一种用于电测实验室仪表校验的智能输送小车的设计

时间：2022-05-19 12:52:45

关键字：智能小车 AGV小车 AGV控制系统

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[导读]摘要:对仪表校验过程中存在的搬运过程进行分析,提出了仪表的智能化分类输送和分区管理。设计了一套应用于电力部门电测实验室环境的自动搬运小车,详细阐述了自动搬运小车的整体布局、结构和功能设计以及机械结构与参数,提高了仪表校验的人机功效,对今后自动化仪表检验工作具有重要的实际意义。

引言

电网企业地市供电局的电测实验室,日常的仪表定期检定工作主要流程包括:（1）送检仪表的签收及台账录入:（2）将待检仪表分类存放至待检区:（3）将各类待检仪表搬运至对应的校验工位:（4）对仪表进行校验:（5）将已检仪表分类存放至已检区:（6）已检仪表交付出库。

由于整个流程还未实现智能化管理,对仪表的查找、清点、分类、签收和搬运都需要试验人员全程参与。特别是仪表的多次搬运,需要消耗大量人力和时间。要提高班组生产力,就要解决仪表的搬运问题,将试验人员从繁重的体力劳动中解放出来。如果能够借助高新技术和全新的管理理念,实现仪表分类输送和分区存放的智能化管理,将从根本上降低校验人员的劳动强度。

1技术问题

仪表校验过程中,仪表需要在待检区、检定工位和已检区之间经过多次搬运。

由于整箱的仪表重量可能达到10～20kg,而箱子不易于单人搬抬,需要多人协助搬运,既耗费时间,又不符合人机功效,且需要人工对仪表进行清点和筛选。对于日常生产的时效性非常差,影响了工作效率。当务之急就是要实现仪表的智能化分类输送和分区管理。

要实现仪表的智能化输送,可以借助AGV智能小车来实

现。但是,AGV智能小车的应用需要考虑以下几个问题:

（I）受电测实验室的空间大小以及仪表待检区、校验区和已检区的布局限制,需对AGV小车的避障功能和定点输送控制功能进行需求分析和详细设计。同时,本设计中的智能输送小车,运用对象明确为电测实验室,其具有场地固定、搬运路线固定,且现场干扰情况较小的特点,因此需对电路控制进行重新设计,以降低成本。

（2）考虑整箱仪表的重量较重,且需要按仪表待检区、已检区货架的高度来调节小车的高度,有必要对AGV智能小车的本体结构、承重能力进行需求分析和详细设计。

（3）AGV智能小车的运行状态需实时关联电测实验室的仪表校验工作流程,同时将AGV智能小车与仪表校验平台进行实时通信。

2解决方案

本方案设计了一套应用于电力部门电测实验室环境的自动搬运小车。搬运小车采用锂电池供电,车体的底盘上装配可在一定范围内调节的输送机构。单个小车搭配激光雷达组件,构建环境地图并实时修正当前的定位,能够实现现场的电力仪表设备从货柜架至试验台的搬运。自动搬运小车、货柜架和试验台工作空间布局如图I所示。

图1自动搬运小车、货柜架和试验台整体布局

2.1电测实验室用自动搬运小车的结构和功能设计

自动搬运小车的底盘采用全向轮配合带编码器的伺服电机进行运动控制,以适应试验室内较小的转弯半径。车体的控制面板前置,车体前端配置两个激光雷达传感器,用于实验室内的地图构建和定位,同时还可以实现躲避移动障碍物的功能。车体的中后部配置带升降平台的输送带,由直流电机控制,末端配备限位开关,以实现正反转控制。电测实验室用自动搬运小车结构设计图如图2所示。