自动导向运输车舵轮减震及自动提升装置的制作方法

本发明涉及一种自动导向运输车，具体涉及一种用于自动导向运输车的舵轮的减震及提升装置。

背景技术：

自动导向运输车（automatedguidedvehicle，agv）是指装备有自动导引装置，并集成了驱动电机、转向电机、减速机等一体化的机械结构，集产品装载、行走、牵引和转向功能为一体，能够沿规定的导引路径自动行驶，具有编程和模式选择装置、安全保护及各种移载功能的搬运驱动装置，可以荷载和牵引较重货物。近年来，随着我国工厂物流自动化、自动化装配线等领域的蓬勃发展，劳动力的减少和成本的增加，agv因其具有自动化程度高、安全和灵活等特点而被广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储系统行业。

在目前的agv小车中，以舵轮作为驱动装置的agv运输技术存在以下问题：第一点，舵轮作为牵引装置，其牵引力很大，作业过程中设备负载直接作用在舵轮装置上，由于舵轮agv的作业路面复杂多变，若舵轮agv无减震装置，舵轮内部的齿轮在多次冲击抗压的过程中易产生齿轮失效，从而导致舵轮装置损坏；舵轮装置的轮子不具有弹性变形的能力，在不平整地面工作时，驱动轮和从动轮不能同时着地，易产生打滑问题，导致舵轮agv运行不稳定。第二点，当运行在某一路线的agv因故障需要停车检修或者手动矫正方位时，这些情况需要人为去推动agv。如果舵轮着地，没有动力驱动舵轮时候，人为很难去推动它，造成移动困难，影响该路线上其他设备的工作。

中国发明专利申请cn109131638a公开了一种agv舵轮稳定装置及agv舵轮，包括安装底板、导向环、活动件和弹簧，导向环设置于安装底板的一侧，活动件套接于导向环，活动件可沿导向环的轴向做往复运动，活动件面向安装底板一侧设有至少一个弹簧槽，弹簧槽中设有弹簧，导向环远离安装板的一端设有限位件。该方案提供了一种利用弹簧将舵轮向下压的装置，能够在agv在通过不平整路段时，保证舵轮与地面的贴合度，降低了因路面不平舵轮悬空而打滑导致agv失控的概率。然而，该结构完全依赖弹簧纵向承力，由于agv小车的装载重量较大（一般以吨计数），弹簧受压负荷大，易发生疲劳损坏；同时，该结构始终将舵轮下压着地，当需要人为推动agv小车时，舵轮结构会导致更大的阻力。

因此，需要对agv小车的舵轮或其连接结构进行改进，以实现减震及对舵轮高度的有效控制。

技术实现要素：

本发明的发明目的是提供一种自动导向运输车舵轮减震及自动提升装置，以实现对舵轮和整个车体的减震，避免打滑，并对舵轮装置提供自动升降的功能。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种自动导向运输车舵轮减震及自动提升装置，由上顶板、下底板以及连接在上顶板和下底板之间的至少2组减震升降机构组成，每组所述减震升降机构包括上滑轨组件、下滑轨组件和叉杆机构；所述叉杆机构具有一对中央铰接的叉杆，叉杆的上端分别经上滑块与上滑轨滑动连接，叉杆的下端分别经下滑块与下滑轨滑动连接，上滑块与上顶板的限位挡板间设有减震机构，下滑块之间设有升降驱动机构，所述升降驱动机构与下滑块之间具有固定状态和松脱状态两个状态。

使用时，上顶板与agv车体用螺栓相连接，下底板与舵轮用螺栓相连接，正常行驶时，所述升降驱动机构与下滑块之间处于松脱状态，叉杆机构以一个自由度实现剪式运动，随着agv背负的负载变化或者随着路面颠簸，叉杆机构将垂直方向的纵向力的波动化为与减震机构配合后的水平方向横向力的波动，由减震机构吸收和削减，垂直方向的纵向波动很快趋于平稳，即达到减震目的。另一方面，减震弹簧的弹力转换成叉杆机构垂直方向的纵向力，使舵轮作为驱动轮可以在各种地形可以着地，实现较好的抓地力，从而避免打滑现象的产生。当agv的舵轮有故障需要推到一旁检修或遇到特殊障碍需要人工辅助移动时，使升降驱动机构与下滑块之间处于固定状态，由升降驱动机构驱动下滑块分离，使叉杆机构形成较扁的x形（横向宽度增加，高度减小），这时舵轮与agv车体相对位置减小，舵轮被抬起，完成舵轮提升这一目的，车体由万向轮支撑以便于人工推移。

