CN115676714A - 一种具有举升侧移功能的全向agv - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有举升侧移功能的全向AGV，包括：AGV本体、卷料支撑架、侧移机构以及举升机构，卷料支撑架上设有用于放置卷芯轴和成品卷料的的第一料位和第二料位，举升机构安装在侧移机构上，侧移机构用于驱动举升机构横向移动，举升机构用于驱动两个举升块同步升降、实现举升卷芯轴或成品卷料，侧移机构与举升机构配合用于将卷芯轴移动至第一料位上或者将第一料位上的卷芯轴移走，以及用于将成品卷料移动至第二料位上或者将第二料位上的成品卷料移走；采用上述技术方案，相对于人工吊运卷芯轴和成品卷料而言，可自动化实现卷芯轴和成品卷料的转运及搬运，不用人工操作，方便快捷，可以大大提升卷芯轴和成品卷料的转运效率。

Description

一种具有举升侧移功能的全向AGV

技术领域

本发明涉及自动导引运输车相关技术领域，特别涉及一种具有举升侧移功能的全向AGV。

背景技术

自动导引运输车,简称AGV，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴在地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

现有的AGV一般是用于对形状规整的货物输送，通过其上的液压缸将放置到其顶部的货物顶升，运输到既定地方后将货物放下。对于铜箔卷料的输送，由于卷料是圆形结构的，不能稳定放置到AGV上，目前大多并不采用AGV进行转运，一般是采用人工操作航吊转运，人工操作航吊到存料架（用于放置卷芯轴及成品卷料）位置吊起将卷芯轴（用于缠绕薄料片）并转运到卷料生产线的对接位置并放下，之后再操作航吊吊起成品卷料（缠绕有薄料片的卷芯轴）两端，并将其转移到存料架上的料位上，对于大型车间，存料架与取料位置之间距离较远，采用航吊的方法转运卷芯轴、成品卷料效率相对较低，另外，人工操作航吊存在差异性，在吊装过程，容易因成品卷料重心偏移导致成品卷料掉落，损伤成品卷料，此外，由于成品卷料比较重，当航吊将其移动到存料架附近需要停止时，由于惯性会来回摆动，只有停止摆动后才能将成品卷料慢慢转移到存料架的料位上，这样也会影响成品卷料的转运效率，如何采用AGV实现自动化转运卷芯轴、成品卷料，提升转运效率成为需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种具有举升侧移功能的全向AGV以解决上述技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，设计出一种具有举升侧移功能的全向AGV，包括：AGV本体、安装在AGV本体上的卷料支撑架和侧移机构、以及举升机构，所述卷料支撑架上设有用于放置卷芯轴和成品卷料的的第一料位和第二料位，所述举升机构安装在所述侧移机构上，侧移机构用于驱动举升机构横向移动，举升机构用于驱动两个举升块同步升降、实现举升卷芯轴或成品卷料，侧移机构与举升机构配合用于将卷芯轴移动至第一料位上或者将第一料位上的卷芯轴移走，以及用于将成品卷料移动至第二料位上或者将第二料位上的成品卷料移走。

采用上述技术方案，通过在AGV本体上设置具有第一料位和第二料位的卷料支撑架，可以实现放置卷芯轴和成品卷料，通过AGV本体带动卷料支撑架移动实现自动化转运卷芯轴和成品卷料，通过在AGV本体上安装卷侧移机构和举升机构，并通过两者配合可以自动化实现将卷芯轴移动至第一料位上或者将第一料位上的卷芯轴移走、以及实现将成品卷料移动至第二料位上或者将第二料位上的成品卷料移走，自动化搬运卷芯轴和成品卷料，相对于人工吊运卷芯轴和成品卷料而言，当AGV本体接收搬运指令并按程序运行，可自动化实现卷芯轴和成品卷料的转运及搬运，减少人工操作，降低人工成本，方便快捷，对接精度高，可以大大提升卷芯轴和成品卷料的转运效率；使用AGV代替人工操作，更安全可靠，可降低生产事故发生概率。

为了更好的解决上述技术缺陷，本发明还具有更佳的技术方案：

在一些实施方式中，所述侧移机构包括：固定支座、安装座、第一动力源、第一同步轴、第一直角换向器、齿轮及齿条，两个所述固定支座固接在AGV本体顶部，所述安装座通过滑轨和滑块横向活动配合在固定支座顶部，所述第一动力源与所述第一同步轴连接，用于驱动第一同步轴转动，第一同步轴纵向设于安装座上方，且其两端分别连接有第一直角换向器，两个所述第一直角换向器的输出端延伸到安装座下方并分别连接有齿轮，两个所述齿轮分别啮合有横向固接在固定支座上的齿条。由此，通过在第一同步轴两端分别连接第一直角换向器，两个第一直角换向器的输出端分别连接齿轮，两个齿轮分别与固接在固定支座上的齿条啮合，当第一动力源驱动第一同步轴转动时，可以联动齿轮转动，由于安装座与固定支座滑动配合，因而可以驱动安装座左右移动，前后端同步驱动可以保证安装座平稳移动，保证卷芯轴和成品卷料搬运时的稳定性。

