載物車位置識別系統

摘 要：自行小車輸送線是目前國內外廣為流行的一種物料輸送設備，載物車是自行小車輸送線主要的部件。本文分析了載物車的位置識別系統，通過識別載物車所停靠位置的信息，進行總的控制系統的控制完成相應的動作。相對于現有技術中的射頻卡，具有價格便宜的優點。

關鍵詞：載物車；位置識別

背景技術

隨著通信技術、加工技術和控制技術的發展，傳統的輸送線正經歷著一場前所未有的變革，開始向自動化和智能化方向發展。現代化的生產線通常集散控制（DCS）。DCS的主要特點歸結為一句話就是：分散控制集中管理。

在由DCS組成的生產線中對位置的識別是至關重要的。載物車內部的相關元器件要準確的判斷出該載物車所處的位置，才能有該載物車的控制單元準確的控制自身執行機構進行相應的動作。同時將此處的位置信息傳遞給主控單元，主控單元再控制該工位的其他執行元件動作。

自行小車輸送線是目前國內外廣為流行的一種物料輸送設備，主要適用于汽車、輕工、家電等行業自動化輸送生產線。自行小車輸送線主要的部件就是載物車，該載物車自帶驅動系統，可以自行在軌道上；自行小車輸送線通常會采用集中控制方式或多級式控制系統，所以每個載物車的自動化程度比較高。在整條生產線上每個工位具有不同的工藝要求，載物車需要識別出所停靠位置的位置信息，然后通過總的控制系統的控制完成相應的動作。

由此可見，載物車識別出所處工位的位置信息是關鍵。

載物車位置識別系統內容

本文提供的一種載物車位置識別系統，包括檢測器、檢測板和控制器三部分。

檢測器包括可以發出第一檢測信號的發射部以及可以接收第二檢測信號的接收部。

檢測板上有表征位置信息的觸發區，該觸發區利用自身的幾何特性可將第一檢測信號轉變成第二檢測信號。

控制器與檢測器電連接，接收檢測器發送的且根據第二檢測信號產生的輸出信號，并根據輸出信號來識別所述觸發區所表征的位置信息。

載物車識別系統，采用在載物車上安裝檢測器，在需識別的位置的安裝檢測板，檢測板上有表征位置信息的觸發區，該觸發區利用自身的幾何特性將檢測器發出的第一檢測信號轉變成第二檢測信號，并通過檢測器對比第一檢測信號和第二檢測信號的方法完成位置的識別。僅僅利用所述觸發區的幾何特性，這種方式制造簡單，價格便宜，適應性廣，系統總體可變性強。

本文采用光電傳感器作為該載物車識別系統的檢測器，將光電傳感器安裝在載物車，并與所述控制器相連。

針對觸發區的位置信息，本文采用檢測板工作平面上貫通該檢測板的貫通區域和工作平面上非貫通該檢測板非貫通區域的組合作為所述檢測板觸發區的幾何特性。

本文利用了觸發區非貫通區能發射光電傳感器的所述第一檢測信號，貫通區域不能反射的特點，巧妙地利用了光電傳感器和檢測板觸發區各自的特點，將觸發區上的幾何特性轉變成光電開關第二檢測信號波形的變化，從而達到控制器識別位置信息的要求。

對于控制器本文采用可編程邏輯控制器，該控制器并具有預設所述觸發區不同孔洞組合代表位置信息的功能。

附圖說明

圖1是本文提供的載物車位置識別系統的原理圖；

圖2是本文提供的第一種檢測板；

圖3是本文提供的檢測器對應的第一種檢測板的脈沖信號圖；

圖4是本文提供的第二種檢測板；

圖5是本文提供的檢測器對應的第二種檢測板的脈沖信號圖。

圖1至圖5圖例說明：

1-1，檢測板，1-2，工藝區，1-3，輸送軌道，1-4，載物車，1-5，檢測器，1-6，第一檢測信號，1-7，第二檢測信號；

2-1，固定孔，2-2，檢測板本體，2-3，結束信號觸發區，2-4，觸發區，2-5，非貫通區，2-6，圓形通孔，2-7a，第一虛線，2-7b，第二虛線，2-7，誤差范圍，2-8，起始信號觸發區；

