器件15为磁敏器件，如霍尔元件，磁敏器件与磁铁块相作用，通过磁敏器件可以获取自行走小车通过的磁铁块，以此确定自行走小车所在的存车位位置。

射频卡10选用汽车行业制造执行系统(MES)使用的无源RFID射频卡，射频卡10安放在车顶上同一规定位置，卡中存有该车辆的管理信息，通过车体6上携带的射频卡读卡器18读取RFID射频卡内的信息，并通过无线通信单元16传输给管理系统平台。射频卡读卡器18选用超高频射频辨识读取器PR9200模块，利用UART接口与单片机14连接，选择合适增益的射频卡读卡器天线，实现单片机近距离读取射频卡的信息，而不读取邻近存车位其他车辆的射频卡的信息。

无线通信单元16选用带有功率放大器的ZigBee模块或nRF24L01模块，再配置无线通信单元天线，实现单片机向远距离的管理系统控制平台中心发送巡检数据。

实施例2：

一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：导轨1选用C型钢，C型钢开口朝下，两个挂轮3悬挂于C型钢内两翼，驱动轮2紧贴开口底面利用摩擦滚动带动车体6行走。

实施例3：

一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：为了保证小车长久在导轨上持续运行，导轨1的两端安装有接触式电池充电管理单元9，车体6的两端设置有与电池连接的充电孔。当自行走小车移动到导轨两端时，通过与接触式电池充电管理单元连接实现电池充电，保障自行走小车的持续运行。

实施例4：

如实施例3所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置的工作方法，具体工作过程如下：

停放车辆的存车场的存车位11喷涂了车位编号，如A1、A2、A3、…，对应存车位11的导轨1上安放了磁铁块8，磁铁块8则与车位编号建立一一对应关系。

自行走小车利用导轨1终点的电池充电管理单元9给小车携带的电池12充电，同时按照设定的周期来回行走巡检存车位11存放车辆的射频卡10的信息。按照设定的巡检周期，自行走小车中的单片机14利用电机驱动电路20控制直流减速电机21的运转方向即小车行走的方向和速度，同时利用位置检测器件15检测导轨上的磁铁块8，经过磁铁块8时单片机14向射频卡读卡器18发送读射频卡指令，如果该存车位11存有车辆，单片机14则读取该存放车辆射频卡10的储存信息，根据已经经过磁铁块8的数量则可以获得该车辆所在存车位11的编号，也就获得了存放车辆与存车位11的数据信息；如果没有车辆存放则读取信息为空；自行走小车继续巡检下一个存车位，直到自行走小车行走到导轨1另一终点，自行走小车停止行走并给携带的电池12充电，同时单片机14把巡检结果数据通过无线通信单元16发送给管理系统平台；管理系统平台则根据检测结果更新存放车辆与车位编号的数据库，管理、操作人员通过电脑或手机APP客户端可以随时查看存放车辆及位置信息，快速地找到目标车辆，或继续对没有合格出厂的车辆进行新的测试和调整。

Claims (10)

1.一种自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，包括导轨、自行走小车、射频卡和磁铁块，所述自行走小车设置在导轨上并可沿导轨自动行走，磁铁块设置在导轨上并与存车位一一对应，射频卡设置在存放车辆的顶部；当自行走小车沿导轨移动时，通过读取射频卡信息和磁铁块位置来确定存放车辆在存车场的存放位置。

2.如权利要求1所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述自行走小车包括车体、挂杆、挂轮、驱动轮和驱动电机，所述挂轮悬挂于导轨上并通过挂杆与车体连接，驱动电机设置在车体上并与驱动轮传动连接，驱动轮与导轨底部接触连接；所述车体上还设置有单片机以及与单片机连接的位置检测器件、射频卡读卡器、无线通信单元、电机驱动电路、电池和电源转换模块。

3.如权利要求2所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述电机驱动电路与驱动电机连接，所述驱动电机通过一级减速器与驱动轮传动连接。

4.如权利要求2所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述驱动电机为直流减速电机。

5.如权利要求1所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述导轨选用工字钢或C型钢。

6.如权利要求2所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述导轨的两端安装有接触式电池充电管理单元，车体的两端设置有与电池连接的充电孔。

7.如权利要求2所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述位置检测器件为磁敏器件。

8.如权利要求1或2所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述射频卡选用无源RFID射频卡。

9.如权利要求2所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置，其特征在于，所述驱动轮为橡胶轮。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的自动巡检车辆在存车场存放位置的装置的工作方法，包括以下步骤：

自行走小车依靠单片机控制驱动电机的运行，驱动电机通过一级减速器使驱动轮沿导轨运行；在自行走小车运行过程中，磁敏器件计数通过的磁铁块确定车位信息且射频卡读卡器通过读取相应车位停放车辆顶部的射频卡信息，并将车位信息和射频卡信息通过无线通信单元传输给管理系统平台；

当自行走小车移动到导轨两端时，通过与接触式电池充电管理单元连接实现为电池充电，充电完毕后，自行走小车按照设定的巡检周期持续沿导轨移动，定时将获取的车位信息和射频卡信息传输给管理系统平台。

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