专利名称：使一台装置可重复地相对于多个工作站定位方法
技术领域：
本发明是有关一台携带一个扫描器并沿一条预先规定的路径移动的运输装置可重复地相对于多个工作站的定位方法。在该方法中，沿预定路径成一定间距装有扫描器可以扫描的标志，每个这种标志应至少分配到一个工作站上。
例如，该方法应用于向很多台加工机器运送材料的一台运输装置，这里每台加工机器都为运输装置安置一个卸料站。为使运输装置在此项用途上能足够准确地停止在每一个这种卸料站，人们知道，沿运输路径设置小旗标记，小旗向随同运输装置移动的扫描器作出显示，运输装置每次即按此标记停下。这些小旗标记装在许多台加工站上，非常费时，如果要保证例如一台沿一条运输路径移动的吊车，能够以这种方式停下来，使得在预定位放下负载物。在操作过程中，需经常对这些小旗标记重新校准。
另一种众所周知的可随时准确确定一台运输装置在运输路径上的位置的方法，使用位置测量装置，例如，光学位置测量装置。然而，这种装置非常昂贵。
本发明的目的是，提供前面所述的一种方法，简易可行而且不昂贵。因此，实施本方法的设备，既不要求费时的装配工作，也不需要昂贵的位置测量装置。
能够实现这个目标的、根据本发明的方案是，在前述方法中，对每个站应存储一个表示扫描装置所在位置的数值，此位置当它处于为这个工作站所规定的位置时相对于对应该站的标志的位置；以后为相对于每个站使运输装置定位，首先是移动运输装置直到它到达对应这个工作站的标志的起始端，并从该处再继续移动到符合为这个站存储的数值的一段距离。
实施按照本专利发明的方法的设备，它具有一个携带有扫描器沿着预先规定的路径可移动的运输装置，有着多个排列于预先规定路径上的工作站，有着一个控制器来操纵传动机构使运输装置移动，作为对输入到控制器的要求信号的反应，以及有着沿预先规定路径彼此成一定间距设置可以用扫描器扫描有标志，该设备的特征在于，扫描器与控制器内配备的存储器相联，而存储器为每个站存储有一个数值，此数值表示扫描器位于有关站的一个规定位置时，相对于分配给该站的标志的位置。
在本发明的设备中，能够在预先规定路径上安置许多台加工机器。每台机器都有一个装料站和一个卸料站。这里，每台机器还可以安置一种可扫描的标志，标志共同分配给机器的装料站和卸料站。但在各台机器之间没有必要设置可扫描的标志，因为没有必要连续检测可移动运输装置已走过的路程。
每一个上述标志，可以包括一系列标记。在运输装置运行时，待扫描器到达一标记系列的开始端时，就开始一系列标记的计数。然后一控制器使可移动运输装置继续前行。直到读取的标记数等于为机器的装料站或卸料站存储的一个数字为止。然后扫描器就停在预定的相对于各自工作站的一个位置。
下面将参考本文所附图例详细叙述本发明的一个实施例。
图1以图解方式表示了装有一系列精梳机和最少配有一台输送末道棉卷的输送机的设备的部分俯视图。
图2是一个放大了的输送机和图1中的两台精梳机以及一台运输装置的图解侧视图。
图3是图2中运输装置的图解正视图。
图4是更为放大展示的一系列用于定位靠近输送机的运输装置的标志。
图5表示一系列用于定位靠近一台精梳机的运输装置的标志。
图1中所示的设备包括一系列精梳机，图中分别以1，2，3，4，5表示该5台精梳机。比如这套设备可以按顺序排列放置15-20台精梳机。而且这套设备至少有一台横向输送机6来供应棉卷W和送走空棉卷筒管H。精梳机和横向输送机6是安装在靠近运输装置(图1中未示出)的一条吊轨7所规定的路径上。横向输送机6是由一台成卷机8提供由棉条生产的棉卷，棉条从卷筒上取下。
图2和图3中所示的这种运输装置包括具有一个以可移动方式装在吊轨7上的吊车桥10，并通过传动机构11可沿着吊轨行驶，此外还有一个夹紧器运载器12藉助传动机构13可相对于吊车桥10上升和下降，在夹紧器运载器12内有一对夹紧器14，它们在开放位置和关闭位置之间可以移动。在关闭位置时，每一对夹紧器就伸入到一棉卷筒管里面，该筒管可以是空筒管或者是绕有棉卷的筒管。
驱动吊车桥10的传动机构11和使夹紧器运载器12上升和下降的传动机构13以及图中未绘出的在开启位置和关闭位置之间移动的一对夹紧器14的移动机构，都是由图1中用方框图表示的控制器15来操纵。
