一種基于色彩傳感器的測距裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動控制領域，尤其涉及一種基于色彩傳感器的測距裝置。
【背景技術】
[0002]在高速線材收集區集卷站，有較多設備需要測距，并使用了編碼器、擋鐵和較多的接近開關。
[0003]現有技術中，在選用編碼器對設備進行測距時，增量編碼器常在設備掉電后丟失位置需要重新標測距置，而操作人員如果忘記此步驟則會使得許多依據位置產生的聯鎖條件失效，造成安全事故。而絕對值編碼器雖然可以在掉電情況下依然保存設備的位置信息，但是由于其相對增量編碼器成本較高，通常不予選用。
[0004]此外，在調試過程中由于位置不合適，需要反復調節接近開關和擋鐵的位置，往往接近開關會在使用一段時間會出現松動，檢測不到的情況。編碼器直接連接在電機軸上，震動和摩擦均會使其易損壞，同時，當連接松動時，讀數會不準。在編碼器故障時，對于設備的位置失去判斷。接近開關僅是一個點，無法與編碼器形成可靠的冗余對設備保護。另外，限位開關表面常常落灰，也會影響檢測的效果。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術的缺陷，本發明提供一種新的測距裝置，基于色彩傳感器的測距裝置，避免了增量編碼器常在設備掉電后丟失位置需要重新標測距置，而操作人員如果忘記此步驟則會使得許多依據位置產生的聯鎖條件失效，造成安全事故。
[0006]本發明所述的基于色彩傳感器的測距裝置包括待測距設備、機械連桿、至少一個色彩傳感器、色標帶，平行于所述待測距設備的運動軌跡安裝有所述色標帶；所述色標帶位于所述色彩傳感器的可測量范圍內，所述色標帶位于所述色彩傳感器的可測量范圍內，所述色標帶為雙色標帶，即所述色標帶上使用兩種顏色均勻等距離間隔分布，用于測量所述待測距設備的運動行程值；所述色彩傳感器通過所述機械連桿與所述待測距設備連接。
[0007]上述方案中優選的是，所述色彩傳感器與所述待測距設備同步運動，在運動過程中通過檢測所述色標帶上的不同顏色標識，確定所述待測距設備的運動行程值。
[0008]上述方案中優選的是，所述色標帶為紙質和/或薄鋼板。
[0009]上述方案中優選的是，所述色標帶表面覆蓋蓋板，所述蓋板為透明玻璃板和/或塑料板。
[0010]上述方案中優選的是，所述機械連桿設有清灰裝置，所述清灰裝置的表面連接清潔裝置，所述清潔裝置與所述待測距設備同步運動，并且所述清潔裝置在運動過程中與所述色標帶表面的所述蓋板接觸。
[0011]上述方案中優選的是，所述清灰裝置的寬度與所述色標帶的寬度相同。
[0012]上述方案中優選的是，所述清潔裝置的材料為不易燃材料。
[0013]上述方案中優選的是，所述清潔裝置可拆卸。
[0014]上述方案中優選的是，所述色標帶和所述色彩傳感器封裝在一個保護罩內。
[0015]上述方案中優選的是，所述保護罩設有使得所述機械連桿伸入其中的空隙。
[0016]相比在整個行程中使用多個接近開關，本發明所述的測距裝置通過使用色彩傳感器不僅降低了故障點的數量，并且在當待測距設備改變控制位置時，避免了因為挪動接近開關而需要重新焊接支架以及挪位麻煩的問題。同時，本發明所述的色標帶可以被方便的拆換，當待測距設備改變控制位置時，僅更換色標帶即可，降低了測距成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明第一優選實施例的托盤測距控制側視圖。
[0018]圖2為本發明第一優選實施例的托盤測距控制俯視圖。
[0019]圖3為本發明第二優選實施例的小車控制圖。
[0020]圖4為本發明第三優選實施例的小車移動臂控制圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0022]本發明通過色彩傳感器和色標帶對待測距設備的運動行程值進行判斷，色彩傳感器通過機械連桿與待測距設備連接，能夠隨著待測距設備一起運動。在運動軌跡中裝有色標帶，通過兩種顏色均勻等距離間隔分布，可以準確測量所述設備的運動行程值。對于測距精細程度要求不是特別高的，可取消編碼器的使用。
