CN108583733A - 用于重型管状物料运载的agv运输车 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于重型管状物料运载的AGV运输车，包括车辆底盘，车辆底盘下部走行驱动系统，走行驱动系统包括驱动轮组，驱动轮组通过独立减震系统与车辆底盘上的车体主梁固定连接；车辆底盘上部设有起升装置，起升装置上部支撑有载荷装置底座横板，载荷装置底座横板上部设有直接对管状物料进行支撑且能驱动物料旋转的旋转载荷装置总成，本发明集成了管材物料的承载、运输、升降、旋转角度和速度控制等功能为一体，实现管状物料的升降、移动/旋转速度、旋转角度等，完成管状物料的在平移过程中的检测、配合设备进行加工、高度升降控制、物料自动对接安装等动作控制，降低其他配套设备数量，减少操作环节，大幅度提高作业效率、作业准确性、安全性高。
Description
技术领域
本发明属自动搬运车辆技术领域，具体涉及一种用于重型管状物料运载的AGV运输车。
背景技术
目前，大多数的重型管状物料的转运作业，采用吊车或行车起吊、固定轨道的RGV运输，当RGV将钢管运输到生产线工位时，再采用固定位置的输送辊进行直线输送对接；当需要进行高度对接时，该输送辊具有升降功能，实现高度对接后再进行后续作业。现有重型管状物料转运存在的缺点如下：1)由于采用RGV固定轨道输送作业方式，所以整个生产作业流程是固定的，难以实现柔性制造智能化运输管理；2)当采用吊车起吊装卸、取放物料时，吊车位置是固定的，臂长有限，作业范围有限，需要其他运输设备予以配合才能够实现物料转运交接；3)当采用行车起吊配合生产线作业时，由于管状物料的重量大、直径和长度等外形尺寸大，吊装作业安全隐患多；同时行车作业时相互之间会有干涉，严重影响作业效率；如果生产线工位多时，就需要配备大量的大吨位行车设备及操作人员，形成作业流程复杂、管理难度大、设备投资大、后续运行成本高等问题；4)普通重型管状物料运输车，只是单纯的进行管材物料的负载运输，不具有高度调整、角度调整、管材旋转速度控制等统一协调功能；要实现作业流程的智能化管理，还需要另外设置高度对接、角度旋转等装置，在需要控制连续旋转速度+直线输送速度的工位，一般采用另外增加旋转装置，用对接设备的直线移动完成与管状物料的相对运动；该系统整体配套设备比较多，占地面积大，土建施工量大，控制流程复杂，故障率高，在需要运输行驶、高度自动调整、角度调整、旋转速度控制等几方面协同作业的状态下，实现性难度非常大。因此有必要提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种用于重型管状物料运载的AGV运输车，本发明通过协调控制车辆的行走、起升装置、旋转动力装置的动作，协调车辆在行驶或者固定位置停止状态下，集成了管材物料的承载、运输、升降、旋转角度和速度控制等功能为一体，车辆通过系统自动控制，可以实现由AGV协同控制管状物料的升降、移动/旋转速度、旋转角度等，完成管状物料的在平移过程中的检测、配合设备进行加工、高度升降控制、物料自动对接安装等动作控制，降低其他配套设备数量，减少操作环节，大幅度提高作业效率、作业准确性、安全性高。
本发明采用的技术方案：用于重型管状物料运载的AGV运输车，包括车辆底盘，所述车辆底盘下部设有保证车辆前后左右行驶和转弯调整的走行驱动系统，所述走行驱动系统包括驱动轮组，所述驱动轮组通过独立减震系统与车辆底盘上的车体主梁固定连接；所述车辆底盘上部设有使管状物料在车辆上实现上下高度调节的起升装置，所述起升装置上部支撑有载荷装置底座横板，所述载荷装置底座横板上部设有直接对管状物料进行支撑且能驱动物料旋转的旋转载荷装置总成，通过协调控制所述走行驱动系统、起升装置、旋转载荷装置总成的动作实现车辆在行驶或者固定位置停止状态下对管状物料的水平移动、高度控制、旋转精确控制动作且达到取放物料、载货水平转运、高度对接、旋转动作协同作业的精确控制。
其中，所述旋转载荷装置总成包括辊轮组件，所述辊轮组件包括主动辊轮组件和从动辊轮组件；所述主动辊轮组件设有两个且分别支撑于载荷装置底座横板长度方向上一侧前后端，两个所述主动辊轮组件之间的载荷装置底座横板上固定有驱动主动辊轮组件转动的旋转动力装置；所述从动辊轮组件设有两个且分别支撑于载荷装置底座横板长度方向上另一侧前后端。
