本發(fā)明涉及電力輔助設(shè)備的檢測(cè)裝置，尤其涉及手持終端紅外通訊的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

通常在對(duì)手持終端瞄準(zhǔn)智能電能表進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，由于激光輔助瞄準(zhǔn)器件和紅外通信器件安裝的不一致性，無法使每一個(gè)安裝在檢測(cè)夾具上的手持終端所發(fā)出激光輔助瞄準(zhǔn)光斑，對(duì)準(zhǔn)瞄準(zhǔn)靶標(biāo)的中心，而導(dǎo)致自動(dòng)檢測(cè)無法進(jìn)行。所以在自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)使激光輔助瞄準(zhǔn)光斑能夠自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)瞄準(zhǔn)靶標(biāo)的中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)手持終端的自動(dòng)檢測(cè)?，F(xiàn)有的中心點(diǎn)瞄準(zhǔn)，通常是人工手動(dòng)操作操作桿來實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)，檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低下，實(shí)有必要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，基于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種手持終端檢測(cè)用激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置，能夠大大降低檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提升中心點(diǎn)自動(dòng)瞄準(zhǔn)的效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種手持終端檢測(cè)用激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置，其包括：瞄準(zhǔn)靶標(biāo)，其定義有一感應(yīng)區(qū)域；一列光感應(yīng)器，設(shè)置在該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)的感應(yīng)區(qū)域上，用于檢測(cè)一激光是否照射到該感應(yīng)區(qū)域；至少一伺服系統(tǒng)，用于驅(qū)使該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)運(yùn)動(dòng)，以使這列光感應(yīng)器能夠與該激光對(duì)準(zhǔn)；激光檢測(cè)電路，與這列光感應(yīng)器相配合，用于給出這列光感應(yīng)器對(duì)該激光的檢測(cè)信號(hào)；以及主控制器，用于根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)由該至少一伺服系統(tǒng)，控制該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)移動(dòng)，直至該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)與該激光對(duì)準(zhǔn)。

在一些實(shí)施例中，這列光感應(yīng)器沿水平方向排布，這列光感應(yīng)器的中心位置與該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)的中心位置重合。

在一些實(shí)施例中，該激光檢測(cè)電路包括中心激光檢測(cè)單元、左側(cè)激光檢測(cè)單元及右側(cè)激光檢測(cè)單元，每個(gè)單元向該主控制器輸出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，左側(cè)激光檢測(cè)單元/右側(cè)激光檢測(cè)單元向該主控制器輸出的檢測(cè)信號(hào)是對(duì)位于該側(cè)的多個(gè)光感應(yīng)器分別給出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行與處理后的信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，該主控制器選用PLC；該光感應(yīng)器選用光敏電阻。

在一些實(shí)施例中，該至少一伺服系統(tǒng)包括：X軸伺服系統(tǒng)，用于驅(qū)使該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)沿X軸方向運(yùn)動(dòng)；和，Y軸伺服系統(tǒng)，用于驅(qū)使該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)伺服系統(tǒng)包括：伺服控制器，受控于該主控制器；電機(jī)，受控于該伺服控制器；以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，受該電機(jī)驅(qū)使。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)伺服系統(tǒng)與該主控制器配合，是具有過沖糾偏功能的，以使該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)受控定位于設(shè)定位置。

在一些實(shí)施例中，該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)在正常行進(jìn)過程采用設(shè)定的第一速度，該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)在糾偏行進(jìn)過程采用設(shè)定的第二速度，該第二速度與該第一速度方向相反，且該第二速度小于該第一速度。

在一些實(shí)施例中，該第一速度是該第二速度的4-8倍。

本發(fā)明的有益效果在于，通過巧妙地設(shè)置瞄準(zhǔn)靶標(biāo)，裝設(shè)在該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)上的一列光感應(yīng)器，與這列光感應(yīng)器配合的激光檢測(cè)電路，用于帶動(dòng)該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)運(yùn)動(dòng)的伺服系統(tǒng)，以及與該激光檢測(cè)電路及伺服系統(tǒng)相連的PLC，能夠?qū)崿F(xiàn)手持終端自動(dòng)檢測(cè)中的自動(dòng)瞄準(zhǔn)，從而能夠大大降低檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提升中心點(diǎn)自動(dòng)瞄準(zhǔn)的效率。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1為激光感應(yīng)器在瞄準(zhǔn)靶標(biāo)上的安裝示意；