生产运转时，每台精梳机如图2中的精梳机4那样，带有8个棉卷W·1，将此棉卷进行退卷和精梳。此外，在备用棉卷存放架16上存有满卷的备用棉卷。当一台精梳机已将棉卷W·1中的一个棉卷加工完时，该台精梳机即自动更换一个棉卷。空的棉卷筒管H向后被推入到棉卷筒管托架17内，而备用棉卷存放架16向上倾斜，如图2中的精梳机5所示那样，使备用棉卷W向前滚入到精梳机上。之后，精梳机5向控制器15发送“棉卷要求”的信号。
控制器15在接到精梳机5的这个信号后，即对运输装置的传动机构作这样的控制，使得吊车桥10行驶到机器5上，夹紧器运载器12然后下降，夹紧器抓取位于棉卷筒管托架内的棉卷筒管H。这样棉卷筒管托架也就成为运输装置的一个装料站。很明显吊车桥10必须作这样的移动，使夹紧器14准确对准机器5的棉卷筒管托架17。
夹紧器14抓住空棉卷筒管H之后，夹紧器运载器12向上提升，之后吊车桥10行驶到横向输送机6位置，夹紧器运载器又重新下降于该处，夹紧器14将空棉卷筒管放置到横向输送机6的一空筒管输送带18上。这里很明显，吊车桥10也必须移动，使夹紧器14准确对准作为运输装置的一个卸料站的空筒管输送带18。
当夹紧器14将空棉卷筒管H放置到输送带18之后，夹紧器运载器12重新往上升起，吊车桥10往左行驶，如图2所示，直到夹紧器14正好停在横向输送机6的棉卷输送带19上方为止。这时夹紧器运载器12下降，并由夹紧器14抓取由输送带19准备好的8个满卷棉卷W。输送带19这时又构成为输送装置的一个装料站。
然后夹紧器运载器12又复升起，吊车桥10重新移动到精梳5上，使带有8个棉卷的夹紧器14准确停在此时已翻转成水平位置的备用棉卷存放架16上。这时作为放置新的备用棉卷的备用棉卷存放架又成为运输装置的一个卸料站。
控制器15必须起到准确定位作用，即使得带有吊车桥10的运输装置能够相对于棉卷筒管托架17(装料站)和每台精梳机的备用棉卷存放架16(卸料站)以及空筒管输送带18(卸料站)和横向输送机6(或者每一台横向输送机，如果是有着一台以上时)的棉卷输送带19(装料站)准确定位。为了实现这些，在每台精梳机区域内以及在横向输送机6的区域内都分别以固定方式装有一系列光学可识别的标志。此标志系列最好敷设在每个自行装的条带上，此条带例如可装到吊轨7中的一个轨上。用于横向输送机6的带有系列标志的条带用20表示，如图4(放大的尺寸)所示，其标记系列用21表示。如图5所示，用于每台精梳机的这种带有系列标记的条带用22表示，其系列标记则以23表示。
用于横向输送机6的标志系列21是共同分配给装料站(棉卷输送带19)和卸料站(空筒管输送带18)。同样每台精梳机的系列标志23都是共同分配给每台精梳机的装料站(棉卷筒管运载器17)和卸料站(备用棉卷存放架16)。(但也可以用不同方式)一台带有光学阅读器的扫描器应这样安装到吊车架10上，使得当吊车桥10经过这些系列标记21和23时，阅读器即扫描到这些标志。
当夹紧器14对准空筒管以便从输送带18放下棉卷筒管H时，阅读器24这时位于相对空筒管输送带18的第一个规定位置，而当夹紧器14对准输送带19去抓取棉卷W时，阅读器则位于棉卷输送带19的第二个规定位置上。靠近横向输送机6的系列标志21向着吊轨7的方向两侧延伸至这两个规定位置之外。
同上相似，当夹紧器14对准到棉卷筒管运载器17去抓取棉卷筒管H时，阅读器24位于一台精梳机的棉卷筒管运载器17的第一个规定位置上，而当夹紧器14对准备用棉卷存放架16放下棉卷W时，阅读器24则位于同一台精梳机关于备用棉卷存放架16的第二个规定位置。靠近每台这种精梳机的系列标志23沿吊轨7的方向向两侧延伸至这两个规定位置之外。
在标记系列21的两个端部还设置有条码标志25和26，此条码亦最好敷设在条带20上。条码标记25和26以代码方式代表装有条带20的机器种类，即它们表示那台机器是一个横向运输机，比如横向输送机6。类似地，在标志系列23的两端设置有条码标志27和28，它们表示装有条带22的机器是一特定型号的精梳机。
设备刚安装好之后，标记系列21和23应这样装，使得每一系列都向两侧延伸。正如上面所描述的，到上述阅读器24的两个规定位置距离相等。作为辅助手段，在条带20上可以使用两个标记29和30，它们大致对准横向输送机6的空筒管输送带18和棉卷输送带19，而每个条带22上的两个标记31和32则分别对准每台精梳机的棉卷筒管运载器17和备用棉卷存放架16。
为此，先完成如下描述过程(这个过程以后可重复进行，例如数据丢失之后)。
