一種自動行車的行走精確定位機構的製作方法
2023-08-11 03:57:46 4
本實用新型涉及自動化控制技術領域，尤其涉及一種自動行車的行走精確定位機構。
背景技術：
在電鍍等表面處理行車常常使用H型行車來移送物料，隨著我國工業技術進步與自動化技術的發展，自動行車發展迅速。在表面處理生產線上，行車進行工件的移送過程是：第一步、行走到當前工序----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。從上述過程可見，行車有一半的動作是在執行行走並行走到位，現有技術中，行車在長度為80米左右的軌道上，約有40個工序點進行行走定位，這就要求：行車在向這40個工序點任意移動，依據經驗，定位精度一定要精確到±3毫米。一旦當行車行走定位不準確的情況出現，會導致行車取不到工件或放下工件的時候工件發生傾倒，導致設備或人員傷害等事故。
現有技術中的自動行車在實際運行過程中依次經過加速區、勻速區以及減速區，最終在目標位置停車。其運動控制並不是最後速度為零的時候就剛好到達，而是以極低的速度運行，直到到達目標位置，因此，存在以下兩種影響效率與精度的情況：
第一種情況是：假設減速區設置過長，實際減速過快；或者行車行走沒有達到最高速，行車很快的到達停車前的速度，這樣實際的接近區將變的比較長，導致長時間低速運行，精確定位時間過長，生產效率大幅度降低。
第二種情況是：假設減速區設置過短，設計減速過長，行車在到達位置還沒有能夠達到停車前的速度，這樣會導致行車行走超位，行走精度降低，誤差偏大。
在實際運行過程中，因為自動行車行走距離變化、速度變化、機械阻力變化等各種變化導致前述兩種不良情況的出現，導致了自動行車在實際運行過程中難以保證效率與精度的平衡，無法滿足實際的需要。
技術實現要素：
本實用新型針對現有技術中的自動行車存在的效率低下或定位誤差較大的不足，提供一種能夠最終實現高效精確定位的自動行車的行走精確定位機構。
本實用新型通過以下技術方案實現該目的：
一種自動行車的行走精確定位機構，包括兩平行設置的路軌及橫跨設置在路軌上的自動行車，所述自動行車上設置有行車位置測量裝置，沿路軌軸線設置有與目標位置一一對應的若干觸發裝置，自動行車上設置有與所述觸發裝置配合的行車定位檢測裝置，還包括分別與行車位置測量裝置、行車定位檢測裝置信號連接的行車控制器。
其中，所述自動行車包括行走主軸及設置在其兩端的行走齒輪，兩路軌上分別設置有與所述行走齒輪配合的齒條，所述行車位置測量裝置與行走齒輪通過同步帶聯動連接。
作為優選的，所述行車位置測量裝置為編碼器或者光電傳感器，其在運轉的同時不斷向行車控制器發出表徵行走距離的脈衝信號。
作為優選的，所述觸發裝置為觸發片，所述行車定位檢測裝置為與觸發片配合使用的槽型開關或接近開關，槽型開關或接近開關到達觸發片位置時，被觸發並向行車控制器發出定位信號。
作為優選的，所述行車控制器為PLC控制器、單片機或工業控機。
相對於現有技術，本實用新型的有益效果為：
本實用新型的自動行車的行走精確定位機構，包括兩平行設置的兩路軌及橫跨設置在路軌上的自動行車，所述自動行車上設置有行車位置測量裝置，沿路軌軸線設置有與目標位置一一對應的若干觸發裝置，自動行車上設置有與所述觸發裝置配合的行車定位檢測裝置，還包括分別與行車位置測量裝置、行車定位檢測裝置信號連接的行車控制器，在使用過程中運行平穩、可靠，加速及減速過程中行車無明顯晃動，懸掛工件無擺動；定位精確度高，行車定位精度在±3毫米內，且不需要較長時間的低速運行，解決了現有技術中效率低下或定位誤差較大的問題。
附圖說明
圖1為本實用新型的自動行車的行走精確定位機構的結構示意圖。
圖2為應用該自動行車的行走精確定位機構的減速過程示意圖。
圖中：1-路軌，2-行走主軸，3-行走齒輪，4-齒條，5-行車位置測量裝置，6-觸發裝置，7-行車定位檢測裝置，8-行車控制器。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細描述。
實施例1。
如圖1所示，本實施例提供一種自動行車的行走精確定位機構，包括兩平行設置的路軌1及橫跨設置在路軌1上的自動行車，所述自動行車上設置有行車位置測量裝置5，沿路軌1軸線設置有與目標位置一一對應的若干觸發裝置6，自動行車上設置有與所述觸發裝置6配合的行車定位檢測裝置7，還包括分別與行車位置測量裝置5、行車定位檢測裝置7信號連接的行車控制器8，在使用過程中運行平穩、可靠，加速及減速過程中行車無明顯晃動，懸掛工件無擺動；定位精確度高，行車定位精度在±3毫米內，且不需要較長時間的低速運行，解決了現有技術中效率低下或定位誤差較大的問題。
其中，所述自動行車包括行走主軸2及設置在其兩端的行走齒輪3，兩路軌1上分別設置有與所述行走齒輪3配合的齒條4，所述行車位置測量裝置5與行走齒輪3通過同步帶聯動連接，所述行車位置測量裝置5為編碼器或者光電傳感器，其在運轉的同時不斷向行車控制器8發出表徵行走距離的脈衝信號。
