CN109130822B - 一种组合式agv - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式AGV，包括AGV车体，AGV车体具有电池仓，电池仓内设有插座模块，组合式AGV还包括电池AGV车，电池AGV车上设有电池模块以及插头模块，电池AGV车上还设有行走轮，电池AGV车和电池仓之间设有用于驱使电池AGV车进出电池仓的进出驱动机构，进出驱动机构包括设置在电池仓相对两侧壁上并沿前后方向并行延伸的两侧支撑轨道，以及所述电池AGV车上设有的与两侧支撑轨道支撑滚动配合的驱动轮，驱动轮由驱动轮电机驱动转动。由于利用了电池AGV车的自走属性，省去了人工推拉更换，也不需要另外再配置电池装拆机构，更换较为方便，成本相对较低，自动化程度高。

Description

一种组合式AGV

技术领域

本发明涉及一种组合式AGV 。

背景技术

AGV，通常指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护功能的运输车，工业应用中不需要驾驶员，以电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线，或利用电磁轨道来设立行进路线，电磁轨道布置在地面上，AGV则根据电磁轨道信息移动。

现有AGV的结构如授权公告号为CN206877148U的中国实用新型专利中公开的，包括车体、电源装置、导向装置、通信装置、控制器和驱动装置，车体上具有电池组安装空间，电源装置包括布置在相应安装空间中的电池组和托盘，电池组固定在托盘上，托盘底部设有滚轮，电池组可拆地安装在电池组安装空间内。当需要更换电池时，可直接用充好电的备用电池组进行更换。常见的更换方式为人工推拉更换，整体自动化程度低，而如果利用专门的装拆机械手装拆电池的话，就需要配置专门的装拆结构，成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式AGV，以解决现有技术中人工推拉更换电池整体上自动化程度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的组合式AGV 的技术方案是：一种组合式AGV ，包括设有车轮的AGV车体，AGV车体具有电池仓，电池仓内设有插座模块，组合式AGV还包括沿前后方向经电池仓的进出口进出的电池AGV车，电池AGV车上设有电池模块以及与电池模块连通的用于与所述插座模块插接的插头模块，电池AGV车上还设有由电池模块供电驱动的行走轮，电池AGV车和电池仓之间设有用于驱使电池AGV车进出电池仓的进出驱动机构，进出驱动机构包括设置在电池仓相对两侧壁上并沿前后方向并行延伸的两侧支撑轨道，以及所述电池AGV车上设有的与两侧支撑轨道支撑滚动配合的驱动轮，驱动轮由驱动轮电机驱动转动，驱动轮正向转动带动电池AGV车进入电池仓，驱动轮反向转动带动电池AGV车退出电池仓。

本发明的有益效果是：本发明所提供的组合式AGV，包括AGV车体及可自走进出电池仓的电池AGV车，当需要将电池AGV车移出电池仓时，驱动轮电机控制驱动轮反向转动，当需要将电池AGV车移入电池仓中时，驱动轮电机控制驱动轮正向转动，利用进出驱动机构驱动电池AGV车进出电池仓，行走轮则用于供电池AGV车在电池仓外移动使用，这样一来，在进出电池仓的过程中不需要行走轮，可降低行走轮带来的影响。由于利用了电池AGV车的自走属性，省去了人工推拉更换，也不需要另外再配置电池装拆机构，当需要更换电池时，直接将载有电量不足的电池模块的电池AGV车移出电池仓，而将载有满电电池模块的电池AGV车移入电池仓即可，更换较为方便，成本相对较低，自动化程度高。

进一步地，所述两侧支撑轨道具有用于在插头模块和插座模块插接时定位承载所述电池AGV车的承载段，所述承载段位于设定高度处，以使得处于电池仓中的电池AGV车的行走轮悬置，所述电池仓的朝向地面的底部为不阻碍电动小车行走轮进出电池仓的开放结构。利用位于设定高度处的承载段，使得电池AGV车的行走轮悬置，而且，电池仓底部为开放结构，可有效避免行走轮拖地而干扰到AGV车体的正常行走。

进一步地，所述承载段为水平承载段，两侧支撑轨道还包括靠近电池仓进出口处的用于引导进入电池仓的电动小车向上抬起的上倾引导段，该上倾引导段与相应的水平承载段过渡连接。水平承载段可提高承载稳定性，而利用靠近电池仓进出口处的上倾引导段引导电池AGV车抬起进入电池仓，方便使电池AGV车进入水平承载段，进出过渡均较为平稳。

