CN108791569A - 一种agv底盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AGV底盘结构，其包括底板、第一活动车架、第二活动车架、驱动装置和承载轮，驱动装置上设有驱动轮，驱动装置通过驱动轴驱动驱动轮转动，第一活动车架通过第一铰接点与底板的前端铰接，使第一活动车架形成向底板外侧延伸的第一力臂和向底板内侧延伸的第二力臂；第二活动车架通过第二铰接点与所述底板的后端铰接，使所述第二活动车架形成向所述底板内侧延伸的第三力臂和向所述底板外侧延伸的第四力臂，所述承载轮分别设置在所述第一力臂和第四力臂上，所述第二力臂和第三力臂的端部通过第三铰接点铰接，所述驱动装置设置在所述第二力臂上且位于所述第一铰接点和第三铰接点之间。本发明可保证驱动轮的驱动力，更加稳定可靠。

Description

一种AGV底盘结构

技术领域

本发明涉及AGV底盘技术领域，主要涉及一种AGV的底盘结构。

背景技术

背负式AGV是指靠AGV车体自身承载货物重量的AGV车，这类AGV车多用于装配、物流 等领域。现有的AGV车尤其是小型的AGV车的底盘结构一般是通过两个车架铰接来实现AGV 车的自适应地面变形，但是，目前的AGV底盘结构都是将输出装置的输出轴与两个车架的 铰接轴采用同轴连接方式，这种方式使得AGV车在遇到不平整的路面时，虽然可以保持连 个车架的车轮着地，但是会出现由于两个车架同时摆动而导致驱动轮的驱动力不足进而引 起的打滑问题，使得AGV车工作不稳定，降低了AGV车的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可避免打滑、保持AGV车工作稳定 的AGV底盘结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种AGV底盘结构，其包括底板、第一活动车架、第二活动车架、驱动装置和承载轮， 所述驱动装置上设有驱动轮，所述驱动装置通过驱动轴驱动驱动轮转动，所述第一活动车 架通过第一铰接点与所述底板的前端铰接，使所述第一活动车架形成向所述底板外侧延伸 的第一力臂和向所述底板内侧延伸的第二力臂；所述第二活动车架通过第二铰接点与所述 底板的后端铰接，使所述第二活动车架形成向所述底板内侧延伸的第三力臂和向所述底板 外侧延伸的第四力臂，所述承载轮分别设置在所述第一力臂和第四力臂上，所述第二力臂 和第三力臂的端部通过第三铰接点铰接，所述驱动装置设置在所述第二力臂上且位于所述 第一铰接点和第三铰接点之间。

与现有技术相比，本发明提供的AGV底盘结构，其将驱动装置设置在所述第二力臂上 且位于所述第一铰接点和第三铰接点之间，有效避免当第一活动车架和第二活动车架同时 摆动时导致的驱动轮打滑现象的同时，该底盘结构会根据负载重量增加使驱动轮的负载压 力提高，保证了驱动轮有足够的驱动力，使得AGV车工作更加稳定可靠，进而保证了AGV 车的工作效率。

所述第一力臂上的承载轮、所述驱动轮和所述第四力臂上的承载轮的负载压力之比为 3:4:3，利用杠杆原理，保证该底盘结构的负载重量增加使驱动轮的负载压力的按比例提高， 确保底盘结构的驱动力的平衡性，保证了驱动轮有足够的驱动力。

优选的，所述底板前端上设有第一连接座，所述底板后端上设有第二连接座，所述第 一活动车架通过第一铰接点与所述第一连接座铰接，所述第二活动车架通过第二铰接点与 所述第二连接座铰接，所述第一活动车架、第二活动车架和底板之间围合形成安装腔。

优选的，所述第一铰接点处设有第一连接轴，所述第一连接轴设于第一连接座上，所 述第一活动车架通过第一连接轴与所述第一连接座铰接；所述第二铰接点处设有第二连接 轴，所所述第二连接轴设于第二连接座上，所述第二活动车架通过第二连接轴与所述第二 连接座铰接，所述第三铰接点处设有铰接轴，所述第二力臂和第三力臂的端部通过铰接轴 铰接。

