CN110949989A - 一种agv移载机构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV移载机构及其控制方法，属于自动化物流的技术领域，包括框架组件，还包括横移驱动组件和输送组件，所述输送组件的输送方向位于Y方向上，且输送组件沿X方向滑动设置于所述框架组件上并通过横移驱动组件驱动该输送组件滑动，X方向与Y方向不平行；还包括定位组件，该定位组件控制横移驱动组件驱动输送组件滑动以进行定位，并控制输送组件工作以进行传输，以达到使得AGV通过较低的成本实现高速、精确地对接的目的。
Description
技术领域
本发明属于自动化物流的技术领域，涉及光伏太阳能电池片生产线自动化物流AGV与工艺设备对接的移载机构，具体而言，涉及一种AGV移载机构及其控制方法。
背景技术
光伏太阳能电池片生产线中自动化物流AGV的运载对象是电池片载具，一般称之为花篮。AGV在各个工艺设备的自动上下料口之间运输花篮，AGV通过与自动化设备的传送带进行对接，进行花篮的移载。如果对接不准确，花篮传输就会出现冲击、卡顿，或者花篮卡死在对接设备之间，严重时会导致花篮的倾倒与掉落，而花篮中的太能电池片为脆性易碎材料，花篮的冲击、卡顿、倾倒或掉落极易造成电池片的破损，造成直接损失，同时也浪费了工艺时间造成设备空载等待，影响工艺节拍，造成能源及时间损失。
因此AGV与工艺设备的对接精度是光伏太阳能电池片生产线自动化物流AGV必须面对和亟待解决的问题。
为实现高的对接精度，AGV在对接时，往往会牺牲对接速度或采用多次对接尝试的方法，直至达到对接精度要求，这种方式同样造成了时间上的浪费；或采用更高成本的具有全向移动的AGV，以快速的进行对接，但全向移动AGV往往成本较高，不具有经济性。
发明内容
鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种AGV移载机构及其控制方法以达到使得AGV通过较低的成本实现高速、精确地对接的目的。
本发明所采用的技术方案为：一种AGV移载机构，包括框架组件，还包括横移驱动组件和输送组件，所述输送组件的输送方向位于Y方向上，且输送组件沿X方向滑动设置于所述框架组件上并通过横移驱动组件驱动该输送组件滑动，X方向与Y方向不平行；
还包括定位组件，该定位组件控制横移驱动组件驱动输送组件滑动以进行定位，并控制输送组件工作以进行传输。
进一步地，所述框架组件包括骨架，所述骨架上沿重力方向排布有多层直线导轨层，各层直线导轨层上均滑动设有所述输送组件，实现多层同时进行花篮传输，以提高花篮的传输效率。
进一步地，各所述直线导轨层包括至少两条呈平行设置的直线导轨，各个直线导轨上沿X方向滑动设置有多个滑块，各个滑块与所述输送组件连接，以实现输送组件在X方向上能够进行自由滑动。
进一步地，所述输送组件包括至少两套皮带机，相邻两皮带机之间通过至少两个连接件连接，且至少一个所述连接件与所述横移驱动组件传动连接，以通过皮带机实现对花篮进行传输，同时，各个皮带机在横移驱动组件的作用下可进行同步运动以进行对接定位。
进一步地，所述皮带机包括至少两条呈平行设置有传输皮带，各所述传输皮带配设有驱动其运动的皮带轮，皮带轮装配有驱动其转动的皮带输送电机，皮带机还包括机架，通过该机架连接在滑块上，以实现皮带机整体能够在直线导轨上自由滑动。
进一步地，所述横移驱动组件包括传动杆组，所述传动杆组配设有驱动其转动的动力机构，且该传动杆组与所述连接件传动连接，在动力机构的作用下，通过传动杆组驱动连接件运动，进而实现对输送组件的位置调整。
进一步地，所述传动杆组包括传动杆和装于该传动杆上的齿轮，所述传动杆与动力机构传动连接；所述连接件上设有齿条，该齿条与所述齿轮传动连接，齿轮与齿条之间的传动方式稳定可靠且精度较高，同时，在传动杆的作用下，可实现多层的输送组件同步移动，调整效率高。
进一步地，所述动力机构包括伺服电机和与该伺服电机传动连接的蜗杆减速机，所述蜗杆减速机与传动杆传动连接，且传动杆通过轴承座装于所述框架组件上，通过该动力机构具有传输稳定且扭矩大的优点，能够保证对输送组件的驱动提供稳定的驱动力。
