Механический робот-транспортер с выдвижными шестернями для многоуровневых парковок: сравнительный анализ двух различных устройств

Предисловие

Поскольку городские земельные ресурсы становятся все более дефицитными, интеллектуальные механические многоуровневые парковки становятся ключевым решением для расширения парковочного пространства в торговых центрах, жилых кварталах и транспортных узлах. А устройства перемещения транспортных средств, как основные исполнительные элементы многоуровневых парковок, напрямую определяют общую эксплуатационную способность и пользовательский опыт благодаря своей стабильности работы, эффективности доступа, адаптивности и безопасности.

Описываемый в данной статье перевозчик с выдвижными зубьями для механической многоуровневой парковки — это специализированное устройство перемещения транспортных средств, разработанное для различных интеллектуальных многоуровневых парковок и систем плоского перемещения автомобилей. Оно отказывается от традиционного режима перемещения с использованием платформы и применяет технологию стыковки выдвижных гребенчатых зубьев без платформы, что позволяет эффективно выполнять ключевые действия, такие как горизонтальное перемещение, вертикальная стыковка и точный доступ к парковочным местам. Далее, с учетом полного сценария использования устройства на месте, будет проведен глубокий анализ деталей его точного электрического проектирования, а также всесторонне рассмотрены практическая ценность и технические преимущества продукта.

По сравнению с традиционными методами перемещения, основные преимущества данного перевозчика с выдвижными зубьями сосредоточены в трех аспектах: высокая адаптивность, высокая стабильность и высокая безопасность. Продукт имеет легкую и компактную конструкцию, может адаптироваться к гражданским транспортным средствам с различной колесной базой и высотой дорожного просвета, преодолевая ограничения традиционного оборудования по типам автомобилей. Опираясь на зрелую электрическую систему управления, он обеспечивает плавный пуск и остановку на низкой скорости, а также стабильное перемещение на высокой скорости, значительно повышая эффективность доступа к автомобилям на парковке. Оснащенный полным набором механизмов электрической защиты, он может адаптироваться к сложным условиям эксплуатации парковок: влажность, запыленность, длительная непрерывная работа. Кроме того, модульная компоновка электрики значительно снижает вероятность отказов оборудования и сложность последующего обслуживания.

В настоящее время используемые перевозчики с выдвижными зубьями делятся на два типа по способу привода: один — с обычным электродвигателем, другой — с сервоприводом. По принципу действия они не отличаются, но существенно различаются по конструкции передачи и проектированию электрического управления.

Сервопривод с выдвижными зубьями

Выдвижные зубья с трехфазным двигателем

Из рисунков выше видно, что они полностью различаются как по конструкции устройства, так и по электрической компоновке. Далее будет подробно проанализирована разница между ними с электрической точки зрения, с акцентом на особенности электрического проектирования перевозчика с сервоприводом.

Детальный разбор электрической конструкции

I. Принцип обнаружения

Принципы обнаружения двух перевозчиков в основном одинаковы, но из-за различий в механической конструкции способы обнаружения существенно различаются.

1. Способ проектирования датчика позиционирования

Датчики позиционирования двух перевозчиков: один использует магнитный выключатель, другой — зеркальный отражательный выключатель.

Оба метода позиционирования основаны на поиске датчиком позиционирующей пластины.

2. Обнаружение датчика втягивания выдвижных зубьев

Выключатели втягивания выдвижных зубьев передней и задней части версии с трехфазным двигателем

Датчики положения втягивания выдвижных зубьев передней и задней части версии с сервоприводом

Способ обнаружения втягивания выдвижных зубьев одинаков: оба полагаются на определение положения самой гребенчатой рамки для срабатывания выключателя.

3. Обнаружение датчика выдвижения выдвижных зубьев

Выключатели выдвижения выдвижных зубьев передней и задней части версии с сервоприводом

Положение выдвижения выдвижных зубьев передней и задней части версии с трехфазным двигателем

Способ обнаружения выдвижения у двух устройств одинаков: принцип заключается в том, что при касании выдвижной откидной пластины колеса датчик получает сигнал срабатывания.

4. Обнаружение верхнего и нижнего положения подъема

Способы обнаружения верхнего и нижнего положения подъема у двух устройств в основном одинаковы: выключатель зафиксирован, и по достижении определенного положения подъема определяется завершение подъема.

