一种铝型材行车定位检测装置

技术领域

本发明涉及行车定位检测技术领域，尤其是涉及一种铝型材行车定位检测装置。

背景技术

在铝行业生产行业中，电解槽是主要的生产设备，为了准确地掌握该生产设备的生产能力及运行效率，就需要对主要生产设备电解槽进行监控，实现自动识别是从哪个电解槽出的铝，合理保持电解槽在生产过程中的物料平衡、效率平衡。

现有的技术中，通常采用人工的方式对电解槽进行监控，目前电解车间具有恶劣环境(高温、强磁、粉尘)，并且每个车间都具有上百个电解槽，车间长度都在800m-1000m左右。一方面铝型材氧化车间酸雾较多，并伴随着电解散发出来的刺激性气体，严重影响工人的健康；另一方面人工监控的方式效率极低，并且存在定位不准确的风险。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铝型材行车定位检测装置，其通过利用红外线的物理特性，能够精准定位行车的具体位置，从而判断出行车是从哪个电解槽里抽的铝，合理保持电解槽在生产过程中的物料平衡、效率平衡，有很大的经济价值。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种铝型材行车定位检测装置，包括设置在车间上方两侧的行车轨道以及可移动设置在所述行车轨道上的行车本体，所述车间内设置有多个均匀排列的位于所述行车本体下方的电解槽，所述电解槽的一侧设置有出料口，所述行车本体的一侧设置有编码识别器，所述行车轨道沿其长度方向上均匀设置有多个位于所述编码识别器正下方的编码器组件，所述行车本体上设置有单片机以及与所述单片机连接的工业平板电脑，所述单片机与所述编码识别器连接。

通过上述技术方案，将事前设计好的编码器，根据电解槽实际的间隔距离，利用对应关系把电解槽的位置对应到行车轨道上，通过支架把编码器组件固定在对应位置点上，同时在行车本体上安装编码识别器。当行车本体经过编码器组件时，通过编码识别器自动读出编码器组件中的编码以及行车运行方向，编码识别器储存该信息并通过单片机上传到工业平板电脑中，从而实现行车位置的识别。

编码识别器利用红外线的物理特性，红外线具有较长的波长，并且对磁场的抗干扰能力比较强，适合电解车间高温、多粉的环境，并且红外线设备制造、施工非常方便，稳定性又很高，从而能够精准定位行车的具体位置，从而判断出行车是从哪个电解槽里抽的铝，合理保持电解槽在生产过程中的物料平衡、效率平衡，有很大的经济价值。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述编码器组件包括安装支架以及可拆卸固定在所述安装支架上的编码器本体，所述编码器本体的中间位置设置有编码识别区域，所述编码识别区域的两侧分别设置有方向识别区域。

通过上述技术方案，编码识别区域能够完成对编码器中数据的采集，方向识别区域能够自动识别行车本体是从左边过来还是右边过来，便于跟踪行车本体的运行方向轨迹。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述编码识别区域与所述方向识别区域上分别开设有两个识别孔，两个所述方向识别区域上的所述识别孔位置不同，所述编码识别区域上的所述识别孔分布在上下三列左右三行的交线位置处。

通过上述技术方案，编码识别区域上识别孔的地址位置是通过编码器识别区域上下三列左右三行开孔，通过开孔位置的不同，排列组合来实现，根据排列组合算法，可以算出地址位置数为512，这样完全满足目前电解槽的数量需求，同时开孔位置的不同，也保证了地址位置的唯一性，不会出现误码、重复码的现象，提高了定位的精准度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述识别孔的直径为30mm。

通过上述技术方案，由于电解车间行车的轨道不可能保证绝对水平，并且行车轨道的轮子比行车轨道要宽很多，那么行车在实际运行过程中，行车大车会上下、左右移动。为了避免编码器受外界因素的影响，识别区域的开孔直径为30mm，完全避免由于行车大车的上下左右位置晃动引进的干扰因素，正常情况下行车大车晃动在5mm之内。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述编码识别器包括红外线发射装置以及红外线接收装置，所述红外线发射装置上设置有多个红外线发射端子，所述红外线接收装置上设置有多个红外线接收端子，所述红外线发射装置以及红外线接收装置分别设置在所述编码器组件的两侧。

通过上述技术方案，红外线发射端子不停的发射出红外线，编码器本体进入编码识别器区域内，编码器本体会挡住一部分红外线，那么红外线接收端就接收不到这部分信号，自动判断出哪些区域开孔，判断出编码器本体的具体形状，从而识别出编码器本体的编号，同时也识别出行车行驶的方向。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述编码识别器的电路系统包括电源供电电路、通讯接口电路以及CPU，所述电源供电电路用于为整机进行供电，所述通信接口电路连接所述CPU用于负责将所述CPU需要发送的信息输出；

