CN210310539U - 可自动转向的车轮及agv设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可自动转向的车轮，包括旋转驱动装置、第一安装板、转动盘和脚轮组件，转动盘可轴向转动地设置在第一安装板下端面上，脚轮组件设置在转动盘上，旋转驱动装置与转动盘传动连接；脚轮组件包括滑轮，滑轮的触地中心点与转动盘的旋转中心点在竖直方向上共线；本实用新型提供一种AGV设备，应用上述可自动转向的车轮。本实用新型的一种可自动转向的车轮能自动全方向转动，能实现驱动轮以较少牵引力驱动AGV设备全方位转向；本实用新型的AGV设备，其驱动轮能以较少牵引力驱动AGV设备全方位转向。

Description

可自动转向的车轮及AGV设备

技术领域

本实用新型涉及AGV设备领域，尤其是指可自动转向的车轮及AGV设备。

背景技术

随着制造业的蓬勃发展，为了效减少人力运输成本，出现了能承载特定负荷在预设的路线上多次往返的AGV设备。为了实现AGV设备在曲线轨道上往返运动，AGV设备底部安装有驱动轮和万向轮，驱动轮用于驱动AGV设备移动，万向轮设置在AGV设备底部的四角，用于支撑AGV设备，同时，在AGV设备转弯时，万向轮通过全方向转动使AGV设备实现全方位转向。由于AGV设备承载有负荷，因此万向轮转动时，万向轮会受到较大的回转阻力，但受限于驱动轮输出的牵引力，驱动轮无法直接通过横向漂移或反向行驶实现万向轮90°以上幅度的转动，若增大驱动轮输出的牵引力，则需要对AGV设备整机进行调整，导致AGV设备生产成本增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供可自动转向的车轮，能自动全方向转动，从而实现驱动轮以较少牵引力驱动AGV设备全方位转向。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：可自动转向的车轮，包括旋转驱动装置、第一安装板、转动盘和脚轮组件，所述转动盘可轴向转动地设置在所述第一安装板下端面上，所述脚轮组件设置在所述转动盘上，所述旋转驱动装置与转动盘传动连接；所述脚轮组件包括滑轮，所述滑轮的触地中心点与所述转动盘的旋转中心点在竖直方向上共线。

与现有技术相比，本实用新型的可自动转向的车轮，具有以下有益效果：

(1)在不影响脚轮组件的随动转向性能的情况下，通过设置独立于AGV设备的驱动机构的旋转驱动装置，并利用旋转驱动装置独立驱动脚轮组件旋转，能有效提高脚轮组件的转向性能，同时，能减少对AGV设备的驱动轮的牵引力的要求，从而实现AGV设备的驱动机构以较少功率驱动AGV设备全方位转向；另外，可减少AGV设备在承载负荷的情况下，脚轮组件转动所受到的回转阻力，从而有效减少AGV设备横向漂移或反向行驶时受到的阻力，使AGV设备移动时更加流畅；

(2)使用转动盘配合旋转驱动装置的设置方式实现脚轮组件的全方向转动，零部件易得，成本低廉，便于生产维护，同时能减少旋转驱动装置输出的动力损耗，以及提高可自动转向的车轮的响应速度；

(3)通过将滑轮设置在与转动盘的旋转轴线对应的位置上，使滑轮能与转动盘以相同的旋转轴线为旋转轴进行旋转，以使滑轮与放置面的接触点成为回转中心，滑轮绕回转中心原地旋转，有效减少了滑轮受到的回转阻力，以及减少了脚轮组件旋转时对AGV设备产生的反作用力，避免AGV设备发生偏移，从而提高AGV设备移动时的稳定性与灵活性。

优选的，所述脚轮组件还包括第二安装板和轮架，所述第二安装板设置在所述转动盘上，滑轮设置在轮架一端；所述轮架另一端可转动的设置在所述第二安装板上，所述脚轮组件的回旋中心点与所述转动盘的旋转中心偏心设置。

当脚轮组件的回旋中心点与所述转动盘的旋转中心偏心设置，并且滑轮触地中心点与所述转动盘的旋转中心点在竖直方向上共线时，转动盘在驱动脚轮组件转动时，轮架会有大幅度的转动，但是滑轮则只会原地自转，从而减少了脚轮组件的回转阻力和AGV设备因受到脚轮组件旋转产生的反作用而摆动的幅度。

