CN209605785U - 轨道滑行物实时位置校准装置 - Google Patents

Abstract

一种轨道滑行物实时位置校准装置，包括轨道、沿轨道行驶的滑行物、位置传感器、校准块，所述位置传感器安装在所述滑行物上，所述校准块沿所述轨道设置，所述位置传感器与所述校准块相对应，所述位置传感器经过所述校准块的两端点时被触发开关，可以在室内、重载、短行程、低速、高温、强电磁干扰工况环境下，达到毫米级校准与定位精度要求的校准装置及校准方法。

Description

轨道滑行物实时位置校准装置

技术领域

本实用新型涉及短途频繁停启的带轨道滑行物的实时位置校准领域，尤其涉及轨道滑行物实时位置校准装置。

背景技术

目前铸造工厂常用的滑行装置有吊车、叉车、RGV、AGV等，其中很多都是采用轨道取电方式。在车间内轨道运行的转运设备总行程相对较短，但是经过工位较多，需要频繁启停与加减速，而且有电炉，也就是伴有高温、强电磁干扰、铁水撒溅等运行风险，而且转运装置承载一般都为重载，例如铁水转运车、铁水包、铁水总重多达10吨，在轨道上往返过程中，因回程间隙、起动时打滑、抱闸停止后惯性前冲等因素影响，加之空包、半包、满包等重量不等所引起的惯性不一，不可避免的会出现偏差，即通过编码器读数进行计算的位置，与铁水转动车实际位置之间的偏差，且随着使用次数的增加，偏差会越来越大，行至需要精确定位的工位附近后，还需人为频繁微调，以符合安全生产的需要。如烤包工位，浇包行进方向与铁水转运车主行进方向垂直，即通过铁水转运车的辅助辊道与烤包工位的辊道对接。此时，两辊道间要求平行对接，且错位公差±5mm以内，以确保铁水包顺畅进入与退出，否则，有可能导致铁水包跌落。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种轨道滑行物实时位置校准装置，本实用新型公开的一个方面解决的一个技术问题是可以在室内、重载、短行程、低速、高温、强电磁干扰工况环境下，达到毫米级校准与定位精度要求的校准装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的一个技术方案是：

一种轨道滑行物实时位置校准装置，包括轨道、沿轨道行驶的滑行物、位置传感器、校准块，所述位置传感器安装在所述滑行物上，由金属导体制成的所述校准块沿所述轨道设置，所述位置传感器与所述校准块相匹配。

优选的，所述位置传感器是磁性接近传感器或者光电接近传感器中的至少一种。

优选的，所述校准块为长条状的铁块或者钢管制成。

优选的，所述位置传感器经过所述校准块端部时被触发开关，误差为毫米级别。

相较于通过频射阅读器与无源标签组合或者标记信息与间距测量仪等方式，本方案的优点在于激活边沿的准确定位，且激活边缘误差在厘米级别，例如频射阅读器在靠近无源标签的时候就有可能被激活，也就是激活边沿确切定位困难，而且每次距离无源标签的上沿距离并不是唯一确定的，频射阅读器，在一定范围内就能阅读成功，其受激活距离偏差为厘米级别。

优选的，所述位置传感器的响应时间内所述滑行物按照行驶速度行进的距离小于所述校准块的长度。

优选的，至少一个所述校准块设置在所述轨道的双轨之间，且所述滑行物下部设置与校准块一一对应的位置传感器。

这种设计使得位置传感器的数量与校准块的数量是一致的，适用于短途，安全使用都很方便。

优选的，还包括校准块组和位置传感器组，一个或多个所述校准块排列成二进制编码形式，即为校准块组，至少一个所述校准块组沿所述轨道设置，所述滑行物上设置与所述校准块组相匹配的位置传感器组。

若行程内需要校准的点较多，则可采用二进制编码的方式节省校准块，以N个位置传感器检测2^N-1个校准块位置。如在铁水转运车下侧并排部署3个位置传感器，各工位校准块与位置传感器距离相对应。当滑行物行进至各工位校准块时，按照正逻辑，有校准块存在的位置能感应到信号，记为1；无校准块的位置感应不到信号，记为0；则可以有7种位置组合相对应(001，010，011，100，101，110，111)。