圖2A和圖2B為手持終端檢測(cè)用激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置的框圖示意；

圖3A和圖3B為激光檢測(cè)電路的電原理示意；

圖4為瞄準(zhǔn)靶標(biāo)移動(dòng)速度與位置關(guān)系示意；

圖5為PLC程序控制流程示意。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說明。

本發(fā)明的手持終端檢測(cè)用激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置采用瞄準(zhǔn)靶標(biāo)、裝設(shè)在該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)上的一列光感應(yīng)器，激光檢測(cè)電路，兩個(gè)由電機(jī)及機(jī)械裝置構(gòu)成的伺服系統(tǒng)以及與該激光檢測(cè)電路及伺服系統(tǒng)相連的PLC（可編程控制器），能夠?qū)崿F(xiàn)手持終端自動(dòng)檢測(cè)中的自動(dòng)瞄準(zhǔn)。

參見圖1，圖1為激光感應(yīng)器在瞄準(zhǔn)靶標(biāo)上的安裝示意。瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11上裝設(shè)有若干紅外傳感器（圖未示出）。這些紅外傳感器呈矩陣排布。感應(yīng)區(qū)域12設(shè)置在瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11的中心部分。感應(yīng)區(qū)域12的中心位置13即為該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11的中心位置。以穿過中心位置13的豎直線（即Y軸）為界，該感應(yīng)區(qū)域12區(qū)分為左側(cè)部分14和右側(cè)部分15。感應(yīng)區(qū)域12沿水平方向（即X軸方向）設(shè)置有21個(gè)光感應(yīng)器16。具體而言，位于中心的光感應(yīng)器16設(shè)置在中心位置13處，左側(cè)部分14和右側(cè)部分15各設(shè)置有10個(gè)光感應(yīng)器16。在本實(shí)施例中，該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11的尺寸為20mm見方。該感應(yīng)區(qū)域12的尺寸為10mm見方。該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11的X和Y方向移動(dòng)范圍都為±15mm（相對(duì)中心位置13而言）。兩兩光感應(yīng)器16的間距為5mm。光感應(yīng)器16的激光感應(yīng)直徑為4mm，用于感應(yīng)激光輔助瞄準(zhǔn)光斑。通過調(diào)整光感應(yīng)器電路的靈敏度，可以進(jìn)行激光光斑照射的感應(yīng)檢測(cè)。這種結(jié)構(gòu)，可以感應(yīng)激光光斑直徑大于2mm，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)瞄準(zhǔn)精度為正負(fù)1mm。

參見圖2A和圖2B，圖2A和圖2B為手持終端檢測(cè)用激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置的框圖示意。本發(fā)明裝置的自動(dòng)瞄準(zhǔn)原理大致包括：PLC 24會(huì)根據(jù)左側(cè)激光檢測(cè)單元281、中心激光檢測(cè)單元282及右側(cè)激光檢測(cè)單元283提供的輸入信號(hào)，相應(yīng)地對(duì)X軸伺服系統(tǒng)25及Y軸伺服系統(tǒng)26進(jìn)行控制，使得瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11能夠按照要求，在X軸和Y軸方向運(yùn)動(dòng)。

