CN110554689B - 集装箱干冰清洗机器人移动系统及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种集装箱干冰清洗机器人移动系统,其特征在于:该系统包括AGV小车、机器人、工业吸尘器和干冰喷射设备;机器人、工业吸尘器和干冰喷射设备均设置在AGV小车上。集装箱干冰清洗机器人待机时停靠在集装箱基站内,集装箱基站内配备有人工操作面板、空气压缩机和清洗机器人车体部件。清洗机器人车体采用电缆直接供电,轮廓导航,车体上装载有一台六轴机器人、一台干冰机和一台工业吸尘器,空气压缩机安装在集装箱基站内。气管和电缆线路通过收放卷装置给车体相应部件供压缩空气和电源,满足车体各部件的使用要求。
Description
技术领域
本发明提供一种集装箱干冰清洗机器人移动系统及清洗方法。本发明涉及到ISO标准集装箱机器人自动清洁领域。
背景技术
传统的集装箱清洗方法多为高压水与化学试剂相结合,具有以下问题:
1.冬季用水清洗存在很大问题。因为干燥的成本非常的大,并且需要非常大的间隔。
2.用化学品清洗集装箱时,对于环境和人身健康有很大的影响。
3.清洗过程中消耗大量的洁净的水。
传统的机器人移动平台为以下几种形式:
1.滚珠导轨+齿轮齿条
优点:定位精度高
缺点:导轨安装部分机械加工要求较高,对导轨安装要求严格,加工成本高,调试成本高。
2. 铁轨+钢轮(摩擦传动)
优点:重载,经济性
缺点:摩擦传动,打滑现象,需要全闭环控制,不能承受倾覆力矩,精度低。
3. 承重滚轮组+U槽导轨+齿轮齿条传动
优点:安装调试方便,承重大,成本适中。
缺点:精度不高。
发明内容
发明目的:本发明提供一种集装箱干冰清洗机器人移动系统及清洗方法,其目的是解决以往所存在的问题。
技术方案:
一种集装箱干冰清洗机器人移动系统,其特征在于:该系统包括AGV小车(24)、机器人(21)、工业吸尘器(22)和干冰喷射设备(23);机器人(21)、工业吸尘器(22)和干冰喷射设备(23)均设置在AGV小车(24)上。
在AGV小车(24)上还设置有导航装置(2)、驱动装置(3)、电源装置(4)和控制装置(6);驱动装置(3)包括速度控制器(7)、驱动电机(8)、车轮(9)、减速器(10)和制动器(11);电源装置(4)包括电池仓(12)和充电系统(13), 充电系统(13)连接电池仓(12),电池仓(12)为整个系统供电;控制装置(6)包括车载控制器(17)、伺服驱动系统(18)和通讯系统(19),车载控制器(17)连接伺服驱动系统(18)和通讯系统(19),伺服驱动系统(18)连接驱动装置的速度控制器(7)、驱动电机(8)、车轮(9)、减速器(10)和制动器(11)(具体的说是伺服驱动系统(18)连接速度控制器(7),速度控制器(7)连接驱动电机(8),驱动电机(8)通过减速器(10)连接车轮,制动器(11)也与车轮连接),通讯系统(19)连接导航装置(2),车载控制器(17)连接控制机器人(21)和工业吸尘器(22)。
AGV小车(24)还设置有安全装置(5),安全装置(5)包括急停按钮(14)、避障传感器(15)和防撞触边(16),急停按钮(14)设置在AGV小车(24)的四个角位置,防撞触边(16)设置在AGV小车(24)的四周侧边,避障传感器(15)设置在AGV小车(24)的前部,避障传感器(15)与控制装置的车载控制器(17)连接,避障传感器(15)可以检测AGV小车(24)前部一定范围内的物体,当障碍物进入到避障传感器(15)的检测范围,避障传感器(15)发送信号给车载控制器(17),车载控制器(17)发送指令给伺服驱动系统(18),伺服驱动系统(18)控制驱动装置(3)使AGV小车(24)及时刹车停止。
