CN112407820B

CN112407820B - 一种agv运输托架、运输系统、运输控制系统及运输方法

Info

Publication number: CN112407820B
Application number: CN202011065184.1A
Authority: CN
Inventors: 潘春林; 李东明; 唐嘉文
Original assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: CN112407820A

Abstract

本发明提出了一种AGV运输托架、运输系统、运输控制系统及运输方法，本发明通过设置AGV运输托架对飞机产品进行托举，通过AGV运输控制系统控制AGV运输系统将产品安全稳定且快速地运输到厂房外。本发明通过上述设置实现飞机大型部件、整机飞机产品的厂房内高效快速运输。

Description

一种AGV运输托架、运输系统、运输控制系统及运输方法

技术领域

本发明属于航空产品整机运输领域，具体地说，涉及一种AGV运输托架、运输系统、运输控制系统及运输方法。

背景技术

随着装备智能化、数字化、柔性化的不断深入与推进，飞机设计制造技术面临着转型升级问题。在飞机已经升级换代的大环境下，传统的航空制造业还面临着生产效率低、技术水平急需提升等问题，工装需求已经不能很好的满足飞机制造的需求。在产品部件转运上，由于装配厂房对洁净度的要求越来越高，厂外的运输车不能直接进入厂房，传统的产品运输方法已经不能满足需求，而飞机整体、飞机大部件产品等等在厂房内转运因产品重量、产品大小等等，困难重重，这对工作效率、产品安全度、运输保护程度等等有着重大的影响。

发明内容

本发明针对现有技术的上述问题，提出了一种AGV运输托架、运输系统、运输控制系统及运输方法，本发明通过设置AGV运输托架对整机飞机产品进行托举，通过AGV运输控制系统控制AGV运输系统将产品安全稳定且快速地运输到厂房外。本发明通过上述设置实现飞机大型部件、整机飞机产品的厂房内高效快速运输。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种AGV运输托架，用于整机飞机产品运输，所述AGV运输托架包括托架底座，以及设置在托架底座上的多个托运组件，所述托架底座为工字型结构，所述多个托运组件分别对称设置在托架底座工字型结构的两个横梁上；所述整机飞机产品放置在多个托运组件上，进行托运传输；

所述托运组件包括V型夹紧器、棘轮扳手、螺杆、导柱、升降支撑底座；

所述升降支撑底座安装在托架底座上，所述升降支撑底座两侧设置导柱，所述V型夹紧器底端与螺杆连接，所述螺杆安装在升降支撑底座上，且所述螺杆上安装有螺母，所述棘轮扳手与螺母可拆卸连接，通过棘轮扳手转动螺母，带动限位安装在升降支撑底座上的螺杆升降运动，从而带动V型夹紧器升降运动；所述整机飞机产品上设置有工艺轴，所述V型夹紧器与工艺轴连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述V型夹紧器包括安装在升降支撑底座上的压板，及安装在压板上，且与工艺轴连接的V型座。

本发明还提出了一种AGV运输系统，用于整机飞机产品运输，所述AGV运输系统包括升降装置、AGV1运输车、AGV2运输车、卷扬机、AGV运输托架、距离传感器；

所述AGV1运输车和AGV2运输车都包括运输架体，及安装在运输架体下的麦克纳姆轮；

所述AGV1运输车的运输架体外覆盖有AGV1运输车体覆盖件，所述AGV2运输车的运输架体外覆盖有AGV2运输车体覆盖件，所述AGV1运输车体覆盖件和AGV2运输车体覆盖件表面分别设置有对应的角形导轨，且当AGV1运输车和AGV2运输车对接在一起时，两车上的角形导轨同样匹配对接；所述距离传感器安装在所述AGV1运输车与AGV2运输车的对接端上；

所述AGV运输托架安装在AGV1运输车和/或AGV2运输车的角形导轨上；

所述卷扬机安装在AGV2运输车上，通过缆绳与所述AGV运输托架连接；

所述升降装置与整机飞机产品连接，用于吊装整机飞机产品，并放置到AGV运输托架上。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述AGV2运输车体覆盖件上设置开口，与AGV2运输车的运输架体共同形成卷扬机安装槽；所述卷扬机安装在卷扬机安装槽中。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括超声波传感器，所述超声波传感器安装在AGV1运输车和AGV2运输车的侧面。

