CN211544941U - 一种垃圾收集站用igv引导运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种垃圾收集站用IGV引导运输车，属于垃圾收集站用IGV引导运输车技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种垃圾收集站用IGV引导运输车结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括装卸底板，装卸底板的底部连接有运输车底盘，运输车底盘的前后均设置有一对行走轮，行走轮由驱动电机驱动行走；装卸底板的四周设置有车箱围栏，装卸底板的底部设置有承重网，承重网中设置有称重传感器和陀螺仪，装卸底板的两侧还设置有车箱导向对接槽；所述装卸底板的前端还设置有加速度传感器、磁感应传感器、超声波传感器；所述装卸底板的侧面还设置有电气控制柜，所述电气控制柜的顶部延伸设置有RFID天线；本实用新型应用于引导运输车。

Description

一种垃圾收集站用IGV引导运输车

技术领域

本实用新型一种垃圾收集站用IGV引导运输车，属于垃圾收集站用IGV引导运输车技术领域。

背景技术

目前市场上提供的垃圾站大多采用车箱可卸式垃圾车进行垃圾转运，站内车箱调度基本仅靠垃圾车进行站内搬运，垃圾车卸完垃圾后拉空箱回到垃圾站，如果此时装料卸车箱的箱位占满，需要垃圾车将空箱卸在空地上，并拉起装满垃圾的车箱进行转运，被卸载的空车箱只能等待下一辆空垃圾车将其拉起并卸在装料卸车箱空位，对该空车箱进行垃圾压装；整个过程会存在空车箱的额外占地，另外降低了垃圾转运效率，使垃圾站设备中控制系统及液压系统不能全时段运行，在卸载垃圾高峰时段还容易导致垃圾车拥堵，因此需要在垃圾站内设置一种垃圾中转运输车，提高空车箱的转运效率。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种垃圾收集站用IGV引导运输车结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种垃圾收集站用IGV引导运输车，包括装卸底板，所述装卸底板的底部连接有运输车底盘，所述运输车底盘的前后均设置有一对行走轮，所述行走轮由驱动电机驱动行走；

所述装卸底板的四周设置有车箱围栏，所述装卸底板的底部设置有承重网，所述承重网中设置有称重传感器和陀螺仪，所述装卸底板的两侧还设置有车箱导向对接槽；

所述装卸底板的前端还设置有加速度传感器、磁感应传感器、超声波传感器；

所述装卸底板的侧面还设置有电气控制柜，所述电气控制柜的顶部延伸设置有RFID天线，所述电气控制柜的外侧设置有射频标签阅读器、控制面板、显示屏，所述电气控制柜的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器；

所述微控制器通过导线分别与称重传感器、陀螺仪、加速度传感器、磁感应传感器、超声波传感器、射频标签阅读器、控制面板、显示屏相连；

所述微控制器的信号输出端通过串口通信模块与伺服电机驱动器相连，所述伺服电机驱动器的信号输出端与驱动电机相连；

所述微控制器还通过导线连接有无线通信模块，所述无线通信模块的信号收发端口与RFID天线相连。

所述称重传感器的型号为CS-2；

所述陀螺仪的型号为IIC I2C SPI MPU6500；

所述加速度传感器的型号为ADXL345、磁感应传感器的型号为AH0010、超声波传感器的型号为KS103；

所述射频标签阅读器的型号为DestraM16、微控制器的型号为Kintex-7、伺服电机驱动器的型号为MLDS4830、无线通信模块的型号为RF2000。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型在现有垃圾站运行系统的基础上，增设一种用于空车箱中转的运输车，该运输车基于传统IGV引导车设计，在车体上安装有位置、称重、标签感应传感器，并设置有使其具备与站内调度系统进行数据交换的通信模块，同时对车体结构进行改进，在车体的围栏外围设置有与垃圾站卸料设备尺寸型号相适应的导向对接槽，方便装载的车箱进行装料及卸载操作，垃圾场内使用本实用新型提供的引导运输车进行垃圾装料及装卸车箱的操作，有效提高了站内垃圾的收集能力和垃圾车箱的转运效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图中：1为装卸底板、2为运输车底盘、3为行走轮、4为驱动电机、5为车箱围栏、6为承重网、7为称重传感器、8为陀螺仪、9为车箱导向对接槽、10为加速度传感器、11为磁感应传感器、12为超声波传感器、13为电气控制柜、14为RFID天线、15为射频标签阅读器、16为控制面板、17为显示屏、18为微控制器、19为伺服电机驱动器、20为无线通信模块。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种垃圾收集站用IGV引导运输车，包括装卸底板（1），所述装卸底板（1）的底部连接有运输车底盘（2），所述运输车底盘（2）的前后均设置有一对行走轮（3），所述行走轮（3）由驱动电机（4）驱动行走；