进一步地，所述主动辊轮组件包括主动辊轮、主动辊轮支座、主动辊轮隔套、主动辊轮轴承、主动辊轮轴，所述主动辊轮支座与载荷装置底座横板固定连接，所述主动辊轮通过键Ⅱ固定套在主动辊轮轴上，所述主动辊轮轴两端通过主动辊轮轴承支撑在主动辊轮支座上，所述主动辊轮轴承与主动辊轮之间通过主动辊轮隔套隔开；所述载荷装置底座横板前后端的主动辊轮支座之间通过主动辊轮横拉板连接保证前后两个主动辊轮组件处于同一轴心线上；所述旋转动力装置包括固定于两个主动辊轮组件中间的旋转电机、分别固定于旋转电机两侧的前旋转减速机和后旋转减速机，所述旋转电机采用前后两端双轴同步输出的结构形式，所述旋转电机一输出端通过螺栓与前旋转减速机输入端连接，所述前旋转减速机输出端通过连接套与一传动轴一端连接，所述传动轴另一端通过连接套与前端的主动辊轮轴连接；所述旋转电机另一输出端通过中间连接套与后旋转减速机输入端连接，所述后旋转减速机输出端通过连接套与另一传动轴一端连接，所述传动轴另一端通过连接套与后端的主动辊轮轴连接；所述主动辊轮组件、传动轴、前旋转减速机输、后旋转减速机和旋转电机处于同一轴心线；所述前旋转减速机、后旋转减速机和旋转电机外部通过保护罩覆盖保护。
进一步地，所述从动辊轮组件包括从动辊轮、从动辊轮支座、从动辊轮隔套、从动辊轮轴承、从动辊轮轴，所述从动辊轮支座与载荷装置底座横板固定连接，所述从动辊轮通过从动辊轮轴承支撑在从动辊轮轴上，所述从动辊轮轴两端支撑在从动辊轮支座上且通过挡板、螺栓和垫圈固定而防止其轴向移动和径向转动，所述从动辊轮支座与从动辊轮之间通过从动辊轮隔套隔开；所述载荷装置底座横板前后端的从动辊轮支座之间通过从动辊轮横拉板连接保证前后两个从动辊轮组件处于同一轴心线。
其中，所述起升装置包括固定于车辆底盘上端面的丝杠升降机、升降电机、升降机构减速机、升降传动轴，所述升降电机输出端与升降机构减速机输入端连接，所述升降机构减速机输出端通过升降传动轴与丝杠升降机输入端连接，所述丝杠升降机上部输出端与载荷装置底座横板固定连接。
其中，所述走行驱动系统包括四组及以上驱动轮组，所述驱动轮组采用麦克纳姆轮结构或带电动转向的舵轮结构。
进一步地，所述驱动轮组采用麦克纳姆轮结构时，所述麦克纳姆轮结构采用四轮对称组成一个驱动轮组，所述麦克纳姆轮结构通过独立式减震悬挂结构Ⅰ与车体主梁固定连接，其中，所述独立式减震悬挂结构Ⅰ包括悬挂传动轴Ⅰ、连接螺栓Ⅰ、弹簧垫圈Ⅰ、悬挂上板Ⅰ、悬挂支座Ⅰ、减震弹簧Ⅰ、传动轴压盖Ⅰ、锥面轴承Ⅰ、键Ⅰ、定位销轴Ⅰ、导向柱Ⅰ、导向套Ⅰ、导向含油轴承Ⅰ、拉杆Ⅰ、拉杆锁紧螺母Ⅰ，所述悬挂上板Ⅰ上设有与车体主梁上的定位孔配合安装的定位销轴Ⅰ，所述悬挂上板Ⅰ通过连接螺栓Ⅰ和弹簧垫圈Ⅰ与车体主梁固定连接，所述悬挂上板Ⅰ上设有导向柱Ⅰ，所述悬挂支座Ⅰ上设有与导向柱Ⅰ位置对应的导向套Ⅰ，所述导向套Ⅰ内安装有导向含油轴承Ⅰ，所述导向柱Ⅰ从导向含油轴承Ⅰ的内孔穿过并能上下滑动，所述减震弹簧Ⅰ固定于悬挂上板Ⅰ和悬挂支座Ⅰ之间，所述悬挂上板Ⅰ和悬挂支座Ⅰ之间还设有对弹簧预紧力进行调节的拉杆Ⅰ，所述拉杆Ⅰ上端与悬挂上板Ⅰ固定连接，所述拉杆Ⅰ下端通过拉杆锁紧螺母Ⅰ固定在悬挂支座Ⅰ上；所述悬挂支座Ⅰ上通过锥面轴承Ⅰ转动支撑有悬挂传动轴Ⅰ，所述锥面轴承Ⅰ外端通过与悬挂支座Ⅰ固定连接的传动轴压盖Ⅰ限位；所述麦克纳姆轮结构包括轮体，所述轮体中具有安装孔并开有键槽，所述轮体通过平键与悬挂传动轴Ⅰ一端固定连接，所述悬挂传动轴Ⅰ从轮体中间安装孔穿过以承载轮体传递的径向力，所述悬挂传动轴Ⅰ上设置有轴肩且与轮体侧面靠紧以承受轮体传递的轴向力，所述悬挂传动轴Ⅰ的一端中心设置有螺纹孔，螺栓与螺纹孔旋合将轴端盖与悬挂传动轴Ⅰ连接紧固；所述轮体中间孔的周围设置有圆周均布的螺纹孔，螺钉和螺纹孔旋合将轴端盖和轮体连接并用弹簧垫圈防止螺栓松动；所述悬挂传动轴Ⅰ另一端通过键Ⅰ连接有减速机，所述减速机输入端上连接有驱动电机。
进一步地，所述驱动轮组采用舵轮结构时，所述舵轮结构通过独立式减震悬挂结构Ⅱ与车体主梁固定连接，其中，所述独立式减震悬挂结构Ⅱ包括与悬挂上板Ⅱ、悬挂支座Ⅱ、减震弹簧Ⅱ、定位销轴Ⅱ、导向柱Ⅱ、导向套Ⅱ、导向含油轴承Ⅱ、拉杆Ⅱ、拉杆锁紧螺母Ⅱ、连接螺栓Ⅱ、弹簧垫圈Ⅱ，所述悬挂上板Ⅱ上设有与车体主梁上的定位孔配合安装的定位销轴Ⅱ，所述悬挂上板Ⅱ通过连接螺栓Ⅱ和弹簧垫圈Ⅱ与车体主梁固定连接，所述悬挂上板Ⅱ上设有导向柱Ⅱ，所述悬挂支座Ⅱ上设有与导向柱Ⅱ位置对应的导向套Ⅱ，所述导向套Ⅱ内安装有导向含油轴承Ⅱ，所述导向柱Ⅱ从导向含油轴承Ⅱ的内孔穿过并能上下滑动，所述减震弹簧Ⅱ固定于悬挂上板Ⅱ和悬挂支座Ⅱ之间，所述悬挂上板Ⅱ和悬挂支座Ⅱ之间还设有对弹簧预紧力进行调节的拉杆Ⅱ，所述拉杆Ⅱ上端与悬挂上板Ⅱ固定连接，所述拉杆Ⅱ下端通过拉杆锁紧螺母Ⅱ固定在悬挂支座Ⅱ上；所述舵轮结构包括行驶电机、转向电机、变速箱、传动大齿轮、传动小齿轮、车轮，所述变速箱中包括锥面轴承Ⅱ、锥面轴承Ⅲ和变速箱压盖，所述变速箱的锥面轴承Ⅱ的外圈与悬挂支座Ⅱ固定连接，所述锥面轴承Ⅱ的内圈与变速箱的外壳固定连接，所述变速箱的锥面轴承Ⅲ的外圈与悬挂支座Ⅱ固定连接，所述锥面轴承Ⅲ的内圈与变速箱压盖连接，所述变速箱压盖由螺栓与变速箱的外壳连接而保证变速箱可以承受竖直方向和水平方向的受力并可以顺利转动，所述行驶电机穿过车体主梁上预留的孔后其输出轴与变速箱输入端连接，所述行驶电机外壳通过螺栓与悬挂支座Ⅱ连接，所述转向电机固定于悬挂支座Ⅱ上且其输出端上固定有传动小齿轮，所述变速箱外壳上固定有与传动小齿轮啮合的传动大齿轮，所述传动大齿轮的齿圈与变速箱外壳用螺纹连接，所述变速箱输出端上设有车轮。
