CN114212475A - 4自由度悬臂轴式agv系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种4自由度悬臂轴式AGV系统，包括AGV本体机构；AGV驱动机构，适于驱动AGV本体机构移动；悬臂轴，用于放置极片，极片滑动设置在悬臂轴上；安装板，滑动设置在AGV本体机构上，适于安装悬臂轴升降机构、俯仰机构和左右摆动机构；横向调整机构，适于驱动悬臂轴横向滑移；悬臂轴升降机构，适于对悬臂轴进行升降，沿Z轴方向移动；俯仰机构，适于对驱使悬臂轴绕X轴旋转移动；左右摆动机构，适于驱使悬臂轴绕Z轴方向旋转，对悬臂轴放置极片的一端在水平方向上左右摇摆；姿态检测系统，本发明具有提高了工作效率，实现高精度检测、高精度调整、高精度对接的自动化AGV输送的效果。

Description

4自由度悬臂轴式AGV系统

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备的技术领域，具体涉及一种4自由度悬臂轴式AGV系统。

背景技术

锂电池是一种较高能量的储能器件，具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、循环充放电、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。目前，随着锂离子电池的应用领域越来越广泛，不同用户对锂离子电池的要求也不相同，其中新能源汽车领域应用最为广泛。在电池生产过程中，通常都是将箔材卷经通过分切收卷、模切收卷、切叠放卷等工序来进行加工的，箔材卷经较大，重量较重，且对接精度要求极高。

目前行业中对箔材的取放都是通过人工操作普通单杆转运小车的方式来进行的，但是每一次对接时，都要手动调整放置极片的单悬杆的高度和角度，从而达到对接的要求再进行对接，在调整的过程中效率极低，且对接过程中由于通过手动调节，极易造成对箔材的损伤，浪费大量的人力和财力，且调整姿态的精度不高，也有利用极片AGV来对卷料进行取放的，但是受限于进度，不能直接与对接机台对接，只能通过转运的形式来对物料进行搬运，搬运的过程中调节对接位置，这样的增加了工艺的复杂性，搬运对接的效率低，此时需要设计一种能够自动调节姿态的AGV输送系统。

发明内容

因此，本发明要解决搬运对接效率低，调整精度不高的技术问题，从而提供一种4自由度悬臂轴式AGV系统。

一种4自由度悬臂轴式AGV系统，包括：

AGV本体机构；

AGV驱动机构，适于驱动AGV本体机构移动；

悬臂轴，用于放置极片，极片滑动设置在悬臂轴上；

安装板，滑动设置在AGV本体机构上，适于安装悬臂轴升降机构、俯仰机构和左右摆动机构；

横向调整机构，适于驱动悬臂轴横向滑移；

悬臂轴升降机构，适于对悬臂轴进行升降，沿Z轴方向移动；

俯仰机构，适于对驱使悬臂轴绕X轴旋转移动；

左右摆动机构，适于驱使悬臂轴绕Z轴方向旋转，对悬臂轴放置极片的一端在水平方向上左右摇摆；

姿态检测系统，适于检测悬臂轴与对接设备的姿态偏差，传输信号控制横向调整机构、悬臂轴升降机构、俯仰机构和左右摆动机构对悬臂轴的姿态调整。

进一步的，所述安装板上设置有支架，所述支架上滑动设置有升降滑台，所述升降滑台设置有开口，所述悬臂轴从升降滑台的开口穿过，所述悬臂轴和开口的内侧壁之间留有调整悬臂轴姿态的调整空间，所述悬臂轴升降机构通过升降滑台和左右摆动机构相连，所述俯仰机构和左右摆动机构相连，所述俯仰机构和悬臂轴相连，所述悬臂轴升降机构驱动升降滑台升降。

进一步的，所述横向调整机构包括设置在AGV本体机构底部的滑动杆，所述安装板底部设置有横移块，所述滑动杆穿设在横移块上，所述横移块在所述滑动杆上滑动，还包括螺杆以及驱动螺杆转动的第四驱动件，所述螺杆沿安装板滑动方向设置，所述螺杆上螺纹连接有横移滑动块，所述横移滑动块和安装板连接。

进一步的，所述悬臂轴升降机构包括竖直设置的滚珠丝杆，所述升降滑台上设置有滑块，所述滚珠丝杆穿过滑块并且和滑块螺纹连接，所述安装板上设置有第一驱动件，所述第一驱动件驱动滚珠丝杆转动，所述悬臂轴升降机构上还包括导向限制组件，适于限制滑块周向转动，所述导向限制组件包括设置在支架上的至少一根滑轨，所述升降滑上设置有限位块，所述限位块朝向滑轨一侧开槽，所述滑轨位于所述限位块的部分位于所述限位块的槽内并且和槽内壁抵触，所述滑块滑动设置在滑轨上。

