專利名稱：一種高精度位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高精度位置檢測裝置，屬于高精度測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
市場上的爐號識別及位置檢測裝置一般由目標盤，電子解碼板，控制中心這三大部分構(gòu)成，其特點是具有防塵、防水、耐高溫、耐沖擊、響應(yīng)速度快的特點。在對位精度上普通的裝置可以達到±10mm，好一些的裝置可以達到±5mm，但是這些裝置在位置檢測時只能簡單的判定位置是否在±10mm (或者±5mm)范圍內(nèi)，無法確定與實際位置的準確誤差同時也無法預(yù)判斷距離目標位置的距離。隨著工廠自動控制技術(shù)的發(fā)展，提高設(shè)備在運行時的準確性和安全性，保證生產(chǎn)工作的高效、穩(wěn)定已經(jīng)成為當前的新的發(fā)展趨勢，因此就需要進一步提高檢測精度，為控制系統(tǒng)提供超前反饋，讓系統(tǒng)提前獲知與目標距離，使控制系統(tǒng)的任務(wù)簡單化，提高控制地準確性?，F(xiàn)有的以目標盤為對位目標的爐號識別及位置檢測裝置，其在對位時只能檢測到一個是否對準的開關(guān)量信號，至于對正后的具體誤差則無法檢測，同時其在對位過程中也無法提供距離目標位置的連續(xù)距離數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種高精度位置檢測裝置。本實用新型包括檢測單元及目標盤；所述檢測單元包括兩組傳感器，殼體一及殼體二 ；目標盤安裝在固定設(shè)備上，所述目標盤上設(shè)置有兩排等間隔均勻分布的孔，檢測單元與目標盤做相對的直線運動；殼體一通過安裝扣件一與橫梁一連接，殼體二通過安裝扣件二與橫梁一連接，橫梁一設(shè)置安裝立柱，橫梁二固定在安裝支座上，所述安裝支座固定在移動設(shè)備上。在殼體一設(shè)置傳感器裝置二及傳感器裝置一；殼體二內(nèi)設(shè)置傳感器裝置三及傳感器裝置四；傳感器裝置二及傳感器裝置三內(nèi)分別設(shè)置傳感器，傳感器裝置二及傳感器裝置三內(nèi)的傳感器為第一組傳感器；傳感器裝置一及傳感器裝置四內(nèi)設(shè)置傳感器，傳感器裝置一及傳感器裝置四內(nèi)設(shè)置傳感器內(nèi)的傳感器為第二組傳感器。所述目標盤上第一排設(shè)置10個孔，第一排的每個孔的大小形狀相等，通過孔的位置和數(shù)量實現(xiàn)數(shù)碼編號；目標盤上第二排設(shè)置10個孔，每個孔叫時鐘孔，目標盤上第二排的每個孔的大小形狀相等；目標盤上第一排的10個孔的中心線以等間隔分布，目標盤上第二排的10個孔的中心線以等間隔分布；目標盤上第一排相鄰兩個孔的中心線的距離與目標盤上第二排相鄰兩個孔的中心線的距離相等；第一排的每個孔的中心線與第二排的每個孔的中心線對齊；目標盤上第二排相鄰兩個孔的中心線的距離為30毫米；目標盤上第一排的10個孔根據(jù)需要可以保留其中的一部分，其余的孔；目標盤上第三排設(shè)置2個孔，所述2個孔用來固定目標板。傳感器裝置二內(nèi)設(shè)置兩個傳感器，所述兩個傳感器分別為R11及R12;傳感器裝置三內(nèi)設(shè)置兩個傳感器，所述兩個傳感器分別為T11及T12 ；Rn及T11對應(yīng)為第十一對傳感器，R12及T12對應(yīng)為第十二對傳感器。