CN113200314A - 一种卸料小车位置检测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种卸料小车位置检测***及方法,在卸料小车的第一侧面上安装与其相对位置不变的定位标尺,且定位标尺由多个定位标签连接形成,且多个定位标签各自对应的位置数据不同,在卸料小车在运行轨道上移动过程中,安装在第一侧面对应的运行轨道外,且与定位标尺安装高度相同的读码设备,获取与进入其信号探测范围内的第一定位标签存储的第一位置数据,同时得到该第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据,从而使信号处理设备依据该信号强度数据,确定读码设备与该第一定位标签之间的相对位移数据,再结合第一位置数据,即可准确得到卸料小车的当前位置数据,简化了***设计,降低了安装、维护成本,提高了位置检测精准度和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及定位控制应用领域,具体涉及一种卸料小车位置检测***及方法。
背景技术
目前工业生产中,料场和配料车间经常用到卸料小车,将物料运输到位置固定的多个料仓内,满足后续生产对各种物料的需求。其中,在卸料小车的自动控制过程中,通常会采用接近开关、限位开关和旋转编码器等定位方式,来检测卸料小车是否达到固定卸料点。
然而,现有的这些卸料小车的定位方式可靠性差,安装及维护使用麻烦,且很容易因某一个或多个卸料点处的开关信号丢失或者脉冲信号丢失等,造成检测到的卸料小车位置错位,降低卸料小车位置检测准确性和可靠性,进而影响整个生产***的正常运转,降低生产效率,甚至会发生生产混料事故和安全事故。
发明内容
有鉴于此,为了实现卸料小车精准可靠定位,降低设备维护成本,保证生产***的安全可靠运转,本申请提供如下技术方案:
一方面,本申请提出了一种卸料小车位置检测***,所述***包括:
设置在卸料小车的第一侧面,且与所述卸料小车之间的相对位置不变的定位标尺;其中,所述第一侧面是指与所述卸料小车的运行轨道平行的表面,所述定位标尺由多个定位标签连接形成,且所述多个定位标签各自对应的位置数据不同;
安装在与所述卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外,且与所述定位标尺的安装高度相同的读码设备,所述读码设备能够与进入自身信号探测范围内的第一定位标签建立通信连接,获得所述第一定位标签存储的第一位置数据,以及所述第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据;
能够与所述读码设备通信连接的信号处理设备,用于获取所述第一位置数据和所述信号强度数据,依据所述信号强度数据,确定所述读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据,利用所述第一位置数据和所述相对位移数据,确定所述卸料小车的当前位置数据。
可选的,所述卸料小车的第一侧面上固定安装有第一固定支架,所述定位标尺安装在所述第一固定支架上;
和/或,安装在所述卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外的第二固定支架,以使安装在所述第二固定支架的支架端的所述读码设备的安装高度,与所述定位标尺的安装高度相同,且所述读码设备与所述定位标尺之间的安装距离小于所述读码设备的信号探测范围。
可选的,所述定位标尺由多个可拆卸连接的定位标尺段构成,每一个所述定位标尺段上配置有至少一个所述定位标签。
可选的,所述卸料小车配置有两个卸料口,且所述两个卸料口之间的距离为相邻两个料仓距离的倍数,以使连接所述两个卸料口的卸料皮带向不同方向运行,能够将所述卸料皮带上的物料通过对应方向上的卸料口,运输至位于该卸料口下发的料仓内;
所述***还包括:
安装在所述料仓的入料口的料位检测设备,用于对所述料仓内存储的物料表面位置进行检测,得到料位高度数据;
所述信号处理设备还用于与所述料位检测设备通信连接,获取所述料位高度数据,在确定所述料位高度数据达到预设料位高度,停止向所述料仓输送物料,控制所述卸料小车运行到下一卸料位置,或者控制所述卸料皮带反向运行。
可选的,所述信号处理设备集成在所述读码设备内,或是区别于所述读码设备的独立设备;
所述定位标签为RFID电子标签;
所述***还包括:
报警设备,用于接收并输出所述信号处理设备发送的报警信息,所述报警信息是在检测到针对第一料仓的卸料指令,但所述卸料小车的当前位置数据与所述第一料仓的卸料位置不一致的情况下产生的。
又一方面,本申请还提出了一种卸料小车位置检测方法,所述方法包括:
检测到第一定位标签进入本读码设备的信号探测范围,与所述第一定位标签建立通信连接;其中,所述第一定位标签是指构成定位标尺的多个定位标签中的任一定位标签,所述多个定位标签各自对应的位置数据不同;所述定位标尺设置在卸料小车的第一侧面,且与所述卸料小车之间的相对位置不变;本读码设备安装在与所述卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外,且与所述定位标尺的安装高度相同;
