智能化工具充電柜的研制

劉兆祥

（北京飛機維修工程有限公司，北京 100621）

0 引言

民用航空飛機維修企業中，維修工具通常都由專業的工具庫房管理員進行統一管理。飛機維修工具中有一類特殊工具屬于可充電式，庫房管理員需要頻繁的給工具充電（圖1）以保證生產部門及時使用。安全、高效地完成工具充電工作，是庫房管理工作的要點和難點，現在飛機維修企業普遍采取的充電方式是用多個插線板串接充電，充電現場插線板數量多、布線密，整體布局比較凌亂，且風險高、不利于管理。同時無法觀察工具的充電狀態，導致生產部門借用的充電工具經常沒有足夠的電量，實際使用時間短，需頻繁到庫房更換充電工具，影響生產效率。另外，當庫房管理員都不在崗時，經常忘記關斷所有正在充電的工具，隨時可能會引發火災，缺乏必要的安全性。為此，根據飛機維修企業工具庫房的現狀，研制一款智能化工具充電柜，安全、高效地完成工具充電和管理工作。

1 智能化工具充電柜設計思路

1.1 安全性要求

淤智能化集成管理模塊功能設計；于自動開關機設計；盂柜體內部可視化設計；榆充電工具的散熱處理方法；虞柜體絕緣材料的選擇；愚保護工具充電器電源線不被磨損。

1.2 高效性要求

淤根據生產任務靈活設置充電時間段，避免工具電量不足或被過度充電；于充電時間段設置完畢，保證可以自動開啟和關機；盂顯示工具充電時間、充電狀態；榆所有工具位置的定制設計；虞智能化充電柜的可移動功能設計。

圖1 工具充電

2 智能化工具充電柜結構及功能

2.1 充電柜工具布置

如圖2 所示（圖中所示工具為樣例），1 是在絕緣電膠木板固定支架（固定支架根據頭燈外形定制）上放置的20 個頭燈，頭燈充電器電源線從下方的穿線孔穿上來，插入頭燈充電孔即可充電，2 是20 個頭燈充電器；3 是20 個手電，手電充電器電源線從下方的穿線孔穿上來，插入手電充電孔即可充電，4 是20 個手電充電器；5 是6 個對講機，對講機充電器電源線從下方的穿線孔穿上來，插入對講機充電孔即可充電；6 是手提照明燈，手提照明燈充電器電源線從下方的穿線孔穿上來，插入手提照明燈充電孔即可充電；7 是高速充電鉆，高速充電鉆充電器電源線從下方的穿線孔穿上來，插入高速充電鉆充電孔即可充電；8 是對講機、手提照明燈和高速充電鉆共20 個充電器；9 是排風扇。

2.2 充電柜電器布置

如圖3 所示，1 是220 V電源、24 V 電源以及自行研發的控制面板單片機；2 是總控開關、漏電保護器及其繼電器等；3，4 是臨時充電位置。

2.3 面板液晶界面顯示功能

如圖4 所示，面板上的時間設置鍵，實現對充電的啟停時間設置；面板顯示每個充電器的充電狀態，淺色表示正在充電，深色表示電量已經充滿，充滿電的工具自動斷電。

3 智能化工具充電柜特點

3.1 安全方面

（1）智能化集成管理模塊。集成模塊具有過載保護、短路保護、漏電保護、時間設置、充電量監控、自動開關機等功能。

（2）開關機的設置。根據庫房管理員是否在崗，設定開啟和關機時間，只要庫房無管理者，充電柜必須處于關機狀態。此功能保證庫房管理者不在崗時不會忘記關斷所有充電工具。

（3）柜體內可視化。充電柜正面柜門采用透明有機玻璃材質，可以隨時觀察柜體內充電工具狀態（圖5），如有緊急情況，可在第一時間發現并采取措施。

（4）散熱排風扇及格柵。充電柜每層都有散熱排風扇和柜體格柵，保證充電工具的熱量及時散出。

（5）柜體隔板。柜體隔板都使用絕緣材質。

（6）穿線孔保護。每個穿線孔都安裝保護套，保證充電器的電源線不會被磨損。

3.2 高效方面

圖2 充電柜工具布置

圖3 充電柜電器布置

圖4 面板液晶界面顯示

圖5 智能化工具充電柜

（1）根據生產任務設置充電時間段。如生產任務多，需要經常借用充電工具，充電時段可以設置較長；如近期生產任務少，充電設備基本不用，充電時段設置較短或不充電。

（2）自動開啟和關機。充電時間段設置完畢后，每天會根據設置的時間段自動開啟和關機。

（3）可視化液晶面板。充電柜具有可視化液晶控制面板，任意設置開關機的時間段，有利于庫房管理；同時具備顯示觀察每個工具是否電量充足，如工具已經充滿電，此工具自動斷電，避免過充導致工具損害或爆炸現象的發生。

（4）位置定制。充電柜內的工具都有固定支架，每個固定支架都依據工具的外形定制，每個固定支架位置都有相應的工具名稱和編號。

（5）可移動功能。充電柜安裝腳輪，移動方便。

4 應用效果

智能化工具充電柜設計合理、操作簡單、安全高效。可根據生產安排設置充電狀態，保證生產部門及時有效的使用各種充電工具，解決更換充電工具影響生產效率的問題；同時可以根據庫房管理者是否在崗進行充電狀態的設置，保證用電安全。此智能化工具充電柜可以根據各飛機維修企業工具庫房的充電工具型號和數量現狀進行定制，設計原理相同，應用廣泛。

5 結語

安全、高效的管理各種飛機維修所需的工具，可以確保飛機維修工作的順利進行和飛行安全。近年來，隨著我國民用航空業迅速發展，飛機種類和數量大量增加，相應的維修工具的數量也在不斷增加。傳統的人工工具管理方式已經跟不上當前航空業發展的節奏。目前，工具設備管理部門在履行職責過程中對維修工具的管理也提出更高的要求，飛機維修企業對維修工具的智能化管理也越加重視。因此對飛機維修工具的高效管理能力已成為衡量飛機維修企業能力的重要標尺之一。

智能化工具充電柜結構簡單實用，制作費用不高。所有零部件和控制面板單片機都可自行加工、采購、研發設計并組裝。實踐證明，民用航空飛機維修企業有必要也應該有能力設計并制作一些滿足生產需求的智能化設備，這是民航飛機維修企業保障維修質量、維修安全、縮短維修周期、減少不必要的維修成本，提高企業競爭力所必須具備的能力，也是高科技企業形成自主知識產權所應有的創新研發能力。