CN109101031A - 水刺无纺布搬运agv小车 - Google Patents

水刺无纺布搬运agv小车 Download PDF

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崔江红
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Abstract

本发明涉及AGV小车的技术领域，尤其涉及水刺无纺布搬运AGV小车，包括AGV小车和控制AGV小车动作的控制部分，所述的AGV小车包括AGV小车体、AGV小车体的底盘的四角两两对称安装的四个从动轮、AGV小车体的底盘的中间对称安装的两个主动轮、两个主动轮分别连接的驱动机构、以及AGV小车体上方设置的载物台和操作箱。本发明然后通过AGV小车和控制部分的结合，代替工人快速和准确地将布卷搬运到指定位置的水刺无纺布搬运AGV小车，大大的提高了生产效率和降低了工人的劳动强度，能有效的提高企业的生产竞争力，而且使用范围广，也能实现准确搬运的其他纺织物类布卷。

Description

水刺无纺布搬运AGV小车
技术领域
本发明涉及AGV小车的技术领域，尤其涉及水刺无纺布搬运AGV小车。
背景技术
水刺无纺布技术是指利用高压水流对预先铺设好的棉布层进行冲击，在水流冲击力的作用下，棉纤维相互缠绕在一起，形成紧紧交叉网络，具有棉布的韧性和强度。自改革开放以来，我国无纺布工业迅速发展，尤其是近几年以来，随着对国外设备的引进和改造，我国无纺布在技术研发和品质上都有了长足的进步，以恒天重工为例，自主研发水刺布生产线技术，已掌握水刺无纺布3.5米宽幅制造技术，并已经投入生产，但设备依旧存在一些不足。
目前，国内水刺无纺布生产线尚未实现完全自动化，布卷从卷绕机到分切机依靠人工搬运，该工序费时费力，严重影响生产效率的提高，安全性低。
国外无纺布生产线自动化程度较高，已经实现了布卷的在线分切和线下自动分切，但其关键技术未向大众公布，这对于我国水刺布产品生产效率的提高极为不利，因此，为了摆脱这种不利的局面，提高我国水刺布产品的生产效率，有必要设计一种小车解决布卷人工搬运问题。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种在AGV小车上设置载物台，载物台上设置有与水刺无纺布的布卷外形轮廓相匹配的内凹槽，将布卷从卷绕机上放置到内凹槽内，然后通过AGV小车和控制部分的结合，代替工人快速和准确地将布卷搬运到指定位置的水刺无纺布搬运AGV小车。
为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
水刺无纺布搬运AGV小车,包括AGV小车和控制AGV小车动作的控制部分，所述的AGV小车包括AGV小车体、AGV小车体的底盘的四角两两对称安装的四个从动轮、AGV小车体的底盘的中间对称安装的两个主动轮、两个主动轮分别连接的驱动机构、以及AGV小车体上方设置的载物台和操作箱，两个驱动机构通过差速运动使AGV小车完成前进、左转和右转的动作，所述的载物台上开设有用于放置水刺无纺布的布卷的内凹槽，所述的内凹槽的轮廓与水刺无纺布的布卷外形轮廓相匹配，所述的内凹槽为弧形槽，所述的AGV小车的前方安装有防护栏，所述的AGV小车体的底盘中间安装有通过电线与AGV小车和控制部分连接的电池。
所述的驱动机构包括通过电机安装座固定安装在AGV小车体的底盘上的直流电机、以及通过联轴器与直流电机的输出轴相连接的减速器，所述的减速器的输出轴与相应的主动轮相连接。
所述的减速器为一级蜗轮蜗杆减速器，所述的一级蜗轮蜗杆减速器包括固定安装在AGV小车体的底盘上的箱座、通过圆锥滚子轴承可转动的安装在箱座内的蜗杆、箱座内安装的与蜗杆相匹配的蜗轮、以及圆锥滚子轴承外侧设置的挡油盘，所述的蜗杆的一端与联轴器键连接。
所述的直流电机为直流无刷电机，所述的电机安装座通过固定安装在AGV小车体的底盘上，所述的直流无刷电机通过固定安装在电机安装座上。
所述的控制部分包括安装在AGV小车体的底盘下方设置的两个导航传感器、对称设置在防护栏上的两个防撞传感器、导航电路、驱动电路和主控电路，两个所述导航传感器沿所述AGV小车体的底盘的中轴线对称设置，并与所述AGV小车的行进路径上中间铺设的引航物质相互配合对所述的AGV小车进行导航。
所述的防撞传感器为红外反射传感器，所述的导航传感器为霍尔传感器，所述的引航物质为所述AGV小车的行进路径上中间铺设的磁条，所述的主控电路接受霍尔传感器的信号，对电机发出指令，完成前进、左转或右转的动作。
