CN108545671B - 集装箱agv液压同步升降系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱AGV液压同步升降系统，包括：AGV搬运车，其包括水平的车架；两对伺服液压缸，其缸体垂直固定在所述车架的上表面并位于一方形的四角；所述伺服液压缸的伸缩杆的顶升面上均设置有位移传感器，每个伺服液压缸的进液口设有探测进液压力的压力传感器；智能处理单元，其与所述位移传感器和压力传感器的输出连接并接收所述位移传感器及压力传感器采集的每个伺服液压缸伸缩杆的位移数据以及压力数据；两对电机泵控制器；承重板，其水平固定在所述两对伺服液压缸的伸缩杆上端。本发明具有平稳升降、运行稳定等优点，可广泛应用于集装箱搬运设备技术领域。

Description

集装箱AGV液压同步升降系统

技术领域

本发明涉及集装箱搬运设备技术领域。更具体地说，本发明涉及一种集装箱AGV液压同步升降系统。

背景技术

AGV即自动导引车辆，它由激光或雷达等方式导航，车辆的行走路径的规划和变更由程序和图形设置，实现完全地无人驾驶。

由于国际贸易的全球化和快速增长，许多集装箱码头的运输量正在持续增长，众多码头都出现了拥塞和处理能力不足的问题。集装箱搬运AGV可以更加高效的方式工作，成为解决码头集装箱运送的新手段。

集装箱搬运AGV采用全自动控制，在工作时，它先驶入集装箱底部，再四个由液压缸将承重升降台举起，之后即可搬运集装箱按规划路线行进。到达指定地点后，集装箱搬运AGV的四个液压缸降下承重升降台，集装箱即被搬运到制定位置。

由于集装箱内货物分布不均匀，集装箱搬运AGV的四个液压缸所承受的外负载不同，但为保证运输的平稳性四个液压缸升降的速度必须一致。传统的液压分流同步系统由于没有反馈无法保证四缸同步升降效果，使得承重升降台倾斜，甚至有车辆倾覆的危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种能平稳升降、运行稳定的集装箱AGV液压同步升降系统。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种集装箱AGV液压同步升降系统，包括：

AGV搬运车，其包括水平的车架；

两对伺服液压缸，其缸体垂直固定在所述车架的上表面并位于一方形的四角；所述伺服液压缸的伸缩杆的顶升面上均设置有位移传感器，每个伺服液压缸的进液口设有探测进液压力的压力传感器；

智能处理单元，其与所述位移传感器和压力传感器的输出连接并接收所述位移传感器及压力传感器采集的每个伺服液压缸伸缩杆的位移数据以及压力数据；

两对电机泵控制器，其与所述智能处理单元的输出连接，并接收智能处理单元的指令通过控制对应的伺服电机的转矩和转速来控制对应的伺服液压泵的输出压力和流量，使得两对伺服液压泵的输出压力和流量相同，来实现两对伺服液压缸的同步升降；

承重板，其水平固定在所述两对伺服液压缸的伸缩杆上端。

优选地，所述的集装箱AGV液压同步升降系统，还包括固定装置，其用于将搬运的集装箱固定在承重板上，所述集装箱的下表面内陷形成一竖向的圆形盲孔，所述圆形盲孔的孔壁相对的位置继续内陷形成对称分布在所述圆形盲孔两侧的一对方形卡槽，所述固定装置包括：

气缸，其竖直设置且其缸体下端通过轴承可圆周转动设置在所述车架的上表面，气缸的活塞杆的上端面固定有一水平的圆板；所述圆板具有横向贯通的方形孔；所述圆板与所述圆形盲孔配合；

双向气缸，其内置在所述方形孔中，所述双向气缸的活塞杆均横向水平设置，所述双向气缸的活塞杆上均固定一水平的方形卡块；

从动齿轮，其中心通孔水平套设并固定在所述气缸的缸体中部，所述从动齿轮通过伸缩机构带动其圆周转动；

其中，当所述气缸的活塞杆向上伸出，所述圆板恰好卡合在所述圆形盲孔内时，所述双向气缸的一对活塞杆伸缩带动对应的方形卡块水平伸出方形孔并将一对方形卡块分别卡在一对方形卡槽内；

