本發(fā)明涉及配電柜智能搬運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配電柜智能搬運(yùn)裝置。

背景技術(shù)：

目前配電柜檢修車間傳統(tǒng)的配電柜轉(zhuǎn)運(yùn)方式是采用人工使用地牛轉(zhuǎn)運(yùn)方式轉(zhuǎn)運(yùn)配電柜，由于配電柜中心高，重量大，該轉(zhuǎn)運(yùn)方式一直具有安全隱患，而且作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也很高。隨著配電柜數(shù)量的增多，僅僅通過(guò)人力作業(yè)已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)效率的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何高效、準(zhǔn)確、安全地實(shí)現(xiàn)配電柜在各個(gè)工位間的自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種配電柜智能搬運(yùn)裝置，包括AGV 1、配電柜2和配電柜支架3；

所述配電柜支架3與配電柜2連接并固定；配電柜支架3底部中心位置設(shè)有一方形定位塊8，用于與AGV 1對(duì)接時(shí)作為參照；配電柜支架3底部四周位置設(shè)有頂升支撐面7，作為AGV 1頂升受力面，所述頂升支撐面7上粘接有橡膠板；所述配電柜支架3上表面為帶有預(yù)設(shè)角度的排水斜面5；所述配電柜支架3底部與地面的接觸面設(shè)有尼龍板9作為過(guò)渡層；

所述AGV 1使用基于麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)，并在基于麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)上，設(shè)有基于蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)的四軸同步升降機(jī)；所述四軸同步升降機(jī)包括錐齒輪換向器11、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12、限位開(kāi)關(guān)擋板13、上限位限位開(kāi)關(guān)14、下限位限位開(kāi)關(guān)15、限位開(kāi)關(guān)安裝立板16、萬(wàn)向節(jié)18、二級(jí)減速機(jī)19、安裝支架20、一級(jí)減速機(jī)21和直流電機(jī)22；所述直流電機(jī)22輸出軸直接連接一級(jí)減速機(jī)21，一級(jí)減速機(jī)21通過(guò)兩根直連軸連接兩個(gè)二級(jí)減速機(jī)19，每個(gè)二級(jí)減速機(jī)19再通過(guò)萬(wàn)向節(jié)18連接到兩個(gè)錐齒輪換向器11，每個(gè)換向器11連接蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12；一級(jí)減速機(jī)21與二級(jí)減速機(jī)19通過(guò)安裝支架20固定在麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)的底板17上，并通過(guò)墊片調(diào)整使一級(jí)減速機(jī)21與二級(jí)減速機(jī)19的輸出軸處于同一平面；錐齒輪換向器11安裝法蘭與基于麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)的車架10通過(guò)螺釘連接，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12套入銅套24后穿入車架10的安裝孔內(nèi)，車架10與底板17通過(guò)螺釘連接，取四軸同步升降機(jī)一軸，在蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12底部末端安裝所述限位開(kāi)關(guān)擋板13，當(dāng)四軸同步升降機(jī)處于上升到位狀態(tài)時(shí)，限位開(kāi)關(guān)擋板13觸發(fā)上限位限位開(kāi)關(guān)14，上限位限位開(kāi)關(guān)14動(dòng)作后切斷上升控制信號(hào)，使四軸同步升降機(jī)停止上升；上限位限位開(kāi)關(guān)14和下限位限位開(kāi)關(guān)15安裝在所述限位開(kāi)關(guān)安裝立板16上，限位開(kāi)關(guān)安裝立板16固定在底板17上。

優(yōu)選地，所述AGV 1在車體頂部蒙皮中心位置安裝有非接觸式電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)28，用于使得AGV 1駛?cè)肱潆姽裰Ъ?底部后，可識(shí)別配電柜支架3中心位置。

優(yōu)選地，所述AGV 1上設(shè)有控制面板，控制面板上安裝具備WIFI通訊功能的平板電腦29，平板電腦29用于接收上位機(jī)調(diào)度指令及路徑信息，并在經(jīng)過(guò)處理后控制AGV 1行駛。

優(yōu)選地，AGV 1車體兩側(cè)各裝有一個(gè)非金屬導(dǎo)向條27，用于避免車體與配電柜支架3發(fā)生剮蹭。

優(yōu)選地，AGV 1車體裝有一個(gè)非金屬防撞觸邊26和激光掃描儀30，非金屬防撞觸邊26安裝在激光掃描儀30的底部，用于探測(cè)人腳部以下高度的障礙物。

