專利名稱：具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)械對(duì)定點(diǎn)位置的檢測(cè)裝置，尤其涉及移動(dòng)機(jī)械對(duì)多個(gè)固定位置的定位。如冶金行業(yè)中的儲(chǔ)料槽移動(dòng)卸料車的卸料槽位檢測(cè)，電梯行業(yè)中電梯的樓層檢測(cè)及停止位置的檢測(cè)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置，包括固定裝于被檢測(cè)位置的信息標(biāo)識(shí)牌、移動(dòng)機(jī)器上的檢測(cè)傳感器和控制裝置，所述位置信息標(biāo)識(shí)牌包括含有定位信息碼和編碼信息碼的一組標(biāo)識(shí)條，移動(dòng)機(jī)器上裝有固定框架，固定框架上裝有檢測(cè)傳感器、邏輯運(yùn)算電路、位置顯示器、故障檢測(cè)報(bào)警顯示器、復(fù)位開關(guān)、選擇開關(guān)、正向?qū)ξ惠敵鲲@示器、反向?qū)ξ惠敵鲲@示器和對(duì)位完成輸出顯示器，檢測(cè)傳感器由定位傳感器和編碼傳感器組成，檢測(cè)傳感器輸出接邏輯運(yùn)算電路，邏輯運(yùn)算電路運(yùn)算后將信號(hào)輸入位置顯示器、故障檢測(cè)報(bào)警顯示器、正向?qū)ξ惠敵鲲@示器、反向?qū)ξ惠敵鲲@示器、對(duì)位完成輸出顯示器和移動(dòng)機(jī)器主控制器。
上述具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置中，所述位置信息標(biāo)識(shí)牌的一組標(biāo)識(shí)條包括二條定位標(biāo)識(shí)條和多條編碼標(biāo)識(shí)條，定位標(biāo)識(shí)條短于編碼標(biāo)識(shí)條，二條定位標(biāo)識(shí)條分置于位置信息標(biāo)識(shí)牌左右兩側(cè)，在左右兩側(cè)沿標(biāo)識(shí)牌中心線定位標(biāo)識(shí)條比編碼標(biāo)識(shí)條縮進(jìn)，沿標(biāo)識(shí)牌中心線二條定位標(biāo)識(shí)條相互重疊，檢測(cè)傳感器相對(duì)應(yīng)的包括二只定位傳感器和多只編碼傳感器。
上述具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置中，所述邏輯運(yùn)算電路接受檢測(cè)傳感器的定位和編碼信號(hào)輸入，邏輯運(yùn)算電路線路連接如下定位傳感器KZ輸出信號(hào)分接或非門1的輸入端之一、與門2輸入端之一、與非門12、或非門32、與門33、非門36，定位傳感器KF輸出信號(hào)分接或非門1的輸入端之一、與門2輸入端之一、與非門12、或非門32、與門34、非門35，或非門32輸出接與門31，多個(gè)編碼傳感器23輸出信號(hào)分接或非門1輸入端、與門2輸入端、寄存譯碼電路14輸入端，或非門1輸出分接RS觸發(fā)器7、上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器13、與門4，與門2輸出分接RS觸發(fā)器3、或門6、與門8，RS觸發(fā)器3輸入端和RS觸發(fā)器7的輸入端之間接延時(shí)電路5，與門4接受RS觸發(fā)器3和或非門1輸出信號(hào)后輸出分接RS觸發(fā)器7、RS觸發(fā)器9、RS觸發(fā)器11和選擇開關(guān)17，與門8接受RS觸發(fā)器7和與門2輸出信號(hào)后輸出接RS觸發(fā)器9，與門10接受RS觸發(fā)器9和與非門12輸出信號(hào)后輸出接RS觸發(fā)器11，寄存譯碼電路14接受RS觸發(fā)器11和編碼傳感器23輸出信號(hào)及選擇開關(guān)17后輸出分接位置顯示器15和移動(dòng)機(jī)器主控制器19，與門31接受RS觸發(fā)器9和或非門32輸出信號(hào)后輸出分接對(duì)位完成顯示器39和移動(dòng)機(jī)器主控制器19，與門33接受RS觸發(fā)器9、非門35和定位傳感器KZ輸出信號(hào)后輸出分接正向?qū)ξ惠敵鲲@示器37和移動(dòng)機(jī)器主控制器19，與門34接受RS觸發(fā)器9、非門36和定位傳感器KF輸出信號(hào)后輸出分接反向?qū)ξ惠敵鲲@示器38和移動(dòng)機(jī)器主控制器19，或門6接受與門2輸出信號(hào)和復(fù)位開關(guān)16信號(hào)后輸出接上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器13，計(jì)數(shù)器13輸出分接故障檢測(cè)報(bào)警顯示器18和移動(dòng)機(jī)器主控制器19。
