CN206192305U - 一种自动行车的行走精确定位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种自动行车的行走精确定位机构，包括两平行设置的两路轨及横跨设置在路轨上的自动行车，所述自动行车上设置有行车位置测量装置，沿路轨轴线设置有与目标位置一一对应的若干触发装置，自动行车上设置有与所述触发装置配合的行车定位检测装置，还包括分别与行车位置测量装置、行车定位检测装置信号连接的行车控制器，在使用过程中运行平稳、可靠，加速及减速过程中行车无明显晃动，悬挂工件无摆动；定位精确度高，行车定位精度在±3毫米内，且不需要较长时间的低速运行，解决了现有技术中效率低下或定位误差较大的问题。

Description

一种自动行车的行走精确定位机构

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种自动行车的行走精确定位机构。

背景技术

在电镀等表面处理行车常常使用H型行车来移送物料，随着我国工业技术进步与自动化技术的发展，自动行车发展迅速。在表面处理生产线上，行车进行工件的移送过程是：第一步、行走到当前工序----行走到位；第二步、提取工件----提升到位；第三步、行走到下一工序----行走到位；第四步、放下工件。从上述过程可见，行车有一半的动作是在执行行走并行走到位，现有技术中，行车在长度为80米左右的轨道上，约有40个工序点进行行走定位，这就要求：行车在向这40个工序点任意移动，依据经验，定位精度一定要精确到±3毫米。一旦当行车行走定位不准确的情况出现，会导致行车取不到工件或放下工件的时候工件发生倾倒，导致设备或人员伤害等事故。

现有技术中的自动行车在实际运行过程中依次经过加速区、匀速区以及减速区，最终在目标位置停车。其运动控制并不是最后速度为零的时候就刚好到达，而是以极低的速度运行，直到到达目标位置，因此，存在以下两种影响效率与精度的情况：

第一种情况是：假设减速区设置过长，实际减速过快；或者行车行走没有达到最高速，行车很快的到达停车前的速度，这样实际的接近区将变的比较长，导致长时间低速运行，精确定位时间过长，生产效率大幅度降低。

第二种情况是：假设减速区设置过短，设计减速过长，行车在到达位置还没有能够达到停车前的速度，这样会导致行车行走超位，行走精度降低，误差偏大。

在实际运行过程中，因为自动行车行走距离变化、速度变化、机械阻力变化等各种变化导致前述两种不良情况的出现，导致了自动行车在实际运行过程中难以保证效率与精度的平衡，无法满足实际的需要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的自动行车存在的效率低下或定位误差较大的不足，提供一种能够最终实现高效精确定位的自动行车的行走精确定位机构。

本实用新型通过以下技术方案实现该目的：

一种自动行车的行走精确定位机构，包括两平行设置的路轨及横跨设置在路轨上的自动行车，所述自动行车上设置有行车位置测量装置，沿路轨轴线设置有与目标位置一一对应的若干触发装置，自动行车上设置有与所述触发装置配合的行车定位检测装置，还包括分别与行车位置测量装置、行车定位检测装置信号连接的行车控制器。

其中，所述自动行车包括行走主轴及设置在其两端的行走齿轮，两路轨上分别设置有与所述行走齿轮配合的齿条，所述行车位置测量装置与行走齿轮通过同步带联动连接。

作为优选的，所述行车位置测量装置为编码器或者光电传感器，其在运转的同时不断向行车控制器发出表征行走距离的脉冲信号。

作为优选的，所述触发装置为触发片，所述行车定位检测装置为与触发片配合使用的槽型开关或接近开关，槽型开关或接近开关到达触发片位置时，被触发并向行车控制器发出定位信号。