进一步地，对应每侧支撑轨道的所述驱动轮沿前后方向间隔布置有至少两组。前后两组以上的驱动轮可有效改善支撑轨道对电池AGV车的平衡支撑效果。

进一步地，所述驱动轮为齿轮或链轮，所述支撑轨道上设有沿前后方向延伸的与所述齿轮或链轮对应配合的啮合传动结构，啮合传动结构具有沿前后方向延伸的用于供所述齿轮或链轮上的相应齿插入的啮合间隙。通过齿轮或链轮与啮合传动结构的配合，一方面可保证进出驱动作用力以及移动精度，另一方面还可利用这种啮合配合带来的锁止性能，对电池AGV车进行锁止，提高电池AGV车的稳定性。

进一步地，所述啮合传动结构包括沿前后方向依次间隔布置以形成所述啮合间隙的多个滚子。利用滚子形成啮合间隙，滚子与齿轮或链轮的配合为滚动配合，这样可以降低对齿轮或链轮的撞击冲击，也方便利用滚子的滚动实现整体润滑。

进一步地，所述支撑轨道上设有沿前后方向延伸的顶部开口的容纳槽，所述滚子设置于所述容纳槽中。将滚子布置在容纳槽中，安装布置较为方便，而且可利用容纳槽形成对滚子的有效保护。

进一步地，所述电池AGV车上设有用于控制驱动轮电机工作的控制器，电池AGV车上设有用于在电池AGV车进入到位时被电池仓顶压触发以向所述控制器输出相应信息进而使控制器控制驱动轮电机停止转动的行程开关，AGV车体上还设有与插座模块连通的控制终端，控制终端在需要更换电池AGV车时向所述控制器发出信号进而使控制器控制驱动轮电机反向转动。利用行程开关、控制器及控制终端的配合，实现对电池AGV车进出电池仓的自动控制。

进一步地，所述行程开关和所述插头模块设置在电池AGV车的用于与所述插座模块对应的前侧。行程开关和插头模块位于电池AGV车的前侧，在插头模块与插座模块对接时，行程开关被顶压触发，便于安装行程开关。

进一步地，所述AGV车体上设有可自动解锁、锁止车轮的自锁装置。利用自锁装置对车轮的锁止，可为电池AGV车进出电池仓提供反作用力支点，改善进出驱动机构对电池AGV车的进出驱动效果。

附图说明

图1为本发明所提供的组合式AGV 中AGV车体的结构示意图；

图2为图1所示AGV车体的左侧示意图；

图3为用于与图1所示AGV车体对应配合使用的电池AGV车的结构示意图；

图4为图3所示电池AGV车的左侧示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。

本发明所提供的组合式AGV 的具体实施例，如图1至图4所示，该实施例中的组合式AGV 具体包括AGV车体2，AGV车体上设有车轮5，车轮5由相应的车轮电机驱动，AGV车体上设有电池仓20，电池仓中设有插座模块6，插座模块固设在电池仓的内侧壁上，并与电池车体上预设有的控制终端8对应连通。组合式AGV实际上还包括可自走进出电池仓20的电池AGV车13，上述组合式AGV指的也正是AGV车体2和电池AGV车13的组合，电池AGV车上设有电池模块及与电池模块连通的插头模块11，对应的，在电池AGV车13自走进入电池仓20并移动到位时，插头模块11与相应插座模块6对接，由电池模块向车轮电机供电，AGV正常行驶。

组合式AGV中，在AGV车体上设有相应的自动导引装置，以满足AGV的自动导引。并且，在电池AGV车设置相应的小车导引装置，可以控制电池AGV车在充电桩的存放位与AGV车体之间自动的自走移动，充电桩的存放位可为充电位或者充电完成后的放置位，电池AGV车上的小车导引装置可直接采用AGV车体上的自动导引装置，即现有的利用电磁或光学等引导器件实现导引的自动导引装置，相应的，可由电池AGV车内部设有的上述控制器与小车导引装置配合使用，也可在电池AGV车上设置控制模块与小车导引装置配合使用，满足小车导引装置的正常工作。

AGV车体2的电池仓20的后部和底部均为开放结构，电池仓截面呈门形结构，后部开放形成方便电池AGV车进出的进出口，底部开放则是为了不阻碍电池AGV车13上的行走轮12。

