[發明專利]基于編碼器和齒條的軌道車定位系統及方法

有效

• 申請號: 201410395300.4
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN105446331B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 車新生;李茂東;趙佳;寧益丹;高東云
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司21107
• 代理人: 史旭泰

技術領域

本發明涉及一種基于編碼器和齒條的軌道車定位系統及方法，具體說是一種編碼器和齒條定位系統，控制不可調速電機以達到高精度定位的方法。

背景技術

在一些工程領域，一臺由電氣控制的軌道車需要對多個作業位置進行定位，如何準確的對軌道車進行定位是軌道車能夠進行精確作業的前提。

分析已有專利：

(1)發明專利名稱：移動清污機行走機構自動定位裝置(申請號：201020692747.5)

該發明專利是在移動清污機的機架下方設接近傳感器和接近定位傳感器，在移動清污機安裝的壩面上根據需要設置清污定位點，清污定位點可以是2個或多個，在各清污定位點上設接近減速傳感塊和接近定位傳感塊，接近減速傳感塊設在距定位點80—120毫米處，接近定位傳感塊設在定位點處，接近減速傳感器和接近定位傳感器與控制柜中的控制電路電氣連接。用接近開關降速制動，利用接近開關發出的信號，控制電路根據接近開關發出的信號反復點動來找準位置，由接近定位傳感接近發出信號，通過控制電路來把它鎖定。

該專利不能夠實時監測軌道車的位置。

該專利不涉及到編碼器的定位方法。

(2)實用新型專利名稱：一種激光測距定位系統(申請號：201120176926.8)

激光掃描測距儀設置于跟隨機構上，跟隨機構與由處理器控制的電動機相連。

由于本方案中需要小車到位后將激光關閉進行下一動作，需要行走時打開激光測距，激光的應用受到環境條件的制約，室外露天環境不宜應用。該專利不涉及機電控制執行裝置和控制定位方法。

(3)發明專利名稱：軌道車往返行走編碼定位裝置及其控制機構(申請號：200610054590.1)

旋轉編碼輪通過主軸安裝在機架的下端并與軌道車的軌道滾動接觸，如果軌道車輪打滑會影響清污機的定位精度。

該專利不涉及齒條定位的方法。

(4)發明專利名稱：電力驅動車輛直線運行定位系統(申請號02111510.9)

激光位置檢測器設置在車輛的運行軌道中心線一端的固定物上，控制盤接收該信號并控制車輛驅動電動機。

該專利不涉及機電控制執行裝置。

(5)發明專利名稱：基于激光測距的直線軌道車定位系統及方法(申請號201210493674.0)

激光測距儀開啟時發出激光射到反射板上，再反射回激光測距儀，激光測距儀的數據通過數據傳輸線輸入到控制中，控制器通過計算距離值來使交流接觸器閉合，從而控制電機通過減速箱使軌道車行走。

該專利中，由于反射板是固定在軌道的一端，激光測距儀與反射板需要在同一條直線上并且該直線要與軌道平行，地面的塌陷會直接導致激光測距儀接收不到數據，定位不準確。

通過對已有的定位技術分析可以看出，每個專利都有各自的應用背景，有各自的優點。本方案中需要解決軌道車的操作人員在車上操作，控制臺在軌道車上，所用電機為交流減速電機，抱閘電源進行單獨釋放。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種定位準確、定位控制時間短的基于編碼器和齒條的軌道車定位系統及方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明基于編碼器和齒條的軌道車定位系統包括軌道，軌道上設置有軌道車，其結構要點軌道上沿軌道長度方向設置有多個齒條，各齒條的齒數均不相同，一個齒條對應一個作業目標位置設置，軌道車上設置有與所述齒條嚙合的齒輪，齒輪中心軸與設置在軌道車上的編碼器轉動信號輸入端相連，編碼器的信號輸出端口與PLC信號輸入端口相連。

作為一種優選方案，本發明所述PLC設置在軌道車上。

作為另一種優選方案，本發明所述齒條設置在軌道的側方，齒輪設置在軌道車的側方。

作為另一種優選方案，本發明所述齒輪通過聯軸器與編碼器轉動信號輸入端連接。

作為另一種優選方案，本發明所述齒輪采用圓柱齒輪。

其次，本發明還包括操作按鈕、左右極限傳感器、軌道車左行走接觸器、軌道車右行走接觸器和顯示屏，所述PLC信號輸入端口分別與操作按鈕信號輸出端口、左右極限傳感器信號輸出端口相連，PLC信號輸出端口分別與軌道車左行走接觸器控制信號輸入端口、軌道車右行走接觸器輸入端口、顯示屏顯示信號輸入端口相連；所述左右極限傳感器分別設置在軌道的兩端。