CN107175990A - Agv滚轮机构及应用该agv滚轮机构的agv载物车 - Google Patents

Abstract

本发明提供AGV滚轮机构，包括安装支架、滑轮组件和连接座，安装支架上侧倾斜的设有一旋转轴，旋转轴与安装支架之间的夹角为θ；连接座可转动的套设在旋转轴上；连接座用于与AGV车架固定连接；滑轮组件通过直线运动结构设置在安装支架下侧，滑轮组件可沿直线运动结构相对于安装支架前后移动；本发明提供一种AGV载物车，应用上述AGV滚轮机构。本发明的AGV滚轮机构，其原地反向运动时对地面造成的磨损较少；通过在安装支架上端设置倾斜的转轴，一方面实现AGV滚轮机构在定向轮和万向轮之间切换，另一方面限制AGV滚轮机构处于万向轮状态时向定向轮状态切换；本发明的AGV载物车，可以在单一轨道上正向或反向移动。

Description

AGV滚轮机构及应用该AGV滚轮机构的AGV载物车

技术领域

本发明涉及AGV装置领域，尤其是指AGV滚轮机构及应用该AGV滚轮机构的AGV载物车。

背景技术

随着国内制造业的快速发展，人们对自动化物料输送系统的需求也越来越大，而AGV设备因能自动在物料区和生产区之间往返输送生产物资，大大减少生产成本而被广泛应用到自动化物料输送系统中。现有的AGV设备，其底部车轮设计方案为底部前方配置万向轮，底部后方配置定向轮。AGV设备沿导轨的导引方向转弯时，前方的万向轮可转向对AGV设备的车身进行导向，同时后方的定向轮利用与地面的摩擦力为AGV设备的车身提供转弯的侧向力。由于车轮是固定安装在AGV设备的车身上，AGV设备只能沿着导轨单向行驶，要实现AGV设备在物料区和生产区之间往返移动，需在导轨上设置折返段供AGV设备进行180°转动，或将导轨设置成封闭环状。为了提高导轨的利用率，节约运输成本，亟需一种可自由切换工作状态的车轮。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供AGV滚轮机构，可根据实际需要切换成万向轮或定向轮。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：AGV滚轮机构，包括安装支架、滑轮组件和连接座，所述安装支架上侧倾斜的设有一旋转轴，所述旋转轴与所述安装支架之间的夹角为θ；所述连接座可转动的套设在所述旋转轴上；所述连接座用于与AGV车架固定连接；所述滑轮组件通过直线运动结构设置在所述安装支架下侧，所述滑轮组件可沿所述直线运动结构相对于所述安装支架前后移动；当所述滑轮组件滑动至所述安装支架一侧并且滑轮组件与水平面的接触点位于所述旋转轴的轴线延长线上时，所述AGV滚轮机构切换为定向轮；当所述滑轮组件滑动至所述安装支架另一侧并且滑轮组件滑轮组件与水平面的接触点远离所述旋转轴的轴线延长线时，所述AGV滚轮机构切换为万向轮。

与现有技术相比，本发明的AGV滚轮机构，具有以下优点：

(1)所述安装支架和所述滑轮组件之间设置有直线运动结构，所述滑轮组件通过所述直线运动结构可相对所述安装支架滑动，从而实现所述安装支架通过滑动方式从所述滑轮组件的一端运动到所述滑轮组件另一端，相比于现有的万向轮，该AGV滚轮机构能减少AGV设备原地反向运动时车轮转向对地面造成的磨损。

(2)通过在安装支架上端设置旋转轴，使AGV滚轮机构实现在定向轮和万向轮之间的切换；当所述滑轮组件滑动至所述安装支架一侧并且滑轮组件与水平面的接触点位于所述旋转轴的轴线延长线上时，AGV滚轮机构为AGV设备提供支承力和AGV设备侧向运动时的侧向力，从而实现定向轮的功能；当所述滑轮组件滑动至所述安装支架另一侧并且滑轮组件滑轮组件与水平面的接触点远离所述旋转轴的轴线延长线时，AGV滚轮机构对AGV设备提供部分支承力，并在AGV设备侧向运动时起到导向的作用，从而实现万向轮的功能。

