CN116462128B - 一种电机吊架自动翻转系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机吊架自动翻转系统及方法，系统包括龙门自动寻址AGV车、升降翻转机构、电机吊架以及车间工件托盘；龙门自动寻址AGV车上设有中央计算机、电控柜，与中央计算机、电控柜分别相连的自动对位机构、自动检测及避障机构、升降单元以及自动寻址机构；升降翻转机构包括支撑框架、偏心盘叉取机构、蜗轮蜗杆减速机、伺服电机及编码器，设于偏心盘叉取机构上的自适应防脱落即构；通过龙门自动寻址AGV车自动寻找电机吊架的位置，给升降翻转机构发送位置指令，升降翻转机构根据位置指令向电机吊架所在位置移动，通过偏心盘叉取机构叉取电机吊架，通过蜗轮蜗杆减速机将电机吊架翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转。

Description

一种电机吊架自动翻转系统及方法

技术领域

本发明属于动车组检修技术领域，更具体地，涉及一种电机吊架自动翻转系统及方法。

背景技术

电机吊架检修作业是动车组转向架高级修作业的一项重要内容。当前，动车段电机吊架检修补漆作业，需要将电机吊架翻转180°；目前现场的作业方式是需要两名工人用车间天车吊起后手工翻转，具体做法是给工件绑好吊带，用吊车吊起到一定高度，然后工人手工操作，进行凌空翻转180°，然后天车下降将工件再次放在托盘上。这种需要借助车间内的天车手工翻转的方式，效率低，劳动强度大，存在极大的安全隐患。

因此，亟需一种作业效率高、安全风险低，且能够实现电机吊架的无人化、自动化翻转的装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种电机吊架自动翻转系统及方法，通过设置能够实现自动寻址、自动充电、自动对位的龙门自动寻址AGV车，在龙门自动寻址AGV车上设能够实现自动叉取和翻转电机吊架的升降翻转机构，通过龙门自动寻址AGV车自动寻找电机吊架的位置后，给升降翻转机构发送位置指令，升降翻转机构根据龙门自动寻址AGV车发送的位置指令向电机吊架所在位置移动，通过偏心盘叉取机构叉取电机吊架，通过蜗轮蜗杆减速机将电机吊架进行翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转作业；通过自动化作业，实现了作业过程的一致性，提高了作业质量和效率；通过在偏心盘叉取机构上设自适应防脱落结构，实现与电机吊架的自动锁止和解锁，确保在作业过程中电机吊架工件姿态的稳定可靠，如此降低了以往人工作业的风险，提高了作业的安全性。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种电机吊架自动翻转系统，包括龙门自动寻址AGV车、升降翻转机构、电机吊架以及车间工件托盘；其中，

所述龙门自动寻址AGV车包括龙门框架主体、设于所述龙门框架主体上的中央计算机、电控柜，与所述中央计算机、电控柜分别相连的自动对位机构、自动检测及避障机构、升降单元以及自动寻址机构；所述自动对位机构包括光栅传感器、光电传感器、扫描相机和光源，与所述光栅传感器相连的伺服升降电机，以及与所述光电传感器相连的伺服翻转电机；所述自动检测及避障机构包括设于所述龙门框架主体四周的检测及避障雷达；所述升降翻转机构包括与所述升降单元滑动相连的支撑框架，设于所述支撑框架上的偏心盘叉取机构、蜗轮蜗杆减速机，与所述蜗轮蜗杆减速机相连的伺服电机及编码器，设于所述偏心盘叉取机构上的自适应防脱落机构；所述自适应防脱落机构与所述电机吊架相配套，能够与所述电机吊架进行锁止或解锁；通过所述龙门自动寻址AGV车自动寻找所述电机吊架的位置后，给所述升降翻转机构发送位置指令，所述升降翻转机构根据所述龙门自动寻址AGV车发送的位置指令向所述电机吊架所在位置移动，通过所述偏心盘叉取机构叉取所述电机吊架，通过蜗轮蜗杆减速机将所述电机吊架进行翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转作业。

进一步地，所述升降单元包括设于所述龙门框架主体上的升降滑轨和升降拖曳机构；所述升降拖曳机构和所述升降翻转机构的顶部连接；所述支撑框架的两侧分别设置有滑块，且与两个所述升降滑轨相配套。