在一些实施方式中，所述举升机构包括：第二动力源、第二同步轴、第二直角换向器、传动轴、举升支座、丝杆、螺母、举升座，所述第二动力源与所述第二同步轴连接，用于驱动第二同步轴转动，第二同步轴纵向设于安装座上方，且其两端分别连接有第二直角换向器，两个所述第二直角换向器的输出端分别连接有传动轴，两个所述举升支座相对固接在安装座上，每一举升支座内部竖向转动连接有丝杆，两个所述传动轴对应延伸至两个举升支座内部，并分别通过转角驱动组件与丝杆连接，用于驱动丝杆转动，所述举升座通过导轨和滑块与举升支座竖向活动配合，所述螺母固接在举升座后侧并与丝杆螺纹配合，所述举升块顶部设有举升槽，举升块固接在举升座前侧。采用一个举升动力源，卷芯轴和成品卷料两端同步升降的一致性较好，可以保证卷芯轴和成品卷料平稳同步举升，防止其在举升过程发生倾斜、掉落。

在一些实施方式中，所述转角驱动组件包括与传动轴连接的主动斜齿轮以及与丝杆下端连接并与主动斜齿轮啮合的从动斜齿轮；或者转角驱动组件为直角换向器或为涡轮蜗杆结构。

在一些实施方式中，所述AGV本体包括车体、连接在车体两侧并可自适应地面不平的多个悬挂机构。由此，使得AGV本体可以自适应不平路面运行，保证其上的货物平稳转运。

在一些实施方式中，所述第一料位和第二料位内分别设有用于检测其内是有放置物的检测传感器，所述检测传感器与所述车体内的控制电路板电连接。

在一些实施方式中，所述悬挂机构包括：悬挂臂、驱动轴、麦克纳姆轮、油缸，所述车体内设置有第三动力源，车体侧壁设有铰接孔和偏摆孔，所述悬挂臂一端固接有铰接轴，另一端与所述油缸的油缸杆铰接，油缸的后端与车体铰接，所述铰接轴与所述铰接孔铰接，所述驱动轴与悬挂臂中部的安装孔转动配合，驱动轴一端连接麦克纳姆轮，另一端活动配合在所述偏摆孔并与第三动力源的驱动端连接，通过第三动力源驱动驱动轴转动可联动麦克纳姆轮转动，所述悬挂臂能以铰接轴为中心带动驱动轴一端在偏摆孔内摆动。由此，当行走在不平路面上，通过油缸的油缸杆自动伸缩可以使麦克纳姆轮自适应地面不平的情况，吸收震动，防止发生较大颠簸，保证平稳移动，使用麦克纳姆轮驱动，全向AGV的位置精度高，相应的，对接精度高。

在一些实施方式中，所述悬挂臂朝向车体的一侧设有环形凸起，所述环形凸起内安装有轴承，所述驱动轴与所述轴承内轴套连接，所述环形凸起活动配合在所述偏摆孔内。

在一些实施方式中，所述第一动力源和第二动力源均包括电机、减速机、传动齿轮箱，所述电机与所述控制电路板电连接，电机的驱动端与减速机输入端连接，减速机输出端与传动齿轮箱连接，传动齿轮箱输出端与第一同步轴或第二同步轴连接。

在一些实施方式中，所述车体上设有防撞触边、避让传感器，所述卷料支撑架上安装有急停按钮，所述避让传感器、急停按钮均与所述控制电路板电连接。由此，通过设置防撞触边可以防止麦克纳姆轮受到碰撞，起到保护作用，通过设置避让传感器可以防止小车运行时发生碰撞，保证安全行走，通过设置急停按钮可以在紧急情况下按下，使小车停止运行，避免发生事故。

