CN114083948A - 一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置及agv - Google Patents
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Abstract
本发明是一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，包括四块互相垂直的支板，中间形成一个安装腔，其中两块相对的支板为车轮安装板，另外两块相对的支板为升降机构安装板，两块车轮安装板上各通过轴承装有一个驱动轮，两块车轮安装板分别向外伸出，伸出部位上各装有一个驱动电机，两个驱动电机互相独立进行控制，驱动电机的输出端装有驱动链轮，驱动链轮与从动链轮通过传动链条连接；所述安装腔内装有一个升降机构，升降机构的侧壁对称的装有两根支撑轴，两支撑轴分别与对应的升降机构安装板转动连接，升降机构的顶部输出端装有一块安装板，安装板顶端通过回转支承装有车架连接件；本发明提高了载重能力，运输过程中能够实现将工件自动调平。
Description
技术领域
本发明涉及AGV输送设备领域，具体是一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置及AGV。
背景技术
当前工业场景中，载物型AGV的应用越来越多，大多集中在10t级以下，驱动机构一般采用舵轮和万向轮组合、差速驱动和万向轮组合的轮系结构。而在10t级以上，首先受制于吨位加大，由于功率加大舵轮尺寸加大及万向轮直径和宽度加大无法满足AGV产品外形尺寸需求；其次由于吨位的加大，AGV一般要求全向驱动，若采用差速驱动和万向轮或舵轮和万向轮的轮系结构，在进行自旋和横移的运动过程时，由于万向轮换向的初始力，会造成AGV运动不到位、抖动等异常情况；再者如采用麦克纳姆轮等全向轮机构，由于麦克纳姆轮单个成本较高、负重低、使用寿命较短、维护成本高等因素，不太能满足用户对成本低，质量可靠的需求；最后由于工件的重量过重，现有驱动机构无法将工件重量均匀分摊到各个轮上，转运过程中会出现局部驱动轮过载而引起的频繁报警、加速磨损等情况，进而影响整个产品的使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有载物型AGV存在的问题，提供一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，单组驱动装置的承载能力达到20t。
本发明的具体方案是：一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，包括安装架，安装架由四块支板组成，四块支板互相垂直，中间形成一个矩形的安装腔，其中两块相对的支板为车轮安装板，另外两块相对的支板为升降机构安装板，两块车轮安装板上各通过轴承装有一个驱动轮轴，驱动轮轴上装有从动链轮，驱动轮轴外端装有驱动轮，两驱动轮对称布置，两块车轮安装板分别向外伸出，伸出部位上各装有一个驱动电机，两个驱动电机互相独立进行控制，驱动电机的输出端装有驱动链轮，驱动链轮与从动链轮通过传动链条连接；所述安装腔内装有一个升降机构，升降机构的侧壁对称的装有两根支撑轴，两支撑轴分别与对应的升降机构安装板转动连接，升降机构的顶部输出端装有一块安装板，安装板顶端通过回转支承装有车架连接件，所述安装板上装有角度检测机构用于检测转向角度。
本发明所述升降机构与安装腔的四面内壁之间设有间隙，使得升降机构能够以支撑轴为轴心摆动，两块车轮安装板底部朝向升降机构的一侧各设有一个限位块，限位块用于限制升降机构的摆动角度。
本发明所述车轮安装板上装有链轮胀紧机构，链轮胀紧机构包括一个安装座，安装座一侧设有凸起的圆柱，安装架上设有与圆柱对应的安装孔，圆柱与安装孔转动连接，所述驱动电机安装在安装座上，驱动电机的输出轴穿过圆柱并装有驱动链轮，驱动链轮与从动链轮通过链条传动连接，安装座顶端装有一根连接销，连接销上沿径向装有一根调节螺栓，所述安装架上设有一个固定块，调节螺栓穿过固定块且装有调节螺母；所述驱动链轮的轴心与所述圆柱的轴心设有偏心距。
本发明所述升降机构采用液压缸或气缸或电缸。
本发明所述驱动电机采用直流/交流伺服电机或步进电机或直流无刷电机。
本发明所述角度检测机构包括设置在回转支承外圈的齿圈和安装在安装板上的齿轮，齿轮与齿圈啮合，齿轮上连接有旋转编码器。
