仓顶移动设备位置检测、自动定位装置及使用方法

仓顶移动设备位置检测、自动定位装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及所有物料系统移动设备的技术领域，尤其涉及一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置及使用方法，通过移动设备位置检测、自动定位装置控制设备的走、停，从而实现根据物料性质、颗粒大小完成连续走行、均匀、自动移动作业。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，现有的卸车、储存、仓顶移动工艺为:各种移动卸车设备、料场堆取料设备均为人工控制走行，根据工艺需要到达指定位置后才开始卸车或进行堆取料作业；物料运至料仓仓顶后，通过仓顶移动设备一一可逆移动带式输送机、卸料车等按物料的性质、种类或物料粒度等的不同分别移动、储存在各自的料仓内。在移动的过程中，大多采用通过人工看仓内物料装满程度，控制移动设备的走行机构移动位置，从而达到多点装料、提高装满系数、增加仓的储量的目的。有些项目为了提高机械化水平，减少工人的劳动强度，采用在每个仓中心的位置设置限位开关，通过移动设备走行机构碰触限位开关后发出的信号检测、确定移动设备的现场位置进行移动，实现仓顶定点、无人自动移动过程。
[0003]上述物料卸车存储工艺还存在如下问题:
[0004]1、工人劳动强度大。采用人工控制移动设备的走行，由人工完成移动过程时，需要认真核对设备到达位置、时刻观察仓内的移动状况，并跟随移动设备来回走动，工人的体力消耗较大。
[0005]2、工人作业环境差。因为工人在机旁控制移动设备的走行，不管卸车、向仓内装何种物料，都会造成物料粉尘飞扬，严重污染作业环境，所以，采用这种工作方式极不利于工人的身体健康。
[0006]3、易发生各种生产事故。由于工人不能及时观察确认设备位置、仓内移动状况，极易造成卸车或堆存时混料、物料堆出仓顶、损坏移动设备等生产事故，或因工人频繁、大距离移动设备，造成运输料线频繁起停延长设备运转时间增加生产能耗、减少设备的使用寿命；减少移动设备的移动次数造成料仓的储量减少，不利于正常的生产管理。
[0007]4、减少仓容。采用限位开关、接近开关进行移动设备走行定位实现自动走行、移动时，移动设备不是连续走行、连续移动，而是定点移动，降低了储仓的装满系数，减少了仓的储量，同时由于限位开关、接近开关受环境及接触次数的影响极易发出错误信号。
[0008]5、检修维护工作量多。因现有限位开关、接近开关进行移动设备走行定位实现自动走行、移动时，限位开关、接近开关数量较多，而且限位开关大多为机械碰触形式，虽然接近开关是非接触式但由于环境粉尘、湿度较大以及其他人为因素常导致设备灵敏度降低甚至发出错误信号，所以，设备检修维护工作量较多。
[0009]6、系统运行不稳定。现有采用限位开关进行移动设备走行定位实现自动走行、移动时，由于采用的限位开关多为机械式，极易造成不能及时回位而发出错误信号。另外由于限位开关一般均设置在楼板或地面，极易造成人为碰触而发出错误信号，影响正常的生产操作。

【发明内容】

[0010]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的问题，本发明提供一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置及使用方法，实现移动设备自动走行、移动连续自动进行，明显降低企业投资和运行费用，显著增加料仓储量，大量减少故障点和检修维护工作量，从而提高企业的经济效益。
[0011]为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为:
