智能无人充装系统

本系统实现了无人充装，智能行车自动定位散装格自动吊装到固定位，自动举升气瓶，自动定位气瓶位置， 机器人自动抓取空瓶，自动将空瓶放到空闲的充装工位，自动检测瓶嘴高度和方向，自动连接充气管路，自动称量气瓶去皮称重计算充装数量，自动开关气瓶瓶阀，充装完毕自动由机械手抓取重瓶放到等待空格。一系列充装工作完全由机械手和自动运行装备自主完成。

关键技术点

1、散装格的精确定位。通过智能行车吊装系统实现空、重瓶散装格位置的自动区分和空间位置的精确定位。

2、气瓶瓶身倾斜找正。自主研发高稳定性气瓶举升系统，并辅之以精确的机械手细微动作，完成瓶身倾斜纠正。

3、瓶嘴方向找正。通过运用先进的视觉传感器技术，配合微调夹紧机构动作，完成瓶嘴方向调整。

4、瓶嘴与卡具精准连接。运用 PLC精确计算功能，采集多组传感器的位置信息并计算出瓶嘴空间位置，智能纠偏完美实现与卡具的精准连接。

5、通讯系统设计。现场采用多种现代化传感器，现场仪表，电子秤，计算机人机界面等设备，通讯方式稳定可靠。

设置区域划分：充装区、操作区和储存区。充装区设计钢瓶充装前、充装工位、充装后区块；操作区人员活动区；储存区根据坐标划分多个定位存放位。不同区域设计不同的人流和物流线。

结构设计：总尺寸：12m*16m*5m，充装区：6m*7m*5m，操作区：2m*3m*5m，其余为储存区。结构设计满足功能、检维修、操作、空间使用等要求。 

充装区采用桁架机器人配合气瓶输送机构抓取气瓶，桁架机器人操作高度约为3m；充装工位设计瓶阀开关机械手开关瓶阀，承重能力300Kg；考虑各机构协同速度，充装工位（可根据现场情况按需定制）使效率最大。

操作区设计操作台，安装控制系统及管理平台。

储存区采用智能行车和散装格批量搬运气瓶，智能行车吊取高度为2m。

人机分离：设备的运行控制在安全屋内，工作人员操作更轻松更安全。控制系统采用的PLC技术；数据管理分析采用的软件平台技术；数据采集系统采用的RFID及数据库技术；充装工位的卡具与气瓶瓶口对接误差不大于3mm，且能保证15Mpa高压不泄露；桁架机器人技术；瓶阀开关机械手技术均为自主开发。智能行车与有资质的单位合作开发。

辅助设计：设计温度、压力、泄露、碰撞感应系统，报警系统及紧急切断，确保安全生产。

本设计获得多项专利，并于2024年1月获得济宁市首届“市长杯”工业设计大赛优秀奖。