[发明专利]一种智能农机用换电站控制系统

说明书

本发明提出了一种智能农机用换电站控制系统，应用于智能农机的电池充电、换电及电池储存，包括上位机系统，上位机系统用来进行人机交互、运行记录、分析和显示；运动控制系统，运动控制系统用于控制所有动作设备的控制核心；伺服系统，伺服系统用于驱动电机和动作的精准定位；机械手，机械手为进行电池插拔操作的机构；码垛机，码垛机是将电池放入充电柜的装置；相机定位系统，相机定位系统用于确定农机位置的信息。本发明实现了农机用换电站电池更换的全自动操作，简便了操作难度，节省了人力，加大管理效率，弥补了农机续航问题，本系统通过相机定位系统和伺服系统的结合，保证了运动控制的准确性，同时避免机械手和农机的碰撞。

技术领域

本发明涉及一种换电站，尤其涉及一种运用于智能农业机器人的换电站。

背景技术

智能换电站用于智能农机的电池充电、换电及电池储存，是农业机械智能化的发展趋势之一。

现阶段，绿色能源是目前所有新型动力系统驱动力的发展方向，智能农机也并不例外，相对于主流的内燃机，电力驱动无疑有着非常多的便捷和先进之处。而对于电力驱动目前来说最大的一个不足之处就是单次携带量不足，相对于模块化设计的智能农机来讲，无人化智能换电系统相对于传统的内燃机来说，恰恰具备了更成熟的可行性和更便捷的可操作性。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述现有的技术问题和不足之处，而提供一种智能农机用换电站控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述的一种智能农机用换电站控制系统，包括：上位机系统、运动控制系统、伺服系统、机械手、码垛机、相机定位系统、控制回路；

进一步地，上位机系统在可靠的工控机上运行，是人机交互的核心，所有操作均在此完成，所有的结果也均在此显示；

进一步地，运动控制系统设置有GTS800控制板卡和配套的电路，所有动作指令、桁架和自动机械手的动作，全部通过运动控制系统控制；

进一步地，伺服系统设置有不同功率的伺服驱动器和不同功率的伺服电机，驱动的对象包括桁架X轴电机、桁架Y轴电机、桁架Z轴电机、传送带电机、码垛机Y轴电机、地轨电机共六组伺服；

进一步地，机械手设置有1#推进气缸、2#推进气缸和真空吸附1；

进一步地，码垛机设置有增程阀1、增程阀2、翻转阀和真空吸附2，码垛机是将电池放入充电柜的装置，其移动由伺服系统控制，其余动作则由气缸进行推动，在电池进入码垛机后，码垛机移动到对应电池位，再由气缸将电池推入电池仓；

进一步地，相机定位系统设置由一套工业相机、光源控制器、光源构成；

进一步地，GTS800控制板卡通过PCI-E接口插入电脑主板，通过其配套的端子板与下位系统进行信号的交互，通过硬接线与伺服驱动器、现场气缸、传感器相连；

进一步地，伺服电机设置有绝对值编码器，可以实现桁架桁架、传送带、码垛机的精准定位，保证插拔动作、运输过程和充电位置的精准性；

进一步地，1#推进气缸控制线路前端设置有电磁阀，1#推进气缸末端设置有电磁感应装置，其中所述电磁阀由GTS800端子卡的输出点直接对发出信号，用于控制气缸的动作，所述电磁感应装置用于检测气缸的限位，以保证机械手的运动幅度；

进一步地，2#推进气缸控制线路前端设置有电磁阀，2#推进气缸末端设置有电磁感应装置，其中所述电磁阀由GTS800端子卡的输出点直接对发出信号，用于控制气缸的动作，所述电磁感应装置用于检测气缸的限位，以保证机械手的运动幅度；

进一步地，真空吸附前端设置有真空发生器，真空发生器的作用时将吸盘和电池之间的空气吸出，产生吸力将电池拉出；