[发明专利]移动小车定位装置及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测及定位技术，尤其涉及一种移动小车定位装置及定位方法。

背景技术

在冶金、矿山、化工、纺织等行业生产设备上经常使用到移动小车，移动小车的位置检测及定位是一项十分重要的工作。目前常用的移动小车的定位方法包括如下的几种：

1）利用限位开关。在小车的行驶轨迹上安装限位开关，当小车行驶到限位开关处时触发限位开关动作发出到位信号。所用的限位开关可以是机械式、光电式或感应式等，专利号为200520040588.X，题为“切割机小车原点定位和锁定装置”的专利揭示了这种技术。采用这种定位技术的主要优点是结构简单直观、安装方便，但是这种方式也存在一些不足之处：由于限位开关必须安装在小车容易接触到的位置处，故如果小车所处的工作环境较差时，限位开关容易受到高温、粉尘和潮湿等环境因素的影响而失效或产生误动作。同时由于所定位置是由限位开关的安装位置所确定的，因此无法做到任意按行进距离定位，同时如果所定位置需要经常改变或调整时这种方法即缺乏灵活性。

2）行进距离编码。对小车行进距离进行编码测量也是目前经常使用的一种定位方法，该方法是通过在小车上安装编码器，通过读取车轮转动的圈数来推测小车的行进位置，专利号为200620160293.0，题为“一种上卸卷小车精确定位结构”的专利揭示了这种技术。该技术的主要优点是使得小车可根据需要行进到任意距离处而不受限位开关安装位置的限制，定位比较精确，但其同样存在一些不足之处：由于该方式需要在小车上安装编码器和通讯模块，因此小车的结构相对较为复杂，不利于设备的维护和更换，同时当小车轮子可能发生打滑现象时这种方法就难以对小车的实际运行位置进行修正。

3）分段划线技术。专利号为200720122831.1，题为“移动式卸料小车定位装置”的专利使用了一种公用滑线和分段滑线的定位技术，通过检测分段划线的信号来测量小车所在位置。该技术依靠滑线来检测小车所处的位置，因此通过增加分段滑线数量及缩短分段滑线的距离可实现对小车进行自由定位，同时当小车轮子存在打滑现象时也不会对小车的定位产生影响，但由于每一个滑线都需要一根电缆连接到PLC输入端，因此当分段数量很多时该技术实现较为复杂，安装、维护难度也较大。

4）还有一些是利用诸如GPS、超声波等定位方法，但这些方法实现起来成本高、技术复杂，在普通工业生产场合的移动小车中应用较少。

于是，在本领域中就需要一种成本低、实现方便，技术简单并且容易维护的移动小车的定位技术。

发明内容

本发明旨在提出一种基于电阻式定位原理的移动小车定位技术。

根据本发明，提出一种移动小车定位装置，包括：

电源滑触线，连接到三相电源；

半导体滑触线，与电源滑触线平行设置并与电源滑触线导通，该半导体滑触线具有均匀的电阻分布；

集电器，集电器的第一端连接到电源滑触线和半导体滑触线，集电器的第二端连接到移动小车为移动小车供电，集电器的第一端具有电刷，电刷与电源滑触线以及半导体滑触线接触；

第一电流表，位于半导体滑触线的第一端，在半导体滑触线的第一端测量第一电流值；

第二电流表，位于半导体滑触线的第二端，在半导体滑触线的第二端测量第二电流值；

位置计算装置，连接到第一电流表和第二电流表，基于第一电流值、第二电流值、电源电压值、半导体滑触线的第一端和第二段之间的长度以及半导体滑触线的电阻计算移动小车的位置。

电刷包括与电源滑触线接触的第一部分以及与半导体滑触线接触的第二部分，第一部分与第二部分之间连接有限流电阻。

位置计算装置根据下述公式计算移动小车的位置：

I1 = U / ( n * L1 )；

I2 = U / ( n * L2 )；

L1 / L2 = I2 / I1；

L1 + L2 = L；

L1 = ( I2 / ( I1 + I2 ) ) * L；

L2 = L – L1；

其中：I1为第一电流值、I2为第二电流值、U为电源电压值、n为半导体滑触线单位长度电阻值，单位为Ω/m；、L1为移动小车的位置至半导体滑触线第一端的长度、L2为移动小车的位置至半导体滑触线第二端的长度、L为半导体滑触线的长度。

根据本发明，还提出一种移动小车定位方法，包括：

布设电源滑触线并连接到三相电源；