一种凸轮举升装置及采用该装置的物流搬运车的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种凸轮举升装置及采用该装置的物流搬运车，其中的凸轮举升装置包括：举升电机、驱动同步带、凸轮和顶升轴承；所述举升电机通过所述驱动同步带与所述凸轮相连，用于提供驱动所述凸轮举升的动力；所述凸轮与所述顶升轴承滑动接触，用于当所述凸轮在所述举升电机驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承完成举升动作。本实用新型的物流搬运车采用上述凸轮举升装置，旨在提高物流配送中心搬运与拣选作业效率；具有使用灵活，极具柔性，且投入成本低的优点。
【专利说明】一种凸轮举升装置及采用该装置的物流搬运车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及物流技术的物流搬运车(AGV, Automated Guided Vehicle)【技术领域】，尤其涉及采用凸轮举升装置的物流搬运车。
【背景技术】
[0002]现有的物流搬运车(AGV，Automated Guided Vehicle)主要运用在制造车间和重型机械中搬运作业，体积大，承载量大，主要分为承载型、牵引型和自动叉车型，便于和各种工业机械设备配合在数控加工中心作业，实现对物流的一体化控制。然而在物流配送中心中，对于物流搬运车的效率要求高、体积要求小。特别是仓储与分拣过程，更需要体积小，效率高的物流搬运车对物流输送单元进行输送，所以潜入式的物流搬运车在物流配送中心的需求将越来越大。
[0003]现有技术的物流搬运车主要存在如下问题:1、效率低。现有的物流搬运车无法实现多机器人协同运作，这样就必须借助附加设备来完成，多次的交互造成效率下降；2、空间浪费。由于目前物流搬运车承载大，相应的体积也非常大，因此非存储空间加大，物流中心空间利用率降低；3、成本高。系统无法完全实现货到人，需配备其他设备，使得投资大大增加；系统价格成本高，没有自主知识产权核心技术；4、使用不灵活，柔性差。现有物流搬运车主要运用在制造业的搬运，只适合简单的路径运行，对复杂路径系统无法适应。综上所述原因，在一定程度上限制了其应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型旨在提供一种凸轮举升装置及采用该装置的物流搬运车，以解决现有技术的缺陷，并以较低成本提高物流配送中心拣选和存取作业效率，能够通过狭窄的空间，灵活转向，适合在物流配送中心应用。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种凸轮举升装置及采用该装置的物流搬运车，其中所述凸轮举升装置包括:举升电机、驱动同步带、凸轮和顶升轴承；所述举升电机通过所述驱动同步带与所述凸轮相连，用于提供驱动所述凸轮举升的动力；所述凸轮与所述顶升轴承滑动接触，用于当所述凸轮在所述举升电机驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承完成举升动作。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供了一种采用凸轮举升装置的物流搬运车，包括:该采用凸轮举升装置的物流搬运车包括:物流搬运车本体、凸轮举升装置、回转系统、驱动转向系统、定位导航与控制系统、供电系统，其中:所述凸轮举升装置设置于所述物流搬运车本体的车架上，包括举升电机、驱动同步带、凸轮和顶升轴承；所述举升电机通过所述驱动同步带与所述凸轮相连，用于提供驱动所述凸轮举升的动力；所述凸轮与所述顶升轴承滑动接触，用于当所述凸轮在所述举升电机驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承完成举升动作；所述回转系统设置于所述物流搬运车本体上，与所述凸轮举升装置相连，使当物流搬运车发生转动时而举升物体相对地面不动，以避免举升物体随着物流搬运车转动发生碰撞；所述驱动转向系统设置于所述物流搬运车本体的底部，采用差速转向的方式控制物流搬运车的转向和直线行驶；所述定位导航与控制系统，分别与所述凸轮举升装置、所述回转系统和所述驱动转向系统相连，用于控制所述物流搬运车按照预定的路径行走，并且同时确保所述物流搬运车准确定位；所述供电系统，分别与所述凸轮举升装置、所述回转系统、所述驱动转向系统、所述定位导航与控制系统相连，用于提供工作电力；所述物流搬运车本体为潜入式结构，所述凸轮举升装置、回转系统、驱动转向系统、定位导航与控制系统及供电系统均设置在所述物流搬运车本体上。
[0007]在一优选实施例中，所述回转系统包括回转电机、回转齿轮和回转托盘；所述回转电机通过所述回转齿轮带动所述回转托盘转动，带动所述回转托盘上放置的举升物体产生回转运动，以使当所述物流搬运车转向时，确保举升物体相对于地面静止。
