CN102674202B - 一种自动导引小车及其调距方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种自动导引小车及其调距方法，涉及机械设计领域，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免人工误操作风险。该自动导引小车包括：底座；位于所述底座上方的前举升平台，用于举升前悬总成；位于所述底座上方的后举升平台，用于举升后悬总成，所述后举升平台与所述前举升平台沿所述底座长度方向线性排列；还包括：调距单元，所述调距单元与所述后举升平台连接，用于使所述后举升平台沿所述底座长度方向移动。本发明实施例提供的自动导引小车及其调距方法用于前后悬总成的转接。

Description

一种自动导引小车及其调距方法

技术领域

本发明涉及机械设计领域，尤其涉及一种自动导引小车及其调距方法。

背景技术

前后悬总成(也称前后悬置总成)是汽车的重要组成部分，其安装也是汽车生产过程中的重要内容。汽车可以分为承载车和非承载车，其中，承载车的前后悬总成需要从车身底部进行装配，在装配过程中，前后悬总成需要与待合装车身精确定位并随行，直至装配完成。现有技术通常采用双举升装配型AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引小车)来实现上述过程，但是由于汽车车型的多样化，汽车的轴距不统一，不同车型的前悬总成与后悬总成的距离也不同，因此在装配过程中需要对AGV的前、后举升平台的间距进行调整。目前，AGV的调距方式均为人工调整，但人工调整的精度较低，存在误操作风险。

发明内容

本发明的实施例提供一种自动导引小车及其调距方法，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免人工误操作风险。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种自动导引小车，包括：

底座；

位于所述底座上方的前举升平台，用于举升前悬总成；

位于所述底座上方的后举升平台，用于举升后悬总成，所述后举升平台与所述前举升平台沿所述底座长度方向线性排列；

还包括：

调距单元，所述调距单元与所述后举升平台连接，用于使所述后举升平台沿所述底座长度方向移动。

一方面，提供一种自动导引小车调距方法，包括：

伺服电机根据MCU发送的标准调距值，驱动齿轮通过与所述齿条啮合，沿所述齿条移动，使后举升平台沿所述底座长度方向移动。

本发明的实施例提供一种自动导引小车及其调距方法，该自动导引小车包括：底座；位于所述底座上方的前举升平台，用于举升前悬总成；位于所述底座上方的后举升平台，用于举升后悬总成，所述后举升平台与所述前举升平台沿所述底座长度方向线性排列；还包括：调距单元，所述调距单元与所述后举升平台连接，用于使所述后举升平台沿所述底座长度方向移动。这样一来，在调距单元的带动下，后举升平台能够沿底座长度方向移动，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免了人工误操作风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动导引小车的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的调距单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种自动导引小车调距方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种自动导引小车10，如图1所示，包括：

底座101。

位于底座上方的前举升平台102，用于举升前悬总成。

位于底座上方的后举升平台103，用于举升后悬总成，该后举升平台102与前举升平台103沿底座101长度方向，即图1中X方向，线性排列。

调距单元104，该调距单元104与后举升平台103连接，用于使后举升平台103沿底座长度方向移动。

这样一来，在调距单元的带动下，后举升平台能够沿底座长度方向移动，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免了人工误操作风险。

进一步的，如图2所示，上述调距单元104具体包括：

固定于后举升平台103上的伺服电机1041；与后举升平台103连接的调距结构件1042，调距结构件1042在伺服电机的驱动下，使后举升平台沿底座长度方向移动。

具体的，该调距结构件1042可以是：与伺服电机1041同轴心固定连接，位于后举升平台下方的齿轮1042a；固定于底座101上，沿底座101长度方向平行放置的齿条1042b，在伺服电机的驱动下，齿轮1042a通过与齿条1042b啮合，沿所述齿条1042b移动，使所述后举升平台103沿所述底座长度方向，即图2中X方向，移动。

需要说明的是，调距结构件1042还可以是其他能使后举升平台达到相同运动效果的装置，如滚珠丝杠、导轨或传送带等等，任何熟悉本技术领域的技术人员都可以轻易想到替代装置，因此，此处不再详述。

自动导引小车10还可以包括：MCU(Move Control Unit，运动控制单元)，图2中未画出，MCU与伺服电机连接，用于控制伺服电机的输出。进一步的，自动导引小车10还可以包括：伺服驱动器，该伺服驱动器分别连接MCU和伺服电机，由于MCU的信号电流是弱电流，伺服驱动器中的伺服放大器可以将MCU的电流放大并传送至伺服电机，具体方法可以参考现有技术，这里不再详述。

进一步的，上述调距单元104还可以包括：

限位开关1043，限位开关1043分别与MCU和伺服电机1041连接，示例的，该限位开关可以连接有位于后举升平台下方的位置传感器，限位开关根据该位置传感器传送的位置信息进行相应动作，当后举升平台移动至预设门限位置时，限位开关向所述MCU反馈限位信号，以便于所述MCU关闭所述伺服电机的输出，这样与伺服电机连接的调距结构件停止动作，防止后举升平台滑出极限位置，保证了设备在调距过程中的安全性。