所述CPU连接有100KHZ调制器，所述100KHZ调制器连接有驱动电路，所述驱动电路设置在所述红外线发射装置中用于驱动红外线发射，所述红外线接收装置通过缓冲电路与所述CPU连接。

通过上述技术方案，CPU用其PWM功能模块产生50％占空比的100KHZ信号，该信号被输送到100KHZ调制器，经缓冲后送到驱动电路，以驱动红外发射，发射出100KHZ开关键控的红外光束。默认状态时只有同步红外光束驱动电路工作，当检测到同步信号后才开启实际编码用的驱动电路，此设计以起到非检测状态时，抗光干扰作用。红外光束被红外接收感应，输出电信号到缓冲电路进行放大和整形从而得到真实的波形信号，此信号被送到CPU，通过软件00K进行100KHZ的信号解调，从而实现红外光束检测。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述编码识别器的电路系统在电路设计上采用00K功能，对光发射进行调制，同时在接收光信号功能上，同样使用00K来解调信号。

通过上述技术方案，如此设置避免了正常太阳光中红外线对系统的干扰，提高了整个定位检测装置工作的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述行车本体上设置有自动涂油机构，所述自动涂油机构包括储油箱、齿轮泵、进油管以及出油管；

所述储油箱固定在所述行车本体上，所述齿轮泵设置在所述行车本体的内部，所述进油管连接所述储油箱与所述齿轮泵，所述出油管安装在所述齿轮泵上用于喷油至所述行车导轨上，所述齿轮泵通过电机与所述单片机连接。

通过上述技术方案，当发生行车本体定位不准确的现象时，可能是由于行车导轨的表面生锈。此时通过单片机控制电机工作，电机驱动齿轮泵将储油箱内的润滑油输送至出油管，由出油管喷油至行车导轨上，以降低行车导轨与行车本体之间的摩擦力，提高行车本体运行的定位精度，提高了生产效率。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.将事前设计好的编码器，根据电解槽实际的间隔距离，利用对应关系把电解槽的位置对应到行车轨道上，通过支架把编码器组件固定在对应位置点上，同时在行车本体上安装编码识别器。当行车本体经过编码器组件时，通过编码识别器自动读出编码器组件中的编码以及行车运行方向，编码识别器储存该信息并通过单片机上传到工业平板电脑中，从而实现行车位置的识别。

2.编码识别区域上识别孔的地址位置是通过编码器识别区域上下三列左右三行开孔，通过开孔位置的不同，排列组合来实现，根据排列组合算法，可以算出地址位置数为512，这样完全满足目前电解槽的数量需求，同时开孔位置的不同，也保证了地址位置的唯一性，不会出现误码、重复码的现象，提高了定位的精准度。

3.红外线发射端子不停的发射出红外线，编码器本体进入编码识别器区域内，编码器本体会挡住一部分红外线，那么红外线接收端就接收不到这部分信号，自动判断出哪些区域开孔，判断出编码器本体的具体形状，从而识别出编码器本体的编号，同时也识别出行车行驶的方向。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明展示编码器组件的结构示意图。

图3为本发明展示编码识别器的工作原理图。

图4为本发明展示编码识别器的电路原理框图。

附图标记：1、行车轨道；2、行车本体；3、电解槽；4、出料口；5、编码识别器；51、红外线发射装置；511、红外线发射端子；52、红外线接收装置；521、红外线接收端子；6、编码器组件；61、安装支架；62、编码器本体；63、编码识别区域；64、方向识别区域；65、识别孔；7、单片机；8、工业平板电脑；9、电源供电电路；10、通讯接口电路；11、CPU；12、100KHZ调制器；13、驱动电路；14、缓冲电路；15、储油箱；16、出油管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种铝型材行车定位检测装置，包括设置在车间上方两侧的行车轨道1以及可移动设置在行车轨道1上的行车本体2，车间内设置有多个均匀排列的位于行车本体2下方的电解槽3，电解槽3的一侧设置有出料口4，行车本体2的一侧设置有编码识别器5，行车轨道1沿其长度方向上均匀设置有多个位于编码识别器5正下方的编码器组件6，行车本体2上设置有单片机7以及与单片机7连接的工业平板电脑8，单片机7与编码识别器5连接。

参照图1，行车本体2上设置有自动涂油机构，自动涂油机构包括储油箱15、齿轮泵、进油管以及出油管16。储油箱15固定在行车本体2上，齿轮泵设置在行车本体2的内部，进油管连接储油箱15与齿轮泵，出油管16安装在齿轮泵上用于喷油至行车导轨上，齿轮泵通过电机与单片机7连接。

