CN108373005A - 一种对接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种对接装置，包括一连接机构，包括驱动组件和一个或多个挂接臂，所述的挂接臂包括连接端与自由端，所述的连接端与所述的驱动组件枢接；一对接板，所述的对接板设有一个或多个用于插入所述的挂接臂自由端的插孔，所述的插孔包括导向部和定位部；其中，所述的驱动组件用以驱动所述的挂接臂转动，所述的挂接臂的自由端在转动过程中插入所述的插孔的导向部，直至所述的挂接臂滑动至所述的对接板的定位部处以实现连接。提供一种形式简单，极为高效，对接要求低的对接装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种对接装置。
背景技术
现代物流系统、仓储系统或工业生产线对智能化的要求越来越高。智能运动体，以AGV(磁导航自动导引车Automated Guided Vehicle的英文缩写)为例，是一种通常以蓄电池为原动力，并装有非接触导引装置和其他自控系统。它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护和载移货品功能。
为了使货物运输更加高效便捷，现代科技的发展方向是采用智能运动体与货架对接的方式替代单纯驾驶叉车或人力搬运，减轻人工劳动强言度，降低物流错误率。现有的智能运动体的搬运常采用的对接方式有背负式和潜入式。
对于货箱而言，背负式是较为主流的搬运方式。中国申请号为201710066550的申请文件《一种具有中空丝杆顶升旋转机构的自动搬运车》即为一种背负式，采用升降台顶升的方式托举货物。
对于一些带有轮子的货架而言，更为便捷的搬运方式是潜入式。常采用的方式之一是控制智能运动体移动进入货架底部，通过固定机构使智能运动体与货架固定，由智能运动体通过固定机构带动货架移动。由此，“智能运动体如何与货架完成高效、稳定的对接”便成为一个重要的课题。目前，为数不多的现有技术中，常采用的方式是在智能运动体中设置对接杆，在货架底部设置对接插孔，通过直线升起对接杆插入对接插孔的方式进行对接。
例如，中国专利号为201720391017的发明专利《一种AGV用对接装置及AGV》，公开了一种“易于控制、结构简单、能耗低的AGV用对接装置及AGV。对接装置包括对接杆连接块、对接杆、摆轩推动机构、滑轨、推杆连接块、摆杆结构、F面板，摆杆推动机构与推杆连接块相连，推杆连接块设置在横向滑轨上，对接杆设置在对接杆连接块上，对接杆连接块设置在纵向滑轨上，推杆连接块与对接杆连接块通过摆杆结构相连，对接杆连接块、摆杆推动机构、滑轨设置在F面板上”的方式。
然而，目前潜入式所面临的问题是需要先行将对接杆和对接插孔进行精准匹配，才能实现插入式对接。精准匹配的匹配时间久、匹配难度大，一定程度上降低了搬运的效率。在配合算法实现定位的过程中还对算法的要求高，计算时间久。综合来看，目前的对接装置的形式较为复杂、对接效率低，现有技术中仍缺少更合适的方案。
发明内容
本发明针对上述现有产品存在的问题，提供一种形式简单，极为高效，对接要求低的对接装置。
本发明一种对接装置，包括
连接机构，包括驱动组件和一个或多个挂接臂，所述的挂接臂包括连接端与自由端，所述的连接端与所述的驱动组件枢接；
对接板，所述的对接板设有一个或多个用于插入所述的挂接臂自由端的插孔，所述的插孔包括导向部和定位部；
其中，所述的驱动组件用以驱动所述的挂接臂转动，所述的挂接臂的自由端在转动过程中插入所述的插孔的导向部，直至所述的挂接臂滑动至所述的对接板的定位部处以实现连接。
作为优选，所述的导向部的内径尺寸大于所述的定位部的内径尺寸，所述的导向部的内缘向内收敛与所述的定位部的内缘平滑相接。所述的导向部与所述的定位部平滑连接作为过渡部，有助于所述的挂接臂沿着导向部的内缘顺利、无障碍地滑动到所述的定位部，辅助导向，减少对接时间，提高对接效率。
