基于条形码技术的导轨定位方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于条形码技术的导轨定位方法及其装置，该方法的步骤包括：在工控机界面输入运动小车的运行参数，工控机将这些参数传输到第一功能模块，第一功能模块处理并计算出运动小车设备运行实际所需的速度、条形码实际位置的工程单位来控制运动小车在导轨上运行，同时带动设置在运动小车上的条形码读取头读取条码带并将运动小车的位置信息传输回第一功能模块，第一功能模块根据运动小车的位置信息来计算运动小车中的伺服电机的实时插补位置和动态加速度来完成精准的重复定位。本发明专利技术较之于传统的编码器定位系统，其实际位置的标识更准确，重复定位的更精准，其启动、停止、加速和减速也更为平滑。

Guide Location Method and Device Based on Bar Code Technology

【技术实现步骤摘要】
基于条形码技术的导轨定位方法及其装置
本专利技术涉及定位
，具体涉及一种基于条形码技术的导轨定位方法及其装置。
技术介绍
运动小车作为剧院的舞台设施中不可缺少的一部分，一般使用伺服定位系统来完成其精准重复定位，传统的伺服定位系统由控制台、编码器，伺服驱动器和伺服电机组成。在专利文件号为CN201410140669.0的专利申请文件中公开了一种伺服定位控制系统，包括位置环控制单元、位置指令接收单元、指令余量计算单元和插补位移计算单元中：所述位置指令接收单元，用于以通信周期T接收来自上位机的位置指令；所述指令余量计算单元，用于根据从上位机接收的位置指令迭代计算当前通信周期的位置指令余量；所述插补位移计算单元，用于根据所述位置指令以及位置指令余量计算当前通信周期内每一调度周期的插补位移值；所述位置环控制单元以调度周期T0输出包含所述插补位移值的位置环调度指令，T＝n*T0且n为正整数。上述文件所表述的方法根据伺服驱动器中位置环调度周期和通信周期之间的关系，对每个通信周期的位置指令进行重新规划，避免了位置指令的阶跃变化，在不影响响应速度的同时实现速度平稳变化，解决了伺服定位系统中的速度抖动的问题，但上述定位系统运作时仍需要伺服电机采用摩擦传动的方式，而这种传动方式会因为内部摩擦影响整个设备的重复定位精度，导致设备在定位时出现误差。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于条形码技术的导轨定位方法，相比于传统编码器设备定位的控制方法，其实际位置的标识更准确，启动、停止、加速和减速更平滑，同时改善了摩擦传动带来的重复定位精度差的问题。本专利技术的技术方案如下：一种基于条形码技术的导轨定位方法，其具体步骤如下所示：将运动小车的延时、速度、角度、圈数和旋转方向参数输入到工控机，工控机将上述参数传送到可编辑逻辑控制器中的第一功能模块。所述第一功能模块根据接收的设备参数信息计算出运动小车运行实际所需的速度、条形码实际位置的工程单位并传送到第二功能模块，所述第二功能模块接收上述信息并进行处理。设置于小车中的伺服驱动器接收第二功能模块处理后的信息并控制伺服电机带动运动小车在导轨上运行，同时带动设置在运动小车上的条形码读取头读取设置于导轨中的条码带，条形码读取头内置的解码器将小车的位置信息传送到第一功能模块中。所述第一功能模块根据运动小车的位置信息来计算出伺服电机的插补位置和动态加速度并传送到第三功能块，所述第三功能模块将上述信息处理为脉冲列并重新传输至运动小车中的伺服驱动器中。伺服驱动器接收第三功能模块输出的脉冲列并控制伺服电机对运动小车进行精准定位。该方法通过预先设置在可编辑逻辑控制器中的功能模块对在工控机中输入的参数进行处理并启动运动小车，设置在运动小车中的条形码读取头实时扫描导轨中的条码带，并将条码带的位置信息传输回可编辑逻辑控制器，同时通过第三功能模块实时向伺服电机传输新的插补位置和新的加速度，该方法以条形码所在位置为最优先参考级，实时对伺服电机进行位置信息和加速度的调整，因此在定位过程中，伺服电机不会受到内部摩擦的影响而提前完成定位，从而提高了运动小车的重复定位精度。优选的，所述第一功能模块为条形码映射驱动的位置速度功能块，所述第二功能模块为场景数据计算功能块，所述第三功能模块为自由定位功能块。利用编写好的三个功能模块来完成在整个定位过程中进行的数据处理与传输，其中条形码映射驱动的位置速度功能块负责计算各种处理数据，场景数据计算功能块负责传输处理计算运动停留位置的场景数据，自由定位功能块负责传输处理伺服电机的实时插补位置和动态加速度信息，且这三个模块集成在可编辑逻辑控制器上并安装在控制柜中。优选的，所述运动小车重复定位精度的误差控制在3mm以内。通过上述方法可使该定位系统的重复精度得到显著的提高。优选的，本专利技术还包括了一种基于条形码技术的导轨定位装置，包括应用设备小车基坑导轨和运动小车，应用设备基坑导轨设置有圆形导轨和条码带，所述运动小车中设置有伺服驱动机、伺服电机和条形码读取头，所述运动小车由设置在其中的伺服电机控制运行所述运动小车配合安装有应用设备。其中应用设备可以是纱幕、挡板、舞美道具、LED屏等，应用设备小车基坑导轨可设置多条，每一条导轨中都设有相应的运动小车及伺服驱动系统，运动小车的数量取决于需要运行的应用设备的大小，且每一个导轨上的应用设备既可以进行同步运行，也可以单独运行，控制端均为工控机，并通过条形码方法来实现整个舞台运转设施的运行。