CN104285091A - 用于更换路灯灯具的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于更换模块化路灯灯具的装置，该模块化路灯灯具附接到灯柱上，其中该模块化路灯灯具包括光源、可选地光透射盖以及第一耦接装置，并且其中灯柱的一个端部具有第二耦接装置，该第二耦接装置用于使用第一耦接装置附接该路灯灯具，其特征在于，用于更换模块化路灯灯具的装置包括输送单元，至少一个臂安装于该输送单元上，其中至少一个可控制机器人安装到该臂上，其中适于移除和更换路灯灯具的至少一个夹紧装置附接到该臂上。

Description

用于更换路灯灯具的系统
技术领域
本发明涉及一种用于更换布置在灯柱上的模块化路灯灯具的系统，其中该模块化路灯灯具包括光源和壳体，其中该壳体包括第一耦接装置，并且其中该灯柱在一个端部处具有第二耦接装置，以通过第一耦接装置附接路灯灯具，其中用于更换模块化路灯灯具的系统包括安装在输送单元上的臂。
背景技术
更换路灯灯具中的灯通常由在移动升降台或者类似设备中被升起到路灯灯具处的人员来完成，这在多个方面是有问题的。
最显然的是当在相当大的高度处进行工作时执行这个操作的人员所暴露于风险中。在一高度处的工作由工作环境法案(Work EnvironmentAct)管理。如果灯柱位于架空线(overhead line)的附近，则存在使人员升高到靠近灯柱所带来的另一个问题。存在与悬置引线通常并非是绝缘的相关联的重大风险，并且因此对于接触而言是危险的。
除了在相当大的高度处进行的工作之外，与灯柱有关的工作意味着还存在另外的问题，这是因为灯柱没有被完全地固定。由于天气以及灯柱是非常高的并且路灯灯具常常承载相当大的重量的事实而导致的灯柱所暴露的环境压力使灯柱摇动并且本质上是不稳定的。这意味着灯柱本身在许多情况下不能为路灯灯具的更换提供支撑。
此外，更换照明单元/灯或者整个路灯灯具的操作花费相对长的时间周期，这是因为当移动升降台或者类似设备在灯柱之间移动时，执行该工作的人员在每个操作之间必须被降下。在大部分情况下，移动升降台或者类似设备必须在道路上或者在路灯灯具旨在照明的区域中进行驱动。这个装置常常是非常慢的并且占据道路上的非常大的空间，这是存在问题的，因为移动升降台或者类似设备以及甚至必须在移动升降台与驾驶员位置之间移动的做该工作的人员都处于被其他车辆碰撞的危险中。如果静止的(standing，停顿的)移动升降台或者类似设备当在升起位置中时被碰撞的话，这对于人员而言甚至是更危险的。此外，移动升降台的存在会不利地影响交通，这会增大其他事故的风险。
为了使对交通的操作影响最小，常常有益的是在傍晚和晚上进行该工作，这从做该工作的人员的立场来看不总是优选的。
所有这些都意味着更换照明单元/灯或者整个路灯灯具所需要的时间应该保持在绝对最小值。
目前存在的公开文献大部分涉及这样的解决方案，这些解决方案全部基于这样的原理，即该原理以这样或者那样的方式将整个路灯灯具或者仅仅路灯灯具的安装照明单元/灯的部分降低到地面。但是，这些技术全部不具有显著的作用，因为这些技术常常涉及相对尖端的机械解决方案的使用，并且这可能是一个问题，因为用于路灯的单元以及关联的路灯灯具必须承受非常恶劣的天气相关的条件，并且持续非常长的时间。即使具有根据这个原理的解决方案，执行照明单元/灯或者整个路灯灯具的更换所花费的时间也仍然是一个问题。
此外，当前的现有技术显示工作正在进行以解决上文中提到的问题，包括用以容易地接近照明单元/灯的各种解决方案，因此能够快速且容易地更换照明单元/灯，并且通过产生模块化的灯具使得它们可以作为一个单元进行更换，这也意味着更换可以快速且容易地执行。这两种方案都被公开在例如JP10092212中。
这两种方法对于减少更换照明单元/灯泡或者整个路灯灯具的所需要的时间都是有用的，但是仍然存在许多可以被改进的地方。特别地，这些方法都没有解决工作仍然必须由在一高度处工作的人员来完成的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于模块化路灯灯具的更换的装置，下文称为“装置”或者“用于模块化路灯灯具的更换的装置”。模块化路灯灯具布置在灯柱上，其中该模块化路灯灯具包括光源和壳体。壳体包括第一耦接装置，并且灯柱的端部具有第二耦接装置，以通过第一耦接装置附接路灯灯具。用于模块化路灯灯具的更换的装置包括连接到输送单元的至少一个臂。装置的特征在于该装置包括至少一个可控制机器人，该可控制机器人布置于臂上，包括机器人臂和夹紧装置，其中夹紧装置布置成移除和更换路灯灯具。臂、可控制机器人、机器人臂以及夹紧装置通过从一距离处和/或来自于输送单元的远程控制和/或通过使用预编程的过程进行操作。在一些构造中，还可以是输送单元被通过远程控制、从一距离处或者从另外的车辆进行操作。
路灯灯具常常布置在地平面上方许多米处，这是为什么这个装置使得包括路灯灯具的更换的整个操作能够从地面执行而不需要升起任何人员。这具有许多优点，诸如消除了以另外的方式不得不被升起的人员会暴露于其中的风险。
