技术领域
[0001] 本
发明涉及一种自带主动轮提升装置的全向AGV,属于物流自动化技术领域。
背景技术
[0002] 伴随着中国工业化、信息化的深入发展,制造企业提高其工厂自动化和智能化
水平的需求日益加剧,大批工厂开始对老旧设备进行升级改造,而物流的自动化和智能化是实现无人工厂的重要一环,这直接造就了近几年移动搬运
机器人(AGV)行业的爆发性增长,在制造工厂这种结构化以及半结构化的环境中,AGV出现的次数越来越频繁。在对老旧工厂进行物料自动搬运改造的时候,企业在引入AGV时,对其所引入的AGV具有安全认证要求的意识也逐渐增强或者明确表示引入AGV设备必须具备安全认证。而在CR-1-0303_2018 物流机器人CR认证实施规则、CR-1-0303TS-1:2018 物流机器人通用技术规范中,均对AGV的机械安全、紧急
制动、断
电制动有这明确的要求和说明,比如:在CR-1-0303TS-1:2018 物流机器人通用技术规范中5.1.4、5.2.7章节。对AGV
制动系统要求如下:物流机器人制动系统应满足下列各项条件:
a)在急停和切断电源时起作用;
b)在速度或转向控制失效时起作用;
c)在考虑负载、速度、摩擦、坡度和磨损的情况下,在检测装置的检测范围内停止机器人;
d)保持物流机器人及其最大允许负载静止在坡度为 5%或
说明书规定的最大坡度值的路面上,以较大值为准。
[0003] 因此,多数AGV在设计或制造时已经被配置了制动系统,即驱动装置抱闸,以满足AGV在急停或断电情况下,驱动装置能够被
锁定,避免AGV溜坡或随机滑动,以免对周围的环境或设备造成损伤。如此一来,AGV在急停或断电后(或者AGV
电池用完)的人工介入操作,因为有了驱动装置抱闸,对其进行移动便成了一个难题。轻型AGV其自身重量也达到近100公斤,对其的移动往往要通过数人的搬运或其它机械辅助设备,耗时耗
力。
发明内容
[0004] 为了克服
现有技术的不足,本发明提供了一种自带主动轮提升装置的全向AGV。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现的:一种自带主动轮提升装置的全向AGV,包括车体和与车体相连的底盘,所述底盘底部设置有万向轮,所述底盘上设置有主动轮模
块,所述主动轮模块具有主动轮,所述主动轮模块通过连接板(连接有提升装置,所述提升装置包括一组第一螺旋副,所述第一螺旋副包括
螺纹连接的第一组件和第二组件,所述第一组件与连接板相连,所述第二组件包括一组第二螺旋副。
[0006] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述第一组件与第二组件垂直连接,第一组件垂直所述底盘并位于底盘的中
心轴处。
[0007] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述第二螺旋副包括与第一组件相连的
涡轮和与涡轮相连的
蜗杆,所述蜗杆水平设置,并延伸至车体的一侧面。。
[0008] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述蜗杆的
传动轴外套接有一把手;所述把手内壁上设置有凸缘,所述传动轴上设置有凸缘对应的凹槽。
[0009] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述把手上设置有第一限位件,所述传动轴上设置有与第一限位件配合的第二限位件。
[0010] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述第一限位件为
柱塞,第二限位件为台阶。
[0011] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述底盘上设置有第一导向柱。
[0012] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述主动轮模块处设置有减震机构,所述减震机构包括与连接板相连的弹性体
支架,弹性体支架上设置有弹性体导向柱,所述弹性体导向柱上套设有弹性体;所述主动轮模块还包括驱动装置支架,所述驱动装置支架连接所述弹性体。
[0013] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述驱动装置支架上设置有驱动装置,所述驱动装置连接有第一直线