本发明还提出了一种AGV运输控制系统，用于整机飞机产品运输，所述AGV运输控制系统包括主控系统，及与主控系统连接的运动驱动子系统、升降控制子系统、循迹子系统、通讯子系统、安全控制子系统；

所述运动驱动子系统与麦克纳姆轮连接，用于控制AGV1运输车和AGV2运输车的移动；

所述升降控制子系统与所述升降装置连接，用于控制升降装置吊装整机飞机产品；

所述循迹子系统用于扫描AGV1运输车和AGV2运输车的运行循迹线；

所述通讯子系统还与运动驱动子系统、升降控制子系统、循迹子系统、安全控制子系统连接，用于数据交互；

所述安全控制子系统与超声波传感器连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括电源子系统，所述电源子系统分别与主控系统、运动驱动子系统、升降控制子系统、循迹子系统、通讯子系统、安全控制子系统连接。

本发明还提出了一种AGV运输方法，用于整机飞机产品运输，所述AGV运输方法包括以下步骤：

步骤1：在AGV1运输车上的角形导轨上安装连接AGV运输托架；

步骤2：使用升降控制子系统控制升降装置，将整机飞机产品吊装到位于AGV1运输车上的AGV运输托架上；

步骤3：使用运动驱动子系统控制AGV1运输车的麦克纳姆轮，驱动AGV1运输车与AGV2运输车进行对接；

步骤4：在完成对接后，使用卷扬机，带动AGV1运输车上的AGV运输托架从AGV1运输车上的角形导轨传输到AGV2运输车上的角形导轨上，完成AGV运输托架从AGV1运输车到AGV2运输车的转运；

步骤5：通过运动驱动子系统控制AGV2运输车的麦克纳姆轮，从而控制AGV2运输车运输整机飞机产品运输到下一阶段。

为了更好地实现本发明，进一步地，在AGV1运输车和AGV2运输车的运动过程中，由安全控制子系统通过超声波传感器判断AGV1运输车与AGV2运输车附近是否存在障碍物，若存在，则停止AGV1运输车和AGV2运输车的运动，反之，则继续运动；

且在AGV1运输车和AGV2运输车的对接过程中，主控系统通过距离传感器判断两车是否完成对接。

为了更好地实现本发明，进一步地，在所述步骤2中，使用棘轮扳手扭动螺杆上的螺母，实现螺杆的升降，从而带动V型夹紧器升降运动，完成整机飞机产品在AGV运输托架上的升降调姿。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

在外来运输车不能进入飞机生产厂房的情况下，提供了一套飞机生产厂房内使用的AGV运输完整的系统和方法，实现飞机大型部件、整机飞机产品的厂房内高效快速运输。

附图说明

图1为本发明AGV运输托架的示意图；

图2为本发明AGV1运输车立体示意图；

图3为本发明AGV1运输车主视图；

图4为本发明AGV1运输车左视图

图5为本发明AGV1运输车的运输架体和麦克纳姆轮示意图；

图6为本发明AGV2运输车的立体示意图；

图7为本发明AGV2运输车的运输架体和麦克纳姆轮示意图；

图8为本发明AGV运输控制系统示意图；

图9为本发明AGV1运输车和AGV2运输车对接前的示意图；

图10为本发明AGV1运输车和AGV2运输车对接完成示意图；

图11为本发明通过卷扬机拉动AGV运输托架从而带动整机飞机产品从AGV1运输车转运到AGV2运输车的示意图。

其中：1、托架底座，2、V型夹紧器，3、棘轮扳手，4、螺杆，5、导柱，6、升降支撑底座，7、AGV1运输车，8、AGV2运输车，9、卷扬机安装槽，10、麦克纳姆轮，11、角形导轨，12、超声波传感器，13、主控系统，14、运动驱动子系统，15、升降控制子系统，16、循迹子系统，17、通讯子系统，18、安全控制子系统，19、电源子系统，20、距离传感器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作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，都属于本发明保护的范围。

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“设置”、“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；也可以是直接相连，也可以是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。

