CN114955328B - 一种对接机构及agv系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于物料运输领域，公开了一种对接机构及AGV系统。该对接机构包括上载盘；下载盘，位于上载盘的下方，上载盘和下载盘之间设置有导向组件和锁定组件，导向组件被配置为用于对上载盘和下载盘的对接进行导向，锁定组件包括锁紧驱动元件和锁紧元件，锁紧驱动元件驱动连接于锁紧元件并能够驱动锁紧元件无间隙地锁定或解锁上载盘和下载盘的连接。该对接机构能够避免因接部件之间的间隙产生的震动碰撞所产生的颗粒粉尘污染，从而减少甚至避免污染物落入AGV系统内部，提高生产安全性；以及避免半导体物料受到颗粒污染，提高半导体产品的合格率。

Description

一种对接机构及AGV系统

技术领域

本发明涉及物料运输技术领域，尤其涉及一种对接机构及AGV系统。

背景技术

AGV(Automated Guided Vehicle)，通常称为无人搬运车、自动导航车或激光导航车，其显著特点的是无人驾驶，AGV上装备有电磁或光学等自动导引装置，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地，AGV依靠自带的蓄电池提供动力。

AGV一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。

目前，在AGV应用于物流系统或仓储系统中代替人工运输的过程中，AGV小车与货架之间有频繁的对接任务，对接完成后可运送货架。现有技术中公开的AGV小车的对接结构，对接零件之间存在无法避免的间隙，故对接后金属件之间由于间隙产生震动接触碰撞，从而产生金属屑等颗粒污染物。产生的颗粒污染物容易落下，侵入AGV小车内部，存在造成器件损坏的风险，同时使半导体物料受到颗粒污染，影响半导体产品的合格率。

因此，亟需提出一种能减少甚至避免在对接过程中产生颗粒粉尘的对接机构及AGV系统以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种对接机构，能减少甚至避免颗粒粉尘等污染物的产生。

本发明的另一个目的在于提供一种AGV系统，工作效率高，生产安全性高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种对接机构，包括：

上载盘；

下载盘，位于所述上载盘的下方，所述上载盘和所述下载盘之间设置有导向组件和锁定组件，所述导向组件被配置为用于对所述上载盘和所述下载盘的对接进行导向，所述锁定组件包括锁紧驱动元件和锁紧元件，所述锁紧驱动元件驱动连接于所述锁紧元件并能够驱动所述锁紧元件无间隙地锁定或解锁所述上载盘和所述下载盘的连接。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述导向组件和所述锁紧元件均采用非金属材质制成。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述导向组件包括设置在所述上载盘上的第一导向轮组及设置在所述下载盘上的导向块，所述导向块沿第一方向设置，所述第一导向轮组能够沿所述第一方向贴设所述导向块滚动。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述导向组件还包括设置在所述上载盘上的第二导向轮组，所述第二导向轮组与所述第一导向轮组沿所述第一方向间隔设置，所述第二导向轮组能够贴设沿所述导向块滚动。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁紧元件包括滑动设置在所述上载盘上的滚轮及设置在所述下载盘上的锁紧块，所述滚轮连接于所述锁紧驱动元件的执行端以在所述锁紧驱动元件的驱动作用下沿第二方向紧贴于所述锁紧块的表面并能与所述锁紧块卡接或脱离，所述第二方向垂直于所述第一方向。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁紧块上设有锁定槽，所述滚轮能够与所述锁定槽卡接或脱离。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁紧块上设有导向斜面，所述滚轮能够沿所述导向斜面滚动。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述上载盘包括上盘体，所述上盘体上沿所述第二方向对称滑动设置有两个所述滚轮，所述下载盘包括下盘体，所述下盘体上设有两个所述锁紧块，所述锁紧块和所述滚轮一一对应设置且所述锁紧块位于对应的所述滚轮外侧。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁紧元件还包括直线滑轨和滑块，所述上盘体上沿所述第二方向设有所述直线滑轨，所述直线滑轨上对称设有两个所述滑块，所述滚轮一一对应设置在所述滑块上。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁定组件还包括两根长度可调的压紧顶杆，两根所述压紧顶杆的一端均连接所述锁紧驱动元件，另一端分别连接一个所述滑块。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁紧元件还包括到位检测组件，所述到位检测组件包括设置在所述锁紧块上的到位传感器，以及设置在对应所述滑块上的探测片。