作为优选，所述的插孔的一端设有倒角。所述的倒角助于辅助导向接收所述的挂接臂。
作为优选，所述的驱动组件包括：
导轨，所述的导轨包括相互配合的滑块和滑轨；
驱动机构，所述的驱动机构用以驱动所述的滑块滑动；
拉杆，其一端与所述的挂接臂的连接端键连接，另一端设有与所述的滑块滑动连接的滑动槽；所述的滑动槽与所述的滑轨互成夹角。
作为优选，所述的拉杆还包括与所述的滑动槽相连的自锁槽，所述的滑动槽与自锁槽互成钝角。所述的自锁槽具有自锁功能，极大限度地保护了丝杆的运动状态不受外力作用，延长了驱动组件的使用寿命。
作为优选，所述的驱动组件还包括用于控制所述的滑块的行程的接近开关。所述的接近开关设于所述的导轨上的滑块对应的2个极限位置，2个极限位置分别对应所述的挂接臂的初始状态和插接状态。
作为优选，所述的驱动机构包括双头滚珠丝杆，所述的双头滚珠丝杆的两头分别设置螺旋方向相反的螺纹和螺母；所述的螺母分别与对应的所述的滑块固定连接。
作为优选，所述的驱动组件包括：
蜗轮，所述的蜗轮安装于所述的挂接臂的连接端上；
蜗杆，所述的蜗杆与所述的蜗轮咬合。
作为优选，所述的连接机构包括两个对称设置的挂接臂，所述的对接板上设有至少四个周向均布的插孔。所述的对接臂可以以横向或纵向多个方向进入货架的底部。
作为优选，所述的对接板设信息标识部，所述的连接机构安装用于读取信息标识部的识别单元。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
现有技术中的竖直升降式对接杆对对接板的插孔对准的精准度要求非常高，本发明采用旋转所述的对接臂的方式替代原本的竖直升降式对接杆，在对接板的导向部对接臂在旋转过程中在所述的插孔中孔径较大的导向部里进行辅助定位，在所述的对接臂的继续上升的过程中沿所述的导向部内缘滑动的同时被自动校正对接位置，直至滑动到所述的定位部卡接，完成对接。所述的导向部的孔径大小可以是所述的对接臂直径大小的数倍，只需挂接臂的自由端的端点升至所述的对接板的平面时落入所述的辅助定位孔的范围内，就可以实现对接，本发明方案对对接板的辅助定位孔对准要求非常低，对准速度更取决于对接臂旋转的速度，结构形式简单、对接效率高。
附图说明
图1是本发明一种对接装置的连接机构与对接板的装配示意图。
图2是本发明一种对接装置的连接机构的结构示意图。
图3是本发明一种对接装置的连接机构与对接板的装配图俯视图。
图4是本发明图3中A-A面的剖视图。
图5是本发明一种对接装置的挂接臂旋转至一定角度的示意图。
图6是本发明驱动组件、挂接臂和识别单元的组装示意图。
图7是本发明驱动组件采用蜗轮蜗杆的示意图。
1、连接机构，2、驱动组件，3、挂接臂，4、对接板，5、导向部，6、定位部，7、接近开关，8、识别单元；101、导轨，102、驱动机构，103、拉杆，1011、滑块，1012、滑轨，1031、滑动槽，1032、自锁槽；104、蜗杆；105、蜗轮；106、联轴器，107、同步带。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，本发明一种对接装置，包括一连接机构1和一对接板4；连接机构1包括驱动组件2和一个或多个挂接臂3，所述的挂接臂3包括连接端与自由端，所述的连接端与所述的驱动组件2枢接；所述的对接板4设有一个或多个用于插入所述的挂接臂3自由端的插孔，所述的插孔包括相互连接的导向部5和定位部6。
其中，所述的驱动组件2用以驱动所述的挂接臂3转动，所述的挂接臂3的自由端在转动过程中插入所述的辅助定位孔，直至所述的挂接臂3滑动至所述的对接板4的定位部 6处以实现连接。
需要说明的是，所述的挂接臂的形状可以为任意形状，其自由端的形状不限于为圆轴、多棱柱、弯曲或扭转的柱状等等。
一般而言，所述的连接机构1位于所述的对接板4的底部下方，所述的插孔的底部设有倒角。
如图3所示，所述的导向部5的内径尺寸大于所述的定位部6的内径尺寸，所述的导向部5的内缘向内收敛与所述的定位部6的内缘平滑相接。