进一步的，所述左右摆动机构包括第一固定座，所述第一固定座连接在升降滑台上，所述第一固定座上设置有第二驱动件、传动轴和回转支撑，所述左右摆动机构通过回转支撑和俯仰机构上下连接，所述第二驱动件驱动传动轴转动，所述传动轴和俯仰机构连接。

进一步的，所述俯仰机构包括设置在左右摆动机构上的第二固定座，所述左右摆动机构和第二固定座相连，所述第二固定座上转动连接有俯仰旋转轴，所述俯仰旋转轴穿过悬臂轴和悬臂轴相连，所述悬臂轴以俯仰旋转轴为轴心转动，所述悬臂轴背向极片放置的一端上设置有端部升降组件，所述端部升降组件设置在第二固定座上，适于对悬臂轴的端部进行升降，带动悬臂轴上下俯仰移动。

进一步的，所述端部升降组件包括架设在第二固定座上的第三驱动件和驱动杆，所述驱动杆沿悬臂轴端部升降方向设置，所述第三驱动件驱动驱动杆转动，所述驱动杆上设置有螺母座，所述驱动杆穿过螺母座和螺母座螺纹连接，所述螺母座和悬臂轴的端部转动连接，所述第二固定座上设置有滑块固定座，所述螺母座和滑块固定座抵触，所述螺母座上设置有助力摆臂，所述助力摆臂一端和螺母座转动连接，另一端上设置有转动轴，所述转动轴穿过悬臂轴在悬臂轴内转动。

进一步的，所述悬臂轴包括悬臂轴本体和传递轴，所述传递轴和悬臂轴本体同轴设置，所述俯仰机构和传递轴相连，通过传递轴带动悬臂轴上下俯仰移动。

进一步的，所述姿态检测系统包括设置在悬臂轴朝向对接设备一端的安装支架，所述安装支架上设置有二维码相机以及至少三个距离传感器。

进一步的，所述AGV本体机构包括车体、辅助万向轮，所述AGV驱动机构和辅助万向轮均设置在车体的底部，所述车体上还设置有导航系统，面板控制系统和充电系统。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，包括：AGV本体机构；AGV驱动机构，适于驱动AGV本体机构移动；悬臂轴，用于放置极片，极片滑动设置在悬臂轴上；安装板，滑动设置在AGV本体机构上，适于安装悬臂轴升降机构、俯仰机构和左右摆动机构；横向调整机构，适于驱动悬臂轴横向滑移；悬臂轴升降机构，适于对悬臂轴进行升降，沿Z轴方向移动；俯仰机构，适于对驱使悬臂轴绕X轴旋转移动；左右摆动机构，适于驱使悬臂轴绕Z轴方向旋转，对悬臂轴放置极片的一端在水平方向上左右摇摆；姿态检测系统，适于检测悬臂轴与对接设备的姿态偏差，传输信号控制横向调整机构、悬臂轴升降机构、俯仰机构和左右摆动机构对悬臂轴的姿态调整，在对极片进行取放的过程中，启动AGV驱动机构，AGV驱动机构带动AGV本体机构在地面上直线运动，直至移动到对接设备处，此时将姿态检测系统将悬臂轴和对接机构的姿态偏差进行精确检测，从而得到悬臂轴和对接机构姿态偏差的数据，然后将计算出来的需要调整的偏移量给到AGV系统上的悬臂轴升降机构、横向调整机构、俯仰机构和左右摆动机构，高度的偏移量通过悬臂轴升降机构使悬臂轴在Z轴方向上升降来调整，竖直方向角度的偏移量通过俯仰机构使悬臂轴绕Z轴旋转来调整，水平方向上的角度的偏移量通过左右摆动机构绕X轴旋转来调整，水平方向上的距离的偏移量通过横向调整机构来在X轴方向移动来进行调整，从而完成4个自由度的调整，来实现悬臂轴和对接设备的精确定位调整，从而实现全自动还和对接设备对接，实现从移动到检测姿态偏差到调整偏差不间断的自动化进行，提高了工作效率，实现高精度检测、高精度调整、高精度对接的自动化AGV输送。

