專利名稱：多輪系重載移動機器人agv的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能物流搬運、輸送車輛技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種多輪系重載移動機器人AGV車輛的改進。
背景技術(shù)：
AGV車在發(fā)達國家六七十年代就開始使用，現(xiàn)在工廠物流自動化、自動化裝配線等領(lǐng)域應(yīng)用相當廣泛。我國在九十年代后也逐漸開始具有市場需求，并逐步得到較快的發(fā)展。特別是最近幾年，由于勞動力的減少和成本的增高，AGV的需求有了明顯的增加，特別是重載AGV所完成的工作是人工不能做到或很難做到，因此重載AGV的需求存在較大的市場空間。以前AGV的技術(shù)主要是針對輕載需求，一般負載都3噸以下，AGV車車輪都是4個或3個，其中是帶有I個緩沖輪或沒有緩沖輪。車輛維護檢修的多種工藝要求，難以適應(yīng)各類工作場地對運行要求的限制。現(xiàn)有的AGV底盤輪系為“三輪”或“四輪”，三點決定一平面，由于地面不平，如果輪系為“四輪”，至少由一輪具備上下浮動功能，才能保證底盤的四輪都能與地面接觸，尤其保證驅(qū)動輪與地面接觸更為重要，保證驅(qū)動輪的行走動力。這種底盤輪系技術(shù)對于輕載AGV(10噸以下)是能夠滿足使用要求的，對于重載(尤其30噸以上)AGV，三輪或四輪技術(shù)就有了以下明顯的缺點。I.由于輪少，每個輪輪壓大，對輪的要求和地面要求高；2.由于輪承受負載大，輪徑需加大，導(dǎo)致車體底盤增高，使用不便，穩(wěn)定性降低，材料增加車體加重，成本增高；3.由于輪少，輪距(軸距)加大,為了保持車體的剛性,車體組成的型材加大,導(dǎo)致車體笨重，功率加大，功效降低，增加了制造成本和運行成本。本發(fā)明針對上述背景技術(shù)中所述的不足進行了改進，提供一種自由度高、大載荷且能夠適應(yīng)不同規(guī)格工件的多輪系重載移動機器人AGV。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的多輪系重載移動機器人AGV，包括車架、車輪系、電控裝置，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架，其特征在于車輪系包括安裝在車輪總成支架上的驅(qū)動輪和支撐輪，驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置和浮動彈簧結(jié)構(gòu)架、驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置與電控裝置電連接，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架安裝在車輪系與車架之間，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架由上板簧和下板簧組成，上下板簧兩端部通過螺栓固定，上板簧通過螺栓與車架連接，下板簧通過螺栓與過渡板連接，過渡板與車輪總成支架連接。進一步地，所述多輪系重載移動機器人AGV的浮動彈簧結(jié)構(gòu)架可以水平橫向通過連接板串接N個，也可以垂直縱向通過螺栓并接N個，NS I。上下板簧的中部外側(cè)分別設(shè)置副板簧，副板簧可以是一幅或者多幅疊加固定連接。所述多輪系重載移動機器人AGV的驅(qū)動裝置是驅(qū)動電機。轉(zhuǎn)向裝置包括水平回轉(zhuǎn)、支承、轉(zhuǎn)向電機、轉(zhuǎn)向小齒輪、固定大齒輪、支架、旋轉(zhuǎn)編碼器和轉(zhuǎn)角小齒輪，驅(qū)動輪安裝在支架上，與驅(qū)動電機同軸安裝，水平回轉(zhuǎn)支承具有可相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈和外圈，外圈的上端表面安裝有固定大齒輪；內(nèi) 圈的下端面與支架連接，轉(zhuǎn)向電機的輸出軸上安裝有與固定大齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向小齒輪；固定大齒輪一側(cè)與轉(zhuǎn)角小齒輪嚙合，轉(zhuǎn)角小齒輪安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)編碼器與支架相連。更進一步地，本發(fā)明所述的多輪系重載移動機器人AGV的車輪數(shù)量> 4，驅(qū)動輪數(shù)量> 2，其中驅(qū)動輪分為帶轉(zhuǎn)向裝置和不帶轉(zhuǎn)裝置向兩種，支撐輪為萬向輪，螺栓也可以是連接銷。本發(fā)明針對上述背景技術(shù)中所述的不足進行了改進，采用四輪以上的多輪系結(jié)構(gòu)，降低了單輪的承載，在多輪系中，分別有驅(qū)動輪與支撐輪(無動力輪)。其中的浮動彈簧結(jié)構(gòu)架的具體結(jié)構(gòu)，使得驅(qū)動輪和支撐輪都具有上下浮動功能，降低了 AGV車對車輪和地面的要求，同時還采用多驅(qū)動輪(2個以上，可達到16個)驅(qū)動，從而降低每個驅(qū)動輪的功率，可將用于輕載AGV的驅(qū)動輪用于重載AGV，增加了驅(qū)動輪使用的通用性，減小了驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)尺寸，減小了 AGV車結(jié)構(gòu)尺寸，降低了生產(chǎn)成本。