優(yōu)選地，所述防撞觸邊26為橡膠材質(zhì)，內(nèi)置金屬導(dǎo)電片，當(dāng)與障礙物發(fā)生接觸時(shí)，導(dǎo)電片會(huì)閉合給出開(kāi)關(guān)信號(hào)，使AGV 1停止行駛；激光掃描儀30是非接觸式探測(cè)裝置，設(shè)置有兩個(gè)區(qū)域，減速區(qū)和停止區(qū)，當(dāng)減速區(qū)內(nèi)有障礙物時(shí)，AGV 1以0.1m/s速度行駛，當(dāng)停止區(qū)內(nèi)有障礙物時(shí)，AGV 1停止，當(dāng)障礙物移除后，AGV 1以正常速度行駛；

所述AGV 1底部安裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31、4只磁傳感器32和1只RFID傳感器33，磁傳感器32布置在AGV 1底部四周；RFID傳感器置33于AGV 1底部中心處，RFID傳感器33和磁傳感器32通過(guò)RS232總線與平板電腦29進(jìn)行通訊；驅(qū)動(dòng)電機(jī)31用于在AGV需要原地旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)產(chǎn)生碼盤增量信號(hào)以供平板電腦29識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV 1轉(zhuǎn)向角度的控制。

優(yōu)選地，所述配電柜支架3通過(guò)可調(diào)整螺栓4與配電柜2連接。

優(yōu)選地，所述頂升支撐面7上粘接有厚度不小于5mm的橡膠板。

(三)有益效果

本發(fā)明采用配電柜支架對(duì)配電柜進(jìn)行支撐固定；AGV調(diào)度指令后駛?cè)胫Ъ艿撞?，通過(guò)電磁感應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接，再將支架及配電柜頂起運(yùn)送到指定位置；AGV到達(dá)指定位置后，將支架放下，駛離支架，進(jìn)行下一次作業(yè)。該裝置采用AGV代替地牛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，降低了工人作業(yè)強(qiáng)度；使用配電柜支撐裝置可安全固定配電柜，提升了轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程安全性；使用AGV易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，可以有效提升配電柜轉(zhuǎn)運(yùn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的配電柜智能轉(zhuǎn)運(yùn)裝置整體圖，a為正視圖，b為側(cè)視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中配電柜支架示意圖，a為斜45度視圖，b為底視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中四軸同步升降機(jī)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中升降柱示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中AGV45度上視圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中AGV底視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種配電柜智能搬運(yùn)裝置，包括AGV 1、配電柜2和配電柜支架3；使用AGV 1與配電柜支架3結(jié)合使用的方式轉(zhuǎn)運(yùn)配電柜2。

如圖2所示，所述配電柜支架3通過(guò)可調(diào)整螺栓4與配電柜2連接并固定，確保配電柜在運(yùn)輸途中不回發(fā)生傾覆危險(xiǎn)；配電柜支架3底部中心位置設(shè)有一方形定位塊8，用于與AGV 1對(duì)接時(shí)作為參照；配電柜支架3底部四周位置設(shè)有頂升支撐面7，作為AGV 1頂升受力面，為了保證足夠的摩擦力，所述頂升支撐面7上粘接有厚度不小于5mm的橡膠板；為了不使支架在檢修過(guò)程中造成積水，所述配電柜支架3上表面為帶有預(yù)設(shè)角度的排水斜面5；為了不使支架劃傷地面，所述配電柜支架3底部與地面的接觸面設(shè)有尼龍板9作為過(guò)渡層；其中6為支架立柱。