[0012]一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置，包括移动轨道、仓顶移动设备、固定标尺、活动标尺、终端设备及控制系统；其特征在于，仓顶移动设备可移动的安装在移动轨道上，固定标尺安装在仓顶移动设备的走行方向的移动轨道旁，固定标尺上设有红外线信号发射装置，用于将仓顶移动设备的位置进行实时检测并连续发送信号，活动标尺通过支架安装在仓顶移动设备上，跟随仓顶移动设备移动，且活动标尺上设置有信号接收装置，信号接收装置与红外线信号发射装置之间通过红外线无线相连；车载控制箱也安装于仓顶移动设备上，电源箱与主控制箱安装于仓顶的墙壁上，车载控制箱和主控制箱中还分别安装有无线通讯装置，用于实现车载控制箱与主控制箱间的数据传输；电源箱与信号接收装置、车载控制箱、主控制箱之间分别进行电路连接，信号接收装置与主控制箱之间分别进行电路连接，信号接收装置接收红外线信号发射装置的信号后，由车载控制箱将数字信号转换成仓顶移动设备的位置信号，并通过无线通讯装置与主控制箱之间通过无线连接并传输信号；主控制箱通过以太网分别与上位机和终端设备及控制系统的PLC相连，进行信号传输。
[0013]作为上述技术方案的优选，仓顶移动设备上还设置有行走电机和现场操作箱，现场操作箱设置有接触器，行走电机与接触器相连，现场操作箱通过控制接触器的闭合，而控制仓顶移动设备行走；上位机与主控制箱经过无线通讯进行无线连接，从而实现运程控制。
[0014]作为上述技术方案的优选，固定标尺上设有的红外线信号发射装置为，每隔10-15mm设置一个红外线信号发射装置。
[0015]作为上述技术方案的优选，仓顶移动设备的电源由电源箱经拖缆装置提供，拖缆装置由牵引杆、牵引电缆、滑车组成，牵引杆设置在仓顶移动设备上，牵引杆上套有可移动的滑车，滑车通过夹具与牵引电缆相连，牵引电缆的顶端、牵引杆顶端均与仓顶移动设备的电源箱相连。
[0016]一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0017]Ql:固定标尺上设有红外线信号发射装置，不断的发射出包括自身位置信号的编码调制红外线；
[0018]Q2:活动标尺安装在仓顶移动设备上，跟随仓顶移动设备移动，且活动标尺上设置有信号接收装置，不断地接收固定标尺上设有的红外线信号发射装置发出的位置信号，从而获得仓顶移动设备的绝对地址；
[0019]Q3:从Q2步骤中得到的位置信号，经无线通讯装置发送至设在地面的主控制箱；
[0020]Q4:仓顶移动设备的电源由电源箱经拖缆装置提供，通过以太网，主控制箱将仓顶移动设备的位置信号传输至终端设备及控制系统的PLC，控制仓顶移动设备的走、停。
[0021]作为上述技术方案的优选，所述Q4步骤细分为:
[0022]Q4:通过以太网，主控制箱将仓顶移动设备的位置信号传输至终端设备及控制系统的PLC ；
[0023]Q5:终端设备及控制系统的PLC同时接收来自上位机的目标地址信号，根据该信号和仓顶移动设备的位置信号的比较，由拖缆装置的电源箱、通过接触器控制行走电机的正、反转，从而实现仓顶移动设备的走、停。
[0024]作为上述技术方案的优选，QU Q2步骤中采用高频调制的编码红外光进行识别定位。
[0025]作为上述技术方案的优选，仓顶移动设备还连接有现场操作箱，现场操作箱包括主令开关、按钮开关、中间继电器和接触器；主令开关可以切换手/自动控制方式，当自动系统故障时可以在手动方式下，通过按钮开关控制接触器的闭合，从而控制行走电机的正反转，实现控制移动设备的走行。
[0026]与现有技术相比，本发明一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置及使用方法的优点就在于:
[0027]1、本发明实现了移动设备走行位置的在线精确检测、显示和控制，实现了移动设备的连续走行和连续移动。
[0028]2、本发明故障点、检修维护工作量少。本发明采用的信号接收装置、信号发射装置、电源箱、车载控制箱和主控制箱等组成的移动设备位置检测、自动定位装置是非机械、非接触式的，因无碰撞、无磨损且防护等级为IP65，所以，本发明故障点及检修维护工作量少。
[0029]3、本发明系统运行稳定。本发明采用的是非机械、非接触式的，因无碰撞、无磨损，并尽最大可能减少了人为因素的影响，所以，能够保证系统长期、稳定运行。
【附图说明】
[0030]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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本发明实施例仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的使用方法的步骤流程不意图。