本實(shí)用新型采用編碼方式和邏輯運(yùn)算電路的結(jié)合，在多個(gè)固定位置上各設(shè)置一組含有定位和編碼信息的標(biāo)識(shí)條，移動(dòng)機(jī)器上裝有檢測(cè)傳感器和邏輯運(yùn)算電路、以及顯示當(dāng)前情況的顯示器，具有準(zhǔn)確定位和故障自診斷功能，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
圖2為邏輯運(yùn)算電路25的線路連接圖。邏輯運(yùn)算電路25接受檢測(cè)傳感器20的定位和編碼信號(hào)輸入后經(jīng)處理輸出。
具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置工作時(shí)，安裝于移動(dòng)機(jī)器固定框架21上由定位傳感器22、編碼傳感器23組成的檢測(cè)傳感器20隨移動(dòng)機(jī)器移動(dòng)，并與固定的位置信息標(biāo)識(shí)牌24作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在檢測(cè)傳感器20沒有到達(dá)位置信息標(biāo)識(shí)牌24時(shí)，所有檢測(cè)傳感器20都沒有信號(hào)輸出，即全“0”狀態(tài)，在檢測(cè)傳感器20到達(dá)位置信息標(biāo)識(shí)牌24范圍內(nèi)時(shí)，檢測(cè)傳感器20檢測(cè)到位置信息標(biāo)識(shí)牌24上一組包含定位和編碼信息的標(biāo)識(shí)條，會(huì)輸出各種不同的狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)邏輯運(yùn)算電路25的運(yùn)算后在位置顯示器16上顯示移動(dòng)機(jī)器當(dāng)前所到達(dá)的位置，在正向?qū)ξ惠敵鲲@示器37、反向?qū)ξ惠敵鲲@示器38、對(duì)位完成輸出顯示器39上顯示移動(dòng)機(jī)器的對(duì)位狀態(tài)，并同時(shí)將機(jī)器到達(dá)的位置信息、對(duì)位狀態(tài)送到移動(dòng)機(jī)器主控制器19，對(duì)移動(dòng)機(jī)器的動(dòng)作進(jìn)行控制。如果檢測(cè)傳感器20中有任何一個(gè)傳感器發(fā)生故障就會(huì)在故障檢測(cè)報(bào)警顯示器17上顯示故障報(bào)警信號(hào)。邏輯運(yùn)算電路25同時(shí)將信號(hào)輸出到移動(dòng)機(jī)器主控制器19，由主控制器19對(duì)移動(dòng)機(jī)器的動(dòng)作進(jìn)行控制。
參見圖3，位置信息標(biāo)識(shí)牌24上包含由二條定位標(biāo)識(shí)條26和多條編碼標(biāo)識(shí)條27組成的一組標(biāo)識(shí)條，可以給每個(gè)位置編碼。根據(jù)需要定點(diǎn)的位置數(shù)量選擇編碼標(biāo)識(shí)條27，相對(duì)應(yīng)的編碼傳感器23也可確定。如選四個(gè)編碼標(biāo)識(shí)條，則最多可以對(duì)十五個(gè)位置編碼，需選用編碼傳感器四個(gè)，再加二個(gè)定位傳感器共需六個(gè)傳感器即可。因此采用編碼方式可以較少的傳感器對(duì)較多位置進(jìn)行定位檢測(cè)。
