一種基于色彩傳感器的測(cè)距裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于色彩傳感器的測(cè)距裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在高速線材收集區(qū)集卷站，有較多設(shè)備需要測(cè)距，并使用了編碼器、擋鐵和較多的接近開(kāi)關(guān)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在選用編碼器對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)距時(shí)，增量編碼器常在設(shè)備掉電后丟失位置需要重新標(biāo)測(cè)距置，而操作人員如果忘記此步驟則會(huì)使得許多依據(jù)位置產(chǎn)生的聯(lián)鎖條件失效，造成安全事故。而絕對(duì)值編碼器雖然可以在掉電情況下依然保存設(shè)備的位置信息，但是由于其相對(duì)增量編碼器成本較高，通常不予選用。
[0004]此外，在調(diào)試過(guò)程中由于位置不合適，需要反復(fù)調(diào)節(jié)接近開(kāi)關(guān)和擋鐵的位置，往往接近開(kāi)關(guān)會(huì)在使用一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，檢測(cè)不到的情況。編碼器直接連接在電機(jī)軸上，震動(dòng)和摩擦均會(huì)使其易損壞，同時(shí)，當(dāng)連接松動(dòng)時(shí)，讀數(shù)會(huì)不準(zhǔn)。在編碼器故障時(shí)，對(duì)于設(shè)備的位置失去判斷。接近開(kāi)關(guān)僅是一個(gè)點(diǎn)，無(wú)法與編碼器形成可靠的冗余對(duì)設(shè)備保護(hù)。另外，限位開(kāi)關(guān)表面常常落灰，也會(huì)影響檢測(cè)的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種新的測(cè)距裝置，基于色彩傳感器的測(cè)距裝置，避免了增量編碼器常在設(shè)備掉電后丟失位置需要重新標(biāo)測(cè)距置，而操作人員如果忘記此步驟則會(huì)使得許多依據(jù)位置產(chǎn)生的聯(lián)鎖條件失效，造成安全事故。
[0006]本發(fā)明所述的基于色彩傳感器的測(cè)距裝置包括待測(cè)距設(shè)備、機(jī)械連桿、至少一個(gè)色彩傳感器、色標(biāo)帶，平行于所述待測(cè)距設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡安裝有所述色標(biāo)帶；所述色標(biāo)帶位于所述色彩傳感器的可測(cè)量范圍內(nèi)，所述色標(biāo)帶位于所述色彩傳感器的可測(cè)量范圍內(nèi)，所述色標(biāo)帶為雙色標(biāo)帶，即所述色標(biāo)帶上使用兩種顏色均勻等距離間隔分布，用于測(cè)量所述待測(cè)距設(shè)備的運(yùn)動(dòng)行程值；所述色彩傳感器通過(guò)所述機(jī)械連桿與所述待測(cè)距設(shè)備連接。
[0007]上述方案中優(yōu)選的是，所述色彩傳感器與所述待測(cè)距設(shè)備同步運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)檢測(cè)所述色標(biāo)帶上的不同顏色標(biāo)識(shí)，確定所述待測(cè)距設(shè)備的運(yùn)動(dòng)行程值。
[0008]上述方案中優(yōu)選的是，所述色標(biāo)帶為紙質(zhì)和/或薄鋼板。
[0009]上述方案中優(yōu)選的是，所述色標(biāo)帶表面覆蓋蓋板，所述蓋板為透明玻璃板和/或塑料板。
[0010]上述方案中優(yōu)選的是，所述機(jī)械連桿設(shè)有清灰裝置，所述清灰裝置的表面連接清潔裝置，所述清潔裝置與所述待測(cè)距設(shè)備同步運(yùn)動(dòng)，并且所述清潔裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與所述色標(biāo)帶表面的所述蓋板接觸。
[0011]上述方案中優(yōu)選的是，所述清灰裝置的寬度與所述色標(biāo)帶的寬度相同。
[0012]上述方案中優(yōu)選的是，所述清潔裝置的材料為不易燃材料。
[0013]上述方案中優(yōu)選的是，所述清潔裝置可拆卸。
[0014]上述方案中優(yōu)選的是，所述色標(biāo)帶和所述色彩傳感器封裝在一個(gè)保護(hù)罩內(nèi)。
