CN109231011B - 一种基于二维码的起重机运行机构定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于二维码的起重机运行机构定位装置及定位方法，其中，所提供的装置包括：小车二维码带、小车二维码识别元件、大车二维码带、大车二维码识别元件和控制器；所述小车二维码带设置在起重机桥架上小车运行方向，所述小车二维码识别元件设置在所述小车上，所述小车二维码识别元件的识别方向面向所述小车二维码带；所述大车二维码带设置在所述起重机大车运行方向，所述大车二维码识别元件设置在所述大车上，所述大车二维码识别元件的识别方向面向所述大车二维码带；所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件与所述控制器相连。本发明提供的装置，为起重机的智能化、自动化运行提供了有利条件。

Description

一种基于二维码的起重机运行机构定位装置及定位方法

技术领域

本发明实施例涉及机械控制技术领域，尤其涉及一种基于二维码的起重机运行机构定位装置及定位方法。

背景技术

随着科技的不断进步，为了提高港口、货运场、物料场、垃圾处理厂等的自动化水平，全自动起重机正在悄然兴起，它可以昼夜不停的工作，极大的节省了人力成本，并且运行中无需人的判断观察和操作经验，但出于安全和高效的考虑，起重机必须采用适应于自动化的定位方法。

在现有技术中，起重机的运行机构定位主要通过编码器进行位置定位，编码器一般安装在运行机构车轮轴上，通过对车轮的位移来判断起重机运行机构的具体位置，然而，在现有技术中，如果出现车轮打滑的情况，车轮的位移会比正常位移偏多，此时编码器位置数据会因为车轮打滑而导致采集到的位置数据产生误差，造成定位不准的问题，另一方面，当产生车轮打滑的情况时，还需要对编码器进行重新校准，增加了人员工作量，影响了起重机的运行效率。

发明内容

本发明实施例提供一种基于二维码的起重机运行机构定位装置及定位方法，用以解决现有技术中使用编码器对起重机运行机构进行定位时容易因为车轮打滑而造成采集到的位置数据产生误差，造成定位不准的问题。

本发明实施例提供一种基于二维码的起重机运行机构定位装置，包括：

小车二维码带、小车二维码识别元件、大车二维码带、大车二维码识别元件和控制器；

所述小车二维码带设置在起重机桥架上小车运行方向，所述小车二维码识别元件设置在所述小车上，所述小车二维码识别元件的识别方向面向所述小车二维码带；

所述大车二维码带设置在所述起重机大车运行方向，所述大车二维码识别元件设置在所述大车上，所述大车二维码识别元件的识别方向面向所述大车二维码带；

所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件与所述控制器相连。

其中，所述小车二维码带和所述大车二维码带上并排设置有多个二维码，所述小车二维码带上的每一个二维码包含该二维码在所述起重机桥架上的位置信息，所述大车二维码带上的每一个二维码包含该二维码在所述起重机大车运行方向上的位置信息。

其中，所述装置还包括小车二维码安装支架，所述小车二维码安装支架设置在所述起重机桥架上，所述小车二维码带设置在所述小车二维码安装支架上。

其中，所述装置还包括大车二维码安装支架，所述大车二维码安装支架设置在所述大车侧面，所述大车二维码带设置在所述大车二维码安装支架上。

其中，所述起重机可以为桥式起重机或门式起重机。

其中，所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件通过PROFINET IO、SSI、Ethernet/IP、PROFIBUS DP和RS485中任一接口方式与所述控制器相连。

其中，所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件通过有线连接或者无线连接的方式与所述控制器相连。

本发明实施例提供一种基于二维码的起重机运行机构定位方法，包括：

接收小车二维码识别元件识别的第一识别信息和大车二维码识别元件识别的第二识别信息；

根据所述第一识别信息和所述第二识别信息，计算获得起重机上小车的位置信息和大车的位置信息；其中，所述第一识别信息为小车二维码识别元件在小车二维码带上识别出的二维码信息，所述第二识别信息为大车二维码识别元件在大车二维码带上识别出的二维码信息。

其中，所述方法还包括：接收小车二维码识别元件识别的第三识别信息，根据所述第一识别信息和所述第三识别信息，计算获得所述小车的移动速度。

其中，所述方法还包括：接收大车二维码识别元件识别的第四识别信息，根据所述第二识别信息和所述第四识别信息，计算获得所述大车的移动速度。

本发明实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置及定位方法，通过设置在起重机大车和小车运行方向上的二维码和设置在大车与小车上的二维码识别装置，实现了对起重机运行机构的定位，无需对起重机运行机构进行校准，同时起重机运行机构的车轮打滑不会影响定位的精度，为起重机的智能化、自动化运行提供了有利条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置中小车部分的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置中大车部分的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置的结构示意图，如图1所示，所提供的装置包括：小车二维码带101、小车二维码识别元件102、大车二维码带103、大车二维码识别元件104和控制器105。

