CN116044223A - 机械手式agv智能搬运器及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于立体停车设备技术领域，公开了一种机械手式AGV智能搬运器及使用方法，包括两个结构相同的小车，小车包括车体、导向行走机构、夹持机构、电池和电气控制系统；车体的中部设置夹持机构，夹持机构的夹持端延伸出车体的两侧，车体的一端与夹持机构之间设置电池；车体的底部均布导向行走机构；车体的边角端分别设有侧导轮；两小车之间通过无线连接；本申请增加侧导轮，有效避免小车边角处在转向时会搁置到墙边或汽车轮胎的情况，提高搬运器运行稳定性和使用寿命；本申请的智能搬运器，两小车之间采用无线连接的方式，多台搬运器的小车可以根据汽车位置，重新组合连接，也可互换小车来搬运前轮或后轮，搬运效率更高。

Description

机械手式AGV智能搬运器及使用方法

技术领域

本申请涉及立体停车设备技术领域，尤其涉及一种机械手式AGV智能搬运器及使用方法。

背景技术

随着人们对停车舒适度要求的不断提高，全自动立体停车库因停车方便、存取车速度快、安全性高、故障少等特点越来越被市场所采用。在全自动立体停车库中汽车搬运器是这类停车库的主要部件之一，属于最核心部件。采用什么样的搬运器结构形式直接关系全自动立体停车库的性能。目前市场上全自动立体停车库中推出的存取汽车的搬运器形式主要有车板式、梳齿式、夹轮胎式这几种形式，车板式搬运器因牵涉到要取空车板或存空车板的情况，属于存取车最慢的一种形式；梳齿式搬运器要求每层的层高比较高，空间利用率不是太经济；夹轮胎式搬运器是这些搬运器形式中最省空间的一种形式。针对现有的存取车方式，无法适应市场需求，需要考虑存取车的效率的同时，也需要兼顾整体的稳定性和使用寿命。

如现有技术，专利申请号为CN201510069228.0的一种AG V汽车搬运器，包括两个结构相同的小车，及连接两个所述小车的连接机构，所述小车包括架体、设置在所述架体上的行走机构、万向轮组、夹臂机构和电气控制系统，在所述小车上靠近所述行走机构的一端为所述小车的前端，靠近所述万向轮组的一端为所述小车的后端，两个所述小车的后端相对设置，还包括设在所述架体上的电池和自动充电装置，所述电池和所述自动充电装置均与所述电气控制系统连接的。该产品也没有具备侧方位的机械性导向，无法应对小车边角搁碰到墙壁或轮胎造成停机，因此一种高效存取车、使用稳定且寿命高的机械手式AG V智能搬运器亟待提出。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出一种机械手式AGV智能搬运器及使用方法，通过增加侧导轮有效避免边角搁碰到墙壁或轮胎，同时在车库入口也具有导向作用，提高搬运器运行的稳定性。

本申请通过以下技术方案实现的：

一种机械手式AG V智能搬运器，包括两个结构相同的小车，所述小车包括车体、夹持机构、导向行走机构、电池和电气控制系统；所述车体的中部设置夹持机构，所述夹持机构的夹持端延伸出车体的两侧，所述车体的一端与夹持机构之间设置电池；所述车体的底部均布导向行走机构；所述车体的边角端分别设有侧导轮；所述小车之间通过无线连接；所述电池分别与所述导向行走机构、所述夹持机构、所述电气控制系统电性连接；所述电气控制系统分别与所述导向行走机构、所述夹持机构电性连接。

进一步地，所述侧导轮安装有防撞轮胎。

进一步地，所述车体的后端设有测距仪。

进一步地，所述电池安装有无线充电器。

进一步地，所述导向行走机构采用舵轮。

进一步地，所述夹持机构包括丝杠、夹持电机和夹持臂组；所述车体的中部两侧分别设置夹持臂组，所述夹持臂组包括两个结构相同的夹持臂；所述夹持臂的一端分别与车体铰接，两夹持臂对称设置，且夹持臂的铰接端设有传动齿轮，两夹持臂之间通过传动齿轮啮合连接；所述夹持臂组之间设置丝杠，所述丝杠的两端分别通过转动件与所述车体连接；所述丝杠的一端延伸，并与夹持电机连接；所述丝杠安装有齿条；所述齿条与所述传动齿轮之间安装有过渡齿轮；所述过渡齿轮分别与所述齿条、所述传动齿轮啮合。

