港口冷藏箱供电自动插拔系统

摘要

本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统包括：用于支承冷藏箱的箱架；可横向移动地设置于所述箱架上的竖排定位平台；可相对竖排定位平台上下移动的层定位平台，与竖排定位平台连接；安装于层定位平台上的自动插拔装置，自动插拔装置包括安装于层定位平台上的安装框架、安装于所述安装框架上的用于拾取冷藏箱的电缆的机械手、安装于所述安装框架上的用于承托冷藏箱的电缆的电缆线导槽、安装于所述安装框架上的视觉传感器。本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统具有可减轻人员劳动负担，减少人身伤害事故，提高工作效率，节约人工成本，天气影响小等优点。

权利要求

1.一种港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，包括：

用于支承冷藏箱的箱架；

可横向移动地设置于所述箱架上的竖排定位平台；

可相对竖排定位平台上下移动的层定位平台，与竖排定位平台连接；

安装于层定位平台上的自动插拔装置，所述自动插拔装置包括安装于层定位平台上的安装框架、安装于所述安装框架上的用于拾取所述冷藏箱的电缆的机械手、安装于所述安装框架上的用于承托所述冷藏箱的电缆的电缆线导槽、安装于所述安装框架上的视觉传感器，还包括控制器，所述控制器与所述视觉传感器以及机械手分别连接，所述控制器用于根据所述视觉传感器的信号控制所述机械手拾取冷藏箱的电缆并将所述电缆与箱架的插座连接，所述层定位平台上设置有由第一电机驱动旋转的第一丝杠，所述第一丝杠上套置有第一螺母，所述安装框架与所述第一螺母连接，以使所述安装框架可沿第一丝杠横向移动，所述安装框架上设置有由第二电机驱动旋转的第二丝杠，所述第二丝杠上套置有第二螺母，所述机械手、所述电缆线导槽与所述第二螺母连接，以使所述机械手、电缆线导槽可沿第二丝杠竖向移动，所述电缆线导槽位于所述机械手的下方，所述电缆线导槽包括第一槽体、第二槽体、第三槽体，所述第一槽体可旋转地铰接于连接板上，所述连接板与第二螺母连接，所述第二槽体可伸缩地安装于第一槽体上，所述第三槽体可伸缩地安装于第二槽体上，所述电缆线导槽还包括伸缩板以及用于驱动伸缩板伸缩运动的第三电机，所述伸缩板与所述第二槽体、第三槽体连接，所述伸缩板用于带动所述第二槽体由第一槽体伸出或收回以及所述第三槽体由第二槽体伸出或收回。

2.如权利要求1所述的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，所述伸缩板的末端连接有两个可相对移动或相背移动的放线总成，每一放线总成包括放线轮、用于带动所述放线轮旋转的放线电机，两放线总成之间的连接直线与所述伸缩板的伸缩方向垂直。

3.如权利要求2所述的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，所述竖排定位平台包括底座，所述底座的外部设置有与箱架的横向轨道配合的第一轨道轮，所述底座的内部设置有用于带动第一轨道轮旋转的轨道电机，所述底座通过可180度旋转的旋转盘与卷扬支架连接，所述卷扬支架上设置有用于带动所述层定位平台上升或下降的卷扬装置，所述卷扬装置的绳索与所述层定位平台连接。

4.如权利要求3所述的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，所述层定位平台包括主体，所述主体内部设置有边缘伸出所述主体的外部的用于与箱架的竖向轨道配合的第二轨道轮，所述卷扬装置的绳索与所述主体连接。

5.如权利要求4所述的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，所述层定位平台的主体的内部还设置有刹车电机、与刹车电机的输出轴连接的蜗杆、与所述蜗杆配合的蜗轮、与所述蜗轮连接的连杆以及与所述连杆连接的可由所述主体的内部伸出的用于使所述层定位平台停在一固定位置的刹车盘。

6.如权利要求5所述的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，所述箱架的横向轨道以及箱架的竖向轨道上分别设置有多个位置传感器，多个所述位置传感器分别与所述控制器连接，所述轨道电机、所述刹车电机、所述卷扬装置的伺服电机分别与控制器连接，所述控制器用于根据所述位置传感器的信号，分别控制所述刹车电机、所述轨道电机、所述卷扬装置的伺服电机使层定位平台移动至一靠近所述冷藏箱的位置。

