CN105964622A - 全自动屏柜电机零件吹扫设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动屏柜电机零件吹扫设备，解决了手动吹扫屏柜较为麻烦的问题，其技术方案要点是，一种全自动屏柜电机零件吹扫设备，包括除尘室、用于牵引屏柜进入除尘室的输送机构和用于使屏柜自转的旋转机构，除尘室内安装有用于吹扫屏柜的机械手臂，还包括用于抽除除尘室内粉尘的除尘装置，本发明的全自动屏柜电机零件吹扫设备，该设备能够整体、全面地完成对屏柜的吹扫作业，设备采用机械手臂进行吹扫，用编程软件控制机械手臂的探头轨迹，以达到吹扫整个屏柜的目的，除尘装置能够将除尘室内的粉尘排放出去，该设备不仅可以清理屏柜，还可以对牵引电机辅助电机等电机类零部件进行清理，适应性强。

Description

全自动屏柜电机零件吹扫设备

技术领域

本发明涉及吹扫设备，特别涉及全自动屏柜电机零件吹扫设备。

背景技术

屏柜生产加工完成后，会在其柜体内留下大量的金属粉尘，因此在出厂前需要对屏柜进行吹扫除尘，然而这些步骤一般都是由人工实现的，需要先将屏柜运送到指定地点，然后通过特定的吹扫装置进行吹扫，由于屏柜的重量较大，运送起来十分不便，而且吹扫过程中工人需要不断调整吹扫装置出风口的位置和角度，以吹扫到屏柜的各个角落，但是这样费时费力，还可能出现吹扫不彻底的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够自动运送屏柜并且对其进行整体、全面吹扫的全自动屏柜电机零件吹扫设备。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：包括除尘室、用于牵引屏柜进入所述除尘室的输送机构和用于使屏柜自转的旋转机构，所述除尘室内安装有用于吹扫屏柜的机械手臂，还包括控制输送机构、旋转机构以及机械手臂运行的控制器。

采用上述方案，除尘室为屏柜提供吹扫空间，防止吹扫时扬起的灰尘扩散到外面，输送机构可以将屏柜输送至除尘室内，使屏柜的输送更加省力，机械手臂能够自动对屏柜进行吹扫，可以对各种屏柜按事先设定好的程序轨迹运行，相较于人工吹扫而言，更加省力和方便，旋转机构能够让屏柜在吹扫时发生自转，使吹扫更加均匀。

作为优选，还包括用于抽除除尘室内粉尘的除尘装置。

采用上述方案，除尘装置能够将吹扫时扬起的灰尘排放到除尘室外，以保持除尘室的整洁。

作为优选，所述除尘装置包括风道与除尘器，所述除尘室上开设有通风孔，所述风道的一端与通风孔连通，另一端与除尘器的入口连通，所述风道的开口处设有吸风机，所述风道上靠近除尘室的一端与通风孔之间通过导风口过渡。

采用上述方案，风道主要用于吹扫时安装在风道口的吸风机对吹起的灰尘通过风道吸入到除尘器中进行处理，喇叭口便于吸风机收集除尘室内扬起的粉尘，对粉尘气流起导流作用，除尘器能够对带有粉尘的气流进行过滤，使粉状物落入沉淀箱回收，将洁净空气通过管道排至室外。

作为优选，所述除尘室的内侧安装有防尘门，所述除尘室上设有门体控制装置，其中，门体控制装置在检测到屏柜进入时打开防尘门，当检测到屏柜进入后关闭防尘门。

采用上述方案，防尘门合上时，能够有效避免屏柜在吹扫过程中粉尘扩散到除尘室外，门体控制装置可以自动控制防尘门的开合，省去了人工操作的麻烦。

作为优选，所述除尘室内安装有防爆明灯及用于监控的视频探头，所述视频探头耦接于除尘室外的显示器并输出视频信号。

采用上述方案，视频探头有利于从外面观察到除尘室内的吹扫状况，防爆明灯能够为视频探头提供额外照明，以增加监控的效果。

作为优选，所述输送机构包括轨道平台、导轨与牵引部，所述导轨的一端延伸至除尘室内，另一端在除尘室外，所述轨道平台设置于导轨的上方，所述轨道平台上设有导轨轮，所述导轨上沿着其长度方向设有滑轨，所述导轨轮的突缘镶嵌于所述滑轨内，所述牵引部包括牵引电机、齿轮与齿条，所述牵引电机安装于轨道平台上，所述牵引电机的转轴与所述齿轮的中心轴固定连接，所述齿条内嵌于所述导轨的上表面，所述齿条的长度方向沿着导轨的长度方向，所述齿轮与齿条啮合。

采用上述方案，轨道平台用于放置屏柜，牵引电机通过转轴驱动齿轮进行转动，使齿轮沿着齿条的长度方向移动，从而带动轨道平台沿着导轨进行移动，牵引电机的正反转分别能够控制轨道平台的前进或者后退，导轨起辅助作用，使轨道平台能够沿着导轨进行移动，避免轨道平台发生偏移，导轨轮能够嵌入到滑轨内，保证轨道平台不会发生横向偏移，同时减小轨道平台与导轨之间的摩擦，内嵌的齿条使其不会阻碍防尘门的开合。

