CN108675226A - 一种模块化agv移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模块化AGV移动装置,包括无人激光导引动力模块,工作模块,机械连接机构和动力连接机构,无人激光导引动力模块包括驱动单元,控制系统和执行单元,控制系统分别与驱动单元和执行单元电性连接,工作模块包括运动机构,动力连接机构分别与执行单元和运动机构连通,无人激光导引动力模块和工作模块通过机械连接机构连接。本发明的一种模块化AGV移动装置通过集成的无人激光导引动力模块和工作模块的连接,能够实现无人激光导引动力模块与不同工作模块组装,便于不同移动装置的批量组装和生产;同时,能够实现工作模块的自动化运行,无需对不同工作模块单独改造,降低成本;此外,能够提升移动装置的可靠性和寿命、精度更高。

Description

一种模块化AGV移动装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种自动化设备技术领域,特别涉及一种模块化AGV移动装置。
背景技术
[0002] AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写,意即“自动导引运输车”,是指装备有 电磁或光学等自动导引装置,它能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载 功能的运输车。现有的AGV移动装置已被广泛应用于仓储物流等行业,例如出版物《物流科 技》2016年第4期38页-40页公开了一种激光导引叉车,其能够实现自动导航、定位和装载货 物。此外,专利公开号为CN105366593A的中国专利也公开了一种智能型激光导向AGV叉车, 其能够通过工控信号的分析传递,实现叉车智能化。因此,现有技术能够实现叉车的定位、 导航、移动和叉臂升降。但是,现有的智能化叉车等其他移动装置通常是在现有的设备上进 行改进后实现自动化,因此其需要的改造成本较高。例如AGV叉车需要在叉车基础上加装相 应自动化设备,AGV搬运车需要在搬运车基础上加装相应自动化设备,从而不同的工作装置 的改造增大了改造成本。此外,在大型工厂货物流基地,通常需要多种AGV移动装置,现有的 不同AGV移动装置由于各自改造而成,其动力系统、导航系统等均单独设置,无法通用。
发明内容
[0003] 本发明为了解决现有技术的问题,提供了一种便于匹配不同工作模块,实现不同 功能,能够自动化运行,成本较低,寿命较长的模块化AGV移动装置。
[0004] 具体技术方案如下:一种模块化AGV移动装置,包括无人激光导引动力模块,工作 模块,机械连接机构和动力连接机构,无人激光导引动力模块包括驱动单元,控制系统和执 行单元,所述控制系统分别与驱动单元和执行单元电性连接,所述工作模块包括运动机构, 动力连接机构分别与执行单元和运动机构连通,所述无人激光导引动力模块和工作模块通 过机械连接机构连接。
[0005] 以下为本发明的附属技术方案。
[0006] 作为优选方案,所述驱动单元包括驱动电机,转向电机,变速箱和驱动轮,驱动电 机与变速箱连接,变速箱外部设有外齿轮,转向电机与外齿轮啮合,驱动轮设置在变速箱的 输出轴上,驱动电机和转向电机分别与控制系统电性连接。
[0007] 作为优选方案,所述无人激光导引动力模块包括激光防撞装置,激光防撞装置设 置在无人激光导引动力模块底部,激光防撞装置与控制系统电性连接。
[0008] 作为优选方案,所述无人激光导引动力模块包括激光导引部件,激光导引部件设 置在模块化AGV移动装置顶部,激光导引部件与控制系统连接。
[0009] 作为优选方案,所述无人激光导引动力模块包括机械防撞装置,机械防撞装置设 置在无人激光导引动力模块底部并环绕无人激光导引动力模块的壳体,机械防撞装置中设 有碰撞传感器,碰撞传感器与控制系统电性连接。
[0010] 作为优选方案,所述机械连接机构包括定位销,定位孔,螺栓,限位孔和配接孔,定 位销和定位孔设置在无人激光导引动力模块1上,限位孔和配接孔设置在工作模块上,定位 销与限位孔对应,螺栓穿过定位孔和配接孔。
[0011] 作为优选方案,所述动力连接机构包括液压连接组件,所述执行单元为液压单元, 液压单元与工作模块的油缸通过液压连接组件连接。
[0012] 作为优选方案,所述动力连接机构包括电性连接组件,所述执行单元为电气单元。