其中，所述车辆底盘一侧中间设有蓄电池总成，所述蓄电池总成包括蓄电池组和设于车辆底盘内部用于放置蓄电池组的蓄电池仓，所述蓄电池仓内部设有对蓄电池组侧面进行限位和导向的侧滚轮组和对蓄电池组进行支撑的底滚轮组，所述蓄电池仓外口处通过仓门盖合，所述仓门通过门锁与蓄电池仓外口边沿固定连接。
其中，所述车辆底盘上设有磁导航传感器，所述车辆底盘一侧设有激光导航传感器、车辆主控制器和无线信息传递装置，所述车辆底盘周边下部设有压敏传感防撞安全触边，所述车辆底盘周边上部设有压敏安全触边。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本方案采用轮式驱动系统结构设计，不需要铺设固定运行轨道，车辆运行采用非固定运行路线作业管理，易于实现智能制造柔性化管理；
2、本方案中通过协调控制车辆的行走、起升装置、旋转动力装置的动作，协调车辆在行驶或者固定位置停止状态下，集成了管材物料的承载、运输、升降、旋转角度和速度控制等功能为一体，车辆通过系统自动控制，可以实现由AGV协同控制管状物料的升降、移动/旋转速度、旋转角度等，完成管状物料在平移过程中的检测、配合设备进行加工、高度升降控制、物料自动对接安装等动作控制，降低其他配套设备数量，减少操作环节，大幅度提高作业效率、作业准确性、安全性高。
3、本车辆在中大吨位、超重型吨位、长度尺寸比较长的管状物料，如石油管道、导弹、化工设备等的运输、智能制造过程控制等领域具有比较明显的优越性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的结构左视图；
图3为本发明的结构仰视图；
图4为本发明中走行驱动系统采用麦克纳姆轮结构的结构主视图；
图5为本发明中走行驱动系统采用麦克纳姆轮结构的结构左视图；
图6为本发明中走行驱动系统采用麦克纳姆轮结构的结构俯视图；
图7为本发明中走行驱动系统采用麦克纳姆轮结构的立体结构示意图；
图8为本发明中走行驱动系统采用舵轮结构的结构主视图；
图9为本发明中走行驱动系统采用舵轮结构的结构左视图；
图10为本发明中走行驱动系统采用舵轮结构的结构俯视图；
图11为本发明中旋转载荷装置总成的结构俯视图；
图12为图11中的A-A结构剖视图；
图13为图12中的D部结构放大图；
图14为图12中的B部结构放大图；
图15为图11中的C-C结构剖视图；
图16为本发明中旋转载荷装置总成和起升装置的立体结构示意图；
图17为本发明中旋转载荷装置总成和起升装置的结构左视图；
图18为本发明中起升装置的立体结构示意图；
图19为本发明中蓄电池总成安装立体结构示意图；
图20为本发明载货状态立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-20描述本发明的实施例。
用于重型管状物料运载的AGV运输车，如图1、2、3所示，包括车辆底盘1，所述车辆底盘1下部设有保证车辆前后左右行驶和转弯调整的走行驱动系统2，所述走行驱动系统2包括驱动轮组3，所述走行驱动系统2包括四组及以上驱动轮组3，所述驱动轮组3通过独立减震系统与车辆底盘1上的车体主梁101固定连接；所述驱动轮组3采用麦克纳姆轮结构31或带电动转向的舵轮结构32，所述舵轮结构32一般为左右对称各一个组成一个驱动轮组3，所述麦克纳姆轮结构31一般采用四轮对称组成一个驱动轮组3。所述的驱动轮组3可以根据车辆的承重能力、驱动能力的需要增加其相应数量。
所述驱动轮组3采用麦克纳姆轮结构31时，其与车体主梁101的连接方式附图4、5、6、7所示，所述麦克纳姆轮结构31通过独立式减震悬挂结构Ⅰ4与车体主梁101固定连接，其中，所述独立式减震悬挂结构Ⅰ4包括悬挂传动轴Ⅰ401、连接螺栓Ⅰ402、弹簧垫圈Ⅰ403、悬挂上板Ⅰ404、悬挂支座Ⅰ405、减震弹簧Ⅰ406、传动轴压盖Ⅰ407、锥面轴承Ⅰ408、键Ⅰ409、定位销轴Ⅰ410、导向柱Ⅰ411、导向套Ⅰ412、导向含油轴承Ⅰ413、拉杆Ⅰ414、拉杆锁紧螺母Ⅰ415，所述悬挂上板Ⅰ404上设有与车体主梁101上的定位孔配合安装的定位销轴Ⅰ410，所述悬挂上板Ⅰ404通过连接螺栓Ⅰ402和弹簧垫圈Ⅰ403与车体主梁101固定连接，所述悬挂上板Ⅰ404下端面两端设有二个导向柱Ⅰ411，所述悬挂支座Ⅰ405上设有与导向柱Ⅰ411位置对应的二个导向套Ⅰ412，所述导向套Ⅰ412内安装有导向含油轴承Ⅰ413，所述导向柱Ⅰ411从导向含油轴承Ⅰ413的内孔穿过并能上下滑动，所述减震弹簧Ⅰ406固定于悬挂上板Ⅰ404和悬挂支座Ⅰ405之间，所述悬挂上板Ⅰ404和悬挂支座Ⅰ405之间还设有对减震弹簧Ⅰ406预紧力进行调节的拉杆Ⅰ414，所述拉杆Ⅰ414上端与悬挂上板Ⅰ404固定连接，所述拉杆Ⅰ414下端通过拉杆锁紧螺母Ⅰ415可拆卸调节式固定在悬挂支座Ⅰ405上。