工业吸尘器(22)通过装卡装置设置在AGV小车(24)的底盘上,装卡装置主要包括壳体(011)和设置在壳体(011)内的拉块(012);拉块(012)设置在壳体(011)中部的空腔(013)内且拉块(012)能做向空腔出口方向的移动动作,在空腔(013)的靠近出口端的两侧各设置一个凹腔(014),凹腔(014)内设置一根垂直于壳体(011)上表面的且能以自身的轴为轴自转的立杆(015),立杆(015)的上端穿过凹腔(014)上表面后凸出于壳体(011)上表面,立杆(015)的下端与凹腔(014)的底面活动连接;立杆(015)在凹腔(014)内的部分设置有垂直于立杆(015)的横向摆杆(016),横向摆杆(016)为能够带动立杆(015)转动的结构,横向摆杆(016)的后端固定连接立杆(015),横向摆杆(016)的前端的底部设置有向下延伸的拨动圆柱(017),拨动圆柱(017)垂直于立杆(015);拉块(012)上设置有V形开槽,V形开槽的开口端朝向外侧,拨动圆柱(017)处在V形开槽的开口范围内且拨动圆柱(017)搭接在V形开槽的开口处的内侧壁,通过拉块(012)的移动,使得V形开槽推动横向摆杆(016)摆动;拉块(012)的外端还设置有T形拉杆,T形拉杆包括固定拉杆(019)和转杆(020),固定拉杆(019)的长度方向与拉块(012)移动方向相同,转杆(020)的长度方向始终与固定拉杆(019)的长度方向垂直,转杆(020)能相对于固定拉杆(019)转动;
在立杆(015)凸出于壳体(011)上表面的部分设置有夹紧杆(021),夹紧片的前端设置有弧形弹片(022),夹紧杆(021)的后端连接立杆(015),夹紧杆(021)与横向摆杆(016)的位置上下对应;
拉块(012)的内端与空腔(013)之间设置有复位拉簧(018),使得拉块(012)能够在复位拉簧(018)作用下向内移回;
夹紧杆(021)的上方设置有斜拉筋(027)作为加强筋,该斜拉筋(027)斜拉在夹紧杆(021)与立杆(015)之间,使得该斜拉筋(027)与夹紧杆(021)及立杆(015)之间形成三角支撑关系。
利用上述的集装箱干冰清洗机器人移动系统所实施的集装箱干冰清洗方法,其特征在于:该方法步骤如下:
当集装箱干冰清洗机器人移动系统接收运动指令后,控制装置(6)的车载控制器(17)就根据所存储的运行地图和AGV小车当前位置及行驶方向进行计算、规划分析,通过伺服驱动系统(18)自动控制AGV小车的行驶和转向,当AGV到达指定清洗位置并准确停位后,机器人自动进行清洗过程;当前位置点清洗完成后,通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统(18),进而控制AGV小车起动,驶向下一个待清洗位置;整个集装箱清洗完成后,AGV自动退回清洗工作站。
机器人自动进行清洗过程如下:待清洗集装箱由人工调运至固定位置,操作者打开集装箱门,放置过渡板,启动清洗系统,AGV小车(24)通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统来使AGV小车(24)前进、后退和转弯,在进入集装箱之前,AGV小车(24)前端的AGV导航装置(2)(AGV导航装置为激光定位扫描仪,激光定位扫描仪(16)为车载的2D激光导航仪为车载的2D激光导航仪)扫描集装箱的轮廓构建地图,同