详情

原文传递一种定位检测装置和方法及定位运料系统和定位运料方法

专利名称：	一种定位检测装置和方法及定位运料系统和定位运料方法
摘要：	该发明涉及自动化生产线运料技术领域，具体涉及一种定位检测装置和方法及定位运料系统和定位运料方法，定位检测装置包括定位检测组合、若干定位片、原点位置、负限位、正限位、控制器、编码器，采用经过定位片时的编码器值与预先设置好的学入值的比对，提高了定位的精确性和可靠性；并基于该定位检测装置和方法提供了一种定位运料系统和定位运料方法，定位销的成功定位和定位销到位传感器的输出信号，进一步保证了对接位置的准确；运料车与取料点、1号机、2号机等的状态保证通讯，保证了对接双方对装满原料的炉或空炉移动过程及状态的及时监控及处理，本申请的定位运料系统具有定位准确可靠、安全性高、价格便宜、便于操作、实用性强的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	中信戴卡股份有限公司
发明人：	冯海朋;刘海龙;桂建丰;王建升
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910115584.X
公开号：	CN110077802A
分类号：	B65G43/00(2006.01);B;B65;B65G;B65G43
申请人地址：	066318 河北省秦皇岛市开发区龙海道185号
主权项：	1.一种定位检测装置，其特征在于：包括定位检测组合、若干定位片、原点位置、负限位、正限位、控制器、编码器；正限位和负限位位于移动载体移动轨道两端，原点位置位于正限位和负限位之间且靠近负限位，若干定位片分布在原点位置和正限位之间；其中每个定位片具有相同的长、宽尺寸，且在N行M列的特定位置打孔进行编号；定位检测组合包括固定于支架上的N个竖直排列的小孔识别传感器，小孔识别传感器可以识别定位片上开孔与否，定位检测组合中的N个竖直排列的小孔识别传感器可依次经过每一定位片的M列孔；其中M、N为正整数，且N≥2，M≥2；原点位置、正限位和负限位是接近开关或者位置传感器；定位检测组合和控制器位于移动载体上，定位片位于目标位置；定位检测组合、原点位置、负限位和正限位均与控制器电连接，编码器与控制器信号连接，控制器可以根据定位检测组合检测到的定位片上打孔信息读取编码器编码。 2.根据权利要求1中所述的一种定位检测装置，其特征在于，小孔识别传感器为光纤传感器，光纤传感器的有效光斑的直径小于定位片上小孔。 3.根据权利要求1或2中任一项所述的一种定位检测装置，其特征在于，所述若干定位片包括取料点接料定位片、取料点送空炉定位片、与目标位置相对应的若干送料定位片和取空炉定位片。 4.根据权利要求1-3任一项中所述的定位检测装置进行定位的的定位检测方法，其特征在于：步骤一：控制器记录移动载体上的定位检测组合正向从原点位置经过各个定位片上的各列孔时编码器的值或者反向回到原点时经过各个定位片上的各列孔时编码器的值，作为各个定位片的初始编码值；步骤二：移动载体运行到目标位置，并比较移动载体的定位检测组合经过该目标位置定位片各列孔时的编码器值与该目标位置定位片的初始编码值；当此时每列孔对应的编码器值与该列孔的初始编码值的偏差都小于设定值，并且经过各列孔时移动载体的定位检测组合的检测信号与目标位置的定位片上的打孔相匹配时，判断该位置为安全定位位置。 5.一种定位运料系统，其特征在于：包括如权利要求1-3中任一项中所述的一种定位检测装置，还包括运料车、运料车轨道、取料点、1号机、2号机……Q号机，其中Q为正整数，且Q≤2M*N ；其中取料点两侧沿运料车轨道分别设置取料点接料定位片、取料点送空炉定位片，1号机、2号机……Q号机两侧沿运料车轨道分别设置相应的送料定位片和取空炉定位片，正限位和负限位设置在运料车轨道两端，原点位置靠近负限位位置；运料车上定位检测组合的左右两边分别用于放置装满料的炉和空炉；定位检测组合和控制器位于运料车上；运料车上还设置有伺服驱动、运料车电机和编码器，控制器连接伺服驱动器，伺服驱动器连接并驱动运料车电机；编码器连接伺服驱动器，控制器记录定位检测组合经过定位片时的编码器值作为位置信息；运料车上的控制器可以与取料点、1号机、2号机……Q号机建立通信连接；运料车上设置有动作定位机构，动作定位机构可以将运料车在取料点、1号机、2号机……Q号机的位置固定，并输出定位成功或失败信号给运料车和与其固定的取料点、1号机、2号机……Q号机。 6.根据权利要求5中所述的一种定位运料系统，其特征在于，还包括系统管理主机、人机界面，人机界面信号连接控制器，系统管理主机采用网络总线连接控制器，控制器与取料点、1号机、 2号机……Q号机采用网络总线进行通信。 7.