优选的技术方案，所述上滑轨组件包括固定连接在上顶板下侧的上滑轨、与上滑轨滑动连接的一对上滑块，上滑轨两端分别设有限位挡板，上滑块上固定连接有减震挡板和上基座，在减震挡板和对应侧的限位挡板之间设有减震弹簧。

所述下滑轨组件包括固定连接在下底板上侧的下滑轨、与下滑轨滑动连接的一对下滑块、丝杠与伺服电机，所述丝杠一端经联轴器与伺服电机配合连接，丝杠另一端连接设有多个环形槽的杆，一个下滑块上固定连接丝杠螺母和一个下基座，另一个下滑块上固定连接锁动装置和另一个下基座，所述丝杠与下滑轨平行布置，其中丝杠的螺纹部穿设于所述丝杠螺母，带有环形槽的杆穿设于所述锁动装置，所述锁动装置具有固定所述杆的固定状态和沿所述杆轴向滑动的松脱状态两个状态。

进一步的技术方案，所述锁动装置包括一具有供带有环形槽的杆穿设的对孔的锁动壳体，在锁动壳体与所述对孔垂直方向的一个侧面，设有多个定位销钉、定位弹簧，所述定位弹簧套设在定位销钉上，定位弹簧的另一端压在所述杆上；在锁动壳体与所述对孔垂直方向的另一个侧面，设有多个止动销钉和止动弹簧，所述止动弹簧套设在止动销钉上，止动弹簧的另一端压在所述杆上，在所述止动销钉的外侧设有止动挡板，与所述止动挡板配合设有舵机和舵机驱动的凸轮，当舵机驱动凸轮推动所述止动挡板时，所述止动挡板将所述止动销钉压紧至所述杆的环形槽中，使所述锁动装置处于固定状态，当舵机驱动凸轮放松所述止动档板时，所述止动销钉在所述止动弹簧作用下脱离所述杆的环形槽，使所述锁动装置处于松脱状态。

上述技术方案中，所述叉杆机构由形成x形的转动连接的主叉杆和副叉杆构成，主叉杆和副叉杆的上端分别与一个上基座转动连接，下端分别与一个下基座转动连接。

优选的技术方案，上顶板和下底板之间设有3组减震升降机构，该3组减震升降机构呈三角形状排列。

其中，所述上顶板和所述下顶板为正三角形。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明通过x形的叉杆机构与横向设置的减震弹簧配合，使得舵轮agv不论在什么样的工作路面，都可以保证舵轮与地面始终有效接触，当舵轮agv行驶在颠簸的路面，x形剪式结构上下往复运动进行缓冲，通过横向减震弹簧运动中的能量损失，进行减震，最终达到舵轮agv的缓冲减震功能，保护了舵轮装置，提高了舵轮agv的稳定性。

2、本发明同时利用叉杆机构实现舵轮的提升，可以让agv在复杂障碍和驱动失效情况下，将舵轮提升不与地面接触，依靠agv车体底部万向轮，可以很方便、很轻松地移动车体。

3、本发明通过设置x形的结构同时实现减震和提升，使上顶板与下底板配合时，x形能使上下板连接更平稳；在装配体中，三组提升装置以等边三角形排布，在上下板受不同方向冲击力的时候，在减震弹簧与x形剪式机构共同作用下，可以使整体装置更稳固，不会出现倾斜的现象。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是实施例一装置安装在舵轮上的示意图；

图3是实施例一中一组减震升降机构爆炸图；

图4是减震状态受力图；

图5是锁动装置爆炸图；

图6是锁动装置与丝杠配合示意图；

图7是自动提升示意图。

其中：1、上顶板；2、减震弹簧；3、下底板；4、减震升降机构；5、减震挡板；6、锁动装置；7、主叉杆；8、丝杠；9、下滑块；10、下滑轨；11、固定螺钉；12、丝杠螺母；13、开口销；14、副叉杆；15、上基座；16、销钉；17、上滑轨；18、封口盖；19、定位弹簧；20、定位销钉；21、锁动壳体；22、止动弹簧；23、凸轮；24、舵机；25、外罩；26、止动挡板；27、止动销钉；28、舵机固定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种自动导向运输车舵轮减震及自动提升装置，由上顶板1、下底板3以及连接在上顶板1和下底板3之间的3组减震升降机构4组成。

使用时，上顶板1与agv车体用螺栓相连接，下底板3与舵轮用螺栓相连接。如图2所示是将装置安装在舵轮上的示意图。

参见图3，每组所述减震升降机构包括上滑轨组件、下滑轨组件和叉杆机构。上滑轨组件包括经销钉16固定连接在上顶板1下侧的上滑轨17、与上滑轨17滑动连接的一对上滑块，上滑轨17两端分别设有固定在上顶板1上的限位挡板，上滑块上固定连接有减震挡板5和上基座15，在减震挡板5和对应侧的限位挡板之间设有减震弹簧2。

