CN106223675A - 一种汽车自动搬运agv及其控制方法 - Google Patents

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一种汽车自动搬运AGV及其控制方法，属于汽车自动搬运技术领域。汽车自动搬运AGV包括整体框架、控制系统、导航系统及驱动轮，所述整体框架的一侧连接有可移动夹臂，所述夹臂为4个，分为两组，分别对应待搬运汽车的前轮和后轮；每组中的夹臂对称设置，其相对侧均设置有两组夹紧汽车两侧轮胎的夹持部件；通过每组夹臂的相对运动夹持汽车轮胎。本发明AGV不需要载车板、直接通过抱住车辆轮胎，使车辆离开地面，直接移动。同时也由于车辆的轴距远小于车长，因此本发明的AGV本身也可以设计得比较小。

Description

一种汽车自动搬运AGV及其控制方法
技术领域
本发明属于汽车自动搬运技术领域，具体是涉及一种汽车自动搬运AGV及其控制方法。
背景技术
目前很多AGV车库在搬运车辆的时候采用载车板，具体操作时车辆首选停放在载车板上，然后AGV将载车板与车一起移走。这种方式首先需要制造非常多的载车板(几乎每个车位一个)，并且每一个载车板都需要按最大载重量设计，同时AGV搬运的负载也大大增加，并且AGV本身也需要设计得比较笨重。另外由于载车板的尺寸限制，对于车辆停放在载车板上的位置要求也比较高，增加了停车难度。
发明内容
针对上述AGV车库存在的技术问题，本发明提供一种汽车自动搬运AGV及其控制方法。该AGV不需要载车板、直接通过抱住车辆轮胎，使车辆离开地面，直接移动。同时也由于车辆的轴距远小于车长，因此本发明的AGV本身也可以设计得比较小。
本发明采用的技术方案如下：
一种汽车自动搬运AGV，包括整体框架、控制系统、导航系统及驱动轮，
所述整体框架的一侧连接有可移动夹臂，所述夹臂为4个，分为两组，分别对应待搬运汽车的前轮和后轮；每组中的夹臂对称设置，其相对侧均设置有两组夹紧汽车两侧轮胎的夹持部件；通过每组夹臂的相对运动夹持汽车轮胎。
进一步地，所述整体框架上安装可移动夹臂侧设置有两组平行对称的直线导轨，可移动夹臂安装在直线导轨上；所述夹臂均连接夹紧驱动装置，通过夹紧驱动装置驱动夹臂沿直线导轨移动，夹持汽车轮胎。
进一步地，所述夹紧驱动装置包括设置在整体框架上两直线导轨间的三组夹紧驱动机构，每组夹紧驱动机构均包括夹紧链轮驱动组件及夹紧链条，其中一组夹紧驱动机构对应一组夹臂设置，即：该组两个夹臂均连接在该组夹紧链条上；另两组夹紧驱动机构对应另一组夹臂设置，即：该组两个夹臂分别设置在两个夹紧驱动机构上；两组夹紧驱动机构的夹紧链条长度不同，上下平行设置，该组两个夹臂分别连接在两个夹紧链条上；夹紧链轮驱动组件包括驱动电机、减速机及链轮，其中减速机直接连接在框架上，链轮连接在减速机的前部轴上，驱动电机连接在减速机的尾部；由驱动电机驱动链轮旋转时带动夹紧链条与夹臂同时运动，每组的夹臂沿直线导轨相向移动，以调整夹臂间距离，实现夹紧动作。
进一步地，所述夹臂底部设置转向链轮驱动组件，设置于每个夹臂的框架连接端，通过转向链条连接转向轮组件，驱动转向轮组件转动。
进一步地，所述转向轮组件设置于夹臂底部，包括基板，固定在夹臂底部，其上固定驱动齿轮轴、两组轴承及传动齿轮轴，两组轴承之间设置传动齿轮轴；
链轮与主动齿轮固定，并安装在驱动齿轮轴上，
从动齿轮为两个，分别安装在轴承上，转向轮为两个，分别安装在从动齿轮上；
传动齿轮安装在传动齿轮轴，主动齿轮、两从动齿轮及其中间的传动齿轮啮合传动，保证两组转向轮方向一致。
进一步地，所述夹持部件为夹轮，用于夹紧车辆轮胎。
进一步地，在框架上对应每组的两夹臂间还安装有限位开关，限位两夹臂的运动状态。