时根据伺服驱动系统(18)控制的AGV小车(24)可以确定当前的停车位置,AGV小车(24)通过车载控制装器(17)控制伺服驱动系统(18),使得伺服驱动系统(18)控制AGV小车(24)进入集装箱,行驶到待清洗集装箱里端的第一个清洗位置,机器人(21)(该机器人为六轴工业机器人)的控制系统控制干冰清洗机(23)的气源电磁阀通断来控制干冰的喷射,干冰喷头连接在机器人(21)的末端法兰盘上,机器人(21)在集装箱内行走不同的路径以达到清洗集装箱端面、侧面、顶面、地面的效果;污染物在干冰爆破的作用下掉落到集装箱地面,车载控制器(17)控制工业吸尘器(22)启动,污染物通过吸尘耙头(20)进入到垃圾回收装置;然后,车载控制器(17)控制AGV小车(24)前进一定距离重复上述步骤,直到清洗完整个集装箱后,自行小车退回到停车位置,并声光报警提示操作者清洗完毕。
AGV小车的导引是指根据AGV导航装置(2)扫描集装箱轮廓构建的地图所得到的位置信息,按AGV小车的路径所提供的目标值计算出AGV小车的实际控制命令值,即给出AGV小车的设定速度和转向角,简而言之,AGV的导引控制就是AGV轨迹跟踪。
AGV导引有多种方法,任选其一,一种方法为:利用AGV导航装置(2)构建的地图,车载控制器(17)预设AGV小车(24)的行驶路径,一旦发生偏差,车载控制装器(17)控制伺服驱动系统(18)修正驱动轮的转速以改变AGV的行进方向,尽力让AGV小车(2)按照预设的路径行驶。
AGV小车通过通讯系统(19)与发送命令的PLC控制系统通讯,PLC发送移动指令后,AGV小车移动到指定的清洗位置并返回确认信号给PLC;AGV移动过程中通过导航系统实时纠正AGV的位置,保证AGV直线行走。
上述控制器及各个系统模块均为通用形式,这里不再赘述!
优点效果:
本发明提供一种集装箱干冰清洗机器人移动系统及清洗方法,用于解决集装箱干冰清洗机器人的移动及其他相关问题。本发明的目的是改进集装箱清洗的方法,改进干冰清洗机器人移动方式,提供稳定可靠的机器人移动方式并降低清洗成本。
本发明采用AGV自动导引车作为集装箱干冰清洗机器人的移动平台,自动化程度高,路径柔性,运行速度可控制,导向稳定,工作效率高,可靠性高,安全性高,解决了传统移动平台安装复杂,调试困难等缺点。AGV车架用来承载机器人、吸尘器和干冰清洗器等设备;AGV与PLC控制系统通讯,PLC发送移动指令后,AGV移动到指定的清洗位置并返回确认信号给PLC。AGV移动过程中通过导航系统实时纠正AGV的位置,保证AGV直线行走。AGV具备导航定位系统,可以实现集装箱内部尺寸的测定及自行小车的行驶纠偏功能。AGV前端配备清扫机构及吸尘耙头,用于地面清扫,清扫机构及吸尘耙头与自行小车车身一体化设计。自行小车配置急停按钮、安全触边、警示灯等安全装置。
集装箱干冰清洗机器人待机时停靠在集装箱基站内,集装箱基站内配备有人工操作面板、空气压缩机和清洗机器人车体部件。清洗机器人车体采用电缆直接供电,轮廓导航,车体上装载有一台六轴机器人、一台干冰机和一台工业吸尘器,空气压缩机安装在集装箱基站内。气管和电缆线路通过收放卷装置给车体相应部件供压缩空气和电源,满足车体各部件的使用要求。
附图说明:
图1是本发明的硬件结构图;
图2是本发明承载的部件图;
图3是本发明的运行流程图;
图4为装卡装置的俯视初始状态图;
图5为装卡装置的俯视夹紧状态图;
图6为装卡装置的正立面示意图;
图7为固定拉杆和转杆的一种连接关系的示意图;
图8为弧形弹片的连接结构示意图,弧形弹片与夹紧杆可以采用焊接的方式连接!