[0008]在一优选实施例中，所述回转托盘周围还设置有至少两个直线导轨，以确保所述回转托盘举升时候做直线运动。
[0009]在一优选实施例中，所述驱动转向系统包括:编码器、悬挂系统、驱动电机及驱动轮和支撑轮；所述驱动系统通过所述驱动电机驱动安装在所述物流搬运车本体中间的所述驱动轮，从而带动所述支撑轮，使所述物流搬运车完成直线行驶及旋转动作；所述悬挂系统用于保证驱动持续有效；所述编码器控制用于控制所述物流搬运车的差速转向。
[0010]在一优选实施例中，所述驱动转向系统采用前后支撑轮为四个万向轮，中间两轮为驱动轮的六轮结构，所述万向轮随着所述驱动轮的转向完成转弯的运动，从而实现差速转向的驱动转向方式。
[0011]在一优选实施例中，所述定位导航与控制系统包括惯性导航单元与图像识别装置，设置于所述物流搬运车本体下方的中心前方位置，用于识别地面图像标志及惯性导航信息融合后，对物流搬运车进行定位与控制导航。
[0012]在一优选实施例中，所述定位导航与控制系统还包括:测量装置，用于测量举升物体相对于地面空间的运动参数，以确保所述回转系统的所述回转电机回转的角度，然后在给定的初始条件下推算出导航参数，引导所述物流搬运车到达目的地。
[0013]在一优选实施例中，所述定位导航与控制系统还包括:无线路由器，用于接收无线局域网的控制信号，从而实现通过无线局域网控制多台物流搬运车进行协同工作。
[0014]在一优选实施例中，所述采用凸轮举升装置的物流搬运车还包括:多个防碰撞传感器，设置于所述物流搬运车本体四周，用于避免所述物流搬运车与周围设备发生碰撞。
[0015]本实用新型上述技术方案的采用凸轮举升装置的物流搬运车具有如下有益效果:提高物流配送中心拣选效率，其成本低；使用灵活，极具柔性；所述物流搬运车体积小，对物流中心面积占有小，提高了物流中心的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型实施例一种凸轮举升装置的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型实施例一种采用凸轮举升装置的物流搬运车结构示意框图；
[0019]图3为本实用新型应用实例一种采用凸轮举升装置的物流搬运车的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]如图1所示，图1为本实用新型实施例一种凸轮举升装置的结构示意图，其中所述凸轮举升装置包括:举升电机27、驱动同步带28、凸轮23和顶升轴承22 ;所述举升电机27通过所述驱动同步带28与所述凸轮23相连，用于提供驱动所述凸轮23举升的动力；所述凸轮23与所述顶升轴承22滑动接触，用于当所述凸轮23在所述举升电机27驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承22完成举升动作。
[0022]再请参阅图2和图3，图2为本实用新型实施例一种采用凸轮举升装置的物流搬运车结构框图，图3为本实用新型应用实例一种采用凸轮举升装置的物流搬运车的结构示意图，如图所示，该采用凸轮举升装置的物流搬运车包括:物流搬运车本体11、凸轮举升装置13、回转系统12、驱动转向系统16、定位导航与控制系统14、供电系统15。
[0023]在本实用新型的一优选实施例中，物流搬运车本体11为潜入式结构；凸轮举升装置13，位于物流搬运车本体11的上部，用于对举升物体(在本实施例中主要是指物流单元)进行举升；回转系统12，位于物流搬运车的上部，用于改变举升物体输送的方向。
[0024]驱动转向系统16位于物流搬运车本体11的底部，采用差速转向的驱动转向方式进行驱动和转向；定位导航与控制系统14与所述凸轮举升装置13、回转系统12和驱动转向系统16相连，用于对所述采用凸轮举升装置的物流搬运车进行驱动和控制；供电系统15分别与凸轮举升装置13、回转系统12、驱动转向系统16、定位导航与控制系统14相连，用于对上述各个系统提供工作用电。
[0025]在本实用新型的一优选实施例中，驱动转向系统16包括:编码器、悬挂系统24、驱动电机及驱动轮25和支撑轮26 ;所述驱动系统通过所述驱动电机驱动安装在中间的驱动轮，完成直线、旋转动作。悬挂系统24保证驱动持续有效。根据所述编码器控制所述凸轮举升装置物流搬运车的差速转向。通过所述编码器控制所述凸轮举升装置物流搬运车的差速转向。
[0026]在本实用新型的一优选实施例中，驱动转向系统16，采用前后支撑轮为四个万向轮，中间两轮为驱动轮的六轮结构，所述万向轮跟随着所述驱动轮的转向而转动，从而实现差速转向的驱动转向。
[0027]在本实用新型的一优选实施例中，如图1所示，凸轮举升装置13包括:举升电机27、驱动同步带28、凸轮23和顶升轴承22 ;所述举升电机27通过所述驱动同步带28与所述凸轮23相连，用于提供驱动所述凸轮23举升的动力；所述凸轮23与所述顶升轴承22滑动接触，用于当所述凸轮23在所述举升电机27驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承22完成举升动作。