实施例1：

本发明提出了一种AGV运输托架，用于整机飞机产品运输，如图1所示，所述AGV运输托架包括托架底座1，以及设置在托架底座1上的多个托运组件，所述托架底座1为工字型结构，所述多个托运组件分别对称设置在托架底座1工字型结构的两个横梁上；所述整机飞机产品放置在多个托运组件上，进行托运传输；

所述托运组件包括V型夹紧器2、棘轮扳手3、螺杆4、导柱5、升降支撑底座6；

所述升降支撑底座6安装在托架底座1上，所述升降支撑底座6两侧设置导柱5，所述V型夹紧器2底端与螺杆4连接，所述螺杆4安装在升降支撑底座6上，且所述螺杆4上安装有螺母，所述棘轮扳手3与螺母可拆卸连接，通过棘轮扳手3转动螺母，带动限位安装在升降支撑底座6上的螺杆4升降运动，从而带动V型夹紧器2升降运动；所述整机飞机产品上设置有工艺轴，所述V型夹紧器2与工艺轴连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述V型夹紧器2包括安装在升降支撑底座6上的压板，及安装在压板上，且与工艺轴连接的V型座。

工作原理：所述AGV运输托架采用托加底座1和三点可调托运组件组成整体托架，实现飞机的全机支撑。可调支撑实现机构在竖直方向的调整，通过V型夹紧器2结构实现产品的固定和夹紧。全机三点式支撑结构因支撑结构简单可靠，相对传统的托块式结构，极大的优化了操作空间，减轻了托架重量，降低了制造成本。

实施例2：

本实施例还提出了一种AGV运输系统，用于整机飞机产品运输，如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，所述AGV运输系统包括升降装置、AGV1运输车7、AGV2运输车8、卷扬机、AGV运输托架、距离传感器20；

所述AGV1运输车7和AGV2运输车8都包括运输架体，及安装在运输架体下的麦克纳姆轮10；

所述AGV1运输车7的运输架体外覆盖有AGV1运输车体覆盖件，所述AGV2运输车8的运输架体外覆盖有AGV2运输车体覆盖件，所述AGV1运输车体覆盖件和AGV2运输车体覆盖件表面分别设置有对应的角形导轨11，且当AGV1运输车7和AGV2运输车8对接在一起时，两车上的角形导轨11同样匹配对接；所述距离传感器20安装在所述AGV1运输车7与AGV2运输车8的对接端上；

所述AGV运输托架安装在AGV1运输车7和/或AGV2运输车8的角形导轨11上；

所述卷扬机安装在AGV2运输车8上，通过缆绳与所述AGV运输托架连接；

为了更好地实现本发明，进一步地，所述AGV2运输车体覆盖件上设置开口，与AGV2运输车的运输架体共同形成卷扬机安装槽9；所述卷扬机安装在卷扬机安装槽9中。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括超声波传感器12，所述超声波传感器12安装在AGV1运输车7和AGV2运输车8的侧面。

工作原理：在AGV运输托架底部设置与角形导轨11配合的定向滑轮，实现在角形导轨11上的移动。并在AGV运输托架上设置插销，实现在角形导轨11上移动到位后进行固定。

实施例3：

本实施例还提出了一种AGV运输控制系统，用于整机飞机产品运输，如图8所示，所述AGV运输控制系统包括主控系统13，及与主控系统13连接的运动驱动子系统14、升降控制子系统15、循迹子系统16、通讯子系统17、安全控制子系统18；

所述运动驱动子系统14与麦克纳姆轮10连接，用于控制AGV1运输车7和AGV2运输车8的移动；

所述升降控制子系统15与所述升降装置连接，用于控制升降装置吊装整机飞机产品；

所述循迹子系统16用于扫描AGV1运输车7和AGV2运输车8的运行循迹线；

所述通讯子系统17还与运动驱动子系统14、升降控制子系统15、循迹子系统16、安全控制子系统18连接，用于数据交互；

所述安全控制子系统18与超声波传感器12连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括电源子系统19，所述电源子系统19分别与主控系统13、运动驱动子系统14、升降控制子系统15、循迹子系统16、通讯子系统17、安全控制子系统18连接。