[0013] 作为优选方案,所述工作模块包括叉臂,叉臂的升降部上设有反射板,工作模块设 有第一激光传感器,第一激光传感器与反射板相对设置。
[0014] 作为优选方案,所述叉臂前端设有第二激光传感器,叉臂后端设有撞击传感器。
[0015] 本发明的技术效果:本发明的一种模块化AGV移动装置通过集成的无人激光导引 动力模块和工作模块的连接,能够实现无人激光导引动力模块与不同工作模块组装,便于 不同移动装置的批量组装和生产;同时,能够实现工作模块的自动化运行,无需对不同工作 模块单独改造,降低成本;此外,能够提升移动装置的可靠性和寿命、精度更高。
附图说明
[0016] 图1是本实施例的一种模块化AGV移动装置的示意图。
[0017]图2是本实施例的无人激光导引动力模块的示意图。
[0018]图3是本实施例的无人激光导引动力模块与平台模块组合的示意图。
[0019]图4是本实施例的无人激光导引动力模块与牵引模块组合的示意图。
[0020]图5是本实施例的无人激光导引动力模块与叉臂模块组合的示意图。
[0021]图6是本实施例的无人激光导引动力模块与工作模块分离的示意图。
[0022]图7是本实施例的工作模块的示意图。
[0023]图8是本实施例的工作模块的另一示意图。
[0024]图9是本实施例的工作模块与执行单元的示意图。
[0025]图10是本实施例的驱动单元的示意图。
具体实施方式
[0026]下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局 限于所列的实施例。
[0027]如图1至图10所示,本实施例的一种模块化AGV移动装置包括无人激光导引动力模 块1,工作模块2,机械连接机构3和动力连接机构4,无人激光导引动力模块1包括驱动单元 11,控制系统12和执行单元13,所述控制系统12分别与驱动单元11和执行单元13电性连接。 所述工作模块2包括运动机构21,动力连接机构22分别与执行单元13和运动机构21连通,所 述无人激光导引动力模块1和工作模块2通过机械连接机构3连接。上述技术方案中,通过设 置机械连接机构,使得无人激光导引动力模块与工作模块能够分离或固定,无人激光导引 动力模块提供工作模块运行的动力和自动导引功能。通过设置动力连接机构,使得无人激 光导引动力模块的执行单元能够使工作模块动作。通过设置控制系统,能够对执行单元和 驱动单元进行控制,驱动单元能够使模块化AGV移动装置运动。通过上述技术方案,能够使 标准化的无人激光导引动力模块与不同的工作模块匹配连接,从而可根据不同场合需要在 无人激光导引动力模块上加装不同工作模块,使用方便;此外,无需对现有机械设备进行自 动化改造,实现模块化生产组装,降低生产成本。例如,如图1所示,工作模块为从动轮组件, 无人激光导引动力模块与从动轮组件组合,从而使无人激光导引动力模块能够成为独立运 行的车辆。如图3所示,无人激光导引动力模块与平台模块组合,能够实现流水线工位之间 的物料转运。如图4所示,无人激光导引动力模块与牵引模块组合,能够用于中长距离物料 转运车的运输。如图5所示,若工作模块为叉臂模块,无人激光导引动力模块配以叉臂模块, 能够实现传统叉车使货物升降的功能,并能够自动化运行;而无需在现有叉车基础上进行 自动化改造。本实施例中,所述驱动单元11包括驱动电机111,转向电机112,变速箱113和驱 动轮114,驱动电机111与变速箱113连接。变速箱113外部设有外齿轮115,转向电机112与外 齿轮115啮合,驱动轮114设置在变速箱113的输出轴上,驱动电机和转向电机分别与控制系 统电性连接。上述技术方案中,驱动电机通过变速箱驱动输出轴,从而使驱动轮转动。当需 要转向时,转向电机启动,转向电机的输出齿轮带动外齿轮转动,从而使变速箱转动,使得 输出轴同步转动,实现驱动轮的偏转,从而可改变模块化AGV移动装置的移动方向。本实施 例中,所述变速箱可采用GK10变速箱。
[0028] 本实施例中,所述无人激光导引动力模块1包括激光防撞装置14,激光防撞装置14 设置在无人激光导引动力模块1底部,激光防撞装置与控制系统电性连接。通过上述技术方 案,激光防撞装置探测到障碍物后将信号反馈给控制系统,从而使控制系统能够控制驱动 电机和转向电机避开障碍物。本实施例中,所述激光防撞装置为激光障碍物检测传感器,可 采用型号为HM310。
