CN116902822A - 一种带有位置调整吊具的自动导引设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有位置调整吊具的自动导引设备，属于自动吊装技术领域，解决了吊具工作精确性和灵活性不够的问题。本发明的自动导引设备包括自动导引车、控制系统和位置调整吊具；位置调整吊具包括伸缩部件、旋转升降部件、铰支组件和吊装单元；吊装单元连接在伸缩部件上；铰支组件、铰接伸缩部件和旋转升降部件构成三连杆结构；自动导引车包括自动导引车体和自动导引升降台；控制系统包括控制中心和传感单元；位置调整吊具连接在自动导引升降台上端面；传感单元连接在伸缩部件和/或物料上以及自动导引车体上。本发明的自动导引设备能提高物料输送的精确性、灵活性，有利于实现全输送过程自动化，应用范围广泛。

Description

一种带有位置调整吊具的自动导引设备

技术领域

本发明涉及自动吊装技术领域，具体涉及一种带有位置调整吊具的自动导引设备。

背景技术

在包括泛装备制造及装配、仓储物流的储物和分拣等设计到输送物料的过程中，零部件或物料的传统起重、运输通常会用到天车或电葫芦等吊具，以实现空间X、Y、Z三个方向的移动。

近年来，在装备制造及其装配生产线和仓储、物流等领域，引入了类机器人的自动化定位输送设备。其中，自动导引车作为快速输送物料的智能装备，配合天车等传统吊装工具，发挥着越来越大的作用。

但是，只能平面移动的自动导引车配合吊具的天车作为输送设备，相对智能话的制造生产线或物流线存在先天不足，主要表现在：

(1)天车和自动导引车结构形式固定，不能适应不同物料的起吊/输送/送达，特别是对大量小型物料在狭小空间的操作困难突出，不能将物料进行角落、缝隙等某些特殊工位的精确起吊/输送/送达。

(2)天车配合自动导引车对物料进行输送速度较快，但是对物料进行角度调整困难，对物料的搬运灵活性不足，特别不是适应对特殊位置物料的定位输送和定位抓取，影响智能生产线(特别是安装流水线)或物流线(大型仓储中形状各异的小物料、大型薄壁物料等)作业线的工作效率。

如何能够让广泛使用的自动导引设备更具灵活性、高效率，尤其是更加便于对物料进行精确位置调整，以实现起吊/输送/送达直至安装的全工作过程的自动化，同时实现对物料高效输送且物料抓取、放置位置精确，是本领域技术人员的重要研究课题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种带有位置调整吊具的自动导引设备，以解决现有吊装输送设备对各类物料起吊/输送/送达过程中速度和精确性、灵活性不能同时兼得的技术问题。

具体技术方案如下：

一种带有位置调整吊具的自动导引设备，用于运转物料，包括自动导引车、控制系统和位置调整吊具；所述位置调整吊具包括伸缩部件、旋转升降部件、铰支组件和吊装单元；所述铰支组件包括铰支杆；所述吊装单元连接在伸缩部件上；所述铰支组件、伸缩部件和旋转升降部件相互铰接构成三连杆结构；所述自动导引车包括自动导引车体和自动导引升降台；所述旋转升降部件连接在所述自动导引升降台的上端面；所述控制系统包括控制中心和传感单元；所述传感单元连接在伸缩部件和/或物料上以及自动导引车体上；所述控制中心控制所述自动导引车体和位置调整吊具联动，使得所述物料以最佳路径到达目标地址。

进一步的，所述传感单元包括位置传感器和视觉传感器；所述位置传感器连接在自动导引车的外周上；所述视觉传感器连接在伸缩部件的远端。

进一步的，所述控制中心内设置有位置数据库、位置解算器。

进一步的，所述位置数据库内存储有目标地址位置信息数据。

进一步的，所述位置解算器能够实时处理传感器传来的位置信息数据，并根据位置解算器计算的结果实时向所述自动导引车和控制系统下达启/停和/或具体移动指令。

进一步的，所述伸缩部件包括伸缩动力组件、伸缩执行组件和伸缩框架组件。

进一步的，所述伸缩框架组件包括主体支架单元、伸缩框架单元和滑动支撑单元；所述伸缩框架单元包括伸缩臂。

进一步的，所述主体支架单元包括第二主体架，所述第二主体架下端面连接主体铰支架；所述主体铰支架下部近端设置铰支连接耳，所述主体铰支架下部中段位置设置有升降旋转连接耳。

进一步的，所述滑动支撑单元包括第一滑动体和第二滑动体。

进一步的，所述第一滑动体连接在伸缩臂近端的外周上，所述第二滑动体连接在第二主体架远端的内周上。

进一步的，，所述旋转升降部件包括升降组件、旋转组件、升降螺杆、定位支撑和外圈定位套组件；所述升降组件和旋转组件通过定位支撑和外圈定位套组件集成设置；所述外圈定位套组件包括外圈定位套。