优选的，所述承载轮包括第一承载轮和第二承载轮，所述第一承载轮设置在所述第一 力臂上，所述第二承载轮设置在所述第四力臂上,所述第一承载轮和第二承载轮分别设有两 个或两个以上，所述第一承载轮为万向轮；或者，所述第一承载轮和第二承载轮均为万向 轮，使得AGV行走更顺畅平稳。

进一步的，还包括第一承载轮调节组件和第二承载轮调节组件，所述第一承载轮调节 组件包括第一连接块、第一摆轴和第一摆动架，所述第一连接块设置在第一活动车架上， 所述第一摆轴穿过所述第一连接块并可转动地设于第一连接块上，所述第一摆动架与第一 摆轴固定连接，所述第一承载轮固定在第一摆动架的下侧；所述第二承载轮调节组件包括 第二连接块、第二摆轴和第二摆动架，所述第二连接块固定在第二活动车架上，所述第二 摆轴穿过所述第二连接块并可转动地设于第二连接块上，所述第二摆动架与第二摆动轴固 定连接，所述第二承载轮固定在第一摆动架的下侧；通过调节组件可以确保第一承载轮和 第二承载轮在不平整路面上也可同时着地，为AGV提供更平衡的负载及运动情况；同时， 利用调节组件和万向轮的配合，强化了AGV的功能。

进一步的，还包括弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件包括第一固定板、第一固定螺栓 和第一弹簧，所述第一固定板固定在第一活动车架的上侧，所述第一固定板上设有第一开 孔，所述第一固定螺栓穿过所述第一开孔并与底板固定连接，所述第一弹簧套设在第一固 定螺栓外侧并压缩在第一固定板与底板之间，弹性缓冲组件在AGV行走过程中起缓冲减震 的作用，进而提高了车体的性能。

进一步的，还包括预压力调节组件，所述预压力调节组件包括第二固定板、第二固定 螺栓、第二弹簧和调节块，第一活动车架的下侧，所述第二固定螺栓固定在第二固定板上， 所述调节块与第二固定螺栓的上侧连接，所述第二弹簧套设在第二固定螺栓外侧并压缩在 调节块与第二固定板之间，通过调节块可调节第二弹簧的压缩程度，该底盘结构增设预压 力调节组件，使得两个调节组件是可以在比例之外为由第二弹簧给驱动轮提供一个恒定的 压力达到提高驱动力的效果；并且可根据实际情况进行调节，使车身有更大的驱动力，进 一步提高车体的性能。

优选的，所述第一活动车架呈Z型，所述第一活动车架位于第一力臂的一段高于所述 第一活动车架位于第二力臂的一段，所述第二活动车架呈水平状，所述第二活动车架位于 第三力臂的一段与位于第四力臂的一段等高，所述第一活动车架位于第一力臂的一段高于 第二活动车架，其确保了底盘结构的强度的同时，可为第一承载轮留有调节空间；而且， 在加速和刹车过程中第一活动车架需要承受更大的载荷，车体受力时其重心向前移动，使 车体和货架产生倾覆风险，因此增加第一铰接点的垂直高度以及离中心的水平距离可以提 高车体的抗倾覆能力。

进一步的，所述第二连接座与第二连接轴的位置设有第二开孔，所述第二开孔的半径 大于第二连接轴的半径，使得第一活动车架与第二活动车架在摆动情况下不会出现死点， 滑动的空间决定了车架的摆幅从而提供给车体一个爬坡能力；同时，所述第二铰接点设计 在第二活动车架，因为车体在前进或者刹车情况下，需要通过前支点的位置设计来保证车 体以及货架的抗倾覆能力，第二铰接点在第二活动车架不会影响整车的稳定性；所述第二 开孔的半径比第二连接轴的外径大4-6mm，虚位太小的话会限制爬坡高度，虚位太大导致第 二活动车架没有限位，工作时不稳定；优选的，所述第二连接轴为随动器结构，降低了摩 擦阻力和磨损情况，增加了第二连接轴的使用寿命。