特别的，当后举升平台移动至预设初始位置时，限位开关向伺服电机传送初始位置信号，以便于伺服电机进行位置初始化。该预设初始位置通常为后举升平台可以沿X方向线性移动的轨道的中心位置，即所述齿条的中点位置，需要说明的是，上述初始化过程可以由伺服电机中的编码器来完成，位置的初始化保证了调距的精度，减少了机器误差。

上述调距单元104还可以包括：位于后举升平台下方的凸块(图2中未画出)；位于底座101上，与底座长度方向，即图2中X方向，平行的定位导轨1044，当后举升平台移动时，定位导轨的上表面与后举升平台的下表面接触，对后举升平台进行支撑，同时，定位导轨上表面设置有将凸块在垂直于底座长度方向，即图2中Y方向，固定的凹槽1044c，在后举升平台103沿图2中X方向移动时，后举升平台下方的凸块与凹槽1044c进行相应的卡合，保证后举升平台在图2中X方向上的线性移动，减少后举升平台在Y方向的移动，以保证后举升平台运动的精确性。需要说明的是，上述凸块与凹槽的形状可以有多种，示例的，当所述凸块为半圆形凸起时，上述凹槽可以如图2所示，为与半圆形凸起大小相应的半圆形凹槽，该半圆形凹槽可以有多个，并沿定位导轨长度方向，即图2中X方向按照固定间隔线性排列。上述凹槽也可以是连通的半圆形凹槽。

上述调距单元104还可以包括：位于定位导轨1044两端，高于定位导轨1044上表面的凸起的限位块1045，该限位块1045对后举升平台进行机械限位，防止后举升平台从定位导轨滑出，保证了后举升平台的安全性。

需要说明的是，在现有技术中，由于人工调距的精度较低，导致前后悬总成的转接由人工转接，或者前悬总成由AGV自动转接，后悬总成人工转接。其中，转接表示工件从一个生产线到另一个生产线的转移方式。本发明实施例提供的AGV中添加了伺服系统，该伺服系统包括：伺服电机、伺服驱动器和调距结构件，该伺服系统按照MCU的控制命令对功率进行放大、变换与调控等处理，可以使调距结构件输出的力矩、速度和位置控制更为灵活方便，这样一来，不仅实现了AGV的自动调距，而且其调距精度比人工调距高很多，可以实现前后悬总成的自动转接，降低人工成本，提高生产线的自动化水平。其中，具体转接的方法可以参考现有技术中自动转接的方法，这里不再赘述。

本发明实施例提供一种自动导引小车，在调距单元的带动下，后举升平台能够沿底座长度方向移动，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免了人工误操作风险，同时能够实现前后悬总成的自动转接，可以降低人工成本，提高生产线的自动化水平。

本发明实施例提供一种自动导引小车调距方法，包括：

伺服电机根据MCU发送的标准调距值，驱动齿轮通过与所述齿条啮合，沿所述齿条移动，使后举升平台沿所述底座长度方向移动。

这样一来，在伺服电机的带动下，后举升平台能够沿底座长度方向移动，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免了人工误操作风险。

进一步的，本发明实施例提供一种自动导引小车调距方法，如图3所示，包括：

S301、伺服电机根据MCU发送的标准调距值，驱动齿轮通过与所述齿条啮合，沿所述齿条移动，使后举升平台沿所述底座长度方向移动。

在生产车间中，MES(Manufacturing Execution System，制造执行系统)对各个车间作业现场进行整体控制，在每次作业开始时，MES进行采集点修正，以标准采集信息的准确性，然后将生产队列信息发送至各个AGV的VCU(Vchicle control unit，车辆控制单元)，该生产队列信息中包括各个AGV的标准调距值，当一个AGV的VCU接收到生产队列信息后，选择自身的标准调距值发送至MCU，然后MCU向伺服电机发送该标准调距值，伺服电机根据该标准调距值，生成相应的脉冲数，电机轴旋转该脉冲数对应的角度，与该伺服电机同轴心固定连接的齿轮，在电机轴的驱动下，通过与齿条啮合，沿所述齿条移动，使与该齿轮连接的后举升平台沿所述底座长度方向移动。

S302、伺服电机检测电机轴转动角度。

在齿轮沿齿条移动的过程中，伺服电机中的编码器会对电机轴转动角度进行实时监测，并将检测角度传送至MCU。

S303、MCU根据电机轴转动角度对伺服电机的输出进行控制，进行调距修正。

MCU可以根据获取的电机轴转动角度与齿轮、齿条的关系计算得到实际调距值，然后计算出实际调距值与标准调距值的差值，该差值为修正值。当修正值在规定范围内时，MCU向伺服电机发送调距完成信号，伺服电机在接收到该调距完成信号后，将电机轴锁死，不再转动。当修正值不在规定范围内时，MCU向伺服电机发送该修正值，以便于伺服电机根据MCU发送的修正值，驱动齿轮沿齿条移动，使后举升平台沿底座长度方向移动。齿轮沿齿条移动后，伺服电机可以再次重复上述电机轴转动角度检测和调距修正过程直至修正值处于规定范围内，以使得调距达到预设的精度。特别的，上述修正值的规定范围可以是根据前后悬总成的规格预先设定的。

