CN110450883A - 一种悬挂部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂部件，它包括安装架、支撑座、缓冲组件，所述支撑座以滑动方式安装在安装架上，所述缓冲组件固定在安装架上，所述安装架上设有两个导向单元，两个导向单元在安装架上对称分布，所述支撑座上设有两个受导单元，两个受导单元在支撑座上对称分布。悬挂部件基于承载要求的设计思路，获得了具有承重结构的特点，使用后可以直接向整车提供支撑力，进而为驱动轮获得更大的下压力，由此解决驱动轮打滑的问题。

Description

一种悬挂部件

技术领域

本发明涉及AGV小车上的驱动系统，尤其涉及该驱动系统中使用的悬挂部件。

背景技术

AGV小车装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿着规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输工具，在现代工业领域已广泛应用。AGV小车能够运动的结构基础在于其具有完整的驱动系统，驱动系统包括底板、辅助轮、驱动装置。底板的底部设有四个辅助轮，辅助轮无动力驱动，每个辅助轮可以自由转动、方向不受限制。驱动装置包括悬挂部件、伺服电机、驱动轮，悬挂部件包括支撑座、摆臂、支架。支架固定安装在底板上，摆臂的一端活动安装支架上，摆臂可以相对于支架在竖直面内摆动即摆臂可以相对于底板做摆动运动。伺服电机和驱动轮安装在支撑座上，伺服电机可带动驱动轮转动且转动方向可以改变、转动速度可以调整。支撑座固定在摆臂的另一端。底板上设有两个驱动装置，各设置在AGV小车的两侧并冠以“左”、“右”标记符而受控，两个驱动装置上的驱动轮同速运行时，AGV小车可以进行前进动作和后退动作，当两个驱动装置上的驱动轮差速运行时，AGV小车可以进行左拐动作、右拐动作、原地自转动作。因此，驱动装置不仅提供动力还是执行改变方向的部件。

现有技术中，驱动装置上的摆臂和支架所贡献的功能是缓冲作用，摆臂摆动时驱动轮自然会随即做出上下运动的动作，这在驱动轮通过障碍物时会显现出很好的缓冲作用，该缓冲作用对于整个AGV小车而言能够带来保持整体平稳的技术效果。

驱动装置在AGV小车的承载功能中所起到的贡献非常小。

AGV小车的承重得益于辅助轮提供的支撑作用。驱动装置并不具有发挥AGV小车的承载作用的结构，驱动装置与地面之间建立摩擦连接的所需的下压力完全来自于驱动装置本身的重力、而非AGV小车上其它部件的重力以及货物的重力。下压力越大，对于提高驱动轮与地面的所能建立的摩擦连接程度越有促进影响，即下压力越大、能得到的摩擦力越大，而这里的下压力一般来自于重力。无论AGV小车上除驱动装置之外的其它部件有多重、AGV小车承载的货物有多重，都无法改变驱动装置与地面之间的摩擦力。所以现有技术中，驱动装置的驱动轮容易与地面产生打滑现象，尤其是AGV小车载有重物时。另外，在通过障碍物时如果摆臂与支架之间卡住，则会出现驱动轮悬空的情况，进而导致AGV小车偏转或者停止运动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何避免驱动轮与地面打滑，由此得到一种悬挂部件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该悬挂部件包括安装架、支撑座、缓冲组件，所述支撑座以滑动方式安装在安装架上，所述缓冲组件固定在安装架上，所述安装架上设有两个导向单元，两个导向单元在安装架上对称分布，任意一个导向单元都包括第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽的朝向垂直于第二引导槽的朝向，其中一个导向单元的第一引导槽与另一个导向单元的第一引导槽正对且两个导向单元的第一引导槽的朝向相反，两个导向单元的第二引导槽的朝向平行且相同，所述支撑座上设有两个受导单元，两个受导单元在支撑座上对称分布，任意一个受导单元都包括第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，所述第一滚珠轴承的轴心线垂直于第二滚珠轴承的轴心线，其中一个受导单元的第一滚珠轴承的轴心线的延伸方向与另一个受导单元的第一滚珠轴承的轴心线的延伸方向相反且两个受导单元的第一滚珠轴承的轴心线重合，两个受导单元的第二滚珠轴承的轴心线的延伸方向平行且相同，所述第一滚珠轴承嵌入在第一引导槽内，所述第二滚珠轴承嵌入在第二引导槽内，所述支撑座位于两个导向单元之间，所述缓冲组件包括弹簧，所述弹簧的一端与支撑座的中间部位连接，所述弹簧的另一端与安装架连接，所述支撑座上设有载物部位，所述载物部位位于两个受导单元之间。