优选的，所述第一连接轴、铰接轴和驱动轴的外侧均套设有自润滑衬套，其改善了关 节处工况，降低损耗，降低了整车的维修风险与成本

附图说明

图1是本发明的示意图一；

图2是本发明的示意图二；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的部分侧视图；

图5是本发明第一承载轮调节组件和第一承载轮的示意图；

图6是本发明的俯视截面图一；

图7是图6中A区域的放大图；

图8是本发明俯视截面图二；

图9是图8中B区域的放大图；

图10是图8中C区域的放大图；

图11是本发明的部分示意图；

图12是图11中D区域的放大图；

图13是图11中E区域的放大图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的一种优选的具体实施方式。

参见图1至图13，一种AGV底盘结构，其包括底板1、第一活动车架2、第二活动车架3、驱动装置4和承载轮(图中未标示)，所述驱动装置4包括驱动电机41、驱动轴42和驱 动轮43，所述驱动电机41固定在第一活动车架2上，所述驱动轴42与驱动电机41连接， 所述驱动电机41通过驱动轴42驱动所述驱动轮43，所述第一活动车架2通过第一铰接点 (图中未标示)与所述底板1的前端铰接，使所述第一活动车架2形成向所述底板1外侧 延伸的第一力臂21和向所述底板1内侧延伸的第二力臂22；所述第二活动车架3通过第二 铰接点(图中未标示)与所述底板1的后端铰接，使所述第二活动车架3形成向所述底板1 内侧延伸的第三力臂31和向所述底板1外侧延伸的第四力臂32，所述承载轮包括第一承载 轮51和第二承载轮52，所述第一承载轮51设置在所述第一力臂21上，所述第二承载轮 52设置在所述第四力臂32上,所述第一承载轮51和第二承载轮52分别设有两个或两个以 上，所述第一承载轮51为万向轮，所述第二力臂22和第三力臂31的端部通过第三铰接点 (图中未标示)铰接，所述驱动轴42设置在所述第二力臂22上且位于所述第一铰接点和 第三铰接点之间。

与现有技术相比，本发明提供的AGV底盘结构，其将驱动装置设置在所述第二力臂22 上且位于所述第一铰接点和第三铰接点之间，有效避免当第一活动车架2和第二活动车架3 同时摆动时导致的驱动轮打滑现象的同时，该底盘结构会根据负载重量增加使驱动轮的负 载压力提高，保证了驱动轮有足够的驱动力，使得AGV车工作更加稳定可靠，进而保证了 AGV车的工作效率。

参见图1至图3，所述第一承载轮51、所述驱动轮和第二承载轮52的负载压力之比为 3:4:3，利用杠杆原理，保证该底盘结构的负载重量增加使驱动轮的负载压力的按比例提高， 确保底盘结构的驱动力的平衡性，保证了驱动轮43有足够的驱动力,第一承载轮的承重点 到第一铰接点的距离与第一铰接点到驱动轮的距离比例为2:3；第二承载轮的承重点到第二 铰接点的距离与第二铰接点到驱动轮的距离比例为2:3，使得在承压的时候第一铰接点与第 二铰接点的重量按比例分至驱动轮，在本实施例中，在270KG重量情况下，左右驱动轮正 压力为550N和570N,500KG情况下为1080N和1150N，总体按照设计比例增长；因为车体 的最大驱动力是由电机可提供的最大驱动力和驱动力摩擦力决定的，在电机提供的驱动力 满足的情况下，驱动轮的摩擦力决定了车体的最大驱动力，驱动轮的摩擦力由驱动轮所承 受的压力决定；此设计是驱动轮的压力随着负载增加而增大，使得驱动轮始终能够提供足 够的驱动力去克服运动阻力。

此外第一铰接点与第二铰接点的位置设计也会影响到车体在运行过程中极端情况下的 状态，因此结合车体急刹时候的减速度计算出支点的防倾覆力矩，决定第一铰接点与第二 铰接点的位置，由车体所需加速度决定杠杆比例，从而得出车体主要铰接点的位置参数。