具体实施方式:下面结合附图对本发明做进一步的说明:
一种集装箱干冰清洗机器人移动系统,其特征在于:该系统包括AGV小车(24)、机器人(21)、工业吸尘器(22)和干冰喷射设备(23);机器人(21)、工业吸尘器(22)和干冰喷射设备(23)均设置在AGV小车(24)上。
在AGV小车(24)上还设置有导航装置(2)、驱动装置(3)、电源装置(4)和控制装置(6);驱动装置(3)包括速度控制器(7)、驱动电机(8)、车轮(9)、减速器(10)和制动器(11);电源装置(4)包括电池仓(12)和充电系统(13), 充电系统(13)连接电池仓(12),电池仓(12)为整个系统供电;控制装置(6)包括车载控制器(17)、伺服驱动系统(18)和通讯系统(19),车载控制器(17)连接伺服驱动系统(18)和通讯系统(19),伺服驱动系统(18)连接驱动装置的速度控制器(7)、驱动电机(8)、车轮(9)、减速器(10)和制动器(11)(具体的说是伺服驱动系统(18)连接速度控制器(7),速度控制器(7)连接驱动电机(8),驱动电机(8)通过减速器(10)连接车轮,制动器(11)也与车轮连接),通讯系统(19)连接导航装置(2),车载控制器(17)连接控制机器人(21)和工业吸尘器(22)。
AGV小车(24)还设置有安全装置(5),安全装置(5)包括急停按钮(14)、避障传感器(15)和防撞触边(16),急停按钮(14)设置在AGV小车(24)的四个角位置,防撞触边(16)设置在AGV小车(24)的四周侧边,避障传感器(15)设置在AGV小车(24)的前部,避障传感器(15)与控制装置的车载控制器(17)连接,避障传感器(15)可以检测AGV小车(24)前部一定范围内的物体,当障碍物进入到避障传感器(15)的检测范围,避障传感器(15)发送信号给车载控制器(17),车载控制器(17)发送指令给伺服驱动系统(18),伺服驱动系统(18)控制驱动装置(3)使AGV小车(24)及时刹车停止。
利用上述的集装箱干冰清洗机器人移动系统所实施的集装箱干冰清洗方法,其特征在于:该方法步骤如下:
当集装箱干冰清洗机器人移动系统接收运动指令后,控制装置(6)的车载控制器(17)就根据所存储的运行地图和AGV小车当前位置及行驶方向进行计算、规划分析,通过伺服驱动系统(18)自动控制AGV小车的行驶和转向,当AGV到达指定清洗位置并准确停位后,机器人自动进行清洗过程;当前位置点清洗完成后,通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统(18),进而控制AGV小车起动,驶向下一个待清洗位置;整个集装箱清洗完成后,AGV自动退回清洗工作站。
机器人自动进行清洗过程如下:待清洗集装箱由人工调运至固定位置,操作者打开集装箱门,放置过渡板,启动清洗系统,AGV小车(24)通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统来使AGV小车(24)前进、后退和转弯,在进入集装箱之前,AGV小车(24)前端的AGV导航装置(2)(AGV导航装置为激光定位扫描仪,激光定位扫描仪(16)为车载的2D激光导航仪为车载的2D激光导航仪)扫描集装箱的轮廓构建地图,同时根据伺服驱动系统(18)控制的AGV小车(24)可以确定当前的停车位置,AGV小车(24)通过车载控制装器(17)控制伺服驱动系统(18),使得伺服驱动系统(18)控制AGV小车(24)进入集装箱,行驶到待清洗集装箱里端的第一个清洗位置,机器人(21)(该机器人为六轴工业机器人)的控制系统控制干冰清洗机(23)的气源电磁阀通断来控制干冰的喷射,干冰清洗机(23)的干冰喷头连接在机器人(21)(六轴工业机器人)的末端法兰盘上,机器人(21)在集装箱内通过AGV小车(24)行走不同的路径以达到清洗集装箱端面、侧面、顶面、地面的效果;污染物在干冰爆破的作用下掉落到集装箱地面,车载控制器(17)控制工业吸尘器(22)启动,污染物通过吸尘耙头(20)进入到垃圾回收装置;然后,车载控制器(17)控制AGV小车(24)前进一定距离重复上述步骤,直到清洗完整个集装箱后,自行小车退回到停车位置,并声光报警提示操作者清洗完毕。