所述小车二维码带101设置在起重机桥架上小车运行方向，所述小车二维码识别元件102设置在所述小车上，所述小车二维码识别元件102的识别方向面向所述小车二维码带101；所述大车二维码带103设置在所述起重机大车运行方向，所述大车二维码识别元件104设置在所述大车上，所述大车二维码识别元件104的识别方向面向所述大车二维码带103；所述小车二维码识别元件102和所述大车二维码识别元件104与所述控制器105相连，所述小车二维码带101和所述大车二维码带103上并排设置有多个二维码，所述小车二维码带上101的每一个二维码包含该二维码在所述起重机桥架上的位置信息，所述大车二维码带103上的每一个二维码包含该二维码在所述起重机大车运行方向上的位置信息。

具体的，起重机运行机构二维码定位装置分别设置在起重机的大车和小车上，如图2所示，图2为本发明实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置中小车部分的结构示意图，小车二维码带202安装在起重机桥架203上沿着小车201的运行方向进行设置，图中X即为小车运行方向，小车二维码识别元件204设置在小车201上。如图3所示，图3为本发明实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位装置中大车部分的结构示意图，大车二维码安装支架304无接触安装在起重机桥架侧面，大车二维码带301安装在二维码安装支架304上沿着起重机桥架203的运行方向进行设置，图中Y即为大车运行方向，大车二维码识别元件302设置在起重机桥架203上，大车二维码识别元件302的识别方向面向所述大车二维码带301。小车二维码带和所述大车二维码带上并排设置有多个二维码，小车二维码带上的每一个二维码包含该二维码在起重机桥架上的位置信息，大车二维码带上的每一个二维码包含该二维码在起重机大车运行方向上的位置信息，小车二维码识别单元在小车运动方向，当小车在起重机桥架上进行移动时，小车上的二维码识别单元可以对起重机桥架上的二维码带上的二维码进行识别，从而可以获得小车在起重机桥架上的位置信息。另一方面，当大车在起重机大车运行轨道上进行移动时，大车二维码识别单元可以读取设置在起重机大车运行方向上的大车二维码带上的二维码，从而获得大车在大车运行方向上的位置信息。

小车二维码识别元件204和大车二维码识别元件302分别与控制器相连，用以将识别到的二维码信息发送至控制器，控制器通过接收到的大车二维码识别元件发送的识别信息以及小车二维码识别元件发送的识别信息，进而获得大车在大车运行方向的相对位置，以及小车在起重机桥架上的相对位置，从而可以实现对起重机大车和小车的定位，进而获得起重机在整个起重机车间的相对位置信息。

本发明实施例提供的装置，通过设置在起重机大车和小车运行方向上的二维码和设置在大车与小车上的二维码识别装置，对设置在起重机桥架和大车运行方向的二维码带上的二维码进行识别，进而获取起重机大车和小车的位置信息，实现了对起重机运行机构的定位，无需对起重机运行机构进行校准，同时起重机运行机构的车轮打滑不会影响定位的精度，为起重机的智能化、自动化运行提供了有利条件。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括小车二维码安装支架，所述小车二维码安装支架设置在所述起重机桥架上，所述小车二维码带设置在所述小车二维码安装支架上。

所述装置还包括大车二维码安装支架，所述大车二维码安装支架设置在所述大车侧面，所述大车二维码带设置在所述大车二维码安装支架上。

具体的，对于小车，小车二维码带可以直接安装在起重机桥架上，也可以通过制作的支架进行安装，其中，小车二维码安装支架设置在起重机桥架上，小车二维码带设置在小车二维码安装支架上。对于大车，参考原图2，可在大车侧面的运行方向上设置大车二维码安装支架304，大车二维码301带设置在大车二维码安装支架304上。

通过此装置，无需对现有的起重机进行结构性的改装，仅需要在起重机的桥架和大车的侧面加装设置有二维码的支架，即可实现通过二维码对起重机的运行机构的定位。

在上述实施例的基础上，所述起重机可以为桥式起重机或门式起重机，也可以是其他类型的起重机。

所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件通过PROFINET IO、SSI、Ethernet/IP、PROFIBUS DP和RS485中任一接口方式与所述控制器相连。

所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件通过有线连接或者无线连接的方式与所述控制器相连。

具体的，二维码识别元件可以通过PROFINET IO、SSI、Ethernet/IP、PROFIBUS DP、RS485等接口方式与控制器进行连接。二维码识别元件可以通过有线或无线连接方式连接到控制器。控制器为可编程序控制器及其模块，通过控制器处理，可获得起重机运行机构的准确位置和机构实时运行速度。该装置可以应用的起重机包括桥式起重机、门式起重机等。