当发生行车本体2定位不准确的现象时，可能是由于行车导轨的表面生锈。此时通过单片机7控制电机工作，电机驱动齿轮泵将储油箱15内的润滑油输送至出油管16，由出油管16喷油至行车导轨上，以降低行车导轨与行车本体2之间的摩擦力，提高行车本体2运行的定位精度，提高了生产效率。

参照图2，编码器组件6包括安装支架61以及可拆卸固定在安装支架61上的编码器本体62，编码器本体62的中间位置设置有编码识别区域63，编码识别区域63的两侧分别设置有方向识别区域64。编码识别区域63能够完成对编码器中数据的采集，方向识别区域64能够自动识别行车本体2是从左边过来还是右边过来，便于跟踪行车本体2的运行方向轨迹。

进一步的，编码识别区域63与方向识别区域64上分别开设有两个识别孔65，两个方向识别区域64上的识别孔65位置不同，编码识别区域63上的识别孔65分布在上下三列左右三行的交线位置处。

编码识别区域63上识别孔65的地址位置是通过编码器识别区域上下三列左右三行开孔，通过开孔位置的不同，排列组合来实现，根据排列组合算法，可以算出地址位置数为512，这样完全满足目前电解槽3的数量需求，同时开孔位置的不同，也保证了地址位置的唯一性，不会出现误码、重复码的现象，提高了定位的精准度。

参照图2，识别孔65的直径为30mm，由于电解车间行车的轨道不可能保证绝对水平，并且行车轨道1的轮子比行车轨道1要宽很多，那么行车在实际运行过程中，行车大车会上下、左右移动。为了避免编码器受外界因素的影响，识别区域的开孔直径为30mm，完全避免由于行车大车的上下左右位置晃动引进的干扰因素，正常情况下行车大车晃动在5mm之内。

参照图3，编码识别器5包括红外线发射装置51以及红外线接收装置52，红外线发射装置51上设置有多个红外线发射端子511，红外线接收装置52上设置有多个红外线接收端子521，红外线发射装置51以及红外线接收装置52分别设置在编码器组件6的两侧。

红外线发射端子511不停的发射出红外线，编码器本体62进入编码识别器5区域内，编码器本体62会挡住一部分红外线，那么红外线接收端就接收不到这部分信号，自动判断出哪些区域开孔，判断出编码器本体62的具体形状，从而识别出编码器本体62的编号，同时也识别出行车行驶的方向。

参照图4，编码识别器5的电路系统包括电源供电电路9、通讯接口电路10以及CPU11，电源供电电路9用于为整机进行供电，通信接口电路连接CPU11用于负责将CPU11需要发送的信息输出。CPU11连接有100KHZ调制器12，100KHZ调制器12连接有驱动电路13，驱动电路13设置在红外线发射装置51中用于驱动红外线发射，红外线接收装置52通过缓冲电路14与CPU11连接。

CPU11用其PWM功能模块产生50％占空比的100KHZ信号，该信号被输送到100KHZ调制器12，经缓冲后送到驱动电路13，以驱动红外发射，发射出100KHZ开关键控的红外光束。默认状态时只有同步红外光束驱动电路13工作，当检测到同步信号后才开启实际编码用的驱动电路13，此设计以起到非检测状态时，抗光干扰作用。红外光束被红外接收感应，输出电信号到缓冲电路14进行放大和整形从而得到真实的波形信号，此信号被送到CPU11，通过软件00K进行100KHZ的信号解调，从而实现红外光束检测。

编码识别器5的电路系统在电路设计上采用00K功能，对光发射进行调制，同时在接收光信号功能上，同样使用00K来解调信号。如此设置避免了正常太阳光中红外线对系统的干扰，提高了整个定位检测装置工作的稳定性。

本实施例的实施原理为：将事前设计好的编码器，根据电解槽3实际的间隔距离，利用对应关系把电解槽3的位置对应到行车轨道1上，通过支架把编码器组件6固定在对应位置点上，同时在行车本体2上安装编码识别器5。当行车本体2经过编码器组件6时，通过编码识别器5自动读出编码器组件6中的编码以及行车运行方向，编码识别器5储存该信息并通过单片机7上传到工业平板电脑8中，从而实现行车位置的识别。

编码识别器5利用红外线的物理特性，红外线具有较长的波长，并且对磁场的抗干扰能力比较强，适合电解车间高温、多粉的环境，并且红外线设备制造、施工非常方便，稳定性又很高，从而能够精准定位行车的具体位置，从而判断出行车是从哪个电解槽3里抽的铝，合理保持电解槽3在生产过程中的物料平衡、效率平衡，有很大的经济价值。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。