[0015]上述方案中優(yōu)選的是，所述保護(hù)罩設(shè)有使得所述機(jī)械連桿伸入其中的空隙。
[0016]相比在整個(gè)行程中使用多個(gè)接近開(kāi)關(guān)，本發(fā)明所述的測(cè)距裝置通過(guò)使用色彩傳感器不僅降低了故障點(diǎn)的數(shù)量，并且在當(dāng)待測(cè)距設(shè)備改變控制位置時(shí)，避免了因?yàn)榕矂?dòng)接近開(kāi)關(guān)而需要重新焊接支架以及挪位麻煩的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明所述的色標(biāo)帶可以被方便的拆換，當(dāng)待測(cè)距設(shè)備改變控制位置時(shí)，僅更換色標(biāo)帶即可，降低了測(cè)距成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的托盤測(cè)距控制側(cè)視圖。
[0018]圖2為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的托盤測(cè)距控制俯視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的小車控制圖。
[0020]圖4為本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的小車移動(dòng)臂控制圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]本發(fā)明通過(guò)色彩傳感器和色標(biāo)帶對(duì)待測(cè)距設(shè)備的運(yùn)動(dòng)行程值進(jìn)行判斷，色彩傳感器通過(guò)機(jī)械連桿與待測(cè)距設(shè)備連接，能夠隨著待測(cè)距設(shè)備一起運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)軌跡中裝有色標(biāo)帶，通過(guò)兩種顏色均勻等距離間隔分布，可以準(zhǔn)確測(cè)量所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)行程值。對(duì)于測(cè)距精細(xì)程度要求不是特別高的，可取消編碼器的使用。
[0023]在不使用編碼器時(shí)，為了提高測(cè)距的精度和起到冗余保護(hù)的作用，可使用多個(gè)色彩傳感器。通過(guò)不同傳感器對(duì)色標(biāo)帶上顏色的感應(yīng)相互校對(duì)，以提高設(shè)備測(cè)距的準(zhǔn)確度。例如使用兩個(gè)色彩傳感器時(shí)，當(dāng)兩個(gè)色彩傳感器同時(shí)都判斷是同一個(gè)顏色并且計(jì)數(shù)數(shù)值相同時(shí)，則認(rèn)為待測(cè)距設(shè)備位于該區(qū)域，待測(cè)距設(shè)備根據(jù)實(shí)際情況運(yùn)行；如果兩個(gè)色彩傳感器判斷的顏色不一致，則認(rèn)為其中一個(gè)色彩傳感器損壞，或者色標(biāo)帶表面有污物。使用多個(gè)色彩傳感器，能夠起到冗余保護(hù)的作用；同時(shí)，當(dāng)一個(gè)色彩傳感器發(fā)生故障時(shí)，也可使用另一個(gè)色彩傳感器進(jìn)行測(cè)距控制。
[0024]這里，我們以集卷站的托盤測(cè)距控制為例，托盤測(cè)距的精度要求不高，可以取消編碼器和4個(gè)限位開(kāi)關(guān)(現(xiàn)有技術(shù)一般采用4個(gè))的使用。圖1為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的托盤測(cè)距控制側(cè)視圖。圖2為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的托盤測(cè)距控制俯視圖。優(yōu)選的，所述機(jī)械連桿采用圖中所示的支架連桿的機(jī)構(gòu)。
[0025]圖1中以托盤的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線為例說(shuō)明，按照托盤測(cè)距控制的要求將色標(biāo)帶設(shè)置為雙色標(biāo)帶，即按照Icm大小的小方格，一個(gè)黑色一個(gè)白色的均勻等距離間隔分布，從初始位置開(kāi)始(1cm)，按照運(yùn)動(dòng)的方向，正向經(jīng)過(guò)每一個(gè)黑格或白格后計(jì)數(shù)數(shù)值加1，反之，反向經(jīng)過(guò)每一個(gè)黑格或白格后計(jì)數(shù)數(shù)值減I。為提高可靠性，使用兩個(gè)并行放置的色彩傳感器SI和S2進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)。