在这个上下文中，模块化路灯灯具被称为包括壳体和光源的照明单元。光源(该光源可以包括一个或者多个照明单元/灯单元)例如可以是以LED灯泡、光二极管、HID灯、金属卤化物灯、陶瓷金属卤化物灯、高压钠灯、等离子灯、感应灯或者任何其他类型的灯的形式。光源优选地布置在安装在壳体中的座中，并且光源可以通过第一耦接装置与灯柱上的第二耦接装置直接地或者间接地连接。第二耦接装置还可以包括连接到光源的座或者与第一耦接装置的另外的对应部件连接的座。第一耦接装置和第二耦接装置用于至少两个目的，一个是将模块化路灯灯具连接和附接到灯柱上，并且第二个是将电功率连接到光源上。座包括用于通过穿过灯柱的缆线从电网到光源的电力供应的连接器。
壳体设计成保护光源不受环境元素损害，并且壳体构造成在期望的方向上引导来自于光源的光。出于保护光源的主要目的，壳体可以包括反射器和/或棱镜和/或可以是完全地或者部分地围绕壳体延伸的光可完全地或者部分地透过的材料和/或不透光的部件。壳体可以覆盖路灯灯具的全部或者部分。路灯灯具可以包括额外的部件，诸如用以利用风能的技术、太阳能电池、电池、功率降低器或者保护和/或操作路灯灯具的不同的设备和装置。它还可以包括不同类型的传感器，优选地旨在接通和/或关闭路灯。路灯灯具和相关的灯柱常年并且非常长时间地暴露于极其恶劣的环境中。
此外，路灯灯具的启动器可以布置在路灯灯具上，这意味着当用于更换模块化路灯灯具的装置拆下已存在的路灯灯具时，启动器被同时拆下，并且这意味着当新的路灯灯具被安装时，新的启动器被同时安装，或者启动器还可以布置在设置于灯柱上的第二耦接装置中，使得当用于更换模块化路灯灯具的装置拆下已存在的路灯灯具时，启动器不会被同时拆下，而是新的路灯灯具使用相同的启动器进行安装。两个构造中的第一个提供了这样的优点，即在这个构造中，启动器还可以以简单且容易的方式进行更换。
在这个上下文中，启动器意味着包括主要用以接通和断开灯的电系统的装置，但是启动器还可以包括用于控制亮度的电气系统。启动器典型地包括线圈、点火装置(ignition)、电容器以及被包含在电路中的其他装置。
如上文中提到的，第二耦接装置布置于灯柱上，并且该第二耦接装置连接到被包含在路灯灯具中的第一耦接装置上。当路灯灯具被更换时，该连接被拆开，并且当新的路灯灯具被布置时，这通过将新的路灯灯具的第一耦接装置与灯柱的第二耦接装置连接而完成，其中第一耦接装置的座可以连接到第二耦接装置的座上，其为光源提供了来自于电网的电力。
可控制机器人布置于臂上。可控制机器人可以包括布置于机器人臂上的至少一个夹紧装置，其中可控制机器人可以布置于臂上，使得可控制机器人是铰接式的并且可在至少一个方向上进行控制。机器人臂可以布置于可控制机器人上，使得机器人臂被竖直铰接和/或横向铰接和/或进出铰接和/或可以旋转或者倾斜。此外，夹紧装置还可以布置于机器人臂上，使得夹紧装置被竖直铰接和/或横向铰接和/或进出铰接和/或可以旋转或者倾斜。这意味着可控制机器人、机器人臂以及夹紧装置可以根据灯柱以及路灯灯具(可控制机器人将在上面进行操作)的位置而进行定位。可控制机器人还可以直接布置于输送装置上，并且至少一个夹紧装置或者具有机器人臂的夹紧装置还可以直接布置于臂上。
更换路灯灯具可以通过用来自于相同的路灯灯具系统的新的路灯灯具来更换路灯灯具而实现，或者更换路灯灯具可以在新的路灯灯具系统引入时所述路灯灯具被更换而实现。在后者的情况下，灯柱以路灯灯具可以被移除的方式被切割。然后，新的第二耦接装置布置于灯柱上，以用于未来使用第一耦接装置而与新的路灯灯具相互连接。这可以通过将第二耦接装置布置到被切割了的灯柱上来实现，或者通过将具有连接到第二耦接装置的第一耦接装置的路灯灯具布置到被切割了的灯柱上而实现。
已存在的路灯灯具在特定的构造中还可以使用除了通过切割之外的其他方法被移除，诸如通过从灯柱上旋松路灯灯具、从灯柱上拉开路灯灯具或者与已存在的路灯灯具系统相容的其他移除方法。用于从优选地管状设备(比如灯柱)中切割或者移除部件的可用的方法被认为是公知常识的部分。除了上述那些，包括模块化路灯灯具的其他路灯灯具系统可以布置在被切割了的路灯灯柱上。在这些情况下，可使用另一类型的路灯灯具。
将新的第二耦接装置布置到被切割了的柱上或者布置到已经以另外的方式使已存在的路灯灯具被移除的柱上可以通过以下方式实现，即通过拧上第二耦接装置或者另一种类型的路灯灯具、通过将第二耦接装置推动到柱的端部的上方或者通过允许第二耦接装置或者其他类型的路灯灯具布置于灯柱的端部上的另外的方法或者技术。
根据第一实例，路灯灯具的更换通过由驾驶员使输送单元移动到在灯柱处的适合的位置来完成。可控制机器人可以装载有在输送期间将更换旧的模块化路灯灯具的新的模块化路灯灯具，或者可控制机器人可以在臂移动到在灯柱处的位置中之前装载有新的模块化路灯灯具。路灯灯具可以设有将夹紧装置引导并定位到路灯灯具的工具，使得后者可以容易地被夹紧装置抓持。
驾驶员或者另外指定的人员然后可以通过远程控制使装载的机器人臂移动到适合的高度和适合的位置。然后可控制机器人移动成使得夹紧装置/多个夹紧装置处于用以拆卸旧的模块化路灯灯具并且布置新的模块化路灯灯具的位置中。在这个操作期间，将夹紧装置引导并定位到路灯灯具上的工具还可以有助于相对于待移除的路灯灯具来精确地移动夹紧装置。在这个实例中，可控制机器人包括至少两个夹紧装置，其中一个夹紧装置保持新的模块化路灯灯具，并且第二夹紧装置保持旧的模块化路灯灯具。
可控制机器人还可以包括将夹紧装置固定到灯柱上的工具。只要这允许夹紧装置本身相对于具有相关联的待更换的路灯灯具的灯柱固定，将夹紧装置固定到灯柱上的工具可以布置于输送单元上、臂上、可控制机器人上、机器人臂上或者夹紧装置上。夹紧装置或者布置于夹紧装置上的任何装置不能执行它被设计成不需要相对于灯柱固定而执行的操作。灯柱常常是非常高的并且承受可能使它们倾向于摇动的主要的外部冲击，比如风。这可以意味着灯柱本身并非足够坚挺以支撑上文中概述的操作。在这些情况下，将夹紧装置固定到灯柱上的工具是必要的。
