CN109911809A - 一种旋转顶升机构及包含该旋转顶升机构的潜伏式agv - Google Patents
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Abstract
一种旋转顶升机构，包括薄齿轮、丝杠、旋转电机、丝杠螺母、滑移齿轮、旋转齿轮、顶升板、升降电机及升降齿轮，薄齿轮固定连接于丝杆底部，丝杆的中上部配合连接一丝杆螺母，滑移齿轮固定于丝杆螺母上，顶升板固定于滑移齿轮顶部，旋转电机的输出轴连接一旋转齿轮，旋转齿轮与滑移齿轮啮合，升降电机输出轴连接一升降齿轮，升降齿轮与薄齿轮啮合。本发明还公开一种潜伏式AGV，包括底板、旋转顶升机构、驱动轮系和万向轮。本发明在原来的顶升机构基础上再增加一个旋转的自由度，通过狭窄空间时，旋转料车角度，使料车的窄边通过，当AGV需要转向时，旋转机构可同步反向转动，达到AGV转而料车不转的效果，提升料车稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化输送装置，更具体地说是指一种旋转顶升机构及包含该旋转顶升机构的潜伏式AGV。
背景技术
据资料统计，在许多产品生产的整个过程中，仅仅有5%的时间是用于加工和制造，剩余的95%都用于储存、装卸、等待加工和输送。在美国，直接劳动成本所占比例不足生产成本的10%，且这一比例还在不断下降，而储存、运输所占的费用却占生产成本的40%。因此，目前世界各工业强国普遍把改造物流结构、降低物流成本作为企业在竞争中取胜的重要措施，为适应现代生产的需要，物流正在向着现代化的方向发展。自动导引AGV适应性好、柔性程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化，在各国的许多行业都得到广泛的应用。目前，在我国某些汽车、烟草行业，AGV已投入使用，并取得了良好的经济效益。
潜伏式AGV的工况一般是AGV驶入料车底部，将料车顶起运输，一般料车的体积较大，重量较重。目前常见的顶升式AGV，仅具有顶升一个运动自由度，当AGV将料车顶起后，AGV与料车的相对位置即固定。当AGV需要通过狭窄巷道或者其他空间受限的场合时，料车与四周环境就有碰撞的可能，因此，仅具有顶升运动自由度的潜伏式AGV需要较大的工作环境，使用受限。为此，我们提供一种旋转顶升机构及包含该旋转顶升机构的潜伏式AGV。
发明内容
本发明提供一种旋转顶升机构及包含该旋转顶升机构的潜伏式AGV，以解决现有顶升式AGV，仅具有顶升一个运动自由度需要较大的工作环境，使用受限等问题。
本发明采用如下技术方案：
一种旋转顶升机构，包括薄齿轮、丝杠、旋转电机、丝杠螺母、滑移齿轮、旋转齿轮、顶升板、升降电机及升降齿轮，所述薄齿轮固定连接于所述丝杆底部，所述丝杆的中上部配合连接一个所述丝杆螺母，所述滑移齿轮固定于所述丝杆螺母上，所述顶升板固定于所述滑移齿轮的顶部，所述旋转电机的输出轴连接一个所述旋转齿轮，该旋转齿轮与所述滑移齿轮啮合，所述升降电机的输出轴连接一个升降齿轮，所述升降齿轮与所述薄齿轮啮合，所述旋转电机转动带动顶升板转动时，所述升降电机反向转动，以抵消所述丝杆螺母的上下运动。
进一步地，上述旋转顶升机构还包括支座及轴承，所述支座固定于一底板上，所述丝杆的中下部通过轴承过渡连接于所述支座上。
进一步地，上述滑移齿轮固定套设在所述丝杆螺母的外表壁上，该滑移齿轮的顶端高于所述丝杆的顶端。
进一步地，上述丝杆为中空丝杆。
本发明还提供一种潜伏式AGV，包含上述一种旋转顶升机构，还包括底板、驱动轮系和万向轮，所述底板的左右两侧分别对称连接有一套所述驱动轮系，所述旋转顶升机构设于所述底板上，该底板底部还设有复数个所述万向轮。
优选地，所述驱动轮系与所述底板之间通过悬架柔性连接。
进一步地，所述旋转顶升机构外部还罩设有一个壳体，所述壳体的顶端开设有一个与所述顶升板相适配的通孔。
进一步地，该潜伏式AGV还包括碰撞开关、超声波雷达、激光雷达和红外避障模块，所述壳体的前后两端都布置所述碰撞开关和所述超声波雷达，所述激光雷达固定于所述底板前部，所述壳体的前端对应开设有一个开口槽，所述红外避障模块固定于所述壳体的后端。
进一步地，上述壳体的后端还固定有一个显示屏。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明旋转顶升机构升降时，升降电机转动，经过升降齿轮、薄齿轮传动，带动丝杠转动，丝杠螺母将旋转运动转变为直线运动，将顶升板顶起或下降，完成升降动作，此时旋转电机抱死，不转动；旋转时，旋转电机转动，经过旋转齿轮、滑移齿轮传动，带动顶升板转动，完成旋转动作，因丝杠螺母转动，丝杠螺母会产生上下运动的趋势，故此时升降电机反向运动，抵消掉丝杠螺母的上下运动。故该旋转顶升机构具有顶升和旋转两个运动自由度，且互不干涉。
2、本发明的潜伏式AGV，在原来的顶升机构基础上再增加一个旋转的自由度，当AGV需要通过狭窄空间时，则通过旋转料车角度，以料车的窄边通过，可大幅缩小AGV所需工作空间，另外，在空间足够情况下，当AGV需要转向时，旋转机构可同步反向转动，达到AGV转而料车不转的效果，提升料车稳定性。