进一步的，所述升降组件包括升降活动刚性连接体和升降固定刚性连接体；所述旋转组件包括旋转固定刚性连接体和旋转活动刚性连接体；

所述升降固定刚性连接体通过外圈定位套连接在旋转活动刚性连接体上。

进一步的，所述升降螺杆上端铰接所述主体铰支架中部；所述升降螺杆上部螺接所述升降组件，所述升降螺杆下部由所述旋转组件限位支撑。

进一步的，所述铰支杆长度、升降螺杆的长度以及所述铰支连接耳和升降旋转连接耳的间距可匹配调整以使得所述伸缩部件能够在不同的角度范围内做仰俯运动。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明的带有位置调整吊具的自动导引设备能够优化吊装规模、吊装方式以及吊装灵活性和精确性，极大提升了对各类物料起吊/输送/送达的效率，解决了大距离输送和精细化起吊/送达(包括输送)需要分别在不同工序和/或设备上进行的问题，能广泛适用于泛机械领域的工业制造及装配、大仓储、大物流等领域，更便于实现物料运输的全线自动化。

2、本发明的位置调整吊具的三连杆结构尺寸能够模块化调整、置换，能够适应有限空间内的不同位置物料的起吊/输送/送达，适用性强。

3、本发明的位置调整吊具能快速安装在自动导引车上，使伸缩部件实现伸缩、升降、水平旋转、仰俯旋转的多种运动形式的同时，叠加上自动导引车的快速平面位移、升降和平面旋转，能够有效提高对物料的起吊/输送/送达的同时，兼得精确起吊/送达物料的技术效果。

4、本发明的带有位置调整吊具的自动导引设备结构紧凑、整体刚性好，能够以较小的体积实现较大承载力，提高起吊/输送/送达的工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于揭示具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的带有位置调整吊具的自动导引设备整体结构示意图；

图2为本发明的带有位置调整吊具的自动导引设备控制框图；

图3为本发明的位置调整吊具的整体结构示意图；

图4为本发明的伸缩部件外观结构示意图；

图5为图4中D-D向剖视图；

图6为图5中A部放大示意图；

图7为本发明的旋转升降部件整体结构示意图一；

图8为本发明的旋转升降部件整体结构示意图二；

图9为本发明的底座结构示意图；

图10为图8中B-B向剖视图；

图11为图8中C-C向剖视图；

图12为本发明的外圈定位套结构示意图。

附图标记：

1.伸缩部件；11.伸缩动力组件；111.伸缩伺服电机；112.伸缩减速机；12.伸缩执行组件；121.伸缩螺母；122.伸缩丝杆；13.伸缩框架组件；131.主体支架单元；1311.第一主体架；1312.主体连接架；1313.第二主体架；1314.主体铰支架；13141.铰支连接耳；13142.升降旋转连接耳；132.伸缩框架单元；1321.伸缩臂；1322.丝杠轴套；133.滑动支撑单元；1331.第一滑动体；1332.第二滑动体；14.联轴器；161.第一滑动体安装块；162.第二滑动体安装块；17.轴承支撑座；18.伸缩轴承；2.旋转升降部件；21.升降组件；211.升降动力单元；2111.升降电机；2112.升降减速器；212.升降齿轮副；2121.升降主动齿轮；2122.升降被动齿轮；213.升降齿轮副罩；214.升降齿轮副罩盖；215.螺杆定位套；216.升降螺母；217.升降轴承；218.升降轴承内圈固定板；22.旋转组件；221.旋转动力单元；2211.旋转电机；2212.旋转减速机；222.旋转齿轮副；2221.旋转主动齿轮；2222.旋转被动齿轮；223.旋转齿轮副罩；224.旋转支撑套；225.旋转轴承内圈固定板；226.旋转轴承；23.升降螺杆；231.升降螺杆杆部；232.升降部铰接耳；24.定位支撑；241.底座；2411.底座过孔；2412.底座槽口；242.外圈定位套中心孔；243.旋转被动齿轮安装台；244.旋转轴承内圈压板安装台；245.旋转轴承内圈下安装台；246.旋转被动齿轮轴心定位面；25.外圈定位套组件；251.外圈定位套；2511.升降齿轮副罩安装面；2512.旋转齿轮副罩安装面；2513.升降轴承外圈支撑台；2514.旋转轴承外圈支撑台；2515.旋转升降连接耳安装位；252.电器罩体；26.旋转升降连接耳；261.旋转升降连接耳孔；3.铰支组件；31.铰支杆；32.铰支座；4.吊装单元；41.物料起吊单元；42.吊具起吊单元；5.传感器；51.位置传感器；52.视觉传感器；6.自动导引车；61.平面移动体；62.自动导引升降台；7.控制中心；100.物料。

