一种无人装车系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人装车系统，包括现场操作单元和远程控制单元，所述现场操作单元用于现场操作，通过气动马达控制机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，用于对准车辆管口，所述远程控制单元与现场操作单元对接，本发明专利技术涉及信息自动化技术领域。该无人装车系统，通过雷达图像识别得到坐标从而控制机械臂精准运动实现无人操作，配合识别认证单元的一卡通设置，实现全新无人装车功能，为企业建立数字化监控，把原始和传统人抬危化品行业装车操作解脱出来，减少事故发生，避免安全事故的同时，提高了装车效率，完全解放人力，实现现场无人装车，真正实现机械化减人、自动化换人，降低高危岗位现场作业人员数量。岗位现场作业人员数量。岗位现场作业人员数量。

【技术实现步骤摘要】
一种无人装车系统


[0001]本专利技术涉及信息自动化
，具体为一种无人装车系统。

技术介绍

[0002]当前化工厂的液体装车操作80%还是以现场人员手动操控为主，手动操控具体流程为，车辆停到位，操作人员系上安全带，放下平台步梯，然后搬动鹤管通过步梯攀爬到槽车顶部，把鹤管放到车辆顶部管口，然后拧紧锁紧机构，通过步梯再回到平台上，打开阀门进行装液体，到量后停止装车，人工打开排气阀，排出剩余液体，人工放下步梯攀爬到车辆顶部，松开锁紧机构，拉出充装鹤管通过步梯拉回归位，正常10个灌装口需要3
‑
5人操作工。
[0003]基于对上述资料的检索，可以看出该操作存在如下缺点：危化品本身对人体有害，需要每次登高，不安全，且劳动强度高，效率低。
[0004]目前技术中对上述问题的改进就是把鹤管改为气动运动控制，不用人攀爬车顶，该种方式仅仅解决不用人攀爬车顶放管，为此，特提出一种无人装车系统，通过雷达扫描目标自动图形识别、通过PC自动计算运行轨迹，发命令给PLC控制机械臂三轴角度运动，精准定位到目标位置，实现控制装车，完全解放人力，实现现场无人装车，真正实现机械化减人、自动化换人，降低高危岗位现场作业人员数量。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无人装车系统，解决了上述的问题。
[0006]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种无人装车系统，包括现场操作单元和远程控制单元，所述现场操作单元用于现场操作，通过气动马达控制机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，用于对准车辆管口，所述远程控制单元与现场操作单元对接，且远程控制单元用于远程操控气动马达运行，所述现场操作单元与雷达识别单元对接，其中雷达识别单元用于识别车辆管口位置，并获取车辆管口的三维坐标值，计算出鹤管移动轨迹，并将车辆管口的三维坐标值和移动轨迹数据同步到现场操作单元中，所述雷达识别单元与识别认证单元对接，其中识别认证单元用于判定车辆需要装载的化工厂危化品，并对车辆进行超装监控，用于保障车辆的安全装载，所述现场操作单元分别与语音广播单元和远程监控单元对接，其中语音广播单元用于实现远程语音交流，所述远程监控单元用于对现场操作单元进行实时监控。
[0007]通过采用上述技术方案，通过雷达扫描目标自动图形识别、通过PC自动计算运行轨迹，发命令给PLC控制机械臂三轴角度运动，精准定位到目标位置，实现控制装车，完全解放人力，实现现场无人装车，真正实现机械化减人、自动化换人，降低高危岗位现场作业人员数量。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述现场操作单元包括PLC控制模块、气动马达控制模块和
编码器，其中气动马达控制模块用于驱动机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，所述编码器用于记录鹤管的移动距离，所述PLC控制模块用于接收雷达识别单元发送的车辆管口三维坐标值和移动轨迹数据，整合编码器记录的鹤管移动距离，用于保证鹤管和车辆管口的对准。
[0009]通过采用上述技术方案，利用编码器保证移动距离的精准有效，保证鹤管移动后与车辆管口的有效对准，并且通过气动马达驱动机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，实现了气动鹤管的三轴角度移动，使得气动鹤管可以有效按照移动轨迹进行移动，进一步的保证了定位的精准有效。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述远程控制单元包括操控面板和通讯收发模块，其中操控面板具体包括摇杆、按钮和控制器，用于发送控制信号，所述通讯收发模块包括485通讯模块发送端和485通讯模块接收端，实现控制信号的发送和接收。
[0011]通过采用上述技术方案，为系统提供手动操控方案，配合远程监控单元的设置，使得工人可以对鹤管进行远程操控，进一步保证装车过程中的安全性。