AGV小车的导引是指根据AGV导航装置(2)扫描集装箱轮廓构建的地图所得到的位置信息,按AGV小车的路径所提供的目标值计算出AGV小车的实际控制命令值,即给出AGV小车的设定速度和转向角,简而言之,AGV的导引控制就是AGV轨迹跟踪。
AGV导引有多种方法,任选其一,一种方法为:利用AGV导航装置(2)构建的地图,车载控制器(17)预设AGV小车(24)的行驶路径,一旦发生偏差,车载控制装器(17)控制伺服驱动系统(18)修正驱动轮的转速以改变AGV的行进方向,尽力让AGV小车(2)按照预设的路径行驶。
AGV小车通过通讯系统(19)与PLC控制系统通讯,PLC发送移动指令后,AGV小车移动到指定的清洗位置并返回确认信号给PLC;AGV移动过程中通过导航系统实时纠正AGV的位置,保证AGV直线行走。
吸尘器(7)的主机底部可以固定连接一个方形底座,该底座可以通过焊接的方式或者粘接的方式,或者捆绑的方式与吸尘器(7)的主机底部连接,当然也可以不设置这个底座,可根据需要来选择,吸尘器(7)的主机或者主机底部的底座通过装卡装置设置在AGV小车(24)上,这样是为了方便将主机拿下来一遍倾倒杂物,装卡装置主要包括壳体(011)和设置在壳体(011)内的拉块(012);壳体(011)固定在AGV小车(24)的底盘上,拉块(012)设置在壳体(011)中部的空腔(013)内且拉块(012)能做向空腔出口方向的移动动作(即图4中的向下方向,空腔出口即图4中的空腔下端),在空腔(013)的靠近出口端的两侧各设置一个凹腔(014),凹腔(014)内设置一根垂直于壳体(011)上表面的且能以自身的轴为轴自转的立杆(015)(也就是说立杆(015)垂直于图4的图面),立杆(015)的上端穿过凹腔(014)上表面后凸出于壳体(011)上表面,立杆(015)的下端与凹腔(014)的底面活动连接;(立杆(015)在转动时,轴向方向固定!立杆(015)与凹腔(014)的底面的连接可以有很多种方式,只需要在现有的方式中选择一种即可,例如最简单的一种,在凹腔(014)的底面设置一根短立柱,然后将立杆(015)设置成一根空心管,该空心管的直径略大于短立柱,然后从壳体(011)上表面的孔中向下插直至穿过壳体(011)上表面后伸进凹腔(014)内,并使得立杆(015)额底部套住短立柱即可!)立杆(015)在凹腔(014)内的部分设置有垂直于立杆(015)的横向摆杆(016),横向摆杆(016)为能够带动立杆(015)转动的结构,横向摆杆(016)的后端固定连接立杆(015),横向摆杆(016)的前端的底部设置有向下延伸的拨动圆柱(017),拨动圆柱(017)垂直于立杆(015);拉块(012)上设置有V形开槽,V形开槽的开口端朝向外侧(即拉块(012)被拉动的方向,如图5所示的下端!),拨动圆柱(017)处在V形开槽的开口范围内且拨动圆柱(017)搭接在V形开槽的开口处的内侧壁,通过拉块(012)的移动,使得V形开槽推动横向摆杆(016)摆动;拉块(012)的外端(即图5中的下端)还设置有T形拉杆,T形拉杆包括固定拉杆(019)和转杆(020),固定拉杆(019)的长度方向与拉块(012)移动方向相同,转杆(020)的长度方向始终与固定拉杆(019)的长度方向垂直,转杆(020)能相对于固定拉杆(019)转动;(转动的方向有多种,例如可以将固定拉杆(019)设置呈带有内螺纹的管状,然后将一根螺栓的下半部份A设置成外螺纹的形式,而上部留有一小部分没有螺纹的部分B,然后将螺栓垂直穿过转杆(020)的中心,并将螺栓的螺纹部分旋拧进固定拉杆(019)内,并使得转杆(020)始终处在螺栓的没有螺纹的部分,并能在该部分上旋转,通过螺栓旋拧进固定拉杆(019)的深度来调整转杆(020)至拉块(012)之间的距离,当然方法有很多,都属于领域公知的常识,这里不再赘述!)