获取所述第一定位标签存储的第一位置数据,以及所述第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据;
依据所述信号强度数据,确定本读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据;
利用所述第一位置数据和所述相对位移数据,确定所述卸料小车的当前位置数据。
可选的,所述依据所述信号强度数据,确定本读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据,包括:
获取定位标签的信号强度数据与相对于本读码设备的相对位移数据之间的线性关系;
利用所述线性关系以及获取的所述信号强度数据,确定本读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据。
可选的,所述利用所述第一位置数据和所述相对位移数据,确定所述卸料小车的当前位置数据,包括:
对所述第一位置数据和所述相对位移数据进行求和,得到所述卸料小车的当前位置数据。
可选的,所述方法还包括:
获得在第一卸料位置向第一料仓输送物料的卸料指令;
检测所述卸料小车的当前位置数据与所述第一卸料位置是否匹配;
若不匹配,控制所述卸料小车移动至所述第一卸料位置;
若匹配,控制卸料皮带运行,将所述卸料小车装载的物料输送至所述第一料仓内。
可选的,若所述卸料小车配置有双卸料口;所述控制卸料皮带运行,将所述卸料小车装载的物料输送至所述第一料仓内,包括:
检测所述第一料仓的入料口是否对应所述卸料小车的第一卸料口;
若是,控制卸料皮带向第一卸料口所在方向运行,将所述卸料小车装载的物料,通过所述第一卸料口输送至所述第一料仓内;
若否,控制卸料皮带向远离所述第一卸料口的方向运行,将所述卸料小车装载的物料,通过第二卸料口输送至第二料仓内,其中,所述第一料仓是指与所述第一料仓的距离为所述双卸料口距离的料仓。
基于上述技术方案,本申请提出在卸料小车的第一侧面上,安装与卸料小车之间的相对位置不变的定位标尺,且该定位标尺由多个定位标签连接形成,且多个定位标签各自对应的位置数据不同,这样,在卸料小车在运行轨道上移动过程中,安装在第一侧面对应的运行轨道外,且与定位标尺安装高度相同的读码设备,可以与进入其信号探测范围内的第一定位标签建立通信连接,获取该第一定位标签存储的第一位置数据,同时得到该第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据,从而使信号处理设备依据该信号强度数据,确定该读码设备与该第一定位标签之间的相对位移数据,再结合上述第一位置数据,即可准确得到卸料小车的当前位置数据,不需要为定位标尺供电,***设计简单,降低了设备安装成本和后续维护成本,且提高了位置检测精准度和可靠性,有助于保证生产***安全可靠运转。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请提出的卸料小车位置检测***的一可选示例的结构俯视示意图;
图2为本申请提出的卸料小车位置检测***中,信号强度数据检测原理示意图;
图3为本申请提出的卸料小车位置检测***的一可选示例的结构侧视图
图4为本申请提出的卸料小车位置检测***的又一可选示例的结构示意图;
图5为本申请提出的卸料小车位置检测***中,定位标尺应用原理的一可选示意图;
图6为本申请提出的卸料小车位置检测方法的一可选示例的流程示意图;
图7为本申请提出的卸料小车位置检测方法的又一可选示例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参照图1,为本申请提出的卸料小车位置检测***的一可选示例的结构示意图,如图1所示,该***可以但并不局限于包括:定位标尺100、读码设备200以及信号处理设备300,其中:
定位标尺100可以设置在卸料小车的第一侧面,且与该卸料小车之间的相对位置不变,如图1所示,卸料小车沿着运行轨道往返移动,向位于其下方的多个料仓(本实施例以图1所示的1#~8#这8个料仓为例进行说明,但本申请对料仓数量不做限制,可视情况而定)输送相同或不同类型的物料过程中,该定位标尺100将随着卸料小车的移动而移动,这样,确定该定位标尺当前所处的物理位置,也就确定出卸料小车所处的物理位置,进而确定其是否达到预设的卸料位置,以实现对不同料仓运输相应物料的精准控制。
其中,上述卸料小车的第一侧面可以是与该卸料小车的运行轨道平行的表面,如图1所示的俯视图,可以是图1中卸料小车下方的表面,但并不局限于该表面,将依据***部署的读码设备200的位置确定,即能够靠近读码设备200的一表面,保证读码设备200与该定位标尺之间不存在遮挡物,提高信号检测可靠性和准确性。
