CN110539822A - 一种潜伏顶升式自动导引运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种潜伏顶升式自动导引运输车，包括主框架、可垂向滑动地设置于所述主框架顶部的活动框架、设置于所述活动框架顶部表面并用于盛装货物的活动顶板、设置于所述主框架上的驱动部件，以及连接于所述主框架与所述活动框架之间、用于将所述驱动部件的驱动力传递至所述活动框架上以使其在所述主框架垂直升降的传动机构。通过驱动部件对活动框架的控制驱动作用，使得活动框架可在主框架上进行垂向滑动，从而随意改变潜伏顶升式自动导引运输车的整体重心高度，进而能够方便、快速地实现对货物的装卸作业，并同时保证货物在运输过程中的稳定性，防止意外跌落。

Description

一种潜伏顶升式自动导引运输车

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种潜伏顶升式自动导引运输车。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

以汽车工业为例，汽车工业是机械工业的核心支柱。目前，车辆的种类很多，大致可分为乘用车、商用车、工程车辆和特种车辆等。其中，工程车辆常用于土木、建筑、桥梁等基建领域或物流、运输、抢险、清障等日常运维业务。

以AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车或无人搬运车)为例，AGV是一种运输车辆，在其上一般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，具有安全保护以及各种移载功能，广泛应用于货物运输工程中，便于实现货物的批量运输。

目前，自动导引运输车普遍由外部机架、驱动电机、驱动轮、导航磁感应构成，由于结构设计因素以及托盘底部间隙较小的影响，自动导引运输车的重心较高，一般位于220～230mm之间。如此虽然方便了货物的安装与卸载，但在运输过程中，较高的重心加剧了车身的振动和颠簸，容易使装载的货物跌落，造成货物损坏。而自动导引运输车的重心较低时，又存在货物不方便装载和拆卸的问题。

因此，如何方便、快速地实现对货物的装卸作业，同时保证货物在运输过程中的稳定性，防止意外跌落，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种潜伏顶升式自动导引运输车，能够方便、快速地实现对货物的装卸作业，并同时保证货物在运输过程中的稳定性，防止意外跌落。

为解决上述技术问题，本发明提供一种潜伏顶升式自动导引运输车，包括主框架、可垂向滑动地设置于所述主框架顶部的活动框架、设置于所述活动框架顶部表面并用于盛装货物的活动顶板、设置于所述主框架上的驱动部件，以及连接于所述主框架与所述活动框架之间、用于将所述驱动部件的驱动力传递至所述活动框架上以使其在所述主框架垂直升降的传动机构。

优选地，所述传动机构包括连接于所述主框架的两侧之间的若干根传动轴、套设于各根所述传动轴上的凸轮，以及设置于所述活动框架上的随动杆，所述随动杆的外圆面抵接于所述凸轮顶端的外圆表面上；所述驱动部件用于驱动各根所述传动轴同步旋转。

优选地，各根传动轴分别平行架设于所述主框架上长度方向的首尾两端，且各所述凸轮分别分布于对应的各根所述传动轴的轴向两端位置。

优选地，各所述凸轮的周向上均分布有依次连接的低等径部、渐增径部和高等径部，所述低等径部用于在货物卸除后使所述随动杆下降复位，所述渐增径部用于在货物盛装到所述活动顶板后逐渐抬升所述随动杆，所述高等径部用于在货物抬升到位后使所述随动杆在当前高度位置停留预定时间。

优选地，所述驱动部件的输出端与其中一根所述传动轴连接，且各根所述传动轴之间通过动力传动部件互相连接。

优选地，还包括若干个均匀分布于所述活动框架上并与所述活动顶板的底面连接的减振弹簧。

优选地，还包括设置于所述主框架上、用于控制所述驱动部件的运行状态的电气控制箱，以及设置于所述主框架上、用于容纳电源的电池箱；所述主框架上设置有用于容纳所述电池箱的安装腔，且所述安装腔的两侧底部均设置有用于为所述电池箱导向安装的滚轮。