电池仓20整体上沿前后方向延伸，后端开放形成进出口，前端侧壁上设有插座模块6，以供电池AGV车13上设有的插头模块11对应插接，此处的插座模块不仅具有用于传递电能的电连接器部分，还具有用于传递相应控制信号的信号传递部分，电连接器部分是将电池AGV车上的电能传递给AGV车体上的用电部分如车轮电机、导引部分等，以满足AGV正常工作。而信号传递部分则可用于传递由控制终端8向控制器14发出的控制信号，控制终端8设置在AGV车体上，控制器14设置在电池AGV车13上，控制终端8与插座模块6连通，控制终端8可向控制器14发出相应信号以使得控制器控制驱动轮电机反向转动，驱使电池AGV车移出电池仓，控制终端上可设有无线信号发射模块，控制器上可对应设置无线信号接收模块。当然，插座模块也可不设置信号传递部分，此时，控制终端可仅通过无线信号发射模块向控制器发出相应控制信息。

电池AGV车为自走式结构，此处的自走式结构指的是电池AGV车13自身具有行走轮12以及作为能量单元的电池模块，各行走轮均为由相应行走轮电机驱动的主动轮，行走轮电机由电池AGV车上的电池模块供电，实现自驱动行走，这样一来，在需要更换电池时，AGV车体2本身不需要移动，缺电的电池AGV车脱出电池仓20并移动至相应充电桩的存放位处进行充电操作，而满电的电池AGV车从存放位可自驱动移动至AGV车体2位置处，然后进入电池仓20中，完成电池更换。不需要另外设置相应的更换机械手，不需要配置专门运送电池AGV车的工具，也不需要再将AGV车体移动至充电桩位置，电池更换快捷方便，效率高。

本实施例中，行走轮12主要用于电池AGV车13在进出电池仓之前的自走移动，而在在AGV车体2和电池AGV车13之间设有用于驱使电池AGV车进出电池仓的进出驱动机构，利用进出驱动机构驱动电池AGV车进出电池仓20，消除行走轮对电池AGV车进出电池仓的干扰。具体来说，进出驱动机构包括设置在电池仓相对两侧壁并沿前后方向延伸的两侧支撑轨道4，即左右侧支撑轨道，以及电池AGV车13的左右侧分别设有的驱动轮9，上述的两侧支撑轨道均通过相应的紧固螺栓7固定在电池仓的相应侧壁上，驱动轮9用于与相应侧支撑轨道4支撑滚动配合而驱动电池AGV车进出相应的电池仓，实际上，在电池AGV车13上对应驱动轮9设有相应的驱动轮电机，驱动轮电机控制驱动轮正向转动以带动电池AGV车13进入电池仓20，驱动轮电机控制驱动轮反向转动以带动电池AGV车13退出电池仓20。

两侧支撑轨道4分别具有靠近电池仓进出口处的上倾引导段42，以引导进入电池仓的电池AGV车13向上抬起，还具有与上倾引导段42连接的用于在电池仓内承载电池AGV车的承载段41，此处的承载段为水平承载段，承载段41位于设定高度处，这样使得处于电池仓中的电池AGV车的行走轮12悬置，避免电池AGV车上的行走轮拖地影响AGV车体的自由移动。

需要说明的是，利用上倾引导段42使得进入电池仓的电池AGV车向上抬起，然后进入到承载段上，这样一来，在电池AGV车进入电池仓的过程中，利用两侧支撑轨道4使得电池AGV车的行走轮悬置，避免行走轮拖地而影响AGV的自由移动，这种方式不需要将行走轮收起，行走轮可直接定位安装在电池AGV车13上，进而可有效简化电池AGV车的行走轮安装结构。

为提高进出驱动效率，以及保证移动到位时的锁止作用，电池AGV车13上两侧的驱动轮9具体为齿轮，且对应每侧支撑轨道4沿前后方向分别间隔布置有两组齿轮，每组齿轮分别包括两个同轴布置的齿轮，即通过转轴15装配两齿轮。对应上述齿轮，在支撑轨道上设有沿前后方向布置的与齿轮对应配合使用的啮合传动结构，啮合传动结构具有沿前后方向延伸的用于供齿轮上的相应齿轮插入的啮合间隙21。具体来说，啮合传动结构具体包括沿前后方向依次间隔布置以形成上述啮合间隙的多个滚子1，对应于两齿轮，此处设置的是双排滚子结构。上述的齿轮用于与啮合传动结构配合，传动精度高，驱动方便，仅就驱动来讲，此处的齿轮也可替换为链轮，链轮上的齿可与啮合传动结构上的啮合间隙21对应插接，链轮转动驱动电池AGV车进出电池仓。此处的滚子依次直接设置在支撑轨道上，对于链轮来讲，也可以直接在支撑轨道上固定安装链条结构，通过链轮与链条结构的配合驱动电池AGV车进出电池仓。