2.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述安装板上设置有支架，所述支架上滑动设置有升降滑台，所述升降滑台设置有开口，所述悬臂轴从升降滑台的开口穿过，所述悬臂轴和开口的内侧壁之间留有调整悬臂轴姿态的调整空间，所述悬臂轴升降机构通过升降滑台和左右摆动机构相连，所述俯仰机构和左右摆动机构相连，所述俯仰机构和悬臂轴相连，所述悬臂轴升降机构驱动升降滑台升降，通过升降滑台对悬臂轴、左右摆动机构和俯仰机构进行放置，通过悬臂轴升降机构从而带动升降滑台移在竖直方向上进行上下调节，直至升降滑台上的悬臂轴的高度和对接设备适应，同时悬臂轴从升降滑台上的开口穿过，留出的调整空间，方便对悬臂轴在水平方向上的角度和竖直方向上的角度进行调整，从而使悬臂轴和对接设备对接更加准确，同时开口的设置，从而对悬臂轴调整的角度进行限制。

3.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述横向调整机构包括设置在AGV本体机构底部的滑动杆，所述安装板底部设置有横移块，所述滑动杆穿设在横移块上，所述横移块在所述滑动杆上滑动，还包括螺杆以及驱动螺杆转动的第四驱动件，所述螺杆沿安装板滑动方向设置，所述螺杆上螺纹连接有横移滑动块，所述横移滑动块和安装板连接，当需要对悬臂轴水平方向上的距离进行调整时，此时启动第四驱动件，通过第四驱动件从而来对螺杆进行转动，螺杆转动从而带动横移滑动块沿螺杆长度方向移动，由于横移滑动块和安装板连接，横移滑动块移动，从而使安装板底部的横移块在滑动杆上滑动，从而带动安装板在AGV系统上水平移动，实现在X轴方向移动，同时AGV驱动机构能够实现安装板在X轴另一方向上的移动，从而对悬臂轴在水平方向上的距离进行调整，使悬臂轴和对接设备对接更加的精确，大大提高了对接的精度，保证了悬臂轴对接时的精度，提高了自动化的程度。

4.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述悬臂轴升降机构包括竖直设置的滚珠丝杆，所述升降滑台上设置有滑块，所述滚珠丝杆穿过滑块并且和滑块螺纹连接，所述安装板上设置有第一驱动件，所述第一驱动件驱动滚珠丝杆转动，所述悬臂轴升降机构上还包括导向限制组件，适于限制滑块周向转动，所述导向限制组件包括设置在支架上的至少一根滑轨，所述升降滑上设置有限位块，所述限位块朝向滑轨一侧开槽，所述滑轨位于所述限位块的部分位于所述限位块的槽内并且和槽内壁抵触，所述滑块滑动设置在滑轨上，当需要对悬臂轴在竖直方向上的高度进行调节时，此时启动第一驱动件，第一驱动件开始工作，从而带动滚珠丝杆转动，由于滑块和滚珠丝杆螺纹连接，且设置有导向限制组件，从而对滑块的移动位置进行限制，避免了滑块随滚珠丝杆一同周向转动，因此在滚珠丝杆转动时，滑块只能沿滚珠丝杆长度方向移动，也就是滑块沿竖直方向移动，从而带动滑块上的升降滑台在竖直方向上进行升降，带动位于升降滑台上的悬臂轴升降机构、俯仰机构和悬臂轴一同进行升降，直至悬臂轴达到对接时需要的高度，在对悬臂轴在竖直方向上的高度进行调节时，此时滑轨位于升降滑块上的限位块的部分位于限位块的槽内，此时滑轨的侧壁和限位块上槽的内侧壁抵触，同时滑块能够在滑轨上竖直滑动，因此在限位块和滑轨的作用下，从而对滑块进行限制，避免了滑块随滚珠丝杆一同周向转动，使滑块只沿竖直方向移动，来对悬臂轴在竖直方向上的高度进行调节，提高了对接时的精度，提高了工作效率，自动化对悬臂轴的高度进行调节，更加方便。

5.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述左右摆动机构包括第一固定座，所述第一固定座连接在升降滑台上，所述第一固定座上设置有第二驱动件、传动轴和回转支撑，所述左右摆动机构通过回转支撑和俯仰机构上下连接，所述第二驱动件驱动传动轴转动，所述传动轴和俯仰机构连接，当调整悬臂轴在水平方向上的角度时，此时启动第二驱动件，第二驱动件开始工作从而带动传动轴转动，传动轴转动从而带动通过回转支撑连接的俯仰机构在水平方向上转动，由于俯仰机构和悬臂轴连接，此时悬臂轴在水平方向上的角度也能得到调整，直至悬臂轴的角度达到对接时的精度要求，则停止移动悬臂轴，从而大大提高了对接时的精度，提高了自动化的程度，在调整悬臂轴水平方向上的角度更加迅速，对接时的工作效率高。