傳感器裝置一內(nèi)設(shè)置十個傳感器，所述十個傳感器分別為R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7,r8，r9&r1(i ;傳感器裝置一內(nèi)每相鄰兩個傳感器的距離相等；傳感器裝置四內(nèi)設(shè)置十個傳感器，所述十個傳感器分別為T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9及Tltl ;傳感器裝置四內(nèi)每相鄰兩個傳感器的距離相等；傳感器裝置一內(nèi)每相鄰傳感器的距離與傳感器裝置四內(nèi)每相鄰傳感器的距離相等，距離為C，C的范圍在27毫米到30毫米況及T1為第一對傳感器，R1與T1的中心線處于同一直線上；R2及T2為第二對傳感器，R2與T2的中心線處于同一直線上；R3及T3為第三對傳感器，R3與T3的中心線處于同一直線上；以此原理設(shè)置，Rltl及Tltl為第十對傳感器，Ri0與Tltl的中心線處于同一直線上。本實用新型的使用方法:通過10組傳感器的信息組合即可判斷出此時距離目標位置的距離，當移動設(shè)備即安裝支座往左移動運動時，設(shè)定第二組傳感器的第一對傳感器R1及T1的中心線與目標盤左邊第一個孔的中心線對齊時第一對傳感器與目標距離的誤差為正負(30-C) mm ;第一對傳感器R1及T1的中心線與目標盤右邊第一個時鐘孔中心線對齊時，第一對傳感器T1及R1變化一次，此時距離目標位置的距離為270土(30-C)mm;當?shù)谝粚鞲衅鱐1及R1與目標盤右邊第二個時鐘孔中心線對齊時,第一對傳感器T1, R1變化2次，此時第二對傳感器T2&R2已經(jīng)經(jīng)過目標盤的右邊的第一個時鐘孔中心線，第二對傳感器T2及R2變化I次，此時距離目標位置的距離為240土(30-C) mm ;當?shù)谝粚鞲衅鱎1及T1與目標盤左邊第一個時鐘孔中心線對齊時T1及R1變化10次，此時距離目標位置的距離誤差為正負(30-C) mm ;它后面的T2及R2這組傳感器變化了 9次，T3及R3這組傳感器變化了 8次，以此類推就可以總結(jié)出全部傳感器的信號狀態(tài)變化規(guī)律；當?shù)诙M傳感器的第一對傳感器T1及R1與目標盤左邊第η個時鐘孔中心線對齊時T1及R1變化10-η次，η是從O到9的整數(shù)，此時距離目標位置距離為30η土(30-C) mm ;從這些變化規(guī)律當中便可以分析出此時距離目標位置的距離。如果移動設(shè)備往右移動運動，依上面的規(guī)律，則Tltl與Rltl這組傳感器最先變化10次從而根據(jù)上述規(guī)律得出與目標距離。本實用新型位置檢測的基本原理為，將目標盤上第二排的10個孔的中心線看做游標卡尺主尺的刻度線，將傳感器裝置一中的10對傳感器的中心線看做游標卡尺的游尺的刻度線(與傳統(tǒng)游標卡尺相比，本測量裝置用的游標卡尺是無零刻度線的游尺，即游尺是從I刻度線起始，把原來的游尺從O到I處截去保留從I到10刻度線，把原來的主尺從9刻度到10刻度截去，保留從O到9刻度；在本實用新型中，主尺的最小刻度是30毫米，游尺的最小刻度范圍是27毫米到30毫米，當游尺第一個刻度線即I刻度線與主尺O刻度線對齊時誤差就是正負3到O毫米)。當檢測單元隨設(shè)備停在目標盤附近時，通過分析10對傳感器變化的次數(shù)來確定設(shè)備距離目標盤中心的距離，此距離的精度為目標盤上第二排兩相鄰空的中心線的距離，然后通過判斷第η對傳感器此時正好對準，來確定此時詳細距離，此距離的精度為1/10傳感器間距，如圖3所示，假如C=27毫米，此時距離目標位置的距離為9mm,即設(shè)備再向左移動9_就可以到達目標位置。本實用新型有益效果:本實用新型主要實現(xiàn)兩大功能，第一，更高精度的位置檢測功能，最高檢測精度為±3_。第二，實現(xiàn)位置預(yù)判功能和對中后的精確位置檢測功能。[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，由于其結(jié)構(gòu)簡單，不僅便于生產(chǎn)，而且成本非常低廉適于廣泛推廣。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本實用新型的目標盤結(jié)構(gòu)簡圖。