进一步地，所述偏心盘叉取机构包括安装管，设于所述安装管靠近所述支撑框架一端的第一安装板和设于所述安装管另一端的第二安装板，设于所述第一安装板和所述支撑框架之间的圆盘沟槽，设于所述第二安装板上的插杆组件；

所述圆盘沟槽与所述支撑框架固定；所述圆盘沟槽与所述蜗轮蜗杆减速机的形状相适配，且与蜗轮蜗杆减速机上的转盘相连。

进一步地，所述插杆组件包括垂直设于所述第二安装板上与所述电机吊架的中心孔相配套的第一插杆、第二插杆和第三插杆；第一插杆和第三插杆对称设于所述第二插杆的两侧；所述第二插杆的长度远大于第一插杆和第三插杆；

所述自适应防脱落机构设于所述第二插杆上。

进一步地，所述龙门框架主体上还设有设备状态指示灯、扬声器和自动充电口。

进一步地，所述龙门框架主体包括平行间隔布置的两个底部安装座，平行间隔设于两个底部安装座上方的顶部横座，以及设于每个所述底部安装座与所述顶部横座之间的竖直支撑梁。

进一步地，所述设备状态指示灯、所述扬声器、所述扫描相机和光源均设于所述顶部横座上；

所述设备状态指示灯、所述扫描相机和光源、所述光栅传感器和所述光电传感器分别通过电源线与电控柜相连接，通过信号线与中央计算机相连接。

进一步地，所述升降滑轨设于所述顶部横座两侧竖直支撑梁上；所述升降拖曳机构设于所述顶部横座后面；所述升降拖曳机构的一端与所述顶部横座固定，另一端与所述升降翻转机构固定。

进一步地，所述自动寻址机构包括设于所述龙门框架主体底部的万向轮和舵轮；

所述舵轮通过舵轮伺服电机控制；所述舵轮伺服电机通过电源线与所述电控柜相连接，通过信号线与所述中央计算机相连接。

本发明的另一个方面提供一种电机吊架自动翻转方法，应用前述电机吊架自动翻转系统实现，包括如下步骤：

S1:电机吊架自动翻转系统开机自检，并使各部件归零；

S2:确定龙门自动寻址AGV车的当前位置；将龙门自动寻址AGV车上的地形匹配单元获取的周围环境地形图和所述龙门自动寻址AGV车的当前位置进行匹配，获得龙门自动寻址AGV车的寻址路径；

S3:龙门自动寻址AGV车根据所述寻址路径向电机吊架工件所在位置移动，在到达预设位置后，对车间工件托盘上的电机吊架工件进行扫描和定位，获取电机吊架工件信息；

S4:根据所述电机吊架工件信息，通过龙门自动寻址AGV车上的中央计算机和电控柜控制升降翻转机构下降，并完成与电机吊架工件中心孔的自动对位；

S5:控制龙门自动寻址AGV车上的移向电机吊机工件中心移动，使偏心盘叉取机构上的自适应防脱落机构与电机吊架工件的中心孔锁止，控制升降翻转机构上升到安全高度后，控制蜗轮蜗杆减速机动作将电机吊架工件翻转180°，随后控制升降翻转机构下落将电机吊架工件放置到原来的车间工件托盘上；

S6:通过龙门自动寻址AGV车上的中央计算机控制自适应防脱落机构动作，使其对电机吊架工件自动解锁；龙门自动寻址AGV车按照既定程序后退，使得偏心盘叉取机构从电机吊架工件拔出，使电机吊架自动翻转系统归零，完成电机吊架工件的自动翻转作业。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的一种电机吊架自动翻转系统及方法，通过设置能够实现自动寻址、自动充电、自动对位的龙门自动寻址AGV车，在龙门自动寻址AGV车上设能够实现自动叉取和翻转电机吊架的升降翻转机构，通过龙门自动寻址AGV车自动寻找电机吊架的位置后，给升降翻转机构发送位置指令，升降翻转机构根据龙门自动寻址AGV车发送的位置指令向电机吊架所在位置移动，通过偏心盘叉取机构叉取电机吊架，通过蜗轮蜗杆减速机将电机吊架进行翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转作业；通过自动化作业，实现了作业过程的一致性，提高了作业质量；省去了以往两个工人的作业时间，提高了作业效率；通过在偏心盘叉取机构上设自适应防脱落结构，实现与电机吊架的自动锁止和解锁，确保在作业过程中电机吊架工件姿态的稳定可靠，如此降低了以往人工作业的风险，提高了作业的安全性。