参见图5，作为优选方案，还包括第一承载轮调节组件6，所述第一承载轮调节组件6 包括第一连接块61、第一摆轴62和第一摆动架63，所述第一连接块61固定在第一活动车架2上，所述第一摆轴62穿过所述第一连接块61并可转动地设于第一连接块61上，所述 第一摆动架63与第一摆轴62固定连接，所述第一承载轮51固定在第一摆动架63的下侧； 通过第一承载轮调节组件6可以确保万向轮在不平整路面上也可同时着地，为AGV提供更 平衡的负载及运动情况；同时，利用第一承载轮调节组件6和万向轮的配合，强化了AGV 的功能。

参见图1、图3、图11和图12，作为优选方案，所述第一活动车架2包括对称设置的两个第一活动车架侧臂201和分别连接两个第一活动车架侧臂201两端的第一连接梁202、第二连接梁203和第三连接梁204，所述两个第一活动车架侧臂201通过第一铰接点与所述底板1的前端铰接，所述两个第一活动车架侧臂201向所述底板1外侧延伸的为第一力臂21，向所述底板1内侧延伸的为第二力臂22，所述第一连接梁202设置在所述第二力臂22 端部，所述第二连接梁203和第三连接梁204设置在所述第一力臂21上；

所述第二活动车架3包括对称设置的两个第二活动车架侧臂301和连接两个第二活动 车架侧臂301外端的第四连接梁302和第五连接梁303，所述两个第二活动车架侧臂301通 过第二铰接点与所述底板1的前端铰接，所述两个第二活动车架侧臂301向所述底板1外 侧延伸的为第四力臂32，向所述底板1内侧延伸的为第三力臂31，所述第四连接梁302和 第五连接梁303设置在所述第四力臂32上；

所述第二连接梁203和第三连接梁204上侧设有第一横板205，所述第四连接梁302和 第五连接梁303上侧设有第二横板304，所述第一承载轮51设置在所述第一连接横板205的下侧，所述第二承载轮52设置在所述第二横板304的下侧。

参见图1、图3、图11和图12，作为优选方案，该底盘结构还包括弹性缓冲组件7， 所述弹性缓冲组件7包括第一固定板71、第一固定螺栓72和第一弹簧73，所述第一固定 板71固定在第一连接梁202与第一活动车架侧臂201的连接处的上侧，所述第一固定板71 上设有第一开孔(图中未标示)，所述第一固定螺栓72穿过所述第一开孔并与底板1固定 连接，所述第一弹簧73套设在第一固定螺栓72外侧并压缩在第一固定板71与底板1之间， 弹性缓冲组件7在AGV行走过程中起缓冲减震的作用，进而提高了车体的性能。

参见图1、图11和图12，作为优选方案，还包括预压力调节组件8，所述预压力调节组件8包括第二固定板81、第二固定螺栓82、第二弹簧83和调节块84，所述第二固定板 81固定在第一连接梁202与第一活动车架侧臂201的连接处的下侧，所述第二固定螺栓82 固定在第二固定板81上，所述调节块84与第二固定螺栓82的上侧连接，所述第二弹簧83 套设在第二固定螺栓82外侧并压缩在调节块84与第二固定板81之间，通过调节块84可 调节第二弹簧83的压缩程度，该底盘结构增设预压力调节组件，使得两个调节组件是可以 在比例之外为由第二弹簧83给驱动轮43提供一个恒定的压力达到提高驱动力的效果；并 且可根据实际情况进行调节，使车身有更大的驱动力，进一步提高车体的性能。

参见图3，作为优选方案，所述驱动装置4设有两个并分别对称安装在两个第一活动车 架侧臂201的外侧，所述第一活动车架侧臂201的外侧设有承托板211，所述承托板211与 第一活动车架侧臂201固定连接，所述驱动装置4固定设于承托板211上；所述弹性缓冲组件7设有两个并分别对称设于两个第一活动车架侧臂201与第一连接梁202的连接处， 所述弹预压力调节组件8设有两个并分别对称设于两个第一活动车架侧臂201与第一连接 梁202的连接处。

