一种无轨自导引运输车的制作方法

本实用新型涉及一种无轨自导引运输车，具体地说是涉及一种控制灵活可靠的无轨自导引运输车。

背景技术：

现有的AGV（Automated Guided Vehicle）式自动导引小车，同样能够实现物料运输的自动化过程，但是仅仅局限于点对点模式，即AGV式自动导引小车仅能够按照实现设定好的路线与时间，按照既定的运输路线进行物料的输送。并且单纯的AGV式自动导引小车无法实现地理位置的实时在线监测，同时也无法实现远程实时监控运输车的运行状态，这对实现工厂车间物料输送系统的现代化、信息化和智能化构成了阻挠。另外，现有的AGV式自动导引小车在车体结构的强度与刚度上较难以满足车体运行和加速时的要求，因此，迫切的需要一种新型的无轨自导引运输车来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无轨自导引运输车，该运输车整体结构设计巧妙，操作、灵活方便，工作安全可靠，可实现全程无人干预的自导航运输行驶，有利于实现工厂车间物料输送系统的智能化、信息化和现代化。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种无轨自导引运输车，包括钢制车架、免维护供电蓄电池、充电装置、驱动装置、转向装置、精确停车装置、无线通信装置、车载PLC控制终端、移栽装置、磁导航装置和安全防护装置，所述钢制车架采用钢构件箱梁式结构焊接而成，钢制车架底盘空间安置供电蓄电池、驱动装置、转向装置、精确停车装置和磁导航装置，可降低车体重心，车体重心越低越有利于抗倾翻，其中，所述供电蓄电池设置在抽屉式电池组安装箱内，供电蓄电池为运输车上的所有电气控制部件进行供电，所述驱动装置和转向装置均设置在车架底盘的四个独立车轮部位，所述磁导航装置设置在车架底盘两端的中轴线上，所述精确停车装置与磁导航装置共同位于中轴线上；所述移栽装置设置在车架顶部的盖板上，所述充电装置、无线通信装置、车载PLC控制终端和安全防护装置均设置在位于钢制车架四周的防护侧板上，所述驱动装置、转向装置、精确停车装置、磁导航装置、充电装置、无线通信装置和安全防护装置均与车载PLC控制终端电连接。

作为本实用新型的一种改进， 所述驱动装置包括驱动电机、驱动电机控制器、驱动减速机、车轮轴和联轴器，所述驱动电机连接驱动减速机的输入端，驱动减速机的输出端传动连接联轴器的一端，联轴器的另一端传动连接车轮轴，所述驱动电机与驱动电机控制器电连接，所述驱动电机控制器与车载PLC控制终端电连接。

作为本实用新型的一种改进，所述转向装置包括回转支撑座、转向伺服电机、伺服电机控制器、转向减速机和转向齿轮组，所述回转支撑座连接在车轮轴上，所述转向齿轮组套接在转向减速机的输出轴上，所述转向伺服电机的输出轴与转向减速机法兰连接；转向伺服电机与伺服电机控制器电连接，所述伺服电机控制器与车载PLC控制终端电连接。

作为本实用新型的一种改进， 所述精确停车装置和磁导航装置的数量均为2个，磁导航装置分别设置在车架的前端面底盘中间位置和后端面底盘中间位置，其中一个精确停车装置设置在前端面磁导航传感器的后部，另一个精确停车装置设置在后端面磁导航传感器的前部；所述精确停车装置采用RFID读写器，所述磁导航装置采用磁敏传感器，所述RFID读写器和磁敏传感器均与车载PLC控制终端电连接；所述无线通信装置采用433MHz无线收发模块，所述433MHz无线收发模块与车载PLC控制终端电连接。

作为本实用新型的一种改进， 所述充电装置包括充电插头、充电适配器和电源线弹簧收缩卷，所述电源线弹簧收缩卷固定安装在防护侧板的一侧，所述电源线卷绕在电源线弹簧收缩卷的线槽内，所述电源线连接充电适配器，所述充电适配器通过导线连接充电插头。

作为本实用新型的一种改进， 所述安全防护装置包括设置在位于前后两端的防护侧板的障碍物雷达探测器、红外接近开关、弹性防护柱、防撞控制器和声光报警器，所述障碍物雷达探测器、红外接近开关和声光报警器均与防撞控制器电连接，所述防撞控制器与车载PLC控制终端电连接，所述弹性防护柱包括固定座、压缩弹簧和防护软触头，所述固定座垂直设置在防护侧板上，所述防护软触头的一端通过压缩弹簧固定连接在固定座上。

作为本实用新型的一种改进，所述钢制车架顶部的盖板上还设有称重装置，所述称重装置包括设置在车体四周的称重传感器和分别连接称重传感器的四路A/D转换模块，所述A/D转换模块与车载PLC控制终端相连接。