进一步地，通过测量进入停车位置车辆的轴距信息，根据该轴距信息，夹紧驱动装置调整夹臂至所需的位置，伸入至车辆底部，调整夹臂夹持车辆轮胎离开地面，搬运车辆至指定位置，移动夹臂松开轮胎，撤离AGV。
进一步地，所述AGV的驱动轮开始转动时，驱动轮与转向轮的方向一致，都与车辆前后方向垂直，AGV开始运动；所述夹臂从车辆的一侧进入车底直到从另一侧伸出后，驱动轮停止运动。
进一步地，所述调整夹臂夹持车辆轮胎是：转向链轮驱动组件驱动转向链条并带动链轮、主动齿轮、从动齿轮转动90度，夹紧链轮驱动组件驱动夹紧链条带动夹臂沿直线导轨方向运动，直到夹轮接触车辆轮胎并且使轮胎离开地面；
所述AGV将车辆搬运到系统指定车位，夹紧链轮驱动组件驱动夹紧链条带动夹臂沿直线导轨反向运动，使车辆落地；AGV夹臂从车辆底部撤回，完成搬运工作；
所述正向运动、横向移动与转弯，驱动轮与转向轮组件同时保持在0度位置；
两组驱动轮同向转动，此时AGV开始正向运动；
驱动轮与转向轮组件同时旋转90度，然后两组驱动轮同向转动，此时AGV开始横向运动；
驱动轮与转向轮组件分别旋转不同角度，然后两组驱动轮反向转动，则AGV开始转弯。
本发明的有益效果是：
本发明AGV不需要载车板、直接通过抱住车辆轮胎，使车辆离开地面，直接移动。同时也由于车辆的轴距远小于车长，因此本发明的AGV本身也可以设计得比较小。
附图说明
图1为发明的立体结构示意图。
图2为图1的底部立体结构示意图。
图3为图2中转向轮组件示意图。
图4为图3传动结构示意图。
图5为本发明使用状态示意图。
图6为图5夹持汽车的结构示意图。
图7、图8为限位开关位置示意图。
图9为夹车轮时限位开关状态示意图。
图10为夹紧链轮组件3内部结构示意图。
图中：1.框架，2.直线导轨，31-33.夹紧链轮驱动组件，301.链轮，302.减速机，303.伺服电机，41-43.夹紧链条，51-54.夹臂，6.夹持部件，7.主动轮，8.转向链轮驱动组件，9.转向链轮，10.转向轮组件，101.基板，102.驱动齿轮轴，103.链轮，104.主动齿轮，105.轴承，1061-1062.从动齿轮，107.转向轮，108.传动齿轮轴，109.传动齿轮，11.限位开关。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：
实施例1：如图1、图2所示，本发明一种汽车自动搬运AGV，包括整体框架1、控制系统、导航系统及驱动轮，所述整体框架1的一侧连接有可移动夹臂5，所述夹臂为4个，分为两组，分别对应待搬运车辆的前轮和后轮；每组中的夹臂对称设置，其相对侧均设置有两组夹紧车辆两侧轮胎的夹持部件6，通过每组夹臂5的相对运动夹持车辆轮胎。
所述整体框架1上安装可移动夹臂侧设置有两组平行对称的直线导轨2，可移动夹臂安装在直线导轨2上；所述夹臂均连接夹紧驱动装置，通过夹紧驱动装置驱动夹臂5沿直线导轨2移动，夹持车辆轮胎。
所述夹紧驱动装置包括设置在整体框架1上两直线导轨2间的三组夹紧驱动机构，每组夹紧驱动机构均包括夹紧链轮驱动组件及夹紧链条4，其中一组夹紧驱动机构对应一组夹臂设置，即：该组两个夹臂5均连接在该组夹紧链条41上；另两组夹紧驱动机构对应另一组夹臂设置，即：该组两个夹臂分别设置在两个夹紧驱动机构上，为适应不同车型的轴间距，两组夹紧驱动机构的夹紧链条42、43长度不同，上下平行设置，该组两个夹臂分别连接在两个夹紧链条42、43上；夹紧链轮驱动组件包括减速机302、驱动电机303及链轮301，其中减速机302直接连接在框架1上，链轮301连接在减速机302的前部轴上，驱动电机303连接在减速机302的尾部；由驱动电机303驱动链轮301旋转时带动夹紧链条与夹臂同时运动，使每组的夹臂沿直线导轨2相向移动，以调整夹臂间距离，实现夹紧动作。
如图2-图4所示，所述夹臂5底部设置转向链轮驱动组件，设置于每个夹臂5的框架连接端，通过转向链条连接转向轮组件10，驱动转向轮组件10转动。