[0032]图2是本发明实施例仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的整体结构示意图。
[0033]图3是本发明实施例仓顶移动设备位置检测 、自动定位装置及使用方法的标尺与活动标尺之间工作时的信号与控制流程示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明的范围。
[0035]实施例1
[0036]如图2-3所示，仓顶移动设备位置检测、自动定位装置，包括移动轨道1、仓顶移动设备2、固定标尺3、活动标尺4、终端设备及控制系统，仓顶移动设备2可移动的安装在移动轨道I上，固定标尺3安装在仓顶移动设备2的走行方向的移动轨道I旁，固定标尺3上设有红外线信号发射装置31，用于将仓顶移动设备2的位置进行实时检测并连续发送信号，活动标尺4通过支架41安装在仓顶移动设备2上，跟随仓顶移动设备2移动，且活动标尺4上设置有信号接收装置42，信号接收装置42与红外线信号发射装置31之间通过红外线无线相连，仓顶移动设备2上设置有车载控制箱21和无线通讯装置，信号接收装置42、车载控制箱21、无线通讯装置之间依次进行电路连接，信号接收装置42接收红外线信号发射装置31的信号后，由车载控制箱21将数字信号转换成仓顶移动设备2的位置信号，并通过无线通讯装置与主控制箱之间通过无线连接并传输信号；主控制箱通过以太网与终端设备及控制系统的PLC相连，仓顶移动设备电源由电源箱经拖缆装置提供，拖缆装置由牵引杆51、牵引电缆52、滑车53组成，牵引杆51设置在仓顶移动设备2的上部，牵引杆51上套有可移动的滑车53，滑车53通过夹具与牵引电缆52相连，牵引电缆52随着仓顶移动设备2移动。
[0037]如图1-3所示，工作时按照如下步骤进行:
[0038]Ql:固定标尺上设有红外线信号发射装置，不断的发射出包括自身位置信号的编码调制红外线，
[0039]Q2:活动标尺安装在仓顶移动设备上，跟随仓顶移动设备移动，且活动标尺上设置有信号接收装置，不断地接收固定标尺上设有的红外线信号发射装置发出的位置信号，从而获得仓顶移动设备的绝对地址；
[0040]Q3:从Q2步骤中得到的位置信号，经无线通讯装置发送至设在地面的主控制箱；
[0041]Q4:通过以太网，主控制箱将仓顶移动设备的位置信号传输至终端设备及控制系统的PLC ；
[0042]Q5:终端设备及控制系统的PLC同时接收来自上位机的目标地址信号，根据该信号和仓顶移动设备的位置信号的比较，通过牵引装置控制仓顶移动设备的走、停。
[0043]本系统采用高频调制的编码红外光进行识别定位，由于是调制后的高频波，所以有效的避免了现场红外线杂波的干扰；另外红外线具有较长的波长，在现场恶劣的环境(多灰尘、多电气干扰)中，仍能可靠的进行工作，因而保证了定位的准确和精确，测量精度为每隔1mm测量一次。
[0044]实施例2
[0045]固定标尺安装在仓顶移动设备轨道旁，它通过红外管不断的发射出包括自身位置信号的编码调制红外线，活动标尺安装在仓顶移动设备上，在移动过程中，活动标尺不断地接收固定标尺发出的位置信号，从而获得仓顶移动设备的绝对地址。
[0046]本系统采用高频调制的编码红外光进行识别定位，测量精度为为每隔15mm测量
—次°
[0047]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置，包括移动轨道、仓顶移动设备、固定标尺、活动标尺、终端设备及控制系统；其特征在于，仓顶移动设备可移动的安装在移动轨道上，固定标尺安装在仓顶移动设备的走行方向的移动轨道旁，固定标尺上设有红外线信号发射装置，用于将仓顶移动设备的位置进行实时检测并连续发送信号，活动标尺通过支架安装在仓顶移动设备上，跟随仓顶移动设备移动，且活动标尺上设置有信号接收装置，信号接收装置与红外线信号发射装置之间通过红外线无线相连；车载控制箱也安装于仓顶移动设备上，电源箱与主控制箱安装于仓顶的墙壁上，车载控制箱和主控制箱中还分别安装有无线通讯装置，用于实现车载控制箱与主控制箱间的数据传输；电源箱与信号接收装置、车载控制箱、主控制箱之间分别进行电路连接，信号接收装置与主控制箱之间分别进行电路连接，信号接收装置接收红外线信号发射装置的信号后，由车载控制箱将数字信号转换成仓顶移动设备的位置信号，并通过无线通讯装置与主控制箱之间通过无线连接并传输信号；主控制箱通过以太网分别与上位机和终端设备及控制系统的PLC相连，进行信号传输。