CN204355672U - 一种自动导引运输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动导引运输设备，包括运输平台、安装在运输平台内部的驱动机构、安装在运输平台上方的控制箱及安装在控制箱上方的机械臂，机械臂上安装托盘抓手；控制箱内安装有PLC控制器和用于为设备提供电源的供电器，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的自动导引运输设备，更加具有智能化，不仅实现了物流运输，而且实现了物流的取放自动化，完全无需人工辅助，提高了工作效率，可实现物料运输、定点停靠及物料取放，实用性强。

Description

一种自动导引运输设备

技术领域

本实用新型涉及物流运输技术领域，具体而言，涉及一种自动导引运输设备。

背景技术

在物流运输技术领域，为了提高物流运输效率，大多使用自动导引车作为运输的主要工具，这种自动导引车是一种以蓄电池作为动力源，广泛用于物流领域，实现货物转运功能。自动导引车是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装备，属于轮式移动机器人的范畴。自动导引车能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能，与人工运输相比，自动导引车大大提高了物流行业中物流运输效率。

但是，目前现有的自动导引车仍存在一些缺点，例如大多数的自动导引车是仅用来运输，通常情况下，以自动导引车在载物条件下的运动速度来评价自动导引车的性能，也就是说，在具体工作时，自动导引车必须通过人工将物品放置在自动导引车后才可以进行运输，这种自动导引车自身缺少物料自主取放的功能，因此这种自动导引车无法实现独立工作，实用性差，工作效率低，无法满足人们的需求。

实用新型内容

为解决现有技术中的自动导引车必须通过人工将物品放置在自动导引车后才可以进行运输，这种自动导引车自身缺少物料自主取放的功能，因此这种自动导引车无法实现独立工作，实用性差，工作效率低，无法满足人们的需求等问题，本实用新型的目的在于提供一种自动导引运输设备。

为达到上述目的，本实用新型实施例中提供了一种自动导引运输设备，包括运输平台、安装在运输平台底部的驱动机构、安装在运输平台上方的控制箱及连接于控制箱上方的机械臂，机械臂上安装托盘抓手，

其中，控制箱内安装有PLC控制器和用于为设备提供电源的供电器，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。

本实用新型结构简单，通过驱动机构可实现该运输设备的运动，另外通过机械臂可实现取放物流物品，该运输设备大大缩短物流搬运时间，节省工作空间，提高工作效率，提升物流系统的自动化和智能化程度。

进一步的，运输平台包括由主体支架、支撑板及上盖板连接构成的腔体结构，腔体顶部安装触摸屏及控制按钮，触摸屏与控制钮均与PLC控制器连接；

腔体底部安装用于感应障碍物的第一传感器，第一传感器与PLC控制器信号连接，腔体底部两端分别安装两组从动轮，从动轮之间通过安装板连接。该设备中，通过触摸屏与PLC控制器，二者联合控制设备主体和机械臂的驱动电机，同时接收相关传感器的实时信息，提高了智能性，此外，PLC控制器和触摸屏在恶劣的工业环境中，其稳定性及抗干扰性相对于计算机控制系统有较为明显的优势，并且具有结构灵活、数据传输质量高、坚固耐用和节省空间等优点，通过PLC控制器和触摸屏的配合，简化了现场操作，提高了控制程序和人机界面交互的灵活性，使系统性能更加安全可靠。此外，第一传感器主要用于避免轨道上出现意外障碍物时发生碰撞，提高了智能型。

进一步的，驱动机构包括驱动箱、安装在驱动箱顶部的减震组件，减震组件顶部通过车身连接板与运输平台的上盖板连接；

其中，驱动箱前后两端安装用于测试磁导航的第二传感器，第二传感器与PLC控制器信号连接；驱动箱两侧对称安装车轮，车轮之间通过转向轴连接，转向轴通过轴梁固定件固定在驱动箱上；驱动箱内通过电机固定板安装第一电机，第一电机的输出端连接主动链轮，车轮与转向轴连接处通过链轮轴承安装从动链轮，主动链轮与从动链轮传动连接。本技术方案中，驱动箱安装在运输平台内部，并与运输平台连接，驱动箱内的结构为该设备的核心部分，减震组件用于实现设备主体姿态不便的情况下，完成车轮的驱动，同时运输平台与驱动箱之间通过减震组件活动连接，实现了换向运动，实现了平台的纵向和横向移动，无需转弯，节省了工作空间和时间。此外，第二传感器主要使用电磁式传感器，确保运输设备沿预设路线运行，提高了运行速度，保证运输安全。

