CN211741926U - 一种自动引导小车 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种自动引导小车，包括以下部件：机架组件包括水平的第一机架和自第一机架的顶面向上延伸的第二机架，第一机架的顶面与第二机架的后侧面之间围成第一放置空间，第一机架的顶面与第二机架的前侧面之间围成第二放置空间；顶升机构设于第一机架中，用于举升放置在第一放置空间的栈板；机械臂设于第二机架的顶部，机械臂抓取放置在第一放置空间中的纱锭至预定工作位置，待一块隔板上的纱锭被抓取完后再抓取隔板放置在第二放置空间；驱动机构设于第一机架中，并分别与顶升机构和机械臂连接；控制系统分别与顶升机构、机械臂和驱动机构连接。本申请提供的自动引导小车能方便快捷的实现纱锭的运输抓取放置等一系列操作。

Description

一种自动引导小车

技术领域

本申请属于物流设备技术领域，更具体地说，是涉及一种自动引导小车。

背景技术

目前，随着劳动力成本的提升以及自动化程度的提高，AGV小车(AutomatedGuided Vehicle自动引导小车)也越来越广泛地应用于各行各业中，以安全的实现对物品的移载。例如，在纺织行业中，经常会需要转运很多纱锭以及用于分隔放置纱锭的多个隔板等。然而，目前市面上常见的自动引导小车通常仅具有转运功能，其纱锭和隔板的取放主要还是采取人工手动取放的方式，这样，就导致现有的运载取放过程较为繁琐且效率较低。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种自动引导小车，以解决现有技术中存在的纱锭转运抓取过程效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种自动引导小车，用于运输抓取纱锭，多个所述纱锭层叠堆垛在栈板上，且相邻的两层纱锭之间设有隔板，所述自动引导小车包括：

机架组件，包括水平放置的第一机架和自所述第一机架的顶面向上延伸的第二机架，所述第一机架的顶面与所述第二机架的后侧面之间围成第一放置空间，所述第一机架的顶面与所述第二机架的前侧面之间围成第二放置空间；

顶升机构，设于所述第一机架中，用于举升放置在所述第一放置空间的所述栈板；

机械臂，设于所述第二机架的顶部，所述机械臂抓取放置在第一放置空间中的所述纱锭至预定工作位置，待一块所述隔板上的所述纱锭被抓取完后，所述机械臂抓取所述隔板放置在所述第二放置空间中；

驱动机构，设于所述第一机架中，并分别与所述顶升机构和所述机械臂连接；以及，

控制系统，分别与所述顶升机构、所述机械臂以及所述驱动机构连接。

可选地，所述机械臂包括安装底座、第一关节、大臂、第二关节、小臂、第三关节、法兰以及夹爪；

所述第一关节通过所述安装底座与所述第二机架的顶部连接，所述大臂的一端与所述第一关节连接，所述大臂的另一端与所述第二关节连接，所述小臂的一端与所述第二关节连接，所述小臂的另一端与所述第三关节连接，所述第三关节远离所述小臂的一端设有用于连接所述夹爪的所述法兰。

可选地，所述机械臂上邻近所述夹爪处设有视觉识别器，所述控制系统包括设于所述安装底座下方的视觉工控机，所述视觉识别器和所述视觉工控机连接。

可选地，所述第二机架包括位于顶部的第二顶框架，所述第二顶框架上设有向前凸出的若干挂接柱。

可选地，所述第二机架还包括多个第二竖条和若干连接条，所述第二竖条的两端分别连接所述第二顶框架和所述第一机架，所述连接条的两端分别连接两个所述第二竖条。

可选地，所述顶升机构包括升降板、支撑柱、举升大齿轮以及若干丝杠结构；

所述升降板和与驱动机构连接的所述举升大齿轮均呈环状设置，且所述举升大齿轮同轴设于所述升降板的上表面，多个所述支撑柱在所述升降板上沿周向间隔排布，所述丝杠结构伸出所述升降板的上端设有与所述举升大齿轮啮合的从动齿轮。

