專利名稱：自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車總裝線動(dòng)態(tài)跟蹤定位裝置。
目前，汽車總裝車間采用的是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的板鏈和懸鏈的組裝結(jié)構(gòu)，其中裝配運(yùn)行的自動(dòng)跟蹤必須與懸鏈保持同步，在運(yùn)行工作中完成發(fā)動(dòng)機(jī)、后橋和油箱的裝配，一般同步跟蹤方案有二種，一種是非接觸式的光電測(cè)量跟蹤，另一種是接觸式的機(jī)械測(cè)量跟蹤，機(jī)械測(cè)量跟蹤一般精度低、速度慢，難以滿足全自動(dòng)化的要求。
為解決機(jī)械跟蹤的不足，本發(fā)明的目的提供一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位檢測(cè)裝置，采用位置傳感器，以實(shí)現(xiàn)高靈敏度，高位置線性度，高位置分辨率和快響應(yīng)速度的目的。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案的原理采用自動(dòng)導(dǎo)航車的動(dòng)態(tài)跟蹤定位，應(yīng)用位置傳感器裝于生產(chǎn)車體的合作目標(biāo)位置，合作目標(biāo)稱為光靶，光靶上裝一紅外光源，將光源按固定的頻率調(diào)制，導(dǎo)航車上的光學(xué)系統(tǒng)將紅外光源聚焦到傳感器的表面，在傳感器的四個(gè)電極上產(chǎn)生電流，經(jīng)過變換、放大、濾波后送給車載計(jì)的機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換板，經(jīng)過運(yùn)算得到光靶的二維位置坐標(biāo)，通過光靶位置坐標(biāo)的變化確定懸鏈的速度，同時(shí)用這一速度來控制導(dǎo)航車的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)車體與導(dǎo)航車的同步跟蹤定位、本發(fā)明自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位檢測(cè)裝置其結(jié)構(gòu)由光靶和光電接收部件、控制接收電路有變換放大濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、車載計(jì)算機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器及伺服機(jī)構(gòu)組成。其連接是光電接收部件聯(lián)接到變換放大濾波器，濾波的輸出聯(lián)接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器與車載計(jì)算機(jī)聯(lián)接，車裁計(jì)算機(jī)輸出與D/A聯(lián)接，最后輸出給伺服系統(tǒng)。其中光靶結(jié)構(gòu)由紅外光源和控制電路兩部分組成，光靶是裝于車體之上的合作目標(biāo)，光靶的功能是驅(qū)動(dòng)紅外光源發(fā)光，電路由振蕩器、分頻器和驅(qū)動(dòng)器及輔助電源組成，其聯(lián)接如圖2所示。
檢測(cè)裝置的接收部分由兩部分組成，一是光學(xué)系統(tǒng)，另一是控制電路，光學(xué)系統(tǒng)將合作目標(biāo)聚焦到位置傳感器的表面，電路部分完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換、放大與濾波，最后送到車載計(jì)數(shù)機(jī)的A/D電路，由計(jì)算機(jī)給出合作目標(biāo)的位置。其中光學(xué)部件是將合作目標(biāo)聚焦到位置傳感器的4.7mm×4.7nm表面上，有U/V鏡是防止紫外線對(duì)鏡頭的損害，同時(shí)還有防塵和保護(hù)鏡頭的作用，D/f＝1.4鏡頭，起到聚焦的作用，位置傳感器固定座，使位置傳感器固定在導(dǎo)航車上。鏡頭固定座固定U/V鏡，鏡頭和位置傳感器固定座，使其構(gòu)成一個(gè)完成的光學(xué)系統(tǒng)。位置傳感器前面電路由偏壓電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、濾波器電路、絕對(duì)值電路及放大調(diào)整電路組成，其中位置傳感器是一種PIN結(jié)構(gòu)的二極管，工作時(shí)需使PIN結(jié)反偏，外加一反偏電壓，對(duì)反偏電壓要求穩(wěn)定，紋波小。本發(fā)明中采用了可調(diào)三端穩(wěn)壓器來得到這一電壓，通過調(diào)節(jié)電位器得到10V的偏壓，電流電壓轉(zhuǎn)換電路，位置傳感器的四個(gè)電級(jí)輸出的是電流信號(hào)，需將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，本電路采用交流形式，抗干擾能力較強(qiáng)，不易受背景光和雜散光的干擾；濾波器電路由于對(duì)光源進(jìn)行了調(diào)制，因此在接收電路中必須將調(diào)制信號(hào)取出來，電路中采用二級(jí)有源帶通濾波器，濾波器起到了選頻的作用，同時(shí)又對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。絕對(duì)值電路，濾波器輸出為正弦波，需變換成直流信號(hào)，才能用于確定合作目標(biāo)的運(yùn)算，為提高精度，本電路采用了寬頻帶，低噪聲運(yùn)算放大器。放大器調(diào)整電路，位置傳感器光電信號(hào)通過轉(zhuǎn)換、濾波、放大后，四路信號(hào)最后的放大倍數(shù)會(huì)有些差別，為提高線性度，在最后一級(jí)除完成直流放大以外，還設(shè)置了增益微調(diào)機(jī)構(gòu)，保證四路放大器增益相同。