(3)所述旋转轴呈倾斜状态，从而使位于AGV设备底部前端的AGV滚轮机构稳定处于万向轮状态；当AGV滚轮机构处于万向轮状态，并出现较大角度的转动时，与旋转轴固定连接的安装支架会转动并倾斜，导致AGV滚轮机构的重心升高；在重力作用下，安装支架向水平状态的低势能位恢复，避免位于AGV滚轮机构从万向轮状态切换为定向轮状态。

优选的，夹角θ的角度范围为1-15°。

优选的，所述滑轮组件包括滑轮和轮架，所述轮架上设有供所述滑轮安装的安装腔，所述滑轮通过转轴设置在所述安装腔内。

优选的，所述直线运动结构包括设置在所述安装支架上至少一个导轨和设置在所述轮架顶部的至少一个滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合，这种通过滑块与导轨滑动配合的连接方式，结构简单，成本低廉。

优选的，所述直线运动结构包括至少两个滚动轴承和设置在所述安装支架两侧的滑槽，所述轮架顶部相对的设有两安装壁，所述两安装壁之间形成安装支架安装区，所述两个滚动轴承设置在所述两安装壁上且相对位于所述安装支架安装区两侧，所述滚动轴承与所述滑槽滚动配合，这种设置方式结构简单，组装便捷，便于生产。

优选的，所述安装支架上位于所述直线运动结构的两端设有限位结构，所述限位结构用于限制所述滑轮组件的运动范围。

优选的，所述连接座包括连接轴套、第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承设置在所述连接轴套内，所述连接轴套通过所述第一轴承和第二轴承与所述旋转轴连接，所述旋转轴通过所述第一轴承可相对所述连接轴套自轴心方向转动，所述旋转轴通过所述第二轴承承受所述连接轴套的轴向载荷。

优选的，所述旋转轴上设有第一安装台阶，所述连接轴套设有第二安装台阶，所述第一轴承卡设在所述第二安装台阶上，所述第二轴承设置在所述第一安装台阶上并且所述第二安装台阶的下部抵压在所述第二轴承上端面上，这种设置方式使所述第一轴承、第二轴承稳固设置在所述旋转轴与所述连接轴套之间，同时确保所述连接轴套稳固设置在旋转轴外。

优选的，所述笫一轴承为滚动轴承；所述第二轴承为推力球轴承、圆锥滚子轴承和角接触轴承中的一种。

本发明的另一个目的是提供一种应用上述AGV滚轮机构的AGV载物车，其包括车体、驱动机构和上述的AGV滚轮机构，所述驱动机构设置在所述车体下部，用于驱动所述车体行进，所述AGV滚轮机构设置在所述车体下部的4个端角处；所述AGV滚轮机构的旋转轴自所述车体端部向车体中部倾斜设置。

与现有技术相比，本发明的AGV载物车，其车体底部的AGV滚轮机构可以在定向轮状态和万向轮状态之间的切换，使AGV载物车可以在单一轨道上，沿着轨道的导引方向正向或反向移动，一方面降低了AGV载物车的生产设计难度，另一方面可节省轨道铺设的费用，从而降低生产成本。