附图说明

图1为本发明提供的一种实施方式的具有举升侧移功能的全向AGV的结构示意图；

图2为具有举升侧移功能的全向AGV的另一视角的结构示意图；

图3为具有举升侧移功能的全向AGV上放置有卷芯轴和成品卷料的状态示意图；

图4为具有举升侧移功能的全向AGV上卷料支撑架的结构示意图；

图5为具有举升侧移功能的全向AGV上侧移机构的结构示意图；

图6为具有举升侧移功能的全向AGV上举升机构的结构示意图；

图7为具有举升侧移功能的全向AGV上AGV本体的结构示意图；

图8为具有举升侧移功能的全向AGV上悬挂机构的结构示意图；

附图标记：

1、AGV本体；11、车体；111、铰接孔；112、偏摆孔；12、悬挂机构；121、悬挂臂；122、驱动轴；123、麦克纳姆轮；124、油缸；125、铰接轴；126、轴承；127、连接座；128、环形凸起；13、防撞触边；14、避让传感器；2、卷料支撑架；21、第一料位；22、第二料位；23、急停按钮；3、侧移机构；31、固定支座；32、安装座；33、第一动力源；331、电机；332、减速机；333、传动齿轮箱；34、第一同步轴；35、第一直角换向器；36、齿轮；37、齿条；4、举升机构；40、举升块；41、第二动力源；42、第二同步轴；43、第二直角换向器；44、传动轴；45、举升支座；46、丝杆；47、举升座；48、转角驱动组件；5、支撑轴承座；6、卷芯轴；7、成品卷料。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参考图1至图8所示，本发明提供的一种具有举升侧移功能的全向AGV，包括：AGV本体1、安装在AGV本体1上的卷料支撑架2和侧移机构3、以及举升机构4，卷料支撑架2上设有用于放置卷芯轴6和成品卷料7的的第一料位21和第二料位22，第一料位21和第二料位22分别由两个料槽构成，举升机构4安装在侧移机构3上，侧移机构3用于驱动举升机构4横向移动，举升机构4用于驱动两个举升块40同步升降、实现举升卷芯轴或成品卷料，侧移机构3与举升机构4配合用于将卷芯轴移动至第一料位21上或者将第一料位21上的卷芯轴移走，以及用于将成品卷料移动至第二料位22上或者将第二料位22上的成品卷料移走。

侧移机构3包括：固定支座31、安装座32、第一动力源33、第一同步轴34、第一直角换向器35、齿轮36及齿条37，两个固定支座31横向固接在AGV本体1顶部，安装座32两端分别通过滑轨和滑块横向活动配合在固定支座31顶部，其中，滑轨与固定支座31固接，滑块与安装座32固接，第一动力源33与第一同步轴34连接，用于驱动第一同步轴34转动，其中，第一动力源33包括：电机331、减速机332、传动齿轮箱333，电机331为伺服电机或步进电机，优选为伺服电机，电机331的驱动端与减速机332输入端连接，减速机332输出端与传动齿轮箱333输入端连接，传动齿轮箱333输出端与第一同步轴34连接，第一同步轴34纵向设于安装座32上方，第一同步轴34转动配合有支撑轴承座5，该支撑轴承座5与安装座32固接，第一同步轴34两端分别通过联轴器连接有第一直角换向器35，两个第一直角换向器35的输出端延伸到安装座32下方并分别连接有齿轮36，两个齿轮36分别啮合有横向固接在固定支座31上的齿条37。

侧移机构3驱动原理为：第一动力源33驱动第一同步轴34转动，第一同步轴34两端分别通过第一直角换向器35驱动两个齿轮36转动，由于两个齿轮36对应与两个横向固接在固定支座31上的齿条37啮合，且固定支座31与安装座32横向滑动配合，因此可以驱动安装座32相对固定支座31横向左右移动，进而带动举升机构4横向左右移动。

举升机构4包括：第二动力源41、第二同步轴42、第二直角换向器43、传动轴44、举升支座45、丝杆46、螺母、举升座47，第二动力源41与第二同步轴42连接，用于驱动第二同步轴42转动，其中，第二动力源41包括：电机、减速机、传动齿轮箱，该电机为伺服电机或步进电机，优选为伺服电机，该电机的驱动端与减速机输入端连接，减速机输出端与传动齿轮箱输入端连接，传动齿轮箱输出端与第二同步轴42连接，第二同步轴42纵向设于安装座32上方，第二同步轴42转动配合有支撑轴承座5，该支撑轴承座5与安装座32固接，第二同步轴42两端通过联轴器分别连接有第二直角换向器43，两个第二直角换向器43的输出端通过联轴器分别连接有传动轴44，举升支座45设有两个，两个举升支座45相对固接在安装座32上，每一举升支座45内部竖向转动连接有丝杆46，两个传动轴44对应延伸至两个举升支座45内部，并分别通过转角驱动组件48与丝杆46连接，用于驱动丝杆46转动，举升座47通过导轨和滑块与举升支座45竖向活动配合，其中，该导轨竖向固接在举升支座45内，该滑块固接在举升座47后侧，螺母固接在举升座47后侧并与丝杆46螺纹配合，举升块40固接在举升座47前侧，举升块40顶部设有举升槽。