工作原理：所述主控系统13为AGV运输控制系统的核心单元，负责处理一切AGV运动过程中产生的数据，并根据实时情况给各子系统发送指令，完成AGV的安全运输。所述运动驱动子系统14负责驱动麦克纳姆轮10，实现车体的运动。所述的升降控制子系统15负责AGV转运中升降装置竖直调姿。所述的循迹子系统16负责AGV按规划路径进行运输。所述电源子系统19负责所有电器元件的供电。所述通讯子系统17负责其余各子系统间的通讯和遥控器和AGV的通讯。所述安全控制子系统负责检测AGV运输过程中周边环境状况。该AGV运输系统可以稳定可靠的完成厂房之间物流运输时对AGV的控制。

所述主控系统13通过倍福CX2040-0113、CX2100-0014、EL1008、EL2008等模块构成，完成数据的处理；

运动驱动子系统14，由CanOpen通讯的伺服驱动器、编码器、末端电阻构成，完成对麦克纳姆轮的闭环控制；

循迹子系统16，由V10-0B视觉系统、视觉光源系统构成，完成对循迹线的扫描；

升降控制子系统15，由CanOpen通讯的伺服驱动器、编码器、碰撞开关构成，完成AGV运输托架的升降放置等；

电源子系统19，由电源管理器、锂电池、空气开关、开关电源、系统启停按钮等构成，实现整个系统的供电；

通讯子系统17由EL6614、EL6002模块实现与其他子系统的通讯；

安全控制子系统18与超声波传感器12连接，扫描车体附近是否有障碍物，若有，则停止车子的运行。

实施例4：

本实施例还提出了一种AGV运输方法，用于整机飞机产品运输，如图9、图10、图11所示，所述AGV运输方法包括以下步骤：

步骤1：在AGV1运输车7上的角形导轨11上安装连接AGV运输托架；

步骤2：使用升降控制子系统15控制升降装置，将整机飞机产品吊装到位于AGV1运输车7上的AGV运输托架上；

步骤3：使用运动驱动子系统14控制AGV1运输车7的麦克纳姆轮10，驱动AGV1运输车7与AGV2运输车8进行对接；

步骤4：在完成对接后，使用卷扬机，带动AGV1运输车7上的AGV运输托架从AGV1运输车7上的角形导轨11传输到AGV2运输车8上的角形导轨11上，完成AGV运输托架从AGV1运输车7到AGV2运输车8的转运；

步骤5：通过运动驱动子系统14控制AGV2运输车8的麦克纳姆轮10，从而控制AGV2运输车8运输整机飞机产品运输到下一阶段。

实施例5：

本实施例在上述实施例4的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，在AGV1运输车7和AGV2运输车8的运动过程中，由安全控制子系统18通过超声波传感器12判断AGV1运输车7与AGV2运输车8附近是否存在障碍物，若存在，则停止AGV1运输车7和AGV2运输车8的运动，反之，则继续运动；

且在AGV1运输车7和AGV2运输车8的对接过程中，主控系统13通过距离传感器20判断两车是否完成对接。

为了更好地实现本发明，进一步地，在所述步骤2中，使用棘轮扳手3扭动螺杆4上的螺母，实现螺杆4的升降，从而带动V型夹紧器2升降运动，完成整机飞机产品在AGV运输托架上的升降调姿。

本实施例的其他部分与上述实施例4相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种AGV运输方法，使用AGV运输控制系统控制AGV运输系统来对整机飞机产品进行运输，其特征在于，

所述AGV运输系统包括升降装置、AGV1运输车（7）、AGV2运输车（8）、卷扬机、AGV运输托架、距离传感器（20）、超声波传感器（12）；

所述AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）都包括运输架体，及安装在运输架体下的麦克纳姆轮（10）；

所述AGV1运输车（7）的运输架体外覆盖有AGV1运输车体覆盖件，所述AGV2运输车（8）的运输架体外覆盖有AGV2运输车体覆盖件，所述AGV1运输车体覆盖件和AGV2运输车体覆盖件表面分别设置有对应的角形导轨（11），且当AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）对接在一起时，两车上的角形导轨（11）同样匹配对接；所述距离传感器（20）安装在所述AGV1运输车（7）与AGV2运输车（8）的对接端上；