作为本实用新型的一种改进，所有磁导航传感器与铺设在车间地面的导航磁条之间的铅垂距离保持在40-60mm，所有RFID读写器与设置在导航磁条表面的RFID电子标签之间的铅垂距离保持在40-60mm。

作为本实用新型的一种改进，所述供电蓄电池包括工业免维护48V铅酸蓄电池组或锂电池组、开关电源、电压隔离模块和电压采集模块，所述电池组输出48V直流电压，经过开关电源转换后经过电压隔离模块进行隔离后输出至各模块所需要的24V直流电压，所述电压采集模块实时采集电池组的当前电压，并将信息反馈给车载PLC控制终端，当车载PLC控制终端监测到电池组的当前电压值即将低于正常工作电压时，立即报警显示供电电源电量不足，同时将电量不足的信息反馈给控制中心的上位机，并在完成当前任务后控制运输车自动行驶至充电站充电；在运输车完成充电后，重新回到正常行驶路径并通过车载PLC控制终端发送充电完成信息给控制中心的上位机，同时等待上位机的控制指令。

作为本实用新型的一种改进，所述磁敏传感器包括多个霍尔开关传感器、与霍尔开关传感器相对应的LED指示灯和控制芯片，所述霍尔开关传感器和LED指示灯均与控制芯片电连接。所述控制芯片与车载PLC控制终端相连接。

相对于现有技术，本实用新型的优点如下，1）整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便、成本较低；2）该运输车的结构简单可靠，使用方便，成本低，劳动强度低，操作、灵活方便，工作安全可靠，可实现全程无人干预的自导航运输行驶，有利于实现工厂车间物料输送系统的智能化、信息化和现代化。

附图说明

图1为本实用新型的无轨自导引运输车的结构示意图。

图2为本实用新型的无轨自导引运输车的侧面防护侧板的结构示意图。

图3为本实用新型的无轨自导引运输车的前后端面防护侧板的结构示意图。

图4为本实用新型的无轨自导引运输车的驱动与转向装置的结构示意图。

图中：1-车架，2-车轮，3-防护侧板，4-供电蓄电池，5-驱动装置，6-转向装置，7-磁导航装置，8-精确停车装置，9-车载PLC控制终端，10-盖板，11-充电装置，12-安全防护装置，13-驱动电机，14-驱动减速机，15-转向齿轮组，16-回转支撑座，17-角度编码器，18-车轮轴，19-转向伺服电机，20-转向减速机，21-转向小齿轮，22-转向大齿轮。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

实施例1：如图1—图4，一种无轨自导引运输车，包括钢制车架1、免维护供电蓄电池4、充电装置11、驱动装置5、转向装置6、精确停车装置8、无线通信装置、车载PLC控制终端9、移栽装置、磁导航装置7和安全防护装置12。运输车的车轮2为四个动力驱动轮布置，所述钢制车架1采用钢构件箱梁式结构焊接而成，钢制车架1底盘空间安置供电蓄电池4、驱动装置5、转向装置6、精确停车装置8和磁导航装置7，可降低车体重心，车体重心越低越有利于抗倾翻。其中，所述供电蓄电池4设置在抽屉式电池组安装箱内，供电蓄电池4为运输车上的所有电气控制部件进行供电，供电蓄电池4具有免维护的性能，其充电平稳、安全可靠，并且具备过充保护、过流保护、过热保护等保护功能，每次在50%放电情况下可充电次数800次，每次在80%放电情况下可充电次数400次，其使用性能安全可靠且寿命长，每次充电满负荷连续行驶不小于2000m。所述驱动装置5和转向装置6均设置在车架1底盘的四个独立车轮2部位，所述磁导航装置7设置在车架1底盘两端的中轴线上，所述精确停车装置8与磁导航装置7共同位于中轴线上，可对运输车的行驶轨迹和位置进行精确监控。所述移栽装置设置在车架1顶部的盖板10上，所述充电装置11、无线通信装置、车载PLC控制终端9和安全防护装置12均设置在位于钢制车架1四周的防护侧板3上，所述驱动装置5、转向装置6、精确停车装置8、磁导航装置7、充电装置11、无线通信装置和安全防护装置12均与车载PLC控制终端9电连接。