本發(fā)明之結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出。


圖1為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置總體方框圖；圖2為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置光靶電路框圖3為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置光靶電原理圖；圖4為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置光接收部件輸出電原理圖；圖5為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置接收部件輸出電流檢測(cè)出位置圖；圖6為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置光接收部件表面結(jié)構(gòu)圖；圖7為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置光靶接收電原理圖上部；圖8為自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位裝置光靶接收電原理圖下部；其檢測(cè)裝置由圖1所示，前面為光靶，其電路結(jié)構(gòu)前面為振蕩器，中間為分頻器，后面為三極管放大輸出，驅(qū)動(dòng)紅外光源，后面為光學(xué)接收部件，有四個(gè)電極輸出，如圖6所示，每個(gè)電極輸出來的電流量跟成象位置與各個(gè)電極之間的電阻值，即距離成反比例，對(duì)于各電極得到的輸出電流，進(jìn)行模擬運(yùn)算，則可檢測(cè)出二維位置，如圖5所示，位置傳感器接收的信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換電壓放大和濾波，其電原理圖如圖7，圖8所示，每個(gè)電極輸出電路相同，前面為一放大器，接著為轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器輸出接二級(jí)帶通濾波，最后由放大器輸出，接A/D轉(zhuǎn)換器輸入給計(jì)算機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換為12位芯片，通過半年的運(yùn)行，整個(gè)電路穩(wěn)定可靠，均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
本發(fā)明之優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，電路控制穩(wěn)定可靠，高靈敏度，高分辨率，高響應(yīng)速度。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)導(dǎo)航車跟蹤定位檢測(cè)裝置，由光源和控制電路組成，其特征在于前面光源為紅外光靶，后面控制接收電路有變換放大濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、車載計(jì)數(shù)機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器及伺服機(jī)構(gòu)組成，其連接是光電接收部件聯(lián)接到變換放大濾波器，濾波的輸出聯(lián)接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器與車載計(jì)數(shù)機(jī)聯(lián)接，車裁計(jì)數(shù)機(jī)輸出與D/A聯(lián)接，最后輸出給伺服系統(tǒng)。
2.按權(quán)利要求1所述之跟蹤定位檢測(cè)裝置，其特征在于光靶由紅外光源和控制電路兩部分組成，電路前部為振蕩器，中間為分頻器及后面的驅(qū)動(dòng)器組成。
3.按權(quán)利要求1所述之跟蹤定位檢測(cè)裝置，其特征在于位置傳感器電路前面為偏電電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路、濾波器電路、絕對(duì)值電路及放大了調(diào)整電路組成。
全文摘要
本結(jié)構(gòu)屬于一種汽車總裝線動(dòng)態(tài)跟蹤定位裝置。其結(jié)構(gòu)由光靶和接收控制電路組成，光靶為紅外線光源加有控制電路，接收電路有位置傳感器、變換放大濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、車載計(jì)數(shù)機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器及伺服機(jī)構(gòu)組成。位置傳感器將光靶信號(hào)接收后經(jīng)位置傳感器將信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后返入伺服機(jī)構(gòu)控制導(dǎo)航車與板鏈的同步。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，電路穩(wěn)定可靠，靈敏度高，響應(yīng)速度快。
文檔編號(hào)G01M17/00GK1125843SQ9411005
公開日1996年7月3日 申請(qǐng)日期1994年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月5日
發(fā)明者卞瑰石, 王宏玉, 張雷 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所