伺服电机、驱动轮安装在支撑座的载物部位上。由于本技术方案中的悬挂部件具有承重能力，故使用时可直接将安装架固定在AGV小车的底板上，这样，驱动轮和辅助轮一样承担着负重任务。安装架所受压力通过缓冲组件传递给支撑座，最终作用在驱动轮上，所以通过该悬挂部件为驱动轮提供了预压力，并且该预压力随着载重增加而增加。即使在空载情况下，驱动轮与地面建立的连接程度仍远远大于现有技术基于摆臂结构的悬挂部件所能提供的连接程度。

受导单元基于滚珠轴承设置，滚珠轴承可以在引导槽内转动，避免了受导单元与安装架在引导槽处发生滑动摩擦的情况，有利于支撑座在安装架上自由地做直线运动。实际工作中，支撑座在安装架上做竖直方向上的直线往复运动。当驱动轮遇到障碍物时，只在驱动轮的一侧受到倾斜的作用力。这样的作用力的方向与支撑座在安装架上的运动方向相交，有了滚珠轴承自身可转动和其内部的配合间隙、以及滚珠轴承与引导槽的配合间隙就可以实现最靠前(以AGV小车前进方向为参考基础)的受导单元最先响应，然后支撑座的另一个受导单元跟进。受导单元基于滚珠轴承设置不仅可以保证支撑座在安装架上滑动自如，还可以保证支撑座在受非竖直方向上的作用力后能顺势响应，避免支撑座与安装架卡住的情况。

为了支撑座与安装架卡住的情况，在本技术方案中还将弹簧设置在特定位置即弹簧的一端与支撑座的中间部位连接、弹簧的另一端与安装架连接，保证支撑座的受到弹簧的作用力的部位始终位于支撑座的中间、而非支撑座的两端、亦或是偏离支撑座的中间部位的其它部位。

导向单元和受导单元组成的引导结构与缓冲组件在功能上独立，即引导结构只负责导向功能、缓冲组件只负责缓冲功能。功能独立且结构独立，有利于简化结构、提高悬挂部件运行的稳定性。

滚珠轴承自身可转动和其内部的配合间隙、以及滚珠轴承与引导槽的配合间隙的结构特征在响应障碍物的初期阶段能够发挥积极作用，但在弹簧被压缩后的缓冲阶段则需要抑制该结构特征带来的微量晃动。为此，缓冲组件还包括导柱、滑套、连接架，所述导柱固定安装在支撑座上，所述导柱设有内腔，所述弹簧的一端伸入在导柱的内腔中，所述滑套固定在安装架上，所述导柱与滑套滑动连接，所述连接架固定在安装架上，所述弹簧的另一端与安装架连接。缓冲阶段，导柱嵌入到滑套内的量剧增，导柱受到来自滑套的限制作用越多，由此通过导柱与滑套相嵌的量来抑制微量晃动。

为了保证悬挂部件安装在底板上后受力平衡，所述安装架的两侧设有连接端。安装时连接端与底板固定连接。

本发明采用上述技术方案：悬挂部件基于承载要求的设计思路，获得了具有承重结构的特点，使用后可以直接向整车提供支撑力，进而为驱动轮获得更大的下压力，由此解决驱动轮打滑的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明一种悬挂部件的组装示意图；

图2为本发明一种悬挂部件的结构示意图；

图3为本发明一种悬挂部件的使用状态示意图。

具体实施方式

AGV小车的驱动系统包括底板、辅助轮、驱动装置。底板的底部设有四个辅助轮，辅助轮无动力驱动，每个辅助轮可以自由转动、方向不受限制。底板的两侧各设有一个驱动装置，如图3所示，每个驱动装置包括悬挂部件、伺服电机1、驱动轮2。伺服电机1和驱动轮2安装在悬挂部件上，伺服电机1通电后带动驱动轮2转动。如图1、2所示，悬挂部件包括安装架3、支撑座4、缓冲组件。

安装架3整体呈n形，由三个笔直部位组合而成，两侧的笔直部位都垂直于中间的笔直部位。安装架3的两侧都设有导向单元，该导向单元为笔直的凹槽结构，两个导向单元在安装架3上对称分布。每个导向单元都包括了第一引导槽5和第二引导槽6，第一引导凹槽的所占空间和第二引导凹槽所占空间的横截面都呈矩形；第一引导槽5的开口朝向垂直于第二引导槽6的开口朝向；在两个导向单元之间，其中一个导向单元的第一引导槽5与另一个导向单元的第一引导槽5之间处于相向正对的位置关系、两个导向单元的第一引导槽5的朝向相反，两个导向单元的第二引导槽6的朝向平行且相同。在安装架3两侧的各设有一个连接端7，两个连接端7结构相同、它们在安装架3上对称分布，该连接端7用于与底板连接。