[0012]本专利技术进一步设置为：所述雷达识别单元包括雷达成像模块、图像识别模块和坐标展示模块，所述雷达成像模块用于进行静置车辆及周边环境的三维成像，所述图像识别模块用于对雷达成像模块获取的静止车辆管口进行三维坐标提取，生成鹤管的移动轨迹，所述坐标展示模块用于收集车辆管口三维坐标信息，并将车辆管口三维坐标信息和移动轨迹数据传输到现场操作单元中。
[0013]通过采用上述技术方案，利用三维成像雷达对车辆环境周边环境进行扫描，为系统的定位处理提供原始数据，配合图形识别的设置，有效识别管口的位置，实现数字化定位的效果，并且自动生成移动轨迹，为气动鹤管的移动提供了有效的控制指令，保证无人装车的顺利实施。
[0014]本专利技术进一步设置为：所述识别认证单元包括身份标识模块、身份验证模块和定量控制模块。
[0015]本专利技术进一步设置为：所述身份标识模块作为验证卡片，用于记录车辆、车主身份信息以及车辆需要装载的化工厂危化品信息，所述身份验证模块作为读卡器，用于判定车辆是否为对应化工厂危化品装载车辆，所述定量控制模块用于对车辆进行超装监控，用于保障车辆的安全装载。
[0016]通过采用上述技术方案，通过雷达图像识别得到坐标从而控制机械臂精准运动实现无人操作，配合识别认证单元的一卡通设置，实现全新无人装车功能，为企业建立数字化监控，把原始和传统人抬危化品行业装车操作解脱出来，减少事故发生，避免安全事故的同时，提高了装车效率。
[0017]本专利技术进一步设置为：所述语音广播单元包括对讲话筒、喇叭、交换机和光纤收发器，用于实现远程的语音信息交流。
[0018]本专利技术进一步设置为：所述远程监控单元包括摄像头、交换机、上位机电脑、单片机和上位机软件，用于对现场操作单元进行画面实时监控。
[0019]进一步说明，利用摄像头对车辆及鹤管所处画面进行实时监控，其中在不操作鹤管时进行全局显示，在操作鹤管时只显示当前鹤管视频，更直观的向监察人员提供监察画面。
[0020]（三）有益效果本专利技术提供了一种无人装车系统。具备以下有益效果：（1）该无人装车系统，通过雷达扫描目标自动图形识别、通过PC自动计算运行轨迹，发命令给PLC控制机械臂三轴角度运动，精准定位到目标位置，实现控制装车，完全解放人力，实现现场无人装车，真正实现机械化减人、自动化换人，降低高危岗位现场作业人员数量。
[0021]（2）该无人装车系统，通过远程控制单元的设置，为系统提供手动操控方案，配合远程监控单元的设置，使得工人可以对鹤管进行远程操控，进一步保证装车过程中的安全性。
[0022]（3）该无人装车系统，通过雷达图像识别得到坐标从而控制机械臂精准运动实现无人操作，配合识别认证单元的一卡通设置，实现全新无人装车功能，为企业建立数字化监控，把原始和传统人抬危化品行业装车操作解脱出来，减少事故发生，避免安全事故的同时，提高了装车效率。
[0023]（4）该无人装车系统，通过利用编码器保证移动距离的精准有效，保证鹤管移动后与车辆管口的有效对准，并且通过气动马达驱动机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，实现了气动鹤管的三轴角度移动，使得气动鹤管可以有效按照移动轨迹进行移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人装车系统，包括现场操作单元（1）和远程控制单元（2），其特征在于：所述现场操作单元（1）用于现场操作，通过气动马达控制机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，用于对准车辆管口，所述远程控制单元（2）与现场操作单元（1）对接，且远程控制单元（2）用于远程操控气动马达运行，所述现场操作单元（1）与雷达识别单元（3）对接，其中雷达识别单元（3）用于识别车辆管口位置，并获取车辆管口的三维坐标值，计算出鹤管移动轨迹，并将车辆管口的三维坐标值和移动轨迹数据同步到现场操作单元（1）中，所述雷达识别单元（3）与识别认证单元（4）对接，其中识别认证单元（4）用于判定车辆需要装载的化工厂危化品，并对车辆进行超装监控，用于保障车辆的安全装载，所述现场操作单元（1）分别与语音广播单元（5）和远程监控单元（6）对接，其中语音广播单元（5）用于实现远程语音交流，所述远程监控单元（6）用于对现场操作单元（1）进行实时监控。2.根据权利要求1所述的一种无人装车系统，其特征在于：所述现场操作单元（1）包括PLC控制模块（7）、气动马达控制模块（8）和编码器（9），其中气动马达控制模块（8）用于驱动机械臂操控鹤管进行X、Y和Z方向的移动，所述编码器（9）用于记录鹤管的移动距离，所述PLC控制模块（7）用于接收雷达识别单元（3）发送的车辆管口三维坐标值和移动轨迹数据，整合编码器（9）记录的鹤管移动距离，用于保证鹤管和车辆管口的对准。3.根据权利要求1所述的一种无人装车系统，其特征在于：所述远程控制单元（2）包括操控面板（10）和通讯收发模块（11），其中操控面板（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪卿，席福强，
申请(专利权)人：烟台掌控智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：