CN109081025A - 一种自动上下料agv - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动上下料AGV，属于AGV技术领域。所述自动上下料AGV包括车头、车体和送料机构，所述的送料机构包括举升机构和视觉识别机构，所述举升机构设有丝杆滑轨以及固定于所述丝杆滑轨上的悬臂轴，所述视觉识别机构设置于所述悬臂轴上，所述视觉识别机构设有高频视觉识别相机，将悬臂轴位置信息发送到控制器；所述AGV的底部还安装有RFID读卡器和导引信号传感器，通过RFID读卡器读取铺设于地面上RFID的信号，导引信号传感器指引AGV朝指定方向运动。本发明自动上下料AGV不需要在地面埋入的线圈，而是通过导引信号传感器读取地面磁条的视觉信号，即可沿指定方向运行，增加了AGV移动的自由度。
Description
技术领域
本发明属于AGV技术领域，具体涉及一种自动上下料AGV。
背景技术
在典型的电商仓库中，工作量最大的环节有五个：拣选、位移、二次分拣、复核包装、按流向分拣。其中，位移和按流向分拣可以通过设定传输线跟扫码方式实现自动化。这在几乎大部分现代化仓库中都已经实现了，但误差控制以及超大工作量的拣选、二次分拣、复核包装这些工作环节则需要由人工完成。在货物搬运过程中，由人工借助助力臂，将物料从缓存架取出，搬移到承载型AGV，由承载型AGV按照指定路径行驶到生产设备处，再由人工借助助力臂将物料从承载型AGV搬移到生产设备上。此AGV不能完全实现自动化上下料，效率低，可靠性差，不能确保人为因素导致的操作失误，人工成本高。因此急需开发自动上料AGV，取代拣选人员，直接把货架搬到复核包装人员面前的“货架到人”物流模式；再由复核打包人员完成拣选、二次分拣、打包复核三项工作，把人员数量压到最低；此外，传统自动化仓库的AGV设备必须依赖于在仓库地面埋入线圈、导线之类的才能运行，这样就极大限制了AGV移动的自由度以及可调性。
发明内容
本发明通过提供一种自动上下料AGV，解决了现有技术中AGV必须依赖于地面埋入的线圈才能运行的技术问题，该自动上下料AGV通过RFID读卡器读取铺设于地面上RFID的信号，导引信号传感器读取地面磁条的视觉信号，沿指定方向运行，节省了成本，增加了AGV移动的自由度。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种自动上下料AGV，包括车头和车体，所述车体设有驱动机构、电源系统，所述车头设有车头组件，还包括送料机构，所述送料机构位于所述车体上，并与所述车头连接；
所述的驱动机构设于所述车体的底部，分别于左右两侧设有由电机带动的驱动轮，以及在四个角设有万向轮；
所述车头组件位于所述车体上方，车头组件设有电气控制系统，所述的电气控制系统包括控制器、电机驱动器和开关电源；所述控制器用于控制所述AGV的运行，所述电机驱动器与所述电源系统和驱动机构连接；
所述的送料机构包括举升机构和视觉识别机构，所述举升机构设有丝杆滑轨以及固定于所述丝杆滑轨上的悬臂轴，所述悬臂轴可在所述丝杆滑轨上做上下移动，所述视觉识别机构设置于所述悬臂轴上，所述视觉识别机构设有高频视觉识别相机，所述高频视觉识别相机根据安装于对接轴的定位片识别对接轴的位置并拍照，计算出所述悬臂轴中心与对接轴中心的相对位置，将信息发送给所述控制器，通过控制器调整所述悬臂轴的位置，使其与对接轴对中；
所述AGV的底部还安装有RFID读卡器和导引信号传感器，通过RFID读卡器读取铺设于地面上RFID的信号，导引信号传感器指引AGV朝指定方向运动。
优选地，所述送料机构还包括与所述丝杆滑轨连接的左右纠偏装置，所述左右纠偏装置与所述控制器连接，控制所述悬臂轴向左右移动。