所述AGV 1使用基于麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)，并在基于麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)上，設(shè)有基于蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)的四軸同步升降機(jī)；如圖3、圖4所示，所述四軸同步升降機(jī)包括錐齒輪換向器11、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12、限位開(kāi)關(guān)擋板13、上限位限位開(kāi)關(guān)14、下限位限位開(kāi)關(guān)15、限位開(kāi)關(guān)安裝立板16、萬(wàn)向節(jié)18、二級(jí)減速機(jī)19、安裝支架20、一級(jí)減速機(jī)21和直流電機(jī)22；所述直流電機(jī)22用于驅(qū)動(dòng)整個(gè)四軸同步升降機(jī)，直流電機(jī)22輸出軸直接連接一級(jí)減速機(jī)21，一級(jí)減速機(jī)21通過(guò)兩根直連軸連接兩個(gè)二級(jí)減速機(jī)19，每個(gè)二級(jí)減速機(jī)19再通過(guò)萬(wàn)向節(jié)18連接到兩個(gè)錐齒輪換向器11，每個(gè)換向器11連接蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12；一級(jí)減速機(jī)21與二級(jí)減速機(jī)19通過(guò)安裝支架20固定在麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)的底板17上，并通過(guò)墊片調(diào)整使一級(jí)減速機(jī)21與二級(jí)減速機(jī)19的輸出軸處于同一平面；錐齒輪換向器11安裝法蘭與基于麥克納姆輪的全向移動(dòng)平臺(tái)的車架10通過(guò)螺釘連接，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12套入銅套24后穿入車架10的安裝孔內(nèi)，車架10與底板17通過(guò)螺釘連接，取四軸同步升降機(jī)一軸，在蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)12底部末端安裝所述限位開(kāi)關(guān)擋板13，當(dāng)四軸同步升降機(jī)處于上升到位狀態(tài)時(shí)，限位開(kāi)關(guān)擋板13觸發(fā)上限位限位開(kāi)關(guān)14，上限位限位開(kāi)關(guān)14動(dòng)作后切斷上升控制信號(hào)，使四軸同步升降機(jī)停止上升，下限位限位開(kāi)關(guān)15工作原理類似；上限位限位開(kāi)關(guān)14和下限位限位開(kāi)關(guān)15安裝在所述限位開(kāi)關(guān)安裝立板16上，限位開(kāi)關(guān)安裝立板16固定在底板17上。在四軸同步升降機(jī)工作端面加工了螺紋孔23(即圖4中升降柱25的端面螺紋孔)，在AGV 1做轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，可以將吊環(huán)直接裝在四軸同步升降機(jī)工作端面螺紋孔23上，使車體結(jié)構(gòu)更為緊湊。

如圖5所示，所述AGV 1在車體頂部蒙皮中心位置安裝有非接觸式電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)28，用于使得AGV 1駛?cè)肱潆姽裰Ъ?底部后，可識(shí)別配電柜支架3中心位置，從而確保只有當(dāng)AGV精準(zhǔn)定位后方可進(jìn)行升降作業(yè)，保證工作的安全性和可靠性。所述AGV 1上設(shè)有控制面板，控制面板上安裝具備WIFI通訊功能的平板電腦29，平板電腦29用于接收上位機(jī)調(diào)度指令及路徑信息，并在經(jīng)過(guò)處理后控制AGV 1行駛。AGV 1車體兩側(cè)各裝有一個(gè)非金屬導(dǎo)向條27，以方便AGV進(jìn)出支架，用于避免車體與配電柜支架3發(fā)生剮蹭。AGV 1車體裝有一個(gè)非金屬防撞觸邊26和激光掃描儀30，非金屬防撞觸邊26安裝在激光掃描儀30的底部，用于探測(cè)人腳部以下高度的障礙物，以彌補(bǔ)激光掃描儀低高度方向的盲區(qū)。所述防撞觸邊26為橡膠材質(zhì)，內(nèi)置金屬導(dǎo)電片，當(dāng)與障礙物發(fā)生接觸時(shí)，導(dǎo)電片會(huì)閉合給出開(kāi)關(guān)信號(hào)，使AGV 1停止行駛；激光掃描儀30是非接觸式探測(cè)裝置，設(shè)置有兩個(gè)區(qū)域，減速區(qū)和停止區(qū)，當(dāng)減速區(qū)內(nèi)有障礙物時(shí)，AGV 1以0.1m/s速度行駛，當(dāng)停止區(qū)內(nèi)有障礙物時(shí)，AGV 1停止，當(dāng)障礙物移除后，AGV 1以正常速度行駛；