而且，为方便布置滚子1，在支撑轨道4上设有沿前后方向延伸的顶部开口的容纳槽3，将滚子1直接转动设置于相应的容纳槽3中，以供齿轮配合。

另外，此处采用滚子形成啮合间隙，可以利用滚子自身的转动实现整体润滑，改善啮合传动结构的润滑效果。

需要说明的是，为提高电池AGV车的进出效率，可在AGV车体2上设置用于对车轮进行锁止的自锁装置，自锁装置具体可为自动控制锁止、解锁的相应刹车机构。在需要更换电池AGV车时，利用AGV车体自重以及自锁装置作用在车轮上的锁止作用力，AGV车体固定不动，提供一个固定支点，方便驱动轮作用而驱动电池AGV车进出电池仓。本实施例中，自锁装置可由控制终端8控制动作，例如，当需要更换电池AGV车时，控制终端控制自锁装置锁止，为电池AGV车进出电池仓提供作用力支点，而当电池AGV车移动到位时，插座模块和插头模块对接完成电池AGV车对AGV的正常供电后，控制终端再控制自锁装置解锁，车轮5正常行走。

当电池AGV车13在行走轮12作用下前行至电池仓20的进出口时，电池AGV车两侧的齿轮与支撑轨道4上的啮合传动结构支撑滚动配合，通过齿轮与相应滚子1的配合，带动电池AGV车13前行，在上倾引导段42的作用下，将电池AGV车13抬起，直至电池AGV车13移动至承载段41上时，使得电池AGV车13的行走轮12离地悬置布置，电池AGV车13继续前行直至电池AGV车上的插头模块与电池仓内的插座模块对应插接。

此处，在电池AGV车13上设有用于在电池AGV车进入到位时被电池仓顶压触发的行程开关10，行程开关10被触发后，会控制断开电池模块向驱动轮电机供电，作为驱动轮的齿轮停止转动，电池AGV车不再前行，同时，利用齿轮与啮合传动结构的啮合间隙21的插接配合实现对电池AGV车13的自动锁止。

而当电池AGV车上的电池模块的电量不足时，可更换电池AGV车，此时，可由控制终端8向控制器14发出信号，使控制器控制驱动轮电机反向转动，齿轮反向转动时可驱动电池AGV车13反向退出电池仓20。

实际上，本实施例中使用齿轮作为驱动轮9与相应啮合传动结构滚动配合，驱动电池AGV车13进出电池仓20。在其他实施例中，也可省去啮合传动结构，而采用具有设定摩擦系数的轨道面，此时，驱动轮可为平常的滚轮结构，其与轨道面配合同样可驱动电池AGV车进出电池仓，只是在这种进出驱动机构作用时，需要另外配置相应挡止结构，在电池AGV车进入电池仓并移动到位时，需要挡止结构将电池AGV车挡止限位在电池仓内，避免电池AGV车因外界震动而出现来回晃动的问题，保证导电连通。当然，对于齿轮与啮合传动结构配合的进出驱动机构来讲，也可以设置挡止结构，提高对电池AGV车的锁止效果。为提高自动化，上述的挡止结构最好可采用自动锁止结构，如可设置控制伸缩的锁舌，锁舌可由电磁铁驱动控制，电磁铁得电锁舌伸出实现挡止，电磁铁失电锁舌缩回，接触挡止，自动锁止结构可由控制器自动控制，即当行程开关向控制器发出触发信号后，控制器不仅控制驱动轮电机停止转动，还向自动锁止结构发出信号，实现对电池AGV车的自动锁止。

本实施例所提供的AGV在工作时，当电量不足时，AGV停车，自锁装置锁止车轮，控制终端8向控制器发出控制信号，控制器14控制驱动轮电机反向转动，齿轮反向转动以驱动电池AGV车13退出电池仓20，电池AGV车13的行走轮12接触地面，然后在小车导引装置的作用下，电池AGV车13顺着相应路线移动至充电桩存放位处进行充电操作。