作为优选，所述旋转机构包括旋转平台以及安装于所述轨道平台上用于驱动所述旋转平台自转的旋转电机。

采用上述方案，旋转电机能够驱动旋转平台发生自转，从而使放置在上面的屏柜自转，使其在被吹扫时更加完整与彻底。

作为优选，所述机械手臂上设有用于使机械手臂的吹扫头与屏柜保持距离的距离限定装置和用于检测吹扫洁净度的视觉传感器。

采用上述方案，距离限定装置能够防止机械手臂的吹扫头撞上屏柜，视觉传感器能够检测屏柜是否被吹扫干净。

作为优选，所述除尘室内设有当检测到有粉尘扬起时，启动吸风机的除尘控制装置。

采用上述方案，除尘装置能够在吹扫室内有粉尘扬起时自动启动吸风机，以及时排放除尘室内的粉尘，相较于人工操作更加方便。

作为优选，所述除尘室内设有当检测到屏柜吹扫干净后使机械手臂停止吹扫的吹扫控制装置，所述吹扫控制装置包括安装在所述风道内的粉尘传感器，当所述粉尘传感器检测到风道内持续有粉尘通过时，其输出第一检测信号使机械手臂继续吹扫，同时所述吸风机继续运行；当所述粉尘传感器检测到风道内没有粉尘时，其输出第二检测信号作用于延时模块，一段时间后，如果所述粉尘传感器依旧检测不到粉尘，延时模块输出控制信号使机械手臂与吸风机停止运行，如果粉尘传感器检测到了粉尘，延时模块输出相应的控制信号使机械手臂和吸风机继续运行。

采用上述方案，能够自动识别吹扫的干净与否，当吹扫干净后，吹扫控制装置能够自动停止吸风机与机械手臂的运行，以节省电能，同时相较于人工操作更加方便。

综上所述，本发明具有以下有益效果：上述设备能够整体、全面地完成对屏柜的吹扫作业，设备采用机械手臂进行吹扫，用编程软件控制机械手臂的探头轨迹，以达到吹扫整个屏柜的目的，除尘装置能够将除尘室内的粉尘排放出去，并将吹扫的粉尘经过除尘器过滤后，使粉状物落入沉淀箱回收，将洁净空气通过管道排至室外，除尘控制装置能够自动启停吸风机，使操作更加容易，同时节省电能。

附图说明

图1为本实施例一的结构示意图一；

图2为图1所示A部的放大示意图；

图3为本实施例一的爆炸图；

图4为图3所示B部的放大示意图；

图5为本实施例一中门体控制装置的电路示意图；

图6为本实施例一中吹扫控制装置的流程框图；

图7为本实施例二中除尘室的结构示意图；

图8为图7所示C部的放大示意图；

图9为本实施例二中设备搬运单元的结构示意图。

图中：1、除尘室；2、机械手臂；3、风道；4、除尘器；5、导风口；6、防尘门；7、轨道平台；8、导轨；9、导轨轮；10、滑轨；11、牵引电机；12、齿轮；13、齿条；14、旋转平台；15、旋转电机；16、吸风机；17、驱动电机；18、粉尘传感器；19、延时模块；20、设备搬运单元；21、托架；22、排气管；23、排气孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，一种全自动屏柜电机零件吹扫设备，该设备广泛用于城市轨道交通车辆使用的牵引电机11及机车屏柜进行整体、全面的吹扫作业，不仅可以清理屏柜，还可以对牵引电机辅助电机等电机类零部件进行清理，适应性强，如图1所示，包括除尘室1，除尘室1优选由50号槽钢焊接拼装而成，由不锈钢板折弯，内外两层不锈钢封板，除尘室1侧面及正面用方钢焊接成框架，外面不锈钢板折弯拼装，全封闭，使除尘室1的结构更加坚固，除尘室1内安装有用于吹扫屏柜的机械手臂2，机械手臂2优选为YZ16－ARC－HW，通过编程软件控制机械手臂2的探头轨迹，以达到吹扫整个屏柜的目的，软件中储存有多种针对各种屏柜的吹扫轨迹，使操作人员能够针对各种屏柜进行一键式吹扫，机械手臂2上设有用于使机械手臂2的吹扫头与屏柜保持距离的距离限定装置和用于检测吹扫洁净度的视觉传感器，当机械手臂2的吹扫头快要触碰到屏柜时，距离传感器能够检测到并且做出响应，使机械手臂2离开屏柜，避免碰撞到屏柜，视觉传感器能够检测机械手臂2的吹扫洁净度，除尘室1内安装有防爆明灯及用于监控的视频探头，视频探头耦接于除尘室1外的显示器并输出视频信号，使工作人员能够从除尘室1外查看里面的吹扫情况，防爆明灯可以为视频探头的监控提供照明，使显示器显示得更加清楚。