独立式减震悬挂结构Ⅰ4采用部件整体组装、调试完成后，安装到车体的车体主梁101上，安装方便，该结构采用定位销轴Ⅰ410对驱动轮组3进行安装定位，定位准确，并能够抵抗车轮的水平方向的冲击力，结构牢固可靠，能够充分保证车辆驾驶控制的精确度；走行驱动系统2的预紧力可预先调节，设备调试便于标准化控制。所述悬挂支座Ⅰ405上通过锥面轴承Ⅰ408转动支撑有悬挂传动轴Ⅰ401，所述锥面轴承Ⅰ408外端通过与悬挂支座Ⅰ405固定连接的传动轴压盖Ⅰ407限位；所述麦克纳姆轮结构31包括轮体311，所述轮体311中具有安装孔并开有键槽，所述轮体311通过平键312与悬挂传动轴Ⅰ401一端固定连接实现动力的传递，所述悬挂传动轴Ⅰ401从轮体311中间安装孔穿过以承载轮体311传递的径向力，所述悬挂传动轴Ⅰ401上设置有轴肩且与轮体311侧面靠紧以承受轮体311传递的轴向力，所述悬挂传动轴Ⅰ401的一端中心设置有螺纹孔，螺栓313与螺纹孔旋合将轴端盖314与悬挂传动轴Ⅰ401连接紧固；所述轮体311中间孔的周围设置有圆周均布的螺纹孔，螺钉315和螺纹孔旋合将轴端盖314和轮体311连接并用弹簧垫圈316防止螺栓松动；所述悬挂传动轴Ⅰ401另一端通过键Ⅰ409连接有减速机416，所述减速机416输入端上连接有驱动电机417。
所述驱动轮组3采用舵轮结构32时，其与车体主梁101的连接方式附图8、9、10所示，所述舵轮结构32通过独立式减震悬挂结构Ⅱ5与车体主梁101固定连接，其中，所述独立式减震悬挂结构Ⅱ5包括与悬挂上板Ⅱ501、悬挂支座Ⅱ502、减震弹簧Ⅱ503、定位销轴Ⅱ504、导向柱Ⅱ505、导向套Ⅱ506、导向含油轴承Ⅱ507、拉杆Ⅱ508、拉杆锁紧螺母Ⅱ509、连接螺栓Ⅱ510、弹簧垫圈Ⅱ511，所述悬挂上板Ⅱ501上设有与车体主梁101上的定位孔配合安装的定位销轴Ⅱ504，所述悬挂上板Ⅱ501通过连接螺栓Ⅱ510和弹簧垫圈Ⅱ511与车体主梁101固定连接，所述悬挂上板Ⅱ501下端面两端上设有导向柱Ⅱ505，所述悬挂支座Ⅱ502上设有与导向柱Ⅱ505位置对应的两个导向套Ⅱ506，所述导向套Ⅱ506内安装有导向含油轴承Ⅱ507，所述导向柱Ⅱ505从导向含油轴承Ⅱ507的内孔穿过并能上下滑动，所述减震弹簧Ⅱ503固定于悬挂上板Ⅱ501和悬挂支座Ⅱ502之间，所述悬挂上板Ⅱ501和悬挂支座Ⅱ502之间还设有对弹簧预紧力进行调节的拉杆Ⅱ508，所述拉杆Ⅱ508上端与悬挂上板Ⅱ501固定连接，所述拉杆Ⅱ508下端通过拉杆锁紧螺母Ⅱ509可拆卸可调节式固定在悬挂支座Ⅱ502上。独立式减震悬挂结构Ⅱ5采用部件整体组装、调试完成后，安装到车体的车体主梁101上，安装方便，该结构采用定位销轴Ⅱ504对驱动轮组3进行安装定位，定位准确，并能够抵抗车轮的水平方向的冲击力，结构牢固可靠，能够充分保证车辆驾驶控制的精确度；走行驱动系统2的预紧力可预先调节，设备调试便于标准化控制。所述舵轮结构32包括行驶电机321、转向电机322、变速箱323、传动大齿轮324、传动小齿轮325、车轮326，所述变速箱323中包括锥面轴承Ⅱ3231、锥面轴承Ⅲ3232和变速箱压盖3233，所述变速箱323的锥面轴承Ⅱ3231的外圈与悬挂支座Ⅱ502固定连接，所述锥面轴承Ⅱ3231的内圈与变速箱323的外壳固定连接，所述变速箱323的锥面轴承Ⅲ3232的外圈与悬挂支座Ⅱ502固定连接，所述锥面轴承Ⅲ3232的内圈与变速箱压盖3233连接，所述变速箱压盖3233由螺栓与变速箱323的外壳连接而保证变速箱323可以承受竖直方向和水平方向的受力并可以顺利转动，所述行驶电机321穿过车体主梁101上预留的孔后其输出轴与变速箱323输入端连接，所述行驶电机321外壳通过螺栓与悬挂支座Ⅱ502连接，所述转向电机322固定于悬挂支座Ⅱ502上且其输出端上固定有传动小齿轮325，所述变速箱323外壳上固定有与传动小齿轮325啮合的传动大齿轮324，所述传动大齿轮324的齿圈与变速箱323外壳用螺纹连接，所述变速箱323输出端上设有车轮326。上述结构实现行驶电机321通过变速箱323传动驱动车轮326运转，转向电机322通过传动小齿轮325与传动大齿轮324传动控制变速箱323的自身旋转实现车辆的转向。
