CN211252080U - 一种自动切换定向与万向的车轮及agv载物车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自动切换定向与万向的车轮，包括底座、直线推杆电机、支撑轮模组和限位模组；直线推杆电机作为主动力，固定端与底座连接，输出端与限位模组的限位固定座通过一个钣金连接；限位固定座可沿滑轨滑动，下方安装有两个定位轴和第一轴承；支撑轮模组包括支撑轮、支撑轮底座、支撑轮侧板，支撑轮及支撑轮侧板通过轴和螺母连接，支撑轮模组与底座连接处加装推力球轴承和深沟球轴承，通过限位摆动轴安装于底座，并于限位摆动轴上方加装限位摆动杆，通过禁锢或释放限位摆动杆的转动自由来切换车轮的定向或万向状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动切换定向与万向的车轮及AGV载物车，属于自动搬运机器人技术领域。
背景技术
AGV无人车（Automated Guided Vehicle，简称AGV）指装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，工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。
目前市场上的AGV无人车大多以巡线导航为主，以差速轮系进行驱动，差速轮系方案主要有两种：一种，驱动轮为活动驱动，即驱动轮组件与车体活动连接，可以允许转动自由度，通过差速和两个定向轮、两个万向轮的运动副控制，实现前进和转向；这种方案运动控制简单，车身行走姿态较好，但其存在如下缺点，只能前进或转大弧度弯角来实现掉头行走，车体前轮为万向轮，车体后轮为定向轮。另一种，驱动轮为固定驱动，即驱动轮组件与车体为固定连接，通过四个万向轮辅助控制，实现前进和转向，该方案可原地旋转掉头，路线自由度相对较高，缺点是车身行走姿态会因为导航引导线而不好控制。为保证行驶稳定需同时配置这两套差速轮系方案，不仅增加成本，增加机械电气故障率，而且车体庞大不适合在狭小空间运行。因此设计一种定向万向切换轮，满足行驶稳定和线路自由度高的需求下简化车体结构，非常适合目前市场需求。
实用新型内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种自动切换定向与万向的车轮及AGV载物车。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种自动切换定向与万向的车轮，包括底座、动力机构、支撑轮模组、限位模组，
所述动力机构包括直线推杆电机、电机固定端安装座、推杆输出端安装座，所述直线推杆电机的电机座与电机固定端安装座连接，所述直线推杆电机的推杆与推杆输出端安装座连接；所述电机固定端安装座固定在底座的一侧；
所述限位模组包括滑轨组件、限位固定座，所述滑轨组件包括滑轨，滑轨两端下方设置垫高块，垫高块固定在底座上；所述限位固定座的下方中间位置设有凹形滑槽，凹型滑槽嵌套在滑轨上；所述限位固定座的下方左右两侧分别固定连接定位轴，定位轴的下端部连接第一轴承；限位固定座的上方通过连接钣金与推杆输出端安装座连接；
所述支撑轮模组包括支撑轮、支撑轮底座、支撑轮侧板、限位摆动轴，支撑轮侧板设有两个；所述支撑轮侧板的上端与支撑轮底座的左右两侧端部固定连接，支撑轮置于两个支撑轮侧板中间，支撑轮轴穿过支撑轮侧板的下端及支撑轮的中心；所述限位摆动轴穿过底座设置，限位摆动轴的上端与限位摆动杆固定连接，下端与支撑轮底座连接，限位摆动轴与底座连接处安装第二轴承，限位摆动轴与支撑轮底座连接处安装第三轴承。
进一步地，所述第二轴承为深沟球轴承，第三轴承为推力球轴承。
进一步地，所述直线推杆电机的电机座与电机固定端安装座、直线推杆电机的推杆与推杆输出端安装座之间分别通过销钉定位安装。
进一步地，所述支撑轮轴的两个端部配置螺母。
进一步地，所述底座的前后两侧分别安装有限位传感器，所述限位传感器连接外部控制器的输入端，外部控制器的输出端连接直线推杆电机的控制开关。
进一步地，所述底座两端下侧分别设置底座支撑板。
一种AGV载物车，包括车体，车体底部设置有四个前述自动切换定向与万向的车轮。