所述装卸底板（1）的四周设置有车箱围栏（5），所述装卸底板（1）的底部设置有承重网（6），所述承重网（6）中设置有称重传感器（7）和陀螺仪（8），所述装卸底板（1）的两侧还设置有车箱导向对接槽（9）；

所述装卸底板（1）的前端还设置有加速度传感器（10）、磁感应传感器（11）、超声波传感器（12）；

所述装卸底板（1）的侧面还设置有电气控制柜（13），所述电气控制柜（13）的顶部延伸设置有RFID天线（14），所述电气控制柜（13）的外侧设置有射频标签阅读器（15）、控制面板（16）、显示屏（17），所述电气控制柜（13）的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器（18）；

所述微控制器（18）通过导线分别与称重传感器（7）、陀螺仪（8）、加速度传感器（10）、磁感应传感器（11）、超声波传感器（12）、射频标签阅读器（15）、控制面板（16）、显示屏（17）相连；

所述微控制器（18）的信号输出端通过串口通信模块与伺服电机驱动器（19）相连，所述伺服电机驱动器（19）的信号输出端与驱动电机（4）相连；

所述微控制器（18）还通过导线连接有无线通信模块（20），所述无线通信模块（20）的信号收发端口与RFID天线（14）相连。

所述称重传感器（7）的型号为CS-2；

所述陀螺仪（8）的型号为IIC I2C SPI MPU6500；

所述加速度传感器（10）的型号为ADXL345、磁感应传感器（11）的型号为AH0010、超声波传感器（12）的型号为KS103；

所述射频标签阅读器（15）的型号为DestraM16、微控制器（18）的型号为Kintex-7、伺服电机驱动器（19）的型号为MLDS4830、无线通信模块（20）的型号为RF2000。

本实用新型在垃圾收集站中设置有IGV引导运输车，配合相应的垃圾站收集设备、带RFID通讯模块的垃圾站控制台、垃圾站控制柜、以及车箱可卸式的垃圾车进行协调工作，在垃圾站内单独画设有空车箱卸车位和满车箱装车位，通过控制台远程调度引导运输车在上述车位及垃圾站收集设备间移动，可以提高整个垃圾收集站的卸料及车箱装车工作效率。

在工作时，当载有空车箱的可卸式垃圾车进入垃圾收集转运站后，先按站内交通指挥系统引导进入空车箱卸车位，此时该卸车位停放有多台IGV引导运输车，垃圾车将空车箱通过车箱导向对接槽卸载到引导运输车的承重网上，此时设置在承重网内的称重传感器感应到有车箱放置，将通过无线通信模块向垃圾站内的控制台反馈载重信息，同时运输车电气控制柜上设置的射频标签阅读器对空车箱相应位置的RFID标签进行扫描读取，将该空车箱信息反馈至垃圾站控制台，控制台在收到载重信息和标签数据后将向运输车反馈转运启动信号，使运输车内的微控制器收到信号后向伺服电机驱动器发送信号，控制运输车行走轮的驱动及转向。

引导运输车在行走过程中，由垃圾收集站内预设的磁钉进行引导，运输车前端设置的磁感应传感器、超声波传感器可以使运输车按照预定的路线行驶，最终行驶至垃圾站收集设备前方，此时运输车向控制台反馈相应的位置信号，控制台将控制垃圾站收集设备与运输车的导向对接槽进行连接，并控制相应液压器件将空车箱从引导运输车上卸下，并将空车箱移动至卸料口，进行垃圾装填工作；当车箱装填满垃圾后，控制台控制相应的液压器件再将满车箱通过对接槽放回引导运输车的称重网上，完成卸空车箱、装料、装满车箱的操作。