所述车辆底盘1上部设有使管状物料10在车辆上实现上下高度调节的起升装置9，所述起升装置9上部支撑有载荷装置底座横板601，具体的，如图16、17、18所示，本实施例中所述起升装置9包括固定于车辆底盘1上端面车体横梁102四角的四个丝杠升降机901、固定于车辆底盘1中部的升降电机902、固定于车辆底盘1上的三个升降机构减速机903、升降传动轴904，所述升降电机902输出端通过联轴器与一个升降机构减速机903输入端连接，上述的升降机构减速机903两个输出端通过联轴器分别与另外两个升降机构减速机903输入端连接，所述另外两个升降机构减速机903的两个输出端分别通过升降传动轴904与对应的丝杠升降机901输入端连接，所述丝杠升降机901上部输出端与载荷装置底座横板601固定连接。升降电机902驱动丝杠升降机901上下移动实现支撑着载荷装置底座横板601上的管状物料10上下移动。
所述载荷装置底座横板601上部设有可以承载重量大、直径外形尺寸比较大、长度较长的管状物料10且能驱动物料旋转的旋转载荷装置总成6，所述的旋转载荷装置总成6为沿车体长度纵向布置，以尽可能的加大辊轮的沿车体纵向的间距尺寸，以便于保证长尺寸物料在转运和控制过程中的纵向稳定性。
如图11所示，所述旋转载荷装置总成6包括承载管状物料10的辊轮组件7，所述辊轮组件7包括主动辊轮组件71和从动辊轮组件72；所述主动辊轮组件71设有两个且分别支撑于载荷装置底座横板601长度方向上一侧前后端，两个所述主动辊轮组件71之间的载荷装置底座横板601上固定有驱动主动辊轮组件71正反转动的旋转动力装置8；所述从动辊轮组件72设有两个且分别支撑于载荷装置底座横板601长度方向上另一侧前后端。
如图12和14所示，所述主动辊轮组件71包括主动辊轮711、主动辊轮支座712、主动辊轮隔套713、主动辊轮轴承714、主动辊轮轴715，所述主动辊轮支座712与载荷装置底座横板601固定连接，所述主动辊轮711通过键Ⅱ717固定套在主动辊轮轴715上，所述主动辊轮轴715两端通过主动辊轮轴承714支撑在主动辊轮支座712上，所述主动辊轮轴承714与主动辊轮711之间通过主动辊轮隔套713隔开；所述载荷装置底座横板601前后端的主动辊轮支座712之间通过主动辊轮横拉板716连接保证前后两个主动辊轮组件71处于同一轴心线上。
如图12和13所示，所述旋转动力装置8包括固定于两个主动辊轮组件71中间的旋转电机801、分别固定于旋转电机801两侧的前旋转减速机802和后旋转减速机803，所述旋转电机801采用前后两端双轴同步输出的结构形式，所述旋转电机801可以是步进电机也可以是伺服电机，所述旋转电机801一输出端通过螺栓与前旋转减速机802输入端连接，所述前旋转减速机802输出端通过连接套805与一传动轴804一端连接，所述传动轴804另一端通过连接套805与前端的主动辊轮轴715连接；所述旋转电机801另一输出端通过中间连接套807与后旋转减速机803输入端连接，所述后旋转减速机803输出端通过连接套805与另一传动轴804一端连接，所述传动轴804另一端通过连接套805与后端的主动辊轮轴715连接；所述主动辊轮组件71、传动轴804、前旋转减速机802、后旋转减速机803和旋转电机801处于同一轴心线；旋转电机801的外壳与前旋转减速机802和后旋转减速机803的外壳连接，保证外壳固定不动，并用螺栓紧固，旋转电机801的转子92通过键与前后旋转减速机的输入端连接。所述前旋转减速机802、后旋转减速机803和旋转电机801外部通过保护罩806覆盖保护。所述旋转电机801启动带动前旋转减速机802和后旋转减速机803转动，所述前旋转减速机802和后旋转减速机803分别通过对应的传动轴804驱动前后端的主动辊轮轴715转动，带动前后端的主动辊轮711转动，主动辊轮711支撑着管状物料10实现转动。
如图15所示，所述从动辊轮组件72包括从动辊轮721、从动辊轮支座722、从动辊轮隔套723、从动辊轮轴承724、从动辊轮轴725，所述从动辊轮支座722与载荷装置底座横板601固定连接，所述从动辊轮721通过从动辊轮轴承724支撑在从动辊轮轴725上，所述从动辊轮轴725两端支撑在从动辊轮支座722上且通过挡板、螺栓和垫圈固定而防止其轴向移动和径向转动，保证从动辊轮721的转动正常，所述从动辊轮支座722与从动辊轮721之间通过从动辊轮隔套723隔开；所述载荷装置底座横板601前后端的从动辊轮支座722之间通过从动辊轮横拉板726连接保证前后两个从动辊轮组件72处于同一轴心线。
上述前后位置的主动辊轮组件71、从动辊轮组件72分别固定在载荷装置底座横板601上；主动辊轮组件71、从动辊轮组件72的中心距可以根据不同的间距对应的安装位置通过螺栓固定，以实现不同的间距调整，以适应载运不同直径的管状物料。