2.根据权利要求1所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置，其特征在于，仓顶移动设备上还设置有行走电机和现场操作箱，现场操作箱上设置有接触器，行走电机与接触器相连，现场操作箱通过控制接触器的闭合，而控制仓顶移动设备行走；上位机与主控制箱经过无线通讯进行无线连接，从而实现运程控制。3.根据权利要求1所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置，其特征在于，固定标尺上设有的红外线信号发射装置为，每隔10-15_设置一个红外线信号发射装置。4.根据权利要求1所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置，其特征在于，仓顶移动设备的电源由电源箱经拖缆装置提供，拖缆装置由牵引杆、牵引电缆、滑车组成，牵引杆设置在仓顶移动设备上，牵引杆上套有可移动的滑车，滑车通过夹具与牵引电缆相连，牵引电缆的顶端、牵引杆顶端均与仓顶移动设备的电源箱相连。5.根据权利要求1所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤: Ql:固定标尺上设有红外线信号发射装置，不断的发射出包括自身位置信号的编码调制红外线； Q2:活动标尺安装在仓顶移动设备上，跟随仓顶移动设备移动，且活动标尺上设置有信号接收装置，不断地接收固定标尺上设有的红外线信号发射装置发出的位置信号，从而获得仓顶移动设备的绝对地址； Q3:从Q2步骤中得到的位置信号，经无线通讯装置发送至设在地面的主控制箱； Q4:仓顶移动设备的电源由电源箱经拖缆装置提供，通过以太网，主控制箱将仓顶移动设备的位置信号传输至终端设备及控制系统的PLC，控制仓顶移动设备的走、停。6.根据权利要求5所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的使用方法，其特征在于，所述Q4步骤细分为: Q4:通过以太网，主控制箱将仓顶移动设备的位置信号传输至终端设备及控制系统的PLC ； Q5:终端设备及控制系统的PLC同时接收来自上位机的目标地址信号，根据该信号和仓顶移动设备的位置信号的比较，由拖缆装置的电源箱、通过接触器控制行走电机的正、反转，从而实现仓顶移动设备的走、停。7.根据权利要求5所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的使用方法，其特征在于，Q1、Q2步骤中采用高频调制的编码红外光进行识别定位。8.根据权利要求5所述的一种仓顶移动设备位置检测、自动定位装置的使用方法，其特征在于，仓顶移动设备还连接有现场操作箱，现场操作箱包括主令开关、按钮开关、中间继电器和接触器；主令开关可以切换手/自动控制方式，当自动系统故障时可以在手动方式下，通过按钮开关控制接触器的闭合，从而控制行走电机的正反转，实现控制移动设备的走行。
【专利摘要】本发明公开了仓顶移动设备位置检测、自动定位装置及使用方法，固定标尺上设有红外线信号发射装置，不断的发射出包括自身位置信号的编码调制红外线；活动标尺安装在仓顶移动设备上，跟随仓顶移动设备移动，且活动标尺上设置有信号接收装置，不断地接收固定标尺上设有的红外线信号发射装置发出的位置信号，从而获得仓顶移动设备的绝对地址；位置信号经无线通讯装置发送至设在地面的主控制箱，再传输至终端设备及控制系统的PLC，控制仓顶移动设备的走、停，实现根据物料性质、颗粒大小完成连续走行、均匀、自动移动作业，明显降低运行费用，显著增加料仓储量，大量减少故障点和检修维护工作量，从而提高企业的经济效益。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN104881032
【申请号】CN201510329060
【发明人】吕民, 郑镁
【申请人】北京金日新事业技术有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月15日