本申请实施例中,上述定位标尺200可以由多个定位标签连接形成,且这多个定位标签各自对应的位置数据不同,这样,在卸料小车在运行轨道上移动到不同位置,可能会有不同的定位标签进入读码设备的信号探测范围,以利用该定位标签存储的位置数据,来确定卸料小车当前所处的位置,进而确定是否达到预设的卸料位置,具体实现过程本申请实施例在此不做详述。
上述定位标签可以包括但并不局限于RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)电子标签等,这相对于需要供电才能工作的接近开关、限位开关和旋转编码器等***件,由于本申请可以采用射频信号等实现位置数据的传输,不需要为其供电,从而解决了卸料小车需要频繁移动的场景下,卸料小车上面不方便另外取电,导致***供电设计困难的技术问题。
在一些实施例中,上述定位标尺100可以由多个可拆卸连接的定位标尺段构成,且每一个定位标尺段上可以配置有至少一个定位标签,具体也可以由一个或多个定位标签连接形成一个定位标尺段,本申请对每一个定位标尺段的构成方式不做限制,对于相邻的两个定位标尺段可以采用但并不局限于卡扣方式连接。这样,当某一定位标尺段出现故障,如其上配置的至少一个定位标签损坏、被严重污染等导致无法可靠性识别等,可以直接使用新的存储有相应位置数据的定位标尺段,来替换故障的定位标尺段,简单方便,保证了定位精度。
其中,对于整个定位标尺100的分段,可以根据实际需求实现,如每间隔2m(单位:米)构成一个定位标尺段;当然,对于这多个定位标尺段的长度也可以不同,本申请对此不做限制。
读码设备200可以安装在与卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外,且与定位标尺100的安装高度相同,以提高读码设备200对进入其信号探测范围内的定位标签的信号读取可靠性和精准度。
可见,本申请实施例可以将读码设备200固定运行轨道外的地面上,如图1所示,卸料小车在运动轨道上移动过程中,由于该读码设备位置200不变,但安装在卸料小车上的定位标尺100会随着卸料小车移动,从而使构成该定位标尺100的各定位标签与该读码设备200之间的相对位移发生变化,。
对于任一定位标签来说,即便是在读码设备200的信号探测范围内,随着该定位标签与读码设备200之间的距离增大,读码设备200检测到该定位标签所产生的通信信号(如射频信号)的信号强度也会逐渐减小,直至超出信号探测范围,该定位标签与读码设备200之间的通信连接将断开。本申请可以基于此,通过大量实验数据,来分析该信号强度变化与距离(即相对位移)变化之间的关系,以便在实际应用中,利用该关系确定识别到的定位标签与读码设备之间的相对位移,提高卸料小车的定位精度。
具体的,参照图2所示的信号强度数据检测原理示意图,卸料小车在运动轨道上移动过程中,定位标尺100与读码设备200之间的相对位置关系会不断变化,使得该定位标尺100上的各定位标签与该读码设备200之间的距离也会发生变化。假设该定位标尺100中相邻两个定位标签之间的安装间距为L,对于超过该安装间距L的移动(其是指定位标尺相对于读码设备的移动产生的位移),可以通过读码设备200检测到的不同识别标签所存储的位置数据确定,本实施例在此不做详述。
而对于安装间距L内的移动,结合上述分析,本实施例可以利用读码设备200检测到的同一识别标签的信号强度变化确定。具体的,如图2所示,以定位标尺包含的任一定位标签(如图2所示的2号定位标签,下文记为定位标签2)为例进行说明,在卸料小车移动过程中,若定位标签2位于读码设备200正上方,读码设备200能够检测到进入其信号探测范围内的定位标签2,也所检测到的该定位标签2产生的射频信号的信号强度最大,如图2下面信号强度变化曲线图中,对应定位标签2位置处的信号强度值为整个信号强度变化曲线中的波峰值。
之后,随着卸料小车向左侧移动,定位标签2将逐渐远离该读码设备200,相应地,该读码设备200所检测到该定位标签2产生的信号强度逐渐减小,直至信号探测范围边界,如读码设备200位于定位标签2和定位标签3中间位置的正下方,如图2虚线所示的读码设备与定位标尺的位置关系,此时该读码设备200检测到定位标签2的信号强度最小,即图2下面信号强度变化曲线图对应位置的波谷值。
基于上述分析分析可知,在卸料小车移动距离小于L期间,某一定位标签与读码设备之间的相对位移y1,与读码设备检测到该定位标签的信号强度数据x,满足如下线性公式:
y1=k*x+b; (1)
在上述公式(1)中,k为线性公式的斜率,b为线性公式的截距,这两个参数的具体数值,可以按照上述分析,利用大量数据进行实验确定,本申请对这两个参数的具体数值不做限制。可以理解,在识别标签移动到读码设备正上方(以俯视图为例进行说明,在侧视图中可以指识别标签位于读码设备的正右/左侧等,即识别标签与读码设备之间的距离最短所处的位置),上述b=0。
