Trojan电瓶直流电力机车电气屏柜智能除尘的研究和应用

摘要：本文针对直流电力机车电器屏柜除尘相关工作展开了分析，设计出了能够达成吹扫除尘成效的机器人，并且与智能控制设备相联合，最终达成借助机器人去替换人工劳作，达成对机车电器屏柜进行智能吹扫的目标。

关键词：直流电力机车；电气屏柜；智能除尘

引言：

我国经济发展速度极快，铁路机车运力持续增加，其周转率变得更高，进而检修工作变得更为繁重。在此过程中，电器屏柜检修是极为关键的一部分，除尘工作是此项工作的关键点。当前，该工作所采用的方式是人工除尘，不过当人处于狭小空间且灰尘量大时，在作业过程中会存在效率低以及效果差的特性。而且，要令这一工作效果更佳，往往需多名员工停止工作方可达成。此工作对人体存在一定危害，粉尘会顺着人的呼吸进入肺部，极易致使职业尘肺病。鉴于此，本文开展智能除尘这一研究，借助工业机器人设计能替代人工除尘的智能除尘设备，保障这项工作的成效，同时改良工人的作业环境。

一、主体构成

在本文之中被提出的此种智能出产设备，它的主体构成涵盖了下面几个不同方面。首先是执行机构，这里面包含着两台六关节机器人还有吸尘设备之类的。其一涉及工业机器人，这在除尘设备执行机构里属于核心要点同时也是此项工作于开展之际的关键之处。于选择进程当中必须要考量柜体的差异以及具体的吹扫效率，最终所选定的机器人具备大负载 10kg，最大运行速度是 60m/min，具备稳定且可靠性比较强等特点。其二是吹扫喷头。选择这一构成部分时，要考虑怎样加大吹扫面积以使相关工作顺利实施，还要考虑加大末端出气压力来保障工作效果。3.柜体运载设备。实际运行中，机器人吹扫轨迹固定，所以柜体摆放也应固定。本文采用AGV车进行运输，以确保定位非常精准。4.吸尘设备。该设备采用中央集尘系统的控制方式与侧吸方式。在这样的基础上，灰尘不会飘向车间，会被由上向下压制。

第二，对检测机构予以控制。这是具体设备里控制构建的关键要点，涵盖的内容有如下多方面。首先是PCL控制单元，在控制系统当中能够运用此控制单元达成对周边信息的采集与检测，像吸尘设备以及门禁等，可进行整体协调，以保证机器人在作业期间，更加有序。其次是机器人联机接口单元，在机器人作业进程中和其联机控制的信号有多种，诸如循环停止等。为确保机器人能依规定作业，出于安全考量，从而让机器人拥有更安全运行环境，需采用IO这种控制方式来实现对其联机，联机之后，还得依据每一个柜体的轨迹程序，给它们制作明确的ID号，机器人运行时，只有回复了具体的ID，才能够正式启动。3. 设备检测单元，这主要是为在除尘作业进行时确保贵体育机器人的安全以及使工作顺利开展 。所需做好检测的项目是柜体的高度，柜门的打开情况，还有水压、气压等方面的内容。4. 设备控制单元。在这部分内容里，主要控制开展除尘工作时所需的各类辅助设备的启动，像水阀、汽阀，以及水泵控制 单元等。

第三，操控机构，这部分采用的是工控机触摸显示屏等来显示机器人大白的当前情形 ，控制机器人大白的启动 ，显示柜体参数数据等 。

二、工作原理

定好所用设备后，进入具体工作环节，要了解其工作原理，如下。先运柜体，拆并运，用AGV运载系统。送至指定地点后，运载车退出，这时操作员开始工作，先判柜体类型，再操作控制器，然后选一键启动。这时设备会测柜体高度等，且定气压等是否合规，一切核查无误后进入吹扫工作。开启吸尘装置之后，机器人便会依照设定好的流程开展工作，首先识别其大小，接着依据已设定好的运行轨迹去施行除尘工作。

从实际工作情形来讲，机车的电气屏柜大多是方形或者长方形模样 ，也就是其柜体存在五个面是向外露着的 ，而这些露在外面的面正是必定要打扫妥当 的 。所以 ，鉴于提升吹扫效率这一角度来细致思量 ，能够谋划构想搭建两台灵活多变的六关节式机器人 ，在进行打扫作业的时候把它们安置在斜对角位置 。经由这般的处理以及设计操作 ，每一台机器人承担三个面的打扫任务 ，并且它们相互之间不会产生干扰 ，从而使得工作效率得以提升 。

要使得机器人的吹扫效率有所提升更为可观，能够去设计呈现出两种吹扫轨迹程序，其一运用之字形这一方式，针对单个柜体自上至下实施吹扫操作。另外还需设置一种摆角吹扫法，如下这般把这两种方法实现结合起来，可使得工作效果更为显著提高质量更好，特别是在面对于部分相对较为复杂形式的柜体的时候，能够更妥善有效地确切确保工作效果达成目标要求，就好比像是高压柜以及整流柜所涉及的除尘工作那般 。需留意的是，于开展特定程序轨迹的设计之际，要全面考量柜体的大小以及形状，然而因其颇为繁杂，并且形状处于多变的状态当中，所以在开展程序设计的期间，比较常用的做法是借助平面法，来施行吹扫工作，如此能够极为有效地预防意外情况的发生。

需要进行除尘的柜体，其类型并非一致，因此要针对不同的柜体设计单独的吹扫轨迹程序，在设计完成之后，还得设计一个管理轨迹程序，如此这般，机器人于工作进程中便能够对各类程序予以切换，从而满足不同柜体的除尘要求。除此之外，还需设计控制机构软件，其所需具备的功能包括，全面考量现场的各种应用情形以及操作流程等，据此判断当下的工作开展是否存在问题。有着这样一个设计要点，它就是操控平台人机界面设计。在此当进行这一部分设计时，要秉持着简洁易懂以及易操作的原则。从用户角度出发，操作的时候应当尽可能简单，最好操控仅仅两个页面即可，这两个页面分别是，做出机柜类型的选择，还有对吹扫状态予以确定。在这个页面里，应当涵盖机器人当前状态以及柜体的信息等内容。

三、结束语

一言以蔽之，表示这是机车检修作业逐渐朝着智能化发展的一个初步尝试，同时也是未来的趋势，说到对机车电器屏柜进行除尘的进程里，采用智能化的办法能够有效地提高工作成效，并且还能够改善工人的工作环境，防止灰尘给人体带来危害，文中提出运用先进的机器人技术，而且充分借助自动化系统，来完成除尘工作 。