可控制机器人还可以包括适于移除已存在的路灯灯具的装置。这个装置可以布置于夹紧装置上、机器人臂上、可控制机器人上、臂上或者输送单元上，并且这个装置使得已存在的路灯灯具可以通过切割灯柱而被移除。
可控制机器人还可以包括用以执行在灯柱和模块化路灯灯具的维护方面的额外操作的额外的夹紧装置，例如用于送进缆线的装置和/或用于安装第二耦接装置的装置。这些装置可以布置于相同或者不同的夹紧装置上、相同或者不同的机器人臂上、可控制机器人上、臂上或者输送单元上。这些装置使得新的路灯灯具系统可以在已存在的路灯灯具被移除时而被布置。
根据另一个实例，多个臂布置于具有包括一个或者多个夹紧装置的可控制机器人的输送单元上。多个臂移动到一位置中，以使得相应的可控制机器人能够如期望的进行操作。在这个构造中，臂可以与可控制机器人一起布置，这些可控制机器人具有用于不同的任务的不同的装置，使得可更有效地执行特定的操作。
根据又一个实例，更换模块化路灯灯具的过程可以至少部分地顺序地完成，其中一个或者多个臂以及相关的一个或者多个可控制机器人和一个或者多个夹紧装置首先可以移动，以在模块化路灯灯具定位的高度处执行操作，然后可以向下移动回到输送单元，以用于在低水平处的操作，例如，通过一个或者多个夹紧装置从输送单元装载或者通过一个或者多个夹紧装置向输送单元上卸载。
本发明的所有这些构造使得可在更短的时间内实现将已存在的路灯灯具更换为新的路灯灯具更换的操作，并且还提高了对于人员和用以执行该操作的机器以及对于其他道路使用者的安全性。
装置可以包括路灯灯具的电池架，在该电池架中，可以承载用于更换的路灯灯具，并且还可以存放更换了的路灯灯具。这意味着取决于装置应该执行、或者已经执行了的任务，这个电池架在更大或者更小程度上用用于安装的或者移除的路灯灯具填充。电池架可有益地布置于输送单元，但是电池架还可以布置于臂或者可控制机器人上。电池架还可以布置于单独的单元上或者作为单独的单元。
电池架可以具有许多不同的构造，但是优选地构造成使得臂中的至少一个可以从电池架中拾取路灯灯具和/或将路灯灯具存放到电池架上。
通过使用电池架(该电池架可以承载多个路灯灯具并且保持被更换了的路灯灯具)，多个路灯灯具可以在更短的时间内被更换。这使得用于更换模块化路灯灯具的装置需要停留在道路上的总时间可以被最小化。
根据一个实例，装置包括臂和/或机器人臂，该臂和/或机器人臂两者都是铰接式的并且可横向移动和/或竖直移动和/或进出移动和/或通过球式接头铰接，并且其中臂和/或机器人臂可以在多个方向上移动并且可以旋转。臂可以被通过远程控制或者通过预编程的过程由输送单元控制。因此，可控制的臂和/或机器人臂是铰接式的并且可在至少一个方向上进行控制。
可控制机器人还可以装备有照明装置，其中照明装置以围绕可控制机器人的0m-10m的范围的0-360°被照亮的方式进行布置。照明装置还可以被远程地控制和引导。
在装置包括超过一个臂和/或可控制机器人的构造中，这些也可以装备有额外的照明装置。
电池架也可以装备有照明装置，其中照明装置以电池架被照亮的方式进行布置，使得从电池架中取出或者存放在电池架中的路灯灯具被照亮。
在装置包括超过一个电池架的构造中，这些也可以装备有照明装置。
装置还可以装备摄像机监控系统。摄像机监控系统以可控制机器人(包括机器人臂和夹紧装置)以及由上文中概述的部件执行的操作被监控的方式进行布置。摄像机监控系统优选地可以被远程控制所控制，使得期望的区域可以被监控。这是可能的，因为摄像机监控系统可以旋转以及竖直移动和/或水平移动和/或进出移动和/或旋转以及倾斜。
在装置包括超过一个臂和/或可控制机器人和/或机器人臂和/或夹紧装置的构造中，这些也可以通过一个或者多个摄像机监控系统进行监控。
通过使用摄像机监控系统，臂、可控制机器人、机器人臂和夹紧装置可以通过从一距离处和/或从输送单元的远程控制进行操作。通过连同照明装置来使用摄像机监控系统，即使在天黑的情况下，臂、可控制机器人、机器人臂和夹紧装置也可以通过从一距离处和/或从输送单元的远程控制来操作。这意味着路灯灯具的更换可以以对于执行该工作的人员而言更安全的方式执行。
在本发明的一个构造中，可控制机器人还包括适于根据需要抓持、保持以及释放路灯灯具的夹紧装置。
这意味着在电池架处的位置中的夹紧装置可以抓住路灯灯具。夹紧装置构造成当臂使可控制机器人从在电池架处的位置移动到灯柱旁边的位置时保持路灯灯具。然后可控制机器人更换路灯灯具。如果灯柱没有路灯灯具，则可控制机器人可以通过将第一耦接装置连接到第二耦接装置、或者通过用第二耦接装置更换灯柱上的已存在的耦接装置而安装新的模块化路灯灯具。当路灯灯具在位时，夹紧装置构造成放开路灯灯具。