优选地，还包括分别设置于所述主框架长度方向上的两端位置、用于检测碰撞距离的防撞感应器。

优选地，还包括分别设置于所述主框架长度方向上的两端底面位置、用于与地面磁道配合导航的磁导航器。

优选地，还包括设置于所述主框架上、用于控制车辆当前运行状态的控制面板。

本发明所提供的潜伏顶升式自动导引运输车，主要包括主框架、活动框架、活动顶板、驱动部件和传动机构。其中，主框架为主体结构，主要用于安装和承载其余零部件。活动框架设置在主框架上，并且可在主框架上沿垂向滑动，即升降运动。活动顶板设置在活动框架的顶部表面上，主要用于盛装承载货物。驱动部件设置在主框架上，主要用于为活动框架的升降运动提供运动。传动机构连接在主框架与活动框架之间，主要用于将驱动部件的驱动力传递到活动框架上，以使活动框架能够在驱动部件的控制下在主框架上进行垂直升降。如此设置，在驱动部件的驱动作用下，活动顶板将跟随活动框架进行同步升降运动，而当活动框架在进行升降时，潜伏顶升式自动导引运输车的整体重心随之改变，当需要在活动顶板上进行装载货物时，即可通过驱动部件控制活动框架升高到预定高度位置，可将货架摆放到AGV小车行驶的路径上，AGV小车可行驶并进入货架底部，之后活动顶板3在活动框架2的垂向升降运动下重心升高，将货架顶起使其脱离地面，之后AGV小车将货架运送至指定位置；当AGV小车到达指定位置时，可通过地面感应地标使其停止，之后活动顶板3在活动框架2的垂向升降运动下重心降低，同时降低货架重心使其接触地面，待活动顶板3降低到初始高度时，AGV小车即可从货架底部沿着地面导引磁条行走出来。另外，可通过固定在活动框架2上的感应器(如压力传感器等)识别其上方是否有货架，以方便判断AGV小车是否运动到位。同时，由于工人卸载货架时位于AGV小车的行走路径上，因此只需工人一次性将货架摆放至指定位置即可实现货架的往返程运输。

综上所述，本发明所提供的潜伏顶升式自动导引运输车，通过驱动部件对活动框架的控制驱动作用，使得活动框架可在主框架上进行垂向滑动，从而随意改变潜伏顶升式自动导引运输车的整体重心高度，进而能够方便、快速地实现对货物的装卸作业，并同时保证货物在运输过程中的稳定性，防止意外跌落。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为图1中所示的A框的放大结构示意图。

图4为图3中所示的凸轮的具体结构示意图。

图5为图2中所示的电池箱的具体结构示意图。

图6为图1的另一视角示意图。

其中，图1—图6中：

主框架—1，活动框架—2，活动顶板—3，驱动部件—4，传动轴—5，凸轮—6，低等径部—601，渐增径部—602，高等径部—603，随动杆—7，减振弹簧—8，电气控制箱—9，电池箱—10，防撞感应器—11，磁导航器—12，控制面板—13，蜗轮蜗杆箱—14，链条平衡传动轴—15，预紧调节螺母—16，滚轮—17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1的仰视图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，潜伏顶升式自动导引运输车主要包括主框架1、活动框架2、活动顶板3、驱动部件4和传动机构。

其中，主框架1为主体结构，主要用于安装和承载其余零部件。活动框架2设置在主框架1上，并且可在主框架1上沿垂向滑动，即升降运动。活动顶板3设置在活动框架2的顶部表面上，主要用于盛装承载货物。驱动部件4设置在主框架1上，主要用于为活动框架2的升降运动提供运动。传动机构连接在主框架1与活动框架2之间，主要用于将驱动部件4的驱动力传递到活动框架2上，以使活动框架2能够在驱动部件4的控制下在主框架1上进行垂直升降。

如此设置，在驱动部件4的驱动作用下，活动顶板3将跟随活动框架2进行同步升降运动，而当活动框架2在进行升降时，潜伏顶升式自动导引运输车的整体重心随之改变，当需要在活动顶板3上进行装载货物时，即可将货架摆放到AGV小车行驶的路径上，AGV小车可行驶并进入货架底部，之后活动顶板3在活动框架2的垂向升降运动下重心升高，将货架顶起使其脱离地面，之后AGV小车将货架运送至指定位置；当AGV小车到达指定位置时，可通过地面感应地标使其停止，之后活动顶板3在活动框架2的垂向升降运动下重心降低，同时降低货架重心使其接触地面，待活动顶板3降低到初始高度时，AGV小车即可从货架底部沿着地面导引磁条行走出来。另外，可通过固定在活动框架2上的感应器(如压力传感器等)识别其上方是否有货架，以方便判断AGV小车是否运动到位。同时，由于工人卸载货架时位于AGV小车的行走路径上，因此只需工人一次性将货架摆放至指定位置即可实现货架的往返程运输。

综上所述，本实施例所提供的潜伏顶升式自动导引运输车，通过驱动部件4对活动框架2的控制驱动作用，使得活动框架2可在主框架1上进行垂向滑动，从而随意改变潜伏顶升式自动导引运输车的整体重心高度，进而能够方便、快速地实现对货物的装卸作业，并同时保证货物在运输过程中的稳定性，防止意外跌落。