圖3是本實用新型的原理結(jié)構(gòu)簡圖。圖4是傳感器R的布置結(jié)構(gòu)簡圖。圖5是傳感器T的布置結(jié)構(gòu)簡圖。圖中:1.目標盤,2.傳感器裝置一,3.殼體一，4.殼體二,5.安裝立柱,6.安裝扣件一，7.安裝扣件二，8.安裝支座，9.傳感器裝置二，10.傳感器裝置三，11.傳感器裝置四，12.橫梁一，13.橫梁二。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的詳細說明。本實用新型的一個實施例為:如圖1所示:一種高精度位置檢測裝置，其特征在于:包括檢測單元及目標盤；所述檢測單元包括兩組傳感器，殼體一 3及殼體二 4 ;目標盤I安裝在固定設(shè)備上，所述目標盤上設(shè)置有兩排等間隔均勻分布的孔，檢測單元與目標盤I做相對的直線運動；殼體一 3通過安裝扣件一 6與橫梁一 12連接，殼體二 4通過安裝扣件二 7與橫梁一 12連接，橫梁一 12設(shè)置安裝立柱5，橫梁二 13固定在安裝支座8上，所述安裝支座8固定在移動設(shè)備上。在殼體一 3設(shè)置傳感器裝置二 9及傳感器裝置一 2 ;殼體二 4內(nèi)設(shè)置傳感器裝置三10及傳感器裝置四11 ;傳感器裝置二 9及傳感器裝置三10內(nèi)分別設(shè)置傳感器，傳感器裝置二 9及傳感器裝置三10內(nèi)的傳感器為第一組傳感器；傳感器裝置一 2及傳感器裝置四11內(nèi)設(shè)置傳感器，傳感器裝置一 2及傳感器裝置四11內(nèi)設(shè)置傳感器內(nèi)的傳感器為第二組傳感器。傳感器裝置二 9內(nèi)設(shè)置兩個傳感器，所述兩個傳感器分別為R11及R12 ;傳感器裝置三10內(nèi)設(shè)置兩個傳感器，所述兩個傳感器分別為T11及T12 ；Rn及T11對應(yīng)為第十一對傳感器，R12及T12對應(yīng)為第十二對傳感器。如圖2所示:所述目標盤I上第一排設(shè)置10個孔，第一排的每個孔的大小形狀相等，通過孔的位置和數(shù)量實現(xiàn)數(shù)碼編號；目標盤I上第二排設(shè)置10個孔，目標盤I上第二排的每個孔的大小形狀相等；目標盤I上第一排的10個孔的中心線以等間隔分布，目標盤I上第二排的10個孔的中心線以等間隔分布；目標盤I上第一排相鄰兩個孔的中心線的距離與目標盤I上第二排相鄰兩個孔的中心線的距離相等；第一排的每個孔的中心線與第二排的每個孔的中心線對齊；目標盤I上第二排相鄰兩個孔的中心線的距離為30毫米；目標盤I上第一排的10個孔根據(jù)需要可以保留其中的一部分，其余的孔；目標盤(I)上第三排設(shè)置2個孔，所述2個孔用來固定目標板。如圖4及圖5所示:傳感器裝置一 2內(nèi)設(shè)置十個傳感器，所述十個傳感器分別為R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9及Rltl;傳感器裝置一 2內(nèi)每相鄰兩個傳感器的距離相等；傳感器裝置四11內(nèi)設(shè)置十個傳感器，所述十個傳感器分別為^，!^^，^，!^!^及！^ ；傳感器裝置四11內(nèi)每相鄰兩個傳感器的距離相等；傳感器裝置一2內(nèi)每相鄰傳感器的距離與傳感器裝置四11內(nèi)每相鄰傳感器的距離相等，距離為C，C的范圍在27毫米到30毫米；R1及T1為第一對傳感器，R1與T1的中心線處于同一直線上；R2及T2為第二對傳感器，R2與T2的中心線處于同一直線上；R3及T3為第三對傳感器，R3與T3的中心線處于同一直線上；以此原理設(shè)置，R10及Tltl為第十對傳感器，R10與Tltl的中心線處于同一直線上。如圖3所示:目標盤I上第二排的相鄰兩個孔的間距為30mm (相當于主尺)，傳感器的間距(R1與R2的間距)C為27mm (相當于游尺)，此時主尺每一小格的寬度為30mm，游尺傳感器將主尺的9格分成10等份，故游尺的間距為27mm，這樣游尺的每一個小個比主尺的每一個小個相差3_，所以其精確度為3mm。