附图说明

图1是实施例一的示意图；

图2是实施例一的侧视图；

图3是实施例一的安装支架的示意图；

图4是实施例一的滑轮组件的示意图；

图5是实施例一的第一状态示意图；

图6是实施例一的第二状态示意图；

图7是实施例二的示意图；

图8是实施例二的侧视图；

图9是实施例二的安装支架的示意图；

图10是实施例三的AGV载物车的第一工作状态图；

图11是实施例三的AGV载物车的第二工作状态图；

图12是实施例三的AGV载物车的第三工作状态图。

标号说明：

10轨道，11AGV滚轮机构，2安装支架，3滑轮组件，311导轨，312滑槽，3120阻挡部，321滑块，322滚动轴承，33滑轮，34轮架，341安装壁，342安装支架安装区，35安装腔，41挡板，42挡块，5旋转轴，51第一安装台阶，6连接座，60连接轴套，61第二安装台阶，7第一轴承，8第二轴承，9AGV载物车，90车体，91驱动机构。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施方式：

实施例一

参见图1至图6,AGV滚轮机构，应用于AGV设备，其包括安装支架2、滑轮组件3和连接座6，所述安装支架2上侧倾斜的设有一旋转轴5，所述旋转轴5与所述安装支架2之间的夹角为θ，夹角θ的角度范围为1-15°。

所述滑轮组件3包括滑轮33和轮架34，所述轮架34上设有供所述滑轮33安装的安装腔35，所述滑轮33通过转轴(图中未示出)设置在所述安装腔35内。

所述连接座6可转动的套设在所述旋转轴5上；所述连接座6用于与AGV车架固定连接；所述滑轮组件3通过直线运动结构设置在所述安装支架2下侧，所述滑轮组件3可沿所述直线运动结构相对于所述安装支架2前后移动。

本发明的AGV滚轮机构11可以在万向轮和定向轮之间相互切换，具体切换方法如下：

当所述滑轮组件3滑动至所述安装支架2一侧并且滑轮组件3与水平面的接触点位于所述旋转轴5的轴线延长线上时，所述AGV滚轮机构11切换为定向轮。

当所述滑轮组件3滑动至所述安装支架2另一侧并且滑轮组件3滑轮组件3与水平面的接触点远离所述旋转轴5的轴线延长线时，所述AGV滚轮机构11切换为万向轮。

所述直线运动结构包括4个滑块321和设置在所述安装支架2两侧的导轨11，所述滑块321两两相对设置在所述轮架34顶部，位于所述轮架34顶部同侧的两个滑块321分别与安装支架2对应一侧的导轨11滑动配合。

为了避免滑轮组件3于所述安装支架2相对滑动过程中，滑轮组件3脱出所述安装支架2，所述安装支架2上位于所述直线运动结构的两端设有限位结构，所述限位结构用于限制所述滑轮组件3的运动范围。

所述限位结构为相对设置在所述安装支架2两端的两个挡板41，所述两个挡板41分别抵靠所述导轨311两端，使所述滑块321滑动至所述导轨311端部时顶抵所述挡板41。

所述连接座6包括连接轴套60、第一轴承7和第二轴承8，所述第一轴承7和第二轴承8设置在所述连接轴套60内，所述连接轴套60通过所述第一轴承7和第二轴承8与所述旋转轴5连接；所述旋转轴5通过所述第一轴承7可相对所述连接轴套60自轴心方向转动，所述旋转轴5通过所述第二轴承8承受所述连接轴套60的轴向载荷。

所述旋转轴5上设有第一安装台阶51，所述连接轴套60设有第二安装台阶61，所述第一轴承7卡设在所述第二安装台阶61上，所述第二轴承8设置在所述第一安装台阶51上并且所述第二安装台阶61的下部抵压在所述第二轴承8上端面上；这种设置方式使所述第一轴承7、第二轴承8稳固设置在所述旋转轴5与所述连接轴套60之间，同时确保所述连接轴套60稳固设置在旋转轴5外。

所述笫一轴承为滚动轴承322；所述第二轴承8为推力球轴承。

与现有技术相比，本发明的AGV滚轮机构11，具有以下优点：

(1)所述安装支架2和所述滑轮组件3之间设置有直线运动结构，所述滑轮组件3通过所述直线运动结构可相对所述安装支架2滑动，从而实现所述安装支架2通过滑动方式从所述滑轮组件3的一端运动到所述滑轮组件3另一端，相比于现有的万向轮，该AGV滚轮机构11能减少AGV设备原地反向运动时车轮转向对地面造成的磨损。

