CN111098954A

CN111098954A - 一种自带主动轮提升装置的全向agv

Info

Publication number: CN111098954A
Application number: CN202010051999.8A
Authority: CN
Inventors: 周丽红; 郭永涛; 周文忠
Original assignee: Suzhou Otema Robot Co Ltd
Current assignee: Suzhou Otema Robot Co Ltd
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2020-05-05

Abstract

本发明公开了一种自带主动轮提升装置的全向AGV。包括车体与车体相连的底盘，所述底盘底部设置有万向轮，所述底盘上设置有主动轮模块，所述主动轮模块通过连接板连接有提升装置，所述提升装置包括提升螺杆，所述提升螺杆与连接板螺纹连接，所述底盘上设置有通过涡轮与提升螺杆相连的蜗杆。通过旋转布置在AGV车体外部的手柄提升主动轮，保持车体底板上的万向轮与地面接触，当AGV在运行过程中，出现异常情需要人工介入操作时，维护人员可以轻松的移动车体。此技术方案可以大幅度提高了AGV维护人员的工作效率，缩短其排除故障时间，从整体上提高AGV在工厂应用的稼动率。

Description

一种自带主动轮提升装置的全向AGV

技术领域

本发明涉及一种自带主动轮提升装置的全向AGV，属于物流自动化技术领域。

背景技术

伴随着中国工业化、信息化的深入发展，制造企业提高其工厂自动化和智能化水平的需求日益加剧，大批工厂开始对老旧设备进行升级改造，而物流的自动化和智能化是实现无人工厂的重要一环，这直接造就了近几年移动搬运机器人（AGV）行业的爆发性增长，在制造工厂这种结构化以及半结构化的环境中，AGV出现的次数越来越频繁。在对老旧工厂进行物料自动搬运改造的时候，企业在引入AGV时，对其所引入的AGV具有安全认证要求的意识也逐渐增强或者明确表示引入AGV设备必须具备安全认证。而在CR-1-0303_2018 物流机器人CR认证实施规则、CR-1-0303TS-1：2018 物流机器人通用技术规范中，均对AGV的机械安全、紧急制动、断电制动有这明确的要求和说明，比如：在CR-1-0303TS-1：2018 物流机器人通用技术规范中5.1.4、5.2.7章节。对AGV制动系统要求如下：

物流机器人制动系统应满足下列各项条件：

a）在急停和切断电源时起作用；

b）在速度或转向控制失效时起作用；

c）在考虑负载、速度、摩擦、坡度和磨损的情况下，在检测装置的检测范围内停止机器人；

d）保持物流机器人及其最大允许负载静止在坡度为 5%或说明书规定的最大坡度值的路面上，以较大值为准。

因此，多数AGV在设计或制造时已经被配置了制动系统，即驱动装置抱闸，以满足AGV在急停或断电情况下，驱动装置能够被锁定，避免AGV溜坡或随机滑动，以免对周围的环境或设备造成损伤。如此一来，AGV在急停或断电后（或者AGV电池用完）的人工介入操作，因为有了驱动装置抱闸，对其进行移动便成了一个难题。轻型AGV其自身重量也达到近100公斤，对其的移动往往要通过数人的搬运或其它机械辅助设备，耗时耗力。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种自带主动轮提升装置的全向AGV。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种自带主动轮提升装置的全向AGV，包括车体和与车体相连的底盘，所述底盘底部设置有万向轮，所述底盘上设置有主动轮模块，所述主动轮模块具有主动轮，所述主动轮模块通过连接板（连接有提升装置，所述提升装置包括一组第一螺旋副，所述第一螺旋副包括螺纹连接的第一组件和第二组件，所述第一组件与连接板相连，所述第二组件包括一组第二螺旋副。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述第一组件与第二组件垂直连接，第一组件垂直所述底盘并位于底盘的中心轴处。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述第二螺旋副包括与第一组件相连的涡轮和与涡轮相连的蜗杆，所述蜗杆水平设置，并延伸至车体的一侧面。。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述蜗杆的传动轴外套接有一把手；所述把手内壁上设置有凸缘，所述传动轴上设置有凸缘对应的凹槽。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述把手上设置有第一限位件，所述传动轴上设置有与第一限位件配合的第二限位件。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述第一限位件为柱塞，第二限位件为台阶。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述底盘上设置有第一导向柱。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述主动轮模块处设置有减震机构，所述减震机构包括与连接板相连的弹性体支架，弹性体支架上设置有弹性体导向柱，所述弹性体导向柱上套设有弹性体；所述主动轮模块还包括驱动装置支架，所述驱动装置支架连接所述弹性体。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述驱动装置支架上设置有驱动装置，所述驱动装置连接有第一直线轴承，所述第一直线轴承处设置有第二导向柱，所述支架上还设置有第三导向柱，所述连接板上设置有第三导向柱对应的第二直线轴承。

所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，所述弹性体一端连接有弹性体压块，弹性体压块套设在所述弹性体导向柱上。