转角驱动组件48包括与传动轴44连接的主动斜齿轮以及与丝杆46下端连接并与主动斜齿轮啮合的从动斜齿轮，或者转角驱动组件48为直角换向器或为涡轮蜗杆结构，本实施例优选转角驱动组件48包括与传动轴44连接的主动斜齿轮以及与丝杆46下端连接并与主动斜齿轮啮合的从动斜齿轮。

举升机构4的驱动原理为：第二动力源41驱动第二同步轴42转动，第二同步轴42两端分别通过第二直角换向器43驱动两个传动轴44转动，两个传动轴44对应与两个丝杆46通过转角驱动组件48传动连接，进而驱动两个丝杆46转动，由于螺母固接在举升座47后侧并与丝杆46螺纹配合，举升块40固接在举升座47上，因此两个丝杆46同步转动可以对应驱动两个螺母上下移动联动两个举升块40同步上移或下移，两个举升块40上移可与卷芯轴两端接触对其顶升。

AGV本体1为常规的四向AGV，本实施例的AGV本体1包括车体11、连接在车体11两侧并可自适应地面不平的多个悬挂机构12、设置在车体11内控制电路板。其中，车体11左侧和右侧分别设有两个或三个或四个或更多个悬挂机构12，本实施例优选车体11左侧和右侧分别设有四个悬挂机构12，悬挂机构12包括：悬挂臂121、驱动轴122、麦克纳姆轮123、油缸124，车体11侧壁设有铰接孔111和弧形结构或倾斜结构的偏摆孔112，悬挂臂121倾斜设置，悬挂臂121朝上的一端固接有铰接轴125，另一端与油缸124朝向的油缸杆通过销轴铰接，油缸124后端朝上并与连接座127上的铰接杆铰接，该连接座127与车体11固接，铰接轴125与铰接孔111铰接，驱动轴122与悬挂臂121中部的安装孔转动配合，其中，悬挂臂121两侧设分别设有环形凸起128，两个环形凸起128上的轴承位内分别安装有轴承126，驱动轴122与该两个轴承126的内轴套固接，悬挂臂121朝向车体的一侧的环形凸起128活动配合在偏摆孔112，驱动轴122朝向车体的一端与车体11内设置的第三动力源连接，通过第三动力源驱动驱动轴122转动可联动麦克纳姆轮123转动，悬挂臂121能以铰接轴125为中心带动驱动轴122一端在偏摆孔112内摆动，第三动力源与车体11内的摆臂连接，使得第三动力源可以随驱动轴122摆动而摆动，其中，第三动力源包括减速机和伺服电机，该伺服电机与车体11内的摆臂连接，伺服电机的驱动端与减速机输入端连接，该减速机的输出端与驱动轴122连接，当麦克纳姆轮123碰到凸起物时，麦克纳姆轮123驱使悬挂臂121与油缸124连接的一端摆动上移，使油缸124的驱动端受力缩回吸收震动，当麦克纳姆轮123遇到小型凹坑时、油缸124的油缸杆驱动悬挂臂121一端下移使麦克纳姆轮123与凹坑接触，实现自动适应路面路况，降低车体的颠簸。通过AGV可实现全向移动，前进、后退、横移、原地旋转等运动方式。全向AGV的导航方式可根据需求安装，如：磁导航、激光导航、二维码导航等。

第一料位21和第二料位22内分别设有用于检测其内是有放置物的检测传感器，该检测传感器与控制电路板电连接。

第一动力源33中的电机331和第二动力源41中的电机均与控制电路板电连接，通过该控制电路板控制其启停，控制电路板通过无线通信模块与中央控制系统通信连接，使得中央控制系统以了解AGV的运行情况，中央控制系统给控制电路板发送指令、控制AGV本体1运行、转运、搬运卷芯轴和成品卷料。

车体11前侧及后侧分别设有用于保护悬挂机构12的防撞触边13，车体11左右两端分别设有避让传感器14，卷料支撑架2上安装有急停按钮23，避让传感器14、急停按钮23均与控制电路板电连接。