本发明还提供一种重载型AGV，包括车架，车架底部装有若干组驱动装置，所述驱动装置采用上述的基于主动减震的重载伺服全向驱动装置。
上述AGV的各组升降机构内装有位移传感器和压力传感器，位移传感器及压力传感器均与AGV控制系统信号连接，通过控制系统控制各升降机构的升降行程，使得负载均匀分布在各驱动装置上。
本发明的工作原理如下：AGV行走时，通过各组驱动装置的驱动轮提供动力，需要转向时，通过分配各组驱动装置两个驱动轮的速度，使其具有速度差实现转向角度的变化，通过旋转编码器检测旋转角度实时反馈到AGV控制系统，可实时改变两轮的速度差达到AGV的全向运动；
载重物转运过程中，AGV根据各组升降机构反馈的压力及伸出高度实时地调节各组驱动装置的升降机构伸出量，从而使得工件始终与地面保持水平状态，避免工件倾翻，确保转运的安全性；
AGV行走过程中，若地面不平整，由于升降机构两侧与升降机构安装板转动连接，从而使每组驱动装置的两个驱动轮可以相对车架左右摆动以适应地形，同时也始终保持驱动轮接触地面，提供足够的摩擦驱动力。
本发明相比现有技术具有以下优点：1、通过升降机构，可实时调整每组驱动机构的压力，确保每组驱动机构的压力一致；2、通过升降机构，重载AGV可实现潜伏举升功能，重载AGV可潜伏至工件下方，举升工件后进行工件转运；3、各组驱动装置的升降机构通过AGV控制系统协调，可实现工件调水平功能，转运过程中工件姿态相对地面处于水平，确保转运的安全性；4、通过升降机构，重载AGV可适应绝大多数室内、室外环境，对地面平整度要求不高，降低基础设施的资金投入，通过偏摆装置，驱动机构两侧车轮可实时有效着地，确保车轮不会打滑；5、通过胀紧机构，可实现链条传动的胀紧，实现车轮正反转过程中链条不会跳齿的风险，确保传递的效率；6、通过链条传动，实现驱动轮上扭矩的增大，满足AGV启动扭矩大及减速机小型化降低成本的需求，另外在进行维修更换时通过拆除链条即可将车轮进行替换，便于人员维护；7、驱动机构直接承载，无其他承载轮系，通过两轮速度差进行换向，驱动轮处于滚动摩擦，驱动轮寿命增加，驱动机构通过转向角度检测，可实时反馈转向角度，实现全向行走，满足重载AGV在狭小空间内物件自动搬运需求。
附图说明
图1是本发明结构的立体视图a；
图2是本发明结构的立体视图b；
图3是本发明的主视图；
图4是图3的A-A视图；
图5是图3的B-B视图；
图6是图3的左视图；
图7是图6的C-C视图；
图8是图4的D-D视图；
图中：1-车架连接件，2-回转支承，3-驱动轮，4-升降机构安装板，5-驱动电机，6-链轮胀紧机构，61-调节螺栓，62-固定块，63-安装座，64-连接销，7-驱动链轮，8-升降机构，9-车轮安装板，10-齿轮，11-安装板，12-旋转编码器，13-支撑轴，14-从动链轮，15-限位块。
具体实施方式
参见图1-7，本实施例是一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，包括安装架，安装架由四块支板组成，四块支板互相垂直，中间形成一个矩形的安装腔，其中两块相对的支板为车轮安装板9，另外两块相对的支板为升降机构安装板4，两块车轮安装板9上各通过轴承装有一个驱动轮轴，驱动轮轴上装有从动链轮14，驱动轮轴外端装有驱动轮3，两驱动轮3对称布置，两块车轮安装板9分别向外伸出，伸出部位上各装有一个驱动电机5，两个驱动电机5互相独立进行控制，驱动电机5的输出端装有驱动链轮7，驱动链轮7与从动链轮14通过传动链条连接；所述安装腔内装有一个升降机构8，升降机构8的侧壁对称的装有两根支撑轴13，两支撑轴13分别与对应的升降机构安装板4转动连接，升降机构8的顶部输出端装有一块安装板11，安装板11顶端通过回转支承2装有车架连接件1，所述安装板11上装有角度检测机构用于检测转向角度。
参见图4，本实施例所述升降机构8与安装腔的四面内壁之间设有间隙，使得升降机构8能够以支撑轴13为轴心摆动，两块车轮安装板9底部朝向升降机构8的一侧各设有一个限位块15，限位块15用于限制升降机构8的摆动角度。
参见图8，本实施例所述车轮安装板9上装有链轮胀紧机构6，链轮涨紧机构6包括安装座63，安装座63一侧设有凸起的圆柱，车轮安装板9上设有与圆柱对应的安装孔，圆柱与安装孔转动连接，所述驱动电机5安装在安装座63上，驱动电机5的输出轴穿过圆柱并装有驱动链轮7，驱动链轮7与从动链轮14通过链条传动连接，安装座63顶端装有一根连接销64，连接销64上沿径向装有一根调节螺栓61，所述车轮安装板9上设有一个固定块62，调节螺栓61穿过固定块62且装有调节螺母；所述驱动链轮7的轴心与所述圆柱的轴心设有偏心距L。