具體的實(shí)施例見圖3、圖4。移動(dòng)機(jī)器帶動(dòng)檢測(cè)傳感器20從外面進(jìn)入位置信息標(biāo)識(shí)牌24，經(jīng)過位置右1、右2的檢測(cè)信號(hào)的全“0”與全“1”狀態(tài)過程判定后，在右3位置，定位傳感器KF的輸出保持為“1”，定位傳感器KZ的“0”信號(hào)經(jīng)非門36反向?yàn)椤?”與定位傳感器KF的“1”信號(hào)同時(shí)送達(dá)與門34的2、3輸入端，輸入端1先前已被RS觸發(fā)器9輸出Q鎖定為“1”，與門34的與條件被滿足，Q端輸出“1”使右行對(duì)位輸出顯示器38動(dòng)作，同時(shí)將此信號(hào)送到移動(dòng)機(jī)器主控制器19，如果在此位置準(zhǔn)備停機(jī)的可以控制移動(dòng)機(jī)器減速繼續(xù)右行，以尋找精確的停機(jī)位置，如果在此位置不準(zhǔn)備停機(jī)的，可以控制移動(dòng)機(jī)器忽略此信號(hào)繼續(xù)常速右行，以尋找正確的停機(jī)位置。移動(dòng)機(jī)器帶動(dòng)檢測(cè)傳感器20繼續(xù)從右3位置向右4位置移動(dòng)，直到到達(dá)右4位置，定位傳感器KZ、KF都為“0”送達(dá)或非門32的1、2輸入端，使輸出Q為“1”送入與門31，與門31輸入端1先前已被RS觸發(fā)器9輸出Q鎖定為“1”，與門31的與條件被滿足，Q端輸出“1”使對(duì)位完成輸出顯示器39動(dòng)作，同時(shí)將此信號(hào)送到移動(dòng)機(jī)器主控制器19，移動(dòng)機(jī)器在此位置停機(jī)。移動(dòng)機(jī)器在定點(diǎn)位置停機(jī)的控制精度取決于位置信息標(biāo)識(shí)牌24的二條定位標(biāo)識(shí)條KZ與KF在位置標(biāo)識(shí)牌24上的左4、右4位置的重疊寬度，重疊越寬精度越低，重疊越窄精度越高。選擇多少重疊寬度應(yīng)與移動(dòng)機(jī)器的機(jī)械精度及工藝要求相配合。由于位置信息標(biāo)識(shí)牌24的定位標(biāo)識(shí)條26分置于左右兩側(cè)，且與編碼標(biāo)識(shí)條27相比縮進(jìn)一點(diǎn)，標(biāo)識(shí)牌24是左右對(duì)稱的，因此，無論移動(dòng)機(jī)器是從左往右運(yùn)行或從右往左運(yùn)行、無論是進(jìn)入位置后再退出或動(dòng)動(dòng)停停，都不會(huì)影響位置檢測(cè)裝置正常的檢測(cè)功能。
本實(shí)用新型編碼式位置檢測(cè)裝置具有故障自診斷的功能，參見圖2、圖3、圖4。在右1位置檢測(cè)傳感器20沒有到達(dá)位置信息標(biāo)識(shí)牌24的范圍內(nèi)，檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn均無信號(hào)輸出全為“0”，或非門1的輸出Q為“1”，上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器13計(jì)數(shù)內(nèi)容為“1”；移動(dòng)機(jī)器帶動(dòng)檢測(cè)傳感器20在右1位置向右2位置移動(dòng)，檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn輸出信號(hào)由全“0”變?yōu)榉侨?”并趨向于全“1”，或非門1的輸出Q由“1”變?yōu)椤?”，如果檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn傳感器均動(dòng)作正常，檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn輸出信號(hào)將變?nèi)?”，與門2的輸出Q由“0”上升為“1”，通過或門6的輸入端2使輸出Q從“0”上升為“1”，輸入計(jì)數(shù)器13的清零端R使計(jì)數(shù)內(nèi)容“1”復(fù)位為“0”，經(jīng)過全“0”與全“1”狀態(tài)過程即判定所有檢測(cè)傳感器20工作良好，RS觸發(fā)器9被觸發(fā)置位，電路進(jìn)入讀位置數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。
在右1位置向右2位置移動(dòng)，上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器13計(jì)數(shù)內(nèi)容為“1”，檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn輸出信號(hào)由全“0”變?yōu)榉侨?”，或非門1的輸出Q由“1”變?yōu)椤?”。如果檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn傳感器中有一個(gè)或數(shù)個(gè)動(dòng)作不正常，檢測(cè)傳感器20不正常的傳感器輸出信號(hào)將維持為“0”，與門2的輸出Q也不會(huì)上升為“1”，不能對(duì)計(jì)數(shù)器13的清零端R清零，計(jì)數(shù)內(nèi)容保持為“1”，RS觸發(fā)器9不能被觸發(fā)置位，電路將不可能讀位置數(shù)據(jù)。