如图5所示，除尘室1的内侧安装有防尘门6，除尘室1上设有门体控制装置，其中，门体控制装置在检测到屏柜进入时打开防尘门6，当检测到屏柜进入后关闭防尘门6，门体控制装置包括：磁性振荡线圈L、电阻R2～R11、电容C1～C4、晶体管VT1、VT2、VT3、二极管D、继电器K、整流桥N、变压器T以及用于驱动防尘门6开合的驱动电机17，变压器T的初级线圈耦接于供电电源，整流桥N的c、d两端分别并联于变压器T的次级线圈两端，电容C1的两端分别并联于整流桥N的a、b两端，继电器K的线圈的一端耦接于整流桥N的a端，另一端耦接于晶体管VT3的集电极，晶体管VT3的发射极耦接于整流桥N的b端，继电器K的常闭触点K-1串联于驱动电机17的供电回路，二极管D与继电器K的线圈反并联，电阻R4的两端分别并联于继电器K的线圈的两端，电阻R2的一端耦接于电阻R4与继电器K的线圈的连接点，另一端耦接于电阻R3的一端，电阻R3的另一端耦接于晶体管VT2的集电极，晶体管VT2的发射极耦接于整流桥N的b端，电阻R6的一端耦接于电阻R3与晶体管VT2的连接点，另一端耦接于电阻R7的一端，电阻R7的另一端耦接于整流桥N的b端，晶体管VT3的基极耦接于电阻R6与R7的连接点，电阻R5的一端耦接于电阻R4与二极管D的阳极的连接点，另一端耦接于晶体管VT2的基极，电容C2的一端耦接于晶体管VT2的基极，另一端耦接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端耦接于晶体管VT1的发射极，电容C3的一端耦接于电阻R2与R3的连接点，另一端耦接于电容C4的一端，电容C4的另一端耦接于晶体管VT1的集电极，晶体管VT1的发射极耦接于电阻R9的一端，电阻R9的另一端耦接于整流桥N的b端，电阻R10的一端耦接于电阻R2与R3的连接点，另一端耦接于电阻R11的一端，电阻R11的另一端耦接于整流桥N的b端，电阻R10与R11的连接点耦接于晶体管VT1的基极，金属极板的一端耦接于电容C3与电阻R3的连接点，另一端耦接于电容C4与晶体管VT1的连接点，磁性振荡线圈L的一端耦接于电容C3与电阻R3的连接点，另一端耦接于电容C4与晶体管VT1的连接点。

如图5所示，接近开关属于晶体管无触头位置开关，它的功能是当有物体与之接近到一定距离时就发出动作信号，以控制继电器或逻辑元件，它的用途除行程控制和限位保护外，还可作为检测金属体的存在、高速计数，测速、定位、变换运动方向、检测零件尺寸、液面控制及用作无触头按钮等，它具有工作可靠、寿命长等特点，近年来在机床上得到了广泛的应用。

如图5所示，当有金属物体进入一个以一定频率稳定振荡的高频振荡线圈L的磁场时，由于该物体内部产生涡流损耗，对于铁磁性金属物体有磁滞损耗，使振荡回路电阻增大，能量损耗增加，以致振荡减弱直到终止。因此，在振荡电路后面街上放大电路与输出电路，就能检测出金属物体存在与否，并能给出相应的控制信号去控制继电器K，以达到控制目的。

如图5所示，磁性振荡线圈L的电感与电容C3、C4组成了电容三点式振荡电路，采用电容分压反馈信号。

如图5所示，接近开关在正常情况下，即没有屏柜接近磁头，晶体管VT1处于振荡状态，通过电容C2将振荡信号耦合到晶体管VT2的基极，使基极呈现为负电位而导致晶体管VT2截止，晶体管VT2的集电极呈现为高电位使晶体管VT3导通，继电器K的线圈得电吸合，其所对应的常闭触点K-1处于断开状态，驱动电机17不运行，防尘门6关闭。

如图5所示，当屏柜接近磁头（高频振荡线圈L）时，晶体管VT1停振，晶体管VT2的基极上没有了附加的负向振荡信号，而使晶体管VT2由截止转向导通，晶体管VT3截止，继电器K的线圈释放，其对应的常闭触点K-1闭合，导通驱动电机17的供电回路，使驱动电机17正转，驱动防尘门6打开，当屏柜进入到除尘室1以后，触碰到行程开关，触发驱动电机17的反转电路，使驱动电机17反转，从而使防尘门6合拢，避免粉尘从除尘室1内扩散到外面。