当引导运输车装载满车箱后，称重传感器将信号再次反馈回控制台，控制台继续向运输车发送转运启动信号，控制运输车驶出垃圾站收集设备，通过磁钉引导，运输车将满车箱移动至满车箱装车位，此时该装车位停放有多辆无装载车箱的垃圾车，垃圾车将通过车箱导向对接槽将该满车箱进行装载。

本实用新型主要采用站内设备控制主机与IGV引导运输车通过RFID射频识别网络进行数据交换，从而指挥调度IGV引导运输车在垃圾收集转运站内进行车箱搬运，通过IGV引导运输车控制系统射频标签阅读器读取安装在场地内特定位置射频标签信息，每个射频标签都含有特定的位置信息，通过该信息完成IGV引导运输车可以完成自动行进、停车等自行引导指挥等控制，替代垃圾车进行垃圾车箱搬运和调度的工作，有效提高垃圾站的运行能力和垃圾车的工作效率，减少了车箱可卸式垃圾车在垃圾收集站内停留的时间，有效提高了车辆的使用效率。

进一步的，本实用新型提供的IGV引导运输车具体由车架装卸底板、加速度传感器、超声波传感器、称重传感器、编码器、轮驱动电机、射频标签阅读器、RFID天线、陀螺仪、控制柜、车箱导向块、车箱定位块等模块装置组成，所有模块安装在行走车架上，行走及定位导引控制器通过RFID无线通讯模块与垃圾站控制台进行信息交换，发送工作状态，反馈接收调度信号、轨迹及定位数据，当引导运输车接收到调度命令后，通过自身设置的射频标签阅读器读取射频标签位置信息，确定所在停车位和行走过程中路径信息；另外IGV引导运输车还设置有超声波传感器，可以发出微波探测信号，检测行车路径上是否有障碍，确保行车安全，控制轮驱动电机，带动运输车行走，并可以通过对左右车轮电机进行差速控制，实现车架转弯，同时通过编码器计算行走距离，通过陀螺仪检测车架转弯角度，通过磁感应传感器检测行走路径上预埋的磁钉完成行走距离误差校准；另外安装有加速度传感器用于检测行走过程中的加减速度情况，称重传感器可以检测引导运输车是否拉有车箱，判断当前装载的车箱是空箱还是满箱，运输车通过上述传感器采集数据后经过自身控制器的分析处理，再通过RFID无线通讯模块发送到垃圾站控制台，为控制台控制管理垃圾收集站运行和调度运输车提供信息。

所述IGV引导运输车的行走及定位导引控制器采用ARM+FPGA组合控制器，其中ARM处理器负责控制整个系统工作时序，并将控制调度信息和结果数据通过RFID无线通讯模块上传到垃圾站控制台，FPGA处理器用于数据采集及处理，对运输车实时采集的多路传感数据进行信息融合，融合后的信息经预置系统完成信息更新，输出控制信息，控制行走电机运转，引导带动运输车按控制台发送调度信号的轨迹行走；所述ARM处理器和FPGA处理器之间的数据交换采用双口RAM芯片来实现FIFO功能，实现通用性强、配置灵活的特点。

所述IGV引导运输车的控制器主要由信号处理电模块、AD模数转换器、FPGA处理器、ARM处理器、双口RAM及外围电路组成，输入信号经过信号处理电路后，进入A/D转换器进行数据转换，将模拟信号转换成23位尾数和一符号位的数据，FPGA配置A/D转换器并将转换的数据按照顺序存储到双口RAM中，当转换数据存储满后中断ARM处理器，ARM处理器将数据从双口RAM读出进行运算，并通过无线通讯模块将采集数据上传至控制台服务器。

本实用新型在垃圾收集转运站中设置的垃圾收集站由垃圾站收集设备、垃圾站控制系统、垃圾站液压系统组成，其相应的控制系统通过工业以太网与垃圾站控制台进行数据交换，配合IGV引导运输车将垃圾车车箱送入送出的操作，实现对空车箱的自动填料操作；垃圾站收集设备、垃圾站控制系统、垃圾站液压系统负责垃圾站的运行控制、垃圾转运，垃圾站控制系统通过工业以太网进行垃圾站之间以及站与控制台之间的信息交换，控制台通过调度系统集合各个垃圾站设备的运行情况，调度相应的IGV小车将空车箱送到垃圾站设备对接口，车箱与垃圾站对接进行装料，装料完成后，垃圾站向控制台发送转运指令，控制台根据站内运行情况，指挥IGV小车将满箱转运到指定的满箱位等待垃圾车将满箱拉走；满箱被拉走后，安装在IGV小车称重传感器可以检测IGV引导运输车是否拉有车箱，是否满箱，并将该信息通过RFID无线通讯模块发送到控制台，为控制台调度管理垃圾站运行和IGV引导运输车调度提供信息，控制台根据反馈信息指挥IGV引导运输车移动至空箱位等待下一辆垃圾车卸下空箱。

