CN108749953A - 底盘及agv小车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种底盘及AGV小车，所述底盘包括：第一底盘、第二底盘、安装座和导轴组件，所述安装座与所述第一底盘固定连接，所述安装座与所述导轴组件活动连接，所述导轴组件与所述第一底盘固定连接。本发明所述底盘包括第一底盘和第二底盘，并且所述第一底盘和第二底盘之间通过导轴组件能够实现相对的上下运动，以此来适应地面的起伏，保证驱动轮始终着地；进一步地，还通过在所述第一底盘和第二底盘之间的弹性作用，可随着负载的增加，使得驱动轮的附着力也相应增加，以此达到AGV小车在车身重量轻的情况下，也可以驱动大负载而不打滑；因此，不再需要通过增加AGV小车的自身重量来实现防滑，能够有效控制能量消耗，达到节能减排的目的。

Description

底盘及AGV小车
技术领域
本发明涉及一种底盘，尤其涉及一种能够适应地面的起伏的底盘，并涉及包括了该底盘的AGV小车。
背景技术
AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，即自动导引运输车，广泛应用于物流领域中，比如AGV小车/仓储机器人等。现有仓储机器人，采用差速驱动控制，车体上中间布置有两个差速驱动轮，车体前后各布置有两个万向脚轮，整车一共有6个轮子，由于仓储机器人行驶地面存在不平的情况，为了保证驱动轮有足够的附着力不打滑，大多采用驱动轮弹簧结构，让弹簧压紧驱动轮进而保证驱动轮有足够的附着力。但是，如果弹簧力太大，AGV空载时就会被顶起；如果弹簧力太小，AGV重载时驱动轮就会打滑；所以为了保证重载时不打滑，必须把AGV小车的自身重量做的很重。
也就是说，现有技术中为了保证地面不打滑，AGV小车的自身重量需要做得比较重，那么就会导致能量消耗大等弊端；而针对外形尺寸确定的AGV小车来说，工作时的重量是不可能增加很多的，所以其载重量就不可能增加太多，因此，还是难以避免会出现AGV驱动打滑的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够适应地面的起伏，并且能够保证驱动不打滑，有效控制能量消耗的底盘，并进一步提供包括了该底盘的AGV小车。
对此，本发明提供一种底盘，包括：第一底盘、第二底盘、安装座和导轴组件，所述安装座与所述第一底盘固定连接，所述安装座与所述导轴组件活动连接，所述导轴组件与所述第二底盘固定连接。
本发明的进一步改进在于，所述导轴组件包括导轴和轴导槽，所述导轴和轴导槽固定连接，所述安装座通过所述导轴活动设置于所述轴导槽中。
本发明的进一步改进在于，所述导轴组件还包括轴套，所述导轴设置于所述轴套中。
本发明的进一步改进在于，还包括弹性组件，所述弹性组件设置于所述第一底盘和第二底盘之间。
本发明的进一步改进在于，所述弹性组件包括弹簧导柱和弹簧，所述弹簧通过弹簧导柱设置于所述第二底盘上。
本发明的进一步改进在于，所述弹性组件还包括固定件和垫圈，所述固定件通过垫圈将所述弹簧套设于所述弹簧导柱上。
本发明的进一步改进在于，还包括前轴和第一万向轮组件，所述第一万向轮组件通过前轴与所述第一底盘相连接。
本发明的进一步改进在于，还包括后轴和第二万向轮组件，所述第二万向轮组件通过后轴与所述第二底盘相连接。
本发明的进一步改进在于，所述第一万向轮组件包括第一摇臂和至少两个第一万向轮，所述至少两个第一万向轮通过所述第一摇臂与所述前轴相连接；所述第二万向轮组件包括第二摇臂和至少两个第二万向轮，所述至少两个第二万向轮通过所述第二摇臂与所述后轴相连接。
本发明还提供一种AGV小车，包括了驱动总成以及如上所述的底盘，所述驱动总成设置于所述底盘上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：所述底盘包括第一底盘和第二底盘，并且所述第一底盘和第二底盘之间通过导轴组件能够实现相对的上下运动，以此来适应地面的起伏，保证驱动轮始终着地；进一步地，还通过在所述第一底盘和第二底盘之间弹性组件的弹性作用，可随着负载的增加，使得驱动轮的附着力也相应增加，以此达到AGV小车在车身重量轻的情况下，也可以驱动大负载而不打滑；因此，不再需要通过增加AGV小车的自身重量来实现防滑，能够有效控制能量消耗，达到节能减排的目的。