夹紧装置的用于抓持路灯灯具的工具可以是以两个或者更多个夹紧表面的形式，这些夹紧表面以允许路灯灯具被夹紧装置保持的方式移动。夹紧表面中的一个或者多个可以具有增大夹紧装置抵靠路灯灯具的表面的夹紧表面摩擦的涂层或者弹性涂层，此外，夹紧装置的用于抓持路灯灯具的工具可以是以夹紧装置上的至少一个突出部的形式，该至少一个突出部具有在路灯灯具上的至少一个配合凹部，夹紧装置可以使用其保持到路灯灯具上。夹紧装置的用以抓持路灯灯具的工具还可以是以夹紧装置上的至少一个凹部的形式，该至少一个凹部具有在路灯灯具上的至少一个配合突出部，夹紧装置可以使用其保持到路灯灯具上。此外，夹紧装置的用以抓持路灯灯具的工具可以是以相互作用的磁体的形式或者以位于夹紧装置上的钩到路灯灯具上的相关位置上的一个或者多个钩的形式。夹紧装置的用以抓持路灯灯具的工具还可以是以具有/不具有使用真空产生吸取力以抓持路灯灯具的能力的一个或者多个吸盘的形式。存在用于设计夹紧装置使得可抓持路灯灯具的多种不同的方法或者技术。夹紧装置抓持路灯灯具的方法还可以是以至少一个螺纹装置的形式或者接合路灯灯具的相互作用的部件的耦接件的其他形式，或者是以提升系统的形式。路灯灯具可以包括与夹紧装置相互作用的方式，或者夹紧装置可以完全地适于配合路灯灯具。
在可控制机器人具有超过一个夹紧装置的构造中，夹紧装置布置成使得夹紧装置或者可以通过可控制机器人的运动或者可以通过夹紧装置中的一个的运动而转换(switch)。
如上述，夹紧装置可以包括相对于路灯灯具恰当引导和定位夹紧装置的工具。该工具可以是以凹槽、导轨、肋部、磁体、凹入部、凹部、突出部等的形式。这样，操作被促进为未保持任何路灯灯具的空的夹紧装置可以经过以从电池架或者从灯柱抓持路灯灯具。
此外，夹紧装置可以包括相对于灯柱恰当地引导和定位夹紧装置的工具，其中可以执行路灯灯具的组装和/或拆卸。将夹紧装置引导到相对于灯柱的恰当位置的工具可以是以以下的形式，即轨道、导轨、凸缘、磁体、腔、凹部、突出部、用于通过超声波进行被动或者主动控制的装置、用于通过红外光进行被动或者主动控制的装置、用于通过激光进行被动或者主动控制的装置或者类似的形式。将夹紧装置引导到相对于灯柱的恰当位置的工具还可以布置于输送单元和/或可控制机器人和/或臂上。
如上文中描述的，夹紧装置或者可控制机器人还可以包括当由夹紧装置执行的操作被执行时将夹紧装置固定或者刚性地定位到灯柱上的工具，其中灯柱承受横向和/或进出和/或竖直和/或旋转力的最小影响。将夹紧装置固定到灯柱的工具不需要布置于夹紧装置上，而是还可以布置于输送单元和/或可控制机器人和/或臂和/或机器人臂上。当操作被执行时，固定灯柱对于以可靠的方式执行操作是重要的。将夹紧装置、可控制机器人等固定到灯柱上的工具还可以是以包括至少一个夹紧爪形件或者类似结构的夹紧装置的形式。此外，用以将夹紧装置、可控制机器人等固定到灯柱上的工具可以是以磁体的形式。进一步地，将夹紧装置、可控制机器人等固定到灯柱上的装置还可以(至少部分地)是以从灯柱突出的一个或者多个凸缘的形式，夹紧装置、可控制机器人等上的相互作用工具可以与该凸缘相互作用并连接。此外，夹紧装置、可控制机器人等的用以夹紧到灯柱的的工具可以是以两个或者更多个夹紧表面的形式，这些夹紧表面构造成以相对于彼此的方式移动，以使得灯柱被来自于夹紧装置、可控制机器人等等的至少一个突出间隔件(spacer，垫片)臂所保持，其中夹紧表面中的一个或者多个可以涂覆有增大摩擦的涂层或者弹性涂层。此外，将夹紧装置、可控制机器人等固定到灯柱的工具可以是以灯柱上的凹部的形式，并且夹紧装置、可控制机器人等上的相互作用工具包括对应的突出部，其可以用于将夹紧装置、可控制机器人等固定到灯柱上。
路灯灯具以允许路灯灯具快速且容易的安装和移除的方式连接到灯柱上。这还应用路灯灯具与灯柱之间的电气连接。路灯灯具与灯柱之间的相互连接的工具可以具有许多不同的类型，诸如卡扣、紧固件、刀形开关、卡口耦接将等，但是用以将灯柱与路灯灯具相互连接的其他方法也是可能的，并且本发明不应该被认为局限在上文中陈述的方法上。
这意味着用以在灯柱上安装或者拆卸路灯灯具的操作花费最少的时间，这是极大的优点并且根本地减小了与该工作关联的风险。
此外，可控制机器人可以包括适于通过切割灯柱而从灯柱上移除已存在的路灯灯具的装置并包括用于安装以用于灯柱的第二耦接装置的形式的新的耦接装置的装置。适于从灯柱中移除已存在的路灯灯具的装置可以是以下列中的至少一个的形式：圆锯、带锯、研磨器、切管器或者类似装置。在这个构造中，可控制机器人可以额外地包括适于在被切割了的灯柱上安装第二耦接装置的夹紧装置。适于安装第二耦接装置的装置包括第二夹紧装置，该第二夹紧装置已经抓持一个路灯灯具，在该路灯灯具中第二耦接装置耦接到路灯灯具的第一连接装置。因此，在这个构造中，可控制机器人可以包括适于承载包括第一耦接装置的路灯灯具的夹紧装置，该第一耦接装置又优选地使用第一耦接装置和第二耦接装置的两个座而与第二耦接装置连接，其中第二耦接装置可以更换被锯断了的路灯灯具而不需要降下臂，即在相同的位置中进行。
无需包括第一耦接装置和第二耦接装置的路灯灯具的其他系统也可以安装在被锯断了的路灯灯具上。取决于路灯灯具的已存在的系统，另外的过程(除了切割灯柱)可以考虑用于移除已存在的路灯灯具。从灯柱移除已存在的路灯灯具的其他的可能的方法可以是扭动或者拉动已存在的路灯灯具。
装置还可以包括用于将缆线送进灯柱中的装置。这可以通过至少一个旋转滚轮或者通过借助于至少一个压缩机吹动缆线而完成。在这个构造中，装置还可以包括用以承载缆线的装置。如何更换与用在本发明中的类似的缆线设备的方法被认为是公知常识的部分
装置可以通过无线通信被远程地控制，诸如通过例如使用电磁波。