如图1和图2所示，用于牵引屏柜进入除尘室1的输送机构和用于使屏柜自转的旋转机构，输送机构包括轨道平台7、导轨8与牵引部，导轨8的一端延伸至除尘室1内，另一端在除尘室1外，轨道平台7设置于导轨8的上方，用于放置屏柜，轨道平台7上设有导轨轮9，能够有效减小其与导轨8之间的摩擦，导轨8上设有滑轨10，导轨轮9的突缘镶嵌于滑轨10内，使其能够限制住轨道平台7的横向位置，避免轨道平台7沿着导轨8移动时发生偏移，如图3和图4所述，牵引部包括牵引电机11、齿轮12与齿条13，牵引电机11安装于轨道平台7上，牵引电机11的转轴与齿轮12的中心轴固定连接，齿条13内嵌于导轨8的上表面，齿条13的长度方向沿着导轨8的长度方向，齿轮12与齿条13啮合，将屏柜放置到轨道平台7上以后，当牵引电机11正转时，其转轴驱动齿轮12转动，从而带动轨道平台7前进，使屏柜进入除尘室1内，反之，当牵引电机11反转时，转轴上的齿轮12带动轨道平台7后退，使屏柜离开除尘室1，牵引电机11优选为松下伺服电机，其能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠；传递的功率和速度范围较大；结构紧凑、工作可靠，可实现较大的传动比；传动效率高，使用寿命长。

如图3所示，旋转机构包括旋转平台14以及安装于轨道平台7上用于驱动旋转平台14自转的旋转电机15，旋转平台14用于放置屏柜，且安装于旋转电机15的上方，其底面的中心与旋转电机15的转轴固定连接，当旋转电机15启动后，放置在旋转平台14上的屏柜也跟着发生自转，使屏柜在吹扫时更加完整与彻底，旋转电机15优选为CKD旋转马达，其具有精度高、负载高、平稳耐用的优点。

如图3所示，还包括用于抽除除尘室1内粉尘的除尘装置，除尘装置包括风道3与除尘器4，除尘室1上开设有通风孔，风道3的一端与通风孔连通，另一端与除尘器4的入口连通，风道3的开口处设有吸风机16，风道3上靠近除尘室1的一端与通风孔之间通过导风口5过渡，启动吸风机16，使除尘室1内的粉尘通过风道3排放至除尘器4内，除尘器4对风道3吸来的灰尘进雾化处理，使其排出洁净的空气达到环保要求，除尘效率达到96%左右，除尘室1内设有当检测到有粉尘扬起时，启动吸风机16的除尘控制装置。

除尘室1内设有当检测到屏柜吹扫干净后使机械手臂2停止吹扫的吹扫控制装置，吹扫控制装置包括安装在风道3内的粉尘传感器18，当粉尘传感器18检测到风道3内持续有粉尘通过时，其输出第一检测信号使机械手臂2继续吹扫，同时吸风机16继续运行；当粉尘传感器18检测到风道3内没有粉尘时，其输出第二检测信号作用于延时模块19，一段时间后，如果粉尘传感器18依旧检测不到粉尘，延时模块19输出控制信号使机械手臂2与吸风机16停止运行，如果粉尘传感器18检测到了粉尘，延时模块19输出相应的控制信号使机械手臂2和吸风机16继续运行。

综上所述，将屏柜放置到轨道平台7的旋转平台14上，先通过牵引部将屏柜运送至除尘室1内，运送过程中防尘门6会自动打开，当屏柜进入到除尘室1以后，防尘门6自动关闭，这时机械手臂2开始吹扫屏柜，同时旋转平台14带动屏柜自转，这时可通过视频探头从除尘室1外面查看里面的情况，当除尘室1内有粉尘扬起时，除尘控制装置能够自动启动吸风机16以吸取除尘室1内的粉尘，通过风道3将粉尘传送至除尘器4内，经过除尘器4过滤以后，排放出干净的空气，当屏柜吹扫干净以后，机械手臂2和吸风机16自动停止运行，这时轨道平台7重新通过牵引部将屏柜送出除尘室1，回到原来的位置，以完成整个吹扫过程，上述步骤可通过PLC或者单片机实现。

实施例二，一种全自动屏柜电机零件吹扫设备，如图7所示，包括除尘室1、导风口5、风道3弯头、排风管、风机、冲击式带除尘器4、小型智能机械手臂2、分割器、转台、触摸式工控机、集成软件系统电气柜、电动自动遥控卷帘门、触摸屏、控制器管道、防爆灯和警灯。

除尘室1的长×宽×高分别为45000×5000×4500，其由63号槽钢焊接拼装而成，由不锈钢板折弯，内外两层均为不锈钢；导风口5连接吹扫室，通过不锈钢风道3连接除尘室1；前门上装配有宽×高为3000×3000的透明橡胶门帘，左右各设置一台机械手臂2进行上下吹扫；在进行吹扫作业时，除尘室1处于全封闭状态，通过外侧窗孔可观察工作内的实际情况；吹扫设备使用车型SS4B、SS4G、HX1型、HX2型以及HX3型等屏柜清洗；立体除尘室1能够保证室内清洁度达到99%，干净清爽。

如图8所示，除尘室1的底部设有排气管22，排气管22上开设有若干排气孔23；通过排气孔23气体吹扫平面上的积水，能够把积水吹到一边的水槽内；还可通过单片机控制气流的强度，致使除尘室1百分之百无积水；可配高压气泵来增强气体的压力。