进一步的，本实用新型在使用时，首先垃圾车拉空车箱从入口进入垃圾站，在空箱位卸下空箱到空的IGV引导运输车，然后卸下车箱的垃圾车自动前往满箱位，拉起装满料的车箱，从出口离开垃圾站；拉有空箱的IGV引导运输车检测到有空箱后，将该信息发送到垃圾站控制台，等有垃圾站设备需要车箱对接进行卸料时，垃圾站设备控制系统通过工业以太网将空箱对接请求发送到控制台，控制台根据现场信息，调度相应的拉有空箱的IGV引导运输车搬运空车箱与相应的垃圾站设备对接，并将运行路线通过RFID通讯同时发送到IGV引导运输车的控制系统，在车箱搬运道路边安装有带位置信息的射频标签，当小车行驶至相应标签的位置时，通过IGV引导运输车上设置的射频标签阅读器读取射频标签信息，即可判断当前行进路线，系统在每个路口、对接位置、空车位、满车位都安装有射频标签，每个标签信息即为该位置的信息，可以确保IGV引导运输车抵达位置正确，同时每个路口和对接位置、空车位置、慢车位置都安装有磁钉，IGV引导运输车安装有磁感应传感器，通过检测地面磁钉，可以进行位置进度校正和定位，并将所有信息经过IGV引导运输车控制器处理后，通过RFID通讯模块发送到控制台，便于控制台对整个站内设备进行调度管理。

除了由磁钉进行行进路线的引导，IGV引导运输车控制系统还可通过射频标签阅读器读取安装在场地内特定位置射频标签信息，每个射频标签都含有特定的位置信息，通过该信息完成IGV引导运输车可以完成自动行进、停车等智能导引指挥和控制。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种垃圾收集站用IGV引导运输车，其特征在于：包括装卸底板（1），所述装卸底板（1）的底部连接有运输车底盘（2），所述运输车底盘（2）的前后均设置有一对行走轮（3），所述行走轮（3）由驱动电机（4）驱动行走；

所述装卸底板（1）的四周设置有车箱围栏（5），所述装卸底板（1）的底部设置有承重网（6），所述承重网（6）中设置有称重传感器（7）和陀螺仪（8），所述装卸底板（1）的两侧还设置有车箱导向对接槽（9）；

所述装卸底板（1）的前端还设置有加速度传感器（10）、磁感应传感器（11）、超声波传感器（12）；

所述装卸底板（1）的侧面还设置有电气控制柜（13），所述电气控制柜（13）的顶部延伸设置有RFID天线（14），所述电气控制柜（13）的外侧设置有射频标签阅读器（15）、控制面板（16）、显示屏（17），所述电气控制柜（13）的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器（18）；

所述微控制器（18）通过导线分别与称重传感器（7）、陀螺仪（8）、加速度传感器（10）、磁感应传感器（11）、超声波传感器（12）、射频标签阅读器（15）、控制面板（16）、显示屏（17）相连；

所述微控制器（18）的信号输出端通过串口通信模块与伺服电机驱动器（19）相连，所述伺服电机驱动器（19）的信号输出端与驱动电机（4）相连；

所述微控制器（18）还通过导线连接有无线通信模块（20），所述无线通信模块（20）的信号收发端口与RFID天线（14）相连。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾收集站用IGV引导运输车，其特征在于：所述称重传感器（7）的型号为CS-2；

所述陀螺仪（8）的型号为IIC I2C SPI MPU6500；

所述加速度传感器（10）的型号为ADXL345、磁感应传感器（11）的型号为AH0010、超声波传感器（12）的型号为KS103；

所述射频标签阅读器（15）的型号为DestraM16、微控制器（18）的型号为Kintex-7、伺服电机驱动器（19）的型号为MLDS4830、无线通信模块（20）的型号为RF2000。

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