优选的，所述滑轮并列设有两个，所述转动盘的旋转中心点与所述两滑轮形成的触地中心点共线。

这种设置方式以使脚轮组件的沿竖直方向轴向转动的轴线位于两个滑轮之间，当第二安装板旋转并带动轮架旋转时，两个滑轮分别绕轴线进行顺时针或逆时针转动，使滑轮与放置面的摩擦类型从静摩擦转变为滑动摩擦，从而大大减少脚轮组件转动时受到的回转阻力，提高AGV设备全方位移动时的速度。

优选的，所述第一安装板和转动盘之间设有垫圈，通过设置垫圈，可以增大转动盘与第一安装板之间的距离，从而避免转动盘旋转时与第一安装板发生干涉，提高转动盘旋转时的流畅性。

优选的，所述第一安装板下端设有连接件，所述转动盘可动地套设在与所述连接件外；这种设置方式能降低转动盘的安装难度，便于生产人员对转动盘进行安装。

优选的，还包括安全开关，所述安全开关设置在第一安装板上，并与旋转驱动装置串联，当所述滑轮位于所述转动盘的旋转轴线上时，所述安全开关导通；通过设置安全开关，可确保滑轮位于预设位置上时，旋转驱动装置才驱动转动盘转动，从而避免由于滑轮偏移导致脚轮组件在转动盘转动时受损。

优选的，所述第一安装板对应所述转动盘的旋转轴线的位置上设有固定孔，所述第二安装板对应所述固定孔设有避空孔；所述安全开关设置在所述固定孔上；这种设置设置方式能使安全开关精准检测滑轮的位置，提高本实用新型的可自动转向的车轮的安全性。

优选的，还包括角度测量装置，所述角度测量装置设置在第一安装板上，用于测量脚轮组件的旋转角度；通过设置角度测量装置测量脚轮组件的旋转角度，从而控制脚轮组件转动的方向。

优选的，所述第一安装板上设有若干安装孔，所述第一安装板通过安装孔设置在AGV设备上；通过设置安装孔，便于生产人员对可自动转向的车轮进行安装，从而提高AGV设备的生产效率。

本实用新型的另一个目的是提供一种应用上述可自动转向的车轮的AGV设备，包括车体，所述车体底部设有驱动轮和从动轮，所述驱动轮用于驱动车体移动，所述从动轮用于为车体提供支撑力，且所述从动轮为可自动转向的车轮。

与现有技术相比，本实用新型的一种AGV设备，通过在车体底部设置可自动转向的从动轮，使AGV设备进行90°以上幅度的转向时，从动轮能自动转向，从而减少AGV设备受到的回转阻力，减少驱动轮输出的牵引力的要求，使驱动轮能以较少牵引力驱动AGV设备全方位转向，另外，能降低AGV设备的设计难度，避免因为选用不同功率的驱动轮，需要对AGV设备整机进行调整，从而有效降低AGV设备生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的水平主示图；

图4是本实用新型的水平侧示图；

图5是本实用新型的剖视图；

图6是本实用新型的轮体的初始状态图；

图7是本实用新型的轮体的旋转90°的状态图；

图8是本实用新型的轮体的旋转180°的状态图；

图9是AGV设备的示意图。

标号说明：

1车轮，2旋转驱动装置，21第一齿轮，3第一安装板，31连接件，32垫圈，33安装孔，34固定孔，4脚轮组件，41第二安装板，42轮架，43安装腔，44滑轮，45避空孔，5转动盘，6安全开关，7角度测量装置，71第二齿轮，8车体，91驱动轮，92从动轮。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的实施方式：

实施例一

参见图1至图8，本实施例的可自动转向的车轮1，包括旋转驱动装置2、第一安装板3、转动盘5和脚轮组件4。

所述转动盘5可轴向转动地设置在所述第一安装板3下端面上，所述脚轮组件4设置在所述转动盘5上。

所述旋转驱动装置2与转动盘5传动连接，所述旋转驱动装置2用于驱动所述脚轮组件4沿竖直方向轴向转动。

所述脚轮组件4包括一个滑轮44，此时滑轮44与地面接触的支承中心点为触地中心点，所述触地中心点与所述转动盘5的旋转中心点在竖直方向上共线。

旋转驱动装置2为直流无刷电机，以及与直流无刷电机连接的减速电机，为了便于旋转驱动装置2的设置，所述旋转驱动装置2设置在第一安装板3上，旋转驱动装置2的输出端通过第一齿轮21与转动盘5啮合连接。

所述转动盘5为外齿轴承。

所述脚轮组件4还包括第二安装板41和轮架42，所述第二安装板41设置在所述转动盘5上，滑轮44设置在轮架42一端；所述轮架42另一端可转动的设置在所述第二安装板41上，轮架42与第二安装板41转动连接处为所述脚轮组件4的回旋中心点，该回旋中心点与所述转动盘5的旋转中心偏心设置。上述所述轮架42另一端可转动的设置在所述第二安装板41上具体指所述轮架42另一端可相对所述转动盘5转动的设置在所述第二安装板41上，本实施例的所述轮架42与所述第二安装板41固定连接。