6.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述俯仰机构包括设置在左右摆动机构上的第二固定座，所述左右摆动机构和第二固定座相连，所述第二固定座上转动连接有俯仰旋转轴，所述俯仰旋转轴穿过悬臂轴和悬臂轴相连，所述悬臂轴以俯仰旋转轴为轴心转动，所述悬臂轴背向极片放置的一端上设置有端部升降组件，所述端部升降组件设置在第二固定座上，适于对悬臂轴的端部进行升降，带动悬臂轴上下俯仰移动，通过俯仰旋转轴从而能够使悬臂轴能够以俯仰旋转轴为旋转轴进行旋转，当需要对悬臂轴在竖直方向上的角度进行调整时，此时启动端部升降组件来对悬臂轴背向对接设备的一端进行升降，由于悬臂轴的一端的端部进行升降，从而能够整体的调整悬臂轴在竖直方向上的角度，直至悬臂轴和对接设备的对接位置精确。

7.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述端部升降组件包括架设在第二固定座上的第三驱动件和驱动杆，所述驱动杆沿悬臂轴端部升降方向设置，所述第三驱动件驱动驱动杆转动，所述驱动杆上设置有螺母座，所述驱动杆穿过螺母座和螺母座螺纹连接，所述螺母座和悬臂轴的端部转动连接，所述第二固定座上设置有滑块固定座，所述螺母座和滑块固定座抵触，所述螺母座上设置有助力摆臂，所述助力摆臂一端和螺母座转动连接，另一端上设置有转动轴，所述转动轴穿过悬臂轴在悬臂轴内转动，当需要调整悬臂轴在竖直方向上的角度时，此时启动第三驱动件，第三驱动件带动驱动杆转动，此时由于螺母座和驱动杆螺纹连接，且螺母座的侧壁和滑块固定座侧壁完全贴合，此时螺母座只能在驱动杆的作用下，在竖直方向上移动，由于螺母座和悬臂轴的顶部转动连接，此时螺母座在竖直方向上升降，从而带动悬臂轴的端部进行升降，从而使悬臂轴绕着俯仰旋转轴转动，从而对悬臂轴在竖直方向上的角度进行调节，直至悬臂轴在竖直方向上的角度适应对接的精度，此时第三驱动件停止工作，当端部升降组件启动时，此时第三驱动件启动，带动螺母座在竖直方向上升降时，此时悬臂轴绕着俯仰旋转轴转动，此时悬臂轴的端部相当于是在做圆周运动，此时当悬臂轴的端部运动时往悬臂轴长度方向偏移时，所述助力摆臂在螺母座上转动从而使助力摆臂朝向悬臂轴一端往悬臂轴偏移的方向偏移，从而来对悬臂轴在竖直方向上的角度进行调整，直至和对接设备的对接精确。

8.本发明提供的4自由度悬臂轴式AGV系统，所述悬臂轴包括悬臂轴本体和传递轴，所述传递轴和悬臂轴本体同轴设置，所述俯仰机构和传递轴相连，通过传递轴带动悬臂轴上下俯仰移动，此时将调整和推动极片分开，悬臂轴升降机构、俯仰机构和左右摆动机构均在传递轴上完成调整悬臂轴的高度以及水平方向和竖直方向上的角度，而在悬臂轴本体上完成推送极片。

9.所述AGV本体机构包括车体、辅助万向轮，所述AGV驱动机构和辅助万向轮均设置在车体的底部，所述车体上还设置有导航系统，面板控制系统和充电系统，通过AGV驱动机构和辅助万向轮来对车体进行移动，通过导航系统来对车体移动的位置进行导航。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明的4自由度悬臂轴式AGV系统的整体结构示意图；

图2为本发明的4自由度悬臂轴式AGV系统的内部结构示意图；

图3为本发明的车体底部的局部示意图；

图4为本发明的安装板上结构的局部示意图；

图5为本发明的安装板上结构的侧视图；

图6为本发明的左右摆动机构和俯仰机构的示意图；

图7为本发明中左右摆动机构的局部示意图；

图8为本发明中悬臂轴本体的局部示意图。

附图标记说明：

1、安装板；2、悬臂轴；21、悬臂轴本体；22、传递轴；3、支架；4、升降滑台；5、悬臂轴升降机构；51、滚珠丝杆；52、滑块；53、第一驱动件；54、导向限制组件；541、滑轨；542、限位块；6、左右摆动机构；61、第一固定座；62、第二驱动件；63、传动轴；64、回转支撑；7、俯仰机构；71、第二固定座；72、俯仰旋转轴；73、端部升降组件；731、第三驱动件；732、驱动杆；733、螺母座；734、助力摆臂；735、转动轴；736、滑块固定座；8、横向调整机构；81、滑动杆；82、横移块；83、螺杆；84、横移滑动块；85、第四驱动件；9、AGV本体机构；91、车体；92、辅助万向轮；93、导航系统；94、面板控制系统；95、充电系统；10、AGV驱动机构；11、姿态检测系统；111、安装支架；112、二维码相机；113、距离传感器；12、推动机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

