智能無人充裝系統

本系統實現了無人充裝，智能行車自動定位散裝格自動吊裝到固定位，自動舉升氣瓶，自動定位氣瓶位置， 機器人自動抓取空瓶，自動將空瓶放到空閑的充裝工位，自動檢測瓶嘴高度和方向，自動連接充氣管路，自動稱量氣瓶去皮稱重計算充裝數量，自動開關氣瓶瓶閥，充裝完畢自動由機械手抓取重瓶放到等待空格。一系列充裝工作完全由機械手和自動運行裝備自主完成。

關鍵技術點

1、散裝格的精確定位。通過智能行車吊裝系統實現空、重瓶散裝格位置的自動區分和空間位置的精確定位。

2、氣瓶瓶身傾斜找正。自主研發高穩定性氣瓶舉升系統，並輔之以精確的機械手細微動作，完成瓶身傾斜糾正。

3、瓶嘴方向找正。通過運用先進的視覺傳感器技術，配合微調夾緊機構動作，完成瓶嘴方向調整。

4、瓶嘴與卡具精準連接。運用 PLC精確計算功能，采集多組傳感器的位置信息並計算出瓶嘴空間位置，智能糾偏完美實現與卡具的精準連接。

5、通訊系統設計。現場采用多種現代化傳感器，現場儀表，電子秤，計算機人機界面等設備，通訊方式穩定可靠。

設置區域劃分：充裝區、操作區和儲存區。充裝區設計鋼瓶充裝前、充裝工位、充裝後區塊；操作區人員活動區；儲存區根據坐標劃分多個定位存放位。不同區域設計不同的人流和物流線。

結構設計：總尺寸：12m*16m*5m，充裝區：6m*7m*5m，操作區：2m*3m*5m，其餘為儲存區。結構設計滿足功能、檢維修、操作、空間使用等要求。 

充裝區采用桁架機器人配合氣瓶輸送機構抓取氣瓶，桁架機器人操作高度約為3m；充裝工位設計瓶閥開關機械手開關瓶閥，承重能力300Kg；考慮各機構協同速度，充裝工位（可根據現場情況按需定製）使效率最大。

操作區設計操作台，安裝控製系統及管理平台。

儲存區采用智能行車和散裝格批量搬運氣瓶，智能行車吊取高度為2m。

人機分離：設備的運行控製在安全屋內，工作人員操作更輕鬆更安全。控製系統采用的PLC技術；數據管理分析采用的軟件平台技術；數據采集系統采用的RFID及數據庫技術；充裝工位的卡具與氣瓶瓶口對接誤差不大於3mm，且能保證15Mpa高壓不泄露；桁架機器人技術；瓶閥開關機械手技術均為自主開發。智能行車與有資質的單位合作開發。

輔助設計：設計溫度、壓力、泄露、碰撞感應系統，報警系統及緊急切斷，確保安全生產。

本設計獲得多項專利，並於2024年1月獲得濟寧市首屆“市長杯”工業設計大賽優秀獎。