環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置及方法與流程

本發(fā)明涉及物流自動(dòng)控制領(lǐng)域，且特別涉及一種環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)電子商務(wù)的高速發(fā)展，物流服務(wù)已經(jīng)成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。如何快速準(zhǔn)確的對(duì)包裹的分揀和識(shí)別已成為物流服務(wù)行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。隨著自動(dòng)化程度的不斷進(jìn)步，現(xiàn)有的物流服務(wù)已從傳統(tǒng)的人工分揀和識(shí)別轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械自動(dòng)化。

在現(xiàn)有的物流控制系統(tǒng)中，包裹的裝載是通過(guò)運(yùn)行在物流線上的小車來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為使得包裹能準(zhǔn)確的上包和下包到對(duì)應(yīng)的下包格口上，物流控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確獲得物流線上小車的位置?，F(xiàn)有的做法是每臺(tái)小車上都安裝對(duì)射接受端，在環(huán)線上安裝對(duì)射發(fā)射端，通過(guò)對(duì)射發(fā)送控制板接收小車的位置信息，并通過(guò)can總線把每臺(tái)小車的信息發(fā)送到對(duì)射控制器，再通過(guò)rs485通訊將計(jì)算小車的位置發(fā)送到plc控制器上。這種位置檢測(cè)方法中，對(duì)射控制板需要每個(gè)公司自行研發(fā)，不僅對(duì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)要求高且研發(fā)周期長(zhǎng)，整個(gè)的研發(fā)成本很高。進(jìn)一步的，每臺(tái)小車都要按照發(fā)射器，設(shè)備成本高。

此外，現(xiàn)有的物流控制系統(tǒng)中還存在布線復(fù)雜，使用過(guò)程中發(fā)生故障的概率高，小車的位置檢測(cè)不準(zhǔn)確等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置，該裝置包括多個(gè)次極板、第一傳感器、至少一個(gè)第二傳感器和控制器。多個(gè)次極板分別沿小車的長(zhǎng)度方向設(shè)置于位于環(huán)線上的多臺(tái)小車，每一次極板上具有沿其長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)缺口，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)設(shè)置于多個(gè)缺口的一側(cè)。第一傳感器設(shè)置于環(huán)線，第一傳感器用于檢測(cè)第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)。至少一個(gè)第二傳感器設(shè)置于環(huán)線，至少一個(gè)第二傳感器用于檢測(cè)t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過(guò)至少一個(gè)第二傳感器的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)?？刂破鞲鶕?jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距遞推獲得其余小車的位置。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，缺口為沿次極板的長(zhǎng)度方向等間隔設(shè)置的方形槽。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d，t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器檢測(cè)到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，方形槽設(shè)置于次極板的下邊緣。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)為設(shè)置于方形槽的一側(cè)且位于次極板側(cè)邊的u形槽，u形槽的朝向與方形槽的朝向相垂直。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置包括兩個(gè)第二傳感器，兩個(gè)第二傳感器之間的距離等于缺口的寬度的一半，兩個(gè)第二傳感器形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的ab相連續(xù)脈沖信號(hào)，ab相連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率是單獨(dú)一個(gè)第二傳感器所形成的連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率的兩倍。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，缺口為形成在次極板上的三角鋸齒狀。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，第一傳感器和第二傳感器均為紅外傳感器，紅外傳感器的紅外發(fā)射端和紅外接收端分別位于次極板的兩側(cè)。

本發(fā)明另一方面還提供一種環(huán)線小車位置檢測(cè)方法，在該方法中每一小車上配置一沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置的次極板，每一次極板上具有沿其長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)缺口，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)設(shè)置于多個(gè)缺口的一側(cè)。該檢測(cè)方法為：位于環(huán)線上的第一傳感器檢測(cè)第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)來(lái)獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)；位于環(huán)線上的至少一個(gè)第二傳感器檢測(cè)t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過(guò)至少一個(gè)第二傳感器的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)；根據(jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距依次遞推獲得其余小車的位置。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，缺口為沿次極板的長(zhǎng)度方向等間隔設(shè)置的方形槽，每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d，t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器檢測(cè)到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和。

綜上所述，本發(fā)明提供的環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置及方法通過(guò)在每一小車上設(shè)置次極板，次極板上具有沿其長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)缺口并且在第一臺(tái)小車上設(shè)置零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)。小車在環(huán)線上運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)小車經(jīng)過(guò)第一傳感器時(shí)，第一傳感器檢測(cè)到第一臺(tái)小車上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，從而獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距計(jì)算t0時(shí)刻其余小車的位置。小車?yán)^續(xù)運(yùn)行，每一次極板上的缺口依次通過(guò)第二傳感器，形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)，通過(guò)該連續(xù)的脈沖信號(hào)，可以計(jì)算得到t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距計(jì)算其余小車的位置。本發(fā)明提供的環(huán)線小車的位置檢測(cè)裝置及方法只需在每一小車上安裝具有缺口的次極板，環(huán)線上只需設(shè)置兩個(gè)傳感器即可精確地檢測(cè)出環(huán)線上運(yùn)動(dòng)小車的位置。相較于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，本發(fā)明提供的檢測(cè)裝置及方法無(wú)需研發(fā)對(duì)射控制板，不僅大大降低了研發(fā)成本和安裝組合非常的方便，進(jìn)一步的，檢測(cè)精度的調(diào)節(jié)可通過(guò)增加第二傳感器的數(shù)量或縮小缺口的寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)非常的方便、簡(jiǎn)單。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置中第一臺(tái)小車上的次極板、第一傳感器以及第二傳感器三者的裝配示意圖。