具體而言，首先是將被檢測(cè)的手持終端安裝固定到夾具上，調(diào)整夾具使激光光斑照射在感應(yīng)區(qū)域12。接著，PLC 24首先通過Y軸伺服系統(tǒng)26（大致包括：Y軸伺服控制器261、Y軸伺服電機(jī)262以及Y軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)263）控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11在Y軸方向移動(dòng)，直到光感應(yīng)器16感應(yīng)到激光的照射并經(jīng)由激光檢測(cè)電路28報(bào)告給PLC 24，PLC 24通過感應(yīng)的光感應(yīng)器16的位置，能夠判斷激光光斑是照射在感應(yīng)區(qū)域12的左側(cè)部分14或右側(cè)部分15；然后，PLC 27通過X軸伺服系統(tǒng)25（大致包括：X軸伺服控制器251、X軸伺服電機(jī)252以及X軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)253）控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11在X軸方向移動(dòng)，使瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11往中心位置13移動(dòng)，直到位于中心位置13的光感應(yīng)器16感應(yīng)到激光光斑的照射,PLC 27才控制X軸伺服系統(tǒng)25停止。

參見圖3A和圖3B，圖3A和圖3B為激光檢測(cè)電路的電原理示意，其中，圖3A示出了左側(cè)激光檢測(cè)單元的電原理，圖3B示出了中心激光檢測(cè)單元的電原理。參見圖3A，左側(cè)激光檢測(cè)單元采用光敏電阻D1…D10作為光感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；利用COMS電路（大致包括：反相器U1A…U10A，及10輸入與門）固定的輸入閥值電平，通過可變電阻R2…R20調(diào)整靈敏度，達(dá)到光電轉(zhuǎn)換和整形的作用。當(dāng)激光沒有照射在左側(cè)10個(gè)光敏電阻中的任意一個(gè)時(shí)，其輸出OUT1為高電平，只要激光光斑照射到左側(cè)10個(gè)光敏電阻的任意一個(gè)，其輸出OUT1為低電平。右側(cè)激光檢測(cè)單元完全與該左側(cè)激光檢測(cè)單元一樣，在此不再贅述。參見圖3B，該中心激光檢測(cè)單元的工作原理大致包括：當(dāng)激光光斑沒有照射到位于中心位置13的光感應(yīng)器16（即光敏電阻D0），其輸出OUT2為高電平；當(dāng)激光光斑照射到位于中心位置13的光感應(yīng)器16，其輸出OUT2為低電平。

參見圖4，圖4為瞄準(zhǔn)靶標(biāo)移動(dòng)速度與位置關(guān)系示意。在自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，從光斑照射到光感應(yīng)器16，到激光檢測(cè)電路28和PLC 24接收到IO的變化，再對(duì)伺服控制器251/261發(fā)出停止指令，伺服電機(jī)252/262減速到停止，會(huì)有過沖出現(xiàn)，在實(shí)際控制中將需要糾正這種過沖造成的瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11位置偏移。

當(dāng)伺服系統(tǒng)25/26驅(qū)動(dòng)瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11移動(dòng)，速度從0開始，直到速度達(dá)到設(shè)定的速度V1后將勻速移動(dòng)。假設(shè)瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11移動(dòng)到第一位置L1時(shí)，激光光斑照射到光感應(yīng)器16，PLC 24接收到光感應(yīng)器16的信號(hào)變化，執(zhí)行停止操作。由于電路處理和PLC的指令發(fā)出存在延時(shí)，加上系統(tǒng)從速度V1減速到停止，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11將會(huì)在第二位置L2才能停下來，產(chǎn)生的位置偏差為△L?！鱈與系統(tǒng)檢測(cè)時(shí)延△t1、PLC處理速度△t2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)慣性I以及伺服控制器特性△t3有關(guān)，同時(shí)與速度V1成比例關(guān)系?？捎帽磉_(dá)式△L=V1(△t1+△t2+△t3)+k1×I+k2×V1表示，其中k1與k2為修正參數(shù)。值得一提的是，在本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)完成時(shí)，除速度V1外，其他都是在一定值的范圍內(nèi)。實(shí)際設(shè)計(jì)中，在速度V₁固定的情況下，可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)值來確定△L。需要注意的是在X軸方向與Y軸方向，其過沖位置偏移是有差異的。其中Y軸方向上移和下移也有小的差異。