根据权利要求5或6中所述的一种定位运料系统，其特征在于：所述动作定位机构包括：在取料点两边相应位置沿运料车轨道设置有取料点接料销孔、取料点送空炉销孔，1号机、2号机……Q号机两边相应位置沿运料车轨道设置有送料销孔、取空炉销孔，在运料车上设置有定位销、定位气缸、定位销到位传感器；所述的定位销到位传感器安装于定位气缸行程的中部位置，当定位销正确销入取料点接料销孔、取料点送空炉销孔、送料销孔、取空炉销孔之一后，定位气缸正好伸出到行程的中部位置，此时定位销到位传感器输出高电平；当定位销销到无任何阻挡物的位置而定位气缸全部伸出或定位销被各个销孔之一的边缘阻挡而定位气缸未伸出到中部位置时，定位销到位传感器输出低电平。 8.根据权利要求7中所述的一种定位运料系统，其特征在于：定位气缸使用的压缩空气压力为2.5-5bar，气缸的压缩空气供应端具有可调减压阀。 9.根据权利要求7中所述的一种定位运料系统，其特征在于：各个销孔采用入口喇叭形结构，水平放置，销孔底部下面有较大的开口，开口朝下。 10.一种用于权利要求5-9中任一项所述的一种定位运料系统的定位运料方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：回原点，运料车根据正限位、负限位找到原点位置，并同时自动设置当前编码器值为系统零点；步骤二：自动学入，运料车以较慢的速度自动从原点位置运行到正限位片并返回原点位置，控制器记录下正向经过取料点接料定位片和1号机、2号机……Q号机的送料定位片的M列孔时的编码器值，依次为｛CF11、CF12、…、1M；CF21、CF22、…、2M；…；CFN1、CFN2、…、NM｝；并记录下反向经过取料点送空炉定位片和1号机、2号机……Q号机的取空炉定位片时M列孔时的编码器值｛CRN1、CRN2、…、CRNM；…；CR21、CR22、…、CR2M；CR11、CR12、…、CR1M｝；步骤三：自动运行，运料车在原点位置，运料车等待接收1号机、2号机……Q号机之一的送料请求，当运料车接收到P号机的送料请求，P为正整数，P≤Q，运料车运行到取料点取料位置，并比较运料车上的定位检测组合经过取料点接料定位片M列孔时的编码器值CF'11、CF'12、…、CF'1M；当编码器值CF'11、CF'12、…、CF'1M分别与相应位置的学入值CF11、CF12、…、CF1M的偏差都小于设定值∆F0，并且经过M列孔时运料车上的定位检测组合的检测信号与取料点接料定位片上的打孔相匹配，进入下一步骤；否则，运料车重新回到原点位置，并从原点再次向取料点接料定位片位置移动；步骤四：运料车与取料点开始建立状态保证通讯，运料车发送状态保证通讯建立请求至取料点，当运料车接收到取料点的状态保证通讯建立响应后，运料车开始以固定频率发送状态保证通讯数据请求至取料点，取料点每次接到状态保证通讯数据请求后发送状态保证通讯数据响应到运料车；当取料点没有在规定时间接收到状态保证通讯数据请求或者运料车没有在规定时间内接收到状态保证通讯数据，取料点或者运料车一方报警；步骤五：运料车与取料点通过动作定位机构实现运料车与取料点取料位置固定，当固定成功，输出定位成功信号进入下一步；当固定失败，输出失败信号给运料车和取料点，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤六：运料车开始接料动作，此时装满料的炉在取料点一侧驱动机构的作用下开始从取料点缓慢移动到运料车上；当移动过程中取料点或者运料车一方出现故障报警，状态保证通讯会立刻通知另一方，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤七：运料车与取料点结束状态保证通讯，运料车运行到P号机的取空炉位置，并比较运料车的定位检测组合经过P号机的取空炉定位片M列孔时的编码器值CR'P1、CR'P2、…、CR'PM ；当CR'P1、CR'P2、…、CR'PM分别与相应位置的学入值CRP1、CRP2、…、CRPM的偏差都小于设定值∆R0，并且经过M列孔时运料车的定位检测组合的检测信号与P号机的取空炉定位片上的打孔相匹配，进入下一步骤；否则，重新回到原点位置，并从原点再次向P号机的取空炉位置移动；步骤八：运料车与P号机开始建立状态保证通讯，运料车发送状态保证通讯建立请求至P号机，当运料车接收到P号机的状态保证通讯建立响应后，运料车开始以固定频率发送状态保证通讯数据请求至P号机，P号机每次接到状态保证通讯数据请求后发送状态保证通讯数据响应到运料车；当P号机没有在规定时间接收到状态保证通讯数据请求或者运料车没有在规定时间内接收到状态保证通讯数据，P号机或者运料车一方报警；步骤九：运料车与P号机通过动作定位机构实现运料车与P号机的取空炉位置固定，当固定成功，输出定位成功信号进入下一步；当固定失败，输出失败信号给运料车和取料点，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤十：运料车开始取空炉动作，此时空炉在P号机一侧驱动机构的作用下开始从P号机缓慢移动到运料车上；当移动过程中P号机或者运料车一方出现故障报警，状态保证通讯会立刻通知另一方，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤十一：运料车与P号机结束状态保证通讯，运料车运行到P号机送料定位片的位置，并比较运料车上的定位检测组合经过P号机送料定位片M列孔时的编码器值CF'P1、CF'P2、…、CF'PM；当编码器值CF'P1、CF'P2、…、CF'PM分别与相应位置的学入值CFP1、CFP2、…、CFPM的偏差都小于设定值∆F0，并且经过M列孔时运料车上的定位检测组合的检测信号与P号机送料定位片上的打孔相匹配，进入下一步骤；否则，重新回到原点位置，并从原点再次向P号机的送料定位片位置移动；步骤十二：运料车与P号机开始建立状态保证通讯，运料车发送状态保证通讯建立请求至P号机，当运料车接收到P号机的状态保证通讯建立响应后，运料车开始以固定频率发送状态保证通讯数据请求至P号机，P号机每次接到状态保证通讯数据请求后发送状态保证通讯数据响应到运料车；否则，当P号机没有在规定时间接收到状态保证通讯数据请求或者运料车没有在规定时间内接收到状态保证通讯数据，运料车或者P号机一方报警；步骤十三：运料车与P号机通过动作定位机构实现运料车与P号机送料位置固定，当固定成功，输出定位成功信号进入下一步；当固定失败，输出失败信号给运料车和P号机，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤十四：P号机开始接料动作，此时装满料的炉在P号机一侧驱动机构的作用下开始从运料车缓慢移动到P号机上；当移动过程中P号机或者运料车一方出现故障报警，状态保证通讯会立刻通知另一方，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤十五：运料车与P号机结束状态保证通讯，运料车运行到取料点送空炉位置，并比较运料车的定位检测组合经过取料点送空炉定位片M列孔时的编码器值CR'11、CR'12、…、CR'1M ；当CR'11、CR'12、…、CR'1M分别与相应位置的学入值CR11、CR12、…、CR1M的偏差都小于设定值∆R0，并且经过M列孔时运料车的定位检测组合的检测信号与取料点送空炉定位片上的打孔相匹配，进入下一步骤；否则，重新回到原点位置，并从原点再次向取料点送空炉位置移动；步骤十六：运料车与取料点再次开始建立状态保证通讯，运料车发送状态保证通讯建立请求至取料点，当运料车接收到取料点的状态保证通讯建立响应后，运料车开始以固定频率发送状态保证通讯数据请求至取料点，取料点每次接到状态保证通讯数据请求后发送状态保证通讯数据响应到运料车；否则，当取料点没有在规定时间接收到状态保证通讯数据请求或者运料车没有在规定时间内接收到状态保证通讯数据，取料点或者运料车一方报警；步骤十七：运料车与取料点通过动作定位机构实现运料车与取料点送空炉位置固定，当固定成功，输出定位成功信号进入下一步；当固定失败，输出失败信号给运料车和取料点，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤十八：运料车开始送空炉动作，此时空炉在取料点一侧驱动机构的作用下开始从运料车缓慢移动到取料点上；当移动过程中取料点或者运料车一方出现故障报警，状态保证通讯会立刻通知另一方，双方都停止动作并报警，等待人工故障处理；步骤十九：运料车与取料点结束状态保证通讯；回到步骤三。 11.根据权利要求10中所述的一种定位运料方法，其特征在于：在步骤二中，正向经过取料点接料定位片和1号机、2号机……Q号机的送料定位片的M列孔时的编码器值，和反向经过取料点送空炉定位片和1号机、2号机……Q号机的取空炉定位片时M列孔时的编码器值可以人为设定或者修改。 12.根据权利要求10中所述的一种定位运料方法，其特征在于：步骤三、步骤七、步骤十一、步骤十五中∆F0和∆R0是1.0mm。 13.根据权利要求10中所述的一种定位运料方法，其特征在于：当步骤三、步骤七、步骤十一、步骤十五中运料车通过编码器值判断接近目标定位片时，运料车速度减速到慢速运行，当运料车到达正确的取料、送空炉、取空炉、送料位置时，定位检测组合上的小孔识别传感器正好检测到定位片上的最后一列孔。 14.根据权利要求10中所述的一种定位运料方法，其特征在于：状态保证通讯采用状态保证帧进行数据通讯，状态保证帧的帧格式依次为1字节的帧头，1字节的目标地址，1字节的源地址，1字节的功能码，1字节的状态码，2字节的时间序号，4字节的位置码，2字节的流水号，2字节的CRC校验。 15.根据权利要求14中所述的一种定位运料方法，其特征在于：功能码使用十进制1表示状态保证通讯建立请求，2表示状态保证通讯建立请求，3表示状态保证通讯数据请求，4表示状态保证通讯数据响应，5表示状态保证通讯断开请求，6表示状态保证通讯断开响应。 16.根据权利要求10中所述的一种定位运料方法，其特征在于：步骤五、步骤九、步骤十三、步骤十七中双方进行位置固定时，从定位气缸开始伸出到开始判断定位销到位传感器输出状态的时间，稍大于从定位气缸开始伸出到定位气缸伸出到满行程位置的时间。
所属类别：	发明专利