所述承重板中部设置有供所述圆板通过的圆孔。

优选地，所述方形卡块的一侧面中心内陷形成一方形凹槽，所述方形凹槽内设置有一固定块，所述固定块的上、下表面分别与方形凹槽的槽顶与槽底相贴，所述固定块的外侧壁与所述双向气缸的活塞杆固定连接，所述固定块的另外三个侧壁与其相对的方形凹槽的槽壁之间通过多个弹簧连接，所述弹簧的一端与固定块的侧壁固定，所述弹簧的另一端与对应的槽壁固定。

优选地，所述伸缩机构包括：

主动齿轮，其水平设置且与所述从动齿轮啮合，所述主动齿轮的中心通孔穿设有电机的输出轴，所述电机固定在所述车架上表面。

优选地，所述的集装箱AGV液压同步升降系统，还包括缓冲装置，其包括：

多个固定孔，其由所述固定块与弹簧连接的三个侧壁内陷形成，每个固定孔对应一弹簧并与其对应的弹簧同轴；

多个对接孔，其由所述方形凹槽的侧壁凹陷形成，所述对接孔与所述固定孔一一对应且直径相等；

多个圆杆，其与所述固定孔一一对应，所述圆杆的一端同轴固定在对应的固定孔的圆形的孔底，所述圆杆的另一端略突出于所述固定孔；

多个橡胶块，其与所述圆杆一一对应，所述橡胶块为圆柱状且其直径略大于所述固定孔的直径，所述橡胶块具有将其上下圆形的底面同轴贯通的圆通孔，所述橡胶块的一端通过其圆通孔恰好套设在对应的圆杆的外侧端，所述橡胶块远离固定孔的孔底的另一端套设在所述固定孔对应的对接孔内，且所述橡胶块套设于对接孔内的另一端的外壁与固定孔对应的弹簧固定。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明提供的集装箱AGV液压同步升降系统通过将现有的液压缸同步顶升系统设置在AGV搬运车的车架上，实现了两对伺服液压缸的同步顶升，从而保证了固定在两对伺服液压缸上的承重板的水平且稳定的升降；并且设置了固定装置，保证了集装箱在承重板上的稳定性，同时，若集装箱遭到碰撞，设置了缓冲装置减小了撞击力对固定装置的冲击，在保证二者之间稳定连接的同时，同时也增强了二者的防撞缓冲能力。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述圆板的结构示意图；

图3为本发明一对所述方形卡块伸出圆板的示意图；

图4为本发明一对所述方形卡块伸入圆板的示意图；

图5为本发明所述弹簧与固定块及方形凹槽的连接关系图；

图6为本发明所述弹簧、橡胶块、圆杆的连接关系图。

附图标记说明：

1、车架，2、伺服液压缸，3、承重板，4、气缸，5、圆板，6、双向气缸，7、方形卡块，8、从动齿轮，9、方形凹槽，10、圆孔，11、弹簧，12、固定块，13、圆杆，14、橡胶块，15、方形孔，16、固定孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

如图1-6所示，本发明提供一种集装箱AGV液压同步升降系统，包括：

AGV搬运车，其包括水平的车架1；

两对伺服液压缸2，其缸体垂直固定在所述车架1的上表面并位于一方形的四角；所述伺服液压缸2的伸缩杆的顶升面上均设置有位移传感器，每个伺服液压缸的进液口设有探测进液压力的压力传感器；

智能处理单元，其与所述位移传感器和压力传感器的输出连接并接收所述位移传感器及压力传感器采集的每个伺服液压缸2伸缩杆的位移数据以及压力数据；

两对电机泵控制器，其与所述智能处理单元的输出连接，并接收智能处理单元的指令通过控制对应的伺服电机的转矩和转速来控制对应的伺服液压泵的输出压力和流量，使得两对伺服液压泵的输出压力和流量相同，来实现两对伺服液压缸2的同步升降；

承重板3，其水平固定在所述两对伺服液压缸2的伸缩杆上端。

在该种技术方案中，伺服液压泵由伺服电机驱动，伺服电机由电机泵控制器控制。电机泵控制器通过控制伺服电机的转矩和转速，可以控制伺服液压泵的输出压力和流量，即控制伺服液压缸2的升降速度和承受负载的能力。智能处理单元通过压力传感器反馈的压力信号与位移传感器，实时调整液压缸上升下降的速度，使得在外负载变化的情况下液压缸也能同步升降。电机泵直接使用AGV车辆PDU高压配电箱中的直流240V电源。伺服电机需要单独的冷却风扇，需要车辆PDU高压配电箱通过DCAC单元转化的交流380V电源。液压泵出口接溢流阀，当系统压力过大时溢流，起安全保护作用。所述伺服液压缸的进液口与对应的所述伺服液压泵连通。