所述的霍尔传感器为A3144型传感器,所述的驱动电路包括MC33035芯片，所述的MC33035芯片是用于直流无刷电机控制的集成芯片，所述的MC33035芯片具有霍尔位置信号发射和接受功能，所述的MC33035芯片通过霍尔位置信号能实现电子自动换向和工作电压为10-30V。
所述的操作箱包括箱体、安装在箱体上的显示屏、状态灯和急停按钮、、以及镶嵌于箱体上的手动操作手柄，所述的状态灯为工人提供AGV运行状态信息，所述的状态灯为绿色时表示正常运行，所述的状态灯为黄色时表示AG小车前有障碍物，所述的状态灯为红色时表示AGV小车出现硬件损伤，所述的显示屏为Siemens 8寸显示屏。
所述的AGV小车体的前方上方安装有警示灯，所述的防护栏为开口朝前的L型防护栏。
本发明的增益效果是：
本发明在使用的时候，通过分别改变两个驱动机构的直流电机的转速，实现两个主动轮的差速运动，有效的解决了AGV小车直行、左转和右转的问题；本发明采用4个从动轮分布在AGV小车体的底盘四角的方式，大大的提高了AGV小车的载重能力；本发明的两个所述导航传感器沿所述AGV小车体的底盘的中轴线对称设置，并与所述AGV小车的行进路径上中间铺设的磁条相互配合对所述的AGV小车进行导航，采用磁条导航的方式，安装方便，改变路径便捷，导航精确；本发明的载物台上设置有与水刺无纺布的布卷外形轮廓相匹配的内凹槽，能有效降低搬运布卷时AGV小车整体的重心，增强小车整体平稳性。本发明然后通过AGV小车和控制部分的结合，代替工人快速和准确地将布卷搬运到指定位置的水刺无纺布搬运AGV小车，大大的提高了生产效率和降低了工人的劳动强度，能有效的提高企业的生产竞争力，而且使用范围广，也能实现准确搬运的其他纺织物类布卷。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的右视图。
图4为本发明的的减速器的主视图。
图5为本发明的控制部分的导航电路原理图。
图6为本发明的控制部分的避障电路原理图。
图7为本发明的控制部分的驱动电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，图中序号： 1为减速器、2为联轴器、3为直流电机、4为电池、5为操纵箱、6为显示屏、7为状态灯、8为急停按钮、9为操作手柄、10为螺母、11为垫圈、12为螺栓一、13为主动轮、14为从动轮、15为支撑架、16为防护栏、17为警示灯、18为载物台、19为导航传感器、20为防撞传感器、21为AGV小车体、22为内凹槽、23为蜗杆、24为挡油盘、25为圆锥滚子轴承、26为螺栓二、27为螺塞、28为蜗轮和29为箱座。
本发明水刺无纺布搬运AGV小车,包括AGV小车和控制AGV小车动作的控制部分，所述的AGV小车包括AGV小车体21、AGV小车体21的底盘的四角两两对称安装的四个从动轮14、AGV小车体21的底盘的中间对称安装的两个主动轮13、两个主动轮13分别连接的驱动机构、以及AGV小车体21上方设置的载物台18和操作箱5，两个驱动机构通过差速运动使AGV小车完成前进、左转和右转的动作，所述的载物台18上开设有用于放置水刺无纺布的布卷的内凹槽22，所述的内凹槽22的轮廓与水刺无纺布的布卷外形轮廓相匹配，所述的内凹槽22为弧形槽，所述的AGV小车的前方安装有防护栏16，所述的AGV小车体21的底盘中间安装有通过电线与AGV小车和控制部分连接的电池4。
所述的从动轮通过支撑架15、螺栓一12、螺母10和垫圈11安装在AGV小车体的底盘上。
所述的驱动机构包括通过电机安装座固定安装在AGV小车体21的底盘上的直流电机3、以及通过联轴器2与直流电机3的输出轴相连接的减速器2，所述的减速器2的输出轴与相应的主动轮13相连接。
所述的减速器2为一级蜗轮蜗杆减速器，所述的一级蜗轮蜗杆减速器包括固定安装在AGV小车体21的底盘上的箱座29、通过圆锥滚子轴承25可转动的安装在箱座内的蜗杆23、箱座29内安装的与蜗杆相23匹配的蜗轮28、以及圆锥滚子轴承28外侧设置的挡油盘24，所述的蜗杆23的一端与联轴器2键连接，所述的箱座29通过螺栓二26固定安装在AGV小车体21的底盘上，所述的一级蜗轮蜗杆减速器还包括安装在箱座29上的螺塞27。
所述的直流电机3为直流无刷电机，所述的电机安装座通过固定安装在AGV小车体21的底盘上，所述的直流无刷电机固定安装在电机安装座上。