通過以上對(duì)過沖的分析及位移偏差的估算或測(cè)量，得到在X方向過沖偏位移差為△L_X,在Y方向過沖偏位移差分別為△L_Y+和△L_Y-。PLC依據(jù)在不同運(yùn)動(dòng)方向的位置偏移量，利用伺服控制系統(tǒng)的閉環(huán)精確移位的特點(diǎn)，往相反的方向移動(dòng)偏差的距離，達(dá)到糾偏的目的。糾偏的速度V2不宜過高，否則系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。在本實(shí)施例中，速度V1設(shè)置在80mm/s，糾偏回移速度設(shè)置在10~20mm/S。由于回移糾偏是采用距離控制，回移糾偏不會(huì)再產(chǎn)生過沖現(xiàn)象。

參見圖5，圖5為PLC程序控制流程示意。PLC程序控制流程分兩個(gè)部分，即：X軸控制流程和Y軸控制流程。在本實(shí)施例中，PLC的IO響應(yīng)采用中斷模式。其中，Y軸控制流程大致包括：

步驟701、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V1，朝Y+方向運(yùn)動(dòng)；

步驟702、判斷光感應(yīng)器是否有響應(yīng)，是的話，轉(zhuǎn)步驟703，否則轉(zhuǎn)步驟705；

步驟703、執(zhí)行停止操作；

步驟704、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V2，朝Y-方向移動(dòng)△L_Y+；然后，轉(zhuǎn)向X軸控制流程。

步驟704、判斷瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11是否移動(dòng)達(dá)到設(shè)定值（即超出最大邊界的某個(gè)值，在本實(shí)施例中為15mm），是的話，轉(zhuǎn)步驟706，否則轉(zhuǎn)步驟701；

步驟706、執(zhí)行停止操作；

步驟707、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V1，朝Y-方向運(yùn)動(dòng)；

步驟708、判斷光感應(yīng)器是否有響應(yīng)，是的話，轉(zhuǎn)步驟709，否則轉(zhuǎn)步驟707；

步驟709、執(zhí)行停止操作；

步驟710、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V2，朝Y+方向移動(dòng)△L_Y-；然后，轉(zhuǎn)向X軸控制流程。

值得一提的是，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11沿X軸水平方向移動(dòng)，無論是往左還是往右移動(dòng)，其偏差都為△L_X；瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11沿Y軸垂直方向移動(dòng)，其偏差有不同，上移過沖偏差為△L_Y+，下移過沖偏差為△L_Y-。

X軸控制流程大致包括：

步驟711、判斷位于左側(cè)部分的光感應(yīng)器是否有響應(yīng)，是的話，轉(zhuǎn)步驟712，否則轉(zhuǎn)步驟716；

步驟712、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V1，朝X+方向運(yùn)動(dòng)；

步驟713、判斷位于中心位置的光感應(yīng)器是否有響應(yīng)，是的話，轉(zhuǎn)步驟714，否則轉(zhuǎn)步驟712；

步驟714、執(zhí)行停止操作；

步驟715、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V2，朝X-方向移動(dòng)△L_X；結(jié)束。

步驟716、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V1，朝X-方向運(yùn)動(dòng)；

步驟717、判斷位于中心位置的光感應(yīng)器是否有響應(yīng)，是的話，轉(zhuǎn)步驟718，否則轉(zhuǎn)步驟716；

步驟718、執(zhí)行停止操作；

步驟719、控制瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11以速度V2，朝X+方向移動(dòng)△L_X；結(jié)束。

結(jié)合參見圖1和圖3，本發(fā)明的有益效果在于，通過巧妙地設(shè)置瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11，裝設(shè)在該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11上的一列光感應(yīng)器16，與這列光感應(yīng)器16配合的激光檢測(cè)電路28，用于帶動(dòng)該瞄準(zhǔn)靶標(biāo)11運(yùn)動(dòng)的伺服系統(tǒng)25、26，以及與該激光檢測(cè)電路28及伺服系統(tǒng)25、26相連的PLC 24，能夠?qū)崿F(xiàn)手持終端自動(dòng)檢測(cè)中的自動(dòng)瞄準(zhǔn)，從而能夠大大降低檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提升中心點(diǎn)自動(dòng)瞄準(zhǔn)的效率。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以對(duì)上述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部份技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。