根据本发明的另一个构造，车辆(优选地移动升降台)装备有用于更换布置在灯柱上的模块化路灯灯具的模块，其中模块化路灯灯具包括光源和壳体，其中壳体包括第一耦接装置，并且其中灯柱在一个端部处具有第二耦接装置，用以通过第一耦接装置附接路灯灯具，其特征在于该模块包括至少一个可控制机器人，可控制机器人包括用于将该可控制机器人布置和固定到车辆上的工具，其中可控制机器人包括适于移除和/或更换路灯灯具的至少一个夹紧装置，其中可控制机器人构造成通过远程控制和/或在一距离和/或通过使用预编程的过程进行操作。
附图说明
本发明的实例现在将参考附图来详细地描述：
图1显示了输送单元如何定位在灯柱处的第一实例
图2更详细地显示了定位在灯柱处的夹紧装置、臂、可控制机器人以及机器人臂的部分
图3显示了通过如根据本发明的具有模块化路灯灯具的新系统更换已存在的路灯灯具的第一阶段
图4显示了通过如根据本发明的具有模块化路灯灯具的新系统更换已存在的路灯灯具的第二阶段
具体实施方式
图1显示了用于更换固定到灯柱3上的第一模块化路灯灯具2a的装置1。第一模块化路灯灯具2a包括光源和壳体5。壳体5包括第一耦接装置6a，并且灯柱3具有端部23，第二耦接装置6b安装在该端部处，以用于第一路灯灯具2a使用第一耦接装置6a的附接。用于第一模块化路灯灯具2a的更换的装置1包括臂7，该臂安装在输送单元8上。图1显示至少一个可控制机器人9布置在臂7上。可控制机器人9包括适于移除和/或更换路灯灯具2a、2b、12的至少第一夹紧装置10a。在图1中，第一和第二夹紧装置10a、10b是以爪形件的形式，但是还可以考虑抓持路灯灯具的夹紧装置的其他技术或者方法，并且本发明不应该被认为被这个构造所限制。夹紧装置可以包括与路灯灯具中的对应的装置接合的装置，例如，螺栓连接件、卡口耦接件、滑动接头等。此外，可控制机器人9构造成通过从一距离处和/或来自于输送单元8的远程控制和/或通过使用预编程过程进行操作。
图1显示了其中输送单元8装备有臂7的本发明的一个实例，该臂耦接到包括第一机器人臂13a和第二机器人臂13b的可控制机器人9上。第一机器人臂13a耦接到第一夹紧装置10a，并且第二机器人臂13b耦接到第二夹紧装置10b。
在过程期间的一些点处，第二夹紧装置10b定位在用于存储路灯灯具12的电池架11处的第一位置中。在图1中，电池架11布置在输送单元8上。电池架还可以布置在另外的位置中，例如在可控制机器人上，其中当臂已经将可控制机器人升起到路灯灯具的水平时，可控制机器人可以收回新的路灯灯具并且存放旧的路灯灯具(未示出)。图1显示了包括三个照明器材12的电池架11的可能的构造，但是能够存储不同数量的待更换和/或已经被更换的路灯灯具的电池架的多个其他的设计也是可能的(未示出)。
在图1的实例中，第二夹紧装置10b已经处于电池架11处的第一位置中，并且已经从电池架11中抓取了第二路灯灯具2b。臂7则已经通过一运动被引导到灯柱3处的第二位置，其中第一夹紧装置10a可以执行移除布置在灯柱3上的第一路灯灯具2a的操作。可控制机器人9则被控制以执行一运动，该运动意味着第二夹紧装置10b占据第一夹紧装置10a的位置，其中具有第二路灯灯具2b的第二夹紧装置10b移动以执行用第二路灯灯具2b更换第一路灯灯具2a的操作。臂7则通过一运动被引导到第一位置，其中具有第一路灯灯具2a的第一夹紧装置10a移动以将第一路灯灯具2a存放在电池架11中。
这意味着当臂7处于第一路灯灯具2a处的位置中时，可控制机器人9可以移除已存在的第一路灯灯具2a并且安装新的第二路灯灯具2b，该可控制机器人包括至少两个夹紧装置10a、10b，这两个夹紧装置中的一个装载有用于更换的新的第二路灯灯具2b。
相同的操作还可以由包括超过两个夹紧装置的装置来执行，这意味着在第一阶段中超过一个路灯灯具可以通过电池架运载和/或至少两个路灯灯具可以被更换(未示出)。这个构造允许进一步节省时间。
相同的操作还可以由包括一个夹紧装置的装置来执行，在这个情况下这意味着在已存在的路灯灯具被移除的步骤与当新的路灯灯具(优选地从电池架中取出)被布置时的步骤之间臂必须被降下(未示出)。在这个构造中，节省的时间没有上文中提到的构造中那么多。
图1显示了构造成执行路灯灯具的更换操作或者构造成更换路灯灯具的装置1被布置于输送单元8上。输送单元8可以包括一个或者多个单元，臂7被布置于该一个或多个单元上，并且该一个或多个单元可以使臂7在平行于地面的平面中以及还可能在与法平面重合的方向上(即，竖直地)移动。输送单元8或者通过自身的推进系统或者通过借助于车辆而使输送单元8移动而移动。输送单元例如可以是以拖车的形式、被置于拖车上或者是适合的车辆可以运载的某些设备(未示出)。输送单元8还可以是以车辆的形式，在图1中简化为输送单元8是汽车。
如先前提到的，图1显示了装置1包括布置在电池架11中的路灯灯具12的电池架11，待更换的路灯灯具12可以承载于该电池架中，并且更换了的路灯灯具也可以存放于该电池架中。在图1中，电池架11布置在输送单元8上，但是电池架还可以布置在输送单元之外的外部单元上(未示出)。输送单元和/或用于更换模块化路灯灯具的系统的其他部件还可以包含超过一个电池架(未示出)。
此外，图1中的输送单元8包括用于摄像机监控的装置14。在这个构造中，这允许输送单元被远程地控制。摄像机监控装置还可以以其他的方式布置，并且本发明不应该被认为被这个构造所限制。