参照图1-图8所示，本发明提供一种4自由度悬臂轴式AGV系统，包括AGV本体机构9、AGV驱动机构10、悬臂轴2、安装板1、悬臂轴升降机构5、俯仰机构7、左右摆动机构6和横向调整机构8以及姿态检测系统11。

具体的AGV驱动机构10适于驱动AGV本体机构9移动；悬臂轴2用于放置极片，极片滑动设置在悬臂轴2上；安装板1滑动设置在AGV本体机构9上，适于安装悬臂轴升降机构5、俯仰机构7和左右摆动机构6；横向调整机构8适于驱动悬臂轴2横向滑移；悬臂轴升降机构5适于对悬臂轴2进行升降，沿Z轴方向移动；俯仰机构7适于对驱使悬臂轴2绕X轴旋转移动；左右摆动机构6适于驱使悬臂轴2绕Z轴方向旋转，对悬臂轴2放置极片的一端在水平方向上左右摇摆；姿态检测系统11适于检测悬臂轴2与对接设备的姿态偏差，传输信号控制横向调整机构8、悬臂轴升降机构5、俯仰机构7和左右摆动机构6对悬臂轴2的姿态调整。

在对极片进行取放的过程中，启动AGV驱动机构10，AGV驱动机构10带动AGV本体机构9在地面上直线运动，直至移动到对接设备处，此时将姿态检测系统11将悬臂轴2和对接机构的姿态偏差进行精确检测，从而得到悬臂轴2和对接机构姿态偏差的数据，然后将计算出来的需要调整的偏移量给到AGV系统上的悬臂轴升降机构5、横向调整机构8、俯仰机构7和左右摆动机构6，高度的偏移量通过悬臂轴升降机构5使悬臂轴2在Z轴方向上升降来调整，竖直方向角度的偏移量通过俯仰机构7使悬臂轴2绕Z轴旋转来调整，水平方向上的角度的偏移量通过左右摆动机构6绕X轴旋转来调整，水平方向上的距离的偏移量通过横向调整机构8来在X轴方向移动来进行调整，从而完成4个自由度的调整，来实现悬臂轴2和对接设备的精确定位调整，从而实现全自动还和对接设备对接，实现从移动到检测姿态偏差到调整偏差不间断的自动化进行，提高了工作效率，实现高精度检测、高精度调整、高精度对接的自动化AGV输送。

安装板1上设置有支架3，所述支架3上滑动设置有升降滑台4，所述升降滑台4设置有开口，所述悬臂轴2从升降滑台4的开口穿过，所述悬臂轴2和开口的内侧壁之间留有调整悬臂轴2姿态的调整空间，所述悬臂轴升降机构5通过升降滑台4和左右摆动机构6相连，所述俯仰机构7和左右摆动机构6相连，所述俯仰机构7和悬臂轴2相连，所述悬臂轴升降机构5驱动升降滑台4升降，通过升降滑台4对悬臂轴2、左右摆动机构6和俯仰机构7进行放置，通过悬臂轴升降机构5从而带动升降滑台4移在竖直方向上进行上下调节，直至升降滑台4上的悬臂轴2的高度和对接设备适应，同时悬臂轴2从升降滑台4上的开口穿过，留出的调整空间，方便对悬臂轴2在水平方向上的角度和竖直方向上的角度进行调整，从而使悬臂轴2和对接设备对接更加准确，同时开口的设置，从而对悬臂轴2调整的角度进行限制。

横向调整机构8包括设置在AGV本体机构9底部的滑动杆81，所述安装板1底部设置有横移块82，所述滑动杆81穿设在横移块82上，所述横移块82在所述滑动杆81上滑动，还包括螺杆83以及驱动螺杆83转动的第四驱动件85，所述螺杆83沿安装板1滑动方向设置，所述螺杆83上螺纹连接有横移滑动块84，所述横移滑动块84和安装板1连接，当需要对悬臂轴2水平方向上的距离进行调整时，此时启动第四驱动件85，通过第四驱动件85从而来对螺杆83进行转动，螺杆83转动从而带动横移滑动块84沿螺杆83长度方向移动，由于横移滑动块84和安装板1连接，横移滑动块84移动，从而使安装板1底部的横移块82在滑动杆81上滑动，从而带动安装板1在AGV系统上水平移动，实现在X轴方向移动，同时AGV驱动机构10能够实现安装板1在X轴另一方向上的移动，从而对悬臂轴2在水平方向上的距离进行调整，使悬臂轴2和对接设备对接更加的精确，大大提高了对接的精度，保证了悬臂轴2对接时的精度，提高了自动化的程度。