[0028]在本实用新型的一优选实施例中，回转系统12包括:回转电机29 (带制动)、回转齿轮31和回转托盘30 ;所述凸轮举升装置物流搬运车转向时，为避免出现在狭窄空间被举升的物流单元不随着所述物流搬运车本体转动与其他物体发生碰撞现象，所述回转电机29 (带制动)通过所述回转齿轮带动所述回转托盘30，使物流单元回转，其原理是利用相对运动确保物流单元相对地面静止。
[0029]在本实用新型的一优选实施例中，回转托盘30周围还设置有至少两个直线导轨21，以确保所述回转托盘30举升时候做直线运动。
[0030]在本实用新型的一优选实施例中，定位导航与控制系统14包括:惯性导航单元与图像识别装置，安装于所述物流搬运车本体下方的中心前方位置，用于识别地面图像标志及惯性导航信息融合后，对物流搬运车进行定位与控制导航。
[0031]在本实用新型的一优选实施例中，定位导航与控制系统14还包括:测量装置，以确保所述回转电机回转的角度，并用于测量载体相对于地面空间的运动参数，然后在给定的初始条件下推算出导航参数，引导所述凸轮举升装置物流搬运车到达目的地。
[0032]在本实用新型的一优选实施例中，定位导航与控制系统14还包括:无线路由器，用于通过无线局域网控制多台凸轮举升装置物流搬运车进行协同工作。
[0033]在本实用新型的一优选实施例中，供电系统15采用磷酸铁锂电池。
[0034]在本实用新型的一优选实施例中，凸轮举升装置物流搬运车还包括:位于所述物流搬运车本体四周设置有多个防碰撞传感器，避免所述物流搬运车与其他物体发生碰撞。
[0035]上述技术方案具有如下有益效果:提高物流配送中心拣选效率本装置体积小，使用灵活，极具柔性；成本低，可以更有效利用物流配送中心面积。
[0036]以下举应用实例对本实用新型实施例上述技术方案进行详细说明:
[0037]本实用新型应用实例是由物流搬运车本体、凸轮举升装置、回转系统、驱动转向系统、定位导航与控制系统、供电系统等六部分组成，如图3所示，图3为本实用新型应用实例一种采用凸轮举升装置的物流搬运车的结构示意图，其中，物流搬运车采用潜入式设计，可运用在物流配送中心，适合在狭窄的空间内使用，其可接受上位机的命令在物流配送中心作业。这种潜入式物流搬运物流搬运车可通过惯导和二维码控制导航实现室内定位，行驶机构为六轮机构，前后四轮为支撑轮26,中间两轮为驱动轮25,驱动转向方式为差速转向，可以实现多台物流搬运车协同作业，此物流搬运车主要是针对物流配送中心的出入库存取、拣选等作业设计，其运行在物流单元的底部，可以在狭窄空间的实现行走和转向，采用对物流单元举升的方式，顶部有回转托盘30，回转托盘30与转向机构相对运动，以避免物流输送单元跟随物流搬运车旋转而与其他物品发生碰撞；另在所述的物流搬运车机体四周装有防碰撞传感器，避免与其他物品发生碰撞。
[0038]具体组成系统及结构详细如下:
[0039]1.驱动转向系统
[0040]所述驱动转向系统由编码器、悬挂系统24、驱动电机及驱动轮25和支撑轮26组成。驱动转向系统通过驱动电机分别驱动安装在中间的所述驱动轮25，完成直线、旋转动作。悬挂系统24保证驱动持续有效。通过所述编码器控制所述物流搬运车的差速转向。前后四个万向轮26，可以随着驱动轮25的转向实现360度转弯。
[0041]2.凸轮举升装置
[0042]所述凸轮举升装置包括:举升电机27、驱动同步带28、凸轮23和顶升轴承22 ;所述举升电机27通过驱动同步带28驱动凸轮23，之后所述凸轮23带动所述顶升轴承22完成举升动作。
[0043]3.回转系统
[0044]所述回转系统包括:回转电机29 (带制动)、回转齿轮31和回转托盘30，所述采用凸轮举升装置的物流搬运车转向时，为确保狭窄空间被举升的物流单元不随着所述物流搬运车本体转动而与其他物品发生碰撞，所述回转电机通过所述回转齿轮带动所述回转托盘30，使物流单元回转，利用相对运动确保物流单元相对于地面静止。
[0045]4.定位导航与控制系统
[0046]所述定位导航与控制系统物流搬运车采用惯导与图像导航，在车体最下方的中心前方位置安装摄像头，其可快速识别出地面标示；所述的惯性导航技术是利用惯性测量装置测量出载体相对于惯性空间的运动参数，然后按照给定的初始条件，推算出导航参数，弓丨导所述物流搬运车到达目的地；本系统采用的是集成惯导电路板，其具有性能稳定、体积小等优点；此外，惯导也可以实现控制回转电机回转角度的功能。所述的控制系统内部装有无线路由器，能够通过无线局域网实现控制多台小车协同工作。
[0047]5.供电系统
[0048]所述供电系统采用蓄电池为所述物流搬运车提供稳定的动能，蓄电池可采用高性能磷酸铁锂电池，其具有充电速度快、使用寿命长，重量轻、能量密度高，安全性能高等优点。
【权利要求】