所述车辆底盘1一侧中间设有蓄电池总成11，如图19所示，所述蓄电池总成11包括蓄电池组1101和设于车辆底盘1内部用于放置蓄电池组1101的蓄电池仓1102，所述蓄电池仓1102内部两侧设有两排对蓄电池组1101侧面进行限位和导向的侧滚轮组1103，所述蓄电池仓1102内部底面社设两排对蓄电池组1101进行支撑的底滚轮组1104，蓄电池组1101拉出或者送入时底滚轮组1104滚动降低阻力，以便实现蓄电池组1101侧面拉出，进行蓄电池的更换操作。所述蓄电池仓1102外口处通过仓门1105盖合，所述仓门1105通过门锁1106与蓄电池仓1102外口边沿固定连接。仓门1105可以打开和拆卸，蓄电池组1101送入后，将仓门1105闭合并用门锁1106固定，以对蓄电池组1101进行保护。
如图1、2和3所示，所述车辆底盘1上设有磁导航传感器12，所述车辆底盘1一侧设有激光导航传感器13、车辆主控制器14和无线信息传递装置15，可以实现磁导引、激光导引及手动遥控操作。所述车辆底盘1周边下部设有压敏传感防撞安全触边16，车辆下部周边接近人员、其他障碍物时，压敏传感防撞安全触边16内的压敏传感器被接通，车辆立即强制停止，以实现防撞安全保护。所述车辆底盘1周边上部设有压敏安全触边17，由于车辆在运输长度比较长的管状物料10时，车辆底盘1会制造的外形尺寸比较大，当遇到紧急情况需要人工干预停车时，在车辆周边安装大量的急停开关是不现实的，本设计中采用压敏安全触边17，当遇到紧急情况时，人工按压压敏安全触边17的任何位置，车辆即可立即停机，操作人员可选择最近位置拍压操作即可。
如图20所示为本发明载物状态图，本发明中旋转动力装置8由旋转电机驱动实现正反旋转，旋转载荷装置总成6下部设置有起升装置9，从而保证车辆在行驶或固定位置停止状态下，管状物料10可以根据要求实现高度控制、旋转角度与速度精确控制。走行驱动系统2可以实现车体总体的正反转动、转弯等角度调整，实现物料横向水平移动，车辆控制系统通过统一协调前后、左右行驶、转弯调整、升降调整、旋转调整与控制，实现由车辆统一完成取/放物料、载货水平转运与对接、高度对接、旋转角度控制等动作协同作业的精确控制；也可以实现车辆静止或者水平移动状态下，管状物料的旋转运动，完成由车辆驱动进行物料的检验、加工、装配等复杂作业控制，实现管状物料与生产、加工、装配、检验设备的对接配合，从而降低其他设备技术难度和投资，提高作业效率，保障作业安全。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (10)
1.用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：包括车辆底盘(1)，所述车辆底盘(1)下部设有保证车辆前后左右行驶和转弯调整的走行驱动系统(2)，所述走行驱动系统(2)包括驱动轮组(3)，所述驱动轮组(3)通过独立减震系统与车辆底盘(1)上的车体主梁(101)固定连接；所述车辆底盘(1)上部设有使管状物料(10)在车辆上实现上下高度调节的起升装置(9)，所述起升装置(9)上部支撑有载荷装置底座横板(601)，所述载荷装置底座横板(601)上部设有直接对管状物料(10)进行支撑且能驱动物料旋转的旋转载荷装置总成(6)，通过协调控制所述走行驱动系统(2)、起升装置(9)、旋转载荷装置总成(6)的动作实现车辆在行驶或者固定位置停止状态下对管状物料(10)的水平移动、高度控制、旋转精确控制动作且达到取放物料、载货水平转运、高度对接、旋转动作协同作业的精确控制。
2.根据权利要求1所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述旋转载荷装置总成(6)包括辊轮组件(7)，所述辊轮组件(7)包括主动辊轮组件(71)和从动辊轮组件(72)，所述主动辊轮组件(71)设有两个且分别支撑于载荷装置底座横板(601)长度方向上一侧前后端，两个所述主动辊轮组件(71)之间的载荷装置底座横板(601)上固定有驱动主动辊轮组件(71)转动的旋转动力装置(8)；所述从动辊轮组件(72)设有两个且分别支撑于载荷装置底座横板(601)长度方向上另一侧前后端。
3.根据权利要求2所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述主动辊轮组件(71)包括主动辊轮(711)、主动辊轮支座(712)、主动辊轮隔套(713)、主动辊轮轴承(714)、主动辊轮轴(715)，所述主动辊轮支座(712)与载荷装置底座横板(601)固定连接，所述主动辊轮(711)通过键Ⅱ(717)固定套在主动辊轮轴(715)上，所述主动辊轮轴(715)两端通过主动辊轮轴承(714)支撑在主动辊轮支座(712)上，所述主动辊轮轴承(714)与主动辊轮(711)之间通过主动辊轮隔套(713)隔开；所述载荷装置底座横板(601)前后端的主动辊轮支座(712)之间通过主动辊轮横拉板(716)连接保证前后两个主动辊轮组件(71)处于同一轴心线上；所述旋转动力装置(8)包括固定于两个主动辊轮组件(71