悬臂轴升降机构5包括竖直设置的滚珠丝杆51，所述升降滑台4上设置有滑块52，所述滚珠丝杆51穿过滑块52并且和滑块52螺纹连接，所述安装板1上设置有第一驱动件53，所述第一驱动件53驱动滚珠丝杆51转动，所述悬臂轴升降机构5上还包括导向限制组件54，适于限制滑块52周向转动，所述导向限制组件54包括设置在支架3上的至少一根滑轨541，所述升降滑上设置有限位块542，所述限位块542朝向滑轨541一侧开槽，所述滑轨541位于所述限位块542的部分位于所述限位块542的槽内并且和槽内壁抵触，所述滑块52滑动设置在滑轨541上，当需要对悬臂轴2在竖直方向上的高度进行调节时，此时启动第一驱动件53，第一驱动件53开始工作，从而带动滚珠丝杆51转动，由于滑块52和滚珠丝杆51螺纹连接，且设置有导向限制组件54，从而对滑块52的移动位置进行限制，避免了滑块52随滚珠丝杆51一同周向转动，因此在滚珠丝杆51转动时，滑块52只能沿滚珠丝杆51长度方向移动，也就是滑块52沿竖直方向移动，从而带动滑块52上的升降滑台4在竖直方向上进行升降，带动位于升降滑台4上的悬臂轴升降机构5、俯仰机构7和悬臂轴2一同进行升降，直至悬臂轴2达到对接时需要的高度，在对悬臂轴2在竖直方向上的高度进行调节时，此时滑轨541位于升降滑块52上的限位块542的部分位于限位块542的槽内，此时滑轨541的侧壁和限位块542上槽的内侧壁抵触，同时滑块52能够在滑轨541上竖直滑动，因此在限位块542和滑轨541的作用下，从而对滑块52进行限制，避免了滑块52随滚珠丝杆51一同周向转动，使滑块52只沿竖直方向移动，来对悬臂轴2在竖直方向上的高度进行调节，提高了对接时的精度，提高了工作效率，自动化对悬臂轴2的高度进行调节，更加方便。

左右摆动机构6包括第一固定座61，所述第一固定座61连接在升降滑台4上，所述第一固定座61上设置有第二驱动件62、传动轴63和回转支撑64，所述左右摆动机构6通过回转支撑64和俯仰机构7上下连接，所述第二驱动件62驱动传动轴63转动，所述传动轴63和俯仰机构7连接，当调整悬臂轴2在水平方向上的角度时，此时启动第二驱动件62，第二驱动件62开始工作从而带动传动轴63转动，传动轴63转动从而带动通过回转支撑64连接的俯仰机构7在水平方向上转动，由于俯仰机构7和悬臂轴2连接，此时悬臂轴2在水平方向上的角度也能得到调整，直至悬臂轴2的角度达到对接时的精度要求，则停止移动悬臂轴2，从而大大提高了对接时的精度，提高了自动化的程度，在调整悬臂轴2水平方向上的角度更加迅速，对接时的工作效率高。

俯仰机构7包括设置在左右摆动机构6上的第二固定座71，所述左右摆动机构6和第二固定座71相连，所述第二固定座71上转动连接有俯仰旋转轴72，所述俯仰旋转轴72穿过悬臂轴2和悬臂轴2相连，所述悬臂轴2以俯仰旋转轴72为轴心转动，所述悬臂轴2背向极片放置的一端上设置有端部升降组件73，所述端部升降组件73设置在第二固定座71上，适于对悬臂轴2的端部进行升降，带动悬臂轴2上下俯仰移动，通过俯仰旋转轴72从而能够使悬臂轴2能够以俯仰旋转轴72为旋转轴进行旋转，当需要对悬臂轴2在竖直方向上的角度进行调整时，此时启动端部升降组件73来对悬臂轴2背向对接设备的一端进行升降，由于悬臂轴2的一端的端部进行升降，从而能够整体的调整悬臂轴2在竖直方向上的角度，直至悬臂轴2和对接设备的对接位置精确。