移動(dòng)機(jī)器帶動(dòng)檢測(cè)傳感器20繼續(xù)向右7位置移動(dòng)或退回右1位置，檢測(cè)傳感器20的KZ、KF、K0、K1、K2、Kn輸出信號(hào)由非全“0”變?yōu)槿?”，或非門1的輸出Q由“0”再次變?yōu)椤?”，上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器13計(jì)數(shù)內(nèi)容被加“1”，此時(shí)計(jì)數(shù)器13計(jì)數(shù)的內(nèi)容為“2”，計(jì)數(shù)器13的Q端由“0”變?yōu)椤?”，則表示檢測(cè)傳感器20的部件有故障，故障信息送到故障報(bào)警顯示器18和移動(dòng)機(jī)器主控制器19用于故障報(bào)警、顯示及控制。故障復(fù)位電路16通過或門6的輸入端1對(duì)記憶的故障信號(hào)進(jìn)行復(fù)位，如果檢測(cè)傳感器20的故障部件被修復(fù)，重新使移動(dòng)機(jī)器經(jīng)過一個(gè)位置信息標(biāo)識(shí)牌24故障記憶同樣可以被復(fù)位。
邏輯運(yùn)算電路25在進(jìn)行復(fù)位時(shí)如果選擇開關(guān)17選擇為接通，那么由寄存譯碼電路14鎖存的位置信息同時(shí)被清零，表示移動(dòng)機(jī)器已離開位置；如果選擇開關(guān)17選擇為斷開，那么由寄存譯碼電路14鎖存的位置信息被保留，直到下一位置數(shù)據(jù)刷新時(shí)被新位置數(shù)據(jù)所替換。
權(quán)利要求1.一種具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置，包括固定裝于被檢測(cè)位置的信息標(biāo)識(shí)牌、移動(dòng)機(jī)器上的檢測(cè)傳感器和控制裝置，其特征是位置信息標(biāo)識(shí)牌(24)包括含有定位信息碼和編碼信息碼的一組標(biāo)識(shí)條，移動(dòng)機(jī)器上裝有固定框架(21)，固定框架(21)上裝有檢測(cè)傳感器(20)、邏輯運(yùn)算電路(25)、位置顯示器(15)、故障檢測(cè)報(bào)警顯示器(18)、復(fù)位開關(guān)(16)、選擇開關(guān)(17)、正向?qū)ξ惠敵鲲@示器(37)、反向?qū)ξ惠敵鲲@示器(38)和對(duì)位完成輸出顯示器(39)，檢測(cè)傳感器(20)由定位傳感器(22)和編碼傳感器(23)組成，檢測(cè)傳感器(20)輸出接邏輯運(yùn)算電路(25)，邏輯運(yùn)算電路(25)運(yùn)算后將信號(hào)輸入位置顯示器(15)、故障檢測(cè)報(bào)警顯示器(18)、正向?qū)ξ惠敵鲲@示器(37)、反向?qū)ξ惠敵鲲@示器(38)、對(duì)位完成輸出顯示器(39)和移動(dòng)機(jī)器主控制器(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置，其特征是位置信息標(biāo)識(shí)牌(24)的一組標(biāo)識(shí)條包括二條定位標(biāo)識(shí)條(26)和多條編碼標(biāo)識(shí)條(27)，定位標(biāo)識(shí)條(26)短于編碼標(biāo)識(shí)條(27)，二條定位標(biāo)識(shí)條(26)分置于位置信息標(biāo)識(shí)牌(24)左右兩側(cè)，在左右兩側(cè)沿標(biāo)識(shí)牌(24)中心線定位標(biāo)識(shí)條(26)比編碼標(biāo)識(shí)條(27)縮進(jìn)，沿標(biāo)識(shí)牌(24)中心線二條定位標(biāo)識(shí)條(26)相互重疊，檢測(cè)傳感器(20)相對(duì)應(yīng)的包括二只定位傳感器(22)和多只編碼傳感器(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置，其特征是邏輯運(yùn)算電路(25)接受檢測(cè)傳感器(20)的定位和編碼信號(hào)輸入，邏輯運(yùn)算電路(25)線路連