可选地，所述举升大齿轮的上表面上设有对准传感器。

可选地，所述驱动机构包括第一舵轮和第二舵轮，且所述第一舵轮与所述第二舵轮分设于所述第一机架内部的前后两侧区域。

可选地，所述自动引导小车还包括导航系统，所述导航系统包括激光导航组件和多组磁导航组件；

所述第一机架外部的前后两侧均设有一组所述激光导航组件，所述第一机架的底部于前后左右四侧处均设有一组磁导航组件。

可选地，所述自动引导小车还包括内设于所述第一机架的电池组件，所述电池组件包括电池、电池仓以及滚筒结构，所述滚筒结构的两端固定在所述第一机架的两相对底部框条上，所述电池仓放置在所述滚筒上以抽拉进出所述第一机架，所述电池放置于所述电池仓中，并分别与所述顶升机构、所述机械臂、所述驱动机构以及所述控制系统连接。

本申请提供的自动引导小车的有益效果在于：与现有技术相比，由于本自动引导小车设有机械臂、顶升机构、驱动机构以及控制系统等部件，且第二机架的前后两侧分别形成有用于放置纱锭隔板的第一放置空间以及用于放置隔板的第二放置空间，故在实际运行过程中，首先，本自动引导小车运行至堆垛有多层纱锭的存放处，第一机架插入栈板下方空间至预设位置；然后，控制系统控制驱动机构使得顶升机构上升，进而让承载栈板、隔板以及纱锭的货架底端离地，以方便本自动引导小车将堆垛的多层纱锭运输至预定地点；然后，在预定地点处，控制系统控制机械臂运动，以抓取纱锭放置在既定的地方，且在抓取完一层纱锭后，抓取空的隔板挂在第二放置空间中；在所有纱锭抓取完后，自动引导小车再运载隔板、货架和栈板等返回到回收点，并使用机械臂将这些物品卸下，这样，就完成了一次运载过程。由以上过程可知，本自动引导小车可以方便快捷的实现纱锭的运输抓取放置等一系列自动化操作，从而提高纱锭转运抓取过程的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的装载有纱锭的自动引导小车的一角度的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的装载有纱锭的自动引导小车的另一角度的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的卸载纱锭后的自动引导小车的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的去除外壳后的自动引导小车的一角度的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的去除外壳后的自动引导小车的另一角度的结构示意图。

附图标号说明：

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本申请实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例提供一种自动引导小车。

请参阅图1和图3至图5，在一实施例中，该自动引导小车主要用于运输抓取纱锭20，多个纱锭20层叠堆垛在栈板12上，且相邻的两层纱锭20之间设有隔板13。其中，自动引导小车包括机架组件100、顶升机构300、机械臂400、驱动机构以及控制系统。机架组件100包括水平放置的第一机架110和自第一机架110的顶面向上延伸的第二机架120，第一机架110的顶面与第二机架120的后侧面之间围成第一放置空间130，第一机架110的顶面与第二机架120的前侧面之间围成第二放置空间140；顶升机构300设于第一机架110中，用于举升放置在第一放置空间130的栈板12；机械臂400设于第二机架120的顶部，在自动引导小车到达预定地点后，机械臂400抓取放置在第一放置空间130中的纱锭20至预定工作位置，待一块隔板13上的纱锭20被抓取完后，机械臂400抓取隔板13放置在第二放置空间140中；驱动机构设于第一机架110中，并分别与顶升机构300和机械臂400连接；控制系统分别与顶升机构300、机械臂400以及驱动机构连接。

在此需说明的是，在本申请中，本自动引导小车还包括覆盖在机架组件100外表面的壳体200，该壳体200主要由各个板件拼接而成，例如，在第一机架110的前后两侧分别设有第一前板210和第一后板220，在其左右两侧分别覆盖有第一侧板230，在第二机架120的上侧和后侧分别设有第二上板240和第二后板250，其左右两侧分别覆盖有可打开的电控门板260。在此，与本自动引导小车配套使用的是载物组件10，该载物组件10包括具有支脚的货架11、栈板12以及隔板13等。其中，在本实施例中，纱锭20具体为较重的车轮胎子午线纱线的纱锭20，故本自动引导小车可设计为较大的1.5吨的负载量。