轴承,所述第一直
线轴承处设置有第二导向柱,所述支架上还设置有第三导向柱,所述连接板上设置有第三导向柱对应的第二直线轴承。
[0014] 所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,所述弹性体一端连接有弹性体压块,弹性体压块套设在所述弹性体导向柱上。
[0015] 本发明的有益效果:1、通过旋转布置在AGV车体外部的
手柄提升主动轮,保持车体
底板上的万向轮与地面
接触,
支撑车体;当AGV在运行过程中,出现异常情况需要人工介入操作时,维护人员可以轻松的移动车体。此技术方案可以大幅度提高了AGV维护人员的工作效率,缩短其排除故障时间,从整体上提高AGV在工厂应用的稼动率。
[0016] 2、针对配置有
电机抱闸的AGV底盘,通过配置此技术方案。在生产制造或运输物流过程中,一个操作工人即可轻松推动,可以大幅度的减轻转储难度。另外,通过配置此技术方案,还可减少AGV在投入使用前伺服减速电机的磨损,延长设备的使用寿命。
[0017] 3、本发明中的减震机构结构简单,能够保证在竖直方向上
驱动轮的最低点不高于万向轮的最低点,当行走在凹凸地面上时,主动轮在向上收缩的同时受弹性体向下的弹性力,保证主动轮始终与地面接触,提高了移动底盘对不平整地面的适应性和运动平稳性,对工厂地面条件要求低。
[0018] 4、减震机构采用直线直线轴承+
弹簧导向,弹簧的预紧力可以通过预压
螺母进行调节,具有导向可靠、滑动阻力小、使用寿命长、等优点。
[0019] 5、本发明的AGV可实现前进、后退、原地旋转等动作,
转弯半径为0,可以配置有导航
传感器,对物流通道和线边空间的占用小,非常适合老旧厂房的升级改造。
附图说明
[0020] 图1是本发明的结构示意图。
[0022] 图3是底盘的结构示意图。
[0023] 图4是提升装置的爆炸图。
[0024] 图5是底盘处的俯视图。
[0025] 图6是图5中AA向的剖视图。
[0026] 图7是图5中BB向的剖视图。
[0027] 图8是把手和传动轴的剖视图。
[0028] 图中:1、车体,2、底盘,3、万向轮,4、主动轮模块,5、连接板,6、提升螺杆,7、涡轮,8、蜗杆,9、传动轴,10、把手,11、凹槽,12、柱塞,13、台阶,14、深沟球轴承,15、推力球轴承,
16、
卡簧,17、第一导向柱,18、驱动装置支架、19、驱动装置,20、第一直线轴承,21、第二导向柱,22、弹簧导向柱,23、弹簧,24、第三导向柱,25、第二直线轴承,26、弹簧压块,27、
LED灯槽,28、底板,29,第三直线轴承,30、弹簧支架。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下
实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0030] 如图所示,本发明的一种自带主动轮提升装置的全向AGV,包括车体(1)与车体(1)相连的底盘(2),与所述底盘(2)相连接的底板(28)底部设置有至少三个万向轮(3),所述万向轮(3)分别位于两个主动轮模块(4)的中心连线的两侧,所述连接板(5)上设置有主动轮模块(4),所述主动轮模块(4)对称设置于连接板(5)相对的两侧,所述连接板(5)连接有提升装置,所述提升装置包括一组第一螺旋副,所述第一螺旋副包括
螺纹连接的第一组件和第二组件;所述第一组件为提升螺杆(6),所述提升螺杆(6)与连接板(5)螺纹连接;所述第二组件包括一组第二螺旋副;所述第二螺旋副包括与提升螺杆(6)相连的涡轮(7)和与涡轮(7)相连的蜗杆(8)。所述蜗杆(8)水平设置,并延伸至车体(1)的一侧面。
[0031] 更进一步地,所述蜗杆(8)的传动轴(9)外套接有一把手(10),所述把手(10)内壁上设置有凸缘(未示出),所述传动轴(9)上设置有与所述凸缘对应的凹槽(11)。以保证转动把手(10)时,能够带动传动轴(9)转动,从而通过蜗杆(8)带动涡轮(7)转动,可以使得螺杆(6)在水平方向上进行正
时针或逆时针旋转,从而带动连接板(5)升高或降低,进而带动主动轮模块(4)升高或降低。