作为上述对接机构的优选技术方案，所述锁紧驱动元件为自锁型气弹簧、气缸或电缸。

一种AGV系统，包括AGV小车和货架，所述AGV系统还包括如上所述的对接机构，所述上载盘固定在所述货架上，所述下载盘固定在所述AGV小车上。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：

本发明提供的对接机构，通过锁紧驱动元件驱动锁紧元件无间隙地锁定或解锁上载盘和下载盘的连接，能够有效避免对接过程中因间隙产生的震动碰撞所产生的颗粒粉尘污染，从而减少甚至避免污染物落入AGV系统内部损坏器件，提高生产安全性，以及避免半导体物料受到颗粒污染，提高半导体产品的合格率。

本发明提供的AGV系统，该AGV系统包括AGV小车、货架和上述的对接机构，上载盘固定在货架上，下载盘固定在AGV小车上，通过上载盘和下载盘的对接实现货架和AGV小车的对接。该AGV系统工作效率高，生产安全性高，产品合格率高。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的对接机构的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的对接机构的侧视图；

图3是本发明具体实施方式提供的上载盘的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的下载盘的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的锁紧驱动元件为气缸时的俯视图；

图6是本发明具体实施方式提供的锁紧驱动元件为电缸时的俯视图；

图7是本发明具体实施方式提供的下载盘的俯视图；

图8是本发明具体实施方式提供的AGV系统的主视图；

图9是本发明具体实施方式提供的对接机构的对接锁定过程示意图。

图中标记如下：

1、上载盘；101、上盘体；11、锁紧驱动元件；12、第一导向轮组；121、第一导向轮；13、第二导向轮组；131、第二导向轮；14、滚轮；15、直线滑轨；16、滑块；17、压紧顶杆；18、探测片；19、缓冲块；

2、下载盘；201、下盘体；21、导向块；22、锁紧块；221、锁定槽；23、到位传感器；24、止挡板；

100、货架；200、AGV小车；300、对接机构。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”“下”“左”“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施方式公开了一种对接机构300，如图1至图3所示，该对接机构300主要包括位于上方的上载盘1和位于下方的下载盘2，上载盘1和下载盘2之间设置有导向组件和锁定组件，导向组件被配置为用于对上载盘1和下载盘2的对接进行导向，以使对接位置准确，提高对接精度。锁定组件用于实现上载盘1和下载盘2二者的锁紧或解锁，锁定组件包括锁紧驱动元件11和锁紧元件，锁紧驱动元件11驱动连接于锁紧元件并能够驱动锁紧元件无间隙地锁定或解锁上载盘1和下载盘2的连接。优选地，导向组件和锁紧元件均采用非金属材质制成。

本实施方式中的对接机构300，其导向组件和锁紧元件均采用非金属材质制成，相较于现有技术中的金属件，能够减少对接过程中部件之间的相对摩擦，从而有效减少甚至避免颗粒粉尘等污染物的产生，进而避免污染物落入AGV系统内部损坏器件，提高生产安全性；通过锁紧驱动元件11驱动锁紧元件无间隙地锁定或解锁上载盘1和下载盘2的连接，能够有效避免对接过程中因间隙产生的震动碰撞所产生的颗粒粉尘污染，从而避免半导体物料受到颗粒污染，提高半导体产品的合格率。

进一步地，如图3和图4所示，上载盘1包括上盘体101，作为其他结构的载体，下载盘2包括下盘体201，同样作为其他结构的载体。导向组件包括设置在上盘体101上的第一导向轮组12及设置在下盘体201上的导向块21，导向块21沿第一方向设置。当上载盘1和下载盘2对接时，第一导向轮组12能够沿第一方向贴设导向块21滚动实现初步导向。第一方向即为上载盘1和下载盘2的对接方向。