进一步地，所述车体设有轮胎检测开关，所述轮胎检测开关置于夹持臂组的中间。

进一步地，所述夹持臂的另一端内侧均布滚轮。

进一步地，所述车体的后端设有充电接受端。

进一步地，所述车体两端的两侧分别设有缓冲器。

本发明还提供了上述机械手式AG V智能搬运器的使用方法，包括以下步骤：存车时：设定AG V智能搬运器的一台小车夹取汽车的前轮，另一台小车夹取汽车的后轮；夹取后轮的小车以夹取前轮的小车来定位随行；电气控制系统接收到信号后，AG V智能搬运器移动到汽车车轮对应位置，夹取汽车车轮，抬起，搬运汽车至停车位指定位置后，夹持机构打开，AG V智能搬运器驶离汽车底盘，完成存车；取车步骤与存车相反；根据电气控制系统接入信号的情况判断AG V智能搬运器是否需要继续存车或取车，如果都不需要则AG V智能搬运器自动回到充电区进行充电。

本申请的有益效果：本申请增加侧导轮，有效避免小车边角处在转向时会搁置到墙边或汽车轮胎的情况，通过侧导轮小车能顺畅的拐弯，不易发生卡机和停机的现象，有效提高机械手式AG V智能搬运器运行稳定性和使用寿命；本申请的智能搬运器，小车之间采用无线连接的方式，根据主控制系统的设定，多台搬运器的小车可以根据汽车位置，重新组合连接，也可互换小车来搬运前轮或后轮，搬运效率更高。

此外，本申请所采用的夹持机构，采用统一的动力源驱动夹持臂组，夹持臂组通过齿轮啮合传动，精度高，联动快，而且结构更简单，更耐用，无需复杂的精度调试，节约了材料和人力成本，且维修也方便。

附图说明

图1为本发明实施例的整体示意图；

图2为本发明实施例的A-A剖切示意图；

图3为本发明实施例侧视结构示意图。

图中各附图标记说明如下：

夹持机构1、丝杠2、齿条3、过渡齿轮4、夹持臂5、导向行走机构6、电池7、侧导轮8、轮胎检测开关9、测距仪1 0、充电接受端1 1、车体1 2、缓冲器1 3、夹持电机1 4、滚轮15。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显然，所描述的实施例仅仅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作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。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例

如图1所示，为本申请的一种实施例，一种机械手式AGV智能搬运器，包括两个结构相同的小车，小车包括车体12、夹持机构1、导向行走机构6、电池7和电气控制系统；车体12的中部设置夹持机构1，夹持机构1的夹持端延伸出车体12的两侧，车体12的一端与夹持机构1之间设置电池；车体12的底部均布导向行走机构6；车体12的边角端分别设有侧导轮8；小车之间通过无线连接；电池7分别与导向行走机构6、夹持机构1、电气控制系统电性连接；电气控制系统分别与导向行走机构6、夹持机构1电性连接。

如附图1所示，小车的车体采用的是矩形且四个边角采用倒角处理，再安装上支架，支架上再安装侧导轮8，且要求侧导轮8的外沿要高出车体的两条边线。本实施例的侧导轮8除了具有防撞防卡的功能外，还可以在存车入口位置进行导向，有效防止因导航误差而导致进入位置发生偏移而影响汽车存取过程；所述的电气控制系统用于接收上级主控系统发出的控制信号，分别控制导向行走机构6、夹持机构1实施动作，实现汽车存取，

AGV是(Automated GuidedVehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，本实施例中所述的小车即为配备了自动导航装置，设定搬运汽车前轮的AGV为主导，搬运汽车后轮的AGV以搬运前轮的AGV来定位随行；也可互换AGV来搬运前轮或后轮。两小车之间不用有线连接，根据AGV导引匹配结合来搬运汽车的前轮或后轮；