本实施例所述升降机构8采用液压缸（也可以采用气缸或电缸）。
本实施例所述驱动电机5采用直流/交流伺服电机（也可以采用步进电机或直流无刷电机）。
本实施例所述角度检测机构包括设置在回转支承2外圈的齿圈和安装在安装板11上的齿轮10，齿轮10与齿圈啮合，齿轮10上连接有旋转编码器12。
本实施例所述驱动轮3在室内环境运行，采用铁芯聚氨酯包胶轮，邵氏硬度达到90A以上；在室外环境使用时采用实心橡胶胎。
本实施例所述驱动轮3内置调心滚子轴承，满足转运过程中抗冲击、调心的作用。
本实施例还提供一种重载型AGV，包括车架，车架底部装有若干组驱动装置（具体数量需要根据工件的载荷来设定），所述驱动装置采用上述的基于主动减震的重载伺服全向驱动装置。
上述AGV的各组升降机构内装有位移传感器和压力传感器，位移传感器及压力传感器均与AGV控制系统信号连接，通过控制系统控制各升降机构的升降行程，使得负载均匀分布在各驱动装置上。
Claims (8)
1.一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，包括安装架，其特征是：安装架由四块支板组成，四块支板互相垂直，中间形成一个矩形的安装腔，其中两块相对的支板为车轮安装板，另外两块相对的支板为升降机构安装板，两块车轮安装板上各通过轴承装有一个驱动轮轴，驱动轮轴上装有从动链轮，驱动轮轴外端装有驱动轮，两驱动轮对称布置，两块车轮安装板分别向外伸出，伸出部位上各装有一个驱动电机，两个驱动电机互相独立进行控制，驱动电机的输出端装有驱动链轮，驱动链轮与从动链轮通过传动链条连接；所述安装腔内装有一个升降机构，升降机构的侧壁对称的装有两根支撑轴，两支撑轴分别与对应的升降机构安装板转动连接，升降机构的顶部输出端装有一块安装板，安装板顶端通过回转支承装有车架连接件，所述安装板上装有角度检测机构用于检测转向角度。
2.根据权利要求1所述的一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，其特征是：所述升降机构与安装腔的四面内壁之间设有间隙，使得升降机构能够以支撑轴为轴心摆动，两块车轮安装板底部朝向升降机构的一侧各设有一个限位块，限位块用于限制升降机构的摆动角度。
3.根据权利要求1所述的一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，其特征是：所述车轮安装板上装有链轮胀紧机构，链轮胀紧机构包括一个安装座，安装座一侧设有凸起的圆柱，安装架上设有与圆柱对应的安装孔，圆柱与安装孔转动连接，所述驱动电机安装在安装座上，驱动电机的输出轴穿过圆柱并装有驱动链轮，驱动链轮与从动链轮通过链条传动连接，安装座顶端装有一根连接销，连接销上沿径向装有一根调节螺栓，所述安装架上设有一个固定块，调节螺栓穿过固定块且装有调节螺母；所述驱动链轮的轴心与所述圆柱的轴心设有偏心距。
4.根据权利要求1所述的一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，其特征是：所述升降机构采用液压缸或气缸或电缸。
5.根据权利要求1所述的一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，其特征是：所述驱动电机采用直流/交流伺服电机或步进电机或直流无刷电机。
6.根据权利要求1所述的一种基于主动减震的重载伺服全向驱动装置，其特征是：所述角度检测机构包括设置在回转支承外圈的齿圈和安装在安装板上的齿轮，齿轮与齿圈啮合，齿轮上连接有旋转编码器。
7.一种重载型AGV，包括车架，车架底部装有若干组驱动装置，其特征是：所述驱动装置采用权利要求1-6任一项所述的基于主动减震的重载伺服全向驱动装置。
8.根据权利要求7所述的一种重载型AGV，其特征是：所述升降机构内装有位移传感器和压力传感器，位移传感器及压力传感器均与AGV控制系统信号连接，通过控制系统控制各升降机构的升降行程，使得负载均匀分布在各驱动装置上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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