圖2所示為除第一臺(tái)小車外的其余小車上的次極板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本實(shí)施例提供的環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置包括該裝置包括多個(gè)次極板1、第一傳感器2、至少一個(gè)第二傳感器3和控制器4。多個(gè)次極板1分別沿小車的長(zhǎng)度方向設(shè)置于位于環(huán)線上的多臺(tái)小車，每一次極板1上具有沿其長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)缺口11，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12設(shè)置于多個(gè)缺口11的一側(cè)。第一傳感器2設(shè)置于環(huán)線，第一傳感器2用于檢測(cè)第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12，獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)。至少一個(gè)第二傳感器3設(shè)置于環(huán)線，至少一個(gè)第二傳感器3用于檢測(cè)t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過(guò)至少一個(gè)第二傳感器3的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)。控制器4根據(jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距獲得其余小車的位置。

于本實(shí)施例中，缺口11為形成在次極板下邊緣的且沿次極板的長(zhǎng)度方向等間隔設(shè)置的方形槽。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，缺口11可為形成在次極板上的三角鋸齒狀，此時(shí)第二傳感器輸出的是鋸齒狀的脈沖信號(hào)。如圖1和圖2所示，方形槽使得次極板的下邊緣形成方形脈沖信號(hào)的形狀。環(huán)線上的小車不斷的運(yùn)動(dòng)，次極板上的方形槽不斷通過(guò)第二傳感器3，在方形槽處第二傳感器3獲取到信號(hào)，輸出高電平；而在兩個(gè)方形槽之間，第二傳感器輸出低電平，即第二傳感器輸出的信號(hào)與次極板上方形槽下邊緣的形狀完全一致。

于本實(shí)施例中，設(shè)置每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d。在t0時(shí)刻，第一傳感器2檢測(cè)到第一臺(tái)小車上的零點(diǎn)位置表示，此時(shí)第一臺(tái)小車的位置為x10(t)。由于多臺(tái)小車是等間隔設(shè)置在環(huán)線上，故在t0時(shí)刻第n臺(tái)小車的位置可根據(jù)公式xn0(t)＝x10(t)+(n-1)*d，n表示的是第n臺(tái)小車，d為兩臺(tái)小車的中心距。在t1時(shí)刻，第一臺(tái)小車的位置x11(t)根據(jù)第二傳感器3獲得的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，具體的計(jì)算公式為：x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器3檢測(cè)到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和；根據(jù)公式xn1(t)＝x11(t)+(n-1)*d獲得t1時(shí)刻第n臺(tái)小車的位置。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，若環(huán)線上的小車不是等間隔設(shè)置時(shí)，可根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車之間的中心距來(lái)遞推獲得其余小車的位置。如x21(t)＝x11(t)+d1，x31(t)＝x21(t)+d2，…

其中，d1為第一臺(tái)小車和第二臺(tái)小車的中心距，d2為第二臺(tái)小車和第三臺(tái)小車的中心距。

本實(shí)施例提供的計(jì)算方式是基于兩個(gè)方形槽之間的距離以及相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離均等于方形槽的寬度的前提下。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，當(dāng)兩個(gè)方形槽之間的距離以及相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離均不等于方形槽的寬度時(shí)，即形成的方波的脈沖中高電平和第電平的寬度是變化的。此時(shí)，可預(yù)先獲取每一方形槽、相鄰方形槽之間的距離以及兩個(gè)次極板之間的距離來(lái)確定方波脈沖信號(hào)中高電平的寬度pi和低電平的寬度qi。在t1時(shí)刻，第一臺(tái)小車的位置x11(t)采用如下公式計(jì)算：

x11(t)＝x10(t)+∑(pi+qi)