进一步地，所述定位组件包括移载控制器、摄像头以及与该摄像头配套的定位标记，所述摄像头与移载控制器连接，移载控制器分别与横移驱动组件和输送组件通信连接并控制开启或关闭横移驱动组件和输送组件，以实现在花篮的运输过程中能够进行自动化控制，进行偏差补偿并进行准确对接定位。
本发明还提供了一种AGV移载机构的控制方法，该控制方法包括：
定位组件通过待对接的工艺设备获取定位偏差信息；
将定位偏差信息转换为控制信号，并将控制信号传输至横移驱动组件；
通过横移驱动组件对输送组件进行横移驱动，并使输送组件与待对接的工艺设备对接定位；
定位组件通过开启输送组件进行传输。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供了一种AGV移载机构及其控制方法，其通过横移驱动组件对输送组件进行横向移动，在移动过程中通过定位组件提供对接误差反馈信息，以实现在输送组件进行传输之前与工艺设备之间进行对接定位，以防止输送组件进行传输过程中出现冲击、卡顿等不良现象，相较于传统的AGV移载，本技术使得AGV移载通过较低的成本实现高速、精确地对接，具有良好的可靠性、经济性以及可推广性。
附图说明
图1是本发明提供的AGV移载机构的整体结构示意图；
图2是本发明提供的AGV移载机构在另一种视角的整体结构示意图；
图3是本发明提供的AGV移载机构中局部结构示意图；
图4是本发明提供的AGV移载机构中在另一种视角的局部结构示意图；
图5是本发明提供的AGV移载机构中框架组件的整体结构示意图；
图6是本发明提供的AGV移载机构中输送组件的整体结构示意图；
图7是图6的局部放大结构示意图；
图8是本发明提供的AGV移载机构中横移驱动组件的整体结构示意图；
图9是本发明提供的AGV移载机构在工作状态的结构示意图；
附图中标注如下：
1-AGV底盘，2-框架组件，3-花篮，4-传动杆组，5-输送组件，6-骨架，7-皮带机，8-滑块，9-皮带，10-机架，11-皮带输送电机，12-连接件，13-齿条，14-传动杆，15-下联轴器，16-上联轴器，17-上轴承座，18-上齿轮，19-下齿轮，20-蜗杆减速机，21-伺服电机，22-工艺设备，23-定位标记，24-摄像头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例1
如图1、图2所示，在本实施例中具体提供了一种AGV移载机构，通过该AGV移载机构的正常运动将花篮3输送至工艺设备22中，以进行下一步工序。其包括框架组件2，框架组件2作为主要的承载部分，所述框架组件2包括骨架6，将骨架6装于AGV底盘1上，以AGV底盘1将骨架6移动至预定位置上，以此作为初步定位；在所述骨架6上沿重力方向排布有多层直线导轨层，各层直线导轨层呈平行设置，各层直线导轨层上均滑动设有所述输送组件5，各个输送组件5的输送方向位于同一方向上，实现多层的直线导轨层同时进行花篮3传输，以提高花篮3的传输效率。
还包括横移驱动组件和输送组件5，所述输送组件5的输送方向位于Y方向上，且输送组件5沿X方向滑动设置于所述框架组件2上并通过横移驱动组件驱动该输送组件5滑动，X方向与Y方向不平行；在本实施例中，以最佳的设置方式进行设定，以X方向与Y方向垂直的方式进行设计，在X方向将各个输送组件5与后段的工艺设备22对接定位，再沿Y方向进行花篮3的传递，以此方式，则会明显减少花篮3在传输过程中易出现的碰撞、冲击以及卡顿的现象发生，以对花篮3中太阳能电池片的损坏。
如图5所示，为进一步提升花篮3在传输过程中能够在传输方向的垂直方向进行对接定位，各所述直线导轨层包括两条呈平行设置的直线导轨，各个直线导轨上沿X方向滑动设置有多个滑块8，各个滑块8与所述输送组件5连接，以实现输送组件5在X方向上能够进行自由滑动，以在输送组件5启动工作之前，先将各输送组件5在X方向进行对接定位，待定位成功之后，在进行花篮3的传递运输。