具体地，所述轮架42上设有供所述滑轮44安装的安装腔43，所述滑轮44可动地设置在所述安装腔43内；所述轮架42下部向转动盘5中部倾斜。

当脚轮组件4的回旋中心点与所述转动盘5的旋转中心偏心设置，并且滑轮44触地中心点与所述转动盘5的旋转中心点在竖直方向上共线时，转动盘5在驱动脚轮组件4转动时，轮架42会有大幅度的转动，但是滑轮44则只会原地自转，从而减少了脚轮组件4的回转阻力和AGV设备因受到脚轮组件4旋转产生的反作用而摆动的幅度。

作为一种优选的方案，所述滑轮44并列设有两个，此时滑轮44的触地中心点为通过两个滑轮44的支承中心点的连线的中心点，所述转动盘5的旋转中心点与所述两滑轮44的触地中心点共线；这种设置方式以使脚轮组件4的沿竖直方向轴向转动的轴线位于两个滑轮44之间，当第二安装板41旋转并带动轮架42旋转时，两个滑轮44分别绕轴线进行顺时针或逆时针转动，使滑轮44与放置面的摩擦类型从静摩擦转变为滑动摩擦，从而大大减少脚轮组件4转动时受到的回转阻力，提高AGV设备全方位移动时的速度。

所述第一安装板3和转动盘5之间设有垫圈32，通过设置垫圈32，可以增大转动盘5与第一安装板3之间的距离，从而避免转动盘5旋转时与第一安装板3发生干涉，提高转动盘5旋转时的流畅性。

还包括安全开关6，所述安全开关6设置在第一安装板3上，并与旋转驱动装置2串联，当所述滑轮44位于所述转动盘5的旋转轴线上时，所述安全开关6导通；通过设置安全开关6，可确保滑轮44位于预设位置上时，旋转驱动装置2才驱动转动盘5转动，从而避免由于滑轮44偏移导致脚轮组件4在转动盘5转动时受损。

所述第一安装板3对应所述转动盘5的旋转轴线的位置上设有固定孔34，所述第二安装板41对应所述固定孔34设有避空孔45；所述安全开关6设置在所述固定孔34上；这种设置设置方式能使安全开关6精准检测滑轮44的位置，提高本实用新型的可自动转向的车轮1的安全性。

安全开关6的工作过程如下：当安全开关6的感应区域被第二安装板41遮挡时，说明所述滑轮44偏离所述转动盘5的旋转轴线，所述滑轮44沿竖直方向轴向转动的轴线与所述转动盘5的旋转轴线不重合，安全开关6处于断开状态，旋转驱动装置2不工作；当安全开关6的感应区域穿过避空孔45检测到滑轮44时，说明所述滑轮44位于所述转动盘5的旋转轴线上，所述滑轮44沿竖直方向轴向转动的轴线与所述转动盘5的旋转轴线重合，安全开关6处于导通状态，旋转驱动装置2运作驱动转动盘5旋转。

还包括角度测量装置7，所述角度测量装置7设置在第一安装板3上，用于测量脚轮组件4的旋转角度；通过设置角度测量装置7测量脚轮组件4的旋转角度，从而控制脚轮组件4转动的方向。

具体地，所述角度测量装置7的测量端通过第二齿轮71与转动盘5啮合连接，转动盘5旋转带动所述第二齿轮71同步旋转，使角度测量装置7通过测量第二齿轮71的旋转速度计算出转动盘5的旋转角度；所述角度测量装置7为转向编码器。

所述第一安装板3上设有若干安装孔33，所述第一安装板3通过安装孔33设置在AGV设备上；通过设置安装孔33，便于生产人员对可自动转向的车轮1进行安装，从而提高AGV设备的生产效率。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于提供转动盘5与第一安装板3的另一种设置方式。

所述第一安装板3下端设有连接件31，所述转动盘5可动地套设在与所述连接件31外；具体地，所述连接件31为横向轴承，所述转动盘5为中空齿轮，所述连接件31的内圈体与第一安装板3连接，所述连接件31的外圈体与所述转动盘5连接；这种设置方式能降低转动盘5的安装难度，便于生产人员对转动盘5进行安装。

