CN103231899A - 一种用于档案传送的自动导引小车 - Google Patents

Abstract

一种用于档案传送的自动导引小车，它涉及一种自动导引小车，以解决现有技术无法实现保密或绝密档案的自动化传送的问题，它包括回转及移动机构、车载文档传送装置、车架、底板、电池、条码定位装置、两套自动充电装置和四个第一接近传感器；底板安装在车架上，所述回转及移动机构安装在底板上，所述车载文档传送装置包括书架体、箱体、电机、第一传动轴、光电传感器、两个第二接近传感器、多个隔板和多套传送机构，箱体内的底面上沿其长度方向并列设置有多套传送机构；每套传送机构包括第二传动轴、第一传送带、第二传送带、第一带轮、第二带轮、两个第三带轮和多个支撑转轮，电机的输出轴上安装有第一传动轴。本发明用于档案的传送使用。

Description

一种用于档案传送的自动导引小车

技术领域

本发明涉及一种自动导引小车，具体涉及一种用于档案传送的自动导引小车，属于机器人技术领域。

背景技术

纸质档案一般放在档案盒内并存在档案室的书架上，但保密档案或绝密档案的传送过程一般采用保密措施和严格的管理。为了保密，保密或绝密档案的管理需要实现机器人自动化传送，这已成为一种发展趋势。然而，现有技术中目前还没有提供一种专门用于档案传送的自动化设备。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术无法实现保密或绝密档案的自动化传送的问题，进而提供一种用于档案传送的自动导引小车。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种用于档案传送的自动导引小车包括回转及移动机构、车载文档传送装置、车架、底板、电池、条码定位装置、两套自动充电装置和四个第一接近传感器；

底板安装在车架上，底板的下端面上安装有四个第一接近传感器，底板的下端面上安装有两套自动充电装置，底板的上端面上安装有条码定位装置，车架的上端面安装有车载文档传送系统，位于车载文档传送系统和底板之间的车架上安装有电池，两套自动充电装置用于给电池充电；

所述回转及移动机构安装在底板上，回转及移动机构实现车载文档传送装置和车架的回转和移动；

所述车载文档传送装置包括书架体、箱体、电机、第一传动轴、光电传感器、两个第二接近传感器、多个隔板和多套传送机构，所述书架体由三个挡板围合而成，所述箱体为长方形箱体，书架体安装在箱体的上端面上，箱体内的底面上沿其长度方向并列设置有多套传送机构；

每套传送机构包括第二传动轴、第一传送带、第二传送带、第一带轮、第二带轮、两个第三带轮和多个支撑转轮，电机的输出轴上安装有第一传动轴，第一传动轴上沿其轴向安装有多套传送机构，每套传送机构上的第二传动轴上安装有一个第二带轮和两个第三带轮，两个第三带轮位于第二带轮的两侧；每套传送机构上的第一带轮通过第一传送带与第二带轮传动连接；每套传送机构上的多个支撑转轮安装在箱体上；每套传送机构上的第二传送带与两个第三带轮和多个支撑转轮上滑动连接，两个第三带轮53的转动能带动第二传送带转动，每套传送机构上的两个第三带轮上用于放置档案，相邻两套传送机构之间设置有隔板，箱体的相对的两个板面的外侧壁上分别设置有一个第二接近传感器，箱体的下端面上安装有光电传感器。

本发明的有益效果是：一、本发明实现了档案的自动化传送，通过回转及移动机构完成了横向、纵向运动及原地零半径回转运动的全方位运动；二、本发明通过条码定位装置将地面上的金属条和条码合二为一，实现了循线和定位的一体化，既实现了定位及循线的功能需求，又满足了室内环境的要求；三、本发明通过车载文档传送装置上的单独的传送机构、光电传感器、两个第二接近传感器以及四个第一接近传感器，具有车载书架伸缩、车载书架伸缩到位检测(光电传感器检测)、文档有无判断、任意文档单独传送等特点，第二接近传感器安在书架体两侧，实现蔽障功能，安装在车板的四个第一接近传感器(通过电磁波，来感应经过传感器检测面附近的金属物体)分别检测小车在横向、纵向相对轨线的距离，金属条与传感器正对面积不同，信号强弱也就不同，据此可以控制小车车轮的运动方向，实现高精度循线行走、金属条码(用于判断小车运动距离)；四、本发明增设自动充电装置实现了自适应对接自动充电，解决了现有的移动机器人在无人监督情况下无法自动充电，以及引导方式充电的高难度技术、造价高的缺点，无法准确控制的缺点。本发明结构简单，设计合理，操作准确，完全可用于保密或绝密档案的自动化传送，能适用于远程自动操作。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图，图2是车载文档传送装置、车架和自动充电装置连接的立体结构示意图，图3是图2的仰视结构示意图，图4是图3中的F-F剖视图，图5是图3中的D-D剖视图，图6是车载文档传送装置的立体结构示意图，图7是图6的E向视图，图8是图7的A-A剖视图，图9是图7的B-B剖视图，图10是图7的I-I剖视图，图11是图7的仰视结构示意图，图12是回转及移动机构的主动轮组件的主视图结构示意图，图13是图12的主剖视结构示意图，图14是车架的立体结构示意图，图15是第一接近传感器的立体结构示意图，图16是条码定位装置的立体结构示意图，图17是自动充电装置的结构示意图，图18是图17中的充电主体的立体结构示意图，图19是去掉外壳后充电主体的结构示意图，图20是去掉水平移动机构后充电主体的结构示意图，图21是图17中的受电主体的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图21说明本实施方式，本实施方式的一种用于档案传送的自动导引小车包括回转及移动机构23、车载文档传送装置63、车架65、底板54、电池70、条码定位装置62、两套自动充电装置66和四个第一接近传感器18；

