CN110861452B - 一种牵引对接结构及对接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引对接结构及对接方法，包括第一对接体与第二对接体，两者中的一者安装在牵引机器人上，另一者安装在被牵引的料车上；第一对接体包括第一座体及第一对接件；第一对接件可相对于第一座体水平滑动，且两者之间设置有第一弹簧；第二对接体包括第二座体、第二对接件、预定位装置及垂直驱动装置；第二对接件可相对于第二座体垂直滑动，且其滑动由垂直驱动装置驱动；预定位装置用于作用于第一对接件；本发明通过设置预定位装置，使得第一对接体与第二对接体对接时，可先对第一对接件进行预定位，再使第一对接件与第二对接件对接，如此可避免传统对接过程中产生的碰撞，实现软对接，且对接成功率高。

Description

一种牵引对接结构及对接方法

技术领域

本发明涉及AGV技术领域，特别是涉及一种牵引对接结构及对接方法。

背景技术

目前各类移动机器人在工业中广泛使用，尤其是在仓储运输方面，常见的有背负式移动机器人和牵引式移动机器人，市场上常见的牵引式移动机器人对接结构大体分为两种，一种是单机构对接结构，另一种是多机构对接结构，常见的单机构对接结构如凹凸扇面型对接，多机构则是仿人手的机械爪结构。这些对接结构形式较为单一，即采用单机构或多机构的机械硬对接方式，因而产生对接撞击和位置偏差导致的对接失败等问题，同时也存在着诸多的安全隐患。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可避免对接时撞击、对接成功率高的牵引对接结构及对接方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的牵引对接结构，包括第一对接体与第二对接体，两者中的一者安装在牵引机器人上，另一者安装在被牵引的料车上；

所述第一对接体包括第一座体及第一对接件；所述第一对接件可相对于所述第一座体水平滑动，且两者之间设置有第一弹簧；

所述第二对接体包括第二座体、第二对接件、预定位装置及垂直驱动装置；所述第二对接件可相对于所述第二座体垂直滑动，且其滑动由垂直驱动装置驱动；所述预定位装置用于作用于所述第一对接件使其到达预定对接位置；

所述第一对接件与第二对接件两者中，其中一者上形成有对接孔，另一者上形成有可进出所述对接孔的凸出部。

进一步地，所述预定位装置包括第一电磁铁，所述第一电磁铁通电后可对所述第一对接件起到吸附作用。

进一步地，所述垂直驱动装置包括上、下正对设置的第二电磁铁与第三电磁铁，所述第二电磁铁安装在所述第二对接件上，所述第三电磁铁安装在所述第二座体上。

进一步地，所述第二对接件与所述第二座体之间设置有第二弹簧。

进一步地，所述第一对接体或第二对接体还包括刹车缓冲装置。

进一步地，所述刹车缓冲装置包括缓冲块、导向固定块、导向件以及缓冲弹簧，所述缓冲块相对于所述导向件固定，所述导向件与所述导向固定块滑动连接，所述缓冲弹簧置于所述缓冲块与所述导向固定块之间。

进一步地，所述凸出部的端部具有导向结构。

一种牵引机器人电磁对接方法，其基于上述的牵引对接结构，所述方法应用于控制系统，所述控制系统与所述预定位装置及垂直驱动装置控制连接，所述方法包括：

控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件垂直运动至避让位置；

控制所述预定位装置运转，使其作用于所述第一对接件并使所述第一对接件到达预定对接位置；

控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件垂直运动至对接位置，使得所述凸出部与所述对接孔对接。

进一步地，所述所述预定位装置包括第一电磁铁，所述控制所述预定位装置运转包括：

控制所述第一电磁铁通电。

进一步地，所述所述垂直驱动装置包括上、下正对设置的第二电磁铁与第三电磁铁，所述第二电磁铁安装在所述第二对接件上，所述第三电磁铁安装在所述第二座体上；所述控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件垂直运动至避让位置包括：

控制所述第二电磁铁与第三电磁铁通电，使所述第二电磁铁与第三电磁铁同级相斥，驱使所述第二对接件垂直运动至避让位置。

有益效果：本发明的牵引对接结构及对接方法，通过设置可滑动的第一对接件以及可作用于所述第一对接件的预定位装置，使得第一对接体与第二对接体对接时，可先对第一对接件进行预定位，再使第一对接件与第二对接件对接，如此可避免传统对接过程中产生的碰撞，实现软对接，且对接成功率高。