圖I多輪系重載移動機器人AGV車俯視2多輪系重載移動機器人AGV車底盤結(jié)構(gòu)3浮動彈簧結(jié)構(gòu)架的結(jié)構(gòu)4多輪系重載移動機器人AGV車驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)5多輪系重載移動機器人AGV車轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)圖其中1車架2驅(qū)動輪3支撐輪4浮動彈簧結(jié)構(gòu)架5電控裝置6總成支架7過渡板8驅(qū)動裝置9轉(zhuǎn)向裝置41上板簧42下板簧43副板簧44連接板45螺栓81驅(qū)動電機90水平回轉(zhuǎn)支承91轉(zhuǎn)向電機92轉(zhuǎn)向小齒輪93固定大齒輪94旋轉(zhuǎn)編碼器95轉(zhuǎn)角小齒輪96支架
具體實施例方式本發(fā)明是通過如下方式實施的重載AGV車結(jié)構(gòu)如圖I和2所示，車架I與每個車輪之間都有安裝浮動彈簧結(jié)構(gòu)架4，車輪分為驅(qū)動輪和支撐輪，驅(qū)動輪的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向，是由電控裝置5控制驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置來實現(xiàn)，包括速度同步與方向同步，支撐輪為萬向輪，無動力，只起支撐和平衡作用，隨動行走；根據(jù)載重噸位可以投入不同數(shù)量的驅(qū)動輪2和支撐輪3。驅(qū)動裝置驅(qū)動AGV車行走，驅(qū)動輪可帶轉(zhuǎn)向裝置，也可不帶，帶轉(zhuǎn)向的驅(qū)動輪稱為“舵輪”，只需I個舵輪就能實現(xiàn)車體的行走與轉(zhuǎn)向，2個舵輪以上(包括2個)就能實現(xiàn)車體的直行、橫行與斜行；如果不采用舵輪而采用不帶轉(zhuǎn)向的驅(qū)動輪，至少要有2個驅(qū)動輪，通過2驅(qū)動輪差速運動實現(xiàn)車體的行走與轉(zhuǎn)向。多輪系重載移動機器人AGV車的車輪數(shù)量最少有4個，根據(jù)搬運噸位而不同。本發(fā)明所述的多輪系重載移動機器人AGV可以滿足多種載重噸位的使用要求，以30噸位為例，可采用4個5Kw承載5噸驅(qū)動輪，4個承載6噸的支撐萬向輪。如圖3所示的浮動彈簧結(jié)構(gòu)架結(jié)構(gòu)浮動彈簧結(jié)構(gòu)架由浮動彈簧結(jié)構(gòu)架由上板簧41和下板簧42組成，上下板簧兩端部通過螺栓固定，使上下板簧成為一體，上板簧通過螺栓45與車架I連接，下板簧通過螺栓與過渡板7連接，過渡板與車輪總成支架6連接，車輪安裝在車輪總成支架上。上下板簧兩端部經(jīng)通過螺栓45或者連接銷固定，稱之為單組板簧，是組成減震緩沖系統(tǒng)的基本單元。當車架承受負載時，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架起到緩沖均載作用。為了適應(yīng)不同工況的壓力和扭力，可以通過兩端連接板44將二組板簧橫向連接起來，單組板簧通過螺栓44和連接板45橫向連接，連接板進一步加強二組板簧的整體性，增強浮動彈簧結(jié)構(gòu)架的承壓能力。為了增加變形能力，增加AGV車輛的扭力，也可以通過螺栓44或連接銷將或二組板簧縱向連接起來，進一步地，還可以根據(jù)工況的需要，將三副或多副單組板簧通過連接板45水平橫向串接，也可以通過螺栓垂直縱向串接在起。上下板簧是彈性變形件，板簧片加工成弧形或者半橢圓形結(jié)構(gòu)，由彈簧鋼制成，并經(jīng)相應(yīng)的熱處理工藝，是系統(tǒng)重要組成零件。副板簧43可以是I副，也可以由2、3副或多副疊加固定連接，視受力 情況而定。多輪系重載移動機器人AGV的驅(qū)動裝置的驅(qū)動電機81與驅(qū)動輪輪轂82連接，控制車輛速度；多輪系重載移動機器人AGV的轉(zhuǎn)向裝置包括水平回轉(zhuǎn)支承90、轉(zhuǎn)向電機91、轉(zhuǎn)向小齒92輪、固定大齒輪93、支架96、旋轉(zhuǎn)編碼器94和轉(zhuǎn)角小齒輪95，水平回轉(zhuǎn)支承具有可相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈和外圈，夕卜圈的上端表面安裝有固定大齒輪；內(nèi)圈的下端面與支架96連接，驅(qū)動輪安裝在支架上，與驅(qū)動電機81同軸安裝，轉(zhuǎn)向電機91的輸出軸上安裝有與固定大齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向小齒輪；固定大齒輪93 —側(cè)與轉(zhuǎn)角小齒輪95嚙合，轉(zhuǎn)角小齒輪95安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)編碼器94與支架96相連。同時帶有轉(zhuǎn)向和驅(qū)動的車輪稱為舵輪，由車載控制系統(tǒng)發(fā)出預(yù)設(shè)角度指令驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機91工作，轉(zhuǎn)向小齒輪92繞固定大齒輪93轉(zhuǎn)動，使得支架96轉(zhuǎn)以一定角度，編碼器記錄并反饋舵輪所轉(zhuǎn)角度，當編碼器獲取的角度與控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)角度達到一致時，驅(qū)動輪方向被鎖定，車載控制系統(tǒng)依實際工作設(shè)定角度，實現(xiàn)重載移動機器人直行、八字、橫行、斜行、平移以及原地回轉(zhuǎn)等動作。