优选地，所述左右纠偏装置上设有电机丝杆传动组件、左右限位开关及接近开关，所述气缸上面装有编码器用以检测所述悬臂轴的左右偏移量，所述左右限位开关及接近开关用以检测所述悬臂轴左右移动的极限位置。
优选地，所述悬臂轴设有电机丝杆传动机构，通过电机A带动丝杆传动将物料推出。
优选的，所述悬臂轴上设有锁紧机构，包括电机B和锁紧块，所述锁紧块包括推杆和限位块，所述推杆与所述电机B连接，所述限位块位于所述悬臂轴端部，所述电机B驱动所述推杆向前后移动，从而实现对物料的锁紧或解锁。
优选的，所述导引信号传感器根据检测到AGV偏离预先铺设于地面的磁条的位置信息，通过所述控制器调整所述左右驱动轮的运行速度使AGV保持在磁条的中心位置。
优选的，所述电源系统设有充电控制模块、充电输出端和蓄电池，所述充电控制模块设有充电信号发送装置，所述控制器设有充电信号接收装置。
优选的，所述驱动轮与电机安装在驱动轮转向架下方，所述驱动轮转向架的四个角分别安装重载型万向轮，所述驱动轮转向架设置减震机构。
本发明的有益效果是：
1.本发明自动上下料AGV不需要在地面埋入的线圈，而是通过导引信号传感器读取地面磁条的位置信息，即可沿指定方向运行，节省了成本，增加了AGV移动的自由度。
2.本发明送料机构通过设置悬臂轴、丝杆滑轨、视觉识别机构、左右纠偏装置的结构，使悬臂轴与物料精准对中，自动完成物料的取、放工作，节省了大量的人力成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的车体底部结构示意图。
图3本发明的电气控制系统结构示意图。
图4本发明的送料机构部分结构示意图。
图中：1-驱动机构；2-电源系统；3-车头组件；4-送料机构；5-驱动轮；6-万向轮；7-电气控制系统；8-举升机构；9-视觉识别机构；10-杆滑轨；11-悬臂轴；12-高频视觉识别相机；13-RFID读卡器；14-导引信号传感器；15-左右纠偏装置；16-推块；17-电机A；18-电机B；19-轴承；20-推杆；21-限位块；22-驱动轮转向架。
具体实施方式
本发明通过提供一种自动上下料AGV，解决了现有技术中AGV必须依赖于地面埋入的线圈才能运行的技术问题，该自动上下料AGV通过RFID读卡器读取地面RFID信号，即可沿指定方向运行，节省了成本，增加了AGV移动的自由度。
为了更好的理解本发明技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明技术方案进行详细的说明。
如图1至图4所示，自动上下料AGV，包括车头和车体，所述车体设有驱动机构1、电源系统2，所述车头设有车头组件3，以及送料机构4，所述送料机构4位于所述车体上，并与所述车头连接；
所述的驱动机构1设于所述车体的底部，分别于左右两侧设有由电机带动的驱动轮5，以及在四个角设有万向轮6；
所述车头组件3位于所述车体上方，车头组件3设有电气控制系统7，所述的电气控制系统7包括控制器、电机驱动器和开关电源；所述控制器用于控制所述AGV的运行，所述电机驱动器与所述电源系统2和驱动机构1连接；
所述的送料机构4包括举升机构8和视觉识别机构9，所述举升机构8设有丝杆滑轨10以及固定于所述丝杆滑轨10上的悬臂轴11，所述悬臂轴11可在所述丝杆滑轨10上做上下移动，从而使所述悬臂轴11与对接轴(图中未示出)对中，所述视觉识别机构9设置于所述悬臂轴11上，所述视觉识别机构9设有高频视觉识别相机12，所述高频视觉识别相机12可对安装于所述对接轴上的定位片进行识别拍照并计算出所述悬臂轴11中心与对接轴中心的相对位置，通过控制器调整所述悬臂轴11的位置，使其与对接轴对中；
所述AGV的底部还安装有RFID读卡器13和导引信号传感器14，通过RFID读卡器13读取铺设于地面上RFID的信号，导引信号传感器14指引AGV朝指定方向运动；所述导引信号传感器14根据检测到AGV偏离预先铺设于地面的磁条的位置信息，通过所述控制器调整所述左右驱动轮5的运行速度使AGV保持在磁条的中心位置。