7.如权利要求6所述的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其特征在于，所述第一槽体与用于带动所述第一槽体旋转的旋转电机连接，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述放线电机、所述旋转电机分别与控制器连接，所述控制器用于根据所述视觉传感器的信号控制所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述放线电机、所述旋转电机的工作与停止。

说明书

港口冷藏箱供电自动插拔系统

技术领域

[0001] 本发明涉及相互绝缘的电连接元件的结构组合，特别是涉及一种港口冷藏箱供电自动插拔系统。

背景技术

[0002] 现有的港口冷藏箱供电是通过箱架完成的，需要中转的冷藏箱码放在钢结构箱架的一侧，一般箱架包括4层6竖排，一个箱架可以容纳48个冷藏箱，箱架每层设置有行走平台。在钢结构箱架上，每个冷藏箱插头对应的位置都有一个电源插座。当某个冷藏箱需要供电时，需要操作人员爬上箱架，走到相应的位置，再将冷藏箱上的插头取出插到对应的插座上。同样，需要停止供电时，操作人员要走到相应的冷藏箱旁，将插头拔出，然后将插头放回到冷藏箱里。

[0003] 现有技术方案的缺点是成本高，效率底，耗时间且存在一定的安全隐患，操作人员操作不当可能出现触电危险。

[0004] 现有技术方案工作效率低，当多个供电的冷藏需要同时供电时，人工操作无法迅速到达；同时人工成本过高，现实中每2到3个箱区需要安排一名专职的操作人员，当急需要供电时，人员顾不过来，当不需要供电时，人员又出现闲置，所以人工成本明显过高；而且无法实时监控供电过程中是否有断电的情况。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种可以减轻劳动强度，减少人身伤害的，降低成本的，提高工作效率的港口冷藏箱供电自动插拔系统。

[0006] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，包括：

[0007] 用于支承冷藏箱的箱架；

[0008] 可横向移动地设置于所述箱架上的竖排定位平台；

[0009] 可相对竖排定位平台上下移动的层定位平台，与竖排定位平台连接；

[0010] 安装于层定位平台上的自动插拔装置，所述自动插拔装置包括安装于层定位平台上的安装框架、安装于所述安装框架上的用于拾取所述冷藏箱的电缆的机械手、安装于所述安装框架上的用于承托所述冷藏箱的电缆的电缆线导槽、安装于所述安装框架上的视觉传感器。

[0011] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，还包括控制器，所述控制器与所述视觉传感器以及机械手分别连接，所述控制器用于根据所述视觉传感器的信号控制所述机械手拾取冷藏箱的电缆并将所述电缆与箱架的插座连接。

[0012] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述层定位平台上设置有由第一电机驱动旋转的第一丝杠，所述第一丝杠上套置有第一螺母，所述安装框架与所述第一螺母连接，以使所述安装框架可沿第一丝杠横向移动，所述安装框架上设置有由第二电机驱动旋转的第二丝杠，所述第二丝杠上套置有第二螺母，所述机械手、所述电缆线导槽与所述第二螺母连接，以使所述机械手、电缆线导槽可沿第二丝杠竖向移动。

[0013] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述电缆线导槽位于所述机械手的下方，所述电缆线导槽包括第一槽体、第二槽体、第三槽体，所述第一槽体可旋转地铰接于连接板上，所述连接板与第二螺母连接，所述第二槽体可伸缩地安装于第一槽体上，所述第三槽体可伸缩地安装于第二槽体上，所述电缆线导槽还包括伸缩板以及用于驱动伸缩板伸缩运动的第三电机，所述伸缩板与所述第二槽体、第三槽体连接，所述伸缩板用于带动所述第二槽体由第一槽体伸出或收回以及所述第三槽体由第二槽体伸出或收回。

[0014] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述伸缩板的末端连接有两个可相对移动或相背移动的放线总成，每一放线总成包括放线轮、用于带动所述放线轮旋转的放线电机，两放线总成之间的连接直线与所述伸缩板的伸缩方向垂直。

[0015] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述竖排定位平台包括底座，所述底座的外部设置有与箱架的横向轨道配合的第一轨道轮，所述底座的内部设置有用于带动第一轨道轮旋转的轨道电机，所述底座通过可180度旋转的旋转盘与卷扬支架连接，所述卷扬支架上设置有用于带动所述层定位平台上升或下降的卷扬装置，所述卷扬装置的绳索与所述层定位平台连接。