)中间的旋转电机(801)、分别固定于旋转电机(801)两侧的前旋转减速机(802)和后旋转减速机(803)，所述旋转电机(801)采用前后两端双轴同步输出的结构形式，所述旋转电机(801)一输出端通过螺栓与前旋转减速机(802)输入端连接，所述前旋转减速机(802)输出端通过连接套(805)与一传动轴(804)一端连接，所述传动轴(804)另一端通过连接套(805)与前端的主动辊轮轴(715)连接；所述旋转电机(801)另一输出端通过中间连接套(807)与后旋转减速机(803)输入端连接，所述后旋转减速机(803)输出端通过连接套(805)与另一传动轴(804)一端连接，所述传动轴(804)另一端通过连接套(805)与后端的主动辊轮轴(715)连接；所述主动辊轮组件(71)、传动轴(804)、前旋转减速机(802)、后旋转减速机(803)和旋转电机(801)处于同一轴心线；所述前旋转减速机(802)、后旋转减速机(803)和旋转电机(801)外部通过保护罩(806)覆盖保护。
4.根据权利要求2所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述从动辊轮组件(72)包括从动辊轮(721)、从动辊轮支座(722)、从动辊轮隔套(723)、从动辊轮轴承(724)、从动辊轮轴(725)，所述从动辊轮支座(722)与载荷装置底座横板(601)固定连接，所述从动辊轮(721)通过从动辊轮轴承(724)支撑在从动辊轮轴(725)上，所述从动辊轮轴(725)两端支撑在从动辊轮支座(722)上且通过挡板、螺栓和垫圈固定而防止其轴向移动和径向转动，所述从动辊轮支座(722)与从动辊轮(721)之间通过从动辊轮隔套(723)隔开；所述载荷装置底座横板(601)前后端的从动辊轮支座(722)之间通过从动辊轮横拉板(726)连接保证前后两个从动辊轮组件(72)处于同一轴心线。
5.根据权利要求1所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述起升装置(9)包括固定于车辆底盘(1)上端面的丝杠升降机(901)、升降电机(902)、升降机构减速机(903)、升降传动轴(904)，所述升降电机(902)输出端与升降机构减速机(903)输入端连接，所述升降机构减速机(903)输出端通过升降传动轴(904)与丝杠升降机(901)输入端连接，所述丝杠升降机(901)上部输出端与载荷装置底座横板(601)固定连接。
6.根据权利要求1所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述走行驱动系统(2)包括四组及以上驱动轮组(3)，所述驱动轮组(3)采用麦克纳姆轮结构(31)或带电动转向的舵轮结构(32)。
7.根据权利要求6所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述驱动轮组(3)采用麦克纳姆轮结构(31)时，所述麦克纳姆轮结构(31)采用四轮对称组成一个驱动轮组(3)，所述麦克纳姆轮结构(31)通过独立式减震悬挂结构Ⅰ(4)与车体主梁(101)固定连接，其中，所述独立式减震悬挂结构Ⅰ(4)包括悬挂传动轴Ⅰ(401)、连接螺栓Ⅰ(402)、弹簧垫圈Ⅰ(403)、悬挂上板Ⅰ(404)、悬挂支座Ⅰ(405)、减震弹簧Ⅰ(406)、传动轴压盖Ⅰ(407)、锥面轴承Ⅰ(408)、键Ⅰ(409)、定位销轴Ⅰ(410)、导向柱Ⅰ(411)、导向套Ⅰ(412)、导向含油轴承Ⅰ(413)、拉杆Ⅰ(414)、拉杆锁紧螺母Ⅰ(415)，所述悬挂上板Ⅰ(404)上设有与车体主梁(101)上的定位孔配合安装的定位销轴Ⅰ(410)，所述悬挂上板Ⅰ(404)通过连接螺栓Ⅰ(402)和弹簧垫圈Ⅰ(403)与车体主梁(101)固定连接，所述悬挂上板Ⅰ(404)上设有导向柱Ⅰ(411)，所述悬挂支座Ⅰ(405)上设有与导向柱(Ⅰ411)位置对应的导向套Ⅰ(412)，所述导向套Ⅰ(412)内安装有导向含油轴承Ⅰ(413)，所述导向柱Ⅰ(411)从导向含油轴承Ⅰ(413)的内孔穿过并能上下滑动，所述减震弹簧Ⅰ(406)固定于悬挂上板Ⅰ(404)和悬挂支座Ⅰ(405)之间，所述悬挂上板Ⅰ(404)和悬挂支座Ⅰ(405)之间还设有对弹簧预紧力进行调节的拉杆Ⅰ(414)，所述拉杆Ⅰ(414)上端与悬挂上板Ⅰ(404)固定连接，所述拉杆Ⅰ(414)下端通过拉杆锁紧螺母Ⅰ(415)固定在悬挂支座Ⅰ(405)上；所述悬挂支座Ⅰ(405)上通过锥面轴承Ⅰ(408)转动支撑有悬挂传动轴Ⅰ(401)，所述锥面轴承Ⅰ(408)外端通过与悬挂支座Ⅰ(405)固定连接的传动轴压盖Ⅰ(407)限位；所述麦克纳姆轮结构(31)包括轮体(311)，所述轮体(311)中具有安装