在另一种技术方案中，所述的集装箱AGV液压同步升降系统，还包括固定装置，其用于将搬运的集装箱固定在承重板3上，所述集装箱的下表面内陷形成一竖向的圆形盲孔，所述圆形盲孔的孔壁相对的位置继续内陷形成对称分布在所述圆形盲孔两侧的一对方形卡槽，所述固定装置包括：

气缸4，其竖直设置且其缸体下端通过轴承可圆周转动设置在所述车架1的上表面，气缸4的活塞杆的上端面固定有一水平的圆板5；所述圆板5具有横向贯通的方形孔15；所述圆板5与所述圆形盲孔配合；

双向气缸6，其内置在所述方形孔15中，所述双向气缸6的活塞杆均横向水平设置，所述双向气缸6的活塞杆上均固定一水平的方形卡块7；

从动齿轮8，其中心通孔水平套设并固定在所述气缸4的缸体中部，所述从动齿轮8通过伸缩机构带动其圆周转动；

其中，当所述气缸4的活塞杆向上伸出，所述圆板5恰好卡合在所述圆形盲孔内时，所述双向气缸6的一对活塞杆伸缩带动对应的方形卡块7水平伸出方形孔15并将一对方形卡块7分别卡在一对方形卡槽内；

所述承重板3中部设置有供所述圆板5通过的圆孔10。

在该种技术方案中，当集装箱的下表面贴合在所述承重板3上表面时，圆板5与所述圆盲孔相对，气缸4的活塞杆伸出将所述圆板5伸入至圆形盲孔内，双向气缸6的活塞杆伸出如图3所示，一对方形卡块7分别伸入方形卡槽内，将集装箱与承重板3连接并固定。在圆板5伸入圆形盲孔内前，通过伸缩机构转动调整一对方形卡块7与对应的方形卡槽相对。

在另一种技术方案中，所述方形卡块7的一侧面中心内陷形成一方形凹槽9，所述方形凹槽9内设置有一固定块12，所述固定块12的上、下表面分别与方形凹槽9的槽顶与槽底相贴，所述固定块12的外侧壁与所述双向气缸6的活塞杆固定连接，所述固定块12的另外三个侧壁与其相对的方形凹槽9的槽壁之间通过多个弹簧11连接，所述弹簧11的一端与固定块12的侧壁固定，所述弹簧11的另一端与对应的槽壁固定。

在该种技术方案中，固定块12未连接弹簧11的侧壁及是与双向气缸6的伸缩杆连接的外侧壁。设置弹簧11在固定块12与方形凹槽9之间可以在集装箱受到撞击时，缓冲，减小方形卡块7受到的冲击。

在另一种技术方案中，所述伸缩机构包括：

主动齿轮，其水平设置且与所述从动齿轮8啮合，所述主动齿轮的中心通孔穿设有电机的输出轴，所述电机固定在所述车架1上表面。

在另一种技术方案中，所述的集装箱AGV液压同步升降系统，还包括缓冲装置，其包括：

多个固定孔16，其由所述固定块12与弹簧11连接的三个侧壁内陷形成，每个固定孔16对应一弹簧11并与其对应的弹簧11同轴；

多个对接孔，其由所述方形凹槽9的侧壁凹陷形成，所述对接孔与所述固定孔16一一对应且直径相等；

多个圆杆13，其与所述固定孔16一一对应，所述圆杆13的一端同轴固定在对应的固定孔16的圆形的孔底，所述圆杆13的另一端略突出于所述固定孔16；

多个橡胶块14，其与所述圆杆13一一对应，所述橡胶块14为圆柱状且其直径略大于所述固定孔16的直径，所述橡胶块14具有将其上下圆形的底面同轴贯通的圆通孔，所述橡胶块14的一端通过其圆通孔恰好套设在对应的圆杆13的外侧端，所述橡胶块14远离固定孔16的孔底的另一端套设在所述固定孔16对应的对接孔内，且所述橡胶块14套设于对接孔内的另一端的外壁与固定孔16对应的弹簧11固定。

