基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法

技术领域

本发明涉及新能源换电站中RGV的行走控制技术领域，尤其是涉及基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的普及与发展，新能源汽车换电站逐渐成为了新的产业热点。在新能源汽车换电站中，RGV扮演着重要的角色，承担对馈电、满电电池的输送、安装和拆卸任务。

RGV，是有轨制导车辆(Rail Guided Vehicle)的英文缩写，又叫有轨穿梭小车，作为电池输送的核心设施，其行走控制技术对换电效率和安全保障有着非常重要的作用。然而传统的定位技术绝大数采用齿轮啮合进行移动，虽然可以实现高精度的移动定位，但是稳定性较低，及易出现干扰问题。比如在换电池过程中，车辆需要移动到平台上进行操作，若平台上存在异物，则易导致齿轮卡阻等故障，严重影响RGV的行走稳定性、安全性和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下内容：

基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法，包括以下步骤：

步骤一：搭建软件控制平台，控制器通过耦合器分别连接于RGV行走伺服、加锁枪、RGV定位销、RGV纵移伺服和IO模块；

步骤二：通过传感器测量RGV的行走距离，并将距离通过触摸屏保存到控制器中；

步骤三：通过控制器远程控制RGV运行，判断是否触发多段速运行，未触发则重新启动，触发则执行步骤四；

步骤四：RGV纵移伺服是否满足要求，不符合则重新执行步骤三，符合则使RGV高速运行，并运动至低速位置切换低速运动，并实时监测RGV纵移是否满足标准，若RGV未运动至低速位置或RGV纵移为满足标准，则直接使RGV触发停止命令；

步骤五：通过传感器判断RGV是否到达平台上指定位置，若未达到指定位置，则重新进行步骤四，若达到指定位置，则使RGV触发停止命令；

步骤六：将当前RGV位置设置为0点，并对下次行走控制时进行对比。

实现了：本专利提出的基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法，RGV行走控制方法主要包括多段速度控制、位置检测、极限位传感器和浮动平台等技术，这些技术的综合应用将极大地提高RGV的稳定性和安全性，并且能够有效地提高换电效率。同时，位置到位感应块和极限位传感器技术，还可以实现对RGV行走路径的精确控制，从而更好地保证运输电池的安全。

优选的是，RGV的工作面上设计有浮动平台，当RGV位置产生偏差后，弥补与标准值之间的差值，对电池进行拆装，在浮动平台下设计有电磁铁，在RGV行走过程中对浮动平台进行吸附，将电池与浮动平台实现固定。

优选的是，步骤五中，当RGV运动至指定位置后，通过RGV定位销校准位置。

优选的是，RGV定位销插入车辆的定位孔，进行电池的拆装。

优选的是，RGV的电磁铁在车辆举升过程中，开始逐步远离浮动平台，逐步减小电池和浮动平台的固定力。

优选的是，RGV在行走过程中，根据程序设定值，并实时监测外部进行对比，当RGV的同行门因故障下落、RGV的平台纵移原点信号丢失、平台车辆举升高位信号丢失或外部急停原因，控制器立即停止RGV的移动，保证车辆、同行门或RGV及其电池的安全。

优选的是，在电池仓、平台位置安装感应探头，用于RGV位置传感器检测移动的距离和位置。

本发明具有以下优点：

1.浮动平台设计：增加了RGV对拆装电池的稳定性，有助于减少损坏和操作错误。

2.电磁铁设计：提高了电池输送过程中的安全性，增加了操作可靠性，避免了RGV行走时候晃动和电池位置偏差的问题。

3.对地的定位销设计：防止在RGV纵移过程中出现的前后位置偏差，保证了电池位置的准确。

4.多段速进行控制方案：提升了RGV行走效率，不仅可以缩短时间，还可以减少对系统的磨损程度。

5.行走准确性保障措施：包括每次回到仓位侧清零位置和采用全闭环控制方式等方法，保证RGV行走的准确性和稳定性。

附图说明

图1是本发明中软件与硬件连接关系图；

图2是本发明中运行逻辑框图；

图3是本发明的实际运行程序图；

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至3所示，基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法包括以下步骤：

步骤一：搭建软件控制平台，控制器通过耦合器分别连接于RGV行走伺服、加锁枪、RGV定位销、RGV纵移伺服和IO模块；

步骤二：通过传感器测量RGV的行走距离，并将距离通过触摸屏保存到控制器中；

步骤三：通过控制器远程控制RGV运行，判断是否触发多段速运行，未触发则重新启动，触发则执行步骤四；

步骤四：RGV纵移伺服是否满足要求，不符合则重新执行步骤三，符合则使RGV高速运行，并运动至低速位置切换低速运动，并实时监测RGV纵移是否满足标准，若RGV未运动至低速位置或RGV纵移为满足标准，则直接使RGV触发停止命令；