本说明书未示出本实施例的方案的附图，但本实施例的方案仍属于本实用新型的权利要求的保护范围内。

与现有技术相比，本实用新型的可自动转向的车轮1，具有以下有益效果：

(1)在不影响脚轮组件4的随动转向性能的情况下，通过设置独立于AGV设备的驱动机构的旋转驱动装置2，并利用旋转驱动装置2独立驱动脚轮组件4旋转，能有效提高脚轮组件4的转向性能，同时，能减少对AGV设备的驱动轮的牵引力的要求，从而实现AGV设备的驱动机构以较少功率驱动AGV设备全方位转向；另外，可减少AGV设备在承载负荷的情况下，脚轮组件4转动所受到的回转阻力，从而有效减少AGV设备横向漂移或反向行驶时受到的阻力，使AGV设备移动时更加流畅；

(2)使用转动盘5配合旋转驱动装置2的设置方式实现脚轮组件4的全方向转动，零部件易得，成本低廉，便于生产维护，同时能减少旋转驱动装置2输出的动力损耗，以及提高可自动转向的车轮1的响应速度；

(3)通过将滑轮44设置在与转动盘5的旋转轴线对应的位置上，使滑轮44能与转动盘5以相同的旋转轴线为旋转轴进行旋转，以使滑轮44与放置面的接触点成为回转中心，滑轮44绕回转中心原地旋转，有效减少了滑轮44受到的回转阻力，以及减少了脚轮组件4旋转时对AGV设备产生的反作用力，避免AGV设备发生偏移，从而提高AGV设备移动时的稳定性与灵活性。

实施例三

参见图9，本实用新型的另一个目的是提供一种应用上述可自动转向的车轮1的AGV设备，包括车体8，所述车体8底部设有驱动轮91和从动轮92，所述驱动轮91用于驱动车体8移动，所述从动轮92用于为车体8提供支撑力，且所述从动轮92为可自动转向的车轮。

与现有技术相比，本实用新型的一种AGV设备，通过在车体8底部设置可自动转向的从动轮92，使AGV设备进行90°以上幅度的转向时，从动轮92能自动转向，从而减少AGV设备受到的回转阻力，减少驱动轮91输出的牵引力的要求，使驱动轮91能以较少牵引力驱动AGV设备全方位转向，另外，能降低AGV设备的设计难度，避免因为选用不同功率的驱动轮91，需要对AGV设备整机进行调整，从而有效降低AGV设备生产成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.可自动转向的车轮，其特征在于：包括旋转驱动装置、第一安装板、转动盘和脚轮组件，所述转动盘可轴向转动地设置在所述第一安装板下端面上，所述脚轮组件设置在所述转动盘上，所述旋转驱动装置与转动盘传动连接；

所述脚轮组件包括滑轮，所述滑轮的触地中心点与所述转动盘的旋转中心点在竖直方向上共线。

2.根据权利要求1所述的可自动转向的车轮，其特征在于：所述脚轮组件还包括第二安装板和轮架，所述第二安装板设置在所述转动盘上，滑轮设置在轮架一端；

所述轮架另一端可转动的设置在所述第二安装板上，所述脚轮组件的回旋中心点与所述转动盘的旋转中心偏心设置。

3.根据权利要求1所述的可自动转向的车轮，其特征在于：所述滑轮并列设有两个，所述转动盘的旋转中心点与所述两滑轮形成的触地中心点共线。

4.根据权利要求1所述的可自动转向的车轮，其特征在于：所述第一安装板和转动盘之间设有垫圈。

5.根据权利要求1所述的可自动转向的车轮，其特征在于：所述第一安装板下端设有连接件，所述转动盘可动地套设在与所述连接件外。

6.根据权利要求2所述的可自动转向的车轮，其特征在于：还包括安全开关，所述安全开关设置在第一安装板上，并与旋转驱动装置串联，当所述滑轮位于所述转动盘的旋转轴线上时，所述安全开关导通。

7.根据权利要求6所述的可自动转向的车轮，其特征在于：所述第一安装板对应所述转动盘的旋转轴线的位置上设有固定孔，所述第二安装板对应所述固定孔设有避空孔；所述安全开关设置在所述固定孔上。

8.根据权利要求1所述的可自动转向的车轮，其特征在于：还包括角度测量装置，所述角度测量装置设置在第一安装板上，用于测量脚轮组件的旋转角度。

9.根据权利要求1所述的可自动转向的车轮，其特征在于：所述第一安装板上设有若干安装孔，所述第一安装板通过安装孔设置在AGV设备上。

10.AGV设备，包括车体，所述车体底部设有驱动轮和从动轮，所述驱动轮用于驱动车体移动，所述从动轮用于为车体提供支撑力，其特征在于：所述从动轮为权利要求1至9任一项所述的可自动转向的车轮。

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