优选的，还包括编码器，设置在所述滑行物上的编码器与驱动电机或者所述轨道侧面的齿条啮合。

优选的，还包括端部缓冲装置，所述端部缓冲装置设置在所述轨道的两端，且用于防止所述滑行装置脱离所述轨道。

优选的，还包括控制器，所述控制器与所述滑行物、所述位置传感器、所述端部缓冲装置、所述编码器分别电连接。

由上述技术方案可知，本实用新型公开的一个方面带来的有益效果有，一是，消除累计误差：不论是自动运行还是手动运行，抑或前进后退，只要铁水转运车每经过任何一个校准块的边缘，捕捉到上沿或下沿信息后，即行实时更新编码器的计数值，使滑行物的实时位置值与实际距离测量值保持一致，消除累计误差的同时，使单次误差限制在两个校准块之间，在校准块边缘处和范围内，实现毫米级的校准与定位精度。二是，无需人工周期性校准：因采用了遇校准块上升沿或下降沿自动更新当前计数值，相当于每遇一校准块，即行自动校准两次，在保证设备自动稳定运行的同时，大大节约了人工运维成本。三是，性价比高：充分利用铁水转运车自带的编码器与检测传感器，通过追加三个子程序，即可实现位置的实时位置校准，无硬件成本支出。即使是老旧的铁水转运车，也可依据此方法快速改造。四是，满足高温、强电磁干扰工况环境：由于采用开关量的上升沿与下降沿触发信号，并直接接入铁水转运车的PLC，且检测传感器位于铁水转运侧下部，校准块位于地面上各工位对应位置处，其表面异物易于观察与清理，整套装置可轻松应对高温与强电磁干扰工况。五是，方法的通用性：本方法不仅可以用于铁水转运车，其他路线相对固定的转运设备也可使用，如吊车、AGV、悬链葫芦等。

附图说明

附图1是根据本实用新型公开的一个实施例的轨道滑行物实时位置校准装置。

附图2是根据本实用新型公开的另一个实施例的轨道滑行物实时位置校准装置

图中：轨道10、滑行物20、端部缓冲装置30、编码器40、位置传感器50、校准块60、校准块上沿61、校准块下沿62、位置传感器组70、校准块组80、校准块组上沿81、校准块组下沿82。

具体实施方式

现有的轨道车辆定位校正方法一般都是针对火车等长途轨道交通，适用于长行程、高速运行、定位精度要求较为宽松、没有高温强电磁干扰的场合，偏差在厘米级别就可以接受，而本方案是应用于铸造车间，环境有高温和电磁干扰、短行程、速度较慢、频繁的启停、经常出现起动时打滑、抱闸停止后惯性前冲、单位面积载重较大、误差要求在毫米级别。

结合本实用新型的附图，对实用新型实施例的一个技术方案做进一步的详细阐述。

实施例1：

参照附图1所示，一种轨道滑行物实时位置校准装置，包括轨道10、沿轨道10行驶的滑行物20、位置传感器50、校准块60、端部缓冲装置30、编码器40、控制器，所述轨道10的两端分别设置所述端部缓冲装置30，所述设置在所属滑行物20上的编码器40与驱动电机或者所述轨道10侧面啮合，所述控制器与所述滑行物20、所述位置传感器50、所述缓冲装置、所述编码器40电连接。

所述位置传感器50安装在所述滑行物20上，由金属导体制成的所述校准块60沿所述轨道10设置，最方便的就是用长条状的铁块或者钢管制成校准块60，所述位置传感器50与所述校准块60相匹配，所述位置传感器50经过所述校准块60时被触发开关。位置传感器50是磁性接近传感器或者光电接近传感器中的至少一种。

至少一个所述校准块60设置在所述轨道10的双轨之间，且所述滑行物20下部设置与校准块60一一对应的位置传感器50。所述位置传感器50的响应时间内所述滑行物20按照行驶速度行进的距离小于所述校准块60的长度；所述位置传感器50经过所述校准块60端部时被触发开关。

上述一种轨道滑行物实时位置校准装置的校准方法，包括以下步骤：

所述校准块60沿所述轨道10设置，所述滑行物20先经过的一端为所述校准块上沿61，且后经过的一端为所述校准块下沿62；

将所述校准块上沿61和/或所述校准块下沿62赋予相对应的、距离起点的实际距离测量值；

所述位置传感器50设置在所述滑行物20上，且与所述校准块60位置相匹配，所述位置传感器50与所述校准块60一一对应；

所述滑行物20沿所述轨道10行驶，使用所述编码器40得到所述滑行物20实时位置值；

所述位置传感器50经过匹配的所述校准块60的所述校准块上沿61或者所述校准块下沿62时，用所述校准块上沿61或者所述校准块下沿62对应的实际距离测量值替换当前滑行物实时位置值。

需要注意的是，如果只为一个行驶方向的上沿或者下沿赋值的话，在有些时候也是可行的，但是就会存在返程精度不够，如果需要往返都能确定精度的话，最好就是一个方向的上沿或者下沿赋值，且反向的上沿或者下沿也赋值，这样就是往返都会在校正，提高工作效率。