步骤五：通过传感器判断RGV是否到达平台上指定位置，若未达到指定位置，则重新进行步骤四，若达到指定位置，则使RGV触发停止命令；

步骤六：将当前RGV位置设置为0点，并对下次行走控制时进行对比。

进一步地，RGV的工作面上设计有浮动平台，当RGV位置产生偏差后，弥补与标准值之间的差值，对电池进行拆装，在浮动平台下设计有电磁铁，在RGV行走过程中对浮动平台进行吸附，将电池与浮动平台实现固定。

进一步地，步骤五中，当RGV运动至指定位置后，通过RGV定位销校准位置。

进一步地，RGV定位销插入车辆的定位孔，进行电池的拆装。

进一步地，RGV的电磁铁在车辆举升过程中，开始逐步远离浮动平台，逐步减小电池和浮动平台的固定力。

进一步地，RGV在行走过程中，根据程序设定值，并实时监测外部进行对比，当RGV的同行门因故障下落、RGV的平台纵移原点信号丢失、平台车辆举升高位信号丢失或外部急停原因，控制器立即停止RGV的移动，保证车辆、同行门或RGV及其电池的安全。

在电池仓、平台位置安装感应探头，用于RGV位置传感器检测移动的距离和位置。

本专利提出的基于新能源汽车换电站的RGV行走控制方法，RGV行走控制方法主要包括多段速度控制、位置检测、极限位传感器和浮动平台等技术，这些技术的综合应用将极大地提高RGV的稳定性和安全性，并且能够有效地提高换电效率。同时，位置到位感应块和极限位传感器技术，还可以实现对RGV行走路径的精确控制，从而更好地保证运输电池的安全。

在电池仓、平台位置安装感应块，用于RGV位置传感器检测移动的距离和位置，到位感应块需要可调节，以防止RGV到位停止的位置受到其本身速度的影响。

RGV上设置有浮动平台，RGV的浮动平台在电磁铁未吸合情况下可以晃动，增加RGV定位销接触到车辆定位孔时候的容错率。

RGV上增加电磁铁，在RGV行走时候电磁铁需要吸合，保证浮动平台的稳定。

在RGV上安装伺服电机和皮带轮，通过多段速度控制方法进行行走控制，同时根据传感器信号对其位置进行调整；

RGV移动到平台，同样先进行高速运动，到达设定位置后转到低速运行，直至到达平台位置，此时传感器检测到信号并立即停止。

停止以后，RGV对地定位销下降，然后RGV纵移将RGV移动到电池正下放。

RGV松开电磁铁，车辆举升开始缓慢下落，RGV车身定位销浮动平台的配合下插入车辆的定位孔，进行电池的拆装。

电池拆装完毕后，RGV吸合电磁铁，车辆举升上升。

RGV纵移将RGV移动到RGV的行走位置。

RGV对地定位销上升。

RGV移动到电池仓，先进行高速运动，到达设定位置后转到低速运行，直至到达电池仓内的位置，此时传感器检测到信号触发并立即停止；

同时将当前位置设置为0点，以便下次行走控制时进行参考；

RGV在行走过程中，会根据程序设定实时的检测相关外部情况，比如RGV的同行门因故障下落、RGV的平台纵移原点信号丢失、平台车辆举升高位信号丢失、外部急停等原因，程序立即停止RGV的移动，保证车辆、同行门或RGV及其电池的安全。

本发明采用汇川平台AI800智能控制器作为控制核心，伺服驱动器采用汇川SV660N系列高性能驱动器作为控制载体，行走电机采用汇川的MS1H2系列中惯量带有增量式编码器的电机作为执行机构，同时RGV本身带有8把同样由汇川伺服驱动的加解锁枪、以及两个可以上下移动对车辆进行定位的定位销，RGV本身带有两个漫反射光电传感器，两个限位开关等实现RGV行走全闭环控制硬件平台。软件上采用回零、多段速度等伺服控制方式实现相关控制效果。

使用本创作中控制方法，可以提高RGV行走的准确性，可以提高RGV长时间运行后因机械间隙导致的容错率，避免因轻微误差导致换电中断。

RGV本身设计有浮动平台，可以保证在RGV位置稍微偏差情况下，仍然可以对电池进行拆装，另外在浮动平台下设计的有电磁铁，可以在RGV行走过程中对浮动平台进行吸附，避免因RGV快速行走导致的浮动平台晃动导致的电池位置偏差。

因RGV到达平台后，当前位置并非电池位置，需要通过平台纵移伺服将RGV移动至车辆尾部，在移动过程中，为避免RGV出现位置偏差，在RGV底部设计了两个地面的定位销。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。