1.一种凸轮举升装置，其特征在于，该凸轮举升装置包括: 举升电机、驱动同步带、凸轮和顶升轴承； 所述举升电机通过所述驱动同步带与所述凸轮相连，用于提供驱动所述凸轮举升的动力； 所述凸轮与所述顶升轴承滑动接触，用于当所述凸轮在所述举升电机驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承完成举升动作。
2.一种采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于，该采用凸轮举升装置的物流搬运车包括:物流搬运车本体、凸轮举升装置、回转系统、驱动转向系统、定位导航与控制系统、供电系统，其中: 所述凸轮举升装置设置于所述物流搬运车本体的车架上，包括举升电机、驱动同步带、凸轮和顶升轴承；所述举升电机通过所述驱动同步带与所述凸轮相连，用于提供驱动所述凸轮举升的动力；所述凸轮与所述顶升轴承滑动接触，用于当所述凸轮在所述举升电机驱动下旋转进行举升动作时，带动所述顶升轴承完成举升动作； 所述回转系统设置于所述物流搬运车本体上，与所述凸轮举升装置相连，使当物流搬运车发生转动时而举升物体相对地面不动，以避免举升物体随着物流搬运车转动发生碰撞; 所述驱动转向系统设置于所述物流搬运车本体的底部，采用差速转向的方式控制物流搬运车的转向和直线行驶； 所述定位导航与控制系统，分别与所述凸轮举升装置、所述回转系统和所述驱动转向系统相连，用于控制所述物流搬运车按照预定的路径行走，并且同时确保所述物流搬运车准确定位； 所述供电系统，分别与所述凸轮举升装置、所述回转系统、所述驱动转向系统、所述定位导航与控制系统相连，用于提供工作电力； 所述物流搬运车本体为潜入式结构，所述凸轮举升装置、回转系统、驱动转向系统、定位导航与控制系统及供电系统均设置在所述物流搬运车本体上。
3.如权利要求2所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于: 所述回转系统包括回转电机、回转齿轮和回转托盘；所述回转电机通过所述回转齿轮带动所述回转托盘转动，带动所述回转托盘上放置的举升物体产生回转运动，以使当所述物流搬运车转向时，确保举升物体相对于地面静止。
4.如权利要求3所述采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于: 所述回转托盘周围还设置有至少两个直线导轨，以确保所述回转托盘举升时候做直线运动。
5.如权利要求2所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于，所述驱动转向系统包括: 编码器、悬挂系统、驱动电机及驱动轮和支撑轮； 所述驱动系统通过所述驱动电机驱动安装在所述物流搬运车本体中间的所述驱动轮，从而带动所述支撑轮，使所述物流搬运车完成直线行驶及旋转动作；所述悬挂系统用于保证驱动持续有效；所述编码器控制用于控制所述物流搬运车的差速转向。
6.如权利要求5所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于: 所述驱动转向系统采用前后支撑轮为四个万向轮，中间两轮为驱动轮的六轮结构，所述万向轮随着所述驱动轮的转向完成转弯的运动，从而实现差速转向的驱动转向方式。
7.如权利要求2所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于: 所述定位导航与控制系统包括惯性导航单元与图像识别装置，设置于所述物流搬运车本体下方的中心前方位置，用于识别地面图像标志及惯性导航信息融合后，对物流搬运车进行定位与控制导航。
8.如权利要求7所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于，所述定位导航与控制系统还包括: 测量装置，用于测量举升物体相对于地面空间的运动参数，以确保所述回转系统的所述回转电机回转的角度，然后在给定的初始条件下推算出导航参数，引导所述物流搬运车到达目的地。
9.如权利要求8所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于，所述定位导航与控制系统还包括: 无线路由器，用于接收无线局域网的控制信号，从而实现通过无线局域网控制多台物流搬运车进行协同工作。
10.如权利要求2-9任一项所述的采用凸轮举升装置的物流搬运车，其特征在于，所述采用凸轮举升装置的物流搬运车还包括: 多个防碰撞传感器，设置于所述物流搬运车本体四周，用于避免所述物流搬运车与周围设备发生碰撞。
【文档编号】B66F7/28GK204237500SQ201420556111
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】李俊韬, 袁瑞萍, 丁连红, 刘丙午, 朱杰, 顾伟华, 郭辉瀚, 李炳剑, 袁行 申请人:北京物资学院