(2)通过在安装支架2上端设置旋转轴5，使AGV滚轮机构11实现在定向轮和万向轮之间的切换；当所述滑轮组件3滑动至所述安装支架2一侧并且滑轮组件3与水平面的接触点位于所述旋转轴5的轴线延长线上时，AGV滚轮机构11为AGV设备提供支承力和AGV设备侧向运动时的侧向力，从而实现定向轮的功能；当所述滑轮组件3滑动至所述安装支架2另一侧并且滑轮组件3滑轮组件3与水平面的接触点远离所述旋转轴5的轴线延长线时，AGV滚轮机构11对AGV设备提供部分支承力，并在AGV设备侧向运动时起到导向的作用，从而实现万向轮的功能。

(3)所述旋转轴5呈倾斜状态，从而使位于AGV设备底部前端的AGV滚轮机构11稳定处于万向轮状态；当AGV滚轮机构11处于万向轮状态，并出现较大角度的转动时，与旋转轴5固定连接的安装支架2会转动并倾斜，导致AGV滚轮机构11的重心升高；在重力作用下，安装支架2向水平状态的低势能位恢复，避免位于AGV滚轮机构11从万向轮状态切换为定向轮状态。

实施例二

参见图7至9，本实施例作为实施例一的一种改进方案，与实施例一的主要区别在于所述直线运动结构的设置方式，以及所述限位结构的设置方式。

所述直线运动结构包括四个滚动轴承322和设置在所述安装支架2两侧的滑槽312。

所述轮架34顶部相对的设有两安装壁341，所述两安装壁341之间形成安装支架安装区342，所述四个滚动轴承322两两相对设置在所述两安装壁341上，设置在同一安装壁341上的两个滚动轴承322位于所述安装支架安装区342的一侧，所述滚动轴承322与所述滑槽312滚动配合，这种设置方式结构简单，便于生产。

为了避免滑轮组件3于所述安装支架2相对滑动过程中，滑轮组件3脱出所述安装支架2，所述安装支架2上位于所述直线运动结构的两端设有限位结构，所述限位结构用于限制所述滑轮组件3的运动范围。

所述限位结构包括滑槽312内的阻挡部3120和封闭滑槽312开口的挡块42；所述轴承322在所述滑槽312内滑动并顶抵所述挡块42或阻挡部3120时，所述挡块42或阻挡部3120限制所述轴承322继续运动。

实施例一中的其他结构均可应用到实施例二中，实施例二是中的其他结构均可应用到实施例一中。本具体实施方式提供的实施例一和实施例二组合的技术方案，均在本发明保护的技术方案内。

实施例三：

本发明的其中一个目的是提供一种应用上述AGV滚轮机构12的AGV载物车9，包括车体90、驱动机构91和AGV滚轮机构12；所述驱动机构91设置在所述车体90下部，用于驱动所述车体90行进；所述AGV滚轮机构12设置在所述车体90下部的四个端角处。

所述AGV滚轮机构11的旋转轴5自所述车体90端部向车体90中部倾斜设置。

本发明的AGV载物车9的工作原理：

如图10至图12所示，AGV载物车9底部的驱动装置91驱动所述AGV载物车9沿着轨道10的导引方向移动。当AGV载物车9到达轨道10上的标记点，需掉头沿着轨道10的导引方向反向移动时，所述驱动装置91反向驱动AGV载物车9移动，同时，所述AGV滚轮机构12的安装支架2随着AGV载物车9的车体90的移动而运动；由于所述滑轮组件3与地面之间的摩擦力大于所述滑轮组件3与所述安装支架2之间的摩擦力，故滑轮组件3相对地面保持静止，所述安装支架2从所述滑轮组件一端运动到所述滑轮组件另一端，实现AGV滚轮机构12工作状态的切换，使AGV载物车9可以沿着轨道10的导引方向往返移动。