具体实施方式

下面结合附图1-图12来具体描述本发明所公开的带有位置调整吊具的自动导引设备的技术方案。其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本实施例规定：在伸缩部件1中，伸缩动力组件11处为前端，物料起吊单元41处为远端；在旋转升降部件2中，底座241方向为下，升降部铰接耳232方向为上。

如图1所示，本实施例的带有位置调整吊具的自动导引车用于运转物料100。带有位置调整吊具的自动导引设备包括自动导引车6、控制系统5和位置调整吊具。

位置调整吊具连接在自动导引车6的上端面，控制系统5用于控制位置调整吊具和自动导引车6的各种位移调整，以便改变位置调整吊具上连接的物料100相对目标地址进行平面内的位移、升降位移、平面内及仰俯方向的旋转，最终实现对物料100的快速、精确的起吊/输送/送达。

具体的，自动导引车6包括自动导引车体61和自动导引升降台62。

自动导引车体61能够在控制系统5的作用下产生较大幅度的平面内的位移，包括各个方向的直线位移和平面旋转。

自动导引升降台62为设置在自动导引车体61上端面的、能够升降运动的工作平台。自动导引升降台62能够在控制系统5的作用下相对于自动导引车体61产生升降运动。

位置调整吊具安装在自动导引升降台62的上端面。

如图3所示，本实施例的位置调整吊具包括伸缩部件1、旋转升降部件2、铰支组件3和吊装单元4。

铰支组件3两端分别铰接伸缩部件1的一端和旋转升降部件2的侧壁，旋转升降部件2的上端和伸缩部件1的中部铰接。

如图3所示，铰接伸缩部件1、旋转升降部件2和伸缩部件1共同构成以E、G、F为交织点的三连杆结构，使得伸缩部件1能够相对旋转升降部件2做仰俯运动。

吊装单元4连接在伸缩部件1上。

旋转升降部件2底部设置有定位支撑24，定位支撑24连接在自动导引车6的上，具体连接在自动导引升降台62的上端面。

如图8所示，铰支组件3包括铰支杆31和铰支座32。

铰支杆31的两端分别通过铰支座32铰接伸缩部件1的一端和旋转升降部件2的外侧壁；旋转升降部件2产生升降运动带动铰支杆31和伸缩部件1发生联动的角度变化，进而使得伸缩部件1产生垂直平面的仰俯运动；旋转升降部件2产生的水平旋转运动能够带动伸缩部件1产生水平旋转运动。

如图3和图4所示，伸缩部件1包括伸缩动力组件11、伸缩执行组件12和伸缩框架组件13。

伸缩动力组件11与伸缩执行组件12通过联轴器14连接。

伸缩动力组件11包括伸缩伺服电机111和伸缩减速机112。

伸缩执行组件12包括伸缩螺母121和伸缩丝杆122；伸缩螺母121和伸缩丝杆122组成螺旋副；伸缩丝杆122包括丝杆安装端和丝杠螺杆部,丝杆安装端设置在伸缩丝杆122的近端。

伸缩框架组件13包括主体支架单元131、伸缩框架单元132和滑动支撑单元133；多组滑动支撑单元133设置在主体支架单元131和伸缩框架单元132之间。

主体支架单元131包括由近及远、依次连接的第一主体架1311、主体连接架1312和第二主体架1313，还包括主体铰支架1314；第一主体架1311、主体连接架1312和第二主体架1313均采用横截面为相同矩形包括方形的壳体结构，其中第一主体架1311和主体连接架1312。

伸缩伺服电机111、伸缩减速机112的主体设置在第一主体架1311内；伸缩减速机112连接在主体连接架1312与第一主体架1311对接的第一主体架近端的端壁面上。

伸缩减速机112的输出轴深入到主体连接架1312矩形壳体内。

主体连接架1312的第一主体架远端的端壁面上连接有轴承支撑座17，轴承支撑座17内设置有伸缩轴承18，伸缩轴承18用于连接伸缩丝杆122近端；伸缩丝杆122的丝杆安装端穿过伸缩轴承18,深入到主体连接架1312矩形壳体内。

主体连接架1312内设置有联轴器14，联轴器14近端连接伸缩减速机112的输出轴，联轴器14远端连接伸缩丝杆122近端的的丝杆安装端。

如图5和图6所示，第二主体架1313为远端开口的矩形壳体结构，第二主体架1313上连接有第二滑动体安装块162和主体铰支架1314；第二主体架1313的近端端面连接在主体连接架1312的远端，第二主体架1313的远端外连接有多组第二滑动体安装块162；第二主体架1313中部的上端面上设置有吊具起吊单元42。

如图4所示，吊具起吊单元42具体为吊环结构，用于与配合天车或其他吊具将本申请发明的位置调整吊具移位至自动导引车6处进行安装，或从自动导引车6上拆卸后移位离开自动导引车6。