附图说明
图1是本发明一种实施例的整体结构示意图；
图2是本发明一种实施例的第一底盘的结构示意图；
图3是本发明一种实施例的第一底盘的焊接结构示意图；
图4是本发明一种实施例的剖面结构示意图；
图5是本发明一种实施例的第二底盘的结构示意图；
图6是本发明一种实施例的第二底盘的焊接结构示意图；
图7是本发明一种实施例的万向轮组件的结构示意图；
图8是本发明一种实施例的驱动总成的结构示意图；
图9是本发明一种实施例的导轴组件的结构示意图；
图10是本发明一种实施例的导轴组件和安装座的爆炸结构示意图；
图11是本发明一种实施例的导轴组件的第一状态示意图；
图12是本发明一种实施例的导轴组件的第二状态示意图；
图13是本发明一种实施例的导轴组件的第三状态示意图；
图14是本发明一种实施例的弹性组件的结构示意图；
图15是本发明一种实施例的底盘的受力分析示意图；
图16是本发明一种实施例的第一底盘的受力分析示意图；
图17是本发明一种实施例的第二底盘的受力分析示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
如图1至图6所示，本例提供一种底盘，包括：第一底盘1、第二底盘2、安装座13和导轴组件，所述安装座13与所述第一底盘1固定连接，所述安装座13与所述导轴组件活动连接，所述导轴组件与所述第二底盘2固定连接。本例所述安装座13与所述导轴组件之间的活动连接优选为上下活动连接，即所述导轴组件用于实现所述第一底盘1和第二底盘2之间的上下相对运动，进而使得所述底盘能够适应地面的起伏。
如图1、图4、图9和图10所示，本例所述导轴组件优选包括导轴11、轴导槽7和轴套12，所述导轴11和轴导槽7固定连接，所述导轴11设置于所述轴套12中，所述安装座13通过套设于所述轴套12中的导轴11活动设置于所述轴导槽7中，所述活动设置优选为上下活动的设置方式，如图11至图13所示。本例所述轴导槽7优选为用于实现导轴11的固定设置的半开口槽。
也就是说，本例所述底盘包括第一底盘1和第二底盘2，并且所述第一底盘1和第二底盘2之间通过导轴组件能够实现相对的上下运动；优选的，本例包括3个安装座13，所述3个安装座13优选通过安装件3与第一底盘1固定连接在一起，所述安装座13中安装有轴套12，而轴导槽7通过安装件3与第二底盘2固定连接在一起，所述导轴11与轴导槽7通过安装件3固定连接在一起，所述导轴11穿过轴套12，并可沿着所述轴套12上下运动。因此，所述第一底盘1和第二底盘2可通过导轴11和轴套12实现相对的上下运动。本例所述安装件3可以是螺钉、螺栓、紧固件或是卡扣件等任意一种用于实现安装和固定的安装构件。
优选的，如图14所示，本例还包括弹性组件，所述弹性组件设置于所述第一底盘1和第二底盘2之间；所述弹性组件可以包括弹簧组件以及弹性材料制成的弹性组件等。本例所述弹性组件优选包括弹簧导柱14、弹簧4、固定件5和垫圈6，所述固定件5通过垫圈6将所述弹簧4套设于所述弹簧导柱14上，所述弹簧4通过弹簧导柱14设置于所述第二底盘2上。所述固定件5可以是螺钉、螺栓、紧固件或是卡扣件等任意一种用于实现固定的固定构件。
本例所述第二底盘2上优选固定安装有4个弹簧导柱14，所述弹簧导柱14穿过所述第一底盘1的四个安装孔20，如图2所示；所述弹簧导柱14安装有弹簧4，并通过垫圈6和固定件5把弹簧4压紧，如图1和图14所示；因此，所述弹簧4对第一底盘1有一个压紧力，对第二底盘2有向上的弹力。所述第一底盘1优选为上底盘，所述第二底盘2优选为下底盘。
如图2和如图7所示，本例还包括前轴8和第一万向轮组件91，所述第一万向轮组件91通过前轴8与所述第一底盘1相连接。如图5和如图7所示，本例还包括还包括后轴15和第二万向轮组件92，所述第二万向轮组件92通过后轴与所述第二底盘2相连接。如图2、图5和图7所示，本例所述第一万向轮组件91包括第一摇臂161和至少两个第一万向轮171，所述至少两个第一万向轮171通过所述第一摇臂161与所述前轴8相连接；所述第二万向轮组件92包括第二摇臂162和至少两个第二万向轮172，所述至少两个第二万向轮172通过所述第二摇臂162与所述后轴15相连接，所述前轴8与第一摇臂161之间的连接通过第一摇臂中心孔191来实现，所述后轴15与第二摇臂162之间的连接通过第二摇臂中心孔192来实现，进而可以实现左右摆动或上下摆动。