2.本发明的一种电机吊架自动翻转系统及方法，升降翻转机构可升降安装在龙门自动寻址AGV龙门框架上，通过在AGV龙门立柱上安装光栅传感器、光电传感器、扫描相机和光源，来确定升降翻转机构相对龙门自动寻址AGV车上升降滑轨的位置；采用的龙门自动寻址AGV车集雷达定位测距、相机扫描、图像识别处理及算法、自适应导航和电气控制等为一体，通过工程师提前设定的程序，自动在工厂车间某一区域运行，自动避障，自动寻找电机吊架工件位置后，通过给升降翻转机构发送指令，升降翻转机构接收龙门自动寻址AGV车上扫描相机的位置信号，经过中央计算机发送指令给伺服旋转电机完成对电机吊架的自动叉取和翻转作业；本发明通过引入AI智能自我学习算法，结合现场实际绘制地形图，通过在龙门自动寻址AGV车的中央计算机内设计地形匹配系统和自适应算法，确保了在无人干预的情况下，设备的自动寻址、自动充电、自动对位、自动叉取和翻转，实现了作业过程的无人化、自动化。

附图说明

图1为本发明实施例一种电机吊架自动翻转系统的工作状态示意图；

图2为本发明实施例一种电机吊架自动翻转系统的结构示意图(视角一)；

图3为本发明实施例一种电机吊架自动翻转系统的结构示意图(视角二)；

图4为本发明实施例一种电机吊架自动翻转系统的升降翻转机构的结构示意图；

图5为本发明实施例一种电机吊架自动翻转系统的升降翻转机构的局部结构放大示意图；

图6为本发明实施例一种电机吊架自动翻转系统的原理图；

图7为本发明实施例一种电机吊架自动翻转方法的流程示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-龙门自动寻址AGV车、11-龙门框架主体、111-底部安装座、112-顶部横座、113-竖直支撑梁、12-设备状态指示灯、13-扬声器、14-自动对位机构、141-扫描相机和光源、15-检测避障组件、151-第一检测及避障雷达、152-第二检测及避障雷达、153-第三检测及避障雷达、154-第四检测及避障雷达、16-升降单元、161-升降滑轨、162-升降拖曳机构、17-自动充电口、18-行走组件、181-万向轮、182-舵轮、2-升降翻转机构、21-支撑框架、211-滑块、22-偏心盘叉取机构、221-安装管、222-第一安装板、2221-加强板、223-第二安装板、224-圆盘沟槽、225-插杆组件、2251-第一插杆、2252-第二插杆、2253-第三插杆、23-蜗轮蜗杆减速机、24-伺服电机及编码器、25-自适应防脱落机构、3-电机吊架、4-车间工件托盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上；术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”......仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图6所示，本发明的一个方面提供一种电机吊架自动翻转系统，包括龙门自动寻址AGV车1、升降翻转机构2、电机吊架3以及车间工件托盘4；所述龙门自动寻址AGV车1包括龙门框架主体11、设于所述龙门框架主体11上的中央计算机、电控柜，与所述中央计算机、电控柜分别相连的自动对位机构14、自动检测及避障机构15、升降单元16以及自动寻址机构18；所述自动对位机构14包括光栅传感器、光电传感器、扫描相机和光源141，与所述光栅传感器相连的伺服升降电机，以及与所述光电传感器相连的伺服翻转电机；通过所述光栅传感器自动检测所述升降翻转机构2的位置，并反馈给中央计算机和电控柜，电控柜根据反馈的光栅数据控制所述升降翻转机构2根据电机吊架的实际位置进行升降；所述自动检测及避障机构15包括设于所述龙门框架主体11四周的检测及避障雷达；所述升降单元16包括设于所述龙门框架主体11上的升降滑轨161和升降拖曳机构162；所述升降拖曳机构162和所述升降翻转机构2的顶部连接；所述自动寻址机构18包括设于所述龙门框架主体11底部的万向轮181和舵轮182；所述升降翻转机构2包括与所述升降单元16滑动相连的支撑框架21，设于所述支撑框架21上的偏心盘叉取机构22、蜗轮蜗杆减速机23，与所述蜗轮蜗杆减速机23相连的伺服电机及编码器24，设于所述偏心盘叉取机构22上的自适应防脱落机构25；所述自适应防脱落机构25与所述电机吊架3相配套，能够与所述电机吊架3进行锁止或解锁；将所述电机吊架3置于所述车间工件托盘4上后，通过所述龙门自动寻址AGV车1自动寻找所述电机吊架3的位置后，给所述升降翻转机构2发送位置指令，所述升降翻转机构2根据所述龙门自动寻址AGV车1发送的位置指令向所述电机吊架3所在位置移动，通过所述偏心盘叉取机构22叉取所述电机吊架3，通过蜗轮蜗杆减速机23将所述电机吊架3进行翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转作业。