如图4和图5所示，主体铰支架1314连接在第二主体架1313的下端面；主体铰支架1314为向下开口的槽结构。

主体铰支架1314下槽口的两个相对的侧壁端面处分立设置有2组主体连接叉耳。

主体连接叉耳包括为相对设置成双耳结构的铰支连接耳13141和升降旋转连接耳13142。铰支连接耳13141设置在主体铰支架1314的近端，升降旋转连接耳13142设置在主体铰支架1314的中部。

铰支连接耳13141用于通过铰支座32将铰支杆31第一端和主体支架单元131铰接，升降旋转连接耳13142用于通过铰支座32将旋转升降部件2和主体支架单元131铰接。

如图5和图6所示，伸缩框架单元132包括伸缩臂1321和丝杠轴套1322；丝杠轴套1322连接在伸缩臂1321近端，丝杠轴套1322内周面连接伸缩螺母121外周，伸缩螺母121通过其内表面的螺纹螺接伸缩丝杆122；伸缩臂1321远端连接有物料起吊单元41。

优选的，本实施例的伸缩臂1321的矩形横截面小于第二主体架1313的矩形横截面，且为相似矩形截面的设置。

具体的，伸缩螺母121螺接伸缩丝杆122的丝杠螺杆部；伸缩丝杆122在伸缩动力组件11的带动下旋转时，伸缩螺母121带动伸缩臂1321沿丝杠轴套1322轴线方向在主体铰支架1314内部相对于主体支架单元131产生滑动位移。

伸缩臂1321近端外周连接有第一滑动体安装块161；第一滑动体安装块161连接有伸缩框架单元132。

滑动支撑单元133包括第一滑动体1331和第二滑动体1332；

第一滑动体1331通过第一滑动体安装块161连接在伸缩臂1321近端的外周上，并与第二主体架1313的内周抵触；

第二滑动体1332通过第二滑动体安装块162连接在第二主体架1313远端的内周，并与伸缩臂1321的外周抵触；

作为滑动体的第一滑动体1331和第二滑动体1332对应设置，且分别设置至少2块；第一滑动体1331和第二滑动体1332共同支撑伸缩臂1321，能够起到减小伸缩臂1321与第二主体架1313之间摩擦阻力的作用，并确保伸缩臂1321在整个伸缩行程内均受到滑动体润滑作用的保护。

优选的，第一滑动体1331部分嵌套并可拆卸地连接在第一滑动体安装块161内，第二滑动体1332部分嵌套并可拆卸地连接在第二滑动体安装块162内；滑动体的部分嵌套在滑动体安装块内的结构，能够确保伸缩臂1321在第二主体架1313内滑动位移过程中滑动体位置稳定、不脱落；滑动体与滑动体安装块可拆卸连接结构，也便于对作为磨损件的滑动体进行拆除、替换。

优选的，第一滑动体1331和第二滑动体1332为自润滑板,自润滑板成对相对设置；伸缩丝杆122为滚珠丝杠。

优选的，本实施例在矩形框架的相对面相对应安装2块自润滑板,以支撑伸缩臂1321外壁面不与第二主体架1313内壁面接触且能在第二主体架1313内低阻尼滑动位移。

滑动支撑单元133的设计能够使得伸缩臂1321在第二主体架1313内顺滑位移。

主体连接架1312作为伸缩动力组件11与伸缩执行组件12的中间连接件，在不失伸缩部件1整体结构刚度的前提下，能够实现稳定传输扭矩、提高转运物料100能力；同时，通过主体连接架1312上固接伸缩轴承18，使得伸缩轴承18内圈对伸缩丝杆122进行了动力输入端的活动性支撑，再配合联轴器14连接伸缩丝杆122的丝杆安装端，一方面能有效缓冲伸缩动力组件11的振动向伸缩丝杆122的传递，有利提高了提高整个轴系动态性能，进一步优化伸缩丝杆122与伸缩螺母121的啮合精度，可以确保伸缩螺母121所带动的伸缩臂1321能在第二主体架1313内顺滑位移；另一方面能够降低伸缩丝杆122安装时的轴线对中难度，提高安装和拆卸的速度。

伸缩臂1321远端模块化连接有物料起吊单元41。

如图4、图5所示，可选的，本实施例的物料起吊单元41可以是一个简单的吊环，直接通过挂钩调运物料100。

可选的，本实施例的物料起吊单元41也可以是哪个吊装各种物料100的模块化接口。

可选的，本实施例的物料起吊单元41为在伸缩臂1321远端径向和/或轴向均布的数组螺栓结构。

在伸缩部件1中所包括的第一主体架1311、主体连接架1312和第二主体架1313以及伸缩臂1321均采用矩形结构。

矩形结构的设计，一方面便于制造、安装对接以及增强结构刚度，另一方面方便自润滑结构的第一滑动体1331和第二滑动体1332的安装和功能实现，还能够方便伸缩臂1321内部设计、制造出支撑结构，进一步加强伸缩臂1321刚度，以增强转运物料100的承载力。这使得本实施例的带有位置调整吊具的自动导引设备结构紧凑、整体刚性好，能够以较小的体积实现较大承载力，提高转运的效率。