[0029]本实施例中,所述无人激光导引动力模块1包括激光导引部件15,激光导引部件15 设置在模块化AGV移动装置顶部,激光导引部件与控制系统12连接。通过上述技术方案,激 光导引部件获得的信号传递给控制系统,使得控制系统能够定位模块化AGV移动装置的位 置,从而使模块化AGV移动装置能够按照设定线路自动移动。此外,通过激光导引部件也能 够探测周边物体,避免模块化AGV移动装置与障碍物碰撞。激光导引部件可以设置在无人激 光导引动力模块顶部或工作模块顶部,通过将激光导引部件设置在无人激光导引动力模块 顶部,能够提升激光导引部件的探测范围,避免模块化AGV移动装置自身的遮挡和干涉。本 实施例中,激光导引部件为360度激光传感器,可采用型号为LMS100。
[0030]本实施例中,所述无人激光导引动力模块包括机械防撞装置16,机械防撞装置16 设置在无人激光导引动力模块底部并环绕无人激光导引动力模块的壳体,机械防撞装置16 中设有碰撞传感器,碰撞传感器与控制系统电性连接。通过上述技术方案,使得模块化AGV 移动装置与障碍物碰撞时,能够保护无人激光导引动力模块;同时,碰撞后碰撞传感器将信 号传递给控制系统,从而使控制系统感应到碰撞发生,控制驱动单元避让。本实施例中,机 械防撞装置为橡胶材料制成,从而使碰撞后发生形变,使与其连接的碰撞传感器接收到信 号,可采用型号为AW-30*60碰撞传感器。
[0031]本实施例中,所述机械连接机构3包括定位销31,定位孔32,螺栓33,限位孔34和配 接孔35,定位销31和定位孔32设置在无人激光导引动力模块1上,限位孔34和配接孔35设置 在工作模块2上,定位销31与限位孔21对应,螺栓33穿过定位孔和配接孔,从而使无人激光 导引动力模块和工作模块能够固定或拆卸。本领域技术人员可知,机械连接组件可采用现 有技术的其他连接结构和形式,只要能够实现无人激光导引动力模块和工作模块的连接固 定即可,例如磁力连接,键连接等。
[0032]本实施例中,所述动力连接机构4包括液压连接组件41,所述执行单元13为液压单 元,液压单元与工作模块的油缸22通过液压连接组件连接。通过上述技术方案,液压单元可 给工作模块提供液压油,从而使采用液压系统工作的工作模块能够动作。液压单元13包括 控制电机131,阀块132,齿轮泵1:33和油箱1:34,液压单元可采用现有的电液伺服系统,通过 控制系统控制液压油输送。本实施例的液压连接组件41包括导管411,导管与油箱连通,液 压油通过导管从油箱输送至工作模块的油缸中,从而使工作模块动作。
[0033]作为一种实施方式,动力连接机构4包括电性连接组件,所述执行单元为电气单 元,即工作模块可采用电气单元驱动其动作。具体的,工作模块上设置电机及传动装置(如 齿轮组),无人激光导引动力模块与工作模块通过导线连接,从而使控制系统能够控制电机 和驱动装置,通过电机及传动装置带动叉臂运动。
[0034] 本实施例中,工作模块4包括叉臂42,叉臂似的升降部421上设有反射板422,工作 模块4设有第一激光传感器43,第一激光传感器43与反射板422相对设置。通过上述技术方 案,使得叉臂升降距离能够通过第一激光传感器检测到,第一激光传感器与控制系统连接。 本实施例中,第一激光传感器可采用型号为DT35的激光测距传感器。
[0035]本实施例中,所述叉臂42前端设有第二激光传感器44,叉臂后端设有撞击传感器 45。通过上述技术方案,第二激光传感器能够检测叉臂前端是否有障碍物。通过撞击传感 器,使得叉臂在叉入货物下方时,叉臂后端板妨与货物碰撞后撞击传感器45检测到撞击并 将信号传递给控制系统,控制系统即可感知,从而控制驱动单元停止前进。本实施例中,所 述撞击传感器可采用WLC12碰撞传感器,第二激光传感器可采用型号为UB400接近传感器。 [0036]本实施例的一种模块化AGV移动装置中,工作模块2为叉臂,无人激光导引动力模 块1的动力源为电池17,电池17通过充电口 18进行充电,无人激光导引动力模块集成动力 源、驱动单元和控制系统等设备,使得通过机械连接机构和动力连接机构,即可实现通过无 人激光导引动力模块控制叉臂运动,同时也方便组装和拆卸。无人激光导引动力模块可挂 载在不同的工作模块上,即叉臂可替换为牵引模块10,平台模块20等工作模块,对应的只需 要调节无人激光导引动力模块的执行单元即可。平台模块是用于流水线之间物料的转运, 牵引模块是用于中长距离物料拖车的牵引。本实施例中,控制系统12包括工控机121和控制 器122,工控机包括上位机和下位机,上位机和下位机连通,控制器包括转向控制器,液压单 元控制器和驱动控制器,上述各传感器与上位机进行通信,通过上位机处理传感器信号并 将处理后的信号发送给下位机,下位机分别与转向控制器、液压单元控制器、驱动控制器电 性连接,从而控制驱动单元和液压单元。本实施例中,所述上位机型号为ECC200,下位机型 号FX3U。无人激光导引动力模块上设有人机交互装置1¾,通过人机交互装置能够对无人激 光导引动力模块进行操作,同时能够显示无人激光导引动力模块相关参数。