在该种技术方案中，橡胶块14的一端是卡设在方形凹槽9的槽壁上的对接孔内，橡胶块14的另一端是套设在圆杆13上，加强了固定块12与方形凹槽9之间的连接。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种集装箱AGV液压同步升降系统，其特征在于，包括：

AGV搬运车，其包括水平的车架；

两对伺服液压缸，其缸体垂直固定在所述车架的上表面并位于一方形的四角；所述伺服液压缸的伸缩杆的顶升面上均设置有位移传感器，每个伺服液压缸的进液口设有探测进液压力的压力传感器；

智能处理单元，其与所述位移传感器和压力传感器的输出连接并接收所述位移传感器及压力传感器采集的每个伺服液压缸伸缩杆的位移数据以及压力数据；

两对电机泵控制器，其与所述智能处理单元的输出连接，并接收智能处理单元的指令通过控制对应的伺服电机的转矩和转速来控制对应的伺服液压泵的输出压力和流量，使得两对伺服液压泵的输出压力和流量相同，来实现两对伺服液压缸的同步升降；

承重板，其水平固定在所述两对伺服液压缸的伸缩杆上端；

固定装置，其用于将搬运的集装箱固定在承重板上，所述集装箱的下表面内陷形成一竖向的圆形盲孔，所述圆形盲孔的孔壁相对的位置继续内陷形成对称分布在所述圆形盲孔两侧的一对方形卡槽，所述固定装置包括：

气缸，其竖直设置且其缸体下端通过轴承可圆周转动设置在所述车架的上表面，气缸的活塞杆的上端面固定有一水平的圆板；所述圆板具有横向贯通的方形孔；所述圆板与所述圆形盲孔配合；

双向气缸，其内置在所述方形孔中，所述双向气缸的活塞杆均横向水平设置，所述双向气缸的活塞杆上均固定一水平的方形卡块；

从动齿轮，其中心通孔水平套设并固定在所述气缸的缸体中部，所述从动齿轮通过伸缩机构带动其圆周转动；

其中，当所述气缸的活塞杆向上伸出，所述圆板恰好卡合在所述圆形盲孔内时，所述双向气缸的一对活塞杆伸缩带动对应的方形卡块水平伸出方形孔并将一对方形卡块分别卡在一对方形卡槽内；

所述承重板中部设置有供所述圆板通过的圆孔。

2.如权利要求1所述的集装箱AGV液压同步升降系统，其特征在于，所述方形卡块的一侧面中心内陷形成一方形凹槽，所述方形凹槽内设置有一固定块，所述固定块的上、下表面分别与方形凹槽的槽顶与槽底相贴，所述固定块的外侧壁与所述双向气缸的活塞杆固定连接，所述固定块的另外三个侧壁与其相对的方形凹槽的槽壁之间通过多个弹簧连接，所述弹簧的一端与固定块的侧壁固定，所述弹簧的另一端与对应的槽壁固定。

3.如权利要求1所述的集装箱AGV液压同步升降系统，其特征在于，所述伸缩机构包括：

主动齿轮，其水平设置且与所述从动齿轮啮合，所述主动齿轮的中心通孔穿设有电机的输出轴，所述电机固定在所述车架上表面。

4.如权利要求2所述的集装箱AGV液压同步升降系统，其特征在于，还包括缓冲装置，其包括：

多个固定孔，其由所述固定块与弹簧连接的三个侧壁内陷形成，每个固定孔对应一弹簧并与其对应的弹簧同轴；

多个对接孔，其由所述方形凹槽的侧壁凹陷形成，所述对接孔与所述固定孔一一对应且直径相等；

多个圆杆，其与所述固定孔一一对应，所述圆杆的一端同轴固定在对应的固定孔的圆形的孔底，所述圆杆的另一端略突出于所述固定孔；

多个橡胶块，其与所述圆杆一一对应，所述橡胶块为圆柱状且其直径略大于所述固定孔的直径，所述橡胶块具有将其上下圆形的底面同轴贯通的圆通孔，所述橡胶块的一端通过其圆通孔恰好套设在对应的圆杆的外侧端，所述橡胶块远离固定孔的孔底的另一端套设在所述固定孔对应的对接孔内，且所述橡胶块套设于对接孔内的另一端的外壁与固定孔对应的弹簧固定。