如图7和图8所示，旋转升降部件2包括升降组件21、旋转组件22、升降螺杆23、定位支撑24和外圈定位套组件25。定位支撑24的底面连接在自动导引车6的工作面上

如图7所示，外圈定位套组件25包括外圈定位套251和电器罩体252。

如图12所示，外圈定位套251为套筒结构，外圈定位套251上端为升降齿轮副罩安装面2511，外圈定位套251下端为旋转齿轮副罩安装面2512；外圈定位套251内圈上部设置有升降轴承外圈支撑台2513，外圈定位套251内圈下部设置有旋转轴承外圈支撑台2514，外圈定位套251外周设置有旋转升降连接耳安装位2515。旋转升降连接耳安装位2515为槽口结构。

本实施例的旋转升降连接耳26上设置有弧面状的旋转升降连接耳安装部和旋转升降双连接耳。旋转升降双连接耳上对应设置有旋转升降连接耳孔261。

旋转升降连接耳26和电器罩体252连接在外圈定位套251外周上。具体的，旋转升降连接耳26通过弧面状的旋转升降连接耳安装部连接在旋转升降连接耳安装位2515的槽口处，能够使得外圈定位套251与旋转升降连接耳26共同受力，优化了外圈定位套组件25的受力分布。

升降组件21和旋转组件22的电控部分连接在电器罩体252内。

如图7、图10和图11所示，升降组件21、外圈定位套251和旋转组件22从上至下依次连接设置，外圈定位套251和旋转组件22均与定位支撑24连接，升降螺杆23上端螺接在升降组件21上，升降螺杆23下端由旋转组件22进行径向定位。

如图10所示，升降螺杆23包括升降螺杆杆部231和升降部铰接耳232。

升降部铰接耳232上设置有升降部铰接耳孔，用于单独或配合底座241上的可连接解结构，去连接天车或其他吊具，将本发明的带有位置调整吊具的自动导引设备移向自动导引车6进行安装、或相对自动导引车6拆卸后移离。

升降螺杆杆部231的上部设置有螺纹用于连接升降组件21，升降螺杆杆部231的下部为光柱用于限定在旋转组件22中。如图9所示，定位支撑24包括底座241和外圈定位套，外圈定位套设置在底座241中心处。

如图9所示，底座241上能够设置模块化固定安装结构，用于将本发明的带有位置调整吊具的自动导引设备匹配连接在各种自动导引车6上的不同固定接口。

优选的，本实施例在底座241上设置有2种固定安装接口，底座过孔2411和底座槽口2412。

如图9所示，外圈定位套为多阶梯轴套，外圈定位套上包括外圈定位套中心孔242、旋转被动齿轮安装台243、旋转轴承内圈压板安装台244、旋转轴承内圈下安装台245和旋转被动齿轮轴心定位面246。

如图9和图11所示，外圈定位套中心孔242处连接有旋转支撑套224，升降螺杆23的升降螺杆杆部231下端通过旋转支撑套224中心孔。旋转支撑套224与升降螺杆杆部231下端过渡配合或间隙配合，以便对升降螺杆23进行下端的径向定位，确保升降螺杆23在升降过程中沿轴向位移。

如图10所示，旋转被动齿轮安装台243用于从下方固定连接旋转被动齿轮2222；旋转轴承内圈下安装台245用于从下方限位固旋转轴承226内圈下端面；旋转轴承内圈压板安装台244用于安装旋转轴承内圈固定板225，旋转轴承内圈固定板225用于压固旋转轴承226内圈上端面。

如图10所示，旋转组件22包括旋转动力单元221、旋转齿轮副222、旋转齿轮副罩223、旋转支撑套224、旋转轴承内圈固定板225和旋转轴承226。

旋转轴承226的轴心中心孔定位在旋转支撑套224的外周处；旋转轴承226的内圈由旋转轴承内圈下安装台245和旋转轴承内圈固定板225定位。旋转轴承226内圈相对定位支撑24刚性连接。

旋转轴承226的外圈通过外圈定位套251内圈下部设置的旋转轴承外圈支撑台2514下端面限位。旋转轴承226的外圈相对外圈定位套组件25刚性连接。

旋转动力单元221安装在电器罩体252内，旋转动力单元221包括旋转电机2211和旋转减速机2212。

旋转齿轮副222包括旋转主动齿轮2221和旋转被动齿轮2222；旋转主动齿轮2221连接在旋转减速机2212的输出轴上；旋转被动齿轮2222的中心孔间隙定位在定位支撑24的旋转被动齿轮轴心定位面246处，形成径向定位；旋转被动齿轮2222连接在定位支撑24的旋转被动齿轮安装台243上，形成轴向定位。旋转被动齿轮2222与定位支撑24形成旋转固定刚性连接体。