进一步的，在上述步骤进行时，限位开关可以通过位于后举升平台下方的传感器对移动位置进行持续检测，当后举升平台移动至预设门限位置时，伺服电机接收所述MCU传送的关断信号，关闭伺服电机的输出，该关断信号为所述MCU根据所述限位开关反馈的限位信号生成的。这样与伺服电机连接的调距结构件停止动作，防止后举升平台滑出极限位置，保证了设备在调距过程中的安全性。当后举升平台移动至预设初始位置时，伺服电机接收限位开关传送的初始位置信号，进行位置初始化。上述初始化过程可以由伺服电机中的编码器来完成，位置的初始化保证了调距的精度，减少了机器误差。

特别的，在调距完成后，MCU还可以向VCU进行相应信息的上报，VCU再将接收的信息归类处理后上报至MES，以保证MES对车间作业现场的控制。

需要说明的是，本发明实施例提供的自动导引小车调距方法的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，在实际应用中，上述步骤通常为循环进行，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，因此不再赘述。

本发明实施例提供一种自动导引小车调距方法，在伺服电机的带动下，后举升平台能够沿底座长度方向移动，能够实现AGV的自动调距，提高调距精度，避免了人工误操作风险。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种自动导引小车，包括：

底座；

位于所述底座上方的前举升平台，用于举升前悬总成；

位于所述底座上方的后举升平台，用于举升后悬总成，所述后举升平台与所述前举升平台沿所述底座长度方向线性排列；

其特征在于，包括：

调距单元，所述调距单元与所述后举升平台连接，用于使所述后举升平台沿所述底座长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的自动导引小车，其特征在于，所述调距单元包括：

固定于所述后举升平台上的伺服电机；

与所述后举升平台连接的调距结构件，所述调距结构件在所述伺服电机的驱动下，使所述后举升平台沿所述底座长度方向移动。

3.根据权利要求2所述的自动导引小车，其特征在于，所述调距结构件包括：

与所述伺服电机同轴心固定连接，位于所述后举升平台下方的齿轮；

固定于所述底座上，沿所述底座长度方向平行放置的齿条，在所述伺服电机的驱动下，所述齿轮通过与所述齿条啮合，沿所述齿条移动，使所述后举升平台沿所述底座长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的自动导引小车，其特征在于，所述调距单元还包括：

位于所述后举升平台下方的凸块；

位于所述底座上，与所述底座长度方向平行的定位导轨，当所述后举升平台移动时，所述定位导轨的上表面与所述后举升平台的下表面接触，所述定位导轨上表面设置有将所述凸块在垂直于所述底座长度方向固定的凹槽。

5.根据权利要求4所述的自动导引小车，其特征在于，所述调距单元还包括：

位于所述定位导轨两端，高于所述定位导轨上表面的凸起的限位块。

6.根据权利要求1至5任意一项权利要求所述的自动导引小车，其特征在于，所述自动导引小车还包括： 

运动制单元MCU，所述MCU与所述伺服电机连接，用于控制所述伺服电机的输出。

7.根据权利要求6所述的自动导引小车，其特征在于，所述调距单元还包括： 

限位开关，所述限位开关分别与所述MCU和所述伺服电机连接，当所述后举升平台移动至预设门限位置时，所述限位开关向所述MCU反馈限位信号，以便于所述MCU关闭所述伺服电机的输出； 

当所述后举升平台移动至预设初始位置时，所述限位开关向所述伺服电机传送初始位置信号，以便于所述伺服电机进行位置初始化。 

8.一种如权利要求7所述的自动导引小车的调距方法，其特征在于，包括： 

伺服电机根据MCU发送的标准调距值，驱动齿轮通过与所述齿条啮合，沿所述齿条移动，使后举升平台沿所述底座长度方向移动。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括： 

所述伺服电机检测电机轴转动角度； 

当修正值在规定范围内时，所述伺服电机接收所述MCU发送的调距完成信号，将电机轴锁死，所述修正值为所述MCU根据所述电机轴转动角度，与所述齿轮、所述齿条的关系获取的实际调距值与所述标准调距值的差值。 

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括： 

当所述修正值不在规定范围内时，所述伺服电机接收所述MCU发送的所述修正值； 

所述伺服电机根据所述MCU发送的修正值，驱动齿轮沿所述齿条移动，使后举升平台沿所述底座长度方向移动。 

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括： 

当所述后举升平台移动至预设门限位置时，所述伺服电机接收所述MCU传送的关断信号，关闭所述伺服电机的输出，所述关断信号为所述MCU根据所述限位开关反馈的限位信号生成的； 

当所述后举升平台移动至预设初始位置时，所述伺服电机接收所述限位开关传送的初始位置信号，进行位置初始化。