附图说明

附图1为本发明之牵引对接结构的结构图；

附图2为第一对接体的结构图；

附图3为第二对接体的结构图；

附图4为本发明之牵引对接方法的流程示意图。

图中：1-第一对接体；11-第一座体；12-第一对接件；121-对接孔；13-第一弹簧；14-缓冲块；15-导向固定块；16-导向件；17-缓冲弹簧；2-第二对接体；21-第二座体；22-第二对接件；221-凸出部；23-第一电磁铁；24-第二电磁铁；25-第三电磁铁；26-第二弹簧；3-牵引机器人；4-料车。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如附图1所示的牵引对接结构，包括第一对接体1与第二对接体2，两者中，第一对接体1安装在被牵引的料车4上，第二对接体2安装在牵引机器人3上。

如附图2所示，所述第一对接体1包括第一座体11及第一对接件12；所述第一对接件12可相对于所述第一座体11水平滑动，且两者之间设置有第一弹簧13，此处，第一座体11内设置有滑动腔，第一对接件12与滑动腔滑动配合，且第一弹簧13使得第一对接件12具有缩入滑动腔的趋势；如附图3所示，所述第二对接体2包括第二座体21、第二对接件22、预定位装置及垂直驱动装置；所述第二对接件22可相对于所述第二座体21垂直滑动，且其滑动由垂直驱动装置驱动；所述预定位装置用于作用于所述第一对接件12使其到达预定对接位置；第一对接件12上形成有对接孔121，第一对接件12上形成有可进出所述对接孔121的凸出部221，为了使凸出部221与对接孔121顺利对接，所述凸出部221的端部具有导向结构，具体地，导向结构为设于凸出部221的端部边缘的弧形倒角，如此凸出部221进入对接孔121时，若两者的相对位置有偏差，通过导向结构可实现两者相对位置的导正。

通过上述结构，在第一对接件12与第二对接件22对接之前，利用预定位装置可作用于第一对接件12使得第一对接件12滑出滑动腔到达预定位置，然后第二对接件22滑动下降，使得凸出部221伸入对接孔121内实现对接，为了使第一对接件12与第二对接件22可维持在对接状态，所述第二对接件22与所述第二座体21之间设置有第二弹簧26，第二弹簧26使得第二对接件22具有向第一对接件12靠近的趋势，如此，可防止第二对接件22在没有外力作用下时受到震动或外力干扰而自行上升导致对接结构脱开。

具体地，所述预定位装置包括第一电磁铁23，所述第一电磁铁23通电后可对所述第一对接件12起到吸附作用。如此，通过控制第一电磁铁23的通、断电，可控制预定位装置是否运转，当第一电磁铁23通电，第一电磁铁23产生磁性吸附第一对接件12，使其相对于滑动腔向外滑出到达可对接的位置。当第一电磁铁23断电，吸引力消失，第一对接件12会在第一弹簧13的弹性作用下向滑动腔内运动。

所述垂直驱动装置包括上、下正对设置的第二电磁铁24与第三电磁铁25，所述第二电磁铁24安装在所述第二对接件22上，所述第三电磁铁25安装在所述第二座体21上。如此，通过控制第二电磁铁24与第三电磁铁25通电，并控制两者的极性，可使两者相对靠近或相互远离，实现第二对接件22的升降运动。

上述预定位装置与垂直驱动装置，通过使用电磁铁作为动力元件，可实现对第一对接件12与第二对接件22运动的控制，成本低，避免使用电机等成本高的元器件，控制简单，可快速有效实现第一对接件12与第二对接件22的对接作业。

此外，优选地，所述第一对接体1或第二对接体2还包括刹车缓冲装置。本实施例中，刹车缓冲装置设置包含在第一对接体1中，具体地，所述刹车缓冲装置包括缓冲块14、导向固定块15、导向件16以及缓冲弹簧17，所述缓冲块14相对于所述导向件16固定，所述导向件16与所述导向固定块15滑动连接，所述缓冲弹簧17置于所述缓冲块14与所述导向固定块15之间。

通过设置上述刹车缓冲装置，当第一对接体1与第二对接体2后，缓冲块14抵住第二对接件22的端部，如此牵引机器人3牵引料车4运动的过程中，若牵引机器人3刹车，料车4在惯性作用下继续向前运动，由于刹车缓冲装置的缓冲作用，可减小牵引机器人3与料车4的刚性冲击，使得料车4运行过程中货物不会由于刹车滑移或掉落。