底板54安装在车架65上，底板54的下端面上安装有四个第一接近传感器18，底板54的下端面上安装有两套自动充电装置66，底板54的上端面上安装有条码定位装置62，车架65的上端面安装有车载文档传送系统，位于车载文档传送系统和底板54之间的车架65上安装有电池70，两套自动充电装置66用于给电池70充电；

所述回转及移动机构23安装在底板54上，回转及移动机构23实现车载文档传送装置和车架65的回转和移动；

所述车载文档传送装置63包括书架体19、箱体21、电机32、第一传动轴33、光电传感器20、两个第二接近传感器17、多个隔板24和多套传送机构，所述书架体19由三个挡板16围合而成，所述箱体21为长方形箱体，书架体19安装在箱体21的上端面上，箱体21内的底面上沿其长度方向并列设置有多套传送机构；

每套传送机构包括第二传动轴34、第一传送带40、第二传送带42、第一带轮38、第二带轮84、两个第三带轮53和多个支撑转轮36，电机32的输出轴上安装有第一传动轴33，第一传动轴33上沿其轴向安装有多套传送机构，每套传送机构上的第二传动轴34上安装有一个第二带轮84和两个第三带轮53，两个第三带轮53位于第二带轮84的两侧；每套传送机构上的第一带轮38通过第一传送带40与第二带轮84传动连接；每套传送机构上的多个支撑转轮36安装在箱体21上；每套传送机构上的第二传送带42与两个第三带轮53和多个支撑转轮36上滑动连接，两个第三带轮53的转动能带动第二传送带42转动，每套传送机构上的两个第三带轮53上用于放置档案，相邻两套传送机构之间设置有隔板24，箱体21的相对的两个板面的外侧壁上分别设置有一个第二接近传感器17，箱体21的下端面上安装有光电传感器20。

本实施方式的每套传送机构上的第一传送带、第二传送带通过与相应带轮的摩擦传动，带动带动档案实现平移运动。本实施方式的箱体的相对的两个板面为与相对设置的两个挡板相对应设置。