基于此结构设计，在本实施例中，由于本自动引导小车设有机械臂400、顶升机构300、驱动机构以及控制系统等部件，且第二机架120的前后两侧分别形成有用于放置纱锭20隔板13的第一放置空间130以及用于放置隔板13的第二放置空间140，故在实际运行过程中，首先，本自动引导小车运行至堆垛有多层纱锭20的存放处，第一机架110插入栈板12下方空间至预设位置；然后，控制系统控制驱动机构使得顶升机构300上升，进而让承载栈板12、隔板13以及纱锭20的货架11底端离地，以方便本自动引导小车将堆垛的多层纱锭20运输至预定地点；然后，在预定地点处，控制系统控制机械臂400运动，以抓取纱锭20放置在既定的地方，且在抓取完一层纱锭20后，抓取空的隔板13挂在第二放置空间140中；在所有纱锭20抓取完后，自动引导小车再运载隔板13、货架11和栈板12等返回到回收点，并使用机械臂400将这些物品卸下，这样，就完成了一次运载过程。由以上过程可知，本自动引导小车可以方便快捷的实现纱锭20的运输抓取放置等一系列自动化操作，从而提高纱锭20转运抓取过程的效率。

请参阅图2和图3，具体在本实施例中，机械臂400包括安装底座410、第一关节420、大臂430、第二关节440、小臂450、第三关节460、法兰470以及夹爪(未示出)。其中，第一关节420通过安装底座410与第二机架120的顶部连接，大臂430的一端与第一关节420连接，大臂430的另一端与第二关节440连接，小臂450的一端与第二关节440连接，小臂450的另一端与第三关节460连接，第三关节460远离小臂450的一端设有用于连接夹爪的法兰470，如此，就可实现六轴协同的机械臂400设置，使得夹爪可以在上下左右前后方向上灵活移动，确保抓取和放置物品的准确性。

进一步地，一并参阅图4，在本实施例中，机械臂400上邻近夹爪处设有视觉识别器(未示出)，控制系统包括设于安装底座410下方的视觉工控机610，视觉识别器和视觉工控机610连接。可以理解，视觉识别器的作用在于帮助准确识别需抓取的各个不同种类不同位置的物品，进而提高机械臂400的抓取放置准确性以及效率。

请参阅图1至图3，在本实施例中，第二机架120包括位于顶部的第二顶框架121，第二顶框架121上设有向前凸出的若干挂接柱122。对应地，在每一隔板13上均设有多个阵列式排布的通孔，机械臂400可抓取空隔板13，然后通过挂接柱122穿设过通孔而实现将隔板13挂在第二机架120的前侧面处，且多个隔板13可沿前后方向层叠。

进一步地，请参阅图4和图5，在本实施例中，第二机架120还包括多个第二竖条123和若干连接条124，第二竖条123的两端分别连接第二顶框架121和第一机架110，连接条124的两端分别连接两个第二竖条123，如此，就可以将第二机架120的内部分隔为上下两个空间，不但可以起到增强支撑的作用，还可以方便不同类型的控制器件的安装，实现更合理的安装位置设计，例如，多个电控板620以及视觉工控机610可安装在上部空间中，而较大较重主控机630可以安装在下部空间中。此外，在覆盖第二机架120后侧面的第二后板250上，还设有若干风扇(未示出)，以增强壳体200的散热功能，避免各个控制器件过热。