如图6所示，所述的驱动组件2还包括用于控制所述的滑块1011的行程的接近开关7。所述的接近开关7设于所述的导轨101上的滑块1011对应的2个极限位置，2个极限位置分别对应所述的挂接臂3的初始状态和插接状态。如图所示，初始状态下，所述的挂接臂 3处于水平状态，所述的滑块1011处于最外侧接近开关7的极限位置。当驱动机构102驱动所述的滑块1011向内平移，所述的拉杆103受力旋转，所述的拉杆103的一端与所述的挂接臂3键连接，带动所述的挂接臂3的自由端向上转动；当所述的滑块1011向内滑动至内侧接近开关7的极限位置时，所述的挂接臂3的自由端旋转到定位部6处。
如图4-6所示，所述的驱动机构102包括双头滚珠丝杆，所述的双头滚珠丝杆的两头分别设置螺旋方向相反的螺纹和螺母；所述的螺母分别与对应的所述的滑块1011固定连接。
作为优选，在材料的选择上，所述的对接板4的材料不限于金属及非金属，具体可以采用电木，尼龙，赛钢等材料。所述的挂接臂3的材料选择为不锈钢，同时保证连接强度和耐久性。
所述的对接板4设信息标识部，所述的连接机构1安装用于读取信息标识部的识别单元8。所述的信息标识部包括二维码或无源电子标签，设于所述的对接板4的下表面。所述的识别单元8包括相机或射频识别端。所述的信息标识部用于初步定点，由于本方案的对接原理只需要照到三分之二左右的不完整图案，就可以实现初步定为调整距离和角度进行初步对准，为挂接臂3的对接做好准备，大大提高了匹配效率。
作为一个实施方式，所述的插孔以圆周式均布于所述的对接板4。所述的对接臂为两个且对称设置，所述的插孔为偶数个且对称设置。所述的对接臂与所述的转轴连接的一端为转轴端，两个所述的对接臂的转轴端之间的距离等于对称设置的所述的定位部6之间的距离。所述的对接板4设置于所述的货架底部，所述的对接板4下表面设有信息标识部。优选而言，所述的信息标识部设于所述的插孔之间的中心。智能运动体的高度低于所述的对接板4，智能运动体潜入所述的货架底部并通过识别单元8识别所述的对接板4底部的信息标识部。初始时所述的对接臂处于水平位置，所述的挂接臂3的一端与所述的转轴刚接，当所述的对接臂沿着与所述的转轴相连的一端旋转至竖直方向时，所述的对接臂与所述的定位部6实现完全卡接。
作为一个实施方式，所述的驱动组件2包括：导轨101、驱动机构102和拉杆103。所述的导轨101安装于基座上，所述的导轨101包括相互配合的滑块1011和滑轨1012；所述的驱动机构102的输出端与所述的滑块1011连接；拉杆103一端与所述的挂接臂3的连接端键连接，另一端设有与所述的滑块1011滑动连接的滑动槽1031；所述的滑动槽1031 与所述的滑轨1012互成夹角。
所述的拉杆103还包括与所述的滑动槽1031相连的自锁槽1032，所述的滑动槽1031与自锁槽1032互成钝角。
更具体地，所述的驱动机构包括电机、旋转运动机构，直线运动机构。采用电机连接旋转运动的机构，再通过旋转运动转化为直线运动的机构驱动滑块滑动，可以通过下述例举方式实现：
作为一个实施方式，所述的驱动机构102包括蜗轮105蜗杆104，所述的蜗杆与所述的滑块 1011连接，所述的蜗杆104通过同步带107连接到电机的输出端。
所述的驱动机构102包括两个蜗杆104，所述的两个蜗杆104通过联轴器106连接，所述的蜗杆通过所述的同步带107连接到电机。所述的联轴器106使所述的两个蜗杆104同步旋转。所述的两个蜗杆104螺旋方向相反。
作为一个实施方式，所述的驱动机构102包括齿轮齿条，所述的齿条与所述的滑块1011连接，所述的齿轮连接到电机的输出端。
作为一个实施方式，所述的驱动机构102包括链轮链条，所述的链条与所述的滑块1011连接，所述的链轮连接到电机的输出端。
作为一个实施方式，所述的驱动机构102包括同步带，所述的同步带与所述的滑块1011连接，所述的同步带连接到电机的输出端。