机械手臂2的最大工作范围为1400mm，数量优选为2台，采用上下位的安装方式，从而将工作范围扩大到2800mm。通过采用高性能手臂和先进的伺服技术，提高了加减性能，缩短了搬运时间，从而实现了高生产率。机械手臂2完全防水、防腐蚀，动作灵活，占地面积小。手腕轴采用了独特的驱动机构，从而实现苗条的电缆内置式手腕。机械手臂2腕部工具用电缆不仅被装载在维护性能良好的单侧悬臂上，还可以选用电缆配线专用软导管。因为实现机器人手腕工具用电缆位置的稳定性，所以可以使用ROBOGUIDE(选项）进行脱机示教。从而大幅度削减示教时间。通过和IRVISION(内置视觉功能）或力学传感器进行配套使用，可以使用各种最新的智能化功能。当机械手臂2在运动的轨迹中遇到一定阻力（阻力可设置范围），机械手臂2将会停止动作，同时报警。

分割器采用重负载型分割器，具有控制原理简单方便、性能稳定等优点。从A转到B，转位时间为5-8s；根据工况，可通过变频器进行调整；当分割器转一个工位时，分割器输入轴一端的感应凸轮会给PLC一个上升沿或下升沿信号；当PLC收到信号时，发出指令让电机断电，此时可以加工产品；当产品加工完成后，从产品上取个信号给PLC，通知电机通电；分割器在从B转到C工位时，每次频繁重复上述动作。

综上所述，当轨道小车把屏柜轻放在重载型凸轮分割器转台上进行定位，光纤感应器测试屏柜的位置是否放在指定位置；如果不在范围内，将继续报警，直至轨道小车把屏柜放在指定位置为止。

当屏柜放在指定位置后，小车退出除尘室1，卷帘门关闭，人员在电脑上控制需要清洗机台类型。

当人员确定机台类型后开始工作，重载型凸轮分割器转台开始旋转（可控制速度稳定）和机械手同步工作。

左右机械手臂2开始上下左右各个方位进行吹扫；当机械手臂2检查清洁程度已达标，不锈钢导风开始抽风（可设置风力强度）。

当工作结束后，信号灯指示绿色，卷帘门自动打开，小车进去搬运清洁完成的屏柜。

触摸屏人机界面的型号可选为GP-2301S、GP-2301L、GP-2301L、GP-2501S。

机械手臂2的型号可选为UR3和UR10型。

平台可编程控制器优选为MELSEC iQ-R系列；MELSEC iQ-R系列的基本运算处理速度（LD指令）达到了0.98纳秒，系统总线通信速度为普通产品的40倍；其能提高生产效率，操作简单直观，并且使用方便；MELSEC iQ-R系列具备防止意外故障发生的预防性维护和可在故障发生时尽早进行故障排除的各种维护功能，利用这些功能可以实现停机时间的缩短、生产效率的提高以及维持产品质量。MELSEC iQ-R系列采用SLMP（Seamless MessageProtocol）:可在Ethernet产品与支持CC-Link IE的设备之间进行通信的简易客户端服务器型通用协议）进行无缝数据通信，范围从整个自动化系统的生产管理层到传感器等设备层，因此用户无需再考虑网络分层的差异。

MELSEC iQ-R系列还配备了用于保护用户程序的安全密钥认证和防止非法访问控制系统的IP过滤器等强大的保密功能。其还具有较强的兼容性。

风机优选为HTFC型消防通风两用柜式离心风机，其风量为1775—91820/h，全压为153—996pa；其具有电机外置，风量大、噪声低、耐高温、性能优良、外形美观、进出口位置形式多、安装方便（吊装、坐地安装均可）的特点；其广泛应用于宾馆、饭店、礼堂、影剧院、地下室、厂矿企业、办公楼等需要消防排烟、厨房排油烟及通风换气场合。

如图9所示，设备搬运单元20底盘采用1吨麦克纳姆轮移动平台，轮组采用375系列麦克纳姆轮。整车采用4×4轮组布局，4轮独立电驱动。整车尺寸为1500mm×1000mm×450mm。

设备搬运单元20在搬运柜体时，首先驶入屏柜搬运托架21底部，通过四柱同步举升机构将工艺支架抬起，之后再进行运输作业。

为了保证设备搬运单元20在举升及运输作业过程中的安全性，采取了如下措施。

1）车体左右两侧安置尼龙材质的导引条，使得车体在驶入工艺支架底部时定位更加精准。

2）在车体顶部设有高精度接近开关，该开关只有在与工艺支架中心位置感应后才会输出信号，确保只有车体与工艺支架对准后才会进行举升动作，保证不会使支架在顶升操作过程中发生歪斜情况。

3）另外，为了保证柜体在运输时的稳定性，柜体在运输时的长度方向与车的长度方向一致。为了方便柜体运到工位后可以调整柜门朝向，在车体上设置了使车体姿态调整180度的开关。