在立杆(015)凸出于壳体(011)上表面的部分设置有夹紧杆(021),夹紧片的前端设置有弧形弹片(022),夹紧杆(021)的后端连接立杆(015),夹紧杆(021)与横向摆杆(016)的位置上下对应,(即夹紧弹片(21)与立杆(015)连接的位置形成上连接点,横向摆杆(016)与立杆(015)连接的位置为下连接点, 上连接点与下连接点之间的连线为一条垂直于壳体(011)上表面的线,即与立杆(015)的轴线平行,也就是说夹紧杆(021)在垂直方向的投影与横向摆杆的垂直向的投影重合,或者说夹紧杆(021)与横向摆杆(016)平行,这样是为了保证横向摆杆摆动的方向幅度与夹紧杆(021)夹紧的方向幅度保持一致!防止因角度差别过大而造成的夹紧不利!)
拉块(012)的内端与空腔(013)之间设置有复位拉簧(018),使得拉块(012)能够在复位拉簧(018)作用下向内移回。
空腔(013)的侧壁设置有滑道(025),拉块(012)的两侧设置伸进滑道(025)内的滑块024,滑块024限位在滑道(025)内移动,以保证其移动的直线性。
在拨动圆柱(017)上套有能以拨动圆柱(017)为轴自转的滚动套或者滚动轮(026)。这样是为了减少与V形开槽侧壁之间的摩擦,方便推动。
夹紧杆(021)的上方设置有斜拉筋(027)作为加强筋,该斜拉筋(027)斜拉在夹紧杆(021)与立杆(015)之间,使得该斜拉筋(027)与夹紧杆(021)及立杆(015)之间形成三角支撑关系。
拉块(12)的垂直方向的位置低于横向摆杆(16),使得拉块(12)能够从横向摆杆(16)下方穿过,如图6所示!
当将吸尘器主机内的杂物倾倒之后,将吸尘器主机或主机底部的底座放置于两个弧形弹片(022)之间,横向摆杆(016)的初始状态为图5中所示的八字形结构,即横向摆杆(016)的前端向内倾斜,使得两个横向摆杆(016)前端之间的连线在两个横向摆杆(016)后端连线的内侧(图5中的上为内侧,下为外侧),然后向外(图5中向下)拉动拉块(012),拉块(012)的V形开槽023侧壁推动横向摆杆(016)向外摆动(图5中向下摆动至图6中的状态,)与此同时,夹紧杆(021)也同步向外摆动,这样两个夹紧杆(021)之间的距离逐渐变小,使得弧形弹片(022)夹紧摄像头,弧形弹片(022)是为了使得夹紧力为弹性力,一方面给夹紧力一个缓冲,另一方面防止夹紧对设备造成损坏;当拉到图6所示的状态后,将转杆(020)旋转至与壳体(011)上表面垂直的方向(如图6所示),然后将转杆(020)卡在壳体(011)的侧立面完成临时固定,当需要拆卸吸尘器主机时,拉住转杆(020)并旋转至水平向,然后拉块(012)能够在复位拉簧(018)作用下向内移回,此时,吸尘器夹紧力解除,即可完成拆卸、倾倒。
综上所述,待清洗集装箱由人工调运至固定位置,操作者打开集装箱门,放置过渡板,启动清洗系统,自行小车24开进集装箱,在AGV导引装置2的导引下,行驶到待清洗集装箱里端的第一个清洗位置,机器人21通过控制干冰清洗机23的气源电磁阀通断来控制干冰的喷射,干冰喷头首先清洗集装箱端面,然后依次清洗集装箱侧面、顶面、地面。污染物在干冰爆破的作用下掉落到集装箱地面,工业吸尘器22启动,污染物通过吸尘耙头20进入到垃圾回收装置。自行小车前进一定距离重复上述步骤,直到清洗完整个集装箱后,自行小车退回到停车位置,并声光报警提示操作者清洗完毕。
车体前方使用激光避障传感器15,可检测车体前方的障碍物,车体导航装置2可以时时检测车体的停车位置,车体行走时按激光导航调整驱动装置3的角度修正位置,不会出现侧面刮到集装箱的情况。小车的四个角设置急停开关,同时小车的侧面安装有安全触边,当碰触到物体时立刻停车,不会造成损坏。电量监控系统实时监测AGV小车的电量,当电量不足时在线自动充电系统13自动为AGV电池充电,保证设备连续稳定运行。