4-1，方形通孔。

具體實施方式

圖1為載物車位置識別系統應用于軌道式輸送系統的原理圖。載物車位置識別系統包括檢測器1-5、檢測板1-1和控制器。軌道式輸送系統包括輸送軌道1-3和設置于該輸送軌道上的載物車1-4。

圖1中的虛線框為工藝區1-2，所述載物車1-4要在這個區域內根據工藝要求獨立或者協助其他設備完成工藝內容。一般情況下，每個工藝區會安裝不同的加工設備，用來完成規定的工藝任務。載物車1-4通常會作為輔助來配合這些加工設備的動作。載物車1-4和工藝設備的動作需在控制系統的控制下協調完成。

圖2為應用于本文的一種檢測板1-1的示意圖，該檢測板1-1包括檢測板本體2-2和觸發區2-4，還包括固定孔2-1、起始信號觸發區2-8和結束信號觸發區2-3。

當光電開關檢測到起始信號后會開始記錄所述觸發區2-4內信號特性。該反射式光電開關的發射部會發出第一檢測信號1-6，當第一檢測信號1-6投射到圓形通孔2-6上時會穿過所述圓孔2-6，發射式光電開關的接收部能接收到的第二檢測信號1-7強度近似為零或為零；當第一檢測信號1-6投射到檢測板1-1上非貫通區域2-5時，第二檢測信號1-7會反射回來，被接收部接收，這種情況下所能接收到的第二檢測信號的強度是很高的。

因此，整個觸發區2-8內的信號是一個單值的信號或脈沖信號，根據圖2所示的檢測板1-1的幾何特性可以得到檢測器1-5對應的信號形狀如圖3所示。控制器根據脈沖信號的不同來判斷出該檢測板1-1所要表示的信號，然后調用該控制器相應的控制指令，來實現該檢測板1-1上位置信息的內容。

圖4所示為本文的第二種檢測板的實施例。第二種檢測板的原理跟第一種檢測板的原理相同。圖5為第二種檢測板所對應的信號圖。

例如，在汽車車身的涂裝車間，汽車車身在自行小車的輸送線上輸送。當自行小車停靠在電泳噴漆的工位時，該工位的工序內容為：汽車車身下降5米進入電泳槽，然后固定；電泳槽通電工作，電泳完成后，汽車車身上升3米進行瀝水，一段時間后，汽車車身上升2米，然后自行小車前進，進入下個工位。

該載物車識別系統的工作過程如下：自行小車行進到電泳噴漆工位時，安裝在該自行小車上的檢測器會從該工位的檢測板上識別出該工位的位置信息，即電泳噴漆，然后將該信號傳輸給所述總控單元，該總控單元會將相應的信號傳輸給安裝在所述自行小車上的獨立控制單元，獨立控制單元會控制自行小車上的電動葫蘆下降5米，然后停留；當電動葫蘆下降動作完成后，獨立控制單元會將下降完成信號傳輸給總控單元，總控單元會控制電泳槽開啟，并執行相應的動作，當電泳槽動作完成后，總控單元會將完成信號傳遞給所述獨立控制單元，該獨立控制單元會先控制電動葫蘆將汽車車身提升3米，停留時間完成后，在上升2米至原有位置，再控制自身的驅動單元驅動該自行小車沿軌道運動。

由上面整個運動過程可以看出，該載物車位置識別系統巧妙地利用檢測板1-1的結構特點和檢測器1-5的原理特點，采用簡單的設備完成了位置的識別。相對于現有技術中的射頻卡，具有價格便宜的優點。并且所述檢測板1-1結構簡單、制造容易，滿足所述載物車位置識別系統要求的所述檢測器1-5種類繁多，適應性廣。

作者簡介：

彭雪麗， 性別：女 ，籍貫：湖北荊州， 學歷：碩士，西安理工大學 ，現有職稱：中級工程師， 研究方向：電氣自動化。