CN110561999A - 一种减震及自动提升装置及设有该装置的自动导向运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减震及自动提升装置及设有该装置的自动导向运输车，所述减震及自动提升装置包括上顶板、下顶板、至少三个连接在上下顶板之间的减震及自动提升机构、连接在上下顶板之间的中心齿轮机构、设置在下底板上的减速电机，每个所述减震及自动提升机构均与中心齿轮机构啮合，所述减速电机的转轴上设有小齿轮，所述小齿轮与中心齿轮机构啮合。本发明通过设置升降机构可以保持上顶板和下底板同方向的运动，不会致使舵轮和车体之间出现歪扭现象；中心的减震弹簧对上顶板和下底板有顶撑的作用力，使得舵轮AGV不论在什么样的工作路面，都可以保证舵轮与地面始终有效接触，减震同时又保证较好的抓地力，提高了舵轮AGV运行的稳定性。

Description

一种减震及自动提升装置及设有该装置的自动导向运输车

技术领域

本发明涉及一种减震及自动提升装置及设有该装置的自动导向运输车，涉及自动导向牵引设备领域。

背景技术

AGV舵轮它集成了驱动电机、转向电机、减速机等一体化的机械结构，集产品、行走、牵引和转向功能为一体，可以荷载和牵引较重货物。能够沿规定的导引路径自动行驶，具有编程和模式选择装置、安全保护及各种移载功能的搬运驱动装置。近年来，随着我国工厂物流自动化、自动化装配线等领域的蓬勃发展，劳动力的减少和成本的增加，而AGV具有自动化程度高、安全和灵活等特点，因此AGV的需求日益增加，目前广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储系统行业。

在现如今的AGV小车中，以舵轮作为驱动装置的AGV运输技术存在以下问题：第一点，舵轮作为牵引装置，其牵引力而很大，作业过程中设备负载直接作用在舵轮装置上，由于舵轮AGV的作业路面复杂多变，若舵轮AGV无减震装置，舵轮内部的齿轮在多次冲击抗压的过程中易产生齿轮失效，从而导致舵轮装置损坏；舵轮装置的轮子不具有弹性变形的能力，在不平整地面工作时，驱动轮和从动轮不能同时着地，易产生打滑问题，导致舵轮AGV运行不稳定。第二点，当运行在某一路线的AGV因故障需要停车检修或者手动矫正方位时，这些情况需要人为去推动AGV。如果舵轮着地，没有动力驱动舵轮时候，人为很难去推动它，造成移动困难，影响该路线上其他设备的工作。

有鉴于此，开发一种减震及自动提升装置及设有该装置的自动导向运输车，显然是有必要的。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种减震及自动提升装置及设有该装置的自动导向运输车，达到舵轮和整个车体的减震和避免打滑目的，同时对舵轮装置达到自动提升或下降的功能。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是： 一种减震及自动提升装置，

所述减震及自动提升装置包括上顶板、下顶板、至少三个连接在上下顶板之间的减震及自动提升机构、连接在上下顶板之间的中心齿轮机构、设置在下底板上的减速电机，

每个所述减震及自动提升机构均与中心齿轮机构啮合，所述减速电机的转轴上设有小齿轮，所述小齿轮与中心齿轮机构啮合，

所述减震及自动提升机构包括升降机构和锁动机构，所述升降机构和锁动机构之间相互配合使用使得它们之间具有固定和活动两个状态，

所述升降机构包括两个推力球轴承、轴承套筒、转动轴、转动轴减震弹簧、齿轮回转装置以及固定轴，

所述推力球轴承分别设置于转动轴的凸出的回转台的上下两侧，转动轴套设在轴承套筒内，轴承套筒固设在上顶板下方，所述转动轴减震弹簧与转动轴底部相抵，所述转动轴上还设有凸轮轴承，所述齿轮回转装置的周身设有螺旋线槽，所述凸轮轴承滚动设置在螺旋线槽内，使得凸轮轴承具有沿着螺旋线槽方向运动的自由度，所述齿轮回转装置的底端设有回转齿轮，所述回转齿轮与中心齿轮机构啮合，所述固定轴设于齿轮回转装置的底部，所述转动轴的顶部设有矩形凹槽。