旋转齿轮副罩223与旋转动力单元221的安装板连接且覆盖在旋转齿轮副222的上方，旋转齿轮副罩223限位在电器罩体252处并与外圈定位套251的底端的旋转齿轮副罩安装面2512连接，使得旋转齿轮副罩223、旋转动力单元221、外圈定位套组件25和旋转主动齿轮2221形成旋转活动刚性连接体。

在旋转动力单元221的带动下，旋转活动刚性连接体能够围绕旋转固定刚性连接体中相对于旋转被动齿轮2222中轴线旋转。

如图11所示，升降组件21包括升降动力单元211、升降齿轮副212、升降齿轮副罩213、螺杆定位套215、升降螺母216、升降轴承217和升降轴承内圈固定板218。

升降动力单元211安装在电器罩体252内，升降动力单元211包括升降电机2111和升降减速机2112。

升降齿轮副212包括升降主动齿轮2121和升降升降被动齿轮2122；升降主动齿轮2121连接在升降减速机2112的输出轴上。

升降齿轮副罩213与升降动力单元211的安装板连接且覆盖在升降齿轮副212上。

升降齿轮副罩213为下靠口处待翻边的槽盒结构。在升降齿轮副罩213在与升降主动齿轮2121同轴的位置，上部设置有升降齿轮副罩主齿轮孔，升降齿轮副罩主齿轮孔上连接有升降齿轮副罩盖214；下部的翻边与升降动力单元211的安装板连接；升降齿轮副罩213在与升降升降被动齿轮2122同轴的位置设置,上部设置有升降齿轮副罩中心孔，升降齿轮副罩中心孔处设置有螺杆定位套215，螺杆定位套215的中心孔处连接有升降螺母216，下部的翻边与外圈定位套251的升降齿轮副罩安装面2511连接。

螺杆定位套215为中部带有1个外轴台的套筒，螺杆定位套215内孔上部连接1个保护轴套，保护轴套的中心孔用于升降螺杆23的升降螺杆杆部231通过；螺杆定位套215内孔下部固定连接升降螺母216。

螺杆定位套215下部端面连接升降轴承内圈固定板218；升降轴承217设置在升降螺母216外周；升降轴承217的内圈限位固定在升降轴承内圈固定板218和螺杆定位套215外轴台下端面之间，升降升降被动齿轮2122固连在螺杆定位套215外轴台上端面。

因此，升降螺母216、升降轴承217的内圈、升降轴承内圈固定板218、螺杆定位套215和升降升降被动齿轮2122刚性连接形成升降活动刚性连接体。

当升降动力单元211启动，升降主动齿轮2121带动升降被动齿轮2122升降被动齿轮2122旋转时，升降螺母216旋转，带动升降螺杆23产生升降运动。

优选的，本实施例的升降螺杆杆部231上部设置的螺纹以及升降螺母216为梯形螺纹，该螺纹副能够有效增大举升行程。

升降轴承217的外圈限定在升降齿轮副罩213下沿和外圈定位套251的升降轴承外圈支撑台2513的上端面之间。

因此，升降主动齿轮2121、升降轴承217的外圈、外圈定位套251、升降齿轮副罩213、升降动力单元211刚性连接，形成升降固定刚性连接体。

外圈定位套251连接在旋转齿轮副罩223上，使得升降固定刚性连接体连接在旋转活动刚性连接体上。因此，升降组件21带动升降螺杆23在产生升降的同时，升降组件21还能随旋转组件22的旋转活动刚性连接体的旋转而旋转。该结构设计能够是的旋转升降部件2上连接的伸缩部件1产生平面旋转运动，并在铰支组件3的配合下产生仰俯运动。

如图1、图7和图8所示，铰支组件3的铰支杆31的两端分别铰接在伸缩框架组件13的铰支连接耳13141和旋转升降部件2的旋转升降连接耳26。

具体的，铰支组件3的铰支杆31两端分别设置有铰支杆耳孔；铰支杆31下端耳孔与旋转升降连接耳26的旋转升降连接耳孔261匹配，通过1个铰支座32铰接；铰支杆31上端耳孔与主体铰支架1314下槽口端面处的双耳结构的铰支连接耳13141匹配，通过1个铰支座32铰接。

具体的，主体铰支架1314下槽口端面处的双耳结构的升降旋转连接耳13142直接通过1个铰支座32铰接升降部铰接耳232上的升降部铰接耳孔。

如图3所示，如此，通过E、F、G三处的铰支座32将铰支杆31、伸缩框架组件13和旋转升降部件2交接成三连杆机构，伸缩部件1在自身完成伸缩功能的同时，还能叠加上随旋转组件22的运动而进行的平面旋转、随升降组件21的垂直位移通过三连杆机构机构而进行的仰俯运动。