本发明的有益效果：

1、通过旋转布置在AGV车体外部的手柄提升主动轮，保持车体底板上的万向轮与地面接触，支撑车体；当AGV在运行过程中，出现异常情况需要人工介入操作时，维护人员可以轻松的移动车体。此技术方案可以大幅度提高了AGV维护人员的工作效率，缩短其排除故障时间，从整体上提高AGV在工厂应用的稼动率。

2、针对配置有电机抱闸的AGV底盘，通过配置此技术方案。在生产制造或运输物流过程中，一个操作工人即可轻松推动，可以大幅度的减轻转储难度。另外，通过配置此技术方案，还可减少AGV在投入使用前伺服减速电机的磨损，延长设备的使用寿命。

3、本发明中的减震机构结构简单，能够保证在竖直方向上驱动轮的最低点不高于万向轮的最低点，当行走在凹凸地面上时，主动轮在向上收缩的同时受弹性体向下的弹性力，保证主动轮始终与地面接触，提高了移动底盘对不平整地面的适应性和运动平稳性，对工厂地面条件要求低。

4、减震机构采用直线直线轴承+弹簧导向，弹簧的预紧力可以通过预压螺母进行调节，具有导向可靠、滑动阻力小、使用寿命长、等优点。

5、本发明的AGV可实现前进、后退、原地旋转等动作，转弯半径为0，可以配置有导航传感器，对物流通道和线边空间的占用小，非常适合老旧厂房的升级改造。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明另一角度的示意图。

图3是底盘的结构示意图。

图4是提升装置的爆炸图。

图5是底盘处的俯视图。

图6是图5中AA向的剖视图。

图7是图5中BB向的剖视图。

图8是把手和传动轴的剖视图。

图中：1、车体，2、底盘，3、万向轮，4、主动轮模块，5、连接板，6、提升螺杆，7、涡轮，8、蜗杆，9、传动轴，10、把手，11、凹槽，12、柱塞，13、台阶，14、深沟球轴承，15、推力球轴承，16、卡簧，17、第一导向柱，18、驱动装置支架、19、驱动装置，20、第一直线轴承，21、第二导向柱，22、弹簧导向柱，23、弹簧，24、第三导向柱，25、第二直线轴承，26、弹簧压块，27、LED灯槽，28、底板，29，第三直线轴承，30、弹簧支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图所示，本发明的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，包括车体（1）与车体（1）相连的底盘（2），与所述底盘（2）相连接的底板（28）底部设置有至少三个万向轮（3），所述万向轮(3)分别位于两个主动轮模块（4）的中心连线的两侧，所述连接板(5)上设置有主动轮模块（4），所述主动轮模块（4）对称设置于连接板（5）相对的两侧，所述连接板(5)连接有提升装置，所述提升装置包括一组第一螺旋副，所述第一螺旋副包括螺纹连接的第一组件和第二组件；所述第一组件为提升螺杆（6），所述提升螺杆（6）与连接板（5）螺纹连接；所述第二组件包括一组第二螺旋副；所述第二螺旋副包括与提升螺杆（6）相连的涡轮（7）和与涡轮（7）相连的蜗杆（8）。所述蜗杆（8）水平设置，并延伸至车体（1）的一侧面。

更进一步地，所述蜗杆（8）的传动轴（9）外套接有一把手（10），所述把手（10）内壁上设置有凸缘（未示出），所述传动轴（9）上设置有与所述凸缘对应的凹槽（11）。以保证转动把手（10）时，能够带动传动轴（9）转动，从而通过蜗杆（8）带动涡轮（7）转动，可以使得螺杆（6）在水平方向上进行正时针或逆时针旋转，从而带动连接板（5）升高或降低，进而带动主动轮模块（4）升高或降低。

更进一步地，所述把手（10）上设置有柱塞（12），所述传动轴（9）上设置有与柱塞（12）配合的凹槽（13）。通过柱塞（12）和凹槽（13），把手（10）沿传动轴轴心方向被拖拽时，不会脱离传动轴（9）。把手（10）被推进传动轴（9）后，其伸出的摆臂与车体（1）上布置的形状与相配合，可以保证把手（10）不被随意旋转，进而保证了主动轮模块（4）在车体垂直高度方向的位置固定。安装时，先安装把手（10）然后再装上柱塞（12）。

更进一步地，所述提升螺杆（6）通过深沟球轴承（14）、推力球轴承（15）及卡簧（16）与底盘（2）固定连接。

更进一步地，所述底盘（2）上设置有至少两个第一导向柱（17），所述连接板（5）设置有至少两个个第三直线轴承（29），所述第一导向柱（17）数量及位置与第三直线轴承（29）数量及位置一一对应，且对称布置与提升螺杆（6）的中轴线两侧，进而保证了所述连接板（5）的升高或降低移动顺畅。