以上实施例中，AGV按照RFID读卡器13检测到铺设于地面上RFID的信号，导引信号传感器14根据检测到AGV偏离预先铺设于地面的磁条的位置信息，沿指定路径行驶到物料存放架的位置，物料存放架设有与悬臂轴11相互对中的对接轴(本发明中AGV搬运的物料主要为空心卷筒式物料)，高频视觉识别相机12(品牌：dalsa，型号：boa spot 1280M)可对所述定位片识别对接轴的位置并拍照，计算出所述悬臂轴11中心与对接轴中心的相对位置，并将此位置信息发送给控制器，通过控制器调整所述悬臂轴11的位置，进而悬臂轴11通过丝杆滑轨10上升或下降一定距离与对接轴中心对准，自动获取存放在货架上的空心卷筒式物料，将物料放置在悬臂轴11上，并按照导引信号传感器14指引的路径将空心卷筒式物料搬运到带对接轴的生产设备上，自动完成物料的搬运工作。同时可在磁条指定的位置安装地标，为自动上下料AGV提供站点信息，AGV经过站点时获取位置信息，完成速度切换、雷达区域切换、行驶方向切换、岔道选择等动作。
在另一种优选的实施例中，所述送料机构4还包括与所述丝杆滑轨连接10的左右纠偏装置15，所述左右纠偏装置15与所述控制器连接，控制所述悬臂轴11向左右移动。所述左右纠偏装置上设有电机丝杆传动组件、左右限位开关及接近开关，所述电机丝杆传动组件上面装有编码器用以检测所述悬臂轴的左右偏移量，所述左右限位开关及接近开关用以检测所述悬臂轴左右移动的极限位置。
以上实施例中，左右纠偏装置15用于调整悬臂轴11的左右移动，方便与物料或者对接轴中心对准。此过程中，控制器不断的接收到视觉识别机构9发送的悬臂轴11的位置信息，由控制器控制气缸调整悬臂轴11的左右位置，使其与物料对中。
在另一种优选的实施例中，所述悬臂轴11设有电机丝杆传动机构，所述电机丝杆传动机构包括推块16和电机A17，所述推块16连接丝杆由电机A17驱动将物料推出；所述悬臂轴11上设有锁紧机构，包括电机B18和锁紧块，所述锁紧块包括推杆20和限位块21，所述推杆20与所述电机B18连接，所述限位块21位于所述悬臂轴11端部，所述电机B18驱动所述推杆20向前后移动，从而实现对物料的锁紧或解锁。
以上实施例中，锁紧块一般处于解锁状态，装载物料的时候，物料穿过悬臂轴11到达推杆20位置，推杆20后退，然后推杆20在电机B 18的作用下再向前移动，此过程将限位块21锁紧，此时物料被固定在限位块21与推杆20之间，当需要将物料卸下的时候，电机丝杆传动机构将物料从悬臂轴11上推出。所述悬臂轴11上还设有轴承19，方便物料在悬臂轴11上移动，减少摩擦力。
在另一种优选的实施例中，所述电源系统2设有充电控制模块、充电输出端和蓄电池，所述充电控制模块设有充电信号发送装置，所述控制器设有充电信号接收装置。
以上实施例中，自动上下料AGV是由充电控制模块驱动的，每充一次电，可以使用8-10小时。一旦AGV的电量有所降低，充电控制模块发送信号到控制器，控制器控制AGV到充电站接口处进行充电，充电完成后，导引信号传感器14指引AGV回到目标定位点继续工作，全程无需人力监管。
在另一种优选的实施例中，所述驱动轮5与电机安装在驱动轮转向架22下方，所述驱动轮转向架22的四个角分别安装重载型万向轮6，所述驱动轮转向架22设置减震机构。
以上实施例中，AGV驱动机构采用独立的带有减震装置的电机驱动器进行带动的驱动轮5机构，分布在车体中间的左右位置，四角装配重载型万向轮6，通过控制两个驱动轮5的速度，可以实现AGV的直线行走以及原地转向等动作。所述减震机构为减震弹簧。
本发明的有益效果是：