[0016] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述层定位平台包括主体，所述主体内部设置有边缘伸出所述主体的外部的用于与箱架的竖向轨道配合的第二轨道轮，所述卷扬装置的绳索与所述主体连接。

[0017] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述层定位平台的主体的内部还设置有刹车电机、与刹车电机的输出轴连接的蜗杆、与所述蜗杆配合的蜗轮、与所述蜗轮连接的连杆以及与所述连杆连接的可由所述主体的内部伸出的用于使所述层定位平台停在一固定位置的刹车盘。

[0018] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述箱架的横向轨道以及箱架的竖向轨道上分别设置有多个位置传感器，多个所述位置传感器分别与所述控制器连接，所述轨道电机、所述刹车电机、所述卷扬装置的伺服电机分别与控制器连接，所述控制器用于根据所述位置传感器的信号，分别控制所述刹车电机、所述轨道电机、所述卷扬装置的伺服电机使层定位平台移动至一靠近所述冷藏箱的位置。

[0019] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，所述第一槽体与用于带动所述第一槽体旋转的旋转电机连接，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述放线电机、所述旋转电机分别与控制器连接，所述控制器用于根据所述视觉传感器的信号控制所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述放线电机、所述旋转电机的工作与停止。

[0020] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统具有可减轻人员劳动负担，减少人身伤害事故，提高工作效率，节约人工成本，天气影响小等优点。

附图说明

[0021] 图1为本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统的结构示意图；

[0022] 图2为箱架的结构示意图；

[0023] 图3为竖排定位平台的结构示意图；

[0024] 图4为层定位平台的结构示意图；

[0025] 图5为自动插拔装置的结构示意图；

[0026] 图6为电缆线导槽的结构示意图。

具体实施方式

[0027] 如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，包括：

[0028] 用于支承冷藏箱的箱架1；

[0029] 可横向移动地设置于箱架1上的竖排定位平台2；

[0030] 可相对竖排定位平台2上下移动的层定位平台3，与竖排定位平台2连接；

[0031] 安装于层定位平台3上的自动插拔装置4，自动插拔装置4包括安装于层定位平台上的安装框架42、安装于安装框架42上的用于拾取冷藏箱的电缆的机械手44、安装于安装框架42上的用于承托冷藏箱的电缆的电缆线导槽43、安装于安装框架42上的视觉传感器46。

[0032] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，视觉传感器46可以识别电缆或电缆插头，以使机械手44上的夹具45准确的将电缆或电缆插头夹起。

[0033] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，还包括控制器，控制器与视觉传感器46以及机械手44分别连接，控制器用于根据视觉传感器46的信号控制机械手44拾取冷藏箱的电缆并将电缆与箱架1的插座14连接。

[0034] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，层定位平台3上设置有由第一电机驱动旋转的第一丝杠41，第一丝杠41上套置有第一螺母，安装框架42与第一螺母连接，以使安装框架42可沿第一丝杠41横向移动，安装框架42上设置有由第二电机驱动旋转的第二丝杠47，第二丝杠47上套置有第二螺母48，机械手44、电缆线导槽43与第二螺母48连接，以使机械手44、电缆线导槽43可沿第二丝杠47竖向移动。

[0035] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，电缆线导槽43位于机械手44的下方，电缆线导槽43包括第一槽体432、第二槽体433、第三槽体434，第一槽体432可旋转地铰接于连接板上，连接板与第二螺母48连接，第二槽体433可伸缩地安装于第一槽体432上，第三槽体434可伸缩地安装于第二槽体433上，电缆线导槽43还包括伸缩板438以及用于驱动伸缩板438伸缩运动的第三电机，伸缩板438与第二槽体433、第三槽体434连接，伸缩板438用于带动第二槽体由第一槽体伸出或收回以及第三槽体由第二槽体伸出或收回。

[0036] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，伸缩板438的末端连接有两个可相对移动或相背移动的放线总成，每一放线总成包括放线轮435、用于带动放线轮旋转的放线电机437，两放线总成之间的连接直线与伸缩板的伸缩方向垂直。两个放线总成可滑动地安装于导轨436上。

[0037] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，电缆线导槽43作用关键。通过旋转机构431，电缆线导槽43可以仰起或下斜。