其中，i表示第i個(gè)脈沖。

于本實(shí)施例中，方形槽的寬度為5厘米，即小車的位置檢測(cè)精度為5厘米。于其它實(shí)施例中，為進(jìn)一步提高小車位置的檢測(cè)精度，可設(shè)置小車位置檢測(cè)裝置包括兩個(gè)第二傳感器。于本實(shí)施例中，兩個(gè)第二傳感器3之間的距離等于方形槽的寬度的一半，該設(shè)置使得兩個(gè)第二傳感器形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的ab相連續(xù)脈沖信號(hào)，ab相連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率是單獨(dú)一個(gè)第二傳感器所形成的連續(xù)脈沖信號(hào)的頻率的兩倍，此時(shí)小車的位置檢測(cè)精度可精確到2.5厘米。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，可通過(guò)改變兩個(gè)傳感器3之間的安裝距離來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)精度的調(diào)節(jié)。此外，ab相連續(xù)脈沖信號(hào)通過(guò)比較兩個(gè)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行兩個(gè)第二傳感器故障的檢測(cè)，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)相差很大時(shí)則可以判斷其中一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，冗余設(shè)計(jì)，大大提高檢測(cè)精度。更進(jìn)一步的，還可設(shè)置三個(gè)以上的第二傳感器來(lái)進(jìn)一步提高檢測(cè)精度；或者通過(guò)減小方形槽的寬度來(lái)提高精度。

于本實(shí)施例中，如圖1所示，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12為設(shè)置于方形槽的一側(cè)且位于次極板側(cè)邊的u形槽，u形槽的朝向與方形槽的朝向相垂直，u形槽的橫向距離不等于任意兩個(gè)次極板之間的間距，該設(shè)置方便第一傳感器2對(duì)u形槽的識(shí)別，該設(shè)置極大方便多了零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12的加工。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)12可為設(shè)置在次極板中間區(qū)域的通孔，同樣的通孔不等于任意兩個(gè)次極板之間的間距。

于本實(shí)施例中，第一傳感器2和第二傳感器3均為紅外傳感器。如圖1所示，紅外傳感器的紅外發(fā)射端和紅外接收端分別位于次極板的兩側(cè)。

與上述檢測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明提供一種環(huán)線小車的檢測(cè)方法。在該方法中首先需要在環(huán)線上的每一小車上配置一沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置的次極板，每一次極板上具有沿其長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)缺口，第一臺(tái)小車的次極板上還具有零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，所述零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)設(shè)置于多個(gè)缺口的一側(cè)。

該檢測(cè)方法為：位于環(huán)線上的第一傳感器檢測(cè)第一臺(tái)小車的次極板上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)來(lái)獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)；

位于環(huán)線上的至少一個(gè)第二傳感器檢測(cè)t0時(shí)刻到t1時(shí)刻經(jīng)過(guò)至少一個(gè)第二傳感器的缺口，獲得表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)；

根據(jù)獲得的t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x10(t)和表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，獲得t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)，根據(jù)相鄰兩臺(tái)小車的中心距依次遞推獲得其余小車的位置。

于本實(shí)施例中，缺口為沿次極板的長(zhǎng)度方向等間隔設(shè)置的方形槽，每一次極板上相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離等于方形槽的寬度d，相鄰兩個(gè)小車的次極板之間的距離等于方形槽的寬度d。t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置x11(t)＝x10(t)+n*d，其中n為第二傳感器檢測(cè)到的連續(xù)脈沖信號(hào)內(nèi)上升沿和下降沿的個(gè)數(shù)之和。該設(shè)置極大簡(jiǎn)化了小車位置的計(jì)算。然而，本發(fā)明對(duì)每一方形槽的寬度、相鄰兩個(gè)方形槽之間的距離以及相鄰兩個(gè)次極板之間的距離不作任何限定。

綜上所述，本發(fā)明提供的環(huán)線小車位置檢測(cè)裝置及方法通過(guò)在每一小車上設(shè)置次極板，次極板上具有沿其長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)缺口并且在第一臺(tái)小車上設(shè)置零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)。小車在環(huán)線上運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)小車經(jīng)過(guò)第一傳感器時(shí)，第一傳感器檢測(cè)到第一臺(tái)小車上的零點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)，從而獲得t0時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，此時(shí)根據(jù)等差數(shù)列可以計(jì)算t0時(shí)刻其余小車的位置。小車?yán)^續(xù)運(yùn)行，每一臺(tái)小車上的次極板上的缺口依次通過(guò)第二傳感器，形成表征第一臺(tái)小車運(yùn)行距離的連續(xù)脈沖信號(hào)，通過(guò)該連續(xù)的脈沖信號(hào)，可以計(jì)算得到t1時(shí)刻第一臺(tái)小車的位置，其余小車的位置可根據(jù)等差數(shù)列計(jì)算獲得。本發(fā)明提供的環(huán)線小車的位置檢測(cè)裝置及方法只需在每一小車上安裝具有缺口的次極板，環(huán)線上只需設(shè)置兩個(gè)傳感器即可精確地檢測(cè)出環(huán)線上運(yùn)動(dòng)小車的位置。相較于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，本發(fā)明提供的檢測(cè)裝置及方法無(wú)需研發(fā)對(duì)射控制板，不僅大大降低了研發(fā)成本和安裝組合非常的方便，進(jìn)一步的，檢測(cè)精度的調(diào)節(jié)可通過(guò)增加第二傳感器的數(shù)量或縮小缺口的寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)非常的方便、簡(jiǎn)單。

雖然本發(fā)明已由較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。