因此,在实际应用中,在定位标尺中的任一定位标签(记为第一定位标签)进入读码设备200的信号探测范围内,该读码设备200能够与进入其信号探测范围内的第一定位标签建立通信连接,获取该第一定位标签存储的第一位置数据,以及第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据,具体实现过程可以参照电子标签的信息读取原理,本申请在此不做详述。
在一些实施例中,为了实现对读码设备200的固定,并使其与定位标尺处于同一安装高度,提高对定位标签的检测可靠性和精准度,参照图3所示的侧视图,在卸料小车的第一侧面上可以固定安装有第一固定支架400,以使定位标尺100能够固定安装在第一固定支架400上,通过该第一固定支架400维持该定位标尺100与卸料小车之间的相对位置不变。当然,本申请也可以直接将定位标尺100安装在第一侧面上,不需要配置固定位置,也能够达到本申请定位检测目的。
另外,如图3所示,还可以在卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外安装第二固定支架500,第二固定支架500的固定端固定安装在地面,将读码设备200安装在该第二固定支架500的支架端,以使该读码设备500的安装高度,与定位标尺100的安装高度相同,且读码设备200与定位标尺100之间的安装距离(此处是指如图3所示的最小探测距离D)小于读码设备的信号探测范围,通常靠近该信号探测范围内的较小信号探测数值,本申请对该探测距离D的数值不做限制,可依据读码设备200的信号读取性能确定。
信号处理设备300能够与上述读码设备200建立通信连接,获取读码设备200所获得的上述第一位置数据和信号强度数据,从而依据该信号强度数据,确定读码设备与第一定位标签之间的相对位移数据,利用第一位置数据和相对位移数据,确定卸料小车的当前位置数据。
结合上述分析,信号处理设备300得到读码设备200当前检测到的信号强度数据后,可以利用上述公式(1)所示的线性关系,计算得到当前进入其信号探测范围内的第一定位标签与该读码设备200之间的相对位移数据y1,参照图2,该相对位移数据可以指第一定位标签从该读码设备200的正上方,移动到当前所处位置的水平移动距离。之后,可以将其与该第一定位标签所存储的位置数据y2进行求和,得到卸料小车的当前位置数据Pos,用以确定卸料小车是否达到所要求的卸料位置。
在一些实施例中,上述信号处理设备300可以集成在读码设备200内,或是区别于读码设备200的独立设备,可视情况而定,本申请对此不做限制。且该信号处理设备300可以包括但并不局限于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)。
在实际应用中,上述信号处理设备可以加载并执行预存储的程序,以实现上文信号处理设备侧描述的卸料小车检测方法步骤,具体实现过程可以参照但并不局限于下文方法实施例相应部分的描述,在此不做详述。
由此可见,在本申请提出的整个卸料小车位置检测***中,定位标尺的各定位标签不需要提供任何电源和通信环境,只要其进入读码设备的信号探测范围,即可建立通信连接实现位置数据和信号强度的检测,降低了***设计难度和成本,也便于后期维护。而且,本申请提出上述相位位移数据的检测方式,极大提高了卸料小车定位精准度,整个检测过程不需要人工检查,解决了特殊工作环境下作业,对工作人员身体健康和安全的威胁。
在本申请提出的又一些实施例中,参照图4所示的卸料小车位置检测***的又一示例的结构示意图,为了提高物料运输效率,上文实施例描述的卸料小车可以配置多个卸料口,本申请以卸料小车的左右两侧各配置一个卸料口,记为第一卸料口和第二卸料口的结构为例进行说明。需要说明,这两个卸料口之间的距离为相邻两个料仓距离的倍数,以使连接两个卸料口的卸料皮带向不同方向运行,能够将卸料皮带上的物料通过对应方向上的卸料口,运输至位于该卸料口下发的料仓内。
具体的,如图4所示,以两个卸料口之间的距离为相邻两个料仓距离的4倍为例进行说明,也就是说,当卸料小车移动,第一卸料口位于1#料仓上方时,通过这两个卸料口可以分别向1#料仓、5#料仓输送物料(即卸料);第一卸料口位于2#料仓上方时,通过这两个卸料口可以分别向2#料仓、6#料仓卸料;第一卸料口位于3#料仓上方时,通过这两个卸料口可以分别向3#料仓、7#料仓卸料;第一卸料口位于4#料仓上方时,通过这两个卸料口可以分别向4#料仓、8#料仓卸料。这样,对于具有8个料仓的***场景,可以只检测4个卸料位置,即可利用双卸料口的卸料小车,实现对这8个料仓的物料输送。
按照上文对卸料小车当前所处位置的检测方式,参照图5所示的定位标尺的应用示意图,若将第一卸料口位移1#料仓~4#料仓的不同卸料位置,读码设备能正常读取到定位标尺上的定位刻度值依次可以表示为卸料刻度1~卸料刻度4,如第一卸料口位于1#料仓上方时,卸料位置x1,读取到的定位标尺的定位值为卸料刻度1,其他卸料位置和卸料刻度的读取过程类似,由于本申请采用双卸料口小车,图5仅示出了4个卸料刻度。
