專利名稱：多輪系重載移動機器人agv的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于智能物流搬運、輸送車輛技術領域，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：
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、自動化裝配線等領域應用相當廣泛。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，難以適應各類工作場地對運行要求的限制?，F(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，尤其保證驅動輪與地面接觸更為重要，保證驅動輪的行走動力。這種底盤輪系技術對于輕載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、大載荷且能夠適應不同規(guī)格工件的多輪系重載移動機器人AGV。

發(fā)明內容
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，浮動彈簧結構架，其特征在于車輪系包括安裝在車輪總成支架上的驅動輪和支撐輪，驅動裝置、轉向裝置和浮動彈簧結構架、驅動裝置和轉向裝置與電控裝置電連接，浮動彈簧結構架安裝在車輪系與車架之間，浮動彈簧結構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的浮動彈簧結構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分別設置副板簧，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的驅動裝置是驅動電機。轉向裝置包括水平回轉、支承、轉向電機、轉向小齒輪、固定大齒輪、支架、旋轉編碼器和轉角小齒輪，驅動輪安裝在支架上，與驅動電機同軸安裝，水平回轉支承具有可相對轉動的內圈和外圈，外圈的上端表面安裝有固定大齒輪；內 圈的下端面與支架連接，轉向電機的輸出軸上安裝有與固定大齒輪嚙合的轉向小齒輪；固定大齒輪一側與轉角小齒輪嚙合，轉角小齒輪安裝在旋轉編碼器轉軸上，旋轉編碼器與支架相連。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，驅動輪數(shù)量> 2，其中驅動輪分為帶轉向裝置和不帶轉裝置向兩種，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中所述的不足進行了改進，采用四輪以上的多輪系結構，降低了單輪的承載，在多輪系中，分別有驅動輪與支撐輪(無動力輪)。其中的浮動彈簧結構架的具體結構，使得驅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，同時還采用多驅動輪(2個以上，可達到16個)驅動，從而降低每個驅動輪的功率，可將用于輕載AGV的驅動輪用于重載AGV，增加了驅動輪使用的通用性，減小了驅動輪的結構尺寸，減小了 AGV車結構尺寸，降低了生產成本。


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車底盤結構3浮動彈簧結構架的結構4多輪系重載移動機器人AGV車驅動裝置結構5多輪系重載移動機器人AGV車轉向裝置結構圖其中1車架2驅動輪3支撐輪4浮動彈簧結構架5電控裝置6總成支架7過渡板8驅動裝置9轉向裝置41上板簧42下板簧43副板簧44連接板45螺栓81驅動電機90水平回轉支承91轉向電機92轉向小齒輪93固定大齒輪94旋轉編碼器95轉角小齒輪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車結構如圖I和2所示，車架I與每個車輪之間都有安裝浮動彈簧結構架4，車輪分為驅動輪和支撐輪，驅動輪的驅動和轉向，是由電控裝置5控制驅動裝置和轉向裝置來實現(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)量的驅動輪2和支撐輪3。驅動裝置驅動AGV車行走，驅動輪可帶轉向裝置，也可不帶，帶轉向的驅動輪稱為“舵輪”，只需I個舵輪就能實現(xiàn)車體的行走與轉向，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向的驅動輪，至少要有2個驅動輪，通過2驅動輪差速運動實現(xiàn)車體的行走與轉向。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所示的浮動彈簧結構架結構浮動彈簧結構架由浮動彈簧結構架由上板簧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，浮動彈簧結構架起到緩沖均載作用。為了適應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，增強浮動彈簧結構架的承壓能力。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構，由彈簧鋼制成，并經相應的熱處理工藝，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的驅動裝置的驅動電機81與驅動輪輪轂82連接，控制車輛速度；多輪系重載移動機器人AGV的轉向裝置包括水平回轉支承90、轉向電機91、轉向小齒92輪、固定大齒輪93、支架96、旋轉編碼器94和轉角小齒輪95，水平回轉支承具有可相對轉動的內圈和外圈，夕卜圈的上端表面安裝有固定大齒輪；內圈的下端面與支架96連接，驅動輪安裝在支架上，與驅動電機81同軸安裝，轉向電機91的輸出軸上安裝有與固定大齒輪嚙合的轉向小齒輪；固定大齒輪93 —側與轉角小齒輪95嚙合，轉角小齒輪95安裝在旋轉編碼器轉軸上，旋轉編碼器94與支架96相連。同時帶有轉向和驅動的車輪稱為舵輪，由車載控制系統(tǒng)發(fā)出預設角度指令驅動轉向電機91工作，轉向小齒輪92繞固定大齒輪93轉動，使得支架96轉以一定角度，編碼器記錄并反饋舵輪所轉角度，當編碼器獲取的角度與控制系統(tǒng)預設角度達到一致時，驅動輪方向被鎖定，車載控制系統(tǒng)依實際工作設定角度，實現(xiàn)重載移動機器人直行、八字、橫行、斜行、平移以及原地回轉等動作。本發(fā)明采用多輪系、全浮動、多驅動的車底盤結構，通過電控裝置對多輪系結構進行自動控制，并且所有車輪都帶有緩沖功能的浮動彈簧結構架，從而增加了驅動輪使用的通用性，減小了驅動輪的結構尺寸，降低了生產成本，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構架的設計，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，多個驅動輪與支撐輪安裝在車架底部，多個驅動輪轉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。盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，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)明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
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)，浮動彈簧結構架(4)，其特征在于車輪系包括安裝在車輪總成支架(6)上的驅動輪(2)和支撐輪(3)，驅動裝置(8)、轉向裝置(9)和浮動彈簧結構架(4)、驅動裝置和轉向裝置與電控裝置(5)電連接，浮動彈簧結構架(4)安裝在車輪系與車架(I)之間，浮動彈簧結構架由上板簧(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構架(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分別設置副板簧(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，其特征在于驅動裝置是驅動電機(81)。
5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于轉向裝置包括水平回轉支承(90)、轉向電機(91)、轉向小齒輪(92)、固定大齒輪(93)、支架(96)、旋轉編碼器(94)和轉角小齒輪(95)，驅動輪(2)安裝在支架(96)上，與驅動電機(81)同軸安裝，水平回轉支承具有可相對轉動的內圈和外圈，外圈的上端表面安裝有固定大齒輪(93)；內圈的下端面與支架(96)連接，轉向電機(91)的輸出軸上安裝有與固定大齒輪嚙合的轉向小齒輪(92);固定大齒輪(93) —側與轉角小齒輪(95)嚙合，轉角小齒輪(95)安裝在旋轉編碼器(94)轉軸上，旋轉編碼器(94)與支架(96)相連。
6.根據(jù)權利要求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，其特征在于驅動輪數(shù)量〉2。
8.根據(jù)權利要求7所述的多輪系重載移動機器人AGV，其特征在于驅動輪分為帶轉向裝置和不帶轉向裝置兩種。
9.根據(jù)權利要求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，浮動彈簧結構架，驅動裝置和轉向裝置，電控裝置與驅動裝置和轉向裝置電連接，車輪分為驅動輪和支撐輪，驅動輪與驅動裝置同軸連接，與轉向裝置水平縱向相連，浮動彈簧結構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、多驅動的車底盤結構，增加了驅動輪使用的通用性，減小了驅動輪的結構尺寸，降低了生產成本，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