[0023]在不使用編碼器時，為了提高測距的精度和起到冗余保護的作用，可使用多個色彩傳感器。通過不同傳感器對色標帶上顏色的感應相互校對，以提高設備測距的準確度。例如使用兩個色彩傳感器時，當兩個色彩傳感器同時都判斷是同一個顏色并且計數數值相同時，則認為待測距設備位于該區域，待測距設備根據實際情況運行；如果兩個色彩傳感器判斷的顏色不一致，則認為其中一個色彩傳感器損壞，或者色標帶表面有污物。使用多個色彩傳感器，能夠起到冗余保護的作用；同時，當一個色彩傳感器發生故障時，也可使用另一個色彩傳感器進行測距控制。
[0024]這里，我們以集卷站的托盤測距控制為例，托盤測距的精度要求不高，可以取消編碼器和4個限位開關(現有技術一般采用4個)的使用。圖1為本發明第一優選實施例的托盤測距控制側視圖。圖2為本發明第一優選實施例的托盤測距控制俯視圖。優選的，所述機械連桿采用圖中所示的支架連桿的機構。
[0025]圖1中以托盤的運動軌跡為直線為例說明，按照托盤測距控制的要求將色標帶設置為雙色標帶，即按照Icm大小的小方格，一個黑色一個白色的均勻等距離間隔分布，從初始位置開始(1cm)，按照運動的方向，正向經過每一個黑格或白格后計數數值加1，反之，反向經過每一個黑格或白格后計數數值減I。為提高可靠性，使用兩個并行放置的色彩傳感器SI和S2進行同時檢測。
[0026]在待測距設備(比如本例中的托盤)運動時，色彩傳感器通過支架連桿的連接與待測距設備一起運動，色彩傳感器在與待測距設備一起運動的過程中，實時檢測色標帶的顏色，每過一個黑格或白格后，計數值加1，由于每個格子對應的基本單位距離為1cm，用計數值乘以單位距離即為設備實際運動的距離，從而實現對待測距設備的運動行程的計數，其運動距離的誤差精度是格子單位距離的大小。
[0027]進一步的，使用兩個色彩傳感器，通過不同傳感器對色標帶上顏色的感應相互校對，以提高設備測距的準確度。比如，兩個色彩傳感器S1、S2并行放置，在待測距設備運動過程中，同時檢測色標帶上的顏色，如果SI和S2檢測的顏色不同或者計數數值不同，說明對待測距設備的測距出現了問題，需要及時進行修正。
[0028]由于色標帶是使用不同的顏色來區分的，所以要保證色標帶上的顏色的區分度，避免色標帶因灰塵覆蓋而無法區分色標帶上不同的顏色。實際使用中，色標帶上選用的顏色不宜相近，建議選擇區分度較大的幾種顏色。
[0029]此外，第二個色標帶和傳感器在節省成本的情況下，也可以取消。在這種情況下，可以將色標帶上的黑格在三個不同的運動區域段使用三種不同的顏色，這樣色彩傳感器可以通過一個色標帶既能判斷所在區域又能判斷物體的位置距離。例如，在第一個運動位置區域:0_5CM，采用黑白相間的色標；第二個運動位置區域:5_10CM，采用紅綠相間的色標；第三個運動位置區域:10-15CM區域，采用紫色和藍色相間的色標。這樣，不僅可以用同一條色標帶進行計數，也可以用來判斷所在的位置區域，起到冗余保護的作用。
[0030]優選的，為保證色標帶的易識別，色標帶可以選擇與地面垂直放置，所述色標帶表面還可以罩有玻璃罩以防止落灰；并且在后繼清理時，可以僅需清理所述防塵玻璃罩，避免所述色標帶不宜清洗的問題。進一步的，在整個設備的外側還罩有防護罩以防止落灰，在防護罩上僅留有縫隙供所述色彩傳感器從側面伸入，所述整個支架連桿在與地面垂直的方向運動，所述防護罩僅在沿著所述待測距設備的運動軌跡上留有一道縫隙，使得所述支架連桿伸入并隨著所述待測距設備同步運動。
[0031]同時，在色彩傳感器上裝有支架連桿連接清灰裝置。清灰裝置隨著設備一起運動。清灰裝置與色標帶具有相同的寬度，以便于清灰裝置與設備一起運動時可以清掃整個色標