有益效果：本实用新型提供的一种自动切换定向与万向的车轮，可方便、快速地切换车轮状态；具体地，设置相嵌套连接的滑轨与限位固定座，限位固定座沿着滑轨左右移动，限位固定座在位置一时，如图2所示，限位固定座下方的两个第一轴承夹紧限位摆动杆，此时车轮为定向轮；限位固定座在位置二时，如图3所示，限位固定座下方的两个第一轴承远离限位摆动杆，限位摆动杆可自由转动，此时车轮为万向轮。
附图说明
图1为本实用新型的分解结构示意图；
图2为本实用新型作为定向轮的结构示意图；
图3为本实用新型作为万向轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示，一种自动切换定向与万向的车轮，包括底座1、动力机构、支撑轮模组、限位模组。
所述动力机构包括直线推杆电机2、电机固定端安装座3、推杆输出端安装座4，所述直线推杆电机2的电机座与电机固定端安装座3连接，所述直线推杆电机2的推杆与推杆输出端安装座4连接；所述电机固定端安装座3固定在底座1的一侧。
所述直线推杆电机2的电机座与电机固定端安装座3、直线推杆电机2的推杆与推杆输出端安装座4之间分别通过销钉20定位安装。
所述限位模组包括滑轨组件、限位固定座7，所述滑轨组件包括滑轨5，滑轨5两端下方设置垫高块6，垫高块6固定在底座1上；所述限位固定座7的下方中间位置设有凹形滑槽，凹型滑槽嵌套在滑轨5上；所述限位固定座7的下方左右两侧分别固定连接定位轴8，定位轴8的下端部连接第一轴承9；限位固定座7的上方通过连接钣金10与推杆输出端安装座4连接。
底座1的前后两侧分别安装有限位传感器21，所述限位传感器21连接外部控制器的输入端，外部控制器的输出端连接直线推杆电机2的控制开关。所述限位传感器21可以是红外测距传感器，所述外部控制器可以是市场上购得的51系列单片机，本实用新型所述车轮安装在车体上，外部控制器设置在车体上，与车体控制系统联合控制。
所述支撑轮模组包括支撑轮11、支撑轮底座12、支撑轮侧板13、限位摆动轴14，支撑轮侧板13设有两个；所述支撑轮侧板13的上端与支撑轮底座12的左右两侧端部固定连接，支撑轮11置于两个支撑轮侧板13中间，支撑轮轴15穿过支撑轮侧板13的下端及支撑轮11的中心。所述支撑轮轴15的两个端部配置螺母19。
所述限位摆动轴14穿过底座1设置，限位摆动轴14的上端与限位摆动杆16固定连接，无运动副，下端与支撑轮底座12连接，限位摆动轴14与底座1连接处安装第二轴承17，限位摆动轴14与支撑轮底座12连接处安装第三轴承18。
述第二轴承17为深沟球轴承，承受径向力；第三轴承18为推力球轴承，承受主要正压力。
所述底座1两端下侧分别设置底座支撑板22。
本实用新型所提供的一种自动切换定向与万向的车轮，其定向、万向具体切换过程如下：
状态一，如图2所示，直线推杆电机的推杆处于推出状态，限位固定座下方的两个第一轴承夹紧限位摆动杆，此时车轮为定向轮。
当需要将车轮切换为万向轮时，开启直线推杆电机的开关按钮，直线推杆电机的推杆缩回，带动限位固定座向左移动，当左侧的限位传感器感测到限位固定座到达指定位置，向外部控制器发送关闭信号，外部控制器向直线推杆电机发送停止运行的命令；此时车轮为状态二，如图3所示，限位固定座下方的两个第一轴承远离限位摆动杆，限位摆动杆可自由转动，车轮为万向轮。
同理，需要再次将车轮切换为定向轮时，开启直线推杆电机的开关按钮，直线推杆电机的推杆伸出，带动限位固定座向右移动，当右侧的限位传感器感测到限位固定座到达指定位置，向外部控制器发送关闭信号，外部控制器向直线推杆电机发送停止运行的命令；此时为车轮为状态一，限位固定座下方的两个第一轴承夹紧限位摆动杆，车轮为定向轮。
一种AGV载物车，车体底部安装有四个上述车轮，两个设在前端，两个设在后端，可任意切换车轮为定向轮或万向轮，从而实现载物车的直行、转弯、掉头等操作；其中一端的两个车轮设置为万向轮的状态，另一端的两个车轮则设置为定向轮的状态，车体以万向轮所在一端为前进方向移动。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种自动切换定向与万向的车轮，其特征在于：包括底座（1）、动力机构、支撑轮模组、限位模组，
