一种自动控制直线行走装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种自动控制直线行走装置，包括小车本体、驱动系统、提升液压系统、鞍座，还包括设置在小车前进方向上的激光测距控制系统。本实用新型专利技术通过激光测距控制系统对小车的直线移动距离实现直接精密测量，实现小车自动上卷，能够解决因小车打滑、被卡导致编码器检测位移不准的问题，在环境恶劣的工厂环境中，实现距离间接检测到直接测量的替代。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种行走装置，尤其是涉及一种用于精确位移的自动控制直线行走装置。
技术介绍
目前，很多钢卷生产企业都有直线行走设备，如托运物体行走的小车，依靠小车将物体搬运到指定的地点，且要求放到精确的位置，误差不能大于2毫米。传统运送小车都是靠小车行走电机上的编码器，根据码数来换算行走的距离，其要求误差不能大于3毫米，否则就容易上偏，导致轧钢时带钢跑偏造成事故。公知的钢厂环境恶劣，尤其是轧钢现场的油污、乳化液外溢很多，导致运送小车在轨道上行走时经常打滑，即电机转数与行走距离不成比例，所以，这时用编码器码数来换算出行走的距离就很不准确。如果轨道上再有障碍物， 小车行走被阻挡，则电机只转小车不走，此时编码器检测出来的距离就更加不真实，偏差太大，极易导致事故的发生，达不到自动上卷的要求。另外小车的轮子和编码器线连接的连接器松动或者损坏后，也能导致测距不准确。
技术实现思路
为了克服现有直线行走设备的上述缺点，本技术提供的自动控制直线行走装置，不但能克服电机打滑编码器测量失真的缺陷，更能使行走距离更加准确，达到2毫米误差以内，从而实现全自动精准上卷。本技术提供的一种自动控制直线行走装置，包括小车本体、驱动系统、提升液压系统、鞍座，还包括设置在小车前进方向上的激光测距控制系统。作为本技术的改进，上述的一种自动控制直线行走装置，所述激光测距控制系统包括激光反射镜和依次电连接的激光测距仪、计数板、控制器，所述激光反射镜安装在小车本体前方，所述激光测距仪安装在小车本体前进方向，且与激光反射镜呈一直线。作为本技术的进一步改进，上述的一种自动控制直线行走装置，所述激光反射镜为将平行的入射激光形成漫反射的镜面装置。本技术自动控制直线行走装置与现有技术的直线行走装置相比具有如下优点由于在行走小车前进方向上设有激光测距控制系统，可以实现小车直线行走距离的直接检测，消除因小车打滑、被卡导致编码器检测位移不准的缺陷，且安装简单，可推广到其他行走设备位移检测上。附图说明图1是现有直线行走设备结构示意图图2是本技术结构示意图其中，1-编码器、2-校核位置、3-小车本体、4-驱动系统、5-提升液压系统、6-鞍座、7-钢卷、8-开卷机芯轴、9-轨道、10-基础、11-激光测距仪、12-激光反射镜、13-计数板，14-控制器具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明，但不作为对本技术的限定。参见图1，为现有技术的直线行走设备，在地面上设置基础10，基础10上设轨道9， 小车通过四轮在轨道10上行走。其小车本体3是钢制四边形结构，提升液压缸为执行机构的提升液压系统5，承载钢卷7的鞍座6，由电机驱动两个主动轮构成的驱动系统4，小车位移测量是由从动轮用齿连接轴带的编码器1的脉冲数计算得到。小车要将钢卷7等重物从起始位置A点运至开卷机芯轴8上，要精确的将钢卷7的中心线和开卷机芯轴8的中心线重合，其实际距离记为L。现有直线行走设备动作步骤1、小车在等待或者空闲时，给出小车自动行走命令，小车将从等待位置向起始位A 处行走；2、到达起始位A处后检查A处有钢卷7，提升液压系统5将钢卷7提升到高位；3、提升到位后，开始自动从起始位A处向目标位置B处行驶，此时小车的从动轮编码器1开始计数，到达校核位置2处时和实际的校核位置进行对比，将编码器1计算数值改为校核位置数值；4、根据钢卷7的实际宽度W计算出钢卷7中心和小车鞍座6中心的偏差S，将计算出从起始位A处开始小车需要走L-S ；5、行走L-S距离后，小车开始停下，开卷机芯轴8膨胀将钢卷7接住，提升液压系统5开始下降到低位；6、小车回到等待位置，等待下一个钢卷7。