[实用新型]一种锁频激光定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于锁频激光扫描技术的定位装置，尤指一种主要应用于轨道移动机车在有限点定点作业的位置识别、精密定位、车号识别及自动控制的激光定位检测装置。

背景技术

目前常用于移动机车(车辆)做有限点定点作业的自动化过程中的定位检测技术主要有感应无线技术、射频卡技术等，近年来由于激光读码技术的发展出现了多种以编码牌结合激光收发电路组成的绝对编码地址检测装置，从而使在上述移动机车定位检测过程中变得与感应无线、射频卡等技术相比具有更加易于安装维护、更加稳定可靠的特点，但也存在明显的缺陷：

因为一个码牌代表一个点的编号，所以只知道码牌所在范围的唯一点位置，而不知道码牌所在范围内的连续精确位置；

在室外粉尘污染大和杂散光的干扰强的地方无法正常工作；

为了克服以上缺陷并区别于一般的激光编码地址检测装置在编码牌形式的设计、激光收发电路组成和信号形态的不同，本实用新型定义该激光定位检测装置为“锁频激光定位装置”。

发明内容

为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种基于锁频激光技术的定位检测装置，由于有轨移动机车(如焦炉生产)要求具有高精度绝对编码定位、又要求能抗室外强粉尘和杂散光的干扰，因此，地址码牌的组成形式和读解码器的设计成为技术关键，本实用新型是一种在复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)技术和一般光电编码扫描技术的基础上，独立自主研制的以“细分刻度透光编码牌”和“锁频激光扫描读码”为核心技术形成的高精度定位装置，在编码牌形式的设计、激光收发电路组成和信号形态的上区别于一般的激光编码位置检测装置，它具有绝对编码、快速检测、定位精确和很强的抗干扰的能力，是一种经过实际工程检验的技术的一种锁频激光定位装置。

本实用新型要解决的技术问题是：主要解决如何设计细分刻度透光编码牌和锁频激光扫描读码的结构问题；要解决如何在室外强粉尘和杂散光的干扰的情况下，能对有轨移动机车进行高精度绝对编码定位，并能判别移动机车的运动方向等有关技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置包括细分刻度透光编码牌、锁频激光扫描读码器及数据通信；锁频激光扫描读码器包括可控激光模组、信号检测模组及信号锁频解码模组；信号锁频解码模组包括解码处理 CPU模块、锁频检出及方向识别CPLD模块、电源变换及驱动电路模块及接口电路模块；信号检测模组包括激光接收电路模块A及激光接收电路模块B；细分刻度透光编码牌的输入端分别与可控激光模组的端口相互电连接，细分刻度透光编码牌的输出端分别与信号检测模组的端口相互电连接；数据通信的端口分别与信号锁频解码模组的端口相互电连接；其中：

细分刻度透光编码牌由编码孔序和采样时钟孔序两排孔洞组成，编码孔序包括至少一个小长方形孔，等间距排列于码牌板材的水平方向上，采样时钟孔序兼精密细分刻度，包括至少一个呈阶梯锯齿孔状的孔洞，等间距排列于码牌板材的水平方向上；一个呈阶梯锯齿孔状的孔洞中设定有一个采样时钟孔，对应在一个编码小长方形孔的正下方，一个阶梯锯齿孔由至少二个小长方形孔洞相连构成；

可控激光模组设有可控驱动部分、方波信号源和激光发射灯组；方波信号源的输出端经由可控驱动部分与激光发射灯组的端口相互电连接；

信号检测模组设有激光感应电路和信号检测整形放大电路；激光感应电路接收感应到扫描细分刻度透光码牌的激光发射灯的光信号，经过激光感应电路的输出端经隔直后与信号检测整形放大电路的端口相互电连接，其检测到的输出信号经整形放大后与信号锁频解码模组的端口相互电连接；

信号锁频解码模组设有锁频检出电路、方向识别电路、数据解码电路和本振电路；锁频检出电路的输出端与方向识别电路的输入端相互并接后，其输出信号经由数据解码电路与数据通信的接口电路模块输入端相互电连接。

进一步的，所述的一种锁频激光定位装置的细分刻度透光编码牌由至少1 个编码孔组成编码孔序和至少1个采样孔组成采样时钟孔序兼精密细分刻度，另有三个为安装孔，其中，至少1个编码孔为水平等间距排列，至少1个采样孔呈阶梯锯齿状与至少1个编码孔一一对应，在采样孔中包含一个采样时钟孔，每个采样孔所占的宽度就是每两个相邻的编码孔的间距。