作為優選的，所述觸發裝置6為觸發片，所述行車定位檢測裝置7為與觸發片配合使用的槽型開關或接近開關，槽型開關或接近開關到達觸發片位置時，被觸發並向行車控制器8發出定位信號。
作為優選的，所述行車控制器8為PLC控制器、單片機或工業控機。
實施例2。
如圖2所示，本實施例提供一種應用所述自動行車的行走精確定位機構的工作過程：
1、編碼器或者光電傳感器返回信號，通過PLC的運行，測量出當前行車的位置X0；
2、依據存儲在PLC內部的目標位置數據X1，計算出當前行車距離目標位置S1＝X1-X0；
3、PLC：依據S1的值，如圖2所示，判斷其在接近區的哪一個分段，圖2包括接近區外、接近區09-01，並根據所處位置選取相應的行車速度；
1)當S1>接近區09，表示在接近區外，行車全速前進；
2)當接近區09≧S1>接近區08，表示在接近區09，行車選擇速度V8；
3)當接近區08≧S1>接近區07，表示在接近區08，行車選擇速度V7；
4)當接近區07≧S1>接近區06，表示在接近區07，行車選擇速度V6；
5)當接近區06≧S1>接近區05，表示在接近區06，行車選擇速度V5；
6)當接近區05≧S1>接近區04，表示在接近區05，行車選擇速度V4；
7)當接近區04≧S1>接近區03，表示在接近區04，行車選擇速度V3；
8)當接近區03≧S1>接近區02，表示在接近區03，行車選擇速度V2；
9)當接近區02≧S1>接近區01，表示在接近區02，行車選擇速度V1；
10)當S1<接近區01，表示在到達區，行車選擇停止前速度；
4、當行車在到達區內，接收到槽型開關的信號，表示行走到位，行車立刻斷電停車。
本實施例的自動行車的行走精確定位機構具有以下特點：
1、採用編碼器確定行車的位置：編碼器是目前通行的檢測位置、距離、長度的裝置，其以可靠、穩定、抗幹擾、精度高而受到自動控制行業的普遍歡迎。
2、槽型光電開關進行最終定位：編碼器雖然能夠準確的反映出來位置、距離、長度等數據，但是因為機械傳動的誤差，所以編碼器反映的位置與實際位置還是略有偏差，但是通過最終定位點的信號，可以明確的確定行走位置是否到達。
3、依據前述的編碼器檢測的數據計算出與目標位置的距離，再依據這個距離控制行車行走的速度，距離目標越近，行車速度越低，形成階梯型減速，最終在接近區降低到停車前速度，精確度高。
4、因為設計的減速曲線與行車自然減速的曲線非常貼近，所以當行車在運行中，突然改變行走目標，甚至正好是已經越過的目標，這時候行車會自然前進減速到零，然後迅速加速返回，接近目標就開始階梯減速，整個過程平穩、安全，不會導致工件晃動。
階梯減速停止的特點：
1、行車每經過一個減速過程，都是要運行一小段距離，使行車在這個速度保持穩定。
2、行車階梯減速的速度是等階的，即每段減速的值是相等的，但是每一段緩衝區的長度是不等的，通常情況速度越高，減速用的時間相等，減速用的距離越長。
3、行車在使用前，會對階梯減速距離進行測試，測試的結果就是程序中的階梯減速距離，該數據反應行車在該速度下自然減速的一個慣量特性。
階梯減速方法對於克服前述兩個缺陷的解決：
1、第一種情況是：假設減速區設置過長，實際減速過快；或者行車行走沒有達到最高速，行車很快的到達停車前的速度，這樣實際的接近區將變的比較長，導致長時間低速運行，精確定位時間過長，生產效率大幅度降低。
採用階梯減速方法，是以目標位置為準確立了一系列的速度標準，當行車還沒有運行到最高速就進入減速區，行車可以以次一階的速度運行，然後逐漸減速，不會出現提早到達停車前的速度，減少了低速運行的時間，提高了效率。
2、第二種情況是：假設減速區設置過短，設計減速過長，行車在到達位置還沒有能夠達到停車前的速度，這樣會導致行車行走超位，行走精度降低，誤差偏大。
當採用階梯減速法，即使出現了行車減速略長，行車因為是階梯運行，每一段階梯都會有一個穩定階段，速度穩定以後才進入下一個階梯的減速，所以可以消除行車可能會出現的速度超越的情況。
採用本實施例的階梯減速法，減速的區域明顯是傳統減速區間的二倍以上，即階梯減速法是採用緩慢可控的減速方法，解決了料傳統減速定位方法在精度與效率上的二個相互矛盾的缺陷。
所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，並非旨在暗示本公開的範圍(包括權利要求)被限於這些例子；在本實用新型的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特徵之間也可以進行組合，並存在如上所述的本實用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。