更进一步地，导向组件还包括设置在上盘体101上的第二导向轮组13，第二导向轮组13与第一导向轮组12沿第一方向间隔设置，第二导向轮组13同样能够贴设导向块21滚动。当上载盘1和下载盘2对接时，第一导向轮组12先于第二导向轮组13和导向块21接触，即沿第一方向第一导向轮组12设置在第二导向轮组13的前方，第一导向轮组12首先接触导向块21实现初步导向，随着对接过程的继续，第二导向轮组13与导向块21接触实现对接机构300的完全导向，通过设置两组导向轮组，提高了上载盘1和下载盘2对接的准确性及稳定可靠性。

可选地，第一导向轮组12包括两个沿第二方向间隔设置的第一导向轮121，第二导向轮组13包括两个沿第二方向间隔设置的第二导向轮131，同一轮组中的两个导向轮之间的间距恰好等于导向块21的宽度，使得导向轮的外周面能够贴设于导向块21的侧表面，保证导向精度。需要说明的是，第二方向垂直于第一方向。

在本实施方式中，锁紧元件包括滑动设置在上盘体101上的滚轮14及设置在下盘体201上的锁紧块22，滚轮14连接于锁紧驱动元件11的执行端，滚轮14能在锁紧驱动元件11的驱动作用下沿第二方向滑动以在对接过程中始终紧贴于锁紧块22的表面，并能与锁紧块22卡接或脱离，从而实现上载盘1和下载盘2的锁定或解锁。

进一步地，锁紧块22上设有锁定槽221，滚轮14能够与锁定槽221卡接或脱离。当滚轮14滚入锁定槽221中时，上载盘1和下载盘2实现锁定；当滚轮14脱离锁定槽221时，上载盘1和下载盘2实现解锁。更进一步地，锁紧块22上设有导向斜面，滚轮14能够沿导向斜面滚动。可选地，在对接锁定过程中先于锁定槽221与滚轮14接触的锁紧块22表面均设为导向斜面，可以提高滚轮14沿锁紧块22滚动的顺畅性。

进一步可选地，上盘体101上沿第二方向对称滑动设置有两个滚轮14，下盘体201上设有两个锁紧块22，锁紧块22和滚轮14一一对应设置且锁紧块22位于对应的滚轮14外侧。该结构下，在滚轮14沿锁紧块22滚动以及位于锁定槽221内时，滚轮14均能在锁紧驱动元件11的推压作用下沿第二方向朝外压迫贴紧在锁紧块22的侧壁上，可以避免间隙，从而能够有效避免对接过程中因间隙造成的位置偏移或震动碰撞所产生的颗粒粉尘污染，进一步提高生产安全性。

在本实施方式中，锁紧元件还包括设置在上载盘1上的直线滑轨15和滑块16，上盘体101上沿第二方向设有直线滑轨15，直线滑轨15上对称设有两个滑块16，滚轮14一一对应设置在滑块16上。在该结构下，两个滚轮14能够沿直线滑轨15做相向或相背直线运动。

为实现锁紧驱动元件11对滑块16的驱动作用，锁定组件还包括两根长度可调的压紧顶杆17，两根压紧顶杆17的一端均转动连接锁紧驱动元件11，另一端分别连接一个滑块16。压紧顶杆17作为传动部件，其优选为长度可调的关节轴承连杆，在安装调试时可以实现先调整压紧顶杆17的长度，使滚轮14贴紧锁紧块22后再固定压紧顶杆17的长度，避免加工精度或安装精度造成的间隙，从而避免因间隙造成的震动或位置偏移，提高了该对接机构300的抗震性能。

优选地，两根压紧顶杆17沿第二方向呈左右对称安装，故当锁紧驱动元件11沿第一方向做直线运动时，两个滑块16将沿第二方向做横向直线运动且运动方向和速度均左右对称。该结构下，锁定组件左右两侧的锁紧力对称，对上载盘1和下载盘2的锁紧更加稳固可靠。