进一步地，如图1-图6所示，所述龙门自动寻址AGV车1还包括设于所述龙门框架主体11上的设备状态指示灯12、扬声器13和自动充电口17；

所述龙门框架主体11包括平行间隔布置的两个底部安装座111，平行间隔设于两个底部安装座111上方的顶部横座112，以及设于每个所述底部安装座111与所述顶部横座112之间的竖直支撑梁113；所述设备状态指示灯12、所述扬声器13、所述扫描相机和光源141均设于所述顶部横座112上。

进一步地，在本发明的实施例中，所述龙门框架主体11整体骨架由铝合金型材、外加钣金组合而成，所述中央计算机、所述电控柜以及各种信号线和数据线在所述龙门框架主体11的顶部横座112内设置；所述升降拖曳机构162设于所述顶部横座112的后侧面；所述设备状态指示灯12为定制外协件，具有五种颜色显示，分别代表设备的工作中、行进中、故障中、设备馈电和设备检修中五种状态；所述扬声器13用于系统自动进行运行状态和报警信息的语音播放功能；所述设备状态指示灯12、所述扫描相机和光源141、所述光栅传感器和所述光电传感器分别通过电源线与电控柜相连接，通过信号线与中央计算机相连接；所述扫描相机和光源141根据现场的作业工况定制而成，该相机与传统的扫描相机相比扫描地面地形和工件后可以自动生成包含工件信息的三维地形图，在结合图像对比和高低点位数据来判定工件的姿态；该光源可以根据车间内整体明暗的变化完成光源曝光量的自动调整，从而确保相机的光源数据始终处于合理的区间范围内。

进一步地，如图1-图6所示，所述自动检测及避障机构15包括设于所述龙门框架主体11上的前检测及避障雷达151、内检测及避障雷达152、外检测及避障雷达153以及后检测及避障雷达154；所述前检测及避障雷达151在两个所述底部安装座111的前面分别设置；所述内检测及避障雷达152在两个所述底部安装座111的互相临近的内侧面分别设置；所述外检测及避障雷达153在两个所述底部安装座111的互相背离的外侧面分别设置；所述后检测及避障雷达154在两个所述底部安装座111的后面分别设置；所述前检测及避障雷达151、所述内检测及避障雷达152、所述外检测及避障雷达153以及所述后检测及避障雷达154结构和功能均相同，安装位置不同；所述前检测及避障雷达151、所述内检测及避障雷达152、所述外检测及避障雷达153以及所述后检测及避障雷达154分别通过数据线和电源线与所述电控柜相连；且均是根据现场的作业工况定制而成，具备两大功能，其一是障碍物检测，可以检测雷达附件的物体，并通过反馈回的超声波系统自动生成周围环境的地形图，并进行数据抓取；其次，具备测距功能，可实时检测AGV车体距离周围地形图障碍物的距离，并传回到中央计算机进行处理，从而完成对障碍物的自动避障。

进一步地，如图1-图6所示，所述升降单元16设于所述顶部横座112的后面，所述升降滑轨161设于所述顶部横座112两侧竖直支撑梁113上；所述升降拖曳机构162设于所述顶部横座112后面；所述升降拖曳机构162的一端与所述顶部横座112固定，另一端与所述升降翻转机构2固定；所述支撑框架21的两侧分别设置有滑块211，且与所述升降单元16上的两个所述升降滑轨161相配套；所述升降滑轨161为标准外购件，与滑块211一起制作，能够确保所述升降翻转机构2能够沿着导轨上下顺畅移动；所述升降拖曳机构162通过伺服电机和编码器驱动、伺服电机控制器控制，通过伺服电机驱动拖曳轮旋转，通过链条带动升降翻转机构沿着滑轨上下移动。