在物料输送过程中,为了避免位置错误,实现精准卸料,可以先按照上文描述的方式,检测卸料小车的当前位置数据,据此确定其是否达到本次要求的卸料位置,如第一卸料口是否达到相应料仓的卸料位置等,若达到,可以通过该卸料口向该料仓输送物料,同时,在卸料小车位置不移动的情况下,也可以通过第二卸料口,向与该料仓间隔4个的另一料仓运输物料。反之,可以继续控制卸料小车继续移动,直至达到所要求的卸料位置。
在卸料过程中,为了避免物料溢出,如图4所示,可以在各料仓的入料口附近安装料位检测设备600,用于对该料仓内存储的物料表面位置进行检测,得到料位高度数据,具体检测原理本申请不做详述。
基于此,上述信号处理设备300还可以与各料位检测设备600建立通信连接,接收各料位检测设备600发送的相应料仓的料位高度数据,并在确定该料位高度数据达到预设料位高度,停止向该料仓输送物料,控制卸料小车运行到下一卸料位置,或者控制卸料皮带反向运行,通过另一卸料口向另一料仓输送物料。
在又一些实施例中,上述***还可以包括:
报警设备,用于接收并输出信号处理设备发送的报警信息。
其中,该报警信息可以是在检测到针对第一料仓的卸料指令,但卸料小车的当前位置数据与第一料仓的卸料位置不一致的情况下产生的,本申请对该报警信息包含的内容及其输出方式不做限制。
可选的,该报警设备可以部署在卸料小车工作现场,具体可以是语音报警设备、显示设备、移动终端等,可视情况而定,本申请对该报警设备具体产品类型不做限制。
基于上文各实施例描述的卸料小车位置检测***的组成结构,下面将基于该***具体描述卸料小车位置检测具体实现过程,参照图6,为本申请提出卸料小车位置检测方法的一可选示例的流程示意图,该方法可以适用于上述实施例描述的卸料小车位置检测***,如图6所示,该方法可以包括但并不局限于以下步骤:
步骤S11,检测到第一定位标签进入本读码设备的信号探测范围,与第一定位标签建立通信连接;
结合上文***实施例相应部分的描述,第一定位标签是指构成定位标尺的多个定位标签中的任一定位标签,且这多个定位标签各自对应的位置数据不同;该定位标尺可以设置在卸料小车的第一侧面,且与卸料小车之间的相对位置不变,即随着卸料小车的移动同步移动,与安装在与卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外,且与定位标尺的安装高度相同的读码设备配合,实现卸料小车的定位检测,具体实现过程如下文步骤描述。
在实际应用中,基于近场通信的工作原理,参照图4所示的***结构,在需要使用卸料小车向各料仓输送物料的场景下,物料可以通过设置于卸料小车上方的进料设备的进料口,输送至卸料小车内装载,之后,可以控制卸料小车向用于装载该物料的料仓移动,直至卸料小车的卸料口位于该料仓上方,可以控制卸料皮带运转,将卸料小车装载的物料输送至该料仓,具体控制过程本申请不做详述。
其中,在控制卸料小车移动的过程中,为了保证卸料小车到达指定的卸料位置,以使该卸料小车的卸料口对准相应料仓入口,将卸料小车中的物料能够准确输送至料仓内,这就需要监测卸料小车是否达到指定卸料位置,对此,结合上文对本申请技术构思的描述,本申请将利用读码设备与移动小车上的定位标尺中的定位标签进行近场通信,检测该定位标签记录的位置数据,据此来确定移动小车所处的位置。
具体的,由于读码设备的信号探测范围是有限的,只能与进入其信号探测范围内的定位标签建立通信连接,识别定位标签记录的信息内容。基于此,在定位标尺随着卸料小车移动过程中,构成该定位标尺的定位标签与读码设备之间的相对距离会相应改变,若某一定位标签(记为第一定位标签)进入该读码设备的信号探测范围,该第一定位标签会与该读码设备建立通信连接,具体实现方式本申请不做详述。
步骤S12,获取第一定位标签存储的第一位置数据,以及第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据;
在一些实施例中,上述定位标签可以是电子标签,如RFID标签,读码设备可以包括读卡器,在该RFID标签不断靠近读卡器,进入其信号探测范围内,读卡器将与RFID标签建立通信连接,读取RFID标签存储的信息内容,关于读码设备如何实现对电子标签的信息读取的工作原理本申请不做详述。
在本申请中,结合上文实施例相应部分的描述,每一个定位标签可以存储用以定位卸料小车所在位置的位置数据,这样,再结合该定位标签与读码设备之间的相对位移,即可定位当前卸料小车所处的位置。其中,每一个定位标签对应的位置数据是固定的,具体可以在某一坐标系下,来确定各定位标签分别对应的位置数据,具体数值不做限制。
结合上文对该定位标签与读码设备之间的相对位移的计算原理的相关描述,读码设备在读取第一定位标签所存储的第一位置数据时,还需要获取与该第一定位标签之间的通信信号的信号强度数据,具体获取过程不做限制。
步骤S13,依据该信号强度数据,确定本读码设备与第一定位标签之间的相对位移数据;
步骤S14,利用第一位置数据和相对位移数据,确定卸料小车的当前位置数据。