具体实施方式二：结合图3-图5和图12-图13说明本实施方式，本实施方式所述回转及移动机构13包括两套主动轮组件和两个从动轮107，底板54上安装有两套主动轮组件和两个从动轮，两套主动轮组件正对设置，两个从动轮107正对设置，所述每套主动轮组件包括第一盘式电机101、第二盘式电机100、主动带轮102、从动带轮103、传动带109、主动轮106、轮轴111、联轴器105、轮轴座28和电机座27；轮轴111安装在轮轴座28上，轮轴111上安装有主动轮106、电机座27安装在轮轴座28上，电机座27上安装有第一盘式电机101，第一盘式电机101的输出轴上安装有主动带轮102，主动带轮102通过传送带109与从动带轮103传动连接，从动带轮103与联轴器105连接，联轴器105与轮轴111连接，第二盘式电机100的输出轴与轮轴111连接，第二盘式电机100能驱动主动轮106运动。如此设置，第一盘式电机通过带动主从带轮利用联轴器(可选用爪型夹紧行联轴器)把运动传递给主动轮，以实现主动轮回转运动，第二盘式电机用于控制主动轮前后左右平移运动，本实施方式的主动带轮和从动带轮优选用高扭矩同步主动带轮和高扭矩同步从动带轮，为便于传送带的正常稳定运转，可增加张紧轮104。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图17-图21说明本实施方式，本实施方式所述充电装置包括充电主体和受电主体，所述充电主体包括充电底座1、充电触头平台3、水平移动机构4、中心旋转机构5、定位导头6和两个充电触点7，所述受电主体包括受电底座8、传感器9和两个受电触点10，充电底座1上表面的两侧分别各设有一个挡块1-1，且每个挡块1-1沿长度方向的中心线分别与充电底座1沿长度方向的中心线平行，中心旋转机构5安装在充电底座1的上表面上，水平移动机构4安装在中心旋转机构5的上表面上，充电触头平台3安装在水平移动机构4上，定位导头6安装在充电触头平台3安装面的中部，定位导头6的两侧分别各安装一个充电触点7，受电底座8受电面的中部开有受电定位槽8-1，受电定位槽8-1的两侧分别各安装有一个受电触点10，传感器9安装在受电定位槽8-1内，充电主体上的两个充电触点7可对应插装在受电主体上相对应的受电触点10内，充电主体上的定位导头6可插装在受电底座8上的受电定位槽8-1内。如此设置，本实施方式中受电主体安装在机器人上，在定位导头6和受电定位槽8-1导向作用下，水平移动机构4可根据受电主体的位置水平移动使充电触点7与受电触点10对正；中心旋转机构5可小幅度旋转使充电触点7与受电触点10对正；定位导头6插入受电定位槽8-1内后推动传感器9触动顶杆使开关闭合，开始充电，通过这种自适应的调节可以实现充电主体与受电主体的可靠连接。

本实施方式的水平移动机构4包括两个圆杆4-1、两个滑块4-2和四个弹簧4-3，两个滑块4-2并排平行设置，两个圆杆4-1并排平行设置在两个滑块4-2之间，两个圆杆4-1与两个滑块4-2组成矩形框体，每个圆杆4-1的两端分别各套装一个弹簧4-3，充电触头平台3安装在两个圆杆4-1上，且充电触点平台3可沿两个圆杆4-1水平移动。如此设置，充电触点平台3可在两个圆杆4-1上自由水平移动使两个充电触点7能插入相对应的受电触点10内，四个弹簧4-3可使充电触头平台3在充电完成后复位。

本实施方式的每个挡块1-1内侧与中心旋转机构5相对应的一侧之间并排设有两个弹簧挡销11。如此设置，弹簧挡销11可保证中心旋转机构5在机器人充电完毕后回复到原位；本实施方式的自动充电装置还包括罩体2，罩体2扣装在充电主体上，充电底座1上设有充电开关12，沿充电底座1长度方向推开罩体2可使罩体2触动充电开关12。如此设置，充电主体在无人情况下可自动开关电源。具体如下，在机器人推开罩体2过程中，当罩体2被推到一定位置后，罩体2可触发充电开关12闭合，充电主体在无人情况下自动开启电源。在机器人离开充电站过程中，罩体2自动退回，退回到一定位置可关闭充电开关12，充电主体在无人情况下自动关闭电源；充电触头平台3的两个分别各设有一个撞块15。如此设置，机器人通过撞块15推开充电触头防护罩。同时起到机器人与充电站绝缘作用。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图14说明本实施方式，本实施方式所述车架65包括方形框架65-1、两条导轨65-2和四个支腿65-3，方形框架65-1的四个拐角处分别设置有一个支腿65-3，两条导轨65-2并列设置在方形框架65-1的上端面上，两条导轨65-2之间安装有电池70，所述车载文档传送装置还包括两条滑轨22，两条滑轨22分别插装在两条导轨65-2上。如此设置，车架稳定可靠，能满足车载文档传送装置和回转及移动机构的稳定固定，滑轨和导轨便于车载文档传送装置的对接。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图5和图8说明本实施方式，本实施方式所述每套传送机构还包括带调整轮39，带调整轮39安装在箱体21上，每套传送机构上的第二传送带42与带调整轮39滑动连接。如此设置，便于调整第二传送带的松紧，保证第二传送带正常稳定运转。其它与具体实施方式一或四相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述第一传送带40为同步带，第二传送带42为同步带，第一带轮38为同步带轮，第二带轮84为同步带轮，两个第三带轮53为同步带轮。如此设置，同步带传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好；同步带轮传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比，传动平稳，传动效率高，本实施方式的第一传送带优选用型号为T10-340传送带，两个第三带轮优选用15-T10型传送带。为便于传送稳定，在挡板和隔板上可增设传送带垫块。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式七：结合图16说明本实施方式，本实施方式所述条码定位装置62包括用于通讯速率配置的接口模块62-1、条码定位系统62-2和支架62-3，支架62-3安装在底板54的上端面上，条码定位系统62-2安装在支架62-3上，条码定位系统62-2的上表面上安装有用于通讯速率配置的接口模块62-1。如此设置，便于地面上的金属条和条码合二为一，实现循线和定位的一体化，用于通讯速率配置的接口模块可选用SSI-UART模块；定位系统可选用BPS37定位系统，SSI接口内置速度测量范围10000m内，精确度达到±1mm；支架可选用BPS8条码定位安装架。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式八：结合图6说明本实施方式，本实施方式所述箱体21上并排设有电源指示灯52和开关51。如此设置，可实现动力切断控制和监视传送机构的运转状态。电源指示灯表示供电和运转正常，开关用于控制电路的通断。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图5-图7和图12说明本实施方式，本实施方式所述自动导引小车还包括第一光电开关82、第二光电开关25和无线网桥50，第一光电开关82安装在底板54上，第二光电开关25安装在电机座27上，无线网桥50安装在书架体19上。如此设置，第一光电开关用于主动轮106的转速检测，实现循线行走和距离的调控；第二光电开关用于从动带轮103的转速检测，实现控制主动轮回转角度的调节控制；无线网桥用于实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁，保证了本发明能用于远程操作和控制。其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式十：结合图6、图7、图10和图14说明本实施方式，本实施方式所述车载文档传送装置还包括托板26，箱体21的下端面上安装有托板26，车架65的上端面上并排设置有两个安装孔65-4，托板26通过两个安装孔65-4安装在车架65的上端面上，托板26与车架65可拆卸连。车载文档传送装置固定牢靠稳定，连接使用方便。其它与具体实施方式一相同。