更为具体的，如图7所示，本例所述万向轮组件包括第一万向轮组件91和第二万向轮组件92，其中所述第一万向轮组件91通过前轴8连接在所述第一底盘1上，并可绕前轴8左右摆动；而所述所述第一万向轮组件91包括第一摇臂161和至少两个第一万向轮171。因此，所述第一底盘1由两个第一万向轮171和驱动轮与地面接触提供支撑，而两个第一万向轮171可通过所述第一摇臂161左右摆动，进而能够很好的随地面的起伏而摆动，保证AGV小车的驱动轮始终着地。
另一方面，所述第二底盘2通过后轴15也安装有所述第二万向轮组件92，并且所述第二万向轮组件92可绕后轴15上下摆动。同时负载作用在第二底盘2的安装板18上，并通过弹簧4的作用，把大部分负载力作用到所述第一底盘1上。
综上，本例把AGV小车的底盘分为上下两部分，并通过包括了导轴11和轴套12等的导轴组件的导向作用，使所述第一底盘1和第二底盘2可以上下运动。当地面平整没有起伏时，导轴组件的状态如图12所示；当地面不平引起所述第二底盘2上下运动时，所述第一底盘1可以确保不动；而地面不平引起所述第一底盘1上下运动上，所述第二底盘2可以不动。
如图2和图8所示，本例还提供一种AGV小车，包括了驱动总成10以及如上所述的底盘，所述驱动总成10设置于所述底盘上。本例优选包括两个驱动总成10，所述驱动总成10优选通过安装件3与所述第一底盘1固定连接在一起。
本例的工作原理如下：把AGV小车的底盘分为上下两部分，并通过包括了导轴11和轴套12等的导轴组件的导向作用，使所述第一底盘1和第二底盘2可以上下运动。当地面平整没有起伏时，所述导轴组件的状态如图12所示；当地面起伏使所述第二底盘2下降最大压缩量(如10mm)或使所述第一底盘1上升最大压缩量(如10mm)时，所述导轴组件的状态如图11所示；当地面起伏使所述第二底盘2上升最大压缩量(如10mm)或使所述第一底盘1下降最大压缩量(如10mm)时，所述导轴组件的状态如图13所示。当地面不平引起第二底盘2上下运动时，第一底盘1可以确保不动；而地面不平引起第一底盘1上下运动上，第二底盘2可以不动。
如当地面不平引起第二底盘2上下运动时，第一底盘1可以确保不动，而地面不平引起第一底盘1上下运动时，第二底盘2可以不动。第二底盘2之间通过弹簧4压紧，并且弹簧4的弹力不大，不会把第一底盘1顶起，当负载很大时，会先把弹簧4压缩，最后通过轴导槽7和安装座13的限位，使弹簧4不会继续压缩。本例限定弹簧4被负载压缩的最大压缩量优选为10mm，以确保AGV小车的底盘可以在地面最大起伏程度为10mm的范围内行走不打滑；当然，在实际应用中，这个最大压缩量10mm可以根据实际需求进行自定义修改和调整，如更换不同的弹性组件等。
AGV小车的底盘、第一底盘和第二底盘的受力分析分别如图15、图16和图17所示。设定前面的万向轮17与地面的接触点为A，作用力为Fa；驱动轮与地面接触点为C，作用力为Fc；后面的万向轮17与地面的接触点为B，作用力为Fb；负载和第二底盘2重力作用在D点，作用力为Fd；第一底盘1重力作用在C点，重力为G；弹簧4对第二底盘2的作用点在E和H两点，其作用力分别为Fe和Fh。A、C两点距离等于B、C两点距离，且设为m；E、C两点距离等于H、C两点距离，且设为n；若A、B两点距离为2m，根据AGV底盘受力分析有：Fa+Fb+Fc＝G+Fd、Fam＝Fbm、Fe+Fh+Fb＝Fd、Fe(m+n)+Fh(m-n)＝Fdm、Fe＝F′e、Fh＝F′h、F′e+F′h+G＝Fa+Fc和Fam+F′hn＝F′en，根据以上公式可得出：从公式可知，当Fe≤Fh时，驱动轮上的力Fc随着Fe和Fh的增加而增加；F′e为作用力Fe的反作用力，F′h为作用力Fh的反作用力。
从公式Fe(m+n)+Fh(m-n)＝Fdm可知，随着负载Fd的增加，Fe和Fh也会增加，所以驱动轮上的附着力会随着负载的增加而增加。因而，在AGV底盘自身重量轻的状态下，也可以驱动大负载而不打滑。