[0038] 伸缩板438可带动第二槽体433、第三槽体434运动，使电缆线导槽43伸长或缩短。放线电机437用于带动放线轮435旋转，放线总成可在导轨436上相对移动或相背移动。

[0039] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，竖排定位平台2包括底座22，底座22的外部设置有与箱架1的横向轨道12配合的第一轨道轮21，底座22的内部设置有用于带动第一轨道轮21旋转的轨道电机210，底座22通过可180度旋转的旋转盘23与卷扬支架24连接，卷扬支架24上设置有用于带动层定位平台3上升或下降的卷扬装置，卷扬装置的绳索28与层定位平台3连接。

[0040] 卷扬装置包括伺服电机25、钢线绳滚筒26、导向轮27、导向轨29。伺服电机25用于带动钢线绳滚筒26运动，起到卷扬的作用。绳索28与层定位平台3连接，带动其上下移动。导向轨29用于在竖排定位平台2旋转时收纳层定位平台3和自动插拔装置4，使两者与卷扬支架24一起旋转。

[0041] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，层定位平台3包括主体31，主体31内部设置有边缘伸出主体的外部的用于与箱架1的竖向轨道13配合的第二轨道轮32，卷扬装置的绳索28与主体31连接。

[0042] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，层定位平台3的主体31的内部还设置有刹车电机38、与刹车电机38的输出轴连接的蜗杆37、与蜗杆配合的蜗轮36、与蜗轮36连接的连杆35以及与连杆35连接的可由主体31的内部伸出的用于使层定位平台停在一固定位置的刹车盘34。每一第二轨道轮32上安装有轨道张紧装置33。

[0043] 箱架1包括钢结构支架11、插座14、横向轨道12、竖向轨道13。

[0044] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，箱架1的横向轨道12以及箱架的竖向轨道13上分别设置有多个位置传感器，多个位置传感器分别与控制器连接，轨道电机、刹车电机、卷扬装置的伺服电机分别与控制器连接，控制器用于根据位置传感器的信号，分别控制刹车电机、轨道电机、卷扬装置的伺服电机使层定位平台移动至一靠近冷藏箱的位置。

[0045] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，第一槽体与用于带动第一槽体旋转的旋转电机连接，第一电机、第二电机、第三电机、放线电机、旋转电机分别与控制器连接，控制器用于根据视觉传感器的信号控制第一电机、第二电机、第三电机、放线电机、旋转电机的工作与停止。

[0046] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，箱架1主要用于为各运行机构提供支承，同时也是导向、固定以及维修的平台。竖排定位平台2主要是通过横向位移将层定位平台3运输至待操作冷藏箱所在的竖排的上方，竖排定位平台2的卷扬装置可以180度旋转，即卷扬装置在箱架1两侧都可以工作，由此节约设备成本。

[0047] 层定位平台3主要用于移动至待操作冷藏箱所在的层，是自动插拔装置4的工作平台。

[0048] 自动插拔装置4通过机械手及相关装置可将冷藏箱上的插头插到插座里，进行供电。

[0049] 箱架1包括钢结构支架11、插座14、横向轨道12、竖向轨道13。横向轨道12用于与竖排定位平台2配合，竖向轨道13用于与层定位平台3配合。

[0050] 由于冷藏箱尺寸相同，横向轨道12和竖向轨道13直接焊接在钢结构支架11上，相邻横向轨道12之间的距离与冷藏箱的高度适应，相邻竖向轨道13之间的距离与冷藏箱的宽度适应，插座14通过螺钉固定在钢结构支架11上，与冷藏箱的位置相适应，由配电柜引出电缆线分给每个插座供电。

[0051] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统的目的在于减轻劳动强度，减少人身伤害，降低成本，提高工作效率。

[0052] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统至少有两种工作模式，第一种为人工操作模式，即操作者利用控制器控制所有电机以及机械手，具体来说，利用竖排定位平台2和层定位平台3将自动插拔装置4运输至待操作冷藏箱的附近，然后根据视觉传感器46的图像信号，操作电缆线导槽43以及机械手44拾取待操作冷藏箱的电缆或电缆插头，并利用机械手44将上述电缆或电缆插头与相对应插座连接。

