CN112390200A - 一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运agv - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,包括车身和货叉架,所述车身下端设有驱动轮,货叉架后端设有承载轮,所述车身和货叉架之间设有内门架,所述货叉架与内门架之间活动连接,所述内门架内设有驱动内门架升降的升降装置,所述车身与内门架之间设有连接机构,连接机构输出端设有使得内门架升降与承载轮摆动同步运行的联动机构。升降装置驱动内门架下降到最低位置时,此时货叉架降到最低位置,中间支撑轮支撑在地面上,此时为空载待取货状态,此状态下联动机构驱动所述承载轮组完全脱离地面一定间隙,在取田字形托盘的时候,可以避免承载轮与托盘底部横撑干涉碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及物流运输技术领域,具体地说是一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV。
背景技术
随着人工智能、自动化无人技术的兴起,物流货物搬运行业也受影响。从工作效率及成本上考虑,人们更寄希望于机器自动化完成货物的搬运工作,从而替代人工搬运。因此,AGV(Automated Guided Vehicle自动导引运输车) 技术应运而生,主要解决物料的自动化转运工作。现有的托盘搬运车,为5轮结构,其中有一个轮子为驱动轮,安装在车体前端位置,驱动轮两侧安装两个用于辅助支撑的万向轮,车体后端侧货叉支腿上各有一个承载轮。
但是现有的托盘搬运车,因为后面两个承载轮始终与地面接触,在取田字形托盘的时候,承载轮会与托盘的下横撑干涉,从而导致货叉无法进入插孔内部,不能满足田字形托盘的插取。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,在取田字形托盘的时候,可以避免承载轮与托盘底部横撑干涉碰撞。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,包括车身和货叉架,所述车身下端设有驱动轮,车身内设有驱动驱动轮行走和转向的驱动装置,货叉架后端设有承载轮,所述货叉架前端设有中间支撑轮,所述车身和货叉架之间设有内门架,所述货叉架与内门架之间活动连接,所述内门架内设有驱动内门架升降的升降装置,所述车身与内门架之间设有连接机构,连接机构输出端设有使得内门架升降与承载轮摆动同步运行的联动机构。
进一步地,所述车身下端位于驱动轮两侧设有万向轮。
进一步地,所述升降装置包括液压缸,液压缸缸体尾端与车身连接,液压缸活塞杆端与内门架连接。
进一步地,所述连接机构包括用于连接内门架和车身的摆臂、驱动联动机构运行的轴套;
所述货叉架后端设有用于安装承载轮的第三摆臂。
进一步地,所述摆臂包括第一摆臂和第二摆臂,第一摆臂前端与车身铰接,第一摆臂后端与内门架铰接,轴套两端与内门架之间转动连接,第二摆臂前端与内门架转动连接,第二摆臂后端与轴套固定连接。
进一步地,所述联动机构包括驱动杆和连杆,驱动杆固定在轴套上,驱动杆位于轴套下圆弧面上,连杆前端与驱动杆铰接,连杆后端与第三摆臂前端铰接。
进一步地,所述第三摆臂中间位置与货叉架之间转动连接,承载轮安装在第三摆臂后端。
进一步地,所述第三摆臂后端设有安装架,安装架中间位置与第三摆臂后端转动连接,承载轮安装在安装架内并与安装架之间转动连接.