工作原理

结合图1～图21说明本发明的工作过程，当本发明的小车通过网络收到机器人总服务器发送的转接传送档案的信息后，通过上位机上的“查找向导标签”和“档案柜柜号标签”，确定目标档案位置，本发明小车底部装有金属探测接近传感器，通过地面上的金属条与车底正对面积的不同，控制回转及移动机构上的主动轮的运动方向，可以实现高精度循线行走。通过条码定位装置的条码定位方式判断小车运动距离，实现室内范围内的精确定位，进而传送转出和接取档案(导引小车在框架机器人和和提升运输装置之间传送，导引小车用于档案的传送和转移)。当机器人在待机位置等待作业命令时间超过1小时，或检测到电池电量低于20％的时候，机器人自动到充电室或通过自动充电装置，通过充电接口与充电站接口对接，实现自动充电。

Claims (10)

1.一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述小车包括回转及移动机构(23)、车载文档传送装置(63)、车架(65)、底板(54)、电池(70)、条码定位装置(62)、两套自动充电装置(66)和四个第一接近传感器(18)；

底板(54)安装在车架(65)上，底板(54)的下端面上安装有四个第一接近传感器(18)，底板(54)的下端面上安装有两套自动充电装置(66)，底板(54)的上端面上安装有条码定位装置(62)，车架(65)的上端面安装有车载文档传送系统，位于车载文档传送系统和底板(54)之间的车架(65)上安装有电池(70)，两套自动充电装置(66)用于给电池(70)充电；

所述回转及移动机构(23)安装在底板(54)上，回转及移动机构(23)实现车载文档传送装置和车架(65)的回转和移动；

所述车载文档传送装置(63)包括书架体(19)、箱体(21)、电机(32)、第一传动轴(33)、光电传感器(20)、两个第二接近传感器(17)、多个隔板(24)和多套传送机构，所述书架体(19)由三个挡板(16)围合而成，所述箱体(21)为长方形箱体，书架体(19)安装在箱体(21)的上端面上，箱体(21)内的底面上沿其长度方向并列设置有多套传送机构；

每套传送机构包括第二传动轴(34)、第一传送带(40)、第二传送带(42)、第一带轮(38)、第二带轮(84)、两个第三带轮(53)和多个支撑转轮(36)，电机(32)的输出轴上安装有第一传动轴(33)，第一传动轴(33)上沿其轴向安装有多套传送机构，每套传送机构上的第二传动轴(34)上安装有一个第二带轮(84)和两个第三带轮(53)，两个第三带轮(53)位于第二带轮(84)的两侧；每套传送机构上的第一带轮(38)通过第一传送带(40)与第二带轮(84)传动连接；每套传送机构上的多个支撑转轮(36)安装在箱体(21)上；每套传送机构上的第二传送带(42)与两个第三带轮(53)和多个支撑转轮(36)上滑动连接，两个第三带轮(53)的转动能带动第二传送带(42)转动，每套传送机构上的两个第三带轮(53)上用于放置档案，相邻两套传送机构之间设置有隔板(24)，箱体(21)的相对的两个板面的外侧壁上分别设置有一个第二接近传感器(17)，箱体(21)的下端面上安装有光电传感器(20)。