其中，铰支杆31和升降螺杆23为长度不同的可替换件，主体铰支架1314也为尺寸不同的可替换件或主体铰支架1314上的铰支连接耳13141和升降旋转连接耳13142间距可调整；该设计能够使得不同尺寸的铰支杆31、铰支连接耳13141、主体铰支架1314组合，形成不同结构尺寸的模块化三连杆结构，以适应伸缩部件1能进行不同角度范围的仰俯运动。

本实施例的位置调整吊具的模块化组装设计，可满足输送不同物料100到不同位置的工作环境的需要。

如图1和图2所示，本发明的控制系统5包括控制中心7和传感单元52。控制系统5用于控制位移执行部进行移动，位移执行部包括自动导引车6和位置调整吊具进行移动。

控制中心7可以集成在自动导引车体61上，也可以设置在自动导引车体61之外的工作场所。

控制中心7内设置有位置解算器。控制中心7内还设置有位置数据库。

位置数据库内存储有位置信息数据，其中包括目标地址位置信息数据。

位置解算器内设置有位置计算程序及位移控制程序，包括自动导引车位置计算及位移控制程序和位置调整吊具位置计算及位移控制程序。位置解算器能够解算出自动导引车体61和位置调整吊具相对于目标地址的位置和距离信息，并向自动导引车体61和位置调整吊具下达联动指令，使得伸缩框架组件13远端吊点以最佳路径到达目标地址。

传感单元52包括匹配设置的传感器和数据采集器。

优选的，本实施例的传感单元52的传感器包括位置传感器521和视觉传感器522。

视觉传感器522连接在物料100上或伸缩框架组件13远端吊点处，用来采集目标地址的当前位置信息，包括位置和角度信息数据。视觉传感器522所匹配的数据采集器能够将图像信息数据转换为位置信息数据。位置传感器521连接在自动导引车体61和物料100(也可以安装在伸缩框架组件13远端吊点)上。

传感单元52获得的位置信息数据通过前端数据传输协议TCP/IP(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)转换进入控制中心7，即，视觉传感器522和位置传感器521所采集的位置信息数据能够无线传输给控制中心7。

自动导引车6的位置计算程序和位移计算程序解算出自动导引车6和/或物料100的具体位置信息及其与目标地址的距离信息，进一步计算出自动导引车6和位移调整吊具优化联动位移信息。

优化联动位移信息包括自动导引车体61的平面位移和平面旋转位移信息、自动导引升降台62的升降位移信息、伸缩部件1的伸缩位移信息、升降组件21的升降位移信息、旋转组件22的旋转位移信息。

控制中心7将优化联动位移信息通过后端数据传输协议canopen(ControllerArea Network open，一种高层通信协议)转换生成能控制自动导引车6和位移调整吊具优化联动的位移控制信号。

位移控制信号包括自动导引车61和位移调整吊具的启/停/具体位移量的指令。具体位移量的指令是指自动导引车61和位移调整吊具相对于目标地址的各单方向位置移动指令和角度位移指令。

具体的：

自动导引车位置计算程序和位置调整吊具位置计算程序组成控制中心7的位置计算程序。位置传感器521和视觉传感器522将所采集的位置信息数据通过前端数据传输协议TCP/IP转换，分别进入自动导引车位置计算程序和位置调整吊具位置计算程序。位置计算程序解算出物料100或伸缩框架组件13远端吊点的位置信息数据和/或角度信息数据,以及自动导引车6的当前位置信息数据，形成位置计算程序的位置解算结果。

自动导引车位置计算程序和位置调整吊具位置计算程序组成控制中心7的位置计算程序。位置计算程序的位置解算结果通过控制中心7的内部数据传输协议进入自动导引车位移计算程序和位置调整吊具位移计算程序。

自动导引车位移计算程序和位置调整吊具位移计算程序组成控制中心7的位移计算程序。位移计算程序将位置解算结果结合控制中心7内存储的位置数据库中目标地址位置信息数据进行计算，生成向各个动力装置下达的启/停/具体运动的位移控制信号。

控制中心7所下达的该位移控制信号能够控制自动导引车6和位置调整吊具实时联动,以优化路径将物料以精确的位置和角度送达/吊离目标地址。

具体的，控制中心7下达的位移控制信号包括自动导引车体动力单元的启/停/具体运动指令、自动导引升降台动力单元的启/停/具体运动指令，还包括对升降动力单元211、旋转动力单元221、伸缩动力组件11的启/停/具体运动指令。

本实施例的各个动力单元包括各个电机及控制电机启/停的继电器。

控制中心7根据实时计算结果分别或以任一组合方式同时向各电机和/或继电器下达运动指令，实时调整各个电机的转速和/或继电器的启/停。

优选的，控制中心7向自动导引车6下达的位移控制信号为较大位移移动指令，使得自动导引车6位移(自动导引车体61的平面直线位移运动+自动导引车体61的平面旋转运动+自动导引升降台62的升降运动)的同时带动位置调整吊具尽快接近目标地址。