进一步地,所述货叉架前端设有导轨,内门架两端设有滚轮,滚轮与导轨配合,所述导轨上端设有限位块。
进一步地,还包括上限位检测开关和下限位检测开关,上限位检测开关和下限位检测开关均安装在车身内,上限位检测开关和下限位检测开关均与第一摆臂配合,上限位检测开关和下限位检测开关通过导线与控制器连接。
进一步地,还包括保证AGV能够顺利取货或可靠停车的单点激光测距传感器和3D视觉传感器,单点激光测距传感器和D视觉传感器通过导线与控制连接。
进一步地,所述连接机构包括轴套、驱动轴套转动的传动机构、导向内门架与车身的导向机构。
进一步地,所述传动机构包括齿轮和齿条,齿条安装在车身上,齿轮安装在轴套上,齿轮与齿条啮合。
本发明的有益效果是:
1、本发明在车身和货叉架之间设有内门架,所述内门架与车身之间活动连接,内门架内设有驱动内门架升降的升降装置,所述货叉架与内门架之间活动连接,内门架下端设有驱动承载轮摆动的联动机构。升降装置驱动内门架下降到最低位置,此时货叉架降到最低位置,中间支撑轮支撑在地面上,此时为空载待取货状态,此状态下联动机构驱动所述承载轮组完全脱离地面一定间隙,在取田字形托盘的时候,可以避免承载轮与托盘底部横撑干涉碰撞;当所述货叉架升高到最高位置时,此时为搬运状态,托盘被抬高搬离地面,此状态下承载轮组着地。
2、本发明在货叉架前端设有C型导轨,内门架两端设有滚轮,滚轮与导轨配合,所述导轨上端设有限位块,限位块起到限位作用,防止脱出,同时当内门架上升一段距离时,货叉架可随内门架的上升而上升,此时中间支撑轮离开地面不起作用,承载轮支撑在地面上,将托盘托起。通过一套升降装置可以控制货叉架的升降及承载轮组的升降,无需每个承载轮组单独连接额外的动力装置,通过所述内门架及货叉架的升降来实现升降,降低了成本。
3、本发明中联动机构包括驱动杆和连杆,驱动杆固定在轴套上,驱动杆位于轴套下圆弧面上,连杆前端与驱动杆铰接,连杆后端与第三摆臂前端铰接,升降装置驱动内门上升时,第二摆臂会驱动轴套逆时针转动,在连杆的作用下,第三摆臂顺时针转动,使得承载轮下移,货叉架上升时,承载轮起到支撑作用,通过驱动杆和连杆的联动,空载行走状态或者搬运状态时,中间支撑轮腾空,承载轮支撑在地面上,在准备搬运托盘时,承载轮腾空,中间支撑轮支撑在地面上;通过机械结构的联动,结构简单,操作方便,可靠性好,同时不需要单独的升降装置驱动承载轮的升降,降低了成本。
4、本发明中连接机构包括轴套、驱动轴套转动的传动机构、导向内门架与车身的导向机构,所述导向机构选用滑块导轨副。升降装置的液压缸驱动内门架升降时,通过传动机构驱动轴套转动,轴套通过驱动杆和连杆驱动第三摆臂。通过机械结构的联动,结构简单,操作方便,可靠性好,不需要单独的升降装置驱动承载轮的升降,降低了成本;同时不采用摆臂连接,而采用导轨滑块副配合齿轮齿条的方式,在内门架升降时不会增加与车身之间的间隙,结构稳固、可靠。
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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一仰视图;
图2为本发明实施例一右视图;
图3为本发明实施例一结构示意图一;
图4为本发明实施例一结构示意图二;
图5为本发明实施例一结构示意图三;
图6为本发明实施例一结构示意图四;
图7为本发明实施例一空载待取货状态示意图;
图8为本发明实施例一负载搬运状态示意图;
图9为本发明实施例二仰视图。
图中:车身1,货叉架2,驱动轮3,承载轮4,内门架5,中间支撑轮6,万向轮7,第一安装架7,第一摆臂8,第二摆臂9,轴套10,液压缸11,导轨 12,滚轮13,限位块14,第三摆臂15,驱动杆16,连杆17,安装架18,上限位检测开关19,下限位检测开关20,单点激光测距传感器21,3D视觉传感器 22,齿轮23,齿条24。