优选地，所述锁动机构包括锁动机构外壳、丝杠、微型减速电机、锁头体、连杆和矩形弹簧，所述丝杠设置在锁动机构外壳内，所述丝杠的一端连接微型减速电机，所述丝杠上设有同轴配合的丝杠螺母，所述丝杠螺母的底端与连杆的一端销钉连接，连杆的另一端与锁头体顶端中心销钉连接，所述矩形弹簧套接在锁头体上，矩形弹簧的下端与锁动机构外壳的底端相抵，随着微型减速电机带动丝杆运转，使得锁头体具有垂直于丝杠螺母运动方向运动的自由度；所述上顶板上还设有与锁头体配合使用的矩形槽。

优选地，所述中心齿轮机构包括中心齿轮、中心减震弹簧、弹簧径向固定端盖和中心推力球轴承，所述中心减震弹簧下端与中心齿轮连接，所述中心减震弹簧上端与弹簧径向固定端盖连接，所述中心推力球轴承套设在弹簧径向固定端盖上方；所述中心齿轮与回转齿轮啮合。

优选地，所述减震及自动提升机构的数量为三个，三个减震及自动提升机构呈三角形状排列。

进一步技术方案中，三个减震及自动提升机构呈等边三角形状排列。

进一步技术方案中，所述上顶板和下顶板为正三角形。

本技术方案还提供了一种设有减震及自动提升装置的自动导向运输车，包括AGV车体和设置在AGV车体下方的至少一个舵轮，还包括上述任意一项所述的减震及自动提升装置，所述减震及自动提升装置的上端与AGV车体连接，所述减震及自动提升装置的下端与舵轮连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明通过设置升降机构一方面可以分解纵向的垂直的力，转动轴在螺旋线槽内运动也可以保持上顶板和下底板同方向的运动，不会致使舵轮和车体之间出现歪扭现象；中心的减震弹簧和升降机构内的减震弹簧对上顶板和下底板有顶撑的作用力，使得舵轮AGV不论在什么样的工作路面，都可以保证舵轮与地面始终有效接触，减震同时又保证较好的抓地力，提高了舵轮AGV运行的稳定性；

2. 本发明可以让AGV在复杂障碍和驱动失效情况下，将舵轮提升不与地面接触，依靠AGV车体底部万向轮，可以很方便、很轻松的移动。

3. 本发明三个同样的装置以等边三角形形状分置安装，在上下板收到不同方向的力的时候，中心齿轮机构与升降机构共同配合，使整体更稳定。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明的升降机构的结构示意图。

图3是本发明的锁动机构的结构示意图。

图4是本发明整体结构的分解示意图。

图5是本发明的升降机构的受力分解图。

图6是本发明的锁动机构与上顶板的局部配合结构示意图。

图7是本发明与舵轮的装配结构图。

图8是本发明锁动机构的剖视结构图。

其中：1、锁动机构；2、上顶板；3、减震与自动提升机构；4、下底板；5、减速电机；6、锁动机构外壳；7、推力球轴承；8、转动轴；9、齿轮回转装置；10、固定轴；11、转动轴减震弹簧；12、凸轮轴承；13、轴承套筒；14、丝杠螺母；15、锁头体；16、矩形弹簧；17、微型减速电机；18、丝杠；19、连杆；20、中心推力球轴承；21、弹簧径向固定端盖；22、小齿轮；23、中心齿轮；24、中心减震弹簧；25、矩形凹槽；26、矩形槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种减震及自动提升装置，

所述减震及自动提升装置包括上顶板2、下顶板4、至少三个连接在上下顶板之间的减震及自动提升机构3、连接在上下顶板之间的中心齿轮机构、设置在下底板上的减速电机5，

每个所述减震及自动提升机构均与中心齿轮机构啮合，所述减速电机5的转轴上设有小齿轮，所述小齿轮与中心齿轮机构啮合，

所述减震及自动提升机构包括升降机构和锁动机构1，所述升降机构和锁动机构之间相互配合使用使得它们之间具有固定和活动两个状态，

参见图2所示，所述升降机构包括两个推力球轴承7、轴承套筒13、转动轴8、转动轴减震弹簧11、齿轮回转装置9以及固定轴10，

所述推力球轴承7分别设置于转动轴8的凸出的回转台的上下两侧，转动轴8套设在轴承套筒13内，轴承套筒13固设在上顶板2下方，所述转动轴减震弹簧11与转动轴8底部相抵，所述转动轴8上还设有凸轮轴承12，所述齿轮回转装置9的周身设有螺旋线槽，所述凸轮轴承12滚动设置在螺旋线槽内，使得凸轮轴承12具有沿着螺旋线槽方向运动的自由度，所述齿轮回转装置9的底端设有回转齿轮，所述回转齿轮与中心齿轮机构啮合，所述固定轴10设于齿轮回转装置9的底部，所述转动轴8的顶部设有矩形凹槽25。