进一步的，减震组件包括由上、下盖板连接构成的减震箱，上、下盖板的两端通过交叉连接板连接，且上、下盖板呈U型结构；减震箱内横向固定支撑柱，减震箱内纵向固定弹簧立柱，弹簧立柱上串有减震弹簧。

进一步的，机械臂包括纵悬臂和与纵悬臂的一侧垂直连接的横悬臂，纵悬臂底端通过固定板安装在固定箱顶部；横悬臂和纵悬臂上均设置有配合使用的导轨和滑块；横悬臂上远离纵悬臂的一端连接用于安装托盘抓手的夹件。由于纵悬臂和横悬臂上均具有导轨和滑块，则通过可实现纵悬臂和横悬臂相对的前、后、上、下的相对移动，进而实现了托盘抓手在不同方向的移动，保证了物流抓取的准确性。

进一步的，横悬臂和纵悬臂的端部均连接第二电机，横悬臂和纵悬臂内均设置驱动轴，驱动轴通过第一联轴器与第二电机的输出端连接，

其中，纵悬臂上安装用于测试地理位置的第三传感器和用于测试靠近物体距离的第四传感器，第三传感器和第四传感器均与PLC控制器信号连接。本技术方案中，第三传感器主要用于识别不同的工位，第四传感器使用的是光电式传感器，保证机械手抓取过程中能够到达准确位置，完成托盘的抓取和放置。

进一步的，纵悬臂上远离横悬臂的一侧固定有加强筋，加强筋的底部安装在固定板上。该加强筋的存在，提高了机械臂的稳定性和固定强度。

进一步的，托盘抓手包括安装座和一对设置在安装座上的夹臂，

其中，安装座由安装底板和固定在安装底板两端的侧板连接构成，两侧板之间穿接有丝杠，其中一个侧板上连接有第三电机，第三电机的输出端通过第二联轴器与丝杆的一端连接；夹臂通过丝杠法兰套接在丝杠上。第三电机控制两个夹臂的开合，从而实现夹紧和张开的动作，实现标准的抓取、转移和放置托盘，提高了工作效率。

进一步的，丝杠上远离第三电机的一端通过轴承固定座安装在侧板上，第三电机通过电机安装板固定在侧板上。

进一步的，安装底板上靠近丝杠的一侧设置有滑槽，夹臂上靠近丝杆的一端设置与滑槽配合使用的凸块；夹臂上远离丝杆的一端内侧壁上安装有橡胶片。托盘抓手通过丝杠滑块结构，减少了摩擦，延长了使用寿命，操作更加灵活，另外橡胶片的存在主要用于减少摩擦。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的自动导引运输设备，更加具有智能化，不仅实现了物流运输，而且实现了物流的取放自动化，完全无需人工辅助，提高了工作效率，可实现物料运输、定点停靠及物料取放，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的仰视图；

图4为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的驱动机构的主视图；

图5为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的驱动机构的剖视图；

图6为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的驱动机构的仰视图；

图7为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的驱动机构的侧视图

图8为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的机械臂的主视图；

图9为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的机械臂的俯视图；

图10为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的机械臂的侧视图；

图11为本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备的托盘抓手的俯视图。

图中，

1、运输平台；101、主体支架；102、支撑板；103、上盖板；104、腔体；105、触摸屏；106、控制按钮；107、第一传感器；108、从动轮；109、安装板；2、驱动机构；201、驱动箱；202、减震组件；203、车身连接板；204、第二传感器；205、车轮；206、转向轴；207、轴梁固定件；208、电机固定板；209、第一电机；210、主动链轮；211、链轮轴承；212、从动链轮；213、减震箱；214、交叉连接板；215、支撑柱；216、弹簧立柱；217、减震弹簧；3、控制箱；301、PLC控制器；302、供电器；4、机械臂；401、纵悬臂；402、横悬臂；403、固定板；404、导轨；405、滑块；406、夹件；407、第二电机；408、驱动轴；409、第一联轴器；410、第三传感器；411、第四传感器；412、加强筋；5、托盘抓手；501、安装座；502、夹臂；503、安装底板；504、侧板；505、丝杠；506、第三电机；507、第二联轴器；508、丝杠法兰；509、轴承固定座；510、电机安装板；511、滑槽；512、凸块；513、橡胶片。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1，如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备，包括运输平台1、安装在运输平台底部的驱动机构2、安装在运输平台上方的控制箱3及连接于控制箱上方的机械臂4，机械臂上安装托盘抓手5，