作为优选的，所述行车控制器为PLC控制器、单片机或工业控机。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的自动行车的行走精确定位机构，包括两平行设置的两路轨及横跨设置在路轨上的自动行车，所述自动行车上设置有行车位置测量装置，沿路轨轴线设置有与目标位置一一对应的若干触发装置，自动行车上设置有与所述触发装置配合的行车定位检测装置，还包括分别与行车位置测量装置、行车定位检测装置信号连接的行车控制器，在使用过程中运行平稳、可靠，加速及减速过程中行车无明显晃动，悬挂工件无摆动；定位精确度高，行车定位精度在±3毫米内，且不需要较长时间的低速运行，解决了现有技术中效率低下或定位误差较大的问题。

附图说明

图1为本实用新型的自动行车的行走精确定位机构的结构示意图。

图2为应用该自动行车的行走精确定位机构的减速过程示意图。

图中：1-路轨，2-行走主轴，3-行走齿轮，4-齿条，5-行车位置测量装置，6-触发装置，7-行车定位检测装置，8-行车控制器。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1。

如图1所示，本实施例提供一种自动行车的行走精确定位机构，包括两平行设置的路轨1及横跨设置在路轨1上的自动行车，所述自动行车上设置有行车位置测量装置5，沿路轨1轴线设置有与目标位置一一对应的若干触发装置6，自动行车上设置有与所述触发装置6配合的行车定位检测装置7，还包括分别与行车位置测量装置5、行车定位检测装置7信号连接的行车控制器8，在使用过程中运行平稳、可靠，加速及减速过程中行车无明显晃动，悬挂工件无摆动；定位精确度高，行车定位精度在±3毫米内，且不需要较长时间的低速运行，解决了现有技术中效率低下或定位误差较大的问题。

其中，所述自动行车包括行走主轴2及设置在其两端的行走齿轮3，两路轨1上分别设置有与所述行走齿轮3配合的齿条4，所述行车位置测量装置5与行走齿轮3通过同步带联动连接，所述行车位置测量装置5为编码器或者光电传感器，其在运转的同时不断向行车控制器8发出表征行走距离的脉冲信号。

作为优选的，所述触发装置6为触发片，所述行车定位检测装置7为与触发片配合使用的槽型开关或接近开关，槽型开关或接近开关到达触发片位置时，被触发并向行车控制器8发出定位信号。

作为优选的，所述行车控制器8为PLC控制器、单片机或工业控机。

实施例2。

如图2所示，本实施例提供一种应用所述自动行车的行走精确定位机构的工作过程：

1、编码器或者光电传感器返回信号，通过PLC的运行，测量出当前行车的位置X0；

2、依据存储在PLC内部的目标位置数据X1，计算出当前行车距离目标位置S1＝X1-X0；

3、PLC：依据S1的值，如图2所示，判断其在接近区的哪一个分段，图2包括接近区外、接近区09-01，并根据所处位置选取相应的行车速度；

1)当S1>接近区09，表示在接近区外，行车全速前进；

2)当接近区09≧S1>接近区08，表示在接近区09，行车选择速度V8；

3)当接近区08≧S1>接近区07，表示在接近区08，行车选择速度V7；

4)当接近区07≧S1>接近区06，表示在接近区07，行车选择速度V6；

5)当接近区06≧S1>接近区05，表示在接近区06，行车选择速度V5；

6)当接近区05≧S1>接近区04，表示在接近区05，行车选择速度V4；

7)当接近区04≧S1>接近区03，表示在接近区04，行车选择速度V3；

8)当接近区03≧S1>接近区02，表示在接近区03，行车选择速度V2；

9)当接近区02≧S1>接近区01，表示在接近区02，行车选择速度V1；

10)当S1<接近区01，表示在到达区，行车选择停止前速度；

4、当行车在到达区内，接收到槽型开关的信号，表示行走到位，行车立刻断电停车。

本实施例的自动行车的行走精确定位机构具有以下特点：

1、采用编码器确定行车的位置：编码器是目前通行的检测位置、距离、长度的装置，其以可靠、稳定、抗干扰、精度高而受到自动控制行业的普遍欢迎。

2、槽型光电开关进行最终定位：编码器虽然能够准确的反映出来位置、距离、长度等数据，但是因为机械传动的误差，所以编码器反映的位置与实际位置还是略有偏差，但是通过最终定位点的信号，可以明确的确定行走位置是否到达。