参见图1至图3，作为优选方案，所述第一活动车架2呈Z型，所述第一活动车架2位于第一力臂21的一段高于所述第一活动车架2位于第二力臂22的一段，所述第二活动车 架3呈水平状，所述第二活动车架3位于第三力臂31的一段与位于第四力臂32的一段等 高，所述第一活动车架2位于第一力臂21的一段高于第二活动车架3，其确保了底盘结构 的强度的同时，可为第一承载轮51留有调节空间；而且，在加速和刹车过程中第一活动车 架2需要承受更大的载荷，车体受力时重心向前移动，使车体和货架产生倾覆风险，因此 增加第一铰接点的垂直高度以及离中心的水平距离可以提高车体的抗倾覆能力。

参见图1至图3，作为优选方案，所述底板1前端上设有第一连接座91，所述底板1后端上设有第二连接座92，所述第一活动车架2、第二活动车架3和底板1之间围合形成 安装腔93，使其方便AGV车体的其他机构的安装，提高了AGV车体的空间利用率；所述第 一铰接点处设有第一连接轴94，所述第一连接轴94设于第一连接座91上，所述第一活动 车架2通过第一连接轴94与所述第一连接座91铰接；所述第二铰接点处设有第二连接轴 95，所所述第二连接轴95设于第二连接座92上，所述第二活动车架3通过第二连接轴95 与所述第二连接座92铰接，所述第三铰接点处设有铰接轴96，所述第二力臂22和第三力 臂31的端部通过铰接轴96铰接。

作为优选方案，所述第一连接座91设有两个并分别对称设于两个第一活动车架侧臂201 的内侧，所述第二连接座92设有两个并分别对称设于两个第二活动车架侧臂301的内侧， 所述铰接轴96设有两个并分别对称设于两个第一活动车架侧臂201和两个第二活动车架侧 臂301的铰接处；同时，将驱动装置4装在第一活动车架侧臂201的外侧，为安装腔93腾 出更大的空间，使其方便AGV车体的其他机构的安装，提高了AGV车体的空间利用率。

参见图11和图13，作为优选方案，所述第二连接座92与第二连接轴95的位置设有第 二开孔97，所述第二开孔97的半径大于第二连接轴95的半径，使得第一活动车架2与第二活动车架3在摆动情况下不会出现死点，滑动的空间决定了车架的摆幅从而提供给车体一个爬坡能力；同时，所述第二铰接点设计在第二活动车架3上，因为车体在前进或者刹 车情况下，需要通过前支点的位置设计来保证车体以及货架的抗倾覆能力，第二铰接点在 第二活动车架不会影响整车的稳定性；优选的，所述第二开孔97的半径比第二连接轴95 的外径大5mm，虚位太小的话会限制爬坡高度，虚位太大导致第二活动车架3没有限位，工 作时不稳定；优选的，所述第二连接轴95为随动器结构，其降低了摩擦阻力和磨损情况， 增加了第二连接轴95的使用寿命。

参见图1、图3和图9，作为优选方案，所述第二连接轴95的外侧设有防护罩98，所述防护罩98与第二活动车架3通过螺钉连接。

参见图6至图10，作为优选方案，所述第一连接轴93、铰接轴96和驱动轴42的外侧均套设有自润滑衬套10，其改善了关节处工况，降低损耗，降低了整车的维修风险与成本；此外，对于第一连接轴93的位置，在所述第一活动车架2与第一连接座91之间设有第一 垫圈901；对于第二连接轴95的位置，在所述第二活动车架3与第二连接座92之间设有第 二垫圈902；对于铰接轴96的位置，在第一活动车架2与第二活动车架3之间设有第三垫 圈903；在各个铰接处设置垫圈可降低车架与车架之间或者车架与连接件之间的损耗。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进 行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一 些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了 一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种AGV底盘结构，其包括底板、第一活动车架、第二活动车架、驱动装置和承载轮，所述驱动装置上设有驱动轮，所述驱动装置通过驱动轴驱动驱动轮转动，其特征在于：所述第一活动车架通过第一铰接点与所述底板的前端铰接，使所述第一活动车架形成向所述底板外侧延伸的第一力臂和向所述底板内侧延伸的第二力臂；所述第二活动车架通过第二铰接点与所述底板的后端铰接，使所述第二活动车架形成向所述底板内侧延伸的第三力臂和向所述底板外侧延伸的第四力臂，所述承载轮分别设置在所述第一力臂和第四力臂上，所述第二力臂和第三力臂的端部通过第三铰接点铰接，所述驱动装置设置在所述第二力臂上且位于所述第一铰接点和第三铰接点之间。