其中，控制箱内安装有PLC控制器301和用于为设备提供电源的供电器302，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。

进一步的，运输平台包括由主体支架101、支撑板102及上盖板103连接构成的腔体104结构，腔体顶部安装触摸屏105及控制按钮106，触摸屏与控制钮均与PLC控制器连接；

腔体底部安装用于感应障碍物的第一传感器107，第一传感器与PLC控制器信号连接，腔体底部两端分别安装两组从动轮108，从动轮之间通过安装板109连接。

本实用新型结构简单，通过驱动机构可实现该运输设备的运动，另外通过机械臂可实现取放物流物品，该运输设备大大缩短物流搬运时间，节省工作空间，提高工作效率，提升物流系统的自动化和智能化程度。

运输平台主要起支撑作用，用于安装驱动机构、机械臂、托盘抓手和控制箱。运输平台上安装有触摸屏、急停按钮、复位按钮、第一传感器和四个从动轮。其中，四个从动轮随驱动机构的车轮运动，确保设备主体能够完成全方位移动，在该设备不转弯的情况下，实现纵向和横向的移动。

实施例2，如图1和4-7所示，本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备，包括运输平台、安装在运输平台底部的驱动机构、安装在运输平台上方的控制箱及安装于控制箱上方的机械臂，机械臂上安装托盘抓手，

其中，控制箱内安装有PLC控制器和用于为设备提供电源的供电器，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。

进一步的，驱动机构包括驱动箱201、安装在驱动箱顶部的减震组件202，减震组件顶部通过车身连接板203与运输平台的上盖板连接；

其中，驱动箱前后两端安装用于测试磁导航的第二传感器204，第二传感器与PLC控制器信号连接；驱动箱两侧对称安装车轮205，车轮之间通过转向轴206连接，转向轴通过轴梁固定件207固定在驱动箱上；驱动箱内通过电机固定板208安装第一电机209，第一电机的输出端连接主动链轮210，车轮与转向轴连接处通过链轮轴承211安装从动链轮212，主动链轮与从动链轮传动连接。

进一步的，减震组件包括由上、下盖板连接构成的减震箱213，上、下盖板的两端通过交叉连接板214连接，且上、下盖板呈U型结构；减震箱内横向固定支撑柱215，减震箱内纵向固定弹簧立柱216，弹簧立柱上串有减震弹簧217。

本技术方案中，驱动箱安装在运输平台内部，并与运输平台连接，驱动箱内的结构为该设备的核心部分，采用双车轮的差动式调速，并通过控制两个车轮的第一电机的速度，能够调节驱动机构的位置和姿态，从而改变运输设备的运动状态。驱动箱顶部的减震交叉连接板，实现在运输设备姿态不变的情况下，完成两车轮的姿态调节，同时通过减震交叉连接板与运输平台连接。通过将运输平台和驱动箱的活动连接，实现在运输设备姿态不变的情况下，完成换向运动，实现运输设备的纵向和横向移动，而无需转弯，节省了工作空间和时间。

实施例3，如图1和8-10所示，本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备，包括运输平台、安装在运输平台底部的驱动机构、安装在运输平台上方的控制箱及连接于控制箱上方的机械臂，机械臂上安装托盘抓手，

其中，控制箱内安装有PLC控制器和用于为设备提供电源的供电器，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。

进一步的，机械臂包括纵悬臂401和与纵悬臂的一侧垂直连接的横悬臂402，纵悬臂底端通过固定板403安装在固定箱顶部；横悬臂和纵悬臂上均设置有配合使用的导轨404和滑块405；横悬臂上远离纵悬臂的一端连接用于安装托盘抓手的夹件406。