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,都应当属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1、图3、图5和图6所示,一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,包括车身1和货叉架2,所述车身1下端设有驱动轮3,车身1内设有驱动驱动轮3行走和转向的驱动装置,货叉架2后端设有承载轮4,货叉架2前端设有中间支撑轮6,中间支撑轮6与货叉架2的位置固定,中间支撑轮6与货叉架2之间转动连接,所述车身1和货叉架2之间设有内门架5,所述内门架5与车身1 之间活动连接,内门架5内设有驱动内门架5升降的升降装置,所述货叉架2 与内门架5之间活动连接,内门架5下端设有驱动承载轮4摆动的联动机构。升降装置驱动内门架5下降到最低位置,此时货叉架降到最低位置,中间支撑轮6支撑在地面上,此时为空载待取货状态,此状态下联动机构驱动所述承载轮组完全脱离地面一定间隙,在取田字形托盘的时候,可以避免承载轮与托盘底部横撑干涉碰撞;当所述货叉架升高到最高位置时,此时为搬运状态,托盘被抬高搬离地面,此状态下承载轮组着地。
如图1、图2和图6所示,所述车身1下端位于驱动轮3两侧设有万向轮7,万向轮在任何状态下就能提供辅助支撑作用,增加行驶稳定性。
如图3和图5所示,所述升降装置包括液压缸11,液压缸11缸体尾端与车身1连接,内门架5上设有通孔,车身上的交接点穿过通孔与液压缸11缸体端转动连接,液压缸11活塞杆端与内门架5上端连接。通过液压缸11活塞杆的伸缩进而控制内门架5的升降。货叉架用于插取托盘物料,升降装置可以采用液压缸、电缸、丝杠等常见升降元件,升降装置的一端固定在车身上,另一端连接内门架20用于驱动内门架与货叉架的升降,使AGV处于不同的状态。
如图3和图5所示,所述连接机构包括用于连接内门架5和车身1的摆臂、驱动联动机构运行的轴套10,所述摆臂包括第一摆臂8和第二摆臂9,第一摆臂8左右对称设置,第一摆臂8前端与车身1铰接,车身1内设有安装架,第一摆臂8前端与安装架转动连接,第一摆臂8后端与内门架5侧面铰接,轴套10两端与内门架5之间转动连接,第二摆臂9前端与内门架5转动连接,第二摆臂9后端与轴套10固定连接。内门架通过第一摆臂8以及第二摆臂9与车身1连接,组成平行四边形机构。
如图6所示,所述货叉架2后端设有用于安装承载轮4的第三摆臂15。第三摆臂15中间位置与货叉架2之间转动连接,承载轮4安装在第三摆臂15后端,第三摆臂15中间位置为拐角,前半部分第三摆臂15向上倾斜。所述第三摆臂15后端设有安装架18,承载轮4设有两个,安装架18中间位置与第三摆臂15后端转动连接,承载轮4安装在安装架18内并与安装架18之间转动连接,保证第三摆臂15摆动时,前后两承载轮4始终都能够与地面接触。
如图5所示,所述货叉架2前端设有C型导轨12,内门架5两端设有滚轮 13,滚轮13与导轨12配合,货叉架2在滚轮13、导轨12的导向下可相对于内门架5之间产生滑动,所述导轨12上端设有限位块14,限位块14起到限位作用,防止脱出,同时当内门架5上升一段距离时,货叉架2可随内门架的上升而上升,此时中间支撑轮6离开地面不起作用,承载轮支撑在地面上,将托盘托起。通过一套升降装置可以控制货叉架的升降及承载轮组的升降,无需每个承载轮组单独连接额外的动力装置,通过所述内门架及货叉架的升降来实现升降,降低了成本。
如图6所示,所述联动机构包括驱动杆16和连杆17,驱动杆16和连杆均设有两个,驱动杆16和连杆17一一对应,每套对应一个货叉,驱动杆16固定在轴套10上,驱动杆16位于轴套10下圆弧面上,连杆17前端与驱动杆16铰接,连杆17后端与第三摆臂15前端铰接,液压缸驱动内门架5上升时,第二摆臂9会驱动轴套10逆时针转动,在连杆17的作用下,第三摆臂15顺时针转动,使得承载轮4下移,货叉架上升时,承载轮4起到支撑作用,通过驱动杆 16和连杆17的联动,空载行走状态或者搬运状态时,中间支撑轮腾空,承载轮 4支撑在地面上,在准备搬运托盘时,承载轮4腾空,中间支撑轮支撑在地面上;通过机械结构的联动,结构简单,操作方便,可靠性好,同时不需要单独的升降装置驱动承载轮的升降,降低了成本。