所述AGV运输托架安装在AGV1运输车（7）和/或AGV2运输车（8）的角形导轨（11）上；

所述卷扬机安装在AGV2运输车（8）上，通过缆绳与所述AGV运输托架连接；

所述升降装置与整机飞机产品连接，用于吊装整机飞机产品，并放置到AGV运输托架上；

所述AGV2运输车体覆盖件上设置开口，与AGV2运输车的运输架体共同形成卷扬机安装槽（9）；所述卷扬机安装在卷扬机安装槽（9）中；

所述超声波传感器（12）安装在AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）的侧面；

所述AGV运输托架包括托架底座（1），以及设置在托架底座（1）上的多个托运组件，所述托架底座（1）为工字型结构，所述多个托运组件分别对称设置在托架底座（1）工字型结构的两个横梁上；所述整机飞机产品放置在多个托运组件上，进行托运传输；

所述托运组件包括V型夹紧器（2）、棘轮扳手（3）、螺杆（4）、导柱（5）、升降支撑底座（6）；

所述升降支撑底座（6）安装在托架底座（1）上，所述升降支撑底座（6）两侧设置导柱（5），所述V型夹紧器（2）底端与螺杆（4）连接，所述螺杆（4）安装在升降支撑底座（6）上，且所述螺杆（4）上安装有螺母，所述棘轮扳手（3）与螺母可拆卸连接，通过棘轮扳手（3）转动螺母，带动限位安装在升降支撑底座（6）上的螺杆（4）升降运动，从而带动V型夹紧器（2）升降运动；所述整机飞机产品上设置有工艺轴，所述V型夹紧器（2）与工艺轴连接；

所述V型夹紧器（2）包括安装在升降支撑底座（6）上的压板，及安装在压板上，且与工艺轴连接的V型座；

所述AGV运输控制系统包括主控系统（13），及与主控系统（13）连接的运动驱动子系统（14）、升降控制子系统（15）、循迹子系统（16）、通讯子系统（17）、安全控制子系统（18）；还包括电源子系统（19）；

所述运动驱动子系统（14）与麦克纳姆轮（10）连接，用于控制AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）的移动；

所述升降控制子系统（15）与所述升降装置连接，用于控制升降装置吊装整机飞机产品；

所述循迹子系统（16）用于扫描AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）的运行循迹线；

所述通讯子系统（17）还与运动驱动子系统（14）、升降控制子系统（15）、循迹子系统（16）、安全控制子系统（18）连接，用于数据交互；

所述安全控制子系统（18）与超声波传感器（12）连接；

所述电源子系统（19）分别与主控系统（13）、运动驱动子系统（14）、升降控制子系统（15）、循迹子系统（16）、通讯子系统（17）、安全控制子系统（18）连接；

所述AGV运输方法包括以下步骤：

步骤1：在AGV1运输车（7）上的角形导轨（11）上安装连接AGV运输托架；

步骤2：使用升降控制子系统（15）控制升降装置，将整机飞机产品吊装到位于AGV1运输车（7）上的AGV运输托架上；

步骤3：使用运动驱动子系统（14）控制AGV1运输车（7）的麦克纳姆轮（10），驱动AGV1运输车（7）与AGV2运输车（8）进行对接；

步骤4：在完成对接后，使用卷扬机，带动AGV1运输车（7）上的AGV运输托架从AGV1运输车（7）上的角形导轨（11）传输到AGV2运输车（8）上的角形导轨（11）上，完成AGV运输托架从AGV1运输车（7）到AGV2运输车（8）的转运；

步骤5：通过运动驱动子系统（14）控制AGV2运输车（8）的麦克纳姆轮（10），从而控制AGV2运输车（8）运输整机飞机产品运输到下一阶段。

2.如权利要求1所述的一种AGV运输方法，其特征在于，在AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）的运动过程中，由安全控制子系统（18）通过超声波传感器（12）判断AGV1运输车（7）与AGV2运输车（8）附近是否存在障碍物，若存在，则停止AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）的运动，反之，则继续运动；

且在AGV1运输车（7）和AGV2运输车（8）的对接过程中，主控系统（13）通过距离传感器（20）判断两车是否完成对接。

3.如权利要求2所述的一种AGV运输方法，其特征在于，在所述步骤2中，使用棘轮扳手（3）扭动螺杆（4）上的螺母，实现螺杆（4）的升降，从而带动V型夹紧器（2）升降运动，完成整机飞机产品在AGV运输托架上的升降调姿。