CN105984699A - 自动导引子母车 - Google Patents

Abstract

采用非接触方式供电的自动导引车（AGV）因电缆敷设的建设性特点使得其柔性受到了一定的限制，本发明通过采用子母车的形式把取电和执行分离，使母车以取电为主，子车以执行任务为主，非接触供电一次电缆仅需要在主干道上敷设，母车沿着主干道行走取电，子车随母车在母车周围运行，子车通过供电桥从母车上获得电源支持可以到达各个分支点执行任务，可提高作业线的柔性、效率和安全性。

Description

自动导引子母车

技术领域

一种应用于生产车间的自动化搬运装备，包括磁导引、激光导引等，机电一体化设备。

背景技术

自动导引车（下称AGV）利用磁感应、光信号等方式以及定位技术进行导引，采用电池供电，因电池的使用方便性、环保性、经济性等多方面存在不足，因此出现了非接触供电方式，采用高频逆变技术把工频50Hz交流电逆变为高频交流电供给初级感应电缆，在感应电缆周围形成高频交变磁场，从而在拾电器上得到相应的感应电动势，实现感应供电，这一供电方式虽然撇弃了电池，但移动设备的运行路线受到预先埋设的电缆的限制，灵活性又受到了一定的限制，在自动化流水作业生产线上，在主传输运行路线上有很多分支工位，AGV要达到这些分支点，就必须将供电电缆埋设到相应的位置，一旦工艺调整，或增加或减少工位就会因没有供电回路支撑无法增加或供电回路无法切离仍需沿着原路行驶而无法减少，同时，由于供电电缆的地面上方不允许有其他导磁材料，比如掉落的螺母等导磁材料一旦受到感应就会发热，发热的物体除了会发热消耗能量外，同时也可能危及安全。

发明内容

为解决上述支线电缆敷设所带来的问题，本发明采用的方法是在主要通道上敷设作为初级线圈的供电电缆，支路不敷设，将AGV分成子母两体，母车沿着供电电缆敷设的回路运行，母车上设置包括次级线圈、整流、逆变等装置从初级电缆取电，子车由母车通过软电缆供电，软电缆的收放可采纳摇杆、剪叉式伸缩臂、电缆卷筒等方式，子车可围绕着母车移动，这样母车只需要到达各支路的交叉口处，由子车前往各分支工位完成搬运工作，子车不限于一台，可多台子车共享一台母车。

附图说明

下面针对附图对本发明所采纳的技术方案做进一步的说明：

图1是本发明组成框图

图2是本发明采用摇杆收放电缆的原理示意图

图3是本发明采用剪叉式伸缩臂收放电缆的原理示意图

图4是本发明摇杆直立自动复位机构图

图中代号说明：

1. 固定设备；2.母车；3. 子车；4.软电缆；5.摇杆；6.剪叉；7.摆盘；8.活塞；9.壳体；10.弹簧；11.弹簧座；12.柔性接头

点划线 ——距离拉开后的位置状态。

具体实施方式

图1所示为本发明组成的原理框图，固定设备把变换后的高频电能送到敷设在物流传输主干道路面下的一次电缆（或称初级线圈或初级电缆）中，母车沿着主干道由母车上的取电装置通过感应从一次电缆中获取电能，子车则通过搭接在子母车之间的供电桥得到供电运行，子母车上的配置可以有下列几种形式：1.母车可以被子车拖曳行走，母车上没有驱动装置（控制电路控制元件等组成的控制单元）及执行装置（电机、电磁铁等），沿着主干道行走时子车与母车通过对接装置连接后一同行走，达到分支工位的支路交叉口后，子车脱离母车，母车原地不动，子车前往目的地作业，作业完成后再次连接母车一同行进，子车上除了有行进的驱动和执行机构外还包括对接所需的驱动和执行机构，这样设置的优点是母车上无需任何驱动和执行装置，功能分置清晰，部分设置可避免重复；2.也可以自带驱动和执行装置自行，子车无需每次换位时与母车贴靠对接，子车从一个工位到另一个工位可以选择最近的路线行走，母车随子车在主干道上跟进，以保证与子车在供电电缆可及的距离范围内，其优越性则是节省了对接和往返行走的时间，同时当子车能耗较大时，母车可以方便的往返踱步，以避免一次电缆局部过度发热；3.无论母车是自行或是拖曳行走，所有车的驱动装置及两车联系（对接等）的执行装置都可以设置在母车上，子车上只有子车自身执行任务所需的执行装置，子车可以轻装上阵。

子车通过搭接在子母车之间的供电桥得到供电运行，供电桥即可以收放的软电缆和避免软电缆拖地的收放装置，供电桥可以采用通用的电缆卷筒收放，其特点是收放长度可以较长，是本发明中所提到的几种方法中可及范围最大的一种形式，但很难避免电缆拖地。