现有直线行走设备存在的缺点由于小车前后行走且轨道9上有油污，造成小车打滑编码器1丢转，位移测量不准确，在2处设置一个小车正向行走时的位置校核值。这样可以纠正小车的位置检查偏差。但是通过校核位2处后，小车轨道9同样有油污和杂物，使得小车运送的钢卷7中心线不能和开卷机芯轴8的中心线重合，其误差超过5mm，可能会给下一步的生产造成事故。另外，这种位移检测方式是根据从动轮上的编码器1的脉冲数来计算，也就是说小车行走一圈的脉冲数和轮子周长的乘积。如果小车在前进和后退存在反复时，由于齿式连接轴自身的缺点，造成小车实际行走了一段距离而没有检查到，脉冲数没有发生变化，造成测距误差；另外行走过程中，轨道9的油污较多，造成从动轮打滑，小车本身行走了一段距离，同样编码器1没有检查到，造成测距误差。为解决现有直线行走设备存在的上述技术问题，本技术提供的一种自动控制直线行走装置，如图2所示，在地面上设置基础10，基础10上设轨道9，小车通过四轮在轨道10上行走。本技术包括小车本体3、驱动系统4、提升液压系统5、鞍座6，以及设置在小车前进方向上的激光测距控制系统，所述激光测距控制系统包括激光测距仪11、激光反射镜12、计数板13，控制器14，激光测距仪11安装在小车行走前方的固定物上，其位置和激光测距仪11在同一直线上，使激光测距仪11发出的激光正好射在激光反射镜12上。激光反射镜12是漫反射镜面装置，当一束平行的入射激光的光线射到其表面时，其表面会把光线向着四面八方反射，造成反射光线向不同的方向无规则地反射从而形成漫反射，使得对镜片安置角度要求低。作为本技术的一种优选结构，所述计数板13采用格林码数据格式传输，采用Tipll4计数卡；所述控制器14为基于Vxworks嵌入式实时的高速传输技术的总线控制器。激光测距仪11发射出的激光经激光反射镜12的反射后又被激光测距仪 11接收，激光测距仪11同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是激光测距仪11和激光反射镜12之间的距离。采用这样的结构，就可以直接将小车的实际位置检测出来，从而轨道9的状况、小车行走的方式和运动方向等因素不会影响到检测结果。本技术自动控制直线行走装置动作步骤1、小车在等待或者空闲时，给出小车自动行走命令，小车将从等待位置向起始位A 处行走；2、到达起始位A处后检查A处有钢卷7，提升液压系统5将钢卷7提升到高位；3、提升到位后，开始自动从起始位A处向目标位置B处行驶，激光测距控制系统会直接给出小车的实际行走距离；4、根据钢卷7的实际宽度W计算出钢卷7中心和小车鞍座6中心的偏差S，将计算出从起始位A处开始小车需要走L-S ；5、行走L-S距离后，小车开始停下，开卷机芯轴8膨胀将钢卷7接住，小车开始下降到低位；6、小车回到等待位置，等待下一个钢卷7。本技术的数据传输过程为，激光测距仪11发出的激光束射到小车本体3的前表面，激光反射镜12反射的激光返回激光测距仪11，激光测距仪11将接收到的信号通过线路传到计数板13，计数板13进行电压转换后送入控制器14，经过控制器14安装的计算机软件计算后发出控制指令，从而实现小车的自动上卷控制。本技术的电气控制系统采用欧洲标准的VME总线控制器，实现了数据的处理和传输，将计数器板VIP616中的子卡Tipll4的数据处理。现场的激光测距仪11采用格林码的数据格式，通过屏蔽双绞线传输，其供电电压为MVDC，时钟触发电压在1. 7-2. 4VDC之间，屏蔽线需要单向接地，消除涡流电流形成的干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种自动控制直线行走装置，包括小车本体（３）、驱动系统（４）、提升液压系统（５）、鞍座（６），其特征是：还包括设置在小车前进方向上的激光测距控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫国，闻青山，孙清泉，孔德奎，李忠红，
申请(专利权)人：徐卫国，
类型：实用新型
国别省市：88