[发明专利]基于双鉴位移传感器的网络化智能软定位的纠偏导向系统

说明书

技术领域

本发明属于导向系统设计技术领域，涉及基于双鉴位移传感器的具备智能软定位网络化纠偏导向系统。

背景技术

目前传统的单一功能的光电色差传感，一旦进入无色差区域，纠偏系统将长期失去反馈信息，往往造成纠偏执行器朝向一个固定方向恶性偏离而却直到纠偏器运动达到纠偏行程的末端，出现紧急告警后才能强迫停止。

对纠偏执行器实时定位，并防止纠偏执行走到行程末端卡死电机烧坏电机和驱动器，需要一套非常复杂的机械定位、限位和“定中”系统，因此造成整个系统结构复杂，设备价格昂贵、且系统可靠性低，维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供基于双鉴位移传感器带智能软定位网络化的纠偏导向系统，解决了现有的纠偏系统靠单一功能的光电色差传感纠偏，当进入无色差区域，纠偏系统长期失去作用的问题。

本发明所采用的技术方案是包括单片机最小系统，单片机最小系统通过CAN总线连接双鉴位移传感器，单片机最小系统通过全桥驱动电路连接纠偏执行器；

所述单片机最小系统，对双鉴位移传感器采集的物料位置信息进行处理，输出电平信息给全桥驱动电路；

所述双鉴位移传感器：由相互独立的超声波位移传感器和精密色彩光电色差传感器构成，超声波位移传感器作辅助检测器，通过物料对超声波的遮挡引起振幅衰减快速定位物料与传感器间的相对位置，从而实现对物料的快速捕捉和粗定位，此后由精密色彩光电色差传感器实现物料精确定位，当纠偏系统因失控大范围走偏时，光电色差传感器指向了物料无色差区域，光电色差传感器失能，此时超声波位移传感器会再次实现快速物料捕捉何和重定位；

所述全桥驱动电路通过两对场效应管组成桥型驱动，将接收到的电平信息进行组合从而控制偏执行器的电机正传、反转或暂停，并将电机电流转换为电压信号送给单片机最小系统；

所述偏执行器的电机接收全桥驱动电路电平信号，从而控制丝杠实现准确定位。

进一步，所述单片机最小系统包括主控单片机STC15F2K60S2，主控单片机STC15F2K60S2分别通过电路连接看门狗、键盘和显示屏。

进一步，所述双鉴位移传感器包括桥型驱动器IR2103、超声发送探头TR40、超声接收探头TR40、超声波接收器CX22106A、白光LED和CCD线阵色差传感器TSL1401构成；主控单片机STC15F2K60S2分别通过电路连接桥型驱动器IR2103、超声波接收器CX22106A、白光LED和CCD线阵色差传感器TSL1401，桥型驱动器IR2103通过电路连接超声发送探头TR40，超声波接收器CX22106A通过电路连接超声波接收器CX22106A。

进一步，所述全桥驱动电路，包括PMOS管Q1、Q2和NMOS管Q3、Q4，所述电机分别与Q1、Q2、Q3、Q4一级相连，Q1、Q2、Q3、Q4另一级分别连接主控单片机STC15F2K60S2101，Q1、Q2第三级还分别连接+24V电源，Q3、Q4第三级还分别通过两个10K电阻和电容滤波后连接主控单片机STC15F2K60S2、还通过0.2欧电阻接地。

本发明的有益效果是利用超声波及光电双鉴位移传感器纠偏，消除了纠偏盲区，纠偏系统可靠性高。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图；

图2是本发明单片机最小系统结构示意图；

图3是本发明双鉴位移传感器结构示意图；

图4是本发明纠偏执行器结构示意图；

图5是本发明全桥驱动电路连接示意图；

图6是本发明全桥驱动电路电路图。

图中，1.单片机最小系统，2.双鉴位移传感器，3.纠偏执行器，4.全桥驱动电路，101.主控单片机STC15F2K60S2，102.看门狗，103.键盘，104.显示屏，201.桥型驱动器IR2103，202.超声发送探头TR40，203.超声接收探头TR40，204.超声波接收器CX22106A，205.白光LED，206.CCD线阵色差传感器TSL1401。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施方式对本发明进行说明。

本发明系统如图1所示，包括单片机最小系统1，单片机最小系统1通过CAN总线连接双鉴位移传感器2，单片机最小系统1通过全桥驱动电路4连接纠偏执行器3；

所述单片机最小系统1，对双鉴位移传感器2采集的物料位置信息进行处理，输出电平信息给全桥驱动电路4；