图2显示了臂107布置在可控制机器人109处。可控制机器人109可以包括布置于第一机器人臂113a上的至少第一夹紧装置110a，并且图2显示了可控制机器人109包括两个机器人臂113a、113b，每个均设置有夹紧装置110a、110b。在图2中，夹紧装置110a、110b是以爪形件的形式，但是还可以考虑抓持路灯灯具102a、102b的夹紧装置110a、110b的其他技术或者方法，并且本发明不应该被认为被这个构造所限制。可控制机器人109优选地布置于臂107上，使得该可控制机器人可以旋转和/或横向地移动和/或竖直地移动和/或进出移动和/或可以转动或者倾斜。机器人臂113a、113b优选地布置于可控制机器人109上，使得这些机器人臂可以横向地移动和/或竖直地移动和/或进出移动和/或可以旋转和/或倾斜。此外，夹紧装置110a、110b可以布置于机器人臂113a、113b上，使得夹紧装置可以横向地移动和/或竖直地移动和/或进出移动和/或可以旋转或者倾斜。这意味着可控制机器人109、机器人臂113a、113b以及夹紧装置110a、110b可以根据灯柱103和第一路灯灯具102a的位置而定位，其中可控制机器人109将基于输送单元进行操作。
此外，图2显示了可控制机器人109如何设置有照明装置115。在图2中显示的构造中，照明装置115布置于可控制机器人109上，但是至少一个照明装置还可以布置于输送单元上和/或电池架上和/或臂上和/或机器人臂上和/或夹紧装置上(未示出)。照明装置115不应该被看作被图2中所描述的所限制。图2还显示了摄像机监控装置114。在图2中显示的构造中，摄像机监控装置114布置于可控制机器人109上，但是至少一个摄像机监控装置还可以布置于输送单元上和/或电池架上和/或臂上和/或机器人臂上和/或夹紧装置上(未示出)。摄像机监控装置114不应该被看作被图2中所描述的所限制。
图2还显示了第一路灯灯具102a如何包括光源104和第一耦接装置座(socket)124，在图2中以虚线图显示。
图2还显示了第二夹紧装置110b已经抓持了第二路灯灯具102b，并且显示了第一夹紧装置110a定位成抓持并移除灯柱103上的第一路灯灯具102a。
图3和图4显示了处于两个不同的位置中的本发明的一个实例，用于将附接到灯柱203上的已存在的路灯灯具217更换为模块化路灯灯具系统225。
模块化路灯灯具系统225包括光源、壳体205，该壳体包括第一耦接装置206a以及连接到第一耦接装置206a的第二耦接装置206b。灯柱203设置有已存在的路灯灯具217，该路灯灯具不与本发明的路灯灯具兼容，本发明的路灯灯具是模块化路灯灯具系统225的一部分，因此已存在的路灯灯具缺乏第一耦接装置206a和第二耦接装置206b。用于将已存在的路灯灯具217更换为本发明的模块化路灯灯具系统225的装置包括安装在输送单元上的至少一个臂207。图3和图4显示了至少一个可控制机器人209附接到臂207上。夹紧装置210a、210b两者均布置于机器人臂213a、213b上，这些机器人臂进而布置于可控制机器人209上。在图3和图4中，夹紧装置210a、210b是以爪形件的形式，但是还可以考虑抓持路灯灯具的夹紧装置的其他技术或者方法，并且本发明不应该被认为被这个构造所限制。
图3和图4还显示了第一夹紧装置210a，该第一夹紧装置包括适于通过切割灯柱203而移除已存在的路灯灯具的装置219。在图3和图4中，适于通过切割灯柱203而移除已存在的路灯灯具的装置219布置于第一夹紧装置210a上。这个构造不应该被认为是对于本发明的限制。适于移除已存在的路灯灯具的装置还可以布置于可控制机器人上、机器人臂上、臂上、直接布置于输送单元上、允许装置实现其目的的分离的臂或者类似结构上(未示出)。
图3和图4显示了用于安装或者布置第二耦接装置的装置220，该装置包括第二夹紧装置210b和模块化路灯灯具系统225。模块化路灯灯具系统包括新的路灯灯具218，该新的路灯灯具包括连接到第二耦接装置206b的第一耦接装置206a。图3和图4还显示了用于将缆线送进灯柱中的装置221。在图3和图4中，用于安装或者布置第二耦接装置的装置220和/或用于将缆线送进灯柱中的装置221布置在第二夹紧装置210b上。这个构造不应该被认为是对本发明的限制。用于安装第二耦接装置的装置和/或用于将缆线送进灯柱中的装置还可以布置于可控制机器人上、机器人臂上、臂上、直接布置于输送单元上、允许装置实现其目的的分离的臂或者类似结构上(未示出)。
图3和图4还显示了包括用于输送缆线的装置226的第二夹紧装置210b，该缆线通过用于将缆线送进灯柱中的装置221可以连同对模块化路灯灯具系统225的更换而被送进灯柱203中。在图3和图4中，用于输送缆线的装置226布置于夹紧装置210b上。这个构造不应该被认为是对本发明的限制。用于输送缆线的装置还可以布置于可控制机器人上、机器人臂上、臂上、直接布置于输送单元上、允许装置实现其目的的分离的臂或者类似结构上(未示出)。
图3和图4还显示了臂207包括将夹紧装置固定到灯柱203上的工具216。在呈现的构造中，这个工具是以具有夹紧功能的伸缩臂的形式，但是本发明不应该被这个构造所限制。在图3和图4中，将夹紧装置固定到灯柱203上的工具216布置于臂207上，但是固定夹紧装置的工具还可以直接布置于输送单元上、可控制机器人上、机器人臂上、夹紧装置上或者以允许该固定夹紧装置的工具实现其目的的任何另外的方式进行布置(未示出)。将夹紧装置固定到灯柱上的工具还可以是以相互作用的工具的形式，诸如以布置于灯柱上的卡圈以及布置于夹紧装置上的配合装置的形式(未示出)。