控制器15操纵传动机构11，使吊车桥10行驶通过吊轨7的整个长度。其间，阅读器24读出标志25，26，27，28。阅读器24的输出信号传送给控制器15。控制器15从阅读器24的信号中查明吊车桥10所行经的每台机器1，2，3，4，5，6各台的类型，并存储每台机器的排列顺序，例如“第一台精梳机，第二台精梳机，第三台精梳机，第一台横向输送机，第四台精梳机，等等”。吊车桥10的移动可从吊轨7的一端开始，通过吊轨的整个长度至另一端为止。限制开关可以装在吊轨两端，这样借助控制器可按照预定的程序自行移动。根据程序的吊车桥移动也可以沿着吊轨7的任一规定位置开始。在这个位置，参考标志，可以按固定方式安置在吊轨7的某一位置上，比如一个能被传感器识别的金属条安装在吊车桥10和扫描器的传感器34上。
然后通过手工操作控制器15，使吊车桥10作下述的移动，使得夹紧器14依次精确对准到所有装料站(横向输送机6的棉卷输送带19和各台精梳机1，2，3，4，5的棉卷筒管运载器17)以及所有卸料站(空筒管输送带18和备用棉卷存放架16)。阅读器24也就进入每个站所规定的这些位置，正如上面所描述的。在移动过程中，阅读器24行经每个规定位置时，读出安置在有关站上的系列标记21或23。并且将阅读到规定位置为止的这些标志进行计数，此数字分别为每个站存储到控制器15的存储器内。
用手工移动到每个站，将阅读出来的直至到达规定位置时的标记数目予以存储，即对每个站存储两个数字，可以先后从两个方向移动到每个站上。但也可采取另一种替代方法，待按一个方向移动的标记数目存储之后，控制器15即由这个数字计算出由阅读器24按反方向通过规定位置时阅读的标记数目。
现在这套设备已为上述的操作作好准备。控制器15不仅存储有各台机器1，2，3，4，5，6的位置序列，而且还存储有吊车桥10沿吊轨7的实际位置。当控制器15接收到精梳机1，2，3，4，5中的一台的“棉卷要求”信号时，即进行计算吊车桥10必须经过的路径，使吊车桥从其实际位置一直抵达应服务的这台精梳机为止。这里，路径是以要求的运动方向和吊车桥10必须经过的机器台数来表示(或通过阅读器24必须经过的标记21和23的列数)。控制器15启动传动机构11，使传动机构驱动吊车桥10移动到应服务的精梳机为止。当阅读器24行驶到安装在这台精梳机上的系列标志23的开始端时，标记的计数又重新开始，吊车桥10继续往前移动，直到阅读器24已读出为该台精梳机装料站(棉卷筒管运载器17)存储的标记数目时为止。这样，阅读器24正好对准于装料站所规定的位置上，接着夹紧器14按要求方式，正好对准装料站。如果需要的话，控制器15亦可按要求作这样的安排，即当阅读器24已读到在预先规定的误差数范围内小于为应启动的工作站所存储的数字的一系列标记数时，控制器使传动机构11从快速行驶转换到慢速行驶。
阅读器24发送给控制器15的信号的计算，在定位过程中，即从阅读器24抵达标志23的开始端以后必须尽可能准确。另一方面，当吊车桥10在系列标记21或23之外移动时，就不要求作精确计算。因此，控制器15可根据需要具有一种转换计算精确度的手段，从而在更精确的计算中，当所有系列标志21和23都具有同等宽度和间距时，能检查每个标志产生信号的长度，防止信号的错误读取。
同上述相似的方式，横向输送机6(卸料站)的空筒管输送带18，棉卷输送带19(装料站)，最后是精梳机的备用棉卷存放架16(卸料站)被准确启动。
在装备有阅读器24的吊车桥10的全部移动过程中，控制器15亦能够将阅读器读出的条码标志25，26，27，28的排列顺序与存储的顺序作比较，并在出现任何误差(例如由于错误读数或由于漏掉一个读数)时，发出错误信号。
假定在上述情况下，所有按吊轨7规定的路径排列的精梳机都是相同型号，并以相同方式都使用运输装置10，12，14来操作。因此，条码标志27和28对所有精梳机都是相同的。然而，不同型号的精梳机也是可以安排在这条运输路径上，但以不同的方式(根据控制器15中存储的不同程序)由运输装置10，12，14来服务，因此有必要设置不同的条码标志。例如一些型号的精梳机要求运输装置10，12，14以这种操作方式操作，即首先提供满卷棉卷W，然后运走空棉卷筒管H。
所有精梳机也可以不论什么型号，设置不同的条码标志，该标志显示每台精梳机沿运输路径的位置。在这种情况下，当吊车桥10移动时控制器15不需要对吊车桥已经过的这些机器进行计数。但在这种情况下，仍建议将精梳机的排布序列存储于控制器15中，以便于生产中异常发生的误差能够自动予以确定。