在关于传动机构的一种优选实施方式中，该传动机构具体可包括若干根传动轴5、凸轮6和随动杆7。其中，各根传动轴5可沿主框架1的长度方向分别连接在主框架1的两侧之间，并可均保持横向平行设置。各根传动轴5均与驱动部件4保持动力连接，并且驱动部件4可同时驱动各根传动轴5，使各根传动轴5同步旋转。凸轮6套设在各根传动轴5上，可随传动轴5的转动而同步转动。随动杆7设置在活动框架2上，主要用于与凸轮6的运动相配合，进而带动活动框架2垂向运动。具体的，随动杆7呈圆柱状，其外圆表面紧贴并抵接在凸轮6顶端的外圆表面上。如此，当凸轮6在旋转时，即可相应地为随动杆7的外圆表面提供推动力，由于凸轮6的外径不等，因此在凸轮6旋转一周的角度范围内，必然存在至高点、至低点和中间的过渡位置，反应在随动杆7上，即为随动杆7在垂向上的运动，随着凸轮6的旋转而不断升降。

考虑到通过潜伏顶升式自动导引运输车运输货物的流程特性，本实施例中的凸轮6形状包括三部分，从其周向上看，依次为低等径部601、渐增径部602和高等径部603，该三部分按顺序连接，并保证外圆表面连续、平滑，同时，低等径部601和高等径部603所占圆心角范围较小(如均占20％等)，而渐增径部602的圆心角范围较大。其中，低等径部601的圆心角范围内的半径均相等，且半径为三者中最小的，主要用于在货物卸除后使随动杆7迅速下降复位。渐增径部602的圆心角范围内的半径处处不同，并且其半径与旋转角度成正比，以实现匀速升降，升降阻力可保持不变，降低马达功率要求，运行平稳，增加马达使用寿命(最小值与低等径部601的半径相等，最大值与高等径部603的半径相等)，主要用于在货物盛装到活动顶板3后，将其逐渐抬升，直至达到预设高度位置(期间处于运输状态，一般运输到位后即可达到半径最大值)。同理，高等径部603的圆心角范围内的半径均等，并且是三者中最大的，主要用于在货物抬升到预设高度位置后使随动杆7在当前高度位置停留预定时间，以使操作人员可足够的时间卸货。

进一步的，为提高运输货物时的稳定性，本实施例中的各根传动轴5可分别平行架设在主框架1上长度方向的首尾两端，比如首端架设一根传动轴5，同时尾端架设一根传动轴5。同时，在每根传动轴5上可在其轴向两端位置分别设置一个凸轮6，以达到重量平衡和力矩平衡。

更进一步的，当传动轴5的数量较多时，为方便驱动部件4的动力传递，优化传动链的传递效率，本实施例中，驱动部件4的输出端可与其中一根传动轴5直接相连，然后各根传动轴5可通过动力传动部件互相连接。比如，驱动部件4可为驱动电机等，其输出轴可与设置在主框架1上的蜗轮蜗杆箱14连接，然后蜗轮蜗杆箱14的动力再传递至其中一根传动轴5上，而各根传动轴5之间可通过链条实现连接，调节螺母16是用于张紧链条和调节两端凸轮位置，齿轮可使两根轴(传动轴5)的运动方向产生一个镜像的作用，以保证在升降的过程中前后不会产生单侧偏移。基于此，还可在主框架1上增设链条平衡传动轴155，并同时在其上设置预紧调节螺母16，通过对预紧调节螺母16的调节，可使链条平衡传动轴155与链条保持在一个固定松紧状态，从而可调节前后凸轮6所在位置一致，保持平衡。

需要说明的是，传动机构的具体结构并不仅限于上述实施例，其余比如传动机构包括垂直设置在主框架1上的滑槽和设置在活动框架2上的滑台，通过滑台在滑槽内的垂向滑动同样可以实现活动框架2的垂直升降运动。

该减振弹簧8主要用于驱动机头减振，以保证驱动轮与地面以一定的力接触，提高与地面的摩擦力，不会因为单个驱动轮打滑或者悬空导致小车偏向或脱轨。同时，该减振弹簧8除了具有对驱动机头的减振效果，同时还具有调平作用，当物料防止不平稳时，可通过减振弹簧8的伸缩确保平台的平衡。

此外，考虑到潜伏顶升式自动导引运输车在运行过程中，可能会遇到各种突发情况，此时实时介入对其驱动部件4的控制，为此，本实施例在主框架1上设置了电气控制箱9，主要用于控制驱动部件4的运行状态，比如运动速度、运动方向等。同时，为保证驱动部件4和电气控制箱9等部件的能量供给，本实施例还在主框架1上增设了电池箱10，该电池箱10内可同时安装多个充电电池，可保证一定时间内的能量供给。