1.本发明自动上下料AGV不需要在地面埋入的线圈，而是通过导引信号传感器读取地面磁条的位置信号，即可沿指定方向运行，节省了成本，增加了AGV移动的自由度。
2.本发明送料机构通过设置悬臂轴、丝杆滑轨、视觉识别机构、左右纠偏装置的结构，使悬臂轴与物料精准对中，自动完成物料的取、放工作，节省了大量的人力成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种自动上下料AGV，包括车头和车体，所述车体设有驱动机构、电源系统，所述车头设有车头组件，其特征在于，还包括送料机构，所述送料机构位于所述车体上，并与所述车头连接；
所述的驱动机构设于所述车体的底部，分别于左右两侧设有由电机带动的驱动轮，以及在四个角设有万向轮；
所述车头组件位于所述车体上方，车头组件设有电气控制系统，所述的电气控制系统包括控制器、电机驱动器和开关电源；所述控制器用于控制所述AGV的运行，所述电机驱动器与所述电源系统和驱动机构连接；
所述的送料机构包括举升机构和视觉识别机构，所述举升机构设有丝杆滑轨以及固定于所述丝杆滑轨上的悬臂轴，所述悬臂轴可在所述丝杆滑轨上做上下移动，所述视觉识别机构设置于所述悬臂轴上，所述视觉识别机构设有高频视觉识别相机，所述高频视觉识别相机可根据安装于对接轴的定位片识别对接轴的位置并拍照，计算出所述悬臂轴中心与对接轴中心的相对位置，将信息发送给所述控制器，通过控制器调整所述悬臂轴的位置，使其与对接轴对中；
所述AGV的底部还安装有RFID读卡器和导引信号传感器，通过RFID读卡器读取铺设于地面上RFID的信号，导引信号传感器指引AGV朝指定方向运动。
2.根据权利要求1所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述送料机构还包括与所述丝杆滑轨连接的左右纠偏装置，所述左右纠偏装置与所述控制器连接，控制所述悬臂轴向左右移动。
3.根据权利要求2所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述左右纠偏装置上设有电机丝杆传动组件、左右限位开关及接近开关，所述电机丝杆传动组件上面装有编码器用以检测所述悬臂轴的左右偏移量，所述左右限位开关及接近开关用以检测所述悬臂轴左右移动的极限位置。
4.根据权利要求1所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述悬臂轴设有电机丝杆传动机构，通过电机A带动丝杆传动将物料推出。
5.根据权利要求1或4所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述悬臂轴上设有锁紧机构，包括电机B和锁紧块，所述锁紧块包括推杆和限位块，所述推杆与所述电机B连接，所述限位块位于所述悬臂轴端部，所述电机B驱动所述推杆向前后移动，从而实现对物料的锁紧或解锁。
6.根据权利要求1所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述导引信号传感器根据检测到AGV偏离铺设于地面的磁条的位置信息，通过所述控制器调整所述左右驱动轮的运行速度使AGV保持在磁条的中心位置。
7.根据权利要求1所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述电源系统设有充电控制模块、充电输出端和蓄电池，所述充电控制模块设有充电信号发送装置，所述控制器设有充电信号接收装置。
8.根据权利要求1所述的自动上下料AGV，其特征在于，所述驱动轮与电机安装在驱动轮转向架下方，所述驱动轮转向架的四个角分别安装重载型万向轮，所述驱动轮转向架设置减震机构。
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