II. Электрическая система управления

1. Проектирование аппаратной части электрического управления

Устройство с сервоприводом использует распределенную модульную электрическую архитектуру. Вся система управления состоит из пяти основных блоков: главного контроллера ПЛК, сервопривода, блока датчиков, блока исполнительных механизмов выдвижения и блока коммуникационного взаимодействия. Каждый модуль работает независимо и взаимодействует совместно. Преимущества модульной конструкции очевидны: с одной стороны, аккуратная разводка цепей, четкое разделение зон, раздельное расположение сильноточных и слаботочных цепей, что эффективно предотвращает перекрестные помехи и снижает вероятность коротких замыканий и утечек; с другой стороны, стандартизированные электрические интерфейсы идеально совместимы с основными системами управления многоуровневых парковок на рынке, обеспечивая высокую совместимость.

Конструкция с прозрачной пылезащитной крышкой позволяет наблюдать за внутренним состоянием без ее снятия, максимально упрощая обслуживание. В месте крепления шкафа управления к устройству установлены амортизирующие прокладки, которые поглощают большую часть вибрации при работе оборудования. Кроме того, все клеммные соединения выполнены с пружинным зажимом, что исключает ослабление проводов из-за вибрации.

Перевозчик имеет полную систему управления, поэтому он может существовать как стандартное изделие: достаточно подать на него трехфазное питание, а управление движением осуществляется по беспроводной связи.

В версии перевозчика с трехфазным двигателем в электрическом шкафу установлены только контакторы и клеммные колодки. Из-за ограниченного пространства система управления не может быть интегрирована внутри перевозчика, поэтому сигналы и управление устройством должны выводиться на внешнюю систему управления. Следовательно, на таком перевозчике необходимо подключать два кабеля: один — силовой для управления двигателем, другой — для сбора всех управляющих сигналов перевозчика. Оба кабеля имеют много жил, и снаружи требуются два пружинных барабана для управления намоткой и размоткой кабелей. С точки зрения общей стоимости и стабильности оборудования эта версия уступает версии с сервоприводом.

2. Проектирование системы электрического управления

Устройство оснащено высокоточным интеллектуальным логическим контуром управления, который использует ядро системы ПЛК в сочетании с алгоритмом замкнутого управления сервоприводом для точного контроля всего процесса перемещения, выдвижения, позиционирования и передачи. Система управления имеет встроенную логику адаптации: она автоматически корректирует ход выдвижения зубьев и траекторию перемещения в зависимости от веса автомобиля, колесной базы и отклонения положения при парковке, обеспечивая безошибочную передачу автомобиля. Кроме того, схема интегрирует функции самодиагностики неисправностей и интеллектуальной обратной связи: в процессе работы оборудования в реальном времени проверяются состояние цепей, данные датчиков и режим работы двигателя. При возникновении любой аномалии немедленно включается звуковая и световая сигнализация, записывается код ошибки, который одновременно передается в центральную систему управления парковкой, что облегчает обслуживающему персоналу быстрое устранение неисправностей. Также поддерживаются функции автоматического пуска-останова, связанного подъема, интеллектуального диспетчирования и другие, что позволяет адаптировать оборудование для совместной работы нескольких устройств, значительно повышая общую эффективность доступа к автомобилям на парковке.

По сравнению с системой сервопривода, традиционное управление трехфазным двигателем основано на частотном преобразователе. Управление с помощью частотного преобразователя значительно уступает сервоприводу в точности позиционирования, а также скорость реакции двигателя заметно ниже. Эти два основных различия приводят к существенной разнице в скорости доступа к автомобилям: система сервопривода на 30% быстрее, чем система с трехфазным двигателем.

Однако традиционный трехфазный двигатель имеет и свои преимущества. Поскольку используется обычный двигатель, требования к окружающей среде невысоки: в условиях высокой температуры, влажности и вибрации оборудование работает стабильно. Кроме того, оно не зависит от связи для управления, что полностью исключает задержки в работе или невозможность управления из-за скорости связи или сбоев связи. Обычно перевозчик используется в паре с поперечной тележкой, и один ПЛК одновременно управляет и тележкой, и перевозчиком, что с точки зрения внутреннего обмена данными обеспечивает более своевременное, стабильное и контролируемое управление.

Заключение

Выше приведены анализ и сравнение двух различных конструкций перевозчиков с выдвижными зубьями. Как ключевые компоненты многоуровневых парковок, оба типа перевозчиков имеют свои достоинства и недостатки, и их необходимо подбирать в соответствии с конкретным проектом. В будущем, с постоянным совершенствованием индустрии интеллектуальных парковок, продукт будет продолжать оптимизировать электрическое интеллектуальное управление и энергосберегающие технологии, адаптироваться к большему количеству интеллектуальных и компактных парковочных сценариев, обеспечивая ключевую поддержку оборудования для повышения эффективности и расширения пространства городской статической транспортной инфраструктуры.