本申请实施例中,结合上文公式(1)描述的相对位移的计算原理,读码设备可以确定其与第一定位标签之间的相对位移数据,具体的,若读码设备与第一定位标签之间的相对位置关系呈现为,图2中虚线所示读码设备所处位置与定位标签2之间的位置关系状态,两者之间的相对位移数据可以指该读码设备与定位标签2之间的水平距离。
在得到相对位移数据后,可以直接将其与该第一定位标签存储的第一位置数据求和,所得位置数据即为卸料小车所处的当前位置数据。其中,关于卸料小车的位置数据,可以是指卸料小车的中心点位置坐标,或者是某卸料口的位置坐标,或者是其他参考点的位置坐标,可视情况而定,但需要与上述确定各定位标签存储的位置数据的方式相匹配,具体实现过程本申请不做详述。
需要说明的是,上述各步骤可以由***中的信号处理设备执行,该信号处理设备可以集成在读码设备;在又一些实施例中,信号处理设备也可以是独立设备,这种情况下,读码设备与第一定位标签建立通信连接,读取第一定位标签存储的第一位置数据后,可以发送至信号处理设备,再由该信号处理设备按照上述方法确定卸料小车的当前位置数据。本申请对信号处理设备的类型及其配置方式不做限制,可视情况而定。
综上,在本申请实施例中,通过在卸料小车的第一侧面上,安装与卸料小车之间的相对位置不变的定位标尺,且该定位标尺由多个定位标签连接形成,且多个定位标签各自对应的位置数据不同,同时在第一侧面对应的运行轨道外,安装与定位标尺安装高度相同的读码设备,并配置能够与该读码设备通信连接的信号处理设备之后,在卸料小车实际移动过程中,其携带定位标尺中的定位标签移动,与读码设备之间的相对距离发生变化,在第一定位标签进入读码设备的信号探测范围,两者将建立通信连接,读码设备将获取到第一定位标签产生的通信信号,并据此读取其承载的位置数据,再发送至信号处理设备。
之后,信号处理设备将获取当前读码设备与第一定位标签之间的通信信号的信号强度数据,以此计算得到当前读码设备与第一定位标签之间的相对位移数据,结合第一定位标签对应的位置数据,得到当前卸料小车所处的当前位置数据,从而据此判断是否达到指定卸料位置,开始卸料,避免在未到达指定卸料位置而执行卸料操作而带来的各种问题。
而且,本申请提出的这种卸料小车位置检测方法中,由于定位标签与读码设备之间的通信无需供电,***设计简单,降低了设备安装成本和后续维护成本,提高了位置检测精准度、可靠性及便利性,有助于保证生产***安全可靠运转。
参照图7,为本申请提出卸料小车位置检测方法的又一可选示例的流程示意图,本实施例是对上文实施例描述的卸料小车位置检测方法的一可选细化实现过程进行描述,但并不局限于本实施例描述的这种细化实现方法,可以依据具体应用场景,对一个或多个执行步骤进行适应性调整,均属于本申请保护范围,本申请不做一一列举说明。如图7所示,本实施例提出的细化实现方法可以包括:
步骤S21,检测到第一定位标签进入本读码设备的信号探测范围,与第一定位标签建立通信连接,获取第一定位标签存储的第一位置数据,以及第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据;
步骤S22,调用定位标签的信号强度数据,与该定位标签相对于本读码设备的相对位移数据之间的线性关系;
步骤S23,利用该线性关系以及获取的信号强度数据,确定本读码设备与第一定位标签之间的相对位移数据;
步骤S24,对第一位置数据和该相对位移数据进行求和,得到卸料小车的当前位置数据;
关于步骤S21~步骤S24的具体实现过程,可以参照上述实施例相应部分的描述,本实施例在此不做赘述。应该理解的是,对于步骤S22中的线性关系可以是上述公式(1)所表示的线性关系,但并不局限于此,关于该线性关系的过程如上文描述,本实施例不再详述。
步骤S25,获得在第一卸料位置向第一料仓输送物料的卸料指令;
可以理解的是,步骤S25可以在上述任一步骤执行过程中,或者确定卸料小车的当前位置数据后执行,本申请对获取卸料小车的位置与获取卸料指令的执行顺序不做限制。
在本申请实际应用中,对于不同料仓,其对应的卸料位置是不同的,且不同料仓所要存储的物料类型也可能不同,根据工作需求确定针对任一料仓的卸料指令,具体可以由现场的工作人员操作相应的控制按钮,生成针对第一料仓的卸料指令;或者按照针对多个料仓预设的卸料控制规则,生成相应料仓的卸料指令等,本申请对该卸料指令的生成方式及包含的内容不做限制。
步骤S26,检测卸料小车的当前位置数据与第一卸料位置是否匹配,如果否,进入步骤S27;如果是,进入步骤S28;
如上文描述的物料运输要求,信号处理设备获得一卸料指令后,本申请并不会直接执行该卸料指令,而是先检测卸料小车的当前位置数据与第一卸料位置是否匹配,也就是说,检测卸料小车的卸料口是否与第一料仓相对应,以避免不匹配的情况下直接执行卸料指令,导致卸料小车中的物料可能会掉落到第一料仓外的情况发生。需要说明的是,关于卸料小车的当前位置数据与第一卸料位置相匹配,并不意味着卸料小车的当前位置数据与第一卸料位置的位置坐标相同,可以结合上述定位标签各自对应的位置数据的确定方式,以及卸料位置的确定方式等数据,来定义卸料小车的位置数据与卸料位置之间的匹配关系。可以理解的是,无论该匹配关系包含的是什么内容,在两者匹配的情况下,该卸料小车的卸料口是与相应料仓的入口对齐的。