进一步的，横悬臂和纵悬臂的端部均连接第二电机407，横悬臂和纵悬臂内均设置驱动轴408，驱动轴通过第一联轴器409与第二电机的输出端连接，

其中，纵悬臂上安装用于测试地理位置的第三传感器410和用于测试靠近物体距离的第四传感器411，第三传感器和第四传感器均与PLC控制器信号连接。

进一步的，纵悬臂上远离横悬臂的一侧固定有加强筋412，加强筋的底部安装在固定板上。

机械臂安装在控制箱上方，通过两套滑块导轨实现托盘抓手的两个方向移动，托盘抓手的第三个方向位置靠第三传感器控制的运输设备运动确定，由此，托盘抓手能够在一个三维空间中运动，具体位置由第四传感器识别，保证了物料抓取动作的准确性。

实施例4，如图1和11所示，本实用新型实施例所述的一种自动导引运输设备，包括运输平台、安装在运输平台底部的驱动机构、安装在运输平台上方的控制箱及连接于控制箱上方的机械臂，机械臂上安装托盘抓手，

其中，控制箱内安装有PLC控制器和用于为设备提供电源的供电器，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。

进一步的，托盘抓手包括安装座501和一对设置在安装座上的夹臂502，

其中，安装座由安装底板503和固定在安装底板两端的侧板504连接构成，两侧板之间穿接有丝杠505，其中一个侧板上连接有第三电机506，第三电机的输出端通过第二联轴器507与丝杆的一端连接；夹臂通过丝杠法兰508套接在丝杠上。

进一步的，丝杠上远离第三电机的一端通过轴承固定座509安装在侧板上，第三电机通过电机安装板510固定在侧板上。

进一步的，安装底板上靠近丝杠的一侧设置有滑槽511，夹臂上靠近丝杆的一端设置与滑槽配合使用的凸块512；夹臂上远离丝杆的一端内侧壁上安装有橡胶片513。

托盘抓手采用丝杆滑块结构，其中丝杠左右两段设计成不同旋向。由第三电机控制实现两个抓手夹臂的反向运动，完成夹紧和张开的动作，实现标准的抓取、转移和放置托盘。

本实用新型提供的一种自动导引运输设备在具体使用时，通电后程序即开始运行，驱动机构的两个车轮等速同向转动，平台沿导向路线运动。运动到转弯处，平台停止，两个车轮等速反向转动，此时驱动机构转动，设备主体不动，待车轮方向与转弯后的路线方向一致，主动轮即停止转动，转弯完成，主动轮恢复等速同向转动，设备沿新的方向运动。设备运动过程中，根据任务要求和程序设置，不停地识别第三传感器，直到检测到正确的信息，设备停在对应的工位前。机械臂的横悬臂开始动作，结合第四传感器，完成托盘抓手的横向定位，随后纵悬臂动作，实现纵向定位。托盘抓手到位后，进行抓取或放置的操作，而后机械臂将抓手复位。以上逻辑循环执行，直到程序执行完毕，任务完成，设备自行移动回到原位。需要说明的一点是，以上横悬臂和纵悬臂的移动顺序对应的是将托盘从工位抓取到设备上的动作，若把托盘从设备放置到工位上，则纵悬臂运动在前，横悬臂运动在后。另外，该设备在以上逻辑的控制下运动，无论出于何种状态，只要遇到障碍物，则触发第一传感器，平台立刻停止运行，保证了运输的安全性。

结合传统物流领域使用的自动导引车和物料抓取机械手的各自优点，设计了一种带机械臂的自动导引运输设备。这一研究成果改进了现有自动导引车的构型，使其具备物料抓取功能，扩大了工作范围，提升了物流装备的自动化和智能化程度，具有一定的实用价值。

该运输设备通过使用PLC控制器和触摸屏作为核心，采用传感技术实现平台的运动导引、位置识别、障碍物监测和机械臂带动的物料抓手定位。PLC控制器和触摸屏在恶劣的工业环境中，其稳定性及抗干扰性相对于计算机控制系统有较明显的优势，并且具有结构灵活、数据传输质量高、坚固耐用和节省空间等优点。触摸屏和PLC控制器的联合使用，简化了现场操作，提高了控制程序和人机界面的灵活性，使系统性能更加安全可靠。