端部升降组件73包括架设在第二固定座71上的第三驱动件731和驱动杆732，所述驱动杆732沿悬臂轴2端部升降方向设置，所述第三驱动件731驱动驱动杆732转动，所述驱动杆732上设置有螺母座733，所述驱动杆732穿过螺母座733和螺母座733螺纹连接，所述螺母座733和悬臂轴2的端部转动连接，所述第二固定座71上设置有滑块52固定座，所述螺母座733和滑块52固定座抵触，当需要调整悬臂轴2在竖直方向上的角度时，此时启动第三驱动件731，第三驱动件731带动驱动杆732转动，此时由于螺母座733和驱动杆732螺纹连接，且螺母座733的侧壁和滑块52固定座侧壁完全贴合，此时螺母座733只能在驱动杆732的作用下，在竖直方向上移动，由于螺母座733和悬臂轴2的顶部转动连接，此时螺母座733在竖直方向上升降，从而带动悬臂轴2的端部进行升降，从而使悬臂轴2绕着俯仰旋转轴72转动，从而对悬臂轴2在竖直方向上的角度进行调节，直至悬臂轴2在竖直方向上的角度适应对接的精度，此时第三驱动件731停止工作。

具体的，所述螺母座733上设置有助力摆臂734，所述助力摆臂734一端和螺母座733转动连接，另一端上设置有转动轴735，所述转动轴735穿过悬臂轴2在悬臂轴2内转动，当端部升降组件73启动时，此时第三驱动件731启动，带动螺母座733在竖直方向上升降时，此时悬臂轴2绕着俯仰旋转轴72转动，此时悬臂轴2的端部相当于是在做圆周运动，此时当悬臂轴2的端部运动时往悬臂轴2长度方向偏移时，所述助力摆臂734在螺母座733上转动从而使助力摆臂734朝向悬臂轴2一端往悬臂轴2偏移的方向偏移，从而来对悬臂轴2在竖直方向上的角度进行调整，直至和对接设备的对接精确。第一驱动件53、第二驱动件62、第三驱动件731和第四驱动件85均设置为可正反转的驱动电机。

悬臂轴2包括悬臂轴本体21和传递轴22，所述传递轴22和悬臂轴本体21同轴设置，所述俯仰机构7和传递轴22相连，通过传递轴22带动悬臂轴2上下俯仰移动，此时将调整和推动极片分开，悬臂轴升降机构5、俯仰机构7和左右摆动机构6均在传递轴22上完成调整悬臂轴2的高度以及水平方向和竖直方向上的角度，而在悬臂轴本体21上完成推送极片。

在这其中，AGV本体机构9包括车体91、辅助万向轮92，所述AGV驱动机构10和辅助万向轮92均设置在车体91的底部，所述车体91上还设置有导航系统93，面板控制系统94和充电系统95，通过AGV驱动机构10和辅助万向轮92来对车体91进行移动，通过导航系统93来对车体91移动的位置进行导航。

所述姿态检测系统11包括设置在悬臂轴2朝向对接设备一端的安装支架1113，所述安装支架111上设置有二维码相机112以及至少三个距离传感器113，所述AGV驱动机构10包括电机、减速机和驱动轮，所述电机将动力传递到减速机上，减速机带动驱动轮转动。

还包括推动机构12，所述推动机构12包括设置在悬臂轴2侧壁上的多个带有动力的滑轮，所述滑轮均匀分布设置在悬臂轴2的表面，所述极片和滑轮抵触，当调整好悬臂轴2和对接设备的姿态后，此时启动滑轮，所述滑轮推动极片进行对接取放。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，包括：

AGV本体机构(9)；

AGV驱动机构(10)，适于驱动AGV本体机构(9)移动；

悬臂轴(2)，用于放置极片，极片滑动设置在悬臂轴(2)上；

安装板(1)，滑动设置在AGV本体机构(9)上，适于安装悬臂轴升降机构(5)、俯仰机构(7)和左右摆动机构(6)；

横向调整机构(8)，适于驱动悬臂轴(2)横向滑移；

悬臂轴升降机构(5)，适于对悬臂轴(2)进行升降，沿Z轴方向移动；

俯仰机构(7)，适于对驱使悬臂轴(2)绕X轴旋转移动；

左右摆动机构(6)，适于驱使悬臂轴(2)绕Z轴方向旋转，对悬臂轴(2)放置极片的一端在水平方向上左右摇摆；

姿态检测系统(11)，适于检测悬臂轴(2)与对接设备的姿态偏差，传输信号控制横向调整机构(8)、悬臂轴升降机构(5)、俯仰机构(7)和左右摆动机构(6)对悬臂轴(2)的姿态调整。