优选的，运动小车还包括包括由工控机、可编辑逻辑控制器、无线接入点、漏波电缆客户端以及由工业级交换机组成光纤环网。优选的，所述工控机和漏波电缆客户端接入光纤环网。优选的，所述无线接入点通过非接触式检测漏波电缆信号实现Profinet通讯，可编辑逻辑控制器、伺服驱动器、条码读取头和运动小车通过Profinet进行通讯。本专利技术的有益效果：条形码定位方法中的位置记录属于非接触性，相比于传统编码器定位方式，它对实际位置的标识更准确，能够实时接收外部条形码的位置信息，并借助于编写的自由定位功能块和条形码映射驱动的位置速度功能块来插补给伺服电机新的目标位置新的速度值，改善了传统伺服系统因摩擦传动带来的重复定位精度差的问题，使得定位更准确，伺服电机的启动、停止、加速和减速更平滑。附图说明图1为为本专利技术的方法步骤及各组成部分的关系图。图2为本专利技术中运动小车在定位过程中的运行速度的示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的实施范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种基于条形码技术的导轨定位方法，包括以下步骤：将运动小车的延时、速度、角度、圈数和旋转方向参数输入到工控机，工控机将上述参数传送到可编辑逻辑控制器中的第一功能模块。第一功能模块根据接收的设备参数信息计算出运动小车运行实际所需的速度、条形码实际位置的工程单位并传送到第二功能模块，第二功能模块接收上述信息并进行处理。设置于运动小车中的伺服驱动器接收第二功能模块处理后的信息并控制伺服电机带动运动小车在导轨上运行，同时带动设置在运动小车上的条形码读取头读取设置于导轨中的条码带，条形码读取头内置的解码器将运动小车的位置信息传送到第一功能模块中。第一功能模块根据运动小车的位置信息来计算出伺服电机的插补位置和动态加速度并传送到第三功能块，第三功能模块将上述信息处理为脉冲列并重新传输至运动小车中的伺服驱动器中。伺服驱动器接收第三功能模块输出的脉冲列并控制伺服电机对运动小车进行精准定位。运动小车的运行速度可作出非线性曲线图，如图2所示。第一功能模块为条形码映射驱动的位置速度功能块，所述第二功能模块为场景数据计算功能块，所述第三功能模块为自由定位功能块。运动小车重复定位精度的误差控制在3mm以内。本专利技术实施例还提供了本专利技术还包括一种基于条形码技术的导轨定位装置，括应用设备小车基坑导轨和运动小车，应用设备基坑导轨设置有圆形导轨和条码带，所述运动小车中设置有伺服驱动机、伺服电机和条形码读取头，所述运动小车配合安装有应用设备，其中应用设备可以是纱幕、挡板、舞美道具、LED屏等。还包括由工控机、可编辑逻辑控制器、无线接入点、漏波电缆客户端以及由工业级交换机组成光纤环网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于条形码技术的导轨定位方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将运动小车的延时、速度、角度、圈数和旋转方向参数输入到工控机，工控机将上述参数传送到可编辑逻辑控制器中的第一功能模块；b.所述第一功能模块根据接收的设备参数信息计算出运动小车运行实际所需的速度、条形码实际位置的工程单位并传送到第二功能模块，所述第二功能模块接收上述信息并进行处理；c.设置于小车中的伺服驱动器接收第二功能模块处理后的信息并控制伺服电机带动运动小车在导轨上运行，同时带动设置在运动小车上的条形码读取头读取设置于导轨中的条码带，条形码读取头内置的解码器将小车的位置信息传送到第一功能模块中；d.所述第一功能模块根据运动小车的位置信息来计算出伺服电机的插补位置和动态加速度并传送到第三功能块，所述第三功能模块将上述信息处理为脉冲列并重新传输至运动小车中的伺服驱动器中；e.伺服驱动器接收第三功能模块输出的脉冲列并控制伺服电机对运动小车进行精准定位。

【技术特征摘要】
1.一种基于条形码技术的导轨定位方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将运动小车的延时、速度、角度、圈数和旋转方向参数输入到工控机，工控机将上述参数传送到可编辑逻辑控制器中的第一功能模块；b.所述第一功能模块根据接收的设备参数信息计算出运动小车运行实际所需的速度、条形码实际位置的工程单位并传送到第二功能模块，所述第二功能模块接收上述信息并进行处理；c.设置于小车中的伺服驱动器接收第二功能模块处理后的信息并控制伺服电机带动运动小车在导轨上运行，同时带动设置在运动小车上的条形码读取头读取设置于导轨中的条码带，条形码读取头内置的解码器将小车的位置信息传送到第一功能模块中；d.所述第一功能模块根据运动小车的位置信息来计算出伺服电机的插补位置和动态加速度并传送到第三功能块，所述第三功能模块将上述信息处理为脉冲列并重新传输至运动小车中的伺服驱动器中；e.伺服驱动器接收第三功能模块输出的脉冲列并控制伺服电机对运动小车进行精准定位。2.根据权利要求1中所述的基于条形码技术的导轨定位方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮小华，高魁杰，陈俊，
申请(专利权)人：浙江佳合文化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33