所述转向轮组件10设置于夹臂5底部，包括基板101，固定在夹臂底部，其上固定驱动齿轮轴102、两组轴承105及传动齿轮轴108，两组轴承之间设置传动齿轮轴；
链轮103与主动齿轮104固定，并安装在驱动齿轮轴102上，
从动齿轮106为两个，分别安装在两轴承105上，转向轮107为两个，分别安装在两从动齿轮106上；
传动齿轮109安装在传动齿轮轴108，主动齿轮104、从动齿轮1061、中间传动齿轮109及从动齿轮1062啮合传动，保证两组转向轮107方向一致。
本例夹持部件6采用夹轮，与轮胎很好的贴合接触；
限位开关11安装在框架1上，对应两夹臂51、52间(见图8)，夹车轮时，该两夹臂51、52由一组夹紧链轮驱动组件31同时驱动相向运动，当运动至图9状态时，限位开关11被触发，夹紧链轮驱动组件31与夹臂51、52停止运动；另一组夹臂53、54由两组夹紧链轮驱动组件32、33分别驱动，在夹车轮之前首先需要接收到车辆的轴距信息，两组夹紧链轮驱动组件32、33分别带着两个夹臂53、54运动到指定位置，夹车轮时，两个夹臂53、54分别由两组夹紧链轮驱动组件32、33带动相向运动，运动到指定位置时停止运动。
本发明汽车自动搬运AGV的控制方法如下：通过测量进入停车位置车辆的轴距信息，根据该轴距信息，夹紧驱动装置调整夹臂到相应的位置，伸入至车辆底部，调整夹臂夹持车辆轮胎离开地面，搬运车辆至指定位置，移动夹臂松开轮胎，撤离AGV。
所述驱动轮7开始转动时，驱动轮与转向轮107的方向一致，都与车辆前后方向垂直，AGV开始运动。
所述夹紧驱动装置驱动其链轮转动，带动夹紧链条和夹臂运动，以调整夹臂间距离。
所述夹臂5从车辆的一侧进入车底直到从另一侧伸出，驱动轮7停止运动。
所述调整夹臂夹持车辆轮胎：转向链轮驱动组件8驱动转向链条9并带动链轮103、主动齿轮104、从动齿轮106转动90度，之后夹紧链轮驱动组件3驱动夹紧链条4带动夹臂5滑着直线导轨方向运动，直到夹轮6接触车辆轮胎并且使轮胎离开地面。
所述AGV将车辆搬运到系统指定车位，夹紧链轮驱动组件3驱动夹紧链条4带动夹臂5滑着直线导轨反向运动，使车辆落地；AGV夹臂从车辆底部撤回，完成车辆搬运工作，并准备搬运下一辆车。
所述正向运动、横向移动与转弯，驱动轮7与转向轮组件10同时保持在0度位置；
两组驱动轮7同向转动，此时AGV开始正向运动；
驱动轮7与转向轮组件10同时旋转90度，然后两组驱动轮7同向转动，此时AGV开始横向运动；
驱动轮7与转向轮组件10分别旋转不同角度，然后两组驱动轮7反向转动，则AGV开始转弯。
本发明的工作过程
搬运车辆：首车辆进入停车位置，测量车辆轴距(其他设备完成)。AGV接收车辆轴距信息，根据该信息由夹紧链轮驱动组件带动夹紧链条4和夹臂5运动，调整到相应的位置。然后驱动轮7开始转动(此时驱动轮7与转向轮107的方向一致，都与车辆前后方向垂直)，AGV开始运动，夹臂5从车辆的一侧进入车底直到从另一侧伸出，驱动轮7停止运动。然后转向链轮驱动组件8驱动转向链条9并带动链轮103、主动齿轮104、从动齿轮106转动90度，之后夹紧链轮驱动组件3驱动夹紧链条4带动夹臂5滑着直线导轨方向运动，直到夹轮6接触车辆轮胎并且使轮胎离开地面(参见图5、图6)，然后AGV将车辆搬运到系统指定车位，夹紧链轮驱动组件3驱动夹紧链条4带动夹臂5滑着直线导轨反向运动，使车辆落地。AGV夹臂从车辆底部撤回，准备搬运下一辆车。
正向运动、横向移动与转弯：驱动轮7与转向轮组件10同时保持在0度位置，然后两组驱动轮7同向转动，此时AGV开始正向运动；驱动轮7与转向轮组件10同时旋转90度，然后两组驱动轮7同向转动，此时AGV开始横向运动；驱动7与转向轮组件10分别旋转不同角度，然后两组驱动轮7反向转动，则AGV开始转弯。