本發(fā)明采用多輪系、全浮動、多驅(qū)動的車底盤結(jié)構(gòu)，通過電控裝置對多輪系結(jié)構(gòu)進行自動控制，并且所有車輪都帶有緩沖功能的浮動彈簧結(jié)構(gòu)架，從而增加了驅(qū)動輪使用的通用性，減小了驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)尺寸，降低了生產(chǎn)成本，而且車輛穩(wěn)定性好，滿足重載和多種路面的使用要求浮動彈簧結(jié)構(gòu)架的設(shè)計，起到克服地面不平輪荷不均載的作用；從而實現(xiàn)了多輪系、全浮動、多驅(qū)動的智能物流搬運和輸送，特別是滿足了重載AGV車輛對輪壓，地面等多方面的高要求，多個驅(qū)動輪與支撐輪安裝在車架底部，多個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向由電控裝置控制同步，包括速度同步與方向同步，支撐輪為萬向輪，隨動行走。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種多輪系重載移動機器人AGV，包括車架(I)、車輪系、電控裝置(5)，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架(4)，其特征在于車輪系包括安裝在車輪總成支架(6)上的驅(qū)動輪(2)和支撐輪(3)，驅(qū)動裝置(8)、轉(zhuǎn)向裝置(9)和浮動彈簧結(jié)構(gòu)架(4)、驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置與電控裝置(5)電連接，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架(4)安裝在車輪系與車架(I)之間，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架由上板簧(41)和下板簧(42)組成，上下板簧兩端部通過螺栓(44)固定，上板簧通過螺栓與車架(I)連接，下板簧通過螺栓與過渡板(7)連接，過渡板與車輪總成支架(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于浮動彈簧結(jié)構(gòu)架(4)可以水平橫向通過連接板(45)串接N個，也可以垂直縱向通過螺栓(45)并接N個，N > I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于上下板簧的中部外側(cè)分別設(shè)置副板簧(43)，副板簧可以是一幅或者多幅疊加固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于驅(qū)動裝置是驅(qū)動電機(81)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于轉(zhuǎn)向裝置包括水平回轉(zhuǎn)支承(90)、轉(zhuǎn)向電機(91)、轉(zhuǎn)向小齒輪(92)、固定大齒輪(93)、支架(96)、旋轉(zhuǎn)編碼器(94)和轉(zhuǎn)角小齒輪(95)，驅(qū)動輪(2)安裝在支架(96)上，與驅(qū)動電機(81)同軸安裝，水平回轉(zhuǎn)支承具有可相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈和外圈，外圈的上端表面安裝有固定大齒輪(93)；內(nèi)圈的下端面與支架(96)連接，轉(zhuǎn)向電機(91)的輸出軸上安裝有與固定大齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向小齒輪(92);固定大齒輪(93) —側(cè)與轉(zhuǎn)角小齒輪(95)嚙合，轉(zhuǎn)角小齒輪(95)安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器(94)轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)編碼器(94)與支架(96)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于車輪數(shù)量> 4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于驅(qū)動輪數(shù)量〉2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于驅(qū)動輪分為帶轉(zhuǎn)向裝置和不帶轉(zhuǎn)向裝置兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于支撐輪為萬向輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于螺栓也可以是連接銷。
全文摘要
一種多輪系重載移動機器人AGV，包括車架、車輪、電控裝置，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架，驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，電控裝置與驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置電連接，車輪分為驅(qū)動輪和支撐輪，驅(qū)動輪與驅(qū)動裝置同軸連接，與轉(zhuǎn)向裝置水平縱向相連，浮動彈簧結(jié)構(gòu)架安裝在車輪與車架之間，與車輪總成支架連接，車輪安裝在車輪總成支架上，起到緩沖均載作用。本發(fā)明采用多輪系、全浮動、多驅(qū)動的車底盤結(jié)構(gòu)，增加了驅(qū)動輪使用的通用性，減小了驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)尺寸，降低了生產(chǎn)成本，而且車輛穩(wěn)定性好，滿足重載和多種路面的使用要求。
文檔編號B60K7/00GK102673676SQ20121010763
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者丁瑩, 任平, 劉洋, 曾政, 查振元, 武啟平, 王丹偉, 馬曉杰 申請人:機科發(fā)展科技股份有限公司