接如下定位傳感器(22)的KZ輸出信號(hào)分接或非門(1)的輸入端之一、與門(2)輸入端之一、與非門(12)、或非門(32)、與門(33)、非門(36)，定位傳感器(22)的KF輸出信號(hào)分接或非門(1)的輸入端之一、與門(2)輸入端之一、與非門(12)、或非門(32)、與門(34)、非門(35)，或非門(32)輸出接與門(31)，多個(gè)編碼傳感器(23)輸出信號(hào)分接或非門(1)輸入端、與門(2)輸入端、寄存譯碼電路(14)輸入端，或非門(1)輸出分接RS觸發(fā)器(7)、上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器(13)、與門(4)，與門(2)輸出分接RS觸發(fā)器(3)、或門(6)、與門(8)，RS觸發(fā)器(3)輸入端和RS觸發(fā)器(7)的輸入端之間接延時(shí)電路(5)，與門(4)接受RS觸發(fā)器(3)和或非門(1)輸出信號(hào)后輸出分接RS觸發(fā)器(7)、RS觸發(fā)器(9)、RS觸發(fā)器(11)和選擇開關(guān)(17)，與門(8)接受RS觸發(fā)器(7)和與門(2)輸出信號(hào)后輸出接RS觸發(fā)器(9)，與門(10)接受RS觸發(fā)器(9)和與非門(12)輸出信號(hào)后輸出接RS觸發(fā)器(11)，寄存譯碼電路(14)接受RS觸發(fā)器(11)和編碼傳感器(23)輸出信號(hào)及選擇開關(guān)(17)后輸出分接位置顯示器(15)和移動(dòng)機(jī)器主控制器(19)，與門(31)接受RS觸發(fā)器(9)和或非門(32)輸出信號(hào)后輸出分接對(duì)位完成顯示器(39)和移動(dòng)機(jī)器主控制器(19)，與門(33)接受RS觸發(fā)器(9)、非門(35)和定位傳感器KZ輸出信號(hào)后輸出分接正向?qū)ξ惠敵鲲@示器(37)和移動(dòng)機(jī)器主控制器(19)，與門(34)接受RS觸發(fā)器(9)、非門(36)和定位傳感器KF輸出信號(hào)后輸出分接反向?qū)ξ惠敵鲲@示器(38)和移動(dòng)機(jī)器主控制器(19)，或門(6)接受與門(2)輸出信號(hào)和復(fù)位開關(guān)(16)信號(hào)后輸出接上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器(13)，計(jì)數(shù)器(13)輸出分接故障檢測(cè)報(bào)警顯示器(18)和移動(dòng)機(jī)器主控制器(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)械對(duì)定點(diǎn)位置的檢測(cè)裝置。一種具有定位與故障自診斷的編碼式位置檢測(cè)裝置,包括固定裝于被檢測(cè)位置的信息標(biāo)識(shí)牌、移動(dòng)機(jī)器上的檢測(cè)傳感器和控制裝置,位置信息標(biāo)識(shí)牌(24)包括含有定位信息碼和編碼信息碼的一組標(biāo)識(shí)條,檢測(cè)傳感器(20)由定位傳感器和編碼傳感器組成,檢測(cè)傳感器輸出接邏輯運(yùn)算電路(25),邏輯運(yùn)算電路運(yùn)算后將信號(hào)輸入位置顯示器(15)、故障檢測(cè)報(bào)警顯示器(18)、正向?qū)ξ惠敵鲲@示器(37)、反向?qū)ξ惠敵鲲@示器(38)、對(duì)位完成輸出顯示器(39)和移動(dòng)機(jī)器主控制器。本實(shí)用新型具有檢測(cè)開關(guān)編碼功能,只需較少的檢測(cè)開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)多位置的檢測(cè),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,可有效地避免檢測(cè)錯(cuò)位現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G01B7/15GK2497277SQ01252978
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2001年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者韓明明 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司