上述工艺方法和设备的一个主要优点在于，安置在各台机器1，2，3，4，5，6的可扫描的标志21，25，26或23，27，28，仅必须装在相对于工作站16，17，18，19的大致正确位置上。对每个站要计算出一个数值，并存储到控制器15的存储器内，当运输装置10，12，14正好位于相对于站的正确位置上时，该值表示偏差， 亦即指有关标志21，25，26或23，27，28的开始端与阅读器24的位置之间的这个间距。在定位过程中运输装置10，12，14由控制器15来控制移动，直到阅读器24抵达分配有到所要求的工作站的标志21，25，26或23，27，28的起始端为止，然后它再继续前移到符合于为该站存储的这段距离。
在上述优选实施例子中，每种标志21，25，26和23，27，28都具有一系列标记21或23，为每个站存储的数值，等于阅读器24在移动到该站时读出的标记数。在另一种方式下，为每个站存储的这个值也可能表示当阅读器24到达分配给这个站的标志的起点之后，运输装置10，12，14继续移动的这段距离，例如也表示成使运输装置10，12，14沿着吊轨7运行的传动机构11的旋转角或者作为该传动机构的开动时间区间。在这种情况下，这些标志不需要含有系列标记。在极端情况下，每种标志可以由单个标记组成，每种标志的单个标记或多个标记也可以是金属标志而不是光学标志，如若吊车桥10有着一个感应式传感器而不是光学阅读器24的话。
权利要求
1.一种携带有一个扫描器(23，24)并沿着一条预先规定路径(7)可移动运输装置(10，12，14)相对于多个工作站(16，17，18，19)的可重复定位方法，该方法中，沿着规定路径以一定间隔装有扫描器(24，34)可扫描的标志(21，25，26；23，27，28)，每个标志应至少分配到一台工作站(16，17，18，19)，该方法的特征在于对每个站(16，17，18，19)应存储一个表示扫描装置(24，34)所在位置的数值，此位置当它处于为这个工作站所规定的位置1时相对于对应该站的标志(21，25，26；23，27，28)的位置；以后为相对于每个站(16，17，18，19)使运输装置(10，12，14)定位，首先是移动运输装置直到它到达对应这个工作站的标志(21，25，26；23，27，28)的起始端，并从该处再继续移动到符合为这个站存储的数值的一段距离。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于每一个标志(21，25，26；23，27，28)包括一系列标记(21，23)，在定位过程中，运输装置(10，12，14)在扫描器到达一个标志(21，25，26；23，27，28)的开始端之后，再往前移动一段路径，此段路径上扫描器(24，34)扫描的标记数路径正好等于为各个站(16，17，18，19)存储的数值。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于至少对工作站(16，17，18，19)中之几个也存储第二个数字，然后在对运输装置(10，12，14)相对于每个工作站进行定位时，在扫描器(24，34)到达分配给这个工作站的标志(21，25，26；23，27，28)的起始端之后，在运输装置再往前移动一段相应于为该站存储的第二个数值的距离后，要变换运输装置(10，12，14)的运行方式，例如慢速行速。
4.根据权利要求1-3中一项的方法，其特征是这些数值者存储到控制器(15)的一个存储器中。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于这些标志(21，25，26；23，27，28)有着条形码标记(25，26；27，28)，后者用来识别分配有这种标志的一个站和多个站的类型，此外还将符合条形码标记(25，26；27，28)的数值存储在存储器内。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于在规定路径(7)上的一个位置装有扫描器(24，34)可扫描的参考标志(33)，在存储器内，为每种标志(21，25，26；23，27，28)存储介于标志和参考标记(33)之间的其他标记的数目和存储一个识别分配有标志(21，25，26；23，27，28)的一个站和多个站(16，17，18，19)类型的识别编码。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于每个工作站(16，17，18，19)存储数值是这样进行的，扫描器(24，34)通过运输装置(10，12，14)的移动进入到有关工作站的规定位置，其间扫描器(24，34)对分配给该站的标志(21，25，26；23，27，28)进行扫描，扫描器的输出信号存储到控制器(15)的存储器内。