优选的，控制中心7向位置调整吊具下达的位移控制信号为较小位移移动指令，使得物料100以精确位置和角度接近目标位置以便放置，或使得伸缩框架组件13远端吊点精确到达目标地址的物料100以便起吊。

优选的，本实施例的视觉传感器522连接在伸缩框架组件13远端吊点的位置。物料100与伸缩框架组件13远端吊点的位置信息数据能够被提前记载在位置数据库内。

匹配位置传感器521，在控制中心7内设置有位置信息数据接收器。

匹配视觉传感器522，在控制中心7内设置有图像接收器和图像解码器。图像解码器对图像接收器所接收的图像信号进行解码。

位置信息数据接收器和图像解码器的信号通过前端数据传输协议，本实施例优选为TPC/IP协议，转换进入位置计算程序。在本实施例中，控制中心7和传感单元52配合，能够计算出伸缩框架组件13远端吊点/物料100距离目标地址的各向距离差，形成分解给升降动力单元211、和/或旋转动力单元221、和/或伸缩动力组件11、和/或自动导引车体动力单元、和/或自动导引升降台动力单元的启/停/具体运动指令。各种指令单独或任一组合地实时下达，使得自动导引车6和位置调整吊具联动，将伸缩框架组件13远端吊点/物料100以优化路径尽快到达目标地址。

本实施例的这种大位移的自动导引车6加精细位移的位置调整吊具的设计，使得原有的自动导引输送设备在吊装规模、吊装方式以及吊装灵活性、精确性等方面得到了优化，极大提升了对各类物料100起吊/输送/送达的效率，解决了大距离输送和精细化起吊/送达包括输送需要分别在不同工序和/或设备上进行的问题，能广泛适用于泛机械领域的工业制造及装配、大仓储、大物流等领域。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有位置调整吊具的自动导引设备，用于运转物料(100)，其特征在于，包括自动导引车(6)、控制系统(5)和位置调整吊具；

所述位置调整吊具包括伸缩部件(1)、旋转升降部件(2)、铰支组件(3)和吊装单元(4)；所述铰支组件(3)包括铰支杆(31)；

所述吊装单元(4)连接在伸缩部件(1)上；所述铰支组件(3)、伸缩部件(1)和旋转升降部件(2)相互铰接构成三连杆结构；

所述自动导引车(6)包括自动导引车体(61)和自动导引升降台(62)；

所述旋转升降部件(2)连接在所述自动导引升降台(62)的上端面；

所述控制系统(5)包括控制中心(51)和传感单元(52)；

所述传感单元(52)连接在伸缩部件(1)和/或物料(100)上以及自动导引车体(61)上；

所述控制中心(51)控制所述自动导引车体(61)和位置调整吊具联动，使得所述物料(100)以最佳路径到达目标地址。

2.根据权利要求1所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述传感单元(52)包括位置传感器(521)和视觉传感器(522)。

3.根据权利要求2所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述控制中心(51)内设置有位置解算器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述伸缩部件(1)包括伸缩动力组件(11)、伸缩执行组件(12)和伸缩框架组件(13)；所述伸缩框架组件(13)下部设置有铰支连接耳(13141)和升降旋转连接耳(13142)。

5.根据权利要求4所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述伸缩框架组件(13)包括主体支架单元(131)、伸缩框架单元(132)和滑动支撑单元(133)；所述伸缩框架单元(132)包括伸缩臂(1321)。

6.根据权利要求5所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述滑动支撑单元(133)包括第一滑动体(1331)和第二滑动体(1332)。

7.根据权利要求6所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述旋转升降部件(2)包括升降组件(21)、旋转组件(22)、升降螺杆(23)、定位支撑(24)和外圈定位套组件(25)；所述升降组件(21)和旋转组件(22)通过定位支撑(24)和外圈定位套组件(25)集成设置；所述外圈定位套组件(25)包括外圈定位套(251)。

8.根据权利要求7所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述升降组件(21)包括升降活动刚性连接体和升降固定刚性连接体；所述旋转组件(22)包括旋转固定刚性连接体和旋转活动刚性连接体；所述升降固定刚性连接体通过外圈定位套(251)连接在旋转活动刚性连接体上。

9.根据权利要求8所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述升降螺杆(23)上端铰接所述铰支连接耳(13141)；所述升降螺杆(23)上部螺接所述升降组件(21)，所述升降螺杆(23)下部由所述旋转组件(22)限位支撑。

10.根据权利要求9所述的带有位置调整吊具的自动导引设备，其特征在于，所述铰支杆(31)长度、升降螺杆(23)的长度以及所述铰支连接耳(13141)和升降旋转连接耳(13142)的间距可匹配调整。