支撑座4以滑动方式安装在安装架3上。在支撑座4的两侧分布设有一个受导单元，两个受导单元在支撑座4上对称分布。每个受导单元都包括第一滚珠轴承8和第二滚珠轴承9，无论第一滚珠轴承8、还是第二滚珠轴承9，其自身都能受力后自如转动；第一滚珠轴承8的轴心线垂直于第二滚珠轴承9的轴心线；两个受导单元之间，其中一个受导单元的第一滚珠轴承8的轴心线的延伸方向与另一个受导单元的第一滚珠轴承8的轴心线的延伸方向相反且两个受导单元的第一滚珠轴承8的轴心线重合，两个受导单元的第二滚珠轴承9的轴心线的延伸方向平行且相同。安装时，第一滚珠轴承8嵌入在第一引导槽5内，第二滚珠轴承9嵌入在第二引导槽6内，支撑座4位于两个导向单元之间，由此支撑座4与安装架3之间建立活动连接关系。支撑座4可以在安装架3上做直线往复运动。支撑座4的中间部位设有便于安装伺服电机1和驱动轮2的通孔，此处为支撑座4的载物部位10，载物部位10位于两个受导单元之间。

缓冲组件包括导柱11、滑套12、弹簧13、连接架14。连接架14整体也呈n形，由三个笔直部位组合而成，两侧的笔直部位都垂直于中间的笔直部位。连接架14固定在安装架3上。滑套12固定在安装架3上且位于安装架3的中间部位，导柱11安装在支撑座4上且无语支撑座4的中间部位。导柱11内部设有盲孔结构的内腔，内腔呈圆柱状，它的只有一个开口；内腔的中心线与导柱11的中心线重合。弹簧13的一端伸入到导柱11的内腔中、弹簧13的另一端位于导柱11外部。安装时，导柱11伸入到滑套12内，弹簧13的另一端与连接架14接触并挤压连接架14而建立连接关系。为了更好连接，连接架14上的中间部位处设有了螺栓，该螺栓伸入在弹簧13内。导柱11可以在滑套12内滑动，导柱11的滑动方向与支撑座4在安装架3上的运动方向平行。

组装时，伺服电机1和驱动轮2安装在支撑座4的载物部位10上，安装架3的连接端7固定在底板上。底板将整车的载重分配到驱动装置上，最后作用下驱动轮2上，驱动轮2受到下压力而与地面接触更加紧密。所以该悬挂部件可以承重，并通过承重提高驱动轮2与地面的接触程度。缓冲组件伸缩可以允许支撑座4在安装架3上直线滑动，由此来应对驱动轮2遇到的各种路面上的障碍物。

Claims (3)

1.一种悬挂部件，其特征在于：所述悬挂部件包括安装架(3)、支撑座(4)、缓冲组件，所述支撑座(4)以滑动方式安装在安装架(3)上，所述缓冲组件固定在安装架(3)上，所述安装架(3)上设有两个导向单元，两个导向单元在安装架(3)上对称分布，任意一个导向单元都包括第一引导槽(5)和第二引导槽(6)，所述第一引导槽(5)的朝向垂直于第二引导槽(6)的朝向，其中一个导向单元的第一引导槽(5)与另一个导向单元的第一引导槽(5)正对且两个导向单元的第一引导槽(5)的朝向相反，两个导向单元的第二引导槽(6)的朝向平行且相同，所述支撑座(4)上设有两个受导单元，两个受导单元在支撑座(4)上对称分布，任意一个受导单元都包括第一滚珠轴承(8)和第二滚珠轴承(9)，所述第一滚珠轴承(8)的轴心线垂直于第二滚珠轴承(9)的轴心线，其中一个受导单元的第一滚珠轴承(8)的轴心线的延伸方向与另一个受导单元的第一滚珠轴承(8)的轴心线的延伸方向相反且两个受导单元的第一滚珠轴承(8)的轴心线重合，两个受导单元的第二滚珠轴承(9)的轴心线的延伸方向平行且相同，所述第一滚珠轴承(8)嵌入在第一引导槽(5)内，所述第二滚珠轴承(9)嵌入在第二引导槽(6)内，所述支撑座(4)位于两个导向单元之间，所述缓冲组件包括弹簧(13)，所述弹簧(13)的一端与支撑座(4)的中间部位连接，所述弹簧(13)的另一端与安装架(3)连接，所述支撑座(4)上设有载物部位(10)，所述载物部位(10)位于两个受导单元之间。

2.根据权利要求1所述悬挂部件，其特征在于：所述缓冲组件还包括导柱(11)、滑套(12)、连接架(14)，所述导柱(11)固定安装在支撑座(4)上，所述导柱(11)设有内腔，所述弹簧(13)的一端伸入在导柱(11)的内腔中，所述滑套(12)固定在安装架(3)上，所述导柱(11)与滑套(12)滑动连接，所述连接架(14)固定在安装架(3)上，所述弹簧(13)的另一端与安装架(3)连接。

3.根据权利要求1所述悬挂部件，其特征在于：所述安装架(3)的两侧设有连接端(7)。