專利名稱：一種天車定位裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及定位技術，具體涉及一種應用在工業(yè)生產(chǎn)車間的天車定位裝置。
背景技術：
在工業(yè)生產(chǎn)車間內(nèi)，天車需負責待加工材料在多個工作點間的運送?，F(xiàn)有天車的控制方式一種是手動控制，即人工在現(xiàn)場根據(jù)具體生產(chǎn)情況操作相應功能按鍵，實現(xiàn)天車的前進、后退、吊起、放下等控制；另一種為駕駛員在天車駕駛室，現(xiàn)場工作人員根據(jù)天車運行的需要，口頭或通過對講機向駕駛員傳送天車前進、后退、吊起、放下等指令，天車駕駛員對天車進行相應的控制操作；但上述兩種情況下，一是由于生產(chǎn)車間工作環(huán)境一般比較惡劣，天車駕駛員人身安全難以保證，二是依靠駕駛員工作經(jīng)驗或反饋工人經(jīng)驗控制天車的運行，控制精度難以保證。為改進上述傳統(tǒng)的天車控制方式，近年來研發(fā)出了天車一體化控制系統(tǒng)，但該系統(tǒng)的實施需基于天車行程的精確定位。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種天車定位裝置，該裝置能夠準確測量天車的位置，從而實現(xiàn)精確定位。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術方案一種天車定位裝置，包括安裝在天車上的齒輪，所述齒輪中心軸端安裝齒輪運動時產(chǎn)生脈沖信號的編碼器；安裝在天車軌道上的齒條，與天車運動時拖動的齒輪相嚙合；正交解碼計數(shù)器，對接收到的正交脈沖信號進行計數(shù)；以及計算機，接收脈沖個數(shù)并根據(jù)齒輪周長進行運算得出齒輪行進距離。 所述的天車定位裝置，所述正交解碼計數(shù)器還包括數(shù)字濾波器。所述的天車定位裝置，所述脈沖信號為兩相正交脈沖信號。由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明創(chuàng)造具有如下優(yōu)越性齒輪帶動編碼器旋轉產(chǎn)生固定數(shù)量的脈沖信號，脈沖信號通過正交解碼計數(shù)器計數(shù)，輸出脈沖個數(shù)，計算機獲得脈沖個數(shù)后，根據(jù)齒輪的周長及脈沖個數(shù)即可計算出齒輪前進、后退的距離，從而達到天車行程定位的目的。

圖1是本發(fā)明創(chuàng)造所用齒輪齒條機構的結構示意圖；圖2是本發(fā)明創(chuàng)造齒輪帶動編碼器轉動時產(chǎn)生的正交脈沖信號；圖3是本發(fā)明創(chuàng)造正交解碼計數(shù)器的電路原理圖；圖4是本發(fā)明創(chuàng)造數(shù)字濾波器的電路原理圖；[0019]圖中1、齒輪；2、齒條。
具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造進一步說明結合圖1，本實施例的天車定位裝置，天車滑軌附近安裝齒輪1，齒輪軸上固定一個編碼器，編碼器與正交解碼計數(shù)器數(shù)據(jù)線相連；天車軌道的一側設置齒條2。天車運動時固定端推動或拖動齒輪在齒條上嚙合運動，齒輪運動時，固定在齒輪上的編碼器產(chǎn)生正交脈沖信號，根據(jù)編碼器每運轉一周，產(chǎn)生固定數(shù)量的脈沖信號，該信號作為正交解碼計數(shù)器的輸入信號。由于天車在前進或后退的過程中，結合圖2，編碼器會產(chǎn)生A、B兩路相位差90°的數(shù)字脈沖信號(前進時A超前B為90°，后退時B超前A為 90° )，并且脈沖的個數(shù)與位移量成比例關系，因此，通過正交解碼計數(shù)器對脈沖進行計數(shù)就能計算出相應的位移，從而完成天車的定位。結合圖4，在正交解碼計數(shù)器電路中，在其前端增加了一個數(shù)字濾波器；由于正交脈沖AB中通常會有噪聲，經(jīng)過這樣一個濾波器可以去除混入其中的噪聲，使得對天車的定位更加準確。在計數(shù)器的選擇上，選用功能較強的二進制同步加/減計數(shù)器74LS191。另外，由于實際運行中，除了對脈沖正常計數(shù)外，還需要根據(jù)某些特殊情況，通過軟件或硬件的方法對計數(shù)值進行清零。因此，在正交編碼計數(shù)器電路中增設Z、K、/RESET和 Ri四個輸入信號，通過對這幾個輸入信號的設置即可實現(xiàn)不同狀況下的計數(shù)器清零。結合圖3，正交編碼計數(shù)器輸入、輸出信號說明輸入信號說明(1) A、B為經(jīng)過濾波后的正交編碼器的兩路脈沖，編碼器正反轉時，這兩路脈沖的相位差如圖2所示。(2) Z是編碼器的輸出。編碼器每轉輸出一個Z相脈沖用以代表零位參考位。(3 ) /RESET 是復位信號。(4) K是一個用于控制計數(shù)清零的電平信號，通常情況下很長時間才會有效一次。 ( 5 ) Ri從內(nèi)部寄存器中引出的一位輸出，用于控制計數(shù)清零。輸出信號說明(I)Ql——Q32 組成32位的計數(shù)值。結合圖4，數(shù)字濾波器的輸入、輸出信號說明輸入說明(1) din—路正交信號A。(2) elk觸發(fā)器的工作脈沖。輸出說明(1) dout去除噪聲后的一路正交信號A。天車運動推動或拖動齒輪運動，齒輪和編碼器做同軸運動，每運動一周，齒輪產(chǎn)生固定數(shù)量的脈沖信號，脈沖信號通過正交解碼計數(shù)器計數(shù)，輸出脈沖個數(shù)，計算機獲得脈沖個數(shù)后，根據(jù)齒輪的周長及脈沖個數(shù)即可計算出齒輪前進、后退的距離，達到天車行程定位的目的。
權利要求1.一種天車定位裝置，其特征是包括安裝在天車上的齒輪，所述齒輪中心軸端安裝齒輪運動時產(chǎn)生脈沖信號的編碼器； 安裝在天車軌道上的齒條，與天車運動時拖動的齒輪相嚙合； 正交解碼計數(shù)器，對接收到的正交脈沖信號進行計數(shù)； 以及計算機，接收脈沖個數(shù)并根據(jù)齒輪周長進行運算得出齒輪行進距離。
2.根據(jù)權利要求1所述的天車定位裝置，其特征是所述正交解碼計數(shù)器還包括數(shù)字濾波器。
3.根據(jù)權利要求1所述的天車定位裝置，其特征是所述脈沖信號為兩相正交脈沖信號。
專利摘要本實用新型公開的一種天車定位裝置，應用在工業(yè)生產(chǎn)車間，包括安裝在天車上的齒輪，所述齒輪中心軸端安裝齒輪運動時產(chǎn)生脈沖信號的編碼器；安裝在天車軌道上的齒條，與天車運動時拖動的齒輪相嚙合；正交解碼計數(shù)器，對接收到的正交脈沖信號進行計數(shù)；以及計算機，接收脈沖個數(shù)并根據(jù)齒輪周長進行運算得出齒輪行進距離。該裝置能夠準確測量天車的位置，從而實現(xiàn)精確定位。
文檔編號B66C9/14GK202265327SQ201120325779
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權日2011年9月1日
發(fā)明者吳慶濤, 張明川, 張茉莉, 徐翠霞, 李冠峰, 王紅藝, 鄭瑞娟, 魏汪洋 申請人:河南科技大學