请参阅图4，在本实施例中，具体地，顶升机构300包括升降板310、支撑柱320、举升大齿轮330以及若干丝杠结构340。其中，升降板310和与驱动机构连接的举升大齿轮330均呈环状设置，且举升大齿轮330同轴设于升降板310的上表面，多个支撑柱320在升降板310上沿周向间隔排布，丝杠结构340伸出升降板310的上端设有与举升大齿轮330啮合的从动齿轮350。在控制系统发出顶升机构300上升的指令后，驱动机构通过转轴驱使举升大齿轮330转动，以带动与之啮合的从动齿轮350转动，然后，从动齿轮350的转动经丝杆结构转化后，即可变为升降板310的上升运动，这样，支撑柱320上端也随之上升直至将货架11抵住抬升至其脱离地面。然本设计不限于此，在其他实施例中，顶升机构300也可以不必采用上述齿轮顶升方式，但考虑到需运载的纱锭20堆较重，故应优选更适于大重量驱动的齿轮顶升方式，以获得较大且稳定的顶升力。

进一步地，如图4所示，在本实施例中，举升大齿轮330的上表面上设有对准传感器360。该对准传感器360主要用于感应设于货架11下表面的相关标示，从而使得本自动引导小车的中线尽量与货架11中线相重合，以避免运载过程中，因货架11过于偏斜而导致倾倒的情况发生。

请参阅图4和图5，在本实施例中，驱动机构包括第一舵轮510和第二舵轮520，且第一舵轮510与第二舵轮520分设于第一机架110内部的前后两侧区域，且在第一机架110中，邻近第一舵轮510处还设有中大型的直流无刷驱动电机530，从而为本自动引导小车提供强大的驱动性能。在此，所谓多的舵轮是一种集成了驱动电机、转向电机、减速机等一体化的机械结构，具有集成化高和适配性强的优点，可大大简化本自动引导小车的设计。当然，于其他实施例中，本自动引导小车也可以采用单舵轮设计，但在本实施例中，由于舵轮可通过跟车体作相对运动来控制转向，故在安装两个或两个以上的舵轮后，自动引导小车就可以实现沿任意方向的直行即平移，也可以通过非常狭小的空间，或者通过调整第一舵轮510和第二舵轮520的角度及速度，而在不转动车头的情况下实现灵活的变道转向等动作，进而有效提高本自动引导小车的运行能力。此外，如图5所示，本自动引导小车还包括与舵轮配套使用的承重轮540，本自动引导小车以及装载的纱锭20等物品的重量通常分布在舵轮和承重轮540上，而采用较大承载载荷的双舵轮的设计也可以有效提高本自动引导小车的承载能力。

请参阅图1、图2以及图5，在本实施例中，自动引导小车还包括导航系统，导航系统包括激光导航组件710和多组磁导航组件720；第一机架110外部的前后两侧均设有一组激光导航组件710，第一机架110的底部于前后左右四侧处均设有一组磁导航组件720。具体地，两组激光导航组件710设于第一机架110的前后方向的中线上，包括激光区域传感器711和设于激光区域传感器711上方的激光投影灯712，以顺利实现本自动引导小车的避障功能。此外，在第一前板210和第一后板220上，于激光导航组件710的两侧各设有一个灯罩810和紧急开关钮820，以实现路况照明、状态显示以及紧急停车等功能。磁导航组件720具体包括磁导航器721和磁导航安装板722，所述磁导航器721通过磁导航安装板722而固定安装在第一机架110的底部框条上。可以理解，通过激光导航组件710的避障功能，以及多组磁导航组件720对本自动引导小车的行驶方向的引导，本自动引导小车可获得更精确的运行状态控制。

进一步地，如图5所示，在本实施例中，自动引导小车还包括内设于第一机架110的电池组件，电池组件包括电池(未示出)、电池仓910以及滚筒结构920，滚筒结构920的两端固定在第一机架110的两相对底部框条上，电池仓910放置在滚筒上以抽拉进出第一机架110，电池放置于电池仓910中，并分别与顶升机构300、机械臂400、驱动机构以及控制系统连接。可以理解，由于本自动引导小车的载重量较大，故需要较大较重的电池作为能源供应，而较重的大电池可通过滚筒结构920更加方便省力的抽拉进出第一机架110。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动引导小车，用于运输抓取纱锭，多个所述纱锭层叠堆垛在栈板上，且相邻的两层纱锭之间设有隔板，其特征在于，所述自动引导小车包括：