例如当地面不平，使第二底盘2下降(下降距离小于最大压缩量，如10mm)或第一底盘1上升(上升距离小于最大压缩量，如10mm)，则导轴组件处于图11和图12所示的状态之间，m、n数值没有改变，负载Fd也没有变化，所以Fe和Fh也不会改变，G也是固定值，因而驱动轮上的附着力不会变化。所以地面起伏(小于最大压缩量，如10mm)不会改变驱动轮的附着力。
同理，当地面不平，使第二底盘2上升(上升距离小于最大压缩量，如10mm)或第一底盘1下降(下降距离小于最大压缩量，如10mm)，则导轴组件处于图12和图13所示的状态之间，m、n数值没有改变，负载Fd也没有变化，所以Fe和Fh也不会改变，G也是固定值，因而驱动轮上的附着力也不会变化。
设m＝374mm，n＝261mm，第一底盘1重80kg,G＝800N,并且如受力分析，第一底盘1重心在所述底盘重心，负载Fd(含下底盘重量100kg)为6000N，且作用点在底盘中心；则有Fe＝Fh，Fa＝Fb＝0，Fc＝G+Fd＝6800N。所以当底盘重量不变时，负载增大，驱动轮附着力也随着增大，因而驱动轮不会出现打滑现象。
因此，本例够很好地适应地面的起伏，保证驱动轮始终着地，不打滑；进一步地，还通过在所述第一底盘1和第二底盘2之间弹性组件的弹性作用，可随着负载的增加，使得驱动轮的附着力也相应增加，以此达到AGV小车在车身重量轻的情况下，也可以驱动大负载而不打滑；本例不再需要通过增加AGV小车的自身重量来实现防滑，能够有效控制能量消耗，达到节能减排的目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种底盘，其特征在于，包括：第一底盘（1）、第二底盘（2）、安装座（13）和导轴组件，所述安装座（13）与所述第一底盘（1）固定连接，所述安装座（13）与所述导轴组件活动连接，所述导轴组件与所述第二底盘（2）固定连接。
2.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述导轴组件包括导轴（11）和轴导槽（7），所述导轴（11）和轴导槽（7）固定连接，所述安装座（13）通过所述导轴（11）活动设置于所述轴导槽（7）中。
3.根据权利要求2所述的底盘，其特征在于，所述导轴组件还包括轴套（12），所述导轴（11）设置于所述轴套（12）中。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的底盘，其特征在于，还包括弹性组件，所述弹性组件设置于所述第一底盘（1）和第二底盘（2）之间。
5.根据权利要求4所述的底盘，其特征在于，所述弹性组件包括弹簧导柱（14）和弹簧（4），所述弹簧（4）通过弹簧导柱（14）设置于所述第二底盘（2）上。
6.根据权利要求5所述的底盘，其特征在于，所述弹性组件还包括固定件（5）和垫圈（6），所述固定件（5）通过垫圈（6）将所述弹簧（4）套设于所述弹簧导柱（14）上。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的底盘，其特征在于，还包括前轴（8）和第一万向轮组件（91），所述第一万向轮组件（91）通过前轴（8）与所述第一底盘（1）相连接。
8.根据权利要求7所述的底盘，其特征在于，还包括后轴（15）和第二万向轮组件（92），所述第二万向轮组件（92）通过后轴与所述第二底盘（2）相连接。
9.根据权利要求8所述的底盘，其特征在于，所述第一万向轮组件（91）包括第一摇臂（161）和至少两个第一万向轮（171），所述至少两个第一万向轮（171）通过所述第一摇臂（161）与所述前轴（8）相连接；所述第二万向轮组件（92）包括第二摇臂（162）和至少两个第二万向轮（172），所述至少两个第二万向轮（172）通过所述第二摇臂（162）与所述后轴（15）相连接。
10.一种AGV小车，其特征在于，包括了驱动总成（10）以及如权利要求1至9任意一项所述的底盘，所述驱动总成（10）设置于所述底盘上。
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