如圖6所示，所述AGV 1底部安裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31、4只磁傳感器32和1只RFID傳感器33，磁傳感器32布置在AGV 1底部四周；RFID傳感器置33于AGV 1底部中心處，RFID傳感器33和磁傳感器32通過(guò)RS232總線與平板電腦29進(jìn)行通訊；驅(qū)動(dòng)電機(jī)31用于在AGV需要原地旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)產(chǎn)生碼盤增量信號(hào)以供平板電腦29識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV 1轉(zhuǎn)向角度的控制。為了提高定位精度，通過(guò)導(dǎo)航軟件設(shè)計(jì)，AGV在行駛路徑上設(shè)置了減速識(shí)別標(biāo)記，當(dāng)AGV識(shí)別了減速標(biāo)記后可以立即減速，以保證最終的定位精度要求。

該裝置具體工作過(guò)程如下:

上位機(jī)按照通訊協(xié)議內(nèi)容將作業(yè)任務(wù)信息及路徑信息通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給AGV的平板電腦，平板電腦接收到信息后判斷信息的有效性，如任務(wù)信息無(wú)效，則不執(zhí)行指令；如任務(wù)信息有效，則解析指令并分析路徑點(diǎn)，對(duì)各路徑點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，包括轉(zhuǎn)向點(diǎn)、減速點(diǎn)、停止點(diǎn)等等，隨后平板電腦根據(jù)路徑解析的結(jié)果生成當(dāng)前需要進(jìn)行的任務(wù)指令，并將該指令包通過(guò)RS485總線傳遞給底層PLC控制器，PLC控制器再將該指令進(jìn)行解析，生成對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制信息，并通過(guò)CAN總線發(fā)送給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行該指令，驅(qū)動(dòng)AGV按照指定路線及指定速度行駛；驅(qū)動(dòng)電機(jī)在工作過(guò)程中會(huì)實(shí)時(shí)將碼盤增量信號(hào)反饋給PLC，PLC再將該信號(hào)會(huì)同其他信號(hào)如障礙物信息等打包發(fā)送給平板電腦。

RFID標(biāo)簽事先寫(xiě)入了具體的位置信息，當(dāng)RFID傳感器檢測(cè)到標(biāo)簽時(shí)，會(huì)讀取其內(nèi)部信息，并將該信息傳送給平板電腦，平板電腦會(huì)將該點(diǎn)信息與路徑分析信息進(jìn)行比對(duì)，以確認(rèn)該點(diǎn)的性質(zhì)，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理。

磁傳感器上有16個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，當(dāng)磁傳感器正常檢測(cè)磁條時(shí)，應(yīng)有3到5個(gè)檢測(cè)點(diǎn)觸發(fā)信號(hào)，磁傳感器實(shí)時(shí)將檢測(cè)點(diǎn)信息反饋給平板電腦，平板電腦可以根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)的位置判斷當(dāng)前車身位置相對(duì)與磁條的偏移，并由此進(jìn)行相應(yīng)的糾偏處理。

當(dāng)AGV需要駛?cè)胫Ъ艿撞宽斊鹬Ъ軙r(shí)，首先會(huì)通過(guò)激光掃描儀檢測(cè)支架的擺放姿態(tài)，如果由于人為等因素導(dǎo)致支架位姿偏離，則AGV不會(huì)強(qiáng)行駛?cè)胫Ъ艿撞?，而是?huì)停在當(dāng)前位置，直到以手工方式調(diào)整好支架位姿后AGV方可駛?cè)胫Ъ艿撞?。AGV駛?cè)胫Ъ艿撞亢?，首先?huì)尋找RFID標(biāo)簽(每個(gè)支架底部只有一個(gè)RFID標(biāo)簽作為停止點(diǎn)標(biāo)記)，檢測(cè)到RFID標(biāo)簽后，AGV停止行駛；若AGV頂部接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到了支架定位塊，方可頂起支架，否則AGV將處于待命狀態(tài)，直至支架擺放到正確位置后方可進(jìn)行頂升作業(yè)。

本發(fā)明提供一種配電柜智能轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，通過(guò)上位機(jī)的調(diào)度，可以自動(dòng)進(jìn)行配電柜在各個(gè)工位間的轉(zhuǎn)運(yùn)，人的作用僅僅是在配電柜進(jìn)出車間時(shí)，將配電柜進(jìn)行裝卸，從而極大減輕了作業(yè)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。該裝置本身不局限于運(yùn)送配電柜，也可以推廣至運(yùn)送類似物品領(lǐng)域。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。