所述的控制部分包括安装在AGV小车体21的底盘下方设置的两个导航传感器19、对称设置在防护栏16上的两个防撞传感器20、导航电路、驱动电路和主控电路，两个所述导航传感器19沿所述AGV小车体21的底盘的中轴线对称设置，并与所述AGV小车的行进路径上中间铺设的引航物质相互配合对所述的AGV小车进行导航。
所述的防撞传感器20为红外反射传感器，所述的导航传感器19为霍尔传感器，所述的引航物质为所述AGV小车的行进路径上中间铺设的磁条，所述的主控电路接受霍尔传感器的信号，对电机发出指令，完成前进、左转或右转的动作。
所述的霍尔传感器为A3144型传感器,所述的驱动电路包括MC33035芯片，所述的MC33035芯片是用于直流无刷电机控制的集成芯片，所述的MC33035芯片具有霍尔位置信号发射和接受功能，所述的MC33035芯片通过霍尔位置信号能实现电子自动换向和工作电压为10-30V。
所述的操作箱包括箱体、安装在箱体上的显示屏6、状态灯7和急停按钮8、以及镶嵌于箱体上的手动操作手柄9，所述的状态灯7为工人提供AGV运行状态信息，所述的状态灯7为绿色时表示正常运行，所述的状态灯7为黄色时表示AG小车前有障碍物，所述的状态灯为红色时表示AGV小车出现硬件损伤，所述的显示屏6为Siemens 8寸显示屏。
所述的AGV小车体21的前方上方安装有警示灯17，所述的防护栏16为开口朝前的L型防护栏。
工作原理：主控电路接受霍尔传感器的信号，对两个直流电机3发出指令，完成前进、左转或右转的动作，在行进过程中，如果红外反射传感器向主控电路发出信号，则证明AGV小车前方有障碍物，主控电路向电机3发出停机指令，AGV小车停止工作，直至红外反射传感器20信号解除。
所述霍尔传感器为A3144型传感器，A3144型传感器有3个引脚，分别是Vcc、OUT、GND，当A3144型传感器正常工作时，磁条接近时发出高电平信号，无磁条时发出低电平信号。当A3144型传感器正常工作时，当磁条靠近时，OUT脚输出高电平，经运算放大器OPA2350的3脚，由1脚输出，OPA2350的2脚连接一个10K的滑动变阻器，调整阻值改变2脚输入电流，改变对3脚输入电流的响应程度，电容C1的作用是滤波，导航的具体步骤是利用两个磁性导航模块对AGV小车的行进路径上中间铺设的磁条的感应状态不同，从而控制器发出直行、左拐、右拐的动作，例如00是直行，10是左拐，01是右拐，从而达到导航的目的。
所述红外反射传感器利用红外反射原理，经选频器接收极对发射极反射的红外光进行比较，如果频率相等，则输出低电平，否则为高电平，LM741为运算放大器，将接收极电信号放大经6脚输入到LM567，只有3脚输入信号的频率和内部振荡器频率一致时，其8脚输出一个由高电平到低电平的触发信号，经控制器处理后，使电动机停机，达到刹车避障的目的。
所述驱动电路利用MC33035芯片，它是一款专门用于直流无刷电机控制的集成芯片，它带有霍尔位置信号发射和接受功能，通过霍尔位置信号能实现电子自动换向，工作电压10-30V,用于大电流驱动器。
动作一：左右两边霍尔传感器若无信号，证明磁条在两霍尔传感器正中央，则AGV小车前进方向与磁条铺设方向一致，接下来AGV小车的两个直流电机3应同时转动，小车做前进动作。
动作二：若左边的霍尔传感器检测到磁条信号，说明AGV小车相对于磁条要完成左拐动作，左边的直流电机3停止转动，右边的直流电机3转动，完全左转后，继续动作一。
动作三：若右边的霍尔传感器检测到磁条信号，说明AGV小车相对于磁条要完成右拐动作，右边的直流电机3停止转动，左边的直流电机3转动，完全右转后，继续动作一。
所述载物台18上设置有与从卷绕机退下的布卷外形轮廓相一致的内凹槽22，既不会破坏水刺无纺布的纤维粘连，保证产品质量，又可稳定牢靠地搬运。
所述操作箱5包括Siemens 8寸显示屏、状态灯7和手动操作手柄9，手动操作手柄9镶嵌于操作箱5上，提高上下左右四个方向调试功能。
所述的驱动机构包括联轴器2和减速器2，既降低AGV小车输出轴转速，又提供足够的驱动力。
所述的AGV小车采用霍尔传感磁性导航技术，安全可靠，较激光导航降低成本。
所述的防护栏16和红外反射传感器，有效防止AGV小车与障碍物撞击，保证现场人员安全。