本发明还提供了一种牵引机器人电磁对接方法，其基于上述的牵引对接结构，所述方法应用于控制系统，所述控制系统与所述预定位装置及垂直驱动装置控制连接，如附图4所示，所述方法包括如下步骤S501-S503：

步骤S501，控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件22垂直运动至避让位置；

本实施例中，避让位置为高位，对接位置为低位，由于本实施例中垂直驱动装置的结构是通过第二电磁铁24与第三电磁铁25的形式，因此本步骤的具体实现方法为：控制所述第二电磁铁24与第三电磁铁25通电，使所述第二电磁铁24与第三电磁铁25同级相斥，驱使所述第二对接件22垂直运动至避让位置。

步骤S502，控制所述预定位装置运转，使其作用于所述第一对接件12并使所述第一对接件12到达预定对接位置；

本步骤中，控制所述预定位装置运转具体为：控制所述第一电磁铁23通电。

步骤S503，控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件22垂直运动至对接位置，使得所述凸出部221与所述对接孔121对接。

本发明的牵引对接结构及对接方法，通过设置可滑动的第一对接件以及可作用于所述第一对接件的预定位装置，使得第一对接体与第二对接体对接时，可先对第一对接件进行预定位，再使第一对接件与第二对接件对接，如此可避免传统对接过程中产生的碰撞，实现软对接，且对接成功率高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种牵引对接结构，其特征在于，包括第一对接体与第二对接体，两者中的一者安装在牵引机器人上，另一者安装在被牵引的料车上；

所述第一对接体包括第一座体及第一对接件；所述第一对接件可相对于所述第一座体水平滑动，且两者之间设置有第一弹簧；

所述第二对接体包括第二座体、第二对接件、预定位装置及垂直驱动装置；所述第二对接件可相对于所述第二座体垂直滑动，且其滑动由垂直驱动装置驱动；所述预定位装置用于作用于所述第一对接件使其到达预定对接位置；预定位装置将第一对接件拉到预定对接位置；

所述第一对接件与第二对接件两者中，其中一者上形成有对接孔，另一者上形成有可进出所述对接孔的凸出部；

所述预定位装置包括第一电磁铁，所述第一电磁铁通电后可对所述第一对接件起到吸附作用；

所述垂直驱动装置包括上、下正对设置的第二电磁铁与第三电磁铁，所述第二电磁铁安装在所述第二对接件上，所述第三电磁铁安装在所述第二座体上；

所述第二对接件与所述第二座体之间设置有第二弹簧。

2.根据权利要求1所述的牵引对接结构，其特征在于，所述第一对接体或第二对接体还包括刹车缓冲装置。

3.根据权利要求2所述的牵引对接结构，其特征在于，所述刹车缓冲装置包括缓冲块、导向固定块、导向件以及缓冲弹簧，所述缓冲块相对于所述导向件固定，所述导向件与所述导向固定块滑动连接，所述缓冲弹簧置于所述缓冲块与所述导向固定块之间。

4.根据权利要求2所述的牵引对接结构，其特征在于，所述凸出部的端部具有导向结构。

5.一种牵引机器人电磁对接方法，其基于如权利要求1-4任一项所述的牵引对接结构，其特征在于，所述方法应用于控制系统，所述控制系统与所述预定位装置及垂直驱动装置控制连接，所述方法包括：

控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件垂直运动至避让位置；

控制所述预定位装置运转，使其作用于所述第一对接件并使所述第一对接件到达预定对接位置；

控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件垂直运动至对接位置，使得所述凸出部与所述对接孔对接。

6.根据权利要求5所述的牵引机器人电磁对接方法，其特征在于，所述预定位装置包括第一电磁铁，所述控制所述预定位装置运转包括：

控制所述第一电磁铁通电。

7.根据权利要求5所述的牵引机器人电磁对接方法，其特征在于，所述垂直驱动装置包括上、下正对设置的第二电磁铁与第三电磁铁，所述第二电磁铁安装在所述第二对接件上，所述第三电磁铁安装在所述第二座体上；所述控制所述垂直驱动装置动作使得所述第二对接件垂直运动至避让位置包括：

控制所述第二电磁铁与第三电磁铁通电，使所述第二电磁铁与第三电磁铁同级相斥，驱使所述第二对接件垂直运动至避让位置。