[0053] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统还可以有第二种工作模式，即自动工作模式，具体来说，将待操作冷藏箱的坐标(包括所在竖排以及层数)输入控制器，控制器控制所有电机以及机械手，控制器利用竖排定位平台2和层定位平台3将自动插拔装置4运输至待操作冷藏箱的附近，然后根据视觉传感器46的图像信号，操作电缆线导槽43以及机械手44拾取待操作冷藏箱的电缆或电缆插头，并利用机械手44将上述电缆或电缆插头与相对应插座连接。

[0054] 更具体来说，首先，竖排定位平台2通过其旋转盘23，将卷扬支架24旋转到待操作冷藏箱所在的一侧，由轨道电机210带动四个第一轨道轮21在横向轨道12上运转，当移动到待操作冷藏箱所在的竖排的上方时，相应的位置传感器发出信号，竖排定位平台2停止，层定位平台3从导向轨29中下降并与竖向轨道13接触，层定位平台3一直下降，至待操作冷藏箱所在的层时，相应的位置传感器发出信号，层定位平台3停止下降，刹车电机38带动蜗杆37、蜗轮38，通过连杆35使刹车盘34顶在竖向轨道13上，层定位平台3固定完成。

[0055] 此时，自动插拔装置4开始工作，首先电缆线导槽43通过第二丝杠47降到最低点，同时通过旋转机构431，电缆线导槽43向上仰起，伸缩板438带动第二槽体433、第三槽体434运动，使电缆线导槽43的槽口伸到冷藏箱电缆盒口的位置。六轴的机械手44伸入冷藏箱的电缆盒中将电缆夹出，若一次夹取时未将插头夹出，通过视觉传感器46识别，可多次利用机械手44重复夹取直到取出插头，机械手44回复起始位置，夹出的电缆及插头会落到电缆线导槽43中，此时放线电机437带动放线轮435旋转，同时位于导轨436两端的放线轮移动到导轨436的中心位置，中间留出电缆线直径的宽度。电缆线导槽43上升，电缆线导槽43的槽口下斜与对应的冷藏箱的电缆盒口相对，电缆线由于重力原理向电缆盒里滑动，通过放线轮435的旋转，电缆线将落回盒内，只留下电缆插头。此时由视觉传感器46确定电缆插头的位置，机械手44移动至电缆线导槽43的槽口，将电缆插头夹出，插入固定的供电插座14内，供电操作完成。

[0056] 若是断电操作，首先将电缆线导槽43降到最低点，同时通过旋转机构431使电缆线导槽43的槽口向上仰起，伸缩板438带动第二槽体433、第三槽体434运动，使电缆线导槽43的槽口与冷藏箱电缆盒口相对。机械手44将供电插座14连接的电缆插头拔出，放入电缆线导槽43中，然后电缆线导槽43上升，槽口下斜与对应冷藏箱的电缆盒口相对，电缆线由于重力将滑入到冷藏箱的电缆盒中，此冷藏箱的断电操作完成后，控制器将发出下一个指令，使自动插拔装置4复位，层定位平台3中的刹车盘34回缩，层定位平台3通过绳索28上升至导向轨29内，层定位平台3与竖向轨道13分离，竖排定位平台2将携带层定位平台3移动到下一个指定位置。

[0057] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统，其中，控制器可以是PLC或电子计算机。

[0058] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统具有可减轻人员劳动负担，减少人身伤害事故，提高工作效率，节约人工成本，天气影响小等优点。具体应用中可以在每一个箱架上安装一套自动插拔设备，各个箱架独立工作，通过软件控制，当某一个冷藏箱需要供电时，设备会快速移动到对应的冷藏箱侧，将插头找出并插到插座上，多个箱架可同时工作。这样由1至2个人员在操作室内就可以通过电脑控制供电或停电，这样大大降低了人工成本，提高了工作效率。而且能过电脑(控制器)的实时监控，每个冷藏箱的供电情况都有直观的表现，有效防止了断电给设备及商品造成损失。

[0059] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统的其他实施例中，自动插拔装置4运动的顺序可以改变，可以先横向运动再竖向运动，也可以先竖向运动再横向运动。

[0060] 本发明的港口冷藏箱供电自动插拔系统的优点是利用自动化控制原理，通过摄像头等辅助工具来代替人工操作，同时具备监测功能，极大的提高了工作效率，降低了成本以及人员操作的失误率。

[0061] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。