实施例2：

参照附图2所示，一种轨道滑行物实时位置校准装置，包括轨道10、沿轨道10行驶的滑行物20、位置传感器50、位置传感器组70、校准块60、校准块组80、端部缓冲装置30、编码器40、控制器，所述轨道10的两端分别设置所述端部缓冲装置30，所述设置在所属滑行物20上的编码器40与驱动电机或者所述轨道10侧面啮合，所述控制器与所述滑行物20、所述位置传感器50、所述缓冲装置、所述编码器40电连接。

一个或多个所述校准块60排列成二进制编码形式，即为校准块组80，至少一个所述校准块组80沿所述轨道10设置，所述滑行物20上设置与所述校准块组80相匹配的位置传感器组70。

所述位置传感器50安装在所述滑行物20上，由金属导体制成的所述校准块60沿所述轨道10设置，最方便的就是用长条状的铁块或者钢管制成校准块60，所述位置传感器50与所述校准块60相匹配，所述位置传感器50经过所述校准块60时被触发开关。位置传感器50是磁性接近传感器或者光电接近传感器中的至少一种。

所述位置传感器50的响应时间内所述滑行物20按照行驶速度行进的距离小于所述校准块60的长度；所述位置传感器50经过所述校准块60端部时被触发开关。

上述轨道滑行物实时位置校准装置校准方法，使用实施例2中所述的一种轨道滑行物实时位置校准装置，

将一个或多个所述校准块60排列成二进制编码形式的校准块组80，每个所述校准块组80有唯一的编码，所述校准块组80沿所述轨道10设置，所述滑行物20先经过的一端为所述校准块组上沿81，且后经过的一端为所述校准块组下沿82；

将所述准块组上沿81和/或所述校准块组下沿82赋予相对应的、距离起点的实际距离测量值；

所述位置传感器组70设置在所述滑行物上，且与所述校准块80组匹配；

所述滑行物20沿所述轨道10行驶，使用所述编码器40得到所述滑行物20实时位置值；

所述位置传感器组70经过所述编码的校准块组80的所述准块组上沿81或者所述校准块组下沿82时，用该所述编码的校准块组80的所述准块组上沿81或者所述校准块组下沿82对应的实际距离测量值替换当前滑行物20实时位置值。

所述位置传感器组70到达所述校准块组80时，首次检测到任意一校准块上沿开始，延时一段检测时间，然后根据检测到的校准块上沿，输出所述校准块组80的编码，使用所述编码校准块组80所述准块组上沿81的实际距离测量值替换当前滑行物20实时位置值；所述位置传感器组70将要离开所述校准块组80时，首次检测到任意一校准块下沿开始，延时一段检测时间，然后根据检测到的校准块下沿，输出所述校准块组80的编码，使用所述编码校准块组80所述校准块组下沿82的实际距离测量值替换当前滑行物20实时位置值。

Claims (11)

1.一种轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：包括轨道、沿轨道行驶的滑行物、位置传感器、校准块，所述位置传感器安装在所述滑行物上，由金属导体制成的所述校准块沿所述轨道设置，所述位置传感器与所述校准块相匹配。

2.根据权利要求1所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：所述位置传感器是磁性接近传感器或者光电接近传感器中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：所述校准块为长条状的铁块或者钢管制成。

4.根据权利要求1所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：所述位置传感器经过所述校准块端部时被触发开关，误差为毫米级别。

5.根据权利要求1所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：所述位置传感器的响应时间内所述滑行物按照行驶速度行进的距离小于所述校准块的长度。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：至少一个所述校准块设置在所述轨道的双轨之间，且所述滑行物下部设置与校准块一一对应的位置传感器。

7.根据权利要求1～5中任意一项所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：还包括校准块组和位置传感器组，一个或多个所述校准块排列成二进制编码形式，即为校准块组，至少一个所述校准块组沿所述轨道设置，所述滑行物上设置与所述校准块组相匹配的位置传感器组。

8.根据权利要求6所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：还包括编码器，设置在所述滑行物上的编码器与驱动电机或者所述轨道侧面的齿条啮合。

9.根据权利要求7所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：还包括编码器，设置在所述滑行物上的编码器与驱动电机或者所述轨道侧面的齿条啮合。

10.根据权利要求8或9中任意一项所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：还包括端部缓冲装置，所述端部缓冲装置设置在所述轨道的两端，且用于防止所述滑行物脱离所述轨道。

11.根据权利要求10所述的轨道滑行物实时位置校准装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器与所述滑行物、所述位置传感器、所述端部缓冲装置、所述编码器分别电连接。