对于所有构造或者实例共有的情况是在任何夹紧装置或布置于夹紧装置上的任何装置执行任何操作之前，夹紧装置固定到灯柱上。因此，将夹紧装置固定到灯柱上的工具既可以用在图3和图4中显示的实例中也可以用在图1中显示的实例中。这可以完成以将夹紧装置以这样的方式固定到路灯灯具上，该方式使得在执行任何操作之前路灯灯具被保持在位。
图3和图4显示了具有两个夹紧装置210a、210b的构造，第一夹紧装置210a包括适于通过切割灯柱203而移除已存在的路灯灯具的装置219，并且夹紧装置210b包括用于安装或者布置第二夹紧装置的工具220并包括用于将缆线送进被切割了的灯柱222中的装置221。图3和图4还显示了包括用于安装或者布置第二耦接装置的工具220的夹紧装置210b还包括用于输送缆线的装置226。本发明不应该被认为限制于图3和图4中显示的构造，其中可控制机器人209包括两个夹紧装置210a、210b。本发明还可以使用这样的至少一个可控制机器人来工作，该至少一个可控制机器人具有包括适于通过切割灯柱而移除已存在的路灯灯具的装置的仅一个夹紧装置，或者该至少一个可控制机器人具有包括用于安装或者布置第二耦接装置的工具并包括用于将缆线送入灯柱中的装置的仅一个夹紧装置(未示出)。但是，在这个构造中，输送单元包括至少两个可控制机器人，每个均优选地布置于臂上，至少两个可控制机器人具有包括适于通过切割灯柱而移除已存在的路灯灯具的装置的夹紧装置，并且至少两个可控制机器人具有包括用于安装或者布置第二耦接装置的工具并包括用于将缆线送进灯柱中的装置的夹紧装置(未示出)。本发明还可以通过这样的可控制机器人来工作，该可控制机器人具有包括适于通过切割灯柱而移除已存在的路灯灯具的装置的两个或者更多个夹紧装置，或者该可控制机器人具有包括用于安装或者布置第二耦接装置的工具并包括用于将缆线送进灯柱中的装置的两个或者更多个夹紧装置。这个构造还需要超过一个可控制机器人(未示出)。
臂207、可控制机器人209、机器人臂213a、包括适于通过切割灯柱203而移除已存在的路灯灯具的装置219的夹紧装置210a以及包括用于安装第二夹紧装置的工具220并包括用于将缆线送进灯柱中的装置221的夹紧装置210b布置成在一距离处和/或通过来自于输送单元的远程控制和/或通过使用预编程的过程进行操作。
在其中存在包括用于安装第二夹紧装置的工具220和用于将缆线送进灯柱中的装置221的至少一个第二夹紧装置210b的本发明的所有构造中，还可以仅使用一个用于安装第二耦接装置的装置，而无需用于将缆线送进灯柱中的装置(未示出)。在这个情况下，将缆线送进灯柱必须手动地执行(未示出)。
图3和图4显示了将附接到灯柱203上的已存在的路灯灯具217更换为模块化路灯灯具系统225的一个实例。与图3和图4中显示的相同的方法还可以应用于安装其他的路灯灯具系统。
图3显示了这样的实例，在该实例中，臂207设置有将夹紧装置固定到灯柱上的工具216，并且在该实例中，灯柱203被固定。此外，第一夹紧装置210a定位在位于灯柱203处的已存在的路灯灯具217处的位置中，其中已存在的路灯灯具217被夹紧装置210a抓持。进一步地，适于移除已存在的路灯灯具的装置219处于切割灯柱203的过程中。第二夹紧装置210b处于可控制机器人209的与第一夹紧装置210a相对侧上的位置中。
图4显示了这样的实例，其中第一夹紧装置210a和第二夹紧装置210b优选地通过可控制机器人209的旋转运动而已经改变位置，使得第二夹紧装置210b处于被切割了的灯柱222旁边的位置中，并且第一夹紧装置210a处于可控制机器人209的相对侧上的位置中。进一步地，用于送进缆线的装置221定位在被切割了的灯柱222的开口处，并且缆线227被送入。缆线227还布置于第二耦接装置206b上，该第二耦接装置耦接到被包含在新的路灯灯具218中的第一耦接装置206a上。当适当数量的缆线227被送进被切割了的灯柱222中时，根据该实例，用于送进缆线的装置221向上移动，使得第二夹紧装置210b可以朝向被切割了的灯柱222移动，同时第二耦接装置206b可以布置于被切割了的灯柱222上。用于将第二耦接装置206b布置于被切割了的灯柱222上的多个不同的技术是可能的。用于新的、被送入的缆线227如何替换已存在的缆线以及该被送入的缆线任何连接到电网的方法被认为是公知常识。

Claims (15)

1.一种用于将第一模块化路灯灯具(2a、102a)更换为第二模块化路灯灯具(2b、102b)的装置(1)，所述第一模块化路灯灯具布置于灯柱(3、103、203)上，其中所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b)包括光源(104)和壳体(5)，其中所述壳体(5)包括第一耦接装置(6a)，并且其中所述灯柱(3)的一个端部具有用于使用所述第一耦接装置(6)附接所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b)的第二耦接装置(6b)，其中用于更换所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b)的所述装置包括臂(7)，所述臂安装在输送单元(8)上，其特征在于