[0026]在待測(cè)距設(shè)備(比如本例中的托盤)運(yùn)動(dòng)時(shí)，色彩傳感器通過(guò)支架連桿的連接與待測(cè)距設(shè)備一起運(yùn)動(dòng)，色彩傳感器在與待測(cè)距設(shè)備一起運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)色標(biāo)帶的顏色，每過(guò)一個(gè)黑格或白格后，計(jì)數(shù)值加1，由于每個(gè)格子對(duì)應(yīng)的基本單位距離為1cm，用計(jì)數(shù)值乘以單位距離即為設(shè)備實(shí)際運(yùn)動(dòng)的距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)距設(shè)備的運(yùn)動(dòng)行程的計(jì)數(shù)，其運(yùn)動(dòng)距離的誤差精度是格子單位距離的大小。
[0027]進(jìn)一步的，使用兩個(gè)色彩傳感器，通過(guò)不同傳感器對(duì)色標(biāo)帶上顏色的感應(yīng)相互校對(duì)，以提高設(shè)備測(cè)距的準(zhǔn)確度。比如，兩個(gè)色彩傳感器S1、S2并行放置，在待測(cè)距設(shè)備運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，同時(shí)檢測(cè)色標(biāo)帶上的顏色，如果SI和S2檢測(cè)的顏色不同或者計(jì)數(shù)數(shù)值不同，說(shuō)明對(duì)待測(cè)距設(shè)備的測(cè)距出現(xiàn)了問(wèn)題，需要及時(shí)進(jìn)行修正。
[0028]由于色標(biāo)帶是使用不同的顏色來(lái)區(qū)分的，所以要保證色標(biāo)帶上的顏色的區(qū)分度，避免色標(biāo)帶因灰塵覆蓋而無(wú)法區(qū)分色標(biāo)帶上不同的顏色。實(shí)際使用中，色標(biāo)帶上選用的顏色不宜相近，建議選擇區(qū)分度較大的幾種顏色。
[0029]此外，第二個(gè)色標(biāo)帶和傳感器在節(jié)省成本的情況下，也可以取消。在這種情況下，可以將色標(biāo)帶上的黑格在三個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)區(qū)域段使用三種不同的顏色，這樣色彩傳感器可以通過(guò)一個(gè)色標(biāo)帶既能判斷所在區(qū)域又能判斷物體的位置距離。例如，在第一個(gè)運(yùn)動(dòng)位置區(qū)域:0_5CM，采用黑白相間的色標(biāo)；第二個(gè)運(yùn)動(dòng)位置區(qū)域:5_10CM，采用紅綠相間的色標(biāo)；第三個(gè)運(yùn)動(dòng)位置區(qū)域:10-15CM區(qū)域，采用紫色和藍(lán)色相間的色標(biāo)。這樣，不僅可以用同一條色標(biāo)帶進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以用來(lái)判斷所在的位置區(qū)域，起到冗余保護(hù)的作用。
[0030]優(yōu)選的，為保證色標(biāo)帶的易識(shí)別，色標(biāo)帶可以選擇與地面垂直放置，所述色標(biāo)帶表面還可以罩有玻璃罩以防止落灰；并且在后繼清理時(shí)，可以僅需清理所述防塵玻璃罩，避免所述色標(biāo)帶不宜清洗的問(wèn)題。進(jìn)一步的，在整個(gè)設(shè)備的外側(cè)還罩有防護(hù)罩以防止落灰，在防護(hù)罩上僅留有縫隙供所述色彩傳感器從側(cè)面伸入，所述整個(gè)支架連桿在與地面垂直的方向運(yùn)動(dòng)，所述防護(hù)罩僅在沿著所述待測(cè)距設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡上留有一道縫隙，使得所述支架連桿伸入并隨著所述待測(cè)距設(shè)備同步運(yùn)動(dòng)。
[0031]同時(shí)，在色彩傳感器上裝有支架連桿連接清灰裝置。清灰裝置隨著設(shè)備一起運(yùn)動(dòng)。清灰裝置與色標(biāo)帶具有相同的寬度，以便于清灰裝置與設(shè)備一起運(yùn)動(dòng)時(shí)可以清掃整個(gè)色標(biāo)