本发明在使用的时候，通过分别改变两个驱动机构的直流电机3的转速，实现两个主动轮13的差速运动，有效的解决了AGV小车直行、左转和右转的问题；本发明采用4个从动轮14分布在AGV小车体的底盘四角的方式，大大的提高了AGV小车的载重能力；本发明的两个所述导航传感器19沿所述AGV小车体21的底盘的中轴线对称设置，并与所述AGV小车的行进路径上中间铺设的磁条相互配合对所述的AGV小车进行导航，采用磁条导航的方式，安装方便，改变路径便捷，导航精确；本发明的载物台18上设置有与水刺无纺布的布卷外形轮廓相匹配的内凹槽22，能有效降低搬运布卷时AGV小车整体的重心，增强小车整体平稳性。本发明然后通过AGV小车和控制部分的结合，代替工人快速和准确地将布卷搬运到指定位置的水刺无纺布搬运AGV小车，大大的提高了生产效率和降低了工人的劳动强度，能有效的提高企业的生产竞争力，而且使用范围广，也能实现准确搬运的其他纺织物类布卷。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.水刺无纺布搬运AGV小车,包括AGV小车和控制AGV小车动作的控制部分，其特征在于：所述的AGV小车包括AGV小车体、AGV小车体的底盘的四角两两对称安装的四个从动轮、AGV小车体的底盘的中间对称安装的两个主动轮、两个主动轮分别连接的驱动机构、以及AGV小车体上方设置的载物台和操作箱，两个驱动机构通过差速运动使AGV小车完成前进、左转和右转的动作，所述的载物台上开设有用于放置水刺无纺布的布卷的内凹槽，所述的内凹槽的轮廓与水刺无纺布的布卷外形轮廓相匹配，所述的内凹槽为弧形槽，所述的AGV小车的前方安装有防护栏，所述的AGV小车体的底盘中间安装有通过电线与AGV小车和控制部分连接的电池。
2.根据权利要求1所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的驱动机构包括通过电机安装座固定安装在AGV小车体的底盘上的直流电机、以及通过联轴器与直流电机的输出轴相连接的减速器，所述的减速器的输出轴与相应的主动轮相连接。
3.根据权利要求2所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的减速器为一级蜗轮蜗杆减速器，所述的一级蜗轮蜗杆减速器包括固定安装在AGV小车体的底盘上的箱座、通过圆锥滚子轴承可转动的安装在箱座内的蜗杆、箱座内安装的与蜗杆相匹配的蜗轮、以及圆锥滚子轴承外侧设置的挡油盘，所述的蜗杆的一端与联轴器键连接。
4.根据权利要求2所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的直流电机为直流无刷电机，所述的电机安装座通过固定安装在AGV小车体的底盘上，所述的直流无刷电机通过固定安装在电机安装座上。
5.根据权利要求2所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的控制部分包括安装在AGV小车体的底盘下方设置的两个导航传感器、对称设置在防护栏上的两个防撞传感器、导航电路、驱动电路和主控电路，两个所述导航传感器沿所述AGV小车体的底盘的中轴线对称设置，并与所述AGV小车的行进路径上中间铺设的引航物质相互配合对所述的AGV小车进行导航。
6.根据权利要求5所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的防撞传感器为红外反射传感器，所述的导航传感器为霍尔传感器，所述的引航物质为所述AGV小车的行进路径上中间铺设的磁条，所述的主控电路接受霍尔传感器的信号，对电机发出指令，完成前进、左转或右转的动作。
7.根据权利要求6所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的霍尔传感器为A3144型传感器,所述的驱动电路包括MC33035芯片，所述的MC33035芯片是用于直流无刷电机控制的集成芯片，所述的MC33035芯片具有霍尔位置信号发射和接受功能，所述的MC33035芯片通过霍尔位置信号能实现电子自动换向和工作电压为10-30V。
8.根据权利要求1所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的操作箱包括箱体、安装在箱体上的显示屏、状态灯和急停按钮、、以及镶嵌于箱体上的手动操作手柄，所述的状态灯为工人提供AGV运行状态信息，所述的状态灯为绿色时表示正常运行，所述的状态灯为黄色时表示AG小车前有障碍物，所述的状态灯为红色时表示AGV小车出现硬件损伤，所述的显示屏为Siemens 8寸显示屏。
9.根据权利要求1所述的水刺无纺布搬运AGV小车，其特征在于：所述的AGV小车体的前方上方安装有警示灯，所述的防护栏为开口朝前的L型防护栏。
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