步骤S27,依据该当前位置数据与第一卸料位置的匹配结果,控制卸料小车向相应的方向移动,继续检测卸料小车移动后的位置数据;
按照上述方式检测卸料小车未到达第一卸料位置,需要调整卸料小车的位置,具体可以依据卸料小车的当前位置数据与第一卸料位置的匹配结果,即确定当前卸料小车与第一卸料位置之间的相对位置关系,如卸料小车位于第一卸料位置的左侧或右侧等,可以据此控制卸料小车靠近第一卸料位置,在卸料小车移动过程中,仍可以按照上述方式监测卸料小车的位置数据,直至最新检测到的位置数据与第一卸料位置相匹配,暂停卸料小车的移动。
步骤S28,控制卸料皮带运行,将卸料小车装载的物料输送至第一料仓内;
继上文描述,确定卸料小车的当前位置数据与第一卸料位置相匹配的情况下,可以控制卸料小车上的卸料皮带向第一料仓方向运行,以使得卸料小车中的物料随着卸料皮带输送入第一料仓,如图4所示的双卸料口的卸料小车,可以控制卸料皮带向右侧运行,将物料输送至6#料仓;控制卸料皮带向左侧运行,可以将物料输送至2#料仓。需要说明,卸料小车的卸料口数量并不局限于2个,可视情况而定,对于不同数量卸料口的卸料小车,控制其卸料皮带向料仓输送物料的过程可以适应性调整,本申请不做一一详述。
其中,对于如图4所示的双卸料口类型的卸料小车,在运输物料过程中,具体可以检测第一料仓的入料口是否对应卸料小车的第一卸料口,若是,可以控制卸料皮带向第一卸料口所在方向运行,将卸料小车装载的物料,通过第一卸料口输送至第一料仓内;若否,可以控制卸料皮带向远离第一卸料口的方向运行,将卸料小车装载的物料,通过第二卸料口输送至第二料仓内,其中,第二料仓是指与第一料仓的距离为双卸料口距离的料仓。
需要说明,对于双卸料口的卸料小车,本申请也可以检测第二料仓的入料口是否对应卸料小车的第二卸料口,按照上述方式,依据该检测结果,控制卸料皮带向第一料仓和第二料仓输送物料,具体实现过程不做赘述。
步骤S29,检测到第一料仓存储的物料表面的料位高度数据达到预设料位高度,停止向第一料仓输送物料。
由于料仓的存储空间有限,如图4所示,本申请在每一个料仓的入料口附近安装有料位检测设备600,在卸料皮带向第一料仓输送物料过程中,可以由该料位检测设备600对第一料仓中物料表面的高度进行检测,得到相应的料位高度数据,若其达到预设料位高度,停止向第一料仓输送物料。
在又一些实施例中,本申请也可以检测第一料仓中物料表面与第一料仓口的距离,若该距离小于预设距离,可以认为第一料仓存储的物料已足够多,为了避免溢出,将停止向第一料仓继续输送物料。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储实现上述卸料小车位置检测方法的程序,该程序适用于处理器进行加载,以执行上述卸料小车位置检测方法,具体执行过程可以参照上述实施例相应部分的描述,本实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,可以执行实现如上述卸料小车位置检测方法步骤的程序,满足应用需求,具体内容可以参照上述方法实施例相应部分的描述,本实施例在此不再赘述。
最后,需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进或并列的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言,由于其与实施例公开的***相对应,所以描述的比较简单,相关之处参***部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的核心思想或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种卸料小车位置检测***,其特征在于,所述***包括:
设置在卸料小车的第一侧面,且与所述卸料小车之间的相对位置不变的定位标尺;其中,所述第一侧面是指与所述卸料小车的运行轨道平行的表面,所述定位标尺由多个定位标签连接形成,且所述多个定位标签各自对应的位置数据不同;
安装在与所述卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外,且与所述定位标尺的安装高度相同的读码设备,所述读码设备能够与进入自身信号探测范围内的第一定位标签建立通信连接,获得所述第一定位标签存储的第一位置数据,以及所述第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据;