机架组件，包括水平放置的第一机架和自所述第一机架的顶面向上延伸的第二机架，所述第一机架的顶面与所述第二机架的后侧面之间围成第一放置空间，所述第一机架的顶面与所述第二机架的前侧面之间围成第二放置空间；

顶升机构，设于所述第一机架中，用于举升放置在所述第一放置空间的所述栈板；

机械臂，设于所述第二机架的顶部，所述机械臂抓取放置在第一放置空间中的所述纱锭至预定工作位置，待一块所述隔板上的所述纱锭被抓取完后，所述机械臂抓取所述隔板放置在所述第二放置空间中；

驱动机构，设于所述第一机架中，并分别与所述顶升机构和所述机械臂连接；以及，

控制系统，分别与所述顶升机构、所述机械臂以及所述驱动机构连接。

2.如权利要求1所述的自动引导小车，其特征在于，所述机械臂包括安装底座、第一关节、大臂、第二关节、小臂、第三关节、法兰以及夹爪；

所述第一关节通过所述安装底座与所述第二机架的顶部连接，所述大臂的一端与所述第一关节连接，所述大臂的另一端与所述第二关节连接，所述小臂的一端与所述第二关节连接，所述小臂的另一端与所述第三关节连接，所述第三关节的远离所述小臂的一端设有用于连接所述夹爪的所述法兰。

3.如权利要求2所述的自动引导小车，其特征在于，所述机械臂上邻近所述夹爪处设有视觉识别器，所述控制系统包括设于所述安装底座下方的视觉工控机，所述视觉识别器和所述视觉工控机连接。

4.如权利要求2所述的自动引导小车，其特征在于，所述第二机架包括位于顶部的第二顶框架，所述第二顶框架上设有向前凸出的若干挂接柱。

5.如权利要求4所述的自动引导小车，其特征在于，所述第二机架还包括多个第二竖条和若干连接条，所述第二竖条的两端分别连接所述第二顶框架和所述第一机架，所述连接条的两端分别连接两个所述第二竖条。

6.如权利要求1所述的自动引导小车，其特征在于，所述顶升机构包括升降板、支撑柱、举升大齿轮以及若干丝杠结构；

所述升降板和与所述驱动机构连接的所述举升大齿轮均呈环状设置，且所述举升大齿轮同轴设于所述升降板的上表面，多个所述支撑柱在所述升降板上沿周向间隔排布，所述丝杠结构伸出所述升降板的上端设有与所述举升大齿轮啮合的从动齿轮。

7.如权利要求6所述的自动引导小车，其特征在于，所述举升大齿轮的上表面上设有对准传感器。

8.如权利要求1所述的自动引导小车，其特征在于，所述驱动机构包括第一舵轮和第二舵轮，且所述第一舵轮与所述第二舵轮分设于所述第一机架内部的前后两侧区域。

9.如权利要求1至8任一项所述的自动引导小车，其特征在于，所述自动引导小车还包括导航系统，所述导航系统包括激光导航组件和多组磁导航组件；

所述第一机架外部的前后两侧均设有一组所述激光导航组件，所述第一机架的底部于前后左右四侧处均设有一组磁导航组件。

10.如权利要求1至8任一项所述的自动引导小车，其特征在于，所述自动引导小车还包括内设于所述第一机架的电池组件，所述电池组件包括电池、电池仓以及滚筒结构，所述滚筒结构的两端固定在所述第一机架的两相对底部框条上，所述电池仓放置在所述滚筒上以抽拉进出所述第一机架，所述电池放置于所述电池仓中，并分别与所述顶升机构、所述机械臂、所述驱动机构以及所述控制系统连接。

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