本实施例的电气控制系统包括车载控制器、舵轮驱动器、导航传感器、避障传感器和无线通信模块；车载控制器采用plc；无线通信模块采用wifi方式连接；上级主控系统向可以向plc写入编程控制数据，也可以与上级主控系统通讯产生、发送以及回馈搬运作业任务，首先上级主控系统向车载控制器发送搬运作业任务指令，并指定导航路线，车载控制器通过无线通信模块接收到控制命令后，向舵轮驱动器发送指令，舵轮开始按指令开始运转，小车移动到指定汽车的底盘位置，车载控制器根据传感器反馈的位置信息，控制夹持机构1启动，夹持汽车车轮，车载控制器再按存车目标位置的路线，向舵轮驱动器发送指令，舵轮驱使小车移动至目标位置后，打开夹持机构1，放下汽车，完成存车，并根据指令回到初始位置，等待指令输入；避障传感器用以判断是不是监测到了障碍物，并反馈给上级主控系统；导航传感器用以判断导航路线并及时反馈给上级主控系统。

本实施例的一种机械手式AGV智能搬运器的使用方法，包括以下步骤：存车时：设定AGV智能搬运器的一台小车夹取汽车的前轮，另一台小车夹取汽车的后轮；夹取后轮的小车以夹取前轮的小车来定位随行；电气控制系统接收到信号后，AGV智能搬运器移动到汽车车轮对应位置，夹取汽车车轮，抬起，搬运汽车至停车位指定位置后，夹持机构1打开，AGV智能搬运器驶离汽车底盘，完成存车；取车步骤与存车相反；根据电气控制系统接入信号的情况判断AGV智能搬运器是否需要继续存车或取车，如果都不需要则AGV智能搬运器自动回到充电区进行充电。

本实施例的搬运器取车的整套流程：汽车在出入口停好后，主控制系统会根据汽车规格及实际停车情况，分配停车位，并且发指令给升降机让其升降到指定楼层，升降机接受指令后动作，主控制系统同时会发出指令给所在楼层的某台AGV智能搬运器，通知其存车，AGV智能搬运器接受指令后，从充电点移出，根据自我引导功能行驶到指定的升降机口等侯。升降机把汽车运到指定楼层后，AGV智能搬运器从外面驶入升降机内的汽车底盘下面，当其中一个小车检测到前轮位置后停止，另一个小车则继续前进，直到检测到后轮位置后停止，随后两小车1同时进行夹取动作，把汽车抬起，等夹取完成后，AGV智能搬运器就驶离升降机，AGV智能搬运器根据指令，实现自主管理和自主导引把汽车搬到指定车位上。存车完成后AGV汽车搬运器若没有接受到后续的存取车指令，则AGV汽车搬运器会自主运行到最近的充电点进行自主充电。取车过程与此相反。

需要说明的是，存取车的过程，搬运汽车前轮的AGV为主导，搬运汽车后轮的AGV以搬运前轮的AGV来定位随行；也可互换AGV来搬运前轮或后轮。同时根据位置的灵活性，多台AGV智能搬运器之间的小车可以自己组成新的AGV智能搬运器，有效适应多种路况的选择，避免整车掉头、转向出现卡身位的现象，提高整体的灵活程度，存取车更高效便捷。

导向行走机构6采用舵轮。需要说明的是，一车体12的底部四个角落处分别设置一个舵轮。采用舵轮既能作为动力驱动小车移动也能对移动方向进行调整，而且可以完成直行转向横移，甚至是原地掉头，灵活性变高；搬运器旋转时，每台小车通过舵轮，均可90°旋转，两台小车同向旋转90°，搬运器可以实现从直行转向横移；以两台小车中间位置为中心，前后小车正反向旋转90°，可以实现搬运器旋转掉头。

车体12的后端设有测距仪10。电池7安装有无线充电器。车体12的后端设有充电接受端11。需要说明的是，测距仪10、轮胎检测开关9能让小车能够判断汽车轮胎的位置距离，进而精准的存取车。本实施例的安装有无线充电器，这个搬运器不再工作时，能自动回到充钱区域，省去有线形式需要插拔的繁琐步骤，小车能及时充电，保存能量。