如图3所示,还包括上限位检测开关19和下限位检测开关20,上限位检测开关19和下限位检测开关20均安装在车身1内,上限位检测开关19和下限位检测开关20均与第一摆臂8配合,通过检测第一摆臂8的摆动角度从而确定货叉架是否到达最高点或者最低点,上限位检测开关19和下限位检测开关20通过导线与控制器连接,此为现有技术,在此不做过多赘述。上限位检测开关19、下限位检测开关20及控制器可以检测货叉架离地高度分别处于最低高度与最高高度位置状态,如图8所示,此状态下货叉架处于最高位置时,承载轮着地,中间支撑轮离地;如图7所示,此状态下货叉架处于最低位置时,承载轮脱离地面,中间支撑轮着地;升降控制及检测装置的实现方式也为多种,可以为机械限位,即升降装置升起到一定高度时通过机械限位的方式锁定其高度位置,也可以为电气限位,通过传感器检测的方式检测并通过控制系统锁定其高度位置。
如图4所示,还包括单点激光测距传感器21和3D视觉传感器22,单点激光测距传感器21和3D视觉传感器22通过导线与控制连接。所述3D视觉传感器及单点激光测距传感器安装在货叉架上,当AGV取货接近托盘之前,其可以检测所取托盘数据,并将数据传递给车载控制系统分析AGV与托盘的位置关系,并控制AGV纠偏矫正,使AGV货叉与托盘插孔对正,保证货叉可以顺利进入到托盘插孔内;所述3D视觉传感器在AGV取货接近托盘之前,可以检测所取托盘的外形尺寸参数,计算货叉需要插入到托盘插孔的长度,通过单点激光测距传感器测量货叉根部与托盘距离,实现AGV取货到位后可靠停车。
如图2和图7所示,当AGV处于空载待取货状态或者是空载行走状态时,承载轮离开地面,中间承载轮着地,此状态在升降装置的驱动下内门架及货叉架均处于初始的最低位置,内门架两侧最顶部的滚轮与安装在货叉架上的限位块离开一定的缝隙;如图8所示,当AGV处于搬运状态时,承载轮支撑在地面上,中间承载轮离开地面,此状态在升降装置的驱动下内门架及货叉架均处于最高状体,内门架两侧最顶部的滚轮与与安装在货叉架上的限位块接触。
AGV由空载待取货状态切换到空载行走或搬运状态,此动作具体可分为两个阶段,第一阶段在升降装置驱动下,内门架提升,货叉架保持不动,货叉尾端的承载轮在连杆的作用下开始下降,并最终与地面接触;第一阶段结束后内门架的两侧顶部的滚轮与安装在货叉架导轨顶部的限位块接触,此时升降装置将驱动内门架与货叉架同时起升,同时承载轮组同步下降保持与地面的接触,起到支撑货叉架的作用,此过程中安装在货叉架底部的中间支撑轮随货叉架升起脱离地面;当AGV由空载行走状态或搬运状态切换到空载待取货状态时,其动作步骤与上述相反。
实施例二:
如图9所示,所述连接机构包括轴套10、驱动轴套10转动的传动机构、导向内门架5与车身1的导向机构,所述导向机构选用滑块导轨副。升降装置的液压缸11驱动内门架5升降时,通过传动机构驱动轴套10转动,轴套10通过驱动杆16和连杆17驱动第三摆臂15。通过机械结构的联动,结构简单,操作方便,可靠性好,不需要单独的升降装置驱动承载轮的升降,降低了成本;同时不采用摆臂连接,而采用导轨滑块副配合齿轮齿条的方式,在内门架5升降时不会增加与车身1之间的间隙,结构稳固、可靠。
如图9所示,所所述传动机构包括齿轮23和齿条24,齿条24安装在车身 1上,齿条24轴线方向为竖直方向,齿轮23安装在轴套10上,齿轮23与齿条 24啮合,齿轮23和齿条24一一对应,轴套10两端各设有一套齿轮23与齿条 24,内门架5升降时,通过齿轮23与齿条24的啮合驱动轴套10随之转动。
其余结构与实施例一相同。
在对本发明的描述中,需要说明的是,术语“左”、“右”、“上”、“下”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。
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。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。
Claims (13)
1.一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,包括车身(1)和货叉架(2),所述车身(1)下端设有驱动轮(3),车身(1)内设有驱动驱动轮(3)行走和转向的驱动装置,货叉架(2)后端设有承载轮(4),其特征在于,所述货叉架(2)前端设有中间支撑轮(6),所述车身(1)和货叉架(2)之间设有内门架(5),所述货叉架(2)与内门架(5)之间活动连接,所述内门架(5)内设有驱动内门架(5)升降的升降装置,所述车身(1)与内门架(5)之间设有连接机构,连接机构输出端设有使得内门架(5)升降与承载轮(4)摆动同步运行的联动机构。