孔并开有键槽，所述轮体(311)通过平键(312)与悬挂传动轴Ⅰ(401)一端固定连接，所述悬挂传动轴Ⅰ(401)从轮体(311)中间安装孔穿过以承载轮体(311)传递的径向力，所述悬挂传动轴Ⅰ(401)上设置有轴肩且与轮体(311)侧面靠紧以承受轮体(311)传递的轴向力，所述悬挂传动轴Ⅰ(401)的一端中心设置有螺纹孔，螺栓(313)与螺纹孔旋合将轴端盖(314)与悬挂传动轴Ⅰ(401)连接紧固；所述轮体(311)中间孔的周围设置有圆周均布的螺纹孔，螺钉(315)和螺纹孔旋合将轴端盖(314)和轮体(311)连接并用弹簧垫圈(316)防止螺栓松动；所述悬挂传动轴Ⅰ(401)另一端通过键Ⅰ(409)连接有减速机(416)，所述减速机(416)输入端上连接有驱动电机(417)。
8.根据权利要求6所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述驱动轮组(3)采用舵轮结构(32)时，所述舵轮结构(32)通过独立式减震悬挂结构Ⅱ(5)与车体主梁(101)固定连接，其中，所述独立式减震悬挂结构Ⅱ(5)包括与悬挂上板Ⅱ(501)、悬挂支座Ⅱ(502)、减震弹簧Ⅱ(503)、定位销轴Ⅱ(504)、导向柱Ⅱ(505)、导向套Ⅱ(506)、导向含油轴承Ⅱ(507)、拉杆Ⅱ(508)、拉杆锁紧螺母Ⅱ(509)、连接螺栓Ⅱ(510)、弹簧垫圈Ⅱ(511)，所述悬挂上板Ⅱ(501)上设有与车体主梁(101)上的定位孔配合安装的定位销轴Ⅱ(504)，所述悬挂上板Ⅱ(501)通过连接螺栓Ⅱ(510)和弹簧垫圈Ⅱ(511)与车体主梁(101)固定连接，所述悬挂上板Ⅱ(501)上设有导向柱Ⅱ(505)，所述悬挂支座Ⅱ(502)上设有与导向柱Ⅱ(505)位置对应的导向套Ⅱ(506)，所述导向套Ⅱ(506)内安装有导向含油轴承Ⅱ(507)，所述导向柱Ⅱ(505)从导向含油轴承Ⅱ(507)的内孔穿过并能上下滑动，所述减震弹簧Ⅱ(503)固定于悬挂上板Ⅱ(501)和悬挂支座Ⅱ(502)之间，所述悬挂上板Ⅱ(501)和悬挂支座Ⅱ(502)之间还设有对弹簧预紧力进行调节的拉杆Ⅱ(508)，所述拉杆Ⅱ(508)上端与悬挂上板Ⅱ(501)固定连接，所述拉杆Ⅱ(508)下端通过拉杆锁紧螺母Ⅱ(509)固定在悬挂支座Ⅱ(502)上；所述舵轮结构(32)包括行驶电机(321)、转向电机(322)、变速箱(323)、传动大齿轮(324)、传动小齿轮(325)、车轮(326)，所述变速箱(323)中包括锥面轴承Ⅱ(3231)、锥面轴承Ⅲ(3232)和变速箱压盖(3233)，所述锥面轴承Ⅱ(3231)的外圈与悬挂支座Ⅱ(502)固定连接，所述锥面轴承Ⅱ(3231)的内圈与变速箱(323)的外壳固定连接，所述变速箱(323)的锥面轴承Ⅲ(3232)的外圈与悬挂支座Ⅱ(502)固定连接，所述锥面轴承Ⅲ(3232)的内圈与变速箱压盖(3233)固定连接，所述变速箱压盖(3233)由螺栓与变速箱(323)的外壳连接而保证变速箱(323)可以承受竖直方向和水平方向的受力并可以顺利转动，所述行驶电机(321)穿过车体主梁(101)上预留的孔后其输出轴与变速箱(323)输入端连接，所述行驶电机(321)外壳通过螺栓与悬挂支座Ⅱ(502)连接，所述转向电机(322)固定于悬挂支座Ⅱ(502)上且其输出端上固定有传动小齿轮(325)，所述变速箱(323)外壳上固定有与传动小齿轮(325)啮合的传动大齿轮(324)，所述传动大齿轮(324)的齿圈与变速箱(323)外壳用螺纹连接，所述变速箱(323)输出端上设有车轮(326)。
9.根据权利要求1所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述车辆底盘(1)一侧中间设有蓄电池总成(11)，所述蓄电池总成(11)包括蓄电池组(1101)和设于车辆底盘(1)内部用于放置蓄电池组(1101)的蓄电池仓(1102)，所述蓄电池仓(1102)内部设有对蓄电池组(1101)侧面进行限位和导向的侧滚轮组(1103)和对蓄电池组(1101)进行支撑的底滚轮组(1104)，所述蓄电池仓(1102)外口处通过仓门(1105)盖合，所述仓门(1105)通过门锁(1106)与蓄电池仓(1102)外口边沿固定连接。
10.根据权利要求1所述的用于重型管状物料运载的AGV运输车，其特征在于：所述车辆底盘(1)上设有磁导航传感器(12)，所述车辆底盘(1)一侧设有激光导航传感器(13)、车辆主控制器(14)和无线信息传递装置(15)，所述车辆底盘(1)周边下部设有压敏传感防撞安全触边(16)，所述车辆底盘(1)周边上部设有压敏安全触边(17)。
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