本实施例中，参考图3所示，所述锁动机构包括锁动机构外壳、丝杠18、微型减速电机17、锁头体15、连杆19和矩形弹簧16，所述丝杠18设置在锁动机构外壳内，所述丝杠18的一端连接微型减速电机17，所述丝杠18上设有同轴配合的丝杠螺母14，所述丝杠螺母14的底端与连杆19的一端销钉连接，连杆19的另一端与锁头体15顶端中心销钉连接，所述矩形弹簧16套接在锁头体15上，矩形弹簧16的下端与锁动机构外壳的底端相抵，随着微型减速电机带动丝杆运转，使得锁头体15具有垂直于丝杠螺母14运动方向运动的自由度；所述上顶板2上还设有与锁头体配合使用的矩形槽26，微型减速电机设置在锁动机构外壳外侧，参见图8所示，锁动机构是完成转动轴固定卡死的装置，通过微型减速电机使锁头下压，让锁头可以卡在转动轴与上顶板形成的矩形槽内，让其不能转动（其目的是完成抬升这一动作）。

本实施例中，参考图4所示，所述中心齿轮机构包括中心齿轮23、中心减震弹簧24、弹簧径向固定端盖21和中心推力球轴承20，所述中心减震弹簧24下端与中心齿轮23连接，所述中心减震弹簧24上端与弹簧径向固定端盖21连接，所述中心推力球轴承20套设在弹簧径向固定端盖21上方；所述中心齿轮23与回转齿轮啮合，中心齿轮转动设置在下底板上。

本实施例中，所述减震及自动提升机构的数量为三个，三个减震及自动提升机构呈正三角形状排列。

本实施例中，所述上顶板和下顶板为正三角形。

本发明的配合和工作过程如下：

在图1中，上顶板与AGV车体用螺栓相连接，下底板与舵轮用螺栓相连接；主轴减震弹簧与自动提升装置组合，自动提升装置绕主轴减震弹簧数量为三阵列均；自动提升装置中，转动轴与两个推力球轴承被轴承套筒固定于上顶板，安放位置为：两个推力球轴承分别放置在转动轴凸出的回转台上下两侧，使转动轴可以自由转动；凸轮轴承的轴端与转动轴螺纹连接配合，并用螺母锁固，其安装要求是能保证凸轮轴承端在螺旋线槽内光滑滚动，且伴随绕着定轴转动；锁动机构如图c所示，丝杠和丝杠螺母同轴配合，丝杠一端联结微型减速电机，丝杠螺母与连杆销钉连接，接着，矩形弹簧套在锁头体上；大齿轮位于中心位置，与其他三个齿轮正确啮合，保证抬升齿轮机构能够实现同向转动，另外也与减速电机的小齿轮相啮合；主轴减震弹簧上面的弹簧固定端盖上端套住推力球轴承，保证主轴减震弹簧与大齿轮保持较好的同步转动；在转动轴下端也安装定轴减震弹簧，用于减震。

1.当AGV正常运行或在无检修状态下时，减速电机处于待机状态，自动提升与减震机构不能够转动；在这种状态下，随着AGV背负的负载变化或着随着路面颠簸，这个抬升齿轮机构将垂直方向的纵向力的波动用主轴减震弹簧吸收和削减，如图5，在抬升齿轮机构中，里面机构也将垂直方向的力分解，使作用于定轴减震弹簧的力削减，凸轮轴承与回转块一起定轴转动，垂直方向的纵向波动很快趋于平稳，即达到减震目的。同样，减震弹簧给予该机构一个垂直方向的纵向力，使舵轮作为驱动轮可以在各种地形可以着地，实现较好的抓地力，从而避免打滑现象的产生。