2.根据权利要求1所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述回转及移动机构(13)包括两套主动轮组件和两个从动轮(107)，底板(54)上安装有两套主动轮组件和两个从动轮，两套主动轮组件正对设置，两个从动轮(107)正对设置，所述每套主动轮组件包括第一盘式电机(101)、第二盘式电机(100)、主动带轮(102)、从动带轮(103)、传动带(109)、主动轮(106)、轮轴(111)、联轴器(105)、轮轴座(28)和电机座(27)；轮轴(111)安装在轮轴座(28)上，轮轴(111)上安装有主动轮(106)、电机座(27)安装在轮轴座(28)上，电机座(27)上安装有第一盘式电机(101)，第一盘式电机(101)的输出轴上安装有主动带轮(102)，主动带轮(102)通过传送带(109)与从动带轮(103)传动连接，从动带轮(103)与联轴器(105)连接，联轴器(105)与轮轴(111)连接，第二盘式电机(100)的输出轴与轮轴(111)连接，第二盘式电机(100)能驱动主动轮(106)运动。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述充电装置包括充电主体和受电主体，所述充电主体包括充电底座(1)、充电触头平台(3)、水平移动机构(4)、中心旋转机构(5)、定位导头(6)和两个充电触点(7)，所述受电主体包括受电底座(8)、传感器(9)和两个受电触点(10)，充电底座(1)上表面的两侧分别各设有一个挡块(1-1)，且每个挡块(1-1)沿长度方向的中心线分别与充电底座(1)沿长度方向的中心线平行，中心旋转机构(5)安装在充电底座(1)的上表面上，水平移动机构(4)安装在中心旋转机构(5)的上表面上，充电触头平台(3)安装在水平移动机构(4)上，定位导头(6)安装在充电触头平台(3)安装面的中部，定位导头(6)的两侧分别各安装一个充电触点(7)，受电底座(8)受电面的中部开有受电定位槽(8-1)，受电定位槽(8-1)的两侧分别各安装有一个受电触点(10)，传感器(9)安装在受电定位槽(8-1)内，充电主体上的两个充电触点(7)可对应插装在受电主体上相对应的受电触点(10)内，充电主体上的定位导头(6)可插装在受电底座(8)上的受电定位槽(8-1)内。

4.根据权利要求1所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述车架(65)包括方形框架(65-1)、两条导轨(65-2)和四个支腿(65-3)，方形框架(65-1)的四个拐角处分别设置有一个支腿(65-3)，两条导轨(65-2)并列设置在方形框架(65-1)的上端面上，两条导轨(65-2)之间安装有电池(70)，所述车载文档传送装置还包括两条滑轨(22)，两条滑轨(22)分别插装在两条导轨(65-2)上。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述每套传送机构还包括带调整轮(39)，带调整轮(39)安装在箱体(21)上，每套传送机构上的第二传送带(42)与带调整轮(39)滑动连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述第一传送带(40)为同步带，第二传送带(42)为同步带，第一带轮(38)为同步带轮，第二带轮(84)为同步带轮，两个第三带轮(53)为同步带轮。

7.根据权利要求1所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述条码定位装置(62)包括用于通讯速率配置的接口模块(62-1)、条码定位系统(62-2)和支架(62-3)，支架(62-3)安装在底板(54)的上端面上，条码定位系统(62-2)安装在支架(62-3)上，条码定位系统(62-2)的上表面上安装有用于通讯速率配置的接口模块(62-1)。

8.根据权利要求1所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：箱体(21)上并排设有电源指示灯(52)和开关(51)。

9.根据权利要求2所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述自动导引小车还包括第一光电开关(82)、第二光电开关(25)和无线网桥(50)，第一光电开关(82)安装在底板(54)上，第二光电开关(25)安装在电机座(27)上，无线网桥(50)安装在书架体(19)上。

10.根据权利要求1所述的一种用于档案传送的自动导引小车，其特征在于：所述车载文档传送装置还包括托板(26)，箱体(21)的下端面上安装有托板(26)，车架(65)的上端面上并排设置有两个安装孔(65-4)，托板(26)通过两个安装孔(65-4)安装在车架(65)的上端面上，托板(26)与车架(65)可拆卸连接。

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