[0032] 更进一步地,所述把手(10)上设置有柱塞(12),所述传动轴(9)上设置有与柱塞(12)配合的凹槽(13)。通过柱塞(12)和凹槽(13),把手(10)沿传动轴轴心方向被拖拽时,不会脱离传动轴(9)。把手(10)被推进传动轴(9)后,其伸出的摆臂与车体(1)上布置的形状与相配合,可以保证把手(10)不被随意旋转,进而保证了主动轮模块(4)在车体垂直高度方向的
位置固定。安装时,先安装把手(10)然后再装上柱塞(12)。
[0033] 更进一步地,所述提升螺杆(6)通过深沟球轴承(14)、推力球轴承(15)及卡簧(16)与底盘(2)固定连接。
[0034] 更进一步地,所述底盘(2)上设置有至少两个第一导向柱(17),所述连接板(5)设置有至少两个个第三直线轴承(29),所述第一导向柱(17)数量及位置与第三直线轴承(29)数量及位置一一对应,且对称布置与提升螺杆(6)的
中轴线两侧,进而保证了所述连接板(5)的升高或降低移动顺畅。
[0035] 更进一步地,所述主动轮模块(4)处设置有减震机构,所述减震机构包括与连接板(5)相连的两个弹簧支架(30),所述主动轮模块(4)还包括驱动装置支架(18)以及驱动装置支架(18)上设置的驱动装置(19),两个弹簧支架(30)对称布置于驱动装置(19)的
输出轴的两侧;所述驱动装置支架(18)上还设置有至少两个第一直线轴承(20),且分别对称布置于驱动装置(19)的输出轴的两侧,其位置与数量与布置在弹簧支架(30)上的第二导向柱(21)一一对应;所述驱动装置支架(18)还设置有第三导向柱(24),与所述连接板(5)上设置的第二直线轴承(25)位置对应且进行配合,通过第一直线轴承(20)和第二导向柱(21)配合以及第三导向柱(24)和第二直线轴承(25)配合,保证驱动装置支架(18)升高或降低移动顺畅,进而保证主动轮模块(4)升高或降低移动顺畅;弹簧支架(30)上还设置有弹簧导向柱(22),所述弹簧导向柱(22)上套设有弹簧(23),所述弹簧(23)一端预压在驱动装置支架(18)上方,另一端连接有弹簧压块(26),弹簧压块(26)套设在所述弹簧导向柱(22)上。通过弹簧压块(26)可以调节弹簧(23)的预紧力。综述以上技术方案,实现了主动轮模块(4)分属于两个相对独立的悬挂机构,能够保证在竖直方向上驱动轮的最低点不高于万向轮的最低点,当行走在凹凸地面上时,主动轮在向上收缩的同时受弹性体向下的弹性力,保证主动轮始终与地面接触,提高了移动底盘对不平整地面的适应性和运动平稳性,对工厂地面条件要求低。驱动装置(19)为电机和减速机所组成的模组。
[0036] 更进一步地,在本发明所述全向AGV的运动作业平面上,本实施例中第一直线轴承(20)和第二导向柱(21)配合以及第三导向柱(24)和第二直线轴承(25)配合后的排布形状呈显为三角形,驱动装置(19)的输出轴处于此等腰三角形的中线方向上,此技术方案可以保证驱动装置支架(18)以及布置在驱动装置支架(18)上的驱动装置(19)保持沿垂直方向运动,可以避免全向AGV因行驶在颠簸路面时主动轮模块(4)因受力不均而翻转产生的卡死现象。
[0037] 更进一步地,所述车体(1)上设置有LED警示灯槽(27),LED灯槽(27)内设置有LED警示灯。灯光从灯槽内射出,在AGV车体两侧地面上形成光栅,可以形成虚拟墙,提醒行人进行躲避。在工厂人车混流的情景中,可以明显提高车体的行进状态的辨识度,减少安全隐患。
[0038] 本发明的AGV在使用时,把手(10)处于推进状态,主动轮模块(4)工作时在竖直方向上驱动轮的最低点不高于万向轮的最低点,当行走在凹凸地面上时,当行走在凹凸地面上时,主动轮在向上收缩的同时受弹性体向下的弹性力,保证主动轮始终与地面接触,当发生电机抱闸之后,将把手(10)抽出,同时手动旋转把手(10),带动传动轴(9)转动,从而通过蜗杆(8)带动涡轮(7)转动,进而带动提升螺杆(6)转动,最终实现连接板(5)以及对称布置在连接板(5)上的主动轮模块(4)升高。此时,至少3个万向轮(3)接触地面,维护人员可以轻松的移动车体,缩短其排除故障时间,提高维护人员的工作效率。
[0039] 以上所述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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和
变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。