2.根据权利要求1所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述安装板(1)上设置有支架(3)，所述支架(3)上滑动设置有升降滑台(4)，所述升降滑台(4)设置有开口，所述悬臂轴(2)从升降滑台(4)的开口穿过，所述悬臂轴(2)和开口的内侧壁之间留有调整悬臂轴(2)姿态的调整空间，所述悬臂轴升降机构(5)通过升降滑台(4)和左右摆动机构(6)相连，所述俯仰机构(7)和左右摆动机构(6)相连，所述俯仰机构(7)和悬臂轴(2)相连，所述悬臂轴升降机构(5)驱动升降滑台(4)升降。

3.根据权利要求1所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述横向调整机构(8)包括设置在AGV本体机构(9)底部的滑动杆(81)，所述安装板(1)底部设置有横移块(82)，所述滑动杆(81)穿设在横移块(82)上，所述横移块(82)在所述滑动杆(81)上滑动，还包括螺杆(83)以及驱动螺杆(83)转动的第四驱动件(85)，所述螺杆(83)沿安装板(1)滑动方向设置，所述螺杆(83)上螺纹连接有横移滑动块(84)，所述横移滑动块(84)和安装板(1)连接。

4.根据权利要求2所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述悬臂轴升降机构(5)包括竖直设置的滚珠丝杆(51)，所述升降滑台(4)上设置有滑块(52)，所述滚珠丝杆(51)穿过滑块(52)并且和滑块(52)螺纹连接，所述安装板(1)上设置有第一驱动件(53)，所述第一驱动件(53)驱动滚珠丝杆(51)转动，所述悬臂轴升降机构(5)上还包括导向限制组件(54)，适于限制滑块(52)周向转动，所述导向限制组件(54)包括设置在支架(3)上的至少一根滑轨(541)，所述升降滑上设置有限位块(542)，所述限位块(542)朝向滑轨(541)一侧开槽，所述滑轨(541)位于所述限位块(542)的部分位于所述限位块(542)的槽内并且和槽内壁抵触，所述滑块(52)滑动设置在滑轨(541)上。

5.根据权利要求2所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述左右摆动机构(6)包括第一固定座(61)，所述第一固定座(61)连接在升降滑台(4)上，所述第一固定座(61)上设置有第二驱动件(62)、传动轴(63)和回转支撑(64)，所述左右摆动机构(6)通过回转支撑(64)和俯仰机构(7)上下连接，所述第二驱动件(62)驱动传动轴(63)转动，所述传动轴(63)和俯仰机构(7)连接。

6.根据权利要求1所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述俯仰机构(7)包括设置在左右摆动机构(6)上的第二固定座(71)，所述左右摆动机构(6)和第二固定座(71)相连，所述第二固定座(71)上转动连接有俯仰旋转轴(72)，所述俯仰旋转轴(72)穿过悬臂轴(2)和悬臂轴(2)相连，所述悬臂轴(2)以俯仰旋转轴(72)为轴心转动，所述悬臂轴(2)背向极片放置的一端上设置有端部升降组件(73)，所述端部升降组件(73)设置在第二固定座(71)上，适于对悬臂轴(2)的端部进行升降，带动悬臂轴(2)上下俯仰移动。

7.根据权利要求6所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述端部升降组件(73)包括架设在第二固定座(71)上的第三驱动件(731)和驱动杆(732)，所述驱动杆(732)沿悬臂轴(2)端部升降方向设置，所述第三驱动件(731)驱动驱动杆(732)转动，所述驱动杆(732)上设置有螺母座(733)，所述驱动杆(732)穿过螺母座(733)和螺母座(733)螺纹连接，所述螺母座(733)和悬臂轴(2)的端部转动连接，所述第二固定座(71)上设置有滑块固定座(736)，所述螺母座(733)和滑块固定座(736)抵触，所述螺母座(733)上设置有助力摆臂(734)，所述助力摆臂(734)一端和螺母座(733)转动连接，另一端上设置有转动轴(735)，所述转动轴(735)穿过悬臂轴(2)在悬臂轴(2)内转动。

8.根据权利要求1所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述悬臂轴(2)包括悬臂轴本体(21)和传递轴(22)，所述传递轴(22)和悬臂轴本体(21)同轴设置，所述俯仰机构(7)和传递轴(22)相连，通过传递轴(22)带动悬臂轴(2)上下俯仰移动。

9.根据权利要求1所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述姿态检测系统(11)包括设置在悬臂轴(2)朝向对接设备一端的安装支架(111)，所述安装支架(111)上设置有二维码相机(112)以及至少三个距离传感器(113)。

10.根据权利要求1所述的4自由度悬臂轴式AGV系统，其特征在于，所述AGV本体机构(9)包括车体(91)、辅助万向轮(92)，所述AGV驱动机构(10)和辅助万向轮(92)均设置在车体(91)的底部，所述车体(91)上还设置有导航系统(93)，面板控制系统(94)和充电系统(95)。

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