至少一个可控制机器人(9)布置于所述臂(7)上，其中所述可控制机器人(9)包括适于移除和/或更换所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b)的至少第一夹紧装置(10a)，其中所述可控制机器人(9)和所述输送单元(8)构造成通过远程控制和/或在一距离处和/或通过使用预编程的过程进行操作。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述输送单元(8)是自推进的或者被拖动的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述输送单元(8)包括用于更换的路灯灯具(12)的电池架(11)，其中所述用于更换的路灯灯具(12)能被承载在所述电池架中，而且被更换了的路灯灯具也能被存放在所述电池架中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述臂(7)是铰接式的，并且所述臂是能竖直控制和/或横向控制和/或进出控制和/或能旋转的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述可控制机器人(9)包括用于每个所述夹紧装置的第一机器人臂(13a)，所述第一机器人臂能竖直控制和/或横向控制和/或进出控制和/或能旋转和/或能倾斜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述可控制机器人(9)设置有摄像机监控装置(14、114)和/或照明装置(115)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述可控制机器人(9)包括适于根据需要来抓持、保持以及释放所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b；12)的一个或者多个夹紧装置(10a、10b)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述夹紧装置包括将所述夹紧装置引导并定位于所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b；12)的工具。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送单元和/或所述可控制机器人和/或所述臂和/或所述夹紧装置包括将所述夹紧装置引导并定位于所述灯柱的工具。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送单元和/或所述可控制机器人和/或所述臂(107)和/或所述机器人臂和/或所述夹紧装置包括将所述夹紧装置固定于所述灯柱上的工具(116)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述灯柱与所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b；12)之间的连接部包括卡扣锁、螺纹装置、刀形开关、卡口杯状件或者类似装置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述可控制机器人(209)包括至少两个夹紧装置(210a、210b)，所述至少两个夹紧装置中的所述第一夹紧装置(210a)能移除已存在的路灯灯具(217)，并且所述至少两个夹紧装置中的第二夹紧装置(210b)能布置新的路灯灯具(218)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述可控制机器人(209)包括适于通过切割所述灯柱(203)而从所述灯柱(203)移除已存在的路灯灯具的装置(219)并包括用于将所述第二耦接装置安装到所述灯柱(203)上的装置(220)。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述可控制机器人(209)包括用于将缆线送进被切割了的灯柱(222)中的装置(221)。
15.一种用于输送单元(8)的模块，其中，所述模块旨在用于模块化路灯灯具(2a、102a；2b、102b)的更换，其中所述模块包括用于将布置于灯柱(3、103、203)上的第一模块化路灯灯具(2a、102a；2b、102b)更换为第二模块化路灯灯具(2b、102b)的装置(1)，其中所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b)包括光源(104)和壳体(5)，其中所述壳体(5)包括第一耦接装置(6a)，并且其中所述灯柱(3)的一个端部具有用于使用所述第一耦接装置(6a)附接所述路灯灯具(2a、102a；2b、102b)的第二耦接装置(6b)，其特征在于，至少一个可控制机器人(9)布置于臂(7)上，其中所述可控制机器人(9)包括适于移除和/或更换路灯灯具(2a、102a；2b、102b)的至少一个第一夹紧装置(10a)，其中所述模块包括将所述可控制机器人固定并布置到车辆上的工具，并且其中所述可控制机器人(9)和所述输送单元(8)构造成通过远程控制和/或在一距离处和/或通过使用预编程的过程进行操作。
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