2.当AGV的舵轮有故障需要推到一旁检修或遇到特殊障碍需要人工辅助移动时，舵轮在无驱动下人为很难将其移动，更不用说移动整辆AGV。在这种情况下，就需要将舵轮提升起来，依靠底下的万向轮移动，这样人为推动可以轻松实现。实现该功能，首先锁动机构启动，微型减速电机使锁头体下压，使锁头体卡在转动轴上端与上顶板形成的矩形槽内（可能不是刚好卡在矩形槽内，但是连杆给锁头一个压力，转动轴转动，就会形成矩形槽，锁头就会被挤压进去），让转动轴无法定轴转动，接着减速电机运转，其上的齿轮带动大齿轮转动。然后抬升齿轮机构转动（同向转动），此时抬升齿轮的转动使与转动轴相连的装置（包括上顶板）向下运动，此时，整个机构的上顶板与下底板的间距缩短，因上顶板与AGV车体固连，所以与下底板相连的舵轮被抬升起来，完成舵轮抬升这一目的。

参见图7所示，本技术方案还提供了一种设有减震及自动提升装置的自动导向运输车，包括AGV车体和设置在AGV车体下方的至少一个舵轮，还包括上述任意一项所述的减震及自动提升装置，所述减震及自动提升装置的上端与AGV车体连接，所述减震及自动提升装置的下端与舵轮连接。

Claims (7)

1.一种减震及自动提升装置，其特征在于：

所述减震及自动提升装置包括上顶板、下顶板、至少三个连接在上下顶板之间的减震及自动提升机构、连接在上下顶板之间的中心齿轮机构、设置在下底板上的减速电机，

每个所述减震及自动提升机构均与中心齿轮机构啮合，所述减速电机的转轴上设有小齿轮，所述小齿轮与中心齿轮机构啮合，

所述减震及自动提升机构包括升降机构和锁动机构，所述升降机构和锁动机构之间相互配合使用使得它们之间具有固定和活动两个状态，

所述升降机构包括两个推力球轴承、轴承套筒、转动轴、转动轴减震弹簧、齿轮回转装置以及固定轴，所述推力球轴承分别设置于转动轴的凸出的回转台的上下两侧，转动轴套设在轴承套筒内，轴承套筒固设在上顶板下方，所述转动轴减震弹簧与转动轴底部相抵，所述转动轴上还设有凸轮轴承，所述回转装置的周身设有螺旋线槽，所述凸轮轴承滚动设置在螺旋线槽内，使得凸轮轴承具有沿着螺旋线槽方向运动的自由度，所述齿轮回转装置的底端设有回转齿轮，所述回转齿轮与中心齿轮机构啮合，所述固定轴设于齿轮回转装置的底部，所述转动轴的顶部设有矩形凹槽。

2.根据权利要求1所述的减震及自动提升装置，其特征在于：所述锁动机构包括锁动机构外壳、丝杠、微型减速电机、锁头体、连杆和矩形弹簧，所述丝杠设置在锁动机构外壳内，所述丝杠的一端连接微型减速电机，所述丝杠上设有同轴配合的丝杠螺母，所述丝杠螺母的底端与连杆的一端销钉连接，连杆的另一端与锁头体顶端中心销钉连接，所述矩形弹簧套接在锁头体上，矩形弹簧的下端与锁动机构外壳的底端相抵，随着微型减速电机带动丝杆运转，使得锁头体具有垂直于丝杠螺母运动方向运动的自由度；所述上顶板上还设有与锁头体配合使用的矩形槽。

3.根据权利要求1所述的减震及自动提升装置，其特征在于：所述中心齿轮机构包括中心齿轮、中心减震弹簧、弹簧径向固定端盖和中心推力球轴承，所述中心减震弹簧下端与中心齿轮连接，所述中心减震弹簧上端与弹簧径向固定端盖连接，所述中心推力球轴承套设在弹簧径向固定端盖上方；所述中心齿轮与回转齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的减震及自动提升装置，其特征在于：所述减震及自动提升机构的数量为三个，三个减震及自动提升机构呈三角形状排列。

5.根据权利要求4所述的减震及自动提升装置，其特征在于：三个减震及自动提升机构呈等边三角形状排列。

6.根据权利要求5所述的减震及自动提升装置，其特征在于：所述上顶板和下顶板为正三角形。

7.一种设有减震及自动提升装置的自动导向运输车，包括AGV车体和设置在AGV车体下方的至少一个舵轮，其特征在于：还包括如权利要求1~6任意一项所述的减震及自动提升装置，所述减震及自动提升装置的上端与AGV车体连接，所述减震及自动提升装置的下端与舵轮连接。