所述动力机构包括直线推杆电机（2）、电机固定端安装座（3）、推杆输出端安装座（4），所述直线推杆电机（2）的电机座与电机固定端安装座（3）连接，所述直线推杆电机（2）的推杆与推杆输出端安装座（4）连接；所述电机固定端安装座（3）固定在底座（1）的一侧；
所述限位模组包括滑轨组件、限位固定座（7），所述滑轨组件包括滑轨（5），滑轨（5）两端下方设置垫高块（6），垫高块（6）固定在底座（1）上；所述限位固定座（7）的下方中间位置设有凹形滑槽，凹型滑槽嵌套在滑轨（5）上；所述限位固定座（7）的下方左右两侧分别固定连接定位轴（8），定位轴（8）的下端部连接第一轴承（9）；限位固定座（7）的上方通过连接钣金（10）与推杆输出端安装座（4）连接；
所述支撑轮模组包括支撑轮（11）、支撑轮底座（12）、支撑轮侧板（13）、限位摆动轴（14），支撑轮侧板（13）设有两个；所述支撑轮侧板（13）的上端与支撑轮底座（12）的左右两侧端部固定连接，支撑轮（11）置于两个支撑轮侧板（13）中间，支撑轮轴（15）穿过支撑轮侧板（13）的下端及支撑轮（11）的中心；所述限位摆动轴（14）穿过底座（1）设置，限位摆动轴（14）的上端与限位摆动杆（16）固定连接，下端与支撑轮底座（12）连接，限位摆动轴（14）与底座（1）连接处安装第二轴承（17），限位摆动轴（14）与支撑轮底座（12）连接处安装第三轴承（18）。
2.根据权利要求1所述的一种自动切换定向与万向的车轮，其特征在于：所述第二轴承（17）为深沟球轴承，第三轴承（18）为推力球轴承。
3.根据权利要求1所述的一种自动切换定向与万向的车轮，其特征在于：所述直线推杆电机（2）的电机座与电机固定端安装座（3）、直线推杆电机（2）的推杆与推杆输出端安装座（4）之间分别通过销钉（20）定位安装。
4.根据权利要求1所述的一种自动切换定向与万向的车轮，其特征在于：所述支撑轮轴（15）的两个端部配置螺母（19）。
5.根据权利要求1所述的一种自动切换定向与万向的车轮，其特征在于：所述底座（1）的前后两侧分别安装有限位传感器（21），所述限位传感器（21）连接外部控制器的输入端，外部控制器的输出端连接直线推杆电机（2）的控制开关。
6.根据权利要求1所述的一种自动切换定向与万向的车轮，其特征在于：所述底座（1）两端下侧分别设置底座支撑板（22）。
7.一种AGV载物车，其特征在于：包括车体，车体底部设置有四个如权利要求1-6任一项所述的自动切换定向与万向的车轮。
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| CN201921906563.1U CN211252080U (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种自动切换定向与万向的车轮及agv载物车 |
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| CN (1) | CN211252080U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112896367A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-04 | 华南理工大学 | 一种可在舵轮和万向轮间切换的机器人底盘 |
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2019
- 2019-11-07 CN CN201921906563.1U patent/CN211252080U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112896367A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-04 | 华南理工大学 | 一种可在舵轮和万向轮间切换的机器人底盘 |
| CN112896367B (zh) * | 2021-03-31 | 2024-04-09 | 华南理工大学 | 一种可在舵轮和万向轮间切换的机器人底盘 |
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