设备搬运单元20能够进行全向行驶，采用基于麦克纳姆轮的4×4全向移动平台。克纳姆轮由轮辋及安装在轮辋外缘的多组辊子组成，辊子轴线与轮辋轴线成一定的角度。当驱动麦克纳姆轮旋转时，麦克纳姆轮以普通方式沿着垂直于驱动轴的方向前进，同时轮辋外缘的辊子沿着其各自的轴线自由旋转，这些成角度的辊子将会对车轮产生斜向矢量推力。根据矢量合成原理，通过三个以上合理布局的麦克纳姆轮之间转速和旋向的配合，即可在不改变平台姿态的情况下实现底盘的全方位运动。

设备搬运单元20具有手动控制和自动导引两种行驶操作模式。设备搬运单元20配备导航模块，可沿指定路径自动行驶。手动控制时使用遥控器控制运输平台车行驶，导航模块主要由磁导航传感器组成，可自动识别导航磁条或磁钉，使运输平台车可沿指定轨迹行驶至指定工位，减小操作人员的作业强度，提高设备自动化水平。

厂房地面内需铺设相应的导航磁条。导航模块可根据客户预设的路径实现“点到点直线”导航，也可识别其他复杂路径进行自动行驶。另外也可根据客户需求增加RFID传感器，及配套电子标签，用于识别更多工位位置以及更复杂的路径。

底盘是设备搬运单元20的主要组成部分，其主要由底盘车架、驱动轴系、随动轴系等组成。

底盘车架采用整体式焊接车架，是整车的主要承力件，并为车上其他设备提供安装接口。车架主要承力焊缝（主车架、吊耳）均要求二级以上焊缝，并进行磁粉或荧光探伤；重要焊缝留有较大的安全系数，其中吊耳安全系数不小于4。车体颜色为中黄色；除配合表面外，未喷漆零部件一般做发黑或喷塑处理。

驱动轴系是整车的行走执行机构，由电磁制动器、行走电机、减速器、轮毂等组成。当运输平台停止行驶时，电磁制动器闭合，可实现整车的驻车制动。

麦克纳姆轮采用直径375mm系列麦克纳姆轮组，单个轮组负载1.5T。麦克纳姆轮滚子与地面之间是滚动摩擦，对地面无损伤；滚子外层采用聚氨酯材料，承载大、耐磨性好、使用寿命长。

顶升机构使用基于蜗轮蜗杆结构的升降机，顶升机构有四根立柱，通过机械结构保证四根立柱动作的时候严格同步，并通过机械结构保证立柱伸出时进行自锁，不会使得柜体出现跌落危险。升降机顶部销轴采用调质处理，并表面镀硬铬，提高接触表面的硬度、耐磨、耐腐蚀性能，增加了使用寿命。

电气控制系统采用分布式总线控制方案，由综控箱、操控面板、遥控器、导航模块、电池箱、充电机、声光报警模块及整车电缆网等组成。电气系统主要部分均密封、防水、防尘处理。

综控箱为电气系统的核心部分，主要完成行驶控制、液压系统升降控制、快速锁定与分离控制、状态检测与自诊断、报警指示、历史信息记录等功能。控制器选用台达PLC控制器。

控制面板箱主要实现整车操纵的人机交互界面。控制面板箱上的操作按钮或开关主要有：启动开关、总电源开关、充电开关、充电插头、充电控制面板、档位选择开关、液晶显示屏、调试接口等。液晶显示屏可显示整车状态参数、报警信息、历史信息等参数。遥控器使用工业级遥控器，遥控器通过总线直接与PLC通讯。

导航模块用来保证运输平台可沿指定轨迹行驶至指定坐标点，减小操作人员作业强度，提高设备自动化水平。导航模块主要由磁导航传感器组成，自动识别导航磁条，可根据客户预设的路径实现“点到点直线”导航，也可识别其他复杂路径进行自动行驶。磁导航传感器使用精度为10mm的高精度磁传感器，可以保证平台行驶的精度。

除了使用磁传感器外，为了便于定位，配置RFID传感器及配套电子标签，用于识别暂存区以及工位位置。

动力电池优选为铅酸蓄电池。该动力电池性能稳定，大电流输出能力强，环境适应范围广（-25℃~60℃），且免维护；循环充电次数1500次，使用寿命5~6年。充电机优选为高频智能充电机，随车充电。电池配备滑轮安装底座，可快速进行更换。电池组选用1套48V80Ah的电池箱，可满足整车连续工作8小时的要求。

声光报警模块安装在车体的四角，由车角警示灯、急停开关组成。车角警示灯选用单色警示灯，正常运行时灯闪，出现异常时灯灭。如遇到紧急情况，按下任意急停开关，整车可以迅速制动。

触摸屏人机界面GP-2301S的显示器:STN彩色LCD 64色 320x 240像素；背光灯:CCFL(使用寿命：50000小时，24小时运行，环境温度25oC)；显示区域:246.0mm[9.69in.](W)x184.5mm[7.27in.] (H)；亮度控制:可通过触摸屏4级调节；画面:1MB FLASH EPROM-3.2KB/screen约320幅画面；电压范围:DC19.2V 至 DC28.8V；环境温度：使用环境温度0oC至+50oC*1；保存环境温度-20oC至+60oC；认证:EN55022 Class A，EN50082-2，UL60950；外部尺寸:W171mm[6.73in.] x 138mm[5.43in.] x D60mm[2.36in.]；切割尺寸:156(+1/-0)mm [6.14in.] x 123.5(+1 / -0)mm [4.86in.]；重量:1.2kg(2.6lb)以下。