2.根据权利要求1所述的AGV底盘结构，其特征在于：所述第一力臂上的承载轮、所述驱动轮和所述第四力臂上的承载轮的负载压力之比为3:4:3。

3.根据权利要求1所述的AGV底盘结构，其特征在于：所述底板前端上设有第一连接座，所述底板后端上设有第二连接座，所述第一活动车架通过第一铰接点与所述第一连接座铰接，所述第二活动车架通过第二铰接点与所述第二连接座铰接，所述第一活动车架、第二活动车架和底板之间围合形成安装腔。

4.根据权利要求1所述的AGV底盘结构，其特征在于：所述承载轮包括第一承载轮和第二承载轮，所述第一承载轮设置在所述第一力臂上，所述第二承载轮设置在所述第四力臂上,所述第一承载轮和第二承载轮分别设有两个或两个以上，所述第一承载轮为万向轮；或者，所述第一承载轮和第二承载轮均为万向轮。

5.根据权利要求4所述的AGV底盘结构，其特征在于：还包括第一承载轮调节组件，所述第一承载轮调节组件包括第一连接块、第一摆轴和第一摆动架，所述第一连接块设置在第一活动车架上，所述第一摆轴穿过所述第一连接块并可转动地设于第一连接块上，所述第一摆动架与第一摆轴固定连接，所述第一承载轮固定在第一摆动架的下侧。

6.根据权利要求4所述的AGV底盘结构，其特征在于：还包括第一承载轮调节组件和第二承载轮调节组件，所述第一承载轮调节组件包括第一连接块、第一摆轴和第一摆动架，所述第一连接块设置在第一活动车架上，所述第一摆轴穿过所述第一连接块并可转动地设于第一连接块上，所述第一摆动架与第一摆轴固定连接，所述第一承载轮固定在第一摆动架的下侧；所述第二承载轮调节组件包括第二连接块、第二摆轴和第二摆动架，所述第二连接块固定在第二活动车架上，所述第二摆轴穿过所述第二连接块并可转动地设于第二连接块上，所述第二摆动架与第二摆动轴固定连接，所述第二承载轮固定在第一摆动架的下侧。

7.根据权利要求6所述的AGV底盘结构，其特征在于：还包括弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件包括第一固定板、第一固定螺栓和第一弹簧，所述第一固定板固定在第一活动车架的上侧，所述第一固定板上设有第一开孔，所述第一固定螺栓穿过所述第一开孔并与底板固定连接，所述第一弹簧套设在第一固定螺栓外侧并压缩在第一固定板与底板之间。

8.根据权利要求6或7所述的AGV底盘结构，其特征在于：还包括预压力调节组件，所述预压力调节组件包括第二固定板、第二固定螺栓、第二弹簧和调节块，第一活动车架的下侧，所述第二固定螺栓固定在第二固定板上，所述调节块与第二固定螺栓的上侧连接，所述第二弹簧套设在第二固定螺栓外侧并压缩在调节块与第二固定板之间。

9.根据权利要求3所述的AGV底盘结构，其特征在于：所述第一铰接点处设有第一连接第一连接轴，所述第一连接轴设于第一连接座上，所述第一活动车架通过第一连接轴与所述第一连接座铰接；所述第二铰接点处设有第二连接第二连接轴，所所述第二连接轴设于第二连接座上，所述第二活动车架通过第二连接轴与所述第二连接座铰接，所述第三铰接点处设有铰接轴，所述第二力臂和第三力臂的端部通过铰接轴铰接。

10.根据权利要求9所述的AGV底盘结构，其特征在于：所述第二连接座与第二连接轴的位置设有第二开孔，所述第二开孔的半径大于第二连接轴的半径，所述第二开孔的半径比第二连接轴的外径大4-6mm。