进一步地，如图1-图6所示，在本发明的实施例中，所述支撑框架21根据现场配合尺寸和位置，整体由钢结构型材焊接而成，底部为一方板中间加工圆形凹台，连接所述蜗轮蜗杆减速机23，所述支撑框架21的顶部设有吊环，通过吊环与所述升降拖曳机构162上的升降链条连接，用于所述升降翻转机构2的整体升降。

进一步地，如图1-图6所示，在本发明的实施例中，所述自动充电口17在两个所述底部安装座111的前面分别设置；当所述龙门自动寻址AGV车1显示为馈电状态时，所述龙门自动寻址AGV车1可自行行驶到充电桩位置，通过自动充电口17进行自动充电；所述万向轮181和舵轮182在所述底部安装座111底部分别设置；每个所述底部安装座111的底部设有两个万向轮181和一个舵轮182，所述舵轮182设于两个所述万向轮181之间；所述万向轮181为标准外购件，用于支撑设备主体，并可以进行任意方向的转动；所述舵轮182根据现场的作业工况定制而成，与传统的舵轮相比，所述舵轮182通过舵轮伺服电机控制；所述舵轮伺服电机通过电源线与所述电控柜相连接，通过信号线与所述中央计算机相连接；通过中央计算机对伺服电机和编码器的控制，与地形匹配系统完成数据互通，可进行双轮联动、单轮单动、双轮差速移动以及原地转弯和打转等高难度动作；所述万向轮181通过螺栓和防松垫圈与所述底部安装座111相连接；所述舵轮182通过紧固螺钉与所述底部安装座111相连接。

进一步地，如图1-图6所示，在本发明的实施例中，所述偏心盘叉取机构22包括安装管221，设于所述安装管221靠近所述支撑框架21一端的第一安装板222和设于所述安装管221另一端的第二安装板223，设于所述第一安装板222和所述支撑框架21之间的圆盘沟槽224，设于所述第二安装板223上的插杆组件225；所述第一安装板222与所述圆盘沟槽224的外形一致；所述第二安装板223与所述安装管221的外壁之间周向均匀间隔设有多个加强板2221；所述圆盘沟槽224与所述支撑框架21固定；所述圆盘沟槽224与所述蜗轮蜗杆减速机23的形状相适配；所述圆盘沟槽224与所述蜗轮蜗杆减速机23上的转盘通过紧固螺栓和防松垫圈相连接；所述第二安装板223为三角板；所述插杆组件225的位置根据所述电机吊架3的中心孔位置而定，用于插入电机吊架的中心孔，便于将电机吊架的叉取；所述插杆组件225包括垂直设于所述第二安装板223上与所述电机吊架3的中心孔相配套的第一插杆2251、第二插杆2252和第三插杆2253；第一插杆2251和第三插杆2253对称设于所述第二插杆2252的两侧；所述第二插杆2252的长度远大于第一插杆2251和第三插杆2253；第一插杆2251、第二插杆2252和第三插杆2253的外壁设有非金属防护套，端部设有橡胶垫板，可以防止电机吊架3磕碰划伤；

进一步地，在本发明的实施例中，所述蜗轮蜗杆减速机23和所述伺服电机及编码器24通过花键和紧固螺钉相连接；所述蜗轮蜗杆减速机23与所述支撑框架21通过紧固螺钉和防松垫圈连接；所述偏心盘叉取机构22与所述蜗轮蜗杆减速机23上的转盘通过紧固螺栓和防松垫圈相连接；所述蜗轮蜗杆减速机23根据工件的重量、重心位置和转动惯量、旋转速度、现场作业节拍和翻转所需的扭矩、在考虑设备空间和大小等因素进行定制制作而成；所述蜗轮蜗杆减速机23能够完成工件姿态的自锁要求，防止工件在翻转过程中突然滑落而造成损失；所述伺服电机及编码器24根据电机吊架3的翻转速度、所需力矩、旋转控制等工艺要求进行定制而成；所述自适应防脱落机构25与所述偏心盘叉取机构22通过紧固螺钉和防松垫圈相连接。