2.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述车身(1)下端位于驱动轮(3)两侧设有万向轮(7)。
3.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述升降装置包括液压缸(11),液压缸(11)缸体尾端与车身(1)连接,液压缸(11)活塞杆端与内门架(5)连接。
4.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述连接机构包括用于连接内门架(5)和车身(1)的摆臂、驱动联动机构运行的轴套(10);
所述货叉架(2)后端设有用于安装承载轮(4)的第三摆臂(15)。
5.如权利要求4所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述摆臂包括第一摆臂(8)和第二摆臂(9),第一摆臂(8)前端与车身(1)铰接,第一摆臂(8)后端与内门架(5)铰接,轴套(10)两端与内门架(5)之间转动连接,第二摆臂(9)前端与内门架(5)转动连接,第二摆臂(9)后端与轴套(10)固定连接。
6.如权利要求4所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述联动机构包括驱动杆(16)和连杆(17),驱动杆(16)固定在轴套(10)上,驱动杆(16)位于轴套(10)下圆弧面上,连杆(17)前端与驱动杆(16)铰接,连杆(17)后端与第三摆臂(15)前端铰接。
7.如权利要求4所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述第三摆臂(15)中间位置与货叉架(2)之间转动连接,承载轮(4)安装在第三摆臂(15)后端。
8.如权利要求7所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述第三摆臂(15)后端设有安装架(18),安装架(18)中间位置与第三摆臂(15)后端转动连接,承载轮(4)安装在安装架(18)内并与安装架(18)之间转动连接。
9.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述货叉架(2)前端设有导轨(12),内门架(5)两端设有滚轮(13),滚轮(13)与导轨(12)配合,所述导轨(12)上端设有限位块(14)。
10.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,还包括上限位检测开关(19)和下限位检测开关(20),上限位检测开关(19)和下限位检测开关(20)均安装在车身(1)内,上限位检测开关(19)和下限位检测开关(20)均与第一摆臂(8)配合,上限位检测开关(19)和下限位检测开关(20)通过导线与控制器连接。
11.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,还包括保证AGV能够顺利取货或可靠停车的单点激光测距传感器(21)和3D视觉传感器(22),单点激光测距传感器(21)和3D视觉传感器(22)通过导线与控制连接。
12.如权利要求1所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述连接机构包括轴套(10)、驱动轴套(10)转动的传动机构、导向内门架(5)与车身(1)的导向机构。
13.如权利要求12所述的一种适用于田字形托盘取放的托盘搬运AGV,其特征在于,所述传动机构包括齿轮(23)和齿条(24),齿条(24)安装在车身(1)上,齿轮(23)安装在轴套(10)上,齿轮(23)与齿条(24)啮合。
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