可选地，锁紧驱动元件11可以为自锁型气弹簧，其自带有鲍登线释放开关，鲍登线释放开关可以安装在货架100的任意便于操作的位置，安装位置灵活，方便快捷。进一步优选地，选型250N弹力的自锁型气弹簧，使操作人员的推入操作更加舒适自然，提高操作的便利性与舒适性。采用自锁型气弹簧可以减少电能消耗，节约AGV系统自身电池的电量，增加AGV系统的续航工作时间。

在另一实施方式中，锁紧驱动元件11还可以为气缸或者电缸(电动推杆)，可以应用于任何需要分离/连接的两个平台板面之间并进行自动化控制。进一步地，如图5所示，若锁紧驱动元件11选择气缸，则需要配合气源和PLC来控制该机构的连接与分离；如图6所示，若锁紧驱动元件11选择了电缸(电动推杆)，则可以选择PLC或者软件来控制该机构的连接与分离。

在本实施例中，锁紧元件还包括到位检测组件，如图4和图7所示，到位检测组件包括设置在锁紧块22上的到位传感器23，以及设置在对应滑块16上的探测片18。可选地，到位传感器23电连接有警示元件，以提醒操作人员上载盘1和下载盘2对接到位，操作人员据此作出相应的动作。该警示元件的报警的方式包括：声音警报和/或灯光警报，本实施方式优选为灯光警报，例如设置信号灯，可视化程度高，使操作更加直观准确安全。

进一步地，上盘体101沿第一方向的前端还设有缓冲块19，下盘体201的前端相应的设有止挡板24，止挡板24垂直于下盘体201的边缘设置，当上载盘1与下载盘2对接至缓冲块19接触止挡板24时，滚轮14恰好滚入到锁定槽221中并被自锁型气弹簧推压至朝外紧贴锁定槽221的槽壁。同时，探测片18触发到位传感器23，信号灯变色。可选地，上盘体101的前端对称设有两个缓冲块19。

本实施方式还提供了一种AGV系统，如图8所示。包括AGV小车200、货架100和上述的对接机构300，对接机构300的上载盘1固定在货架100上，下载盘2固定在AGV小车200上。该AGV系统工作效率高，生产安全性高，产品合格率高。

下面结合图9对该AGV系统的对接锁定过程进行简要说明。

该AGV系统的对结过程从对准到锁定共包括四个阶段：

阶段一：如图9(a)所示，操作人员将连接货架100的上载盘1对准AGV小车200上的下载盘2，完成预对接。

阶段二：如图9(b)所示，操作人员按下自锁型气弹簧附带的鲍登线释放开关，使自锁型气弹簧处于弹性状态，并推向下载盘2，上载盘1上安装位置在前的第一导向轮组12的两个第一导向轮121先接触下载盘2的导向块21实现初步导向。

阶段三：如图9(c)所示，操作人员继续将上载盘1推向下载盘2，此时安装位置在后的第二导向轮组13的两个第二导向轮131也将配合导向块21实现对接机构300的完全导向；同时，左右两个对称的滚轮14因自锁型气弹簧的推压作用贴紧对应的锁紧块22向内直线对称收敛。

阶段四：如图9(d)所示，人员将上载盘1推至其缓冲块19接触下载盘2上的止挡板24，此时两个滚轮14贴合锁紧块22进入到锁定槽221中并被自锁型气弹簧压迫向两侧朝外贴紧锁定槽221的槽壁；同时，滑块16上的探测片18将触发锁紧块22上的到位传感器23，且信号灯变色。操作员观察到信号灯变色后，松开鲍登线释放开关，此时自锁型气弹簧切换成刚性状态，滚轮14将向外撑紧在对应的锁定槽221中，从而撑住锁紧块22，使上载盘1锁定在下载盘2上，故实现货架100锁定在AGV小车200上。需要注意的是，在阶段二和阶段三中，操作人员需要一直保持按压鲍登线释放开关以使自锁型气弹簧处于弹性状态。