8.根据权利要求1-7中的一项的方法，其特征是标志可用扫描器(24，34)进行光学扫描。
9.实施按照权利要求1至7中一项的方法的设备，它具有一个携带有扫描器(23，24)沿着预先规定的路径可移动的运输装置(10，12，14)，有着多个排列于预先规定路径上的工作站(16，17，18，19)，有着一个控制器(15)来操纵传动机构11使运输装置(10，12，14)移动，作为对输入到控制器的要求信号的反应，以及有着沿预先规定路径(7)彼此成一定间距设置可以用扫描器(24，34)扫描有标志(21，25，26；23，27，28)，该设备的特征在于，扫描器(23，24)与控制器(15)内配备的存储器相联，而存储器为每个站(16，17，18，19)存储有一个数值，此数值表示扫描器(24，34)位于有关站的一个规定位置时，相对于分配给该站的标志(21，25，26；23，27，28)的位置。
10.根据权利要求9的设备，其特征在于每个标志(21，25，26；23，27，28)最少要具有两个不同的标记区域。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于在每个标志(21，25，26；23，27，28)中，应把第一个标记区(25；27)设置在标志的一端，包括条形码标志，用来识别最少一个分配有标志的工作站(16，17，18，19)的类别，以及第二个标记区域(21，23)，它具有用来使运输装置(10，12，14)相对于工作站的标志来定位。
12.根据权利要求11的设备，其特征在于在每个标志(21，25，26；23，27，28)中，第三个标志区设置在标志的另一端，亦同样包括可识别最少一个分配有标志的工作站(16，17，18，19)的种类的条形码标志。
13.根据权利要求11或12的设备，其特征是第二个标记区域(21；23)包括一系列相同间隔排列的标记。
14.根据权利要求12或13的设备，其特征在于第一个和/或第三个标记区(25，26；27，28)包括一系列不同尺寸和/或不同相互间隔的标记。
15.根据权利要求9-14中之一项的设备，其特征在于沿着预先规定路径的一个位置上，装有一个可被扫描器(24，34)扫描的参考标记(33)。
16.根据权利要求9-15中之一项的设备，其特征在于扫描器(24，34)上配备有一个感应式传感器。
17.根据权利要求9至16中的一项的设备，其特征在于扫描器(24，34)配备有光学传感器。
18.根据权利要求14和17的设备，其特征在于扫描器(24，34)具有一个条码阅读器(24)，并且在每个标志(21，25，26；23，27，28)中，第一个和/或第三个标记区(25，26；27，28)有着条形码条纹。
19.根据权利要求9-18的一项的设备，其特征在于可移动的运输装置(10，12，14)是为工作站(16，18)提供的一台可行驶的吊车桥。
20.根据权利要求9-19的一项的设备，其特征在于每个标志(21，25，26；23，27，28)都装在一个自行装的塑料条带(20；22)上。
全文摘要
运输装置(10，12，14)，能够沿着一条预先规定安置有多个工作站(16，17，18，19)的路径(7)移动。沿路径(7)按间距设置标志(20，22)，每个标志最少对应一工作站(16，17，18，19)，并可由运输装置(10，12，14)所携带的一个扫描器(24，34)扫描。为每个工作站存储有一数值，它表示当扫描器(24，34)位于相关工作站的预定位置时，扫描器相对于分配给该工作站的标志(20，22)的位置。当运输装置(10，12，14)相对于每个工作站进行定位时，首先移到分配给该工作站的标志(20，22)的起始端，然后再继续移动相应于为该工作站存储的一个数值的一段距离。
文档编号B65G43/10GK1160671SQ96121760
公开日1997年10月1日 申请日期1996年11月26日 优先权日1995年11月27日
发明者G·格斯利泽尔, M·伦格尔, M·西根泰勒 申请人:里特机械公司