伴隨設(shè)備的移動檢測單元通過目標盤時其負責之別時鐘孔的傳感器會得到一組類似于二進制編碼的通斷信號，根據(jù)此通斷信號和其變化規(guī)律就可以確地此時設(shè)備的位置。通過10對傳感器的信息組合即可判斷出此時距離目標位置的距離，當移動設(shè)備即安裝支座8往左移動運動時，設(shè)定第二組傳感器的第一對傳感器R1及T1的中心線與目標盤I左邊第一個孔的中心線對齊時第一對傳感器與目標距離的誤差為正負(30-C)mm ;第一對傳感器R1及T1的中心線與目標盤I右邊第一個時鐘孔中心線對齊時，第一對傳感器T1及R1變化一次，此時距離目標位置的距離為270土( 30-C) mm;當?shù)谝粚鞲衅鱐1及R1與目標盤I右邊第二個時鐘孔中心線對齊時，第一對傳感器T1, R1變化2次,此時第二對傳感器T2及R2已經(jīng)經(jīng)過目標盤(I)的右邊的第一個時鐘孔中心線，第二對傳感器T2及R2變化I次，此時距離目標位置的距離為240土(30-C)mm ;當?shù)谝粚鞲衅鱎1及T1與目標盤I左邊第一個時鐘孔中心線對齊時T1及R1變化10次，此時距離目標位置的距離誤差為正負(30-C)mm ;它后面的T2及R2這組傳感器變化了 9次，T3及R3這組傳感器變化了 8次，以此類推就可以總結(jié)出全部傳感器的信號狀態(tài)變化規(guī)律；當?shù)诙M傳感器的第一對傳感器1\及R1與目標盤左邊第η個時鐘孔中心線對齊時T1及R1變化10-η次，η是從O到9的整數(shù)，此時距離目標位置距離為30η土(30-C)mm ;從這些變化規(guī)律當中便可以分析出此時距離目標位置的距離。如果移動設(shè)備往右移動運動，依上面的規(guī)律，則Tltl與Rltl這組傳感器最先變化10次從而根據(jù)上述規(guī)律得出與目標距離。本實用新型的第二個實施例為:目標盤I上第二排的相鄰兩個孔的間距為30mm(相當主尺的最小刻度)，傳感器R1與R2的間距C為27mm(相當游尺最小刻度)，此時主尺每一小格的寬度為30mm，游尺傳感器將主尺的9格分成10等份，故游尺的間距為27mm，這樣游尺的每一個小個比主尺的每一個小個相差3mm，所以其精確度為正負3mm。伴隨設(shè)備的移動圖3中第3個傳感器恰好與目標盤I上第二排的左邊第三個孔的中心線對齊，而其他傳感器的中心線都沒有對齊則表示此時設(shè)備距離目標位置恰好有9mm的距離。本實用新型的 第三個實施例為:如果將傳感器R1與R2的間距C (相當游尺的最小刻度)調(diào)整為29.5mm則精確度將變?yōu)?.5mm,伴隨設(shè)備的移動圖3中第3個傳感器恰好與目標盤I上第二排的左邊第三個孔的中心線對齊，而其他傳感器的中心線都沒有對齊則表示此時設(shè)備距離目標位置恰好有1.5 mm。
權(quán)利要求1.一種高精度位置檢測裝置，其特征在于:包括檢測單元及目標盤；所述檢測單元包括兩組傳感器，殼體一(3)及殼體二(4);目標盤(I)安裝在固定設(shè)備上，所述目標盤上設(shè)置有兩排等間隔均勻分布的孔，檢測單元與目標盤(I)做相對的直線運動；殼體一(3)通過安裝扣件一(6)與橫梁一(12)連接，殼體二(4)通過安裝扣件二(7)與橫梁一(12)連接，橫梁一(12 )設(shè)置安裝立柱(5 )，橫梁二( 13 )固定在安裝支座(8 )上，所述安裝支座(8 )固定在移動設(shè)備上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度位置檢測裝置，其特征在于:在殼體一(3)設(shè)置傳感器裝置二(9)及傳感器裝置一(2);殼體二(4)內(nèi)設(shè)置傳感器裝置三(10)及傳感器裝置四(11);傳感器裝置二(9)及傳感器裝置三(10)內(nèi)分別設(shè)置傳感器，傳感器裝置二(9)及傳感器裝置三(10 )內(nèi)的傳感器為第一組傳感器；傳感器裝置一(2 )及傳感器裝置四(11)內(nèi)設(shè)置傳感器，傳感器裝置一(2 )及傳感器裝置四(11)內(nèi)設(shè)置傳感器內(nèi)的傳感器為第二組傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度位置檢測裝置，其特征在于:所述目標盤(I)上第一排設(shè)置10個孔，第一排的每個孔的大小形狀相等，通過孔的位置和數(shù)量實現(xiàn)數(shù)碼編號；目標盤(I)上第二排設(shè)置10個孔，每個孔叫時鐘孔，目標盤(I)上第二排的每個孔的大小形狀相等；目標盤(I)上第一排的10個孔的中心線以等間隔分布，目標盤(I)上第二排的10個孔的中心線以等間隔分布；目標盤(I)上第一排相鄰兩個孔的中心線的距離與目標盤(1)上第二排相鄰兩個孔的中心線的距離相等；第一排的每個孔的中心線與第二排的每個孔的中心線對齊；目標盤(I)上第二排相鄰兩個孔的中心線的距離為30毫米；目標盤(I)上第一排的10個孔根據(jù)需要可以保留其中的一部分，其余的孔；目標盤(I)上第三排設(shè)置2個孔，所述2個孔用來固定目標板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度位置檢測裝置，其特征在于:傳感器裝置二(9)內(nèi)設(shè)置兩個傳感器，所述兩個傳感器分別為R11及R12 ;傳感器裝置三(10)內(nèi)設(shè)置兩個傳感器，所述兩個傳感器分別為T11及T12 ；Rn及T11對應(yīng)為第十一對傳感器，R12及T12對應(yīng)為第十二對傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度位置檢測裝置，其特征在于:傳感器裝置一(2)內(nèi)設(shè)置十個傳感器，所述十個傳感器分別為R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9及Rltl;傳感器裝置一(2)內(nèi)每相鄰兩個傳感器的距離相等；傳感器裝置四(11)內(nèi)設(shè)置十個傳感器，所述十個傳感器分別為T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9及Tltl ;傳感器裝置四(11)內(nèi)每相鄰兩個傳感器的距離相等；傳感器裝置一(2)內(nèi)每相鄰傳感器的距離與傳感器裝置四(11)內(nèi)每相鄰傳感器的距離相等，距離為C，C的范圍在27毫米到30毫米況及T1為第一對傳感器，R1與T1的中心線處于同一直線上；R2及T2為第二對傳感器，R2與T2的中心線處于同一直線上；R3及T3為第三對傳感器，R3與T3的中心線處于同一直線上；以此原理設(shè)置，Rltl及Tltl為第十對傳感器，Ri0與Tltl的中心線處于同一直線上。
專利摘要本實用新型涉及一種高精度位置檢測裝置，屬于高精度測量技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)包括檢測單元及目標盤；所述檢測單元包括兩組傳感器，殼體一及殼體二；目標盤安裝在固定設(shè)備上，所述目標盤上設(shè)置有兩排等間隔均勻分布的孔，檢測單元與目標盤做相對的直線運動；殼體一通過安裝扣件一與橫梁一連接，殼體二通過安裝扣件二與橫梁一連接，橫梁一設(shè)置安裝立柱，橫梁二固定在安裝支座上，所述安裝支座固定在移動設(shè)備上。
文檔編號G01B5/14GK202938751SQ20122066463
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者洪克明, 馮誠, 劉迪 申請人:大連華銳重工集團股份有限公司