Claims (10)

1.一种汽车自动搬运AGV，包括整体框架、控制系统、导航系统及驱动轮，其特征在于：所述整体框架的一侧连接有可移动夹臂，所述夹臂为4个，分为两组，分别对应待搬运汽车的前轮和后轮；每组中的夹臂对称设置，其相对侧均设置有两组夹紧汽车两侧轮胎的夹持部件；通过每组夹臂的相对运动夹持汽车轮胎。
2.如权利要求1所述的汽车自动搬运AGV，其特征在于：所述整体框架上安装可移动夹臂侧设置有两组平行对称的直线导轨，可移动夹臂安装在直线导轨上；所述夹臂均连接夹紧驱动装置，通过夹紧驱动装置驱动夹臂沿直线导轨移动，夹持汽车轮胎。
3.如权利要求1所述的汽车自动搬运AGV，其特征在于：所述夹紧驱动装置包括设置在整体框架上两直线导轨间的三组夹紧驱动机构，每组夹紧驱动机构均包括夹紧链轮驱动组件及夹紧链条，其中一组夹紧驱动机构对应一组夹臂设置，即：该组两个夹臂均连接在该组夹紧链条上；另两组夹紧驱动机构对应另一组夹臂设置，即：该组两个夹臂分别设置在两个夹紧驱动机构上；两组夹紧驱动机构的夹紧链条长度不同，上下平行设置，该组两个夹臂分别连接在两个夹紧链条上；夹紧链轮驱动组件包括驱动电机、减速机及链轮，其中减速机直接连接在框架上，链轮连接在减速机的前部轴上，驱动电机连接在减速机的尾部；由驱动电机驱动链轮旋转时带动夹紧链条与夹臂同时运动，每组的夹臂沿直线导轨相向移动，以调整夹臂间距离，实现夹紧动作。
4.如权利要求1所述的汽车自动搬运AGV，其特征在于：所述夹臂底部设置转向链轮驱动组件，设置于每个夹臂的框架连接端，通过转向链条连接转向轮组件，驱动转向轮组件转动。
5.如权利要求4所述的汽车自动搬运AGV，其特征在于：所述转向轮组件设置于夹臂底部，包括基板，固定在夹臂底部，其上固定驱动齿轮轴、两组轴承及传动齿轮轴，两组轴承之间设置传动齿轮轴；
链轮与主动齿轮固定，并安装在驱动齿轮轴上，
从动齿轮为两个，分别安装在轴承上，转向轮为两个，分别安装在从动齿轮上；
传动齿轮安装在传动齿轮轴，主动齿轮、两从动齿轮及其中间的传动齿轮啮合传动，保证两组转向轮方向一致。
6.如权利要求1所述的汽车自动搬运AGV，其特征在于：所述夹持部件为夹轮，用于夹紧车辆轮胎。
7.如权利要求1所述的汽车自动搬运AGV，其特征在于：在框架上对应每组的两夹臂间还安装有限位开关，限位两夹臂的运动状态。
8.一种如权利要求1所述的汽车自动搬运AGV的控制方法，其特征在于：通过测量进入停车位置车辆的轴距信息，根据该轴距信息，夹紧驱动装置调整夹臂至所需的位置，伸入至车辆底部，调整夹臂夹持车辆轮胎离开地面，搬运车辆至指定位置，移动夹臂松开轮胎，撤离AGV。
9.如权利要求8所述的汽车自动搬运AGV的控制方法，其特征在于：所述AGV的驱动轮开始转动时，驱动轮与转向轮的方向一致，都与车辆前后方向垂直，AGV开始运动；所述夹臂从车辆的一侧进入车底直到从另一侧伸出后，驱动轮停止运动。
10.如权利要求8所述的汽车自动搬运AGV的控制方法，其特征在于：所述调整夹臂夹持车辆轮胎是：转向链轮驱动组件驱动转向链条并带动链轮、主动齿轮、从动齿轮转动90度，夹紧链轮驱动组件驱动夹紧链条带动夹臂沿直线导轨方向运动，直到夹轮接触车辆轮胎并且使轮胎离开地面；
所述AGV将车辆搬运到系统指定车位，夹紧链轮驱动组件驱动夹紧链条带动夹臂沿直线导轨反向运动，使车辆落地；AGV夹臂从车辆底部撤回，完成搬运工作；
所述正向运动、横向移动与转弯，驱动轮与转向轮组件同时保持在0度位置；
两组驱动轮同向转动，此时AGV开始正向运动；
驱动轮与转向轮组件同时旋转90度，然后两组驱动轮同向转动，此时AGV开始横向运动；
驱动轮与转向轮组件分别旋转不同角度，然后两组驱动轮反向转动，则AGV开始转弯。
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