GP-2301L的显示器为单色LCD 黑白320 x 240 像素；背光灯:CCFL（使用寿命:50,000 小时.24小时运行，环境温度25oC）；显示区域:246.0mm [9.69in.] (W) x 184.5mm[7.27in.](H)；亮度控制:可通过触摸屏4级调节；画面:1MB FLASH EPROM；电压范围:DC19.2V至DC28.8V；环境温度:使用环境温度 0oC 至 +50oC*1；保存环境温度 -20oC 至 +60oC；认证:EN55022 Class A， EN50082-2, UL60950；外部尺寸:W171mm[6.73in.]x138mm[5.43in.]x D60mm[2.36in.]；切割尺寸:156(+1 / -0)mm [6.14in.]x123.5(+1 / -0)mm[4.86in.]；重量:1.2kg(2.6lb)以下。

GP-2301L的显示器：单色 LCD 黑白 320 x 240像素；背光灯:CCFL(使用寿命:50,000 小时.24小时运行，环境温度25oC)；显示区域:246.0mm [9.69in.] (W) x 184.5mm[7.27in.] (H)；亮度控制:可通过触摸屏4级调节；画面:1MB FLASH EPROM；电压范围:DC19.2V至DC28.8V；环境温度:使用环境温度 0oC 至 +50oC*1；保存环境温度 -20oC 至 +60oC；认证:EN55022 Class A，EN50082-2，UL60950；外部尺寸:W171mm[6.73in.]x138mm[5.43in.]x D60mm[2.36in.]；切割尺寸:156(+1 / -0)mm [6.14in.] x 123.5(+1 / -0)mm [4.86in.]；重量:1.2kg(2.6lb) 以下。

触摸屏人机界面GP-2501S的显示器:伪彩STN 64色640 x 480 像素；背光灯:可更换 CCFL(使用寿命: 25oC 24小时使用，至少可维持50000小时)；显示区域:W211.2mm(8.34in.)x H158.4 (6.24in.)；亮度控制:可通过触摸屏4级调节；对比调节:可通过触摸屏8级调节；触摸面板:电阻式(32x24键，1或2点触摸)；画面存储:2MB FLASH EPROM(假设每画面是3.2KB能保存1280个画面)；电压范围:DC19.2V 至 DC28.8V；环境温度:使用环境温度 0oC 至 +50oC*1；保存环境温度 -20oC 至 +60oC；外部尺寸:W317mm [12.48in.] xH243mm [9.57in.] x D58mm [2.28in.]；开孔尺寸:301(+1 / 0)mm [11.85(+0.04 / -0)in.] x 227.5(+1/0)mm [8.96(+0.04 / -0)in.] (面板厚度:1.6mm [0.06in.] to 10mm[0.40in.])；重量:3.5kg(7.7lb)以下。

UR3具有6关节机械臂，工作半径500mm；自重：11kg；负载重量：3kg；工作范围：500mm；旋转：+/- 360°度，第六轴无限旋转速度:180°/s；TCP速度:1m/s；重复精度：+/-0.1mm；安装面积：直径118mm；自由度：6旋转关节；控制器大小（宽x高x长)：475mmx423mmx268mm；控制器上输入输出(IO)端口：10；DI（控制器：8DI，工具端：2DI）；10 DO（控制器：8DO，工具端：2DO）；4AI （控制器：2AI，工具端：2AI）；2AO（控制器：2AO）；输入输出(IO)端口负载能力：控制器24V 1200mA，工具端12/24V 600mA；支持的通信标准：TCP/IP100M兆通讯，适用IEEE 802.3u标准，适用100BASE-TX通讯介质标准；以太网socket连接和Modbus TCP连接；编程：图形用户界面，12英寸触摸屏附安装支架；噪音低；防护特级：IP54；电工耗：一般程序大约100瓦特；同合操作：所根据EN ISO 10218-1:2006－5.10.1及5.10.5所测试；物料：铝合金、ABS塑料；温度：机械臂能操作在温度范围0-50°C；电源供应器：100-240 VAC 50-60Hz；预期运行寿命：35,000小时；6米数据线（从机器臂到控制箱）；4.5米数据线（从触摸屏到控制箱）；输入输出(IO)端口负载能力：控制器24V 1200mA，工具端12/24V600mA；支持的通信标准：TCP/IP 100M兆通讯，适用IEEE 802.3u标准，适用100BASE-TX通讯介质标准；以太网socket连接 和 Modbus TCP连接；编程：图形用户界面，12英寸触摸屏附安装支架，噪音低；防护特级：IP54；电工耗：一般程序大约200瓦特；同合操作：所根EN ISO10218-1:2006－5.10.1及5.10.5 所测试；物料：铝合金，ABS塑料；温度：机械臂能操作在温度范围0-50°C；电源器：100-240 VAC 50-60 Hz；预期运行寿命：35000小时；6米数据线（从机器臂到控制箱）；4.5米数据线（从触摸屏到控制箱）。