综上所述，本发明实施例提供的装置，可以准确对起重机运行机构进行位置定位，并且不需要进行校准，该方法为起重机的智能化、自动化运行提供了有利条件。

图4为本发明实施例提供的基于二维码的起重机运行机构定位方法的流程示意图，所提供的方法包括：

S41，接收小车二维码识别元件识别的第一识别信息和大车二维码识别元件识别的第二识别信息；

S42，根据所述第一识别信息和所述第二识别信息，计算获得起重机上小车的位置信息和大车的位置信息。

其中，所述第一识别信息为小车二维码识别元件在小车二维码带上识别出的二维码信息，所述第二识别信息为大车二维码识别元件在大车二维码带上识别出的二维码信息。

具体的，控制器通过接收小车二维码识别元件发送的第一识别信息和大车二维码识别元件发送的第二识别信息，第一识别信息为小车二维码识别元件在小车二维码带上识别出的二维码信息，小车二维码带上均匀布置有多个二维码，每个二维码中包含有该二维码在起重机桥架上的位置关系，通过对第一识别信息进行解析计算，可以获得起重机小车在起重机桥架上的位置；第二识别信息为大车二维码识别元件在大车二维码带上识别出的二维码信息，大车二维码带上同样均匀布置有多个二维码，每个二维码中包含有该二维码在大车运行方向的具体位置信息，通过对第二识别信息进行解析计算可以得知起重机的大车在整个起重机车间上的相对位置，进而可以获得起重机对于整个起重机车间的相对位置。

通过此方法，实现了对起重机运行机构的精确定位，有效避免了在使用编码器对起重机定位时由于车轮打滑而导致的定位不准的问题，无需对起重机进行校准，提升了起重机运行机构定位的精度。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：接收小车二维码识别元件识别的第三识别信息，根据所述第一识别信息和所述第三识别信息，计算获得所述小车的移动速度。接收大车二维码识别元件识别的第四识别信息，根据所述第二识别信息和所述第四识别信息，计算获得所述大车的移动速度。

具体的，控制器通过接收二维码识别元件发送的识别信息，可以计算出小车的运行速度和大车的运行速度，具体实现中，通过接收小车二维码识别元件识别的第三识别信息，根据第一识别信息中的位置信息和第三识别信息中的位置信息，可以获得在两个识别信息时间差范围之内，小车在起重机桥架上移动的距离，进而计算获得起重机小车在起重机桥架上的移动速度。另一方面，通过接收大车二维码识别元件识别的第四识别信息，根据第二识别信息和所述第四识别信息，同样可以计算获得起重机大车的运行距离，进而获得起重机大车在轨道上的运行速度。

通过此方法，可以对起重机的运行机构进行实时定位，同时可以获得起重机大车和小车的运行速度，为起重机的智能化、自动化运行提供了有利条件。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于二维码的起重机运行机构定位装置，其特征在于，包括：

小车二维码带、小车二维码识别元件、大车二维码带、大车二维码识别元件和控制器；

所述小车二维码带设置在起重机桥架上小车运行方向，所述小车二维码识别元件设置在所述小车上，所述小车二维码识别元件的识别方向面向所述小车二维码带；

所述大车二维码带设置在所述起重机大车运行方向，所述大车二维码识别元件设置在所述大车上，所述大车二维码识别元件的识别方向面向所述大车二维码带；

所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件与所述控制器相连；

其中，所述小车二维码带和所述大车二维码带上并排设置有多个二维码，所述小车二维码带上的每一个二维码包含该二维码在所述起重机桥架上的位置信息，所述大车二维码带上的每一个二维码包含该二维码在所述起重机大车运行方向上的位置信息；

所述控制器用于接收所述小车二维码识别元件识别的第一识别信息和第三识别信息，还用于接收所述大车二维码识别元件识别的第二识别信息和第四识别信息；并根据所述第一识别信息和所述第三识别信息获取所述小车在起重机桥架上移动的距离，根据所述第二识别信息和第四识别信息获取所述大车的运行距离；

根据第一识别信息中的位置信息和第三识别信息中的位置信息，获得在两个位置信息识别的时间差范围之内，小车在起重机桥架上移动的距离，进而计算获得起重机小车在起重机桥架上的移动速度；

根据第二识别信息中的位置信息和第四识别信息中的位置信息，获得在两个位置信息识别的时间差范围之内，大车在起重机桥架上移动的距离，进而计算获得起重机大车在轨道上的移动速度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括小车二维码安装支架，所述小车二维码安装支架设置在所述起重机桥架上，所述小车二维码带设置在所述小车二维码安装支架上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括大车二维码安装支架，所述大车二维码安装支架设置在所述大车侧面，所述大车二维码带设置在所述大车二维码安装支架上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述起重机可以为桥式起重机或门式起重机。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件通过PROFINET IO、SSI、Ethernet/IP、PROFIBUSDP和RS485中任一接口方式与所述控制器相连。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小车二维码识别元件和所述大车二维码识别元件通过有线连接或者无线连接的方式与所述控制器相连。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的装置的基于二维码的起重机运行机构定位方法，其特征在于，包括：

接收小车二维码识别元件识别的第一识别信息和大车二维码识别元件识别的第二识别信息；

根据所述第一识别信息和所述第二识别信息，计算获得起重机上小车的位置信息和大车的位置信息；

其中，所述第一识别信息为小车二维码识别元件在小车二维码带上识别出的二维码信息，所述第二识别信息为大车二维码识别元件在大车二维码带上识别出的二维码信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收小车二维码识别元件识别的第三识别信息，根据所述第一识别信息和所述第三识别信息，计算获得所述小车的移动速度。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收大车二维码识别元件识别的第四识别信息，根据所述第二识别信息和所述第四识别信息，计算获得所述大车的移动速度。

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