附图说明
图1为本发明潜伏式AGV的结构示意图。
图2为本发明旋转顶升机构的俯视图。
图3为本图2中A-A方向剖视图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
一种潜伏式AGV，参照图1，包括：底板1、驱动轮系2、万向轮3、旋转顶升机构4、壳体5、碰撞开关6、超声波雷达7、激光雷达8、红外避障模块9、显示屏10等。底板1的左右两侧对称分布一套驱动轮系2，驱动轮系2为潜伏式AGV动力，与底板1之间通过悬架柔性连接。底板1底部固定有若干个万向轮3，若干个万向轮3呈矩形分布。万向轮3主要起支撑作用，与车体刚性连接，保证车体平衡。旋转顶升机构4固定在底板1的中部。
参照图2和图3，上述旋转顶升机构4包括薄齿轮41、支座42、轴承43、丝杠44、旋转电机45、丝杠螺母46、滑移齿轮47、旋转齿轮48、顶升板49、升降电机410及升降齿轮411。其中，支座42固定于底板1上，丝杆44为中空丝杆，丝杆44的中下部通过轴承43过渡连接于支座42上，薄齿轮41固定连接于丝杆44底部，所述丝杆44的中上部配合连接一个所述丝杆螺母46，所述滑移齿轮47固定于所述丝杆螺母46上，该滑移齿轮47固定套设在所述丝杆螺母46的外表壁上，滑移齿轮47的顶端高于丝杆44的顶端，顶升板49固定于所述滑移齿轮47的顶部。所述旋转电机45的输出轴连接一个所述旋转齿轮48，该旋转齿轮48与所述滑移齿轮47啮合，所述升降电机410的输出轴连接一个升降齿轮411，所述升降齿轮411与所述薄齿轮41啮合。
升降时，升降电机410转动，经过升降齿轮411、薄齿轮传动41，带动丝杠44转动，丝杠螺母46将旋转运动转变为直线运动，将顶升板49顶起或下降，完成升降动作，此时旋转电机45抱死，不转动；旋转时，旋转电机45转动，经过旋转齿轮48、滑移齿轮47传动，带动顶升板转动，完成旋转动作，因丝杠螺母转动，丝杠螺母会产生上下运动的趋势，故此时升降电机反向运动，抵消掉丝杠螺母的上下运动。
参照图1，上述旋转顶升机构4外部还罩设有一个壳体5，所述壳体5的顶端开设有一个与所述顶升板相适配的通孔50。壳体5的前端布置一条碰撞开关6和两个超声波雷达7，壳体5的后端也布置一条碰撞开关6和两个超声波雷达7。激光雷达8固定于所述底板1前部，激光雷达8用于AGV的SLAM导航，壳体5的前端对应开设有一个开口槽51，激光雷达8具有270°视角。红外避障模块9固定于所述壳体5的后端。碰撞开关6、超声波雷达7、激光雷达8、红外避障模块9一起组成AGV的多重防护措施，碰撞开关6作为最后一重防护，碰撞触发直接停止AGV运行。
参照图1，上述壳体5的后端还固定有一个显示屏10。显示屏10用于AGV人机交互，用户可通过显示屏10了解AGV的状态、电量等信息，用户也可通过显示屏10给AGV下达工作任务。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种旋转顶升机构，其特征在于：包括薄齿轮、丝杠、旋转电机、丝杠螺母、滑移齿轮、旋转齿轮、顶升板、升降电机及升降齿轮，所述薄齿轮固定连接于所述丝杆底部，所述丝杆的中上部配合连接一个所述丝杆螺母，所述滑移齿轮固定于所述丝杆螺母上，所述顶升板固定于所述滑移齿轮的顶部，所述旋转电机的输出轴连接一个所述旋转齿轮，该旋转齿轮与所述滑移齿轮啮合，所述升降电机的输出轴连接一个升降齿轮，所述升降齿轮与所述薄齿轮啮合，所述旋转电机转动带动顶升板转动时，所述升降电机反向转动，以抵消所述丝杆螺母的上下运动。
2.如权利要求1所述的一种旋转顶升机构，其特征在于：还包括支座及轴承，所述支座固定于一底板上，所述丝杆的中下部通过轴承过渡连接于所述支座上。
3.如权利要求1所述的一种旋转顶升机构，其特征在于：所述滑移齿轮固定套设在所述丝杆螺母的外表壁上，该滑移齿轮的顶端高于所述丝杆的顶端。
4.如权利要求1所述的一种旋转顶升机构，其特征在于：所述丝杆为中空丝杆。
5.一种潜伏式AGV，其特征在于：包含如权利要求1所述一种旋转顶升机构，还包括底板、驱动轮系和万向轮，所述底板的左右两侧分别对称连接有一套所述驱动轮系，所述旋转顶升机构设于所述底板上，该底板底部还设有复数个所述万向轮。
6.如权利要求5所述的一种潜伏式AGV，其特征在于：所述驱动轮系与所述底板之间通过悬架柔性连接。
7.如权利要求5所述的一种潜伏式AGV，其特征在于：所述旋转顶升机构外部还罩设有一个壳体，所述壳体的顶端开设有一个与所述顶升板相适配的通孔。
8.如权利要求7所述的一种潜伏式AGV，其特征在于：还包括碰撞开关、超声波雷达、激光雷达和红外避障模块，所述壳体的前后两端都布置所述碰撞开关和所述超声波雷达，所述激光雷达固定于所述底板前部，所述壳体的前端对应开设有一个开口槽，所述红外避障模块固定于所述壳体的后端。
9.如权利要求7所述的一种潜伏式AGV，其特征在于：所述壳体的后端还固定有一个显示屏。
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