进一步的，考虑到电池箱10的质量较大，为方便电池箱10的安装和电池的更换，本实施例在主框架1上设置了专用于容纳电池箱10的安装腔，并且在该安装腔的两侧底部位置均设置了若干个滚轮17。如此，当操作人员在更换或安装电池箱10时，即可将电池箱10从安装腔的入口处插入，然后在两侧各个滚轮17的滚动作用下，减轻电池箱10的运动摩擦力，同时为电池箱10提供导向作用，避免安装偏差。电池箱10的底端还可设置滚轮17，以方便在地面上转运。

当然，潜伏顶升式自动导引运输车的底部设置有若干个驱动轮和支撑轮，以保证其运输能力。而为了保证潜伏顶升式自动导引运输车在运输过程中的安全性和运动稳定性，本实施例在主框架1长度方向上的两端位置均设置了防撞感应器11。具体的，该防撞感应器11可为红外距离传感器等，可用于检测车体与接近物体之间的距离，从而在检测距离值小于安全阈值时及时报警并采取对应减速、避让措施等。

同理，考虑到潜伏顶升式自动导引运输车的运行环境比较特殊，比如工厂、码头等，为提高其运行效率和运输效率，一般均事先规划好其运行路径，为保证潜伏顶升式自动导引运输车能够按照运行路径快速运行，本实施例在主框架1的长度方向上的两端底面位置均设置了磁导航器12。该磁导航器12可与地面磁道配合生效，从而实时控制潜伏顶升式自动导引运输车的运行方向。并且，由于磁导航器12同时设置在主框架1的两端，因此可以方便地实现前进或后退动作，往返程更加方便，无需掉头等繁琐操作。

不仅如此，考虑到潜伏顶升式自动导引运输车在运行时，周围往往没有操作人员进行监管，为使操作人员能够及时获知潜伏顶升式自动导引运输车的运行状态，本实施例在主框架1上增设了控制面板13。具体的，该控制面板13可用于实时显示潜伏顶升式自动导引运输车的当前运行状态和相关信息，并且在其上设置有显示屏、紧急按钮、指示灯、语音提示器等，操作人员可通过控制面板13上的不同操作按钮实现对潜伏顶升式自动导引运输车运行状态的介入控制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，包括主框架(1)、可垂向滑动地设置于所述主框架(1)顶部的活动框架(2)、设置于所述活动框架(2)顶部表面并用于盛装货物的活动顶板(3)、设置于所述主框架(1)上的驱动部件(4)，以及连接于所述主框架(1)与所述活动框架(2)之间、用于将所述驱动部件(4)的驱动力传递至所述活动框架(2)上以使其在所述主框架(1)垂直升降的传动机构。

2.根据权利要求1所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，所述传动机构包括连接于所述主框架(1)的两侧之间的若干根传动轴(5)、套设于各根所述传动轴(5)上的凸轮(6)，以及设置于所述活动框架(2)上的随动杆(7)，所述随动杆(7)的外圆面抵接于所述凸轮(6)顶端的外圆表面上；所述驱动部件(4)用于驱动各根所述传动轴(5)同步旋转。

3.根据权利要求2所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，各根传动轴(5)分别平行架设于所述主框架(1)上长度方向的首尾两端，且各所述凸轮(6)分别分布于对应的各根所述传动轴(5)的轴向两端位置。

4.根据权利要求3所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，各所述凸轮(6)的周向上均分布有依次连接的低等径部(601)、渐增径部(602)和高等径部(603)，所述低等径部(601)用于在货物卸除后使所述随动杆(7)下降复位，所述渐增径部(602)用于在货物盛装到所述活动顶板(3)后逐渐抬升所述随动杆(7)，所述高等径部(603)用于在货物抬升到位后使所述随动杆(7)在当前高度位置停留预定时间。

5.根据权利要求4所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，所述驱动部件(4)的输出端与其中一根所述传动轴(5)连接，且各根所述传动轴(5)之间通过动力传动部件互相连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，还包括若干个均匀分布于所述活动框架(2)上并与所述活动顶板(3)的底面连接的减振弹簧(8)。

7.根据权利要求6所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，还包括设置于所述主框架(1)上、用于控制所述驱动部件(4)的运行状态的电气控制箱(9)，以及设置于所述主框架(1)上、用于容纳电源的电池箱(10)；所述主框架(1)上设置有用于容纳所述电池箱(10)的安装腔，且所述安装腔的两侧底部均设置有用于为所述电池箱(10)导向安装的滚轮。

8.根据权利要求7所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，还包括分别设置于所述主框架(1)长度方向上的两端位置、用于检测碰撞距离的防撞感应器(11)。

9.根据权利要求8所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，还包括分别设置于所述主框架(1)长度方向上的两端底面位置、用于与地面磁道配合导航的磁导航器(12)。

10.根据权利要求9所述的潜伏顶升式自动导引运输车，其特征在于，还包括设置于所述主框架(1)上、用于控制车辆当前运行状态的控制面板(13)。