图2是供电桥的又一种形式，采用摇杆收放电缆，摇杆的原始自由状态是直立状态，电缆由摇杆的下端爬升到摇杆的顶端并在顶端固定，电缆的一部分由顶端悬挂下摆，摆至下端不会与任何可能遇到的设备（含自身）干涉的高度再折返上至子车的摇杆顶端，两摇杆间可自由下垂约两倍摇杆高度的电缆长度，当子母车间的距离小于两倍摇杆高度时，摇杆间电缆在自由下摆和拉开展平状态间变化，当子母车间的距离超过两倍摇杆高度时，电缆或电缆保护张紧绳张紧受力拉倾摇杆，最大距离是摇杆拉平（摇杆回复机构允许的话），这时子母车间的距离约是4倍的摇杆高度。

图3是第3种供电桥形式，采用平行剪叉结构收放电缆，剪叉结构（剪叉组）的一端的一个叉脚铰接在母车（或子车）上，另一个叉脚铰接在一个滚轮上，滚轮可沿着母车（或子车）上下滚动，剪叉两脚靠近，剪叉组伸长，反之缩短，剪叉结构的一端在母车上，另一端在子车上，剪叉结构上吊挂电缆，使电缆不会拖地，剪叉的收放随子母车间距变化，这种方式可以允许子车绕行高度低于剪叉的任何物体。

图4是本发明摇杆直立自动复位机构图，左图和右图的区别于摆盘（7）一个是圆板形一个是球形，圆板的加工简单，但摆角小，球形摆角大些，下面以球形结构为例说明其工作原理，摇杆直立自动复位机构包括壳体（9）、摆盘（7）、摇杆（5）、活塞（8）、弹簧（10）、弹簧座（11），活塞（8）由壳体（9）导向可以在壳体（9）内上下滑动，弹簧（10）设置于活塞（8）和弹簧座（11）的中间，弹簧座（11）起到弹簧（10）的固定作用，活塞（8）向下时压缩弹簧（10）并得到更大的弹簧力，摆盘（7）设置在壳体（9）内活塞（8）的上面，摆盘（7）的球面由活塞（8）所受的弹力向上紧贴与壳体（9）的内球面滑动配合，摇杆（5）的一端固定在摆盘（7）上，摇杆（5）的顶端设置有弹性接头，电缆可以从摇杆（5）及复位机构的内部穿过，摇杆（5）受力倾斜时，摆盘（7）支撑点在球心位置，摆盘（7）底平面倾斜，底平面的圆边顶在活塞（8）上，活塞（8）压缩弹簧（10）给予反作用力于摆盘（7）圆边上，摆盘（7）圆边上的作用点在球心的一侧构成力臂，摆盘（7）得到回复力矩在摇杆（5）失去外作用力时使摇杆（5）恢复直立状态，为了避免电缆（4）在摇杆（5）的端部受伤，摇杆（5）的端部应该设置可弹性变形的柔性接头（12），使电缆不会发生小于允许弯曲半径的弯折现象。

Claims (6)

1.一种自动导引子母车，其特征在于包括两种车，一种是以取电为主的称为母车，另一种以执行任务为主的称为子车，一台母车配置一台或多台子车，母车沿着供电轨迹行走，从供电回路中取电，子车随着母车走，可在母车周围小范围内按照指令行走至各个分支点，子车通过软电缆从母车上获取电能。

2.根据权利要求1所述的自动导引子母车，其特征在于母车不带驱动及执行机构，由子车拖动行走，子车上包括驱动和执行机构，完成行走和与母车对接。

3.根据权利要求1所述的自动导引子母车，其特征在于母车自带驱动及执行机构，可自行驱动行走。

4.根据权利要求1所述的自动导引子母车，其特征在于无论母车有还是没有执行装置，全部驱动装置都设置在母车上，子车上只有执行装置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的自动导引子母车，其特征在于母车与子车之间连接的供电软电缆可以采用摇杆或剪叉式伸缩臂或电缆卷筒的方式收放电缆。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的自动导引子母车，其特征在于摇杆的直立状态复位机构包括壳体（9）、摆盘（7）、摇杆（5）、活塞（8）、弹簧（10）、弹簧座（11），活塞（8）由壳体（9）导向可以在壳体（9）内上下滑动，弹簧（10）设置于活塞（8）和弹簧座（11）的中间，弹簧座（11）起到弹簧（10）的固定作用，活塞（8）向下时压缩弹簧（10）并得到更大的弹簧力，摆盘（7）设置在壳体（9）内活塞（8）的上面，摆盘（7）的球面由活塞（8）所受的弹力向上紧贴与壳体（9）的内球面滑动配合，摇杆（5）的一端固定在摆盘（7）上，摇杆（5）的顶端设置有弹性接头，电缆可以从摇杆（5）及复位机构的内部穿过。