在一些实施例中，所述的挂接臂3的连接端键连接于转轴。作为一种优选方案，所述的转轴的两端分别对称地连接旋转运动机构。所述的旋转运动机构之间通过同步带实现同步。作为一种优选方案，所述的转轴的两端中的一端连接旋转运动机构。
在一些实施例中，所述的对接臂数目为N个，N为不小于1的自然数；所述的插孔的数目为M个，M为N的倍数；作为一种优选方案，所述的连接机构1包括两个对称设置的挂接臂3，所述的对接板4上设有四个周向均布的插孔。所述的对接臂可以以横向或纵向多个方向进入货架的底部。
在一些实施例中，初始状态下对所述的挂接臂3的自由端处于水平状态，其朝向不做限定。作为一种优选方案，初始状态下所述的挂接臂3的自由端均朝向内。作为一种优选方案，初始状态下所述的挂接臂3的自由端分别朝向外侧。
在一些实施例中，所述的对接板4的导向部5的形状不限于长方形、扇形、梯形等形状。
在一些实施例中，所述的智能运动体上设有罩壳，所述的罩壳上开设供所述的对接臂在旋转时穿过的槽。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种对接装置，其特征在于，包括：
连接机构(1)，包括驱动组件(2)和一个或多个挂接臂(3)，所述的挂接臂(3)包括连接端与自由端，所述的连接端与所述的驱动组件(2)枢接；
对接板(4)，所述的对接板(4)设有一个或多个用于插入所述的挂接臂(3)自由端的插孔，所述的插孔包括导向部(5)和定位部(6)；
其中，所述的驱动组件(2)用以驱动所述的挂接臂(3)转动，所述的挂接臂(3)的自由端在转动过程中插入所述的插孔的导向部(5)，直至所述的挂接臂(3)滑动至所述的对接板的定位部(6)实现连接。
2.根据权利要求1所述的一种对接装置，其特征在于，所述的导向部(5)的内径尺寸大于所述的定位部(6)的内径尺寸，所述的导向部(5)的内缘向内收敛且与所述的定位部(6)的内缘平滑相接。
3.根据权利要求1所述的一种对接装置，其特征在于，所述的插孔的一端设有倒角。
4.根据权利要求1所述的一种对接装置，其特征在于，所述的驱动组件(2)包括：
导轨(101)，所述的导轨(101)包括相互配合的滑块(1011)和滑轨(1012)；
驱动机构(102)，所述的驱动机构(102)用以驱动所述的滑块(1011)滑动；
拉杆(103)，其一端与所述的挂接臂(3)的连接端键连接，另一端设有与所述的滑块(1011)滑动连接的滑动槽(1031)；
所述的滑动槽(1031)与所述的滑轨(1012)互成夹角。
5.根据权利要求4所述的一种对接装置，其特征在于，所述的拉杆(103)还包括与所述的滑动槽(1031)相连的自锁槽(1032)，所述的滑动槽(1031)与自锁槽(1032)互成钝角。
6.根据权利要求4所述的一种对接装置，其特征在于，所述的驱动组件(2)还包括用于控制所述的滑块(1011)的行程的接近开关(7)。
7.根据权利要求4所述的一种对接装置，其特征在于，所述的驱动机构(102)包括双头滚珠丝杆，所述的双头滚珠丝杆的两头分别设置螺旋方向相反的螺纹和螺母；所述的螺母分别与对应的所述的滑块(1011)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种对接装置，其特征在于，所述的驱动组件(2)包括：
蜗轮(105)，所述的蜗轮(105)安装于所述的挂接臂(3)的连接端上；
蜗杆(104)，所述的蜗杆(104)与所述的蜗轮(105)咬合。
9.根据权利要求1所述的一种对接装置，其特征在于，所述的连接机构(1)包括两个对称设置的挂接臂(3)，所述的对接板(4)上设有至少四个周向均布的插孔。
10.根据权利要求1所述的一种对接装置，其特征在于，所述的对接板(4)设信息标识部，所述的连接机构(1)安装用于读取信息标识部的识别单元(8)。
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