所述下滑轨组件包括经固定螺钉11固定连接在下底板上侧的下滑轨10、与下滑轨10滑动连接的一对下滑块9、丝杠8与伺服电机，所述丝杠8一端经联轴器与伺服电机配合连接，丝杠8另一端连接设有多个环形槽的杆，一个下滑块上固定连接丝杠螺母12，丝杠螺母12的壳体同时构成下基座，另一个下滑块上固定连接锁动装置6，锁动装置6的壳体同时构成另一个下基座，所述丝杠8与下滑轨10平行布置，其中丝杠的螺纹部穿设于所述丝杠螺母12，带有环形槽的杆穿设于所述锁动装置6，所述锁动装置6具有固定所述杆的固定状态和沿所述杆轴向滑动的松脱状态两个状态。

参见附图5和附图6，所述锁动装置6包括一具有供带有环形槽的杆穿设的对孔的锁动壳体21，在锁动壳体21与所述对孔垂直方向的一个侧面，设有多个定位销钉20、定位弹簧19，所述定位弹簧19套设在定位销钉20上，定位弹簧19的另一端压在所述杆上，定位销钉20外侧可以设置封口盖18；在锁动壳体21与所述对孔垂直方向的另一个侧面，设有多个止动销钉27和止动弹簧22，所述止动弹簧22套设在止动销钉27上，止动弹簧22的另一端压在所述杆上，在所述止动销钉27的外侧设有止动挡板26，与所述止动挡板26配合设有舵机24和舵机驱动的凸轮23，舵机经舵机固定螺钉28固定在锁动壳体上，当舵机驱动凸轮23推动所述止动挡板26时，所述止动挡板26将所述止动销钉27压紧至所述杆的环形槽中，使所述锁动装置处于固定状态，当舵机驱动凸轮23放松所述止动档板26时，所述止动销钉27在所述止动弹簧22作用下脱离所述杆的环形槽，使所述锁动装置处于松脱状态，锁动装置的上述部件由外罩25遮挡。

所述叉杆机构由形成x形的转动连接的主叉杆7和副叉杆14构成，副叉杆中心的孔与主叉杆中心位置凸起轴配合，形成x形，由开口销13定位。主叉杆和副叉杆的上端分别与一个上基座转动连接，下端分别与一个下基座转动连接。

当agv正常运行或在无检修状态下时，锁动装置是松脱（打开）状态，即锁动装置可以沿丝杠做轴向移动；此时固定于丝杠另一端的伺服电机是待机状态不转动，即丝杠螺母位置固定，不能进行轴向移动。在这种状态下，x形剪式机构以一个自由度实现剪式运动，在整个装配体中，随着agv背负的负载变化或随着路面颠簸，参见图4，这个x形剪式机构将垂直方向的纵向力的波动化为与减震弹簧配合后的水平方向横向力的波动，此时减震弹簧吸收和削减，垂直方向的纵向波动很快趋于平稳，即达到减震目的。同样，减震弹簧给予x形剪式机构一个垂直方向的纵向力，使舵轮作为驱动轮可以在各种地形可以着地，实现较好的抓地力，从而避免打滑现象的产生。

当agv的舵轮有故障需要推到一旁检修或遇到特殊障碍需要人工辅助移动时，舵轮在无驱动下人为很难将其移动，更不用说移动整辆agv。在这种情况下，就需要将舵轮提升起来，依靠底下的万向轮移动，这样人为推动可以轻松实现。实现该功能，锁动装置是闭合状态，即锁动装置不可以沿丝杠做轴向移动。如图7所示，伺服电机启动，带动丝杠转动，使丝杠螺母沿着伺服电机方向移动，即此时x形剪式机构形成较扁的x形（横向宽度增加，高度减小），这时舵轮于agv车体相对位置减小，舵轮被抬起，完成舵轮提升这一目的。

由此，本发明装置应用于agv舵轮机构中（如图2所示），起到对车体和舵轮减震和提升舵轮的作用。实现该功能只需将该装置装配与舵轮与agv车体之间，上端与车体连接，下端与舵轮机构连接。在该装置中提升动力装置为与丝杠相连接的伺服电机，在接收控制信号下，由它实现舵轮上下移动。减震功能是通过伺服电机和锁动装置实现，伺服电机关闭（不工作），锁动装置内部打开让其可以沿杆滑动，在车体与舵轮剧烈震动下，剪刀叉结构与减震弹簧构成减震系统，这样即可以实现减震功能。