[0037]本实施例的一种模块化AGV移动装置通过集成的无人激光导引动力模块和工作模 块的连接,能够实现无人激光导引动力模块与不同工作模块组装,便于不同移动装置的批 量组装和生产;同时,能够实现工作模块的自动化运行,无需对不同工作模块单独改造,降 低成本;此外,能够提升移动装置的可靠性和寿命、精度更高。
[0038]需要指出的是,上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于 让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护 范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种模块化AGV移动装置,其特征在于,包括无人激光导引动力模块,工作模块,机械 连接机构和动力连接机构,无人激光导引动力模块包括驱动单元,控制系统和执行单元,所 述控制系统分别与驱动单元和执行单元电性连接,所述工作模块包括运动机构,动力连接 机构分别与执行单元和运动机构连通,所述无人激光导引动力模块和工作模块通过机械连 接机构连接。
2. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述驱动单元包括驱动电 机,转向电机,变速箱和驱动轮,驱动电机与变速箱连接,变速箱外部设有外齿轮,转向电机 与外齿轮啮合,驱动轮设置在变速箱的输出轴上,驱动电机和转向电机分别与控制系统电 性连接。
3. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述无人激光导引动力模 块包括激光防撞装置,激光防撞装置设置在无人激光导引动力模块底部,激光防撞装置与 控制系统电性连接。
4. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述无人激光导引动力模 块包括激光导引部件,激光导引部件设置在模块化AGV移动装置顶部,激光导引部件与控制 系统连接。
5. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述无人激光导引动力模 块包括机械防撞装置,机械防撞装置设置在无人激光导引动力模块底部并环绕无人激光导 引动力模块的壳体,机械防撞装置中设有碰撞传感器,碰撞传感器与控制系统电性连接。
6. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述机械连接机构包括定 位销,定位孔,螺栓,限位孔和配接孔,定位销和定位孔设置在无人激光导引动力模块1上, 限位孔和配接孔设置在工作模块上,定位销与限位孔对应,螺栓穿过定位孔和配接孔。
7. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述动力连接机构包括液 压连接组件,所述执行单元为液压单元,液压单元与工作模块的油缸通过液压连接组件连 接。
8. 根据权利要求1所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述动力连接机构包括电 性连接组件,所述执行单元为电气单元。
9. 根据权利要求1至8中任一权利要求所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述工 作模块包括叉臂,叉臂的升降部上设有反射板,工作模块设有第一激光传感器,第一激光传 感器与反射板相对设置。
10. 根据权利要求9所述的模块化AGV移动装置,其特征在于,所述叉臂前端设有第二激 光传感器,叉臂后端设有撞击传感器。
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