当接收运动指令后,控制器系统就根据所存储的运行地图和AGV小车当前位置及行驶方向进行计算、规划分析,自动控制AGV小车的行驶和转向,当AGV到达指定清洗位置并准确停位后,机器人自动进行清洗过程。当前位置点清洗完成后,AGV小车起动,驶向下一个待清洗位置。整个集装箱清洗完成后,AGV自动退回清洗工作站。
Claims (7)
1.一种集装箱干冰清洗机器人移动系统,其特征在于:该系统包括AGV小车(24)、机器人(21)、工业吸尘器(22)和干冰喷射设备(23);机器人(21)、工业吸尘器(22)和干冰喷射设备(23)均设置在AGV小车(24)上;
工业吸尘器(22)通过装卡装置设置在AGV小车(24)的底盘上,装卡装置主要包括壳体(011)和设置在壳体(011)内的拉块(012);拉块(012)设置在壳体(011)中部的空腔(013)内且拉块(012)能做向空腔出口方向的移动动作,在空腔(013)的靠近出口端的两侧各设置一个凹腔(014),凹腔(014)内设置一根垂直于壳体(011)上表面的且能以自身的轴为轴自转的立杆(015),立杆(015)的上端穿过凹腔(014)上表面后凸出于壳体(011)上表面,立杆(015)的下端与凹腔(014)的底面活动连接;立杆(015)在凹腔(014)内的部分设置有垂直于立杆(015)的横向摆杆(016),横向摆杆(016)为能够带动立杆(015)转动的结构,横向摆杆(016)的后端固定连接立杆(015),横向摆杆(016)的前端的底部设置有向下延伸的拨动圆柱(017),拨动圆柱(017)垂直于立杆(015);拉块(012)上设置有V形开槽,V形开槽的开口端朝向外侧,拨动圆柱(017)处在V形开槽的开口范围内且拨动圆柱(017)搭接在V形开槽的开口处的内侧壁,通过拉块(012)的移动,使得V形开槽推动横向摆杆(016)摆动;拉块(012)的外端还设置有T形拉杆,T形拉杆包括固定拉杆(019)和转杆(020),固定拉杆(019)的长度方向与拉块(012)移动方向相同,转杆(020)的长度方向始终与固定拉杆(019)的长度方向垂直,转杆(020)能相对于固定拉杆(019)转动;
在立杆(015)凸出于壳体(011)上表面的部分设置有夹紧杆(021),夹紧片的前端设置有弧形弹片(022),夹紧杆(021)的后端连接立杆(015),夹紧杆(021)与横向摆杆(016)的位置上下对应;
拉块(012)的内端与空腔(013)之间设置有复位拉簧(018),使得拉块(012)能够在复位拉簧(018)作用下向内移回;
空腔(013)的侧壁设置有滑道(025),拉块(012)的两侧设置伸进滑道(025)内的滑块(024),滑块(024)限位在滑道(025)内移动;
夹紧杆(021)的上方设置有斜拉筋(027)作为加强筋,该斜拉筋(027)斜拉在夹紧杆(021)与立杆(015)之间,使得该斜拉筋(027)与夹紧杆(021)及立杆(015)之间形成三角支撑关系。
2.根据权利要求1所述的集装箱干冰清洗机器人移动系统,其特征在于:在AGV小车(24)上还设置有导航装置(2)、驱动装置(3)、电源装置(4)和控制装置(6);驱动装置(3)包括速度控制器(7)、驱动电机(8)、车轮(9)、减速器(10)和制动器(11);电源装置(4)包括电池仓(12)和充电系统(13), 充电系统(13)连接电池仓(12),电池仓(12)为整个系统供电;控制装置(6)包括车载控制器(17)、伺服驱动系统(18)和通讯系统(19),车载控制器(17)连接伺服驱动系统(18)和通讯系统(19),伺服驱动系统(18)连接驱动装置,通讯系统(19)连接导航装置(2),车载控制器(17)连接控制机器人(21)和工业吸尘器(22)。