3、依据前述的编码器检测的数据计算出与目标位置的距离，再依据这个距离控制行车行走的速度，距离目标越近，行车速度越低，形成阶梯型减速，最终在接近区降低到停车前速度，精确度高。

4、因为设计的减速曲线与行车自然减速的曲线非常贴近，所以当行车在运行中，突然改变行走目标，甚至正好是已经越过的目标，这时候行车会自然前进减速到零，然后迅速加速返回，接近目标就开始阶梯减速，整个过程平稳、安全，不会导致工件晃动。

阶梯减速停止的特点：

1、行车每经过一个减速过程，都是要运行一小段距离，使行车在这个速度保持稳定。

2、行车阶梯减速的速度是等阶的，即每段减速的值是相等的，但是每一段缓冲区的长度是不等的，通常情况速度越高，减速用的时间相等，减速用的距离越长。

3、行车在使用前，会对阶梯减速距离进行测试，测试的结果就是程序中的阶梯减速距离，该数据反应行车在该速度下自然减速的一个惯量特性。

阶梯减速方法对于克服前述两个缺陷的解决：

1、第一种情况是：假设减速区设置过长，实际减速过快；或者行车行走没有达到最高速，行车很快的到达停车前的速度，这样实际的接近区将变的比较长，导致长时间低速运行，精确定位时间过长，生产效率大幅度降低。

采用阶梯减速方法，是以目标位置为准确立了一系列的速度标准，当行车还没有运行到最高速就进入减速区，行车可以以次一阶的速度运行，然后逐渐减速，不会出现提早到达停车前的速度，减少了低速运行的时间，提高了效率。

2、第二种情况是：假设减速区设置过短，设计减速过长，行车在到达位置还没有能够达到停车前的速度，这样会导致行车行走超位，行走精度降低，误差偏大。

当采用阶梯减速法，即使出现了行车减速略长，行车因为是阶梯运行，每一段阶梯都会有一个稳定阶段，速度稳定以后才进入下一个阶梯的减速，所以可以消除行车可能会出现的速度超越的情况。

采用本实施例的阶梯减速法，减速的区域明显是传统减速区间的二倍以上，即阶梯减速法是采用缓慢可控的减速方法，解决了料传统减速定位方法在精度与效率上的二个相互矛盾的缺陷。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动行车的行走精确定位机构，包括两平行设置的路轨及横跨设置在路轨上的自动行车，其特征在于，所述自动行车上设置有行车位置测量装置，沿路轨轴线设置有与目标位置一一对应的若干触发装置，自动行车上设置有与所述触发装置配合的行车定位检测装置，还包括分别与行车位置测量装置、行车定位检测装置信号连接的行车控制器。

2.根据权利要求1所述的自动行车的行走精确定位机构，其特征在于，所述自动行车包括行走主轴及设置在其两端的行走齿轮，两路轨上分别设置有与所述行走齿轮配合的齿条，所述行车位置测量装置与行走齿轮通过同步带联动连接。

3.根据权利要求2所述的自动行车的行走精确定位机构，其特征在于，所述行车位置测量装置为编码器或者光电传感器，其在运转的同时不断向行车控制器发出表征行走距离的脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的自动行车的行走精确定位机构，其特征在于，所述触发装置为触发片，所述行车定位检测装置为与触发片配合使用的槽型开关或接近开关，槽型开关或接近开关到达触发片位置时，被触发并向行车控制器发出定位信号。

5.根据权利要求1所述的自动行车的行走精确定位机构，其特征在于，所述行车控制器为PLC控制器、单片机或工业控机。