关于该AGV系统的解除锁定：将货架100从AGV小车200上分离出来的过程是以上对接锁定过程的逆操作，操作人员只需要一直按住鲍登线释放开关，然后将货架100向后抽出AGV小车200便可，此处不再详述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种对接机构，其特征在于，包括：

上载盘（1）；

下载盘（2），位于所述上载盘（1）的下方，所述上载盘（1）和所述下载盘（2）之间设置有导向组件和锁定组件，所述导向组件被配置为用于对所述上载盘（1）和所述下载盘（2）的对接进行导向，所述锁定组件包括锁紧驱动元件（11）和锁紧元件，所述锁紧驱动元件（11）驱动连接于所述锁紧元件并能够驱动所述锁紧元件无间隙地锁定或解锁所述上载盘（1）和所述下载盘（2）的连接，所述上载盘（1）和所述下载盘（2）的对接方向为第一方向；

所述锁紧元件包括滑动设置在所述上载盘（1）上的滚轮（14）及设置在所述下载盘（2）上的锁紧块（22），所述滚轮（14）连接于所述锁紧驱动元件（11）的执行端以在所述锁紧驱动元件（11）的驱动作用下沿第二方向紧贴于所述锁紧块（22）的表面并能与所述锁紧块（22）卡接或脱离，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述锁紧块（22）上设有锁定槽（221），所述滚轮（14）能够与所述锁定槽（221）卡接或脱离，所述锁紧块（22）上设有导向斜面，所述滚轮（14）能够沿所述导向斜面滚动；

所述上载盘（1）包括上盘体（101），所述上盘体（101）上沿所述第二方向对称滑动设置有两个所述滚轮（14），所述下载盘（2）包括下盘体（201），所述下盘体（201）上设有两个所述锁紧块（22），所述锁紧块（22）和所述滚轮（14）一一对应设置且所述锁紧块（22）位于对应的所述滚轮（14）外侧。

2.根据权利要求1所述的对接机构，其特征在于，所述导向组件和所述锁定组件均采用非金属材质制成。

3.根据权利要求1所述的对接机构，其特征在于，所述导向组件包括设置在所述上载盘（1）上的第一导向轮组（12）及设置在所述下载盘（2）上的导向块（21），所述导向块（21）沿第一方向设置，所述第一导向轮组（12）能够沿所述第一方向贴设所述导向块（21）滚动。

4.根据权利要求3所述的对接机构，其特征在于，所述导向组件还包括设置在所述上载盘（1）上的第二导向轮组（13），所述第二导向轮组（13）与所述第一导向轮组（12）沿所述第一方向间隔设置，所述第二导向轮组（13）能够贴设所述导向块（21）滚动。

5.根据权利要求1所述的对接机构，其特征在于，所述锁紧元件还包括直线滑轨（15）和滑块（16），所述上盘体（101）上沿所述第二方向设有所述直线滑轨（15），所述直线滑轨（15）上对称设有两个所述滑块（16），所述滚轮（14）一一对应设置在所述滑块（16）上。

6.根据权利要求5所述的对接机构，其特征在于，所述锁定组件还包括两根长度可调的压紧顶杆（17），两根所述压紧顶杆（17）的一端均连接所述锁紧驱动元件（11），另一端分别连接一个所述滑块（16）。

7.根据权利要求5所述的对接机构，其特征在于，所述锁紧元件还包括到位检测组件，所述到位检测组件包括设置在所述锁紧块（22）上的到位传感器（23），以及设置在对应所述滑块（16）上的探测片（18）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的对接机构，其特征在于，所述锁紧驱动元件（11）为自锁型气弹簧、气缸或电缸。

9.一种AGV系统，包括货架（100）和AGV小车（200），其特征在于，所述AGV系统还包括如权利要求1-8任一项所述的对接机构（300），所述上载盘（1）固定在所述货架（100）上，所述下载盘（2）固定在所述AGV小车（200）上。