夹持机构1包括丝杠2、夹持电机14和夹持臂组；车体12的中部两侧分别设置夹持臂组，夹持臂组包括两个结构相同的夹持臂5；夹持臂5的一端分别与车体12铰接，两夹持臂5对称设置，且夹持臂5的铰接端设有传动齿轮，两夹持臂5之间通过传动齿轮啮合连接；夹持臂组之间设置丝杠2，丝杠2的两端分别通过转动件与车体12连接；丝杠2的一端延伸，并与夹持电机14连接；丝杠2安装有齿条3；齿条3与传动齿轮之间安装有过渡齿轮4；过渡齿轮4分别与齿条3、传动齿轮啮合。本实施例中，夹持电机14启动，带动丝杠2转动，驱动齿条3移动，齿条3通过过渡齿轮4推动传动齿轮转动，进而实现夹持臂5绕着铰接处转动，实现夹持或者打开。

需要说明的是，本实施例的两夹持臂组共用一个夹持电机14，能在单一动力源的驱动下，两个夹持臂组能实现及时联动夹持或打开；无需再对联动精度进行调试，而且结构优化简单，整体耐用，连接牢靠，故障率低。

所述转动件采用轴承套装配丝杠2。

所述车体12设有轮胎检测开关9，所述轮胎检测开关9置于夹持臂组的中间。轮胎检测开关9用于检测轮胎位置是否对准夹持臂组的夹持端口，提高夹持的稳定性。

所述夹持臂5的另一端内侧均布滚轮15。滚轮15用于防止夹伤轮胎。

本实施例中，车体12两端的两侧分别设有缓冲器13。

当然，本申请还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本申请所保护的范围。

Claims (10)

1.一种机械手式AGV智能搬运器，包括两个结构相同的小车，所述小车包括车体(12)、夹持机构(1)、导向行走机构(6)、电池(7)和电气控制系统；所述车体(12)的中部设置夹持机构，所述夹持机构(1)的夹持端延伸出车体(12)的两侧，其特征在于，所述车体(12)的一端与夹持机构(1)之间设置电池；所述车体(12)的底部均布导向行走机构(6)；所述车体(12)的边角端分别设有侧导轮(8)；所述小车之间通过无线连接；所述电池(7)分别与所述导向行走机构(6)、所述夹持机构(1)、所述电气控制系统电性连接；所述电气控制系统分别与所述导向行走机构(6)、所述夹持机构(1)电性连接。

2.根据权利要求1所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述车体(12)的后端设有测距仪(10)。

3.根据权利要求1所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述电池(7)安装有无线充电器。

4.根据权利要求1所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述导向行走机构(6)采用舵轮。

5.根据权利要求1所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述夹持机构(1)包括丝杠(2)、夹持电机(14)和夹持臂组；所述车体(12)的中部两侧分别设置夹持臂组，所述夹持臂组包括两个结构相同的夹持臂(5)；所述夹持臂(5)的一端分别与车体(12)铰接，两夹持臂(5)对称设置，且夹持臂(5)的铰接端设有传动齿轮，两夹持臂(5)之间通过传动齿轮啮合连接；所述夹持臂组之间设置丝杠(2)，所述丝杠(2)的两端分别通过转动件与所述车体(12)连接；所述丝杠(2)的一端延伸，并与夹持电机(14)连接；所述丝杠(2)安装有齿条(3)；所述齿条(3)与所述传动齿轮之间安装有过渡齿轮(4)；所述过渡齿轮(4)分别与所述齿条(3)、所述传动齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述车体(12)设有轮胎检测开关(9)，所述轮胎检测开关(9)置于夹持臂组的中间。

7.根据权利要求5所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述夹持臂(5)的另一端内侧均布滚轮(15)。

8.根据权利要求1所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述车体(12)的后端设有充电接受端(11)。

9.根据权利要求1所述的机械手式AGV智能搬运器，其特征在于，所述车体(12)两端的两侧分别设有缓冲器(13)。

10.一种机械手式AGV智能搬运器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

存车时：设定AGV智能搬运器的一台小车夹取汽车的前轮，另一台小车夹取汽车的后轮；夹取后轮的小车以夹取前轮的小车来定位随行；电气控制系统接收到信号后，AG V智能搬运器移动到汽车车轮对应位置，夹取汽车车轮，抬起，搬运汽车至停车位指定位置后，夹持机构(1)打开，AGV智能搬运器驶离汽车底盘，完成存车；取车步骤与存车相反；根据电气控制系统接入信号的情况判断AGV智能搬运器是否需要继续存车或取车，如果都不需要则AGV智能搬运器自动回到充电区进行充电。

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