进一步地，如图1-图6所示，所述自适应防脱落机构25设于所述第二插杆2252上，包括设于所述第二插杆2252内靠近第二安装板223一端的伺服电缸，设于所述第二插杆2252端部的锥形圆盖、设于所述锥型圆盖内部的压簧、设于所述压簧远离锥型圆盖一侧的双拉杆、设于所述双拉杆中部的拉环以及设于所述拉环与所述伺服电缸之间的钢丝绳；所述伺服电缸与所述龙门自动寻址AGV车1上的中央计算机相连；所述双拉杆的中间设有弹簧机构，所述双拉杆的两侧在受力作用下可向中间收缩，在接触外力后可自动弹出；在自由状态下，所述压簧处于伸缩状态，当所述第二插杆2252插入电机吊架3的中心孔的过程中，所述双拉杆通过内置的弹簧机构可以自动避让电机吊架3的工件内孔，防止工件脱落；当需要卸载电机吊架工件时，所述伺服电缸接受中央计算机的信号，使得钢丝绳向伺服电缸侧拉动拉环，双拉杆向中心收拢，从而使压簧发生轴向压缩，从而保证电机吊架工件顺利从所述自适应防脱落机构25拔出。

进一步地，在本发明的实施例中，所述电机吊架3为动车组转向架上的一个部件，用于安装动车组驱动电机，其固定端与转向架构架通过螺栓和防松垫圈进行连接固定；所述车间工件托盘4为标准外购件，其底部放在车间地面上，表面用于放置电机吊架或其它零部件。

进一步地，如图1-图6所示，所述龙门自动寻址AGV车1集雷达定位测距、相机扫描和图像识别处理及算法、自适应导航和电气控制等为一体，通过工程师提前设定的程序，自动在工厂车间某一区域运行，自动避障，自动寻找电机吊架工件位置后，通过给升降翻转机构2发送指令，自动完成工件的叉取和翻转作业；所述升降翻转机构2可升降安装在所述龙门自动寻址AGV龙门框架1上，通过在AGV龙门立柱上安装光栅传感器、光电传感器、扫描相机和光源，来确定所述升降翻转机构2相对龙门自动寻址AGV车1上升降滑轨的位置；通过接收龙门自动寻址AGV车1上扫描相机的位置信号，经过中央计算机发送指令给伺服旋转电机完成对所述电机吊架3的自动叉取和翻转作业。

如图7所示，本发明的另一个方面提供一种用于电机吊架的自动翻转方法，应用上述电机吊架自动翻转系统实现，包括如下步骤：

S1:电机吊架自动翻转系统开机自检，并使各部件归零；具体地，升降翻转机构归零时，升降翻转机构为于龙门自动寻址AGV车1上的最高位置；蜗轮蜗杆减速机23位于零位；

S2:确定龙门自动寻址AGV车1的当前位置；将龙门自动寻址AGV车1上的地形匹配单元获取的周围环境地形图和所述龙门自动寻址AGV车1的当前位置进行匹配，获得龙门自动寻址AGV车1的寻址路径；具体地，根据龙门自动寻址AGV车1上的自动检测及避障机构、自动对位机构获取的数据确定龙门自动寻址AGV车1的当前位置；线扫相机、光源、检测及避障雷达开机，龙门自动寻址AGV车1上的地形匹配单元启动，通过四周雷达反馈的数据以及线扫相机数据，确定设备当前位置；将龙门自动寻址AGV车1上的地形匹配单元获取的周围环境地形图和所述龙门自动寻址AGV车1的当前位置进行匹配后，龙门自动寻址AGV车1的中央计算机自动规划寻址路径；

S3:龙门自动寻址AGV车1根据所述寻址路径向电机吊架工件所在位置移动，在到达预设位置后，对车间工件托盘上的电机吊架工件进行扫描和定位，获取电机吊架工件信息；具体地，电机吊架工件信息的获取通过自动检测及避障机构、自动对位机构以及自动寻址机构配合作业，对车间工件托盘上的电机吊架工件进行扫描和定位实现；