UR10为6关节机械臂，工作半径1300mm；自量：28.9kg；负载重量：10kg；工作范围：1300mm；速度：+/-360°度；速度：120/180°/s；TCP速度：1m/s；重复精度：+/-0.1mm；安装占地：190mm；自由度：6旋转关节；控制器大小（宽x高x长)：475mm x423mmx268mm；控制器上输入输出(IO)端口：10 DI（控制器：8DI，工具端：2DI）；10 DO（控制器：8DO，工具端：2DO）；4 AI（控制器：2AI，工具端：2AI）；2 AO（控制器：2AO）；输入输出(IO)端口负载能力：控制器24V1200mA，工具端12/24V 600mA；支持的通信标准:TCP/IP 100M兆通讯，适用IEEE 802.3u标准，适用100BASE-TX通讯介质标准；以太网socket连接和Modbus TCP连接；编程：图形用户界面，12英寸触摸屏附安装支架；噪音低；防护特级：IP54；电工耗：一般程序大约350瓦特；同合操作：所根据EN ISO 10218-1:2006－5.10.1及5.10.5所测试；物料：铝合金，ABS塑料；温度：机械臂能操作在温度范围0-50°C；电源供应器：100-240 VAC 50-60Hz；预期运行寿命：35000小时；6米数据线（从机器臂到控制箱）；4.5米数据线（从触摸屏到控制箱）。

Claims (10)

1.一种全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：包括除尘室（1）、用于牵引屏柜进入所述除尘室（1）的输送机构和用于使屏柜自转的旋转机构，所述除尘室（1）内安装有用于吹扫屏柜的机械手臂（2），还包括控制输送机构、旋转机构以及机械手臂（2）运行的控制器。

2.根据权利要求1所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：还包括用于抽除除尘室（1）内粉尘的除尘装置。

3.根据权利要求2所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述除尘装置包括风道（3）与除尘器（4），所述除尘室（1）上开设有通风孔，所述风道（3）的一端与通风孔连通，另一端与除尘器（4）的入口连通，所述风道（3）的开口处设有吸风机（16），所述风道（3）上靠近除尘室（1）的一端与通风孔之间通过导风口（5）过渡。

4.根据权利要求1或2或3所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述除尘室（1）的内侧安装有防尘门（6），所述除尘室（1）上设有门体控制装置，其中，门体控制装置在检测到屏柜进入时打开防尘门（6），当检测到屏柜进入后关闭防尘门（6）。

5.根据权利要求4所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述除尘室（1）内安装有防爆明灯及用于监控的视频探头，所述视频探头耦接于除尘室（1）外的显示器并输出视频信号。

6.根据权利要求1所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述输送机构包括轨道平台（7）、导轨（8）与牵引部，所述导轨（8）的一端延伸至除尘室（1）内，另一端在除尘室（1）外，所述轨道平台（7）设置于导轨（8）的上方，所述轨道平台（7）上设有导轨轮（9），所述导轨（8）上沿着其长度方向设有滑轨（10），所述导轨轮（9）的突缘镶嵌于所述滑轨（10）内，所述牵引部包括牵引电机（11）、齿轮（12）与齿条（13），所述牵引电机（11）安装于轨道平台（7）上，所述牵引电机（11）的转轴与所述齿轮（12）的中心轴固定连接，所述齿条（13）内嵌于所述导轨（8）的上表面，所述齿条（13）的长度方向沿着导轨（8）的长度方向，所述齿轮（12）与齿条（13）啮合。

7.根据权利要求1所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述旋转机构包括旋转平台（14）以及安装于所述轨道平台（7）上用于驱动所述旋转平台（14）自转的旋转电机（15）。

8.根据权利要求1所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述机械手臂（2）上设有用于使机械手臂（2）的吹扫头与屏柜保持距离的距离限定装置和用于检测吹扫洁净度的视觉传感器。

9.根据权利要求8所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述除尘室（1）内设有当检测到有粉尘扬起时，启动吸风机（16）的除尘控制装置。

10.根据权利要求9所述的全自动屏柜电机零件吹扫设备，其特征是：所述除尘室（1）内设有当检测到屏柜吹扫干净后使机械手臂（2）停止吹扫的吹扫控制装置，所述吹扫控制装置包括安装在所述风道（3）内的粉尘传感器（18），当所述粉尘传感器（18）检测到风道（3）内持续有粉尘通过时，其输出第一检测信号使机械手臂（2）继续吹扫，同时所述吸风机（16）继续运行；当所述粉尘传感器（18）检测到风道（3）内没有粉尘时，其输出第二检测信号作用于延时模块（19），一段时间后，如果所述粉尘传感器（18）依旧检测不到粉尘，延时模块（19）输出控制信号使机械手臂（2）与吸风机（16）停止运行，如果粉尘传感器（18）检测到了粉尘，延时模块（19）输出相应的控制信号使机械手臂（2）和吸风机（16）继续运行。