该自动导引运输设备能大大缩短物料搬运时间，节省工作空间，提高工作效率，提升物流系统的自动化和智能化程度。另外该设备更加具有智能化，不仅实现了物流运输，而且实现了物流的取放自动化，完全无需人工辅助，提高了工作效率，可实现物料运输、定点停靠及物料取放，实用性强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动导引运输设备，其特征在于，包括运输平台(1)、安装在运输平台底部的驱动机构(2)、安装在运输平台上方的控制箱(3)及连接于控制箱上方的机械臂(4)，机械臂上安装托盘抓手(5)，

其中，控制箱内安装有PLC控制器(301)和用于为设备提供电源的供电器(302)，PLC控制器和供电器均与运输平台、驱动机构、机械臂连接。

2.根据权利要求1所述的自动导引运输设备，其特征在于：运输平台包括由主体支架(101)、支撑板(102)及上盖板(103)连接构成的腔体(104)结构，腔体顶部安装触摸屏(105)及控制按钮(106)，触摸屏与控制钮均与PLC控制器连接；

腔体底部安装用于感应障碍物的第一传感器(107)，第一传感器与PLC控制器信号连接，腔体底部两端分别安装两组从动轮(108)，从动轮之间通过安装板(109)连接。

3.根据权利要求1所述的自动导引运输设备，其特征在于：驱动机构包括驱动箱(201)、安装在驱动箱顶部的减震组件(202)，减震组件顶部通过车身连接板(203)与运输平台的上盖板连接；

其中，驱动箱前后两端安装用于测试磁导航的第二传感器(204)，第二传感器与PLC控制器信号连接；驱动箱两侧对称安装车轮(205)，车轮之间通过转向轴(206)连接，转向轴通过轴梁固定件(207)固定在驱动箱上；驱动箱内通过电机固定板(208)安装第一电机(209)，第一电机的输出端连接主动链轮(210)，车轮与转向轴连接处通过链轮轴承(211)安装从动链轮(212)，主动链轮与从动链轮传动连接。

4.根据权利要求3所述的自动导引运输设备，其特征在于：减震组件包括由上、下盖板连接构成的减震箱(213)，上、下盖板的两端通过交叉连接板(214)连接，且上、下盖板呈U型结构；减震箱内横向固定支撑柱(215)，减震箱内纵向固定弹簧立柱(216)，弹簧立柱上串有减震弹簧(217)。

5.根据权利要求1所述的自动导引运输设备，其特征在于：机械臂包括纵悬臂(401)和与纵悬臂的一侧垂直连接的横悬臂(402)，纵悬臂底端通过固定板(403)安装在固定箱顶部；横悬臂和纵悬臂上均设置有配合使用的导轨(404)和滑块(405)；横悬臂上远离纵悬臂的一端连接用于安装托盘抓手的夹件(406)。

6.根据权利要求5所述的自动导引运输设备，其特征在于：横悬臂和纵悬臂的端部均连接第二电机(407)，横悬臂和纵悬臂内均设置驱动轴(408)，驱动轴通过第一联轴器(409)与第二电机的输出端连接，

其中，纵悬臂上安装用于测试地理位置的第三传感器(410)和用于测试靠近物体距离的第四传感器(411)，第三传感器和第四传感器均与PLC控制器信号连接。

7.根据权利要求5所述的自动导引运输设备，其特征在于：纵悬臂上远离横悬臂的一侧固定有加强筋(412)，加强筋的底部安装在固定板上。

8.根据权利要求1所述的自动导引运输设备，其特征在于：托盘抓手包括安装座(501)和一对设置在安装座上的夹臂(502)，

其中，安装座由安装底板(503)和固定在安装底板两端的侧板(504)连接构成，两侧板之间穿接有丝杠(505)，其中一个侧板上连接有第三电机(506)，第三电机的输出端通过第二联轴器(507)与丝杆的一端连接；夹臂通过丝杠法兰(508)套接在丝杠上。

9.根据权利要求8所述的自动导引运输设备，其特征在于：丝杠上远离第三电机的一端通过轴承固定座(509)安装在侧板上，第三电机通过电机安装板(510)固定在侧板上。

10.根据权利要求8所述的自动导引运输设备，其特征在于：安装底板上靠近丝杠的一侧设置有滑槽(511)，夹臂上靠近丝杆的一端设置与滑槽配合使用的凸块(512)；夹臂上远离丝杆的一端内侧壁上安装有橡胶片(513)。