同时，满电电池AGV车在小车导引装置的引导下，顺着相应路线移动至AGV车体处，在行走轮12的驱动下，电池AGV车13开始进入电池仓20，直至齿轮与上倾引导段42接触，此时，在齿轮和啮合传动结构的作用下，电池AGV车13进入电池仓20中，在进入过程中，电池AGV车逐渐抬起直至行走轮12全部悬置，电池AGV车13在承载段41继续前进直至插头模块11和插座模块6对应插接，此时，电池AGV车上的行程开关10被电池仓顶压触发，控制器14控制断开电池模块向驱动轮电机的供电，齿轮停止转动，并与啮合传动结构形成锁止将电池AGV车13锁止在电池仓20内。此时，电池AGV车通过插头模块、插座模块正常供电，控制终端8在接收到供电信息后，控制自锁装置解锁车轮，AGV可正常运行。

本实施例中，由于电池仓的底部为开放结构，为避免电池AGV车的行走轮影响AGV车体的正常移动，使承载段布置在设定高度处，使得电池AGV车的行走轮悬置布置。在其他实施例中，如果电池仓的底部封闭，此时，行走轮也可以离开电池仓布置，也可虚放在电池仓底部，此处的虚放指的是并不起主要的支撑作用，仅是接触，主要依靠支撑轨道实现进出驱动及相应支撑。

本实施例中，支撑轨道上设置水平承载段及相应的上倾引导段，在其他实施例中，如果在电池仓进出口处设置的挡止结构可以起到良好的挡止作用的话，也可使支撑轨道整体上呈小角度倾斜的方式延伸入电池仓中。

Claims (10)

1.一种组合式AGV ，包括设有车轮的AGV车体，AGV车体具有电池仓，电池仓内设有插座模块，其特征在于：组合式AGV还包括沿前后方向经电池仓的进出口进出的电池AGV车，电池AGV车上设有电池模块以及与电池模块连通的用于与所述插座模块插接的插头模块，电池AGV车上还设有由电池模块供电驱动的行走轮，电池AGV车和电池仓之间设有用于驱使电池AGV车进出电池仓的进出驱动机构，进出驱动机构包括设置在电池仓相对两侧壁上并沿前后方向并行延伸的两侧支撑轨道，以及所述电池AGV车上设有的与两侧支撑轨道支撑滚动配合的驱动轮，驱动轮由驱动轮电机驱动转动，驱动轮正向转动带动电池AGV车进入电池仓，驱动轮反向转动带动电池AGV车退出电池仓；所述行走轮用于电池AGV车在进电池仓之前和出电池仓之后的自走移动；所述驱动轮位于电池AGV车的侧部。

2.根据权利要求1所述的组合式AGV ，其特征在于：所述两侧支撑轨道具有用于在插头模块和插座模块插接时定位承载所述电池AGV车的承载段，所述承载段位于设定高度处，以使得处于电池仓中的电池AGV车的行走轮悬置，所述电池仓的朝向地面的底部为不阻碍电动小车行走轮进出电池仓的开放结构。

3.根据权利要求2所述的组合式AGV ，其特征在于：所述承载段为水平承载段，两侧支撑轨道还包括靠近电池仓进出口处的用于引导进入电池仓的电动小车向上抬起的上倾引导段，该上倾引导段与相应的水平承载段过渡连接。

4.根据权利要求3所述的组合式AGV ，其特征在于：对应每侧支撑轨道的所述驱动轮沿前后方向间隔布置有至少两组。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合式AGV ，其特征在于：所述驱动轮为齿轮或链轮，所述支撑轨道上设有沿前后方向延伸的与所述齿轮或链轮对应配合的啮合传动结构，啮合传动结构具有沿前后方向延伸的用于供所述齿轮或链轮上的相应齿插入的啮合间隙。

6.根据权利要求5所述的组合式AGV ，其特征在于：所述啮合传动结构包括沿前后方向依次间隔布置以形成所述啮合间隙的多个滚子。

7.根据权利要求6所述的组合式AGV ，其特征在于：所述支撑轨道上设有沿前后方向延伸的顶部开口的容纳槽，所述滚子设置于所述容纳槽中。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的组合式AGV，其特征在于：所述电池AGV车上设有用于控制驱动轮电机工作的控制器，电池AGV车上设有用于在电池AGV车进入到位时被电池仓顶压触发以向所述控制器输出相应信息进而使控制器控制驱动轮电机停止转动的行程开关，AGV车体上还设有与插座模块连通的控制终端，控制终端在需要更换电池AGV车时向所述控制器发出信号进而使控制器控制驱动轮电机反向转动。

9.根据权利要求8所述的组合式AGV，其特征在于：所述行程开关和所述插头模块设置在电池AGV车的用于与所述插座模块对应的前侧。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的组合式AGV，其特征在于：所述AGV车体上设有可自动解锁、锁止车轮的自锁装置。

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