如图3、图4所示，为实现花篮3在Y方向上能平稳运输，采用如下设计方式：所述输送组件5包括至少两套皮带机7，以两个皮带机7作为一组且两皮带机7之间通过两个连接件12连接，在本实施例中，在各层直线导轨层均分布有一组(即两个皮带机7，当然，在实际应用中，也可以是四个皮带机7、八个皮带机7等等)。为实现装于各层的各个皮带机7能够在X方向同步滑动以进行对接定位，在各层的皮带机7组中同一位置的所述连接件12与所述横移驱动组件传动连接，以通过皮带机7实现对花篮3进行传输，同时，各个皮带机7在横移驱动组件的作用下可进行同步运动以进行对接定位。
在本实施例中，如图6、图7所示，皮带机7采用如下结构设计：所述皮带机7包括两条呈平行设置有传输皮带9，各所述传输皮带9配设有驱动其运动的皮带轮，皮带轮装配有驱动其转动的皮带输送电机11，在皮带输送电机11两端的转动轴上装有该皮带轮，皮带机7还包括机架10，通过该机架10连接在上述的滑块8上，以实现皮带机7整体能够在直线导轨上自由滑动。在对花篮3的传输过程中，两条呈平行设置的传输皮带9能够实现对花篮3的稳定承载，以将花篮3沿Y方向进行传输。
如图8所示，所述横移驱动组件包括传动杆组4，所述传动杆组4配设有驱动其转动的动力机构，动力机构主要是对传动杆组4提供转动动力，且该传动杆组4与所述连接件12传动连接，在动力机构的作用下，通过传动杆组4驱动连接件12运动，进而实现对输送组件5的位置调整。传动杆组4与连接件12之间的运动传动，可采用多种方式，例如：可采用链条传动的方式使各层的链轮同步转动，再通过各层的链轮驱动连接件12运动，链轮与连接件12之间采用齿轮、齿条13的方式配合进行；也可采用以传动杆的形式驱动各层的齿轮同步转动，而各层的齿轮均通过丝杆螺母副的方式进行驱动各个连接块进行同步运动；在本实施例中，采用如下方式进行设计，以实现各层皮带机7进行同步运动，具体如下：
如图8所示，所述传动杆组4包括传动杆14和装于该传动杆14上的齿轮，所述传动杆14与动力机构传动连接；所述连接件12上设有齿条13，该齿条13与所述齿轮传动连接，齿轮与齿条13之间的传动方式稳定可靠且精度较高，同时，在传动杆的作用下，可实现多层的输送组件5同步移动，调整效率高。在本实施例中，设有两层，各层设有两个皮带机7，两个皮带机7之间通过两个连接件12连接，而选靠于末端位置的连接件12作为驱动的连接件12，在连接件12上设有齿条13；在传动杆14的一端通过上联轴器16连接有上短轴，在上短轴上装有上齿轮18，以上齿轮18驱动位于上层的连接件12，进而实现上层的皮带机7运动；在传动杆14的另一端通过下联轴器15连接有下短轴，在下短轴上装有下齿轮19，以下齿轮19驱动位于下层的连接件12，进而实现下层的皮带机7同步运动。
为实现对传动组件的转动提供足够的动力，所述动力机构包括伺服电机21和与该伺服电机21传动连接的蜗杆减速机20，所述蜗杆减速机20与下短轴传动连接，上短轴通过上轴承座17装于所述框架组件2上且蜗杆减速机20通过转接板装于所述框架组件2上，通过该动力机构具有传输稳定且扭矩大的优点，能够保证对输送组件5的驱动提供稳定的驱动力。
还包括定位组件，该定位组件控制横移驱动组件驱动输送组件5滑动以进行定位，并控制输送组件5工作以进行传输，具体采用如下方式设计：
如图9所示，所述定位组件包括移载控制器、摄像头以及与该摄像头配套的定位标记23，将定位标记23预先安装在后段的工艺设备22上，所述摄像头与移载控制器连接，移载控制器分别与横移驱动组件和输送组件5通信连接并控制开启或关闭横移驱动组件和输送组件5，以实现在花篮3的运输过程中能够进行自动化控制，进行偏差补偿并进行准确对接定位。优选的，定位标记23可采用二维码，也可以是其他可以被摄像头辨识并定位的标记；为实现摄像头能够准确拍摄定位标记23的所在位置，将摄像头安装在车体的前端中心位置上，以最大限度能够拍摄到定位标记23的图像。