S4:根据所述电机吊架工件信息，通过龙门自动寻址AGV车1上的中央计算机和电控柜控制升降翻转机构2下降，并完成与电机吊架工件中心孔的自动对位；具体地，在获取电机吊架工件信息后，龙门自动寻址AGV车1移动到远离电机吊架工件一侧，通过光栅传感器自动检测升降翻转机构2的位置，并反馈给中央计算机和电控柜，电控柜根据反馈的位置数据控制升降翻转机构2进行下降，并与电机吊机工件中心孔的位置完成自动对位；

S5:控制龙门自动寻址AGV车1上的移向电机吊机工件中心移动，使偏心盘叉取机构上的自适应防脱落机构25与电机吊架工件的中心孔锁止，控制升降翻转机构2上升到安全高度后，控制蜗轮蜗杆减速机23动作将电机吊架工件翻转180°，随后控制升降翻转机构2下落将电机吊架工件放置到原来的车间工件托盘上；其中，通过偏心盘叉取机构上的自适应防脱落机构25与电机吊架工件的中心孔锁止，以确保工件状态稳定；通过电控柜控制升降翻转机构2上升到安全高度，所谓安全高度是指能够使电机吊架工件顺利翻转的高度；

S6:通过龙门自动寻址AGV车1上的中央计算机控制自适应防脱落机构25动作，使其对电机吊架工件自动解锁；龙门自动寻址AGV车1按照既定程序后退，使得偏心盘叉取机构从电机吊架工件拔出，使电机吊架自动翻转系统归零，完成电机吊架工件的自动翻转作业；电机吊架自动翻转系统归零包括通过电控柜控制升降翻转机构2上升到最高位，蜗轮蜗杆减速机旋转至零位。

当需要进行其他电机吊架工件的翻转时，龙门自动寻址AGV车1根据其上的地形匹配单元移动到下一作业位置，并重复步骤S1～S6。

本发明提供的一种电机吊架自动翻转系统及方法，通过龙门自动寻址AGV车1上的自动寻址机构18自动寻找所述电机吊架3的位置后，给所述升降翻转机构2发送位置指令，所述升降翻转机构2根据所述龙门自动寻址AGV车1发送的位置指令向所述电机吊架3所在位置移动，通过所述偏心盘叉取机构22叉取所述电机吊架3，通过蜗轮蜗杆减速机23将所述电机吊架3进行翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转作业。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：包括龙门自动寻址AGV车(1)、升降翻转机构(2)、电机吊架(3)以及车间工件托盘(4)；其中，所述龙门自动寻址AGV车(1)包括龙门框架主体(11)、设于所述龙门框架主体(11)上的中央计算机、电控柜，与所述中央计算机、电控柜分别相连的自动对位机构(14)、自动检测及避障机构(15)、升降单元(16)以及自动寻址机构(18)；所述自动对位机构(14)包括光栅传感器、光电传感器、扫描相机和光源(141)，与所述光栅传感器相连的伺服升降电机，以及与所述光电传感器相连的伺服翻转电机；所述自动检测及避障机构(15)包括设于所述龙门框架主体(11)四周的检测及避障雷达；所述升降翻转机构(2)包括与所述升降单元(16)滑动相连的支撑框架(21)，设于所述支撑框架(21)上的偏心盘叉取机构(22)、蜗轮蜗杆减速机(23)，与所述蜗轮蜗杆减速机(23)相连的伺服电机及编码器(24)，设于所述偏心盘叉取机构(22)上的自适应防脱落机构(25)；所述自适应防脱落机构(25)与所述电机吊架(3)相配套，能够与所述电机吊架(3)进行锁止或解锁；通过所述龙门自动寻址AGV车(1)自动寻找所述电机吊架(3)的位置后，给所述升降翻转机构(2)发送位置指令，所述升降翻转机构(2)根据所述龙门自动寻址AGV车(1)发送的位置指令向所述电机吊架(3)所在位置移动，通过所述偏心盘叉取机构(22)叉取所述电机吊架(3)，通过蜗轮蜗杆减速机(23)将所述电机吊架(3)进行翻转，实现电机吊架检修作业的自动化翻转作业。

2.根据权利要求1所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述升降单元(16)包括设于所述龙门框架主体(11)上的升降滑轨(161)和升降拖曳机构(162)；所述升降拖曳机构(162)和所述升降翻转机构(2)的顶部连接；所述支撑框架(21)的两侧分别设置有滑块(211)，且与两个所述升降滑轨(161)相配套。