3.根据权利要求2所述的集装箱干冰清洗机器人移动系统,其特征在于:AGV小车(24)还设置有安全装置(5),安全装置(5)包括急停按钮(14)、避障传感器(15)和防撞触边(16),急停按钮(14)设置在AGV小车(24)的四个角位置,防撞触边(16)设置在AGV小车(24)的四周侧边,避障传感器(15)设置在AGV小车(24)的前部,避障传感器(15)与控制装置的车载控制器(17)连接。
4.利用权利要求1所述的集装箱干冰清洗机器人移动系统所实施的集装箱干冰清洗方法,其特征在于:该方法步骤如下:
当集装箱干冰清洗机器人移动系统接收运动指令后,控制装置(6)的车载控制器(17)就根据所存储的运行地图和AGV小车当前位置及行驶方向进行计算、规划分析,通过伺服驱动系统(18)自动控制AGV小车的行驶和转向,当AGV到达指定清洗位置并准确停位后,机器人自动进行清洗过程;当前位置点清洗完成后,通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统(18),进而控制AGV小车起动,驶向下一个待清洗位置;整个集装箱清洗完成后,AGV自动退回清洗工作站。
5.根据权利要求4所述的集装箱干冰清洗方法,其特征在于:机器人自动进行清洗过程如下:待清洗集装箱由人工调运至固定位置,操作者打开集装箱门,放置过渡板,启动清洗系统,AGV小车(24)通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统来使AGV小车(24)前进、后退和转弯,在进入集装箱之前,AGV小车(24)前端的AGV导航装置(2)扫描集装箱的轮廓构建地图,同时根据伺服驱动系统(18)控制的AGV小车(24)确定当前的停车位置,AGV小车(24)通过车载控制器(17)控制伺服驱动系统(18),使得伺服驱动系统(18)控制AGV小车(24)进入集装箱,行驶到待清洗集装箱里端的第一个清洗位置,机器人(21)的控制系统控制干冰喷射设备(23)的气源电磁阀通断来控制干冰的喷射,干冰喷头连接在机器人(21)的末端法兰盘上,机器人(21)在集装箱内行走不同的路径以达到清洗集装箱端面、侧面、顶面、地面的效果;污染物在干冰爆破的作用下掉落到集装箱地面,车载控制器(17)控制工业吸尘器(22)启动,污染物通过吸尘耙头(20)进入到垃圾回收装置;然后,车载控制器(17)控制AGV小车(24)前进一定距离重复上述步骤,直到清洗完整个集装箱后,自行小车退回到停车位置,并声光报警提示操作者清洗完毕。
6.根据权利要求4或5所述的集装箱干冰清洗方法,其特征在于:AGV小车的导引是指根据AGV导航装置(2)扫描集装箱轮廓构建的地图所得到的位置信息,按AGV小车的路径所提供的目标值计算出AGV小车的实际控制命令值,即给出AGV小车的设定速度和转向角,简而言之,AGV的导引控制就是AGV轨迹跟踪。
7.根据权利要求6所述的集装箱干冰清洗方法,其特征在于:AGV导引有多种方法,任选其一,一种方法为:利用AGV导航装置(2)构建的地图,车载控制器(17)预设AGV小车(24)的行驶路径,一旦发生偏差,车载控制器(17)控制伺服驱动系统(18)修正驱动轮的转速以改变AGV的行进方向,尽力让AGV小车(24)按照预设的路径行驶。
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