该定位组件在实际使用过程中，其工作原理如下：当AGV底盘1运动至工艺设备22的前方时，移载控制器通过摄像头24通过读取工艺设备22上的预先安装的定标标记以获得定位偏差值，并将定位偏差值转换为控制信号，并以控制信号对横移驱动组件中伺服电机21进行驱动，再通过伺服电机21驱动齿轮，齿轮与连接件12相啮合，带动上下层的输送组件5同步横移到准确对接位，并开启皮带机7进行花篮3传输。在本实施例中，以摄像头24对定位标记23进行识别，在通过移载控制器计算定位偏差的方法属于现有技术，仅需在移载控制器中编入现有的程序代码即可实现，此处不再赘述。
实施例2
在实施例1的基础上，为提升实施例1中AGV移载机构的正常运行，还提供了一种AGV移载机构的控制方法，该控制方法包括：
定位组件通过待对接的工艺设备22获取定位偏差信息，过摄像头24通过读取工艺设备22上的预先安装的定标标记以获得定位偏差信息；
将定位偏差信息转换为控制信号，并将控制信号传输至横移驱动组件，以驱动横移驱动组件中的伺服电机21；
横移驱动组件通过传动杆组4与连接件12传动连接，以对输送组件5进行横移驱动，并使输送组件5与待对接的工艺设备22对接定位；
定位组件通过开启输送组件5进行传输，以实现花篮3进行稳定传输，在传输过程中，会大大减少卡顿、冲击的现象发生。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种AGV移载机构，包括框架组件，其特征在于，还包括横移驱动组件和输送组件，所述输送组件的输送方向位于Y方向上，且输送组件沿X方向滑动设置于所述框架组件上并通过横移驱动组件驱动该输送组件滑动，X方向与Y方向不平行；
还包括定位组件，该定位组件控制横移驱动组件驱动输送组件滑动以进行定位，并控制输送组件工作以进行传输。
2.根据权利要求1所述的AGV移载机构，其特征在于，所述框架组件包括AGV底盘和装于该AGV底盘上的骨架，所述骨架上沿重力方向排布有多层直线导轨层，各层直线导轨层上均滑动设有所述输送组件。
3.根据权利要求2所述的AGV移载机构，其特征在于，各所述直线导轨层均包括至少两条呈平行设置的直线导轨，各个直线导轨上沿X方向滑动设置有多个滑块，各个滑块与所述输送组件连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的AGV移载机构，其特征在于，所述输送组件包括至少两套皮带机，相邻两皮带机之间通过至少两个连接件连接，且至少一个所述连接件与所述横移驱动组件传动连接。
5.根据权利要求4所述的AGV移载机构，其特征在于，所述皮带机包括至少两条呈平行设置有传输皮带，各所述传输皮带配设有驱动其运动的皮带轮，皮带轮装配有驱动其转动的皮带输送电机。
6.根据权利要求4所述的AGV移载机构，其特征在于，所述横移驱动组件包括传动杆组，所述传动杆组配设有驱动其转动的动力机构，且该传动杆组与所述连接件传动连接。
7.根据权利要求6所述的AGV移载机构，其特征在于，所述传动杆组包括传动杆和装于该传动杆上的齿轮，所述传动杆与动力机构传动连接；所述连接件上设有齿条，该齿条与所述齿轮传动连接。
8.根据权利要求7所述的AGV移载机构，其特征在于，所述动力机构包括伺服电机和与该伺服电机传动连接的蜗杆减速机，所述蜗杆减速机与传动杆传动连接，且传动杆通过轴承座装于所述框架组件上。
9.根据权利要求1所述的AGV移载机构，其特征在于，所述定位组件包括移载控制器、摄像头以及与该摄像头配套的定位标记，所述摄像头与移载控制器连接，移载控制器分别与横移驱动组件和输送组件通信连接并控制开启或关闭横移驱动组件和输送组件。
10.一种AGV移载机构的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：
定位组件通过待对接的工艺设备获取定位偏差信息；
将定位偏差信息转换为控制信号，并将控制信号传输至横移驱动组件；
通过横移驱动组件对输送组件进行横移驱动，并使输送组件与待对接的工艺设备对接定位；
定位组件通过开启输送组件进行传输。
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