本具有举升侧移功能的全向AGV的转运卷料的原理为：当接收到转运卷料的指令后，AGV车体11移动到存料架一侧的对接料架旁，通过侧移机构3与举升机构4配合将对接料架上的卷芯轴移动到第一料位21上，之后AGV车体11移动到卷料生产线的对接位置，通过侧移机构3与举升机构4配合将该对接位置的成品卷料移动到第二料位22上，之后再把第一料位21上卷芯轴移动到该对接位置，以供卷料生产线上的机械手取走卷芯轴进行卷料，然后AGV车体11移动到存料架一侧的对接料架旁，通过侧移机构3与举升机构4配合将对接料架上卷芯轴移动到第一料位21上，之后将第二料位22上成品卷料移动到对接料架上，以供对接料架上的三轴机器人取走摆放到存料架上的料位中，重复上述步骤实现自动化转移、搬运卷芯轴及成品卷料。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，包括：AGV本体、安装在AGV本体上的卷料支撑架和侧移机构、以及举升机构，所述卷料支撑架上设有用于放置卷芯轴和成品卷料的的第一料位和第二料位，所述举升机构安装在所述侧移机构上，侧移机构用于驱动举升机构横向移动，举升机构用于驱动两个举升块同步升降、实现举升卷芯轴或成品卷料，侧移机构与举升机构配合用于将卷芯轴移动至第一料位上或者将第一料位上的卷芯轴移走，以及用于将成品卷料移动至第二料位上或者将第二料位上的成品卷料移走。

2.根据权利要求1所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述侧移机构包括：固定支座、安装座、第一动力源、第一同步轴、第一直角换向器、齿轮及齿条，两个所述固定支座固接在AGV本体顶部，所述安装座通过滑轨和滑块横向活动配合在固定支座顶部，所述第一动力源与所述第一同步轴连接，用于驱动第一同步轴转动，第一同步轴纵向设于安装座上方，且其两端分别连接有第一直角换向器，两个所述第一直角换向器的输出端延伸到安装座下方并分别连接有齿轮，两个所述齿轮分别啮合有横向固接在固定支座上的齿条。

3.根据权利要求2所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述举升机构包括：第二动力源、第二同步轴、第二直角换向器、传动轴、举升支座、丝杆、螺母、举升座，所述第二动力源与所述第二同步轴连接，用于驱动第二同步轴转动，第二同步轴纵向设于安装座上方，且其两端分别连接有第二直角换向器，两个所述第二直角换向器的输出端分别连接有传动轴，两个所述举升支座相对固接在安装座上，每一举升支座内部竖向转动连接有丝杆，两个所述传动轴对应延伸至两个举升支座内部，并分别通过转角驱动组件与丝杆连接，用于驱动丝杆转动，所述举升座通过导轨和滑块与举升支座竖向活动配合，所述螺母固接在举升座后侧并与丝杆螺纹配合，所述举升块顶部设有举升槽，举升块固接在举升座前侧。

4.根据权利要求3所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述转角驱动组件包括与传动轴连接的主动斜齿轮以及与丝杆下端连接并与主动斜齿轮啮合的从动斜齿轮；

或者转角驱动组件为直角换向器或为涡轮蜗杆结构。

5.根据权利要求3所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述AGV本体包括车体、连接在车体两侧并可自适应地面不平的多个悬挂机构。

6.根据权利要求5所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述第一料位和第二料位内分别设有用于检测其内是有放置物的检测传感器，所述检测传感器与所述车体内的控制电路板电连接。

7.根据权利要求5所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述悬挂机构包括：悬挂臂、驱动轴、麦克纳姆轮、油缸，所述车体内设置有第三动力源，车体侧壁设有铰接孔和偏摆孔，所述悬挂臂一端固接有铰接轴，另一端与所述油缸的油缸杆铰接，油缸的后端与车体铰接，所述铰接轴与所述铰接孔铰接，所述驱动轴与悬挂臂中部的安装孔转动配合，驱动轴一端连接麦克纳姆轮，另一端活动配合在所述偏摆孔并与第三动力源的驱动端连接，所述悬挂臂能以铰接轴为中心带动驱动轴一端在偏摆孔内摆动。

8.根据权利要求7所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述悬挂臂朝向车体的一侧设有环形凸起，所述环形凸起内安装有轴承，所述驱动轴与所述轴承内轴套连接，所述环形凸起活动配合在所述偏摆孔内。

9.根据权利要求6所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述第一动力源和第二动力源均包括电机、减速机、传动齿轮箱，所述电机与所述控制电路板电连接，电机的驱动端与减速机输入端连接，减速机输出端与传动齿轮箱连接，传动齿轮箱输出端与第一同步轴或第二同步轴连接。

10.根据权利要求6所述的一种具有举升侧移功能的全向AGV，其特征在于，所述车体上设有防撞触边、避让传感器，所述卷料支撑架上安装有急停按钮，所述避让传感器、急停按钮均与所述控制电路板电连接。

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