3.根据权利要求2所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述偏心盘叉取机构(22)包括安装管(221)，设于所述安装管(221)靠近所述支撑框架(21)一端的第一安装板(222)和设于所述安装管(221)另一端的第二安装板(223)，设于所述第一安装板(222)和所述支撑框架(21)之间的圆盘沟槽(224)，设于所述第二安装板(223)上的插杆组件(225)；

所述圆盘沟槽(224)与所述支撑框架(21)固定；所述圆盘沟槽(224)与所述蜗轮蜗杆减速机(23)的形状相适配，且与蜗轮蜗杆减速机(23)上的转盘相连。

4.根据权利要求3所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述插杆组件(225)包括垂直设于所述第二安装板(223)上与所述电机吊架(3)的中心孔相配套的第一插杆(2251)、第二插杆(2252)和第三插杆(2253)；第一插杆(2251)和第三插杆(2253)对称设于所述第二插杆(2252)的两侧；所述第二插杆(2252)的长度远大于第一插杆(2251)和第三插杆(2253)；

所述自适应防脱落机构(25)设于所述第二插杆(2252)上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述龙门框架主体(11)上还设有设备状态指示灯(12)、扬声器(13)和自动充电口(17)。

6.根据权利要求5所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述龙门框架主体(11)包括平行间隔布置的两个底部安装座(111)，平行间隔设于两个底部安装座(111)上方的顶部横座(112)，以及设于每个所述底部安装座(111)与所述顶部横座(112)之间的竖直支撑梁(113)。

7.根据权利要求6所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述设备状态指示灯(12)、所述扬声器(13)、所述扫描相机和光源(141)均设于所述顶部横座(112)上；

所述设备状态指示灯(12)、所述扫描相机和光源(141)、所述光栅传感器和所述光电传感器分别通过电源线与电控柜相连接，通过信号线与中央计算机相连接。

8.根据权利要求7所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述升降滑轨(161)设于所述顶部横座(112)两侧竖直支撑梁(113)上；所述升降拖曳机构(162)设于所述顶部横座(112)后面；所述升降拖曳机构(162)的一端与所述顶部横座(112)固定，另一端与所述升降翻转机构(2)固定。

9.根据权利要求8所述的一种电机吊架自动翻转系统，其特征在于：所述自动寻址机构(18)包括设于所述龙门框架主体(11)底部的万向轮(181)和舵轮(182)；

所述舵轮(182)通过舵轮伺服电机控制；所述舵轮伺服电机通过电源线与所述电控柜相连接，通过信号线与所述中央计算机相连接。

10.一种电机吊架自动翻转方法，其特征在于，应用如权利要求1-9中任一项所述的电机吊架自动翻转系统实现，包括如下步骤：

S1:电机吊架自动翻转系统开机自检，并使各部件归零；

S2:确定龙门自动寻址AGV车的当前位置；将龙门自动寻址AGV车上的地形匹配单元获取的周围环境地形图和所述龙门自动寻址AGV车的当前位置进行匹配，获得龙门自动寻址AGV车的寻址路径；

S3:龙门自动寻址AGV车根据所述寻址路径向电机吊架工件所在位置移动，在到达预设位置后，对车间工件托盘上的电机吊架工件进行扫描和定位，获取电机吊架工件信息；

S4:根据所述电机吊架工件信息，龙门自动寻址AGV车上的中央计算机和电控柜控制升降翻转机构下降，并完成与电机吊架工件中心孔的自动对位；

S5:控制龙门自动寻址AGV车上的移向电机吊机工件中心移动，使偏心盘叉取机构上的自适应防脱落机构与电机吊架工件的中心孔锁止，控制升降翻转机构上升到安全高度后，控制蜗轮蜗杆减速机动作将电机吊架工件翻转180°，随后控制升降翻转机构下落将电机吊架工件放置到原来的车间工件托盘上；

S6:通过龙门自动寻址AGV车上的中央计算机控制自适应防脱落机构动作，使其对电机吊架工件自动解锁；龙门自动寻址AGV车按照既定程序后退，使得偏心盘叉取机构从电机吊架工件拔出，使电机吊架自动翻转系统归零，完成电机吊架工件的自动翻转作业。