更进一步地，所述主动轮模块（4）处设置有减震机构，所述减震机构包括与连接板（5）相连的两个弹簧支架（30），所述主动轮模块（4）还包括驱动装置支架（18）以及驱动装置支架（18）上设置的驱动装置（19），两个弹簧支架（30）对称布置于驱动装置（19）的输出轴的两侧；所述驱动装置支架（18）上还设置有至少两个第一直线轴承（20），且分别对称布置于驱动装置（19）的输出轴的两侧，其位置与数量与布置在弹簧支架（30）上的第二导向柱（21）一一对应；所述驱动装置支架（18）还设置有第三导向柱（24），与所述连接板（5）上设置的第二直线轴承（25）位置对应且进行配合，通过第一直线轴承（20）和第二导向柱（21）配合以及第三导向柱（24）和第二直线轴承（25）配合，保证驱动装置支架（18）升高或降低移动顺畅，进而保证主动轮模块（4）升高或降低移动顺畅；弹簧支架（30）上还设置有弹簧导向柱（22），所述弹簧导向柱（22）上套设有弹簧（23），所述弹簧（23）一端预压在驱动装置支架（18）上方，另一端连接有弹簧压块（26），弹簧压块（26）套设在所述弹簧导向柱（22）上。通过弹簧压块（26）可以调节弹簧（23）的预紧力。综述以上技术方案，实现了主动轮模块（4）分属于两个相对独立的悬挂机构，能够保证在竖直方向上驱动轮的最低点不高于万向轮的最低点，当行走在凹凸地面上时，主动轮在向上收缩的同时受弹性体向下的弹性力，保证主动轮始终与地面接触，提高了移动底盘对不平整地面的适应性和运动平稳性，对工厂地面条件要求低。驱动装置（19）为电机和减速机所组成的模组。

更进一步地，在本发明所述全向AGV的运动作业平面上，本实施例中第一直线轴承（20）和第二导向柱（21）配合以及第三导向柱（24）和第二直线轴承（25）配合后的排布形状呈显为三角形，驱动装置（19）的输出轴处于此等腰三角形的中线方向上，此技术方案可以保证驱动装置支架（18）以及布置在驱动装置支架（18）上的驱动装置（19）保持沿垂直方向运动，可以避免全向AGV因行驶在颠簸路面时主动轮模块（4）因受力不均而翻转产生的卡死现象。

更进一步地，所述车体（1）上设置有LED警示灯槽（27），LED灯槽（27）内设置有LED警示灯。灯光从灯槽内射出，在AGV车体两侧地面上形成光栅，可以形成虚拟墙，提醒行人进行躲避。在工厂人车混流的情景中，可以明显提高车体的行进状态的辨识度，减少安全隐患。

本发明的AGV在使用时，把手（10）处于推进状态，主动轮模块（4）工作时在竖直方向上驱动轮的最低点不高于万向轮的最低点，当行走在凹凸地面上时，当行走在凹凸地面上时，主动轮在向上收缩的同时受弹性体向下的弹性力，保证主动轮始终与地面接触，当发生电机抱闸之后，将把手（10）抽出，同时手动旋转把手（10），带动传动轴（9）转动，从而通过蜗杆（8）带动涡轮（7）转动，进而带动提升螺杆（6）转动，最终实现连接板（5）以及对称布置在连接板（5）上的主动轮模块（4）升高。此时，至少3个万向轮（3）接触地面，维护人员可以轻松的移动车体，缩短其排除故障时间，提高维护人员的工作效率。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种自带主动轮提升装置的全向AGV，包括车体和与车体相连的底盘，所述底盘底部设置有万向轮，其特征是，所述底盘上设置有主动轮模块，所述主动轮模块具有主动轮，所述主动轮模块通过连接板（连接有提升装置，所述提升装置包括一组第一螺旋副，所述第一螺旋副包括螺纹连接的第一组件和第二组件，所述第一组件与连接板相连，所述第二组件包括一组第二螺旋副。

2.根据权利要求1所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述第一组件与第二组件垂直连接，第一组件垂直所述底盘并位于底盘的中心轴处。

3.根据权利要求2所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述第二螺旋副包括与第一组件相连的涡轮和与涡轮相连的蜗杆，所述蜗杆水平设置，并延伸至车体的一侧面。

4.根据权利要求3所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述蜗杆的传动轴外套接有一把手；所述把手内壁上设置有凸缘，所述传动轴上设置有凸缘对应的凹槽。

5.根据权利要求4所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述把手上设置有第一限位件，所述传动轴上设置有与第一限位件配合的第二限位件。

6.根据权利要求5所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述第一限位件为柱塞，第二限位件为台阶。

7.根据权利要求1所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述底盘上设置有第一导向柱。

8.根据权利要求1所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述主动轮模块处设置有减震机构，所述减震机构包括与连接板相连的弹性体支架，弹性体支架上设置有弹性体导向柱，所述弹性体导向柱上套设有弹性体；所述主动轮模块还包括驱动装置支架，所述驱动装置支架连接所述弹性体。

9.根据权利要求8所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述驱动装置支架上设置有驱动装置，所述驱动装置连接有第一直线轴承，所述第一直线轴承处设置有第二导向柱，所述支架上还设置有第三导向柱，所述连接板上设置有第三导向柱对应的第二直线轴承。

10.根据权利要求8所述的一种自带主动轮提升装置的全向AGV，其特征是，所述弹性体一端连接有弹性体压块，弹性体压块套设在所述弹性体导向柱上。