如图5至图6、图10、图11、图12所示，AGV滚轮机构11在定向轮和万向轮之间的切换与其运动方向有关，通过使所述旋转轴5倾斜一定角度并可相对所述连接座6转动，令AGV滚轮机构11处于万向轮状态时，其转动平面限定在一定角度范围内，不会出现AGV滚轮机构11转动180°，导致无法在定向轮和万向轮之间切换的情况。

与现有技术相比，本发明的AGV载物车9，其车体90底部的AGV滚轮机构12可以在定向轮状态和万向轮状态之间切换，使AGV载物车9可以在单一轨道上，沿着轨道的导引方向正向或反向移动，一方面降低了AGV载物车9的生产设计难度，另一方面可节省轨道铺设的费用，从而降低生产成本.

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.AGV滚轮机构，其特征在于：包括安装支架、滑轮组件和连接座，所述安装支架上侧倾斜的设有一旋转轴，所述旋转轴与所述安装支架之间的夹角为θ；所述连接座可转动的套设在所述旋转轴上；所述连接座用于与AGV车架固定连接；所述滑轮组件通过直线运动结构设置在所述安装支架下侧，所述滑轮组件可沿所述直线运动结构相对于所述安装支架前后移动；

当所述滑轮组件滑动至所述安装支架一侧并且滑轮组件与水平面的接触点位于所述转轴的轴线延长线上时，所述AGV滚轮机构切换为定向轮；

当所述滑轮组件滑动至所述安装支架另一侧并且滑轮组件滑轮组件与水平面的接触点远离所述转轴的轴线延长线时，所述AGV滚轮机构切换为万向轮。

2.根据权利要求1所述的AGV滚轮机构，其特征在于：夹角θ为1-15°。

3.根据权利要求1所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述滑轮组件包括滑轮和轮架，所述轮架上设有供所述滑轮安装的安装腔，所述滑轮通过转轴设置在所述安装腔内。

4.根据权利要求3所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述直线运动结构包括设置在所述安装支架上至少一个导轨和设置在所述轮架顶部的至少一个滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合。

5.根据权利要求3所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述直线运动结构包括至少两个滚动轴承和设置在所述安装支架两侧的滑槽，所述轮架顶部相对的设有两安装壁，所述两安装壁之间形成安装支架安装区，所述两个滚动轴承设置在所述两安装壁上且相对位于所述安装支架安装区两侧，所述滚动轴承与所述滑槽滚动配合。

6.根据权利要求1所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述安装支架上位于所述直线运动结构的两端设有限位结构，所述限位结构用于限制所述滑轮组件的运动范围。

7.根据权利要求1所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述连接座包括连接轴套、第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承设置在所述连接轴套内，所述连接轴套通过所述第一轴承和第二轴承与所述旋转轴连接。

8.根据权利要求7所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述旋转轴上设有第一安装台阶，所述连接轴套设有第二安装台阶，所述第一轴承卡设在所述第二安装台阶上，所述第二轴承设置在所述第一安装台阶上并且所述第二安装台阶的下部抵压在所述第二轴承上端面上。

9.根据权利要求7所述的AGV滚轮机构，其特征在于：所述笫一轴承为滚动轴承；所述第二轴承为推力球轴承、圆锥滚子轴承和角接触轴承中的一种。

10.一种AGV载物车，其特征在于：包括车体、驱动机构和权利要求1-9任一项所述的AGV滚轮机构，所述驱动机构设置在所述车体下部，用于驱动所述车体行进，所述AGV滚轮机构设置在所述车体下部的4个端角处；

所述AGV滚轮机构的旋转轴自所述车体端部向车体中部倾斜设置。