能够与所述读码设备通信连接的信号处理设备,用于获取所述第一位置数据和所述信号强度数据,依据所述信号强度数据,确定所述读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据,利用所述第一位置数据和所述相对位移数据,确定所述卸料小车的当前位置数据。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述卸料小车的第一侧面上固定安装有第一固定支架,所述定位标尺安装在所述第一固定支架上;
和/或,安装在所述卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外的第二固定支架,以使安装在所述第二固定支架的支架端的所述读码设备的安装高度,与所述定位标尺的安装高度相同,且所述读码设备与所述定位标尺之间的安装距离小于所述读码设备的信号探测范围。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述定位标尺由多个可拆卸连接的定位标尺段构成,每一个所述定位标尺段上配置有至少一个所述定位标签。
4.根据权利要求1~3任一项所述的***,其特征在于,所述卸料小车配置有两个卸料口,且所述两个卸料口之间的距离为相邻两个料仓距离的倍数,以使连接所述两个卸料口的卸料皮带向不同方向运行,能够将所述卸料皮带上的物料通过对应方向上的卸料口,运输至位于该卸料口下发的料仓内;
所述***还包括:
安装在所述料仓的入料口的料位检测设备,用于对所述料仓内存储的物料表面位置进行检测,得到料位高度数据;
所述信号处理设备还用于与所述料位检测设备通信连接,获取所述料位高度数据,在确定所述料位高度数据达到预设料位高度,停止向所述料仓输送物料,控制所述卸料小车运行到下一卸料位置,或者控制所述卸料皮带反向运行。
5.根据权利要求1~3任一项所述的***,其特征在于,所述信号处理设备集成在所述读码设备内,或是区别于所述读码设备的独立设备;
所述定位标签为RFID电子标签;
所述***还包括:
报警设备,用于接收并输出所述信号处理设备发送的报警信息,所述报警信息是在检测到针对第一料仓的卸料指令,但所述卸料小车的当前位置数据与所述第一料仓的卸料位置不一致的情况下产生的。
6.一种卸料小车位置检测方法,其特征在于,所述方法包括:
检测到第一定位标签进入本读码设备的信号探测范围,与所述第一定位标签建立通信连接;其中,所述第一定位标签是指构成定位标尺的多个定位标签中的任一定位标签,所述多个定位标签各自对应的位置数据不同;所述定位标尺设置在卸料小车的第一侧面,且与所述卸料小车之间的相对位置不变;本读码设备安装在与所述卸料小车的第一侧面对应的运行轨道外,且与所述定位标尺的安装高度相同;
获取所述第一定位标签存储的第一位置数据,以及所述第一定位标签所产生的通信信号的信号强度数据;
依据所述信号强度数据,确定本读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据;
利用所述第一位置数据和所述相对位移数据,确定所述卸料小车的当前位置数据。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述依据所述信号强度数据,确定本读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据,包括:
获取定位标签的信号强度数据与相对于本读码设备的相对位移数据之间的线性关系;
利用所述线性关系以及获取的所述信号强度数据,确定本读码设备与所述第一定位标签之间的相对位移数据。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述利用所述第一位置数据和所述相对位移数据,确定所述卸料小车的当前位置数据,包括:
对所述第一位置数据和所述相对位移数据进行求和,得到所述卸料小车的当前位置数据。
9.根据权利要求6~8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获得在第一卸料位置向第一料仓输送物料的卸料指令;
检测所述卸料小车的当前位置数据与所述第一卸料位置是否匹配;
若不匹配,控制所述卸料小车移动至所述第一卸料位置;
若匹配,控制卸料皮带运行,将所述卸料小车装载的物料输送至所述第一料仓内。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,若所述卸料小车配置有双卸料口;所述控制卸料皮带运行,将所述卸料小车装载的物料输送至所述第一料仓内,包括:
检测所述第一料仓的入料口是否对应所述卸料小车的第一卸料口;
若是,控制卸料皮带向第一卸料口所在方向运行,将所述卸料小车装载的物料,通过所述第一卸料口输送至所述第一料仓内;
若否,控制卸料皮带向远离所述第一卸料口的方向运行,将所述卸料小车装载的物料,通过第二卸料口输送至第二料仓内,其中,所述第二料仓是指与所述第一料仓的距离为所述双卸料口距离的料仓。
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