实施例2：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述驱动装置5包括驱动电机13、驱动电机13控制器、驱动减速机14、车轮轴18和联轴器，所述驱动电机13连接驱动减速机14的输入端，驱动减速机14的输出端传动连接联轴器的一端，联轴器的另一端传动连接车轮轴18，所述驱动电机13与驱动电机13控制器电连接，所述驱动电机13控制器与车载PLC控制终端9电连接。所述的驱动电机13采用直流电机，驱动电机13控制器为直流电机驱动器，其负载能力强，线性好，并具备过载、过压、欠压、超温等多重保护功能，在直流电机内置有热敏元件，接入控制保护电路。在车轮轴18上套设有实芯聚氨酯轮胎，具有弹性好，耐压、耐磨、耐油及防滑等性能。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述转向装置6包括回转支撑座16、转向伺服电机19、伺服电机控制器、转向减速机20和转向齿轮组15，所述回转支撑座16连接在车轮轴18上，所述转向齿轮组15套接在转向减速机20的输出轴上，所述转向伺服电机19的输出轴与转向减速机20法兰连接；转向伺服电机19与伺服电机控制器电连接，所述伺服电机控制器与车载PLC控制终端9电连接。所述转向齿轮组15套接在转向减速机20的输出轴上，所述转向齿轮组15与回转支撑座16之间的接触部位上设有齿轮托盘，所述齿轮托盘上设有相互啮合的转向大齿轮22和转向小齿轮21，所述转向大齿轮22和转向小齿轮21组成转向齿轮组15，所述转向大齿轮22的中轴线与回转支撑座16的中轴线相重合，并且转向大齿轮22与回转支撑座16传动连接，所述转向小齿轮21套设在转向减速机20的输出轴上。所述回转支撑座16采用大圆盘式回转结构，其可围绕自身中心为圆心实现原地360°旋转，因此，运输车的转向非常灵活可靠。并且，转向装置6的数量为4个，通过车载PLC控制终端9和角度编码器17给出转向伺服电机19的转速和方向驱动信号，由数据线将数字量控制信号传送给伺服电机控制器控制相应的转向伺服电机19运行。在前后直行时，可保持四台转向伺服电机19在零点位置，而在前后左右转向时，通过车载PLC控制终端9来控制转向伺服电机19的转向和速度来实现转向。伺服电机控制器采用FOC磁场定向控制技术和SVPWM（空间矢量调制），可接收差分式脉冲/方向指令，具有欠压、编码器异常等保护功能。并且转向伺服电机19具有控制精确、反应迅速可靠，可实现位置精度高、低压大扭矩、发热小及过载能力强等特点。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述精确停车装置8和磁导航装置7的数量均为2个，磁导航装置7分别设置在车架1的前端面底盘中间位置和后端面底盘中间位置，其中一个精确停车装置8设置在前端面磁导航传感器的后部，另一个精确停车装置8设置在后端面磁导航传感器的前部。所述精确停车装置8采用RFID读写器，所述磁导航装置7采用磁敏传感器，所述RFID读写器和磁敏传感器均与车载PLC控制终端9电连接。在运输车的工作车间内铺设的若干条磁导条规定了车子的行驶轨迹，运输车通过磁敏传感器以及磁导条的配合使用可实现自动状态下的自动导航及自动纠偏的功能，并在磁导条上等距离设置有若干个基于RFID的地理坐标射频卡，在基于RFID的地理坐标射频卡上存储有表征运输车当前位置的地理坐标编码，通过RFID读写器实时读取射频卡中的地理坐标信息，从而可实现对运输车的行驶路径及实时位置进行在线监控。所述无线通信装置采用433MHz无线收发模块，该频率下抗干扰能力最强，通信距离最远，且不会与其他无线控制机电装备产生信号干扰或信号互串的现象。所述433MHz无线收发模块与车载PLC控制终端9电连接，车载PLC控制终端9通过433MHz无线收发模块将运输车的车辆信息（包括车速、载重、运行状态等）及实时位置信息发送给控制中心，由控制中心实现对车间内所有运输车进行在线管控和调度，从而实现工厂物料输送系统的现代化、信息化和智能化。其余结构和优点与实施例2或3完全相同。

实施例5：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述充电装置11包括充电插头、充电适配器和电源线弹簧收缩卷，所述电源线弹簧收缩卷固定安装在防护侧板3的一侧，所述电源线卷绕在电源线弹簧收缩卷的线槽内，所述电源线连接充电适配器，所述充电适配器通过导线连接充电插头。充电适配器可实现高效全自动充电功能，与充电站和供电蓄电池4之间均采用插接方式，并配有电源开关、电源指示灯、充电状态指示灯，在充电适配器启动后，可根据电池电量的情况自动调节充电电流，并在充电完毕后，自动停止充电，在充电适配器上安装有数字式电压电流显示器，可实时显示充电电压和充电电流。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例6：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述安全防护装置12包括设置在位于前后两端的防护侧板3的障碍物雷达探测器、红外接近开关、弹性防护柱、防撞控制器和声光报警器，所述障碍物雷达探测器、红外接近开关和声光报警器均与防撞控制器电连接，所述防撞控制器与车载PLC控制终端9电连接，所述弹性防护柱包括固定座、压缩弹簧和防护软触头，所述固定座垂直设置在防护侧板3上，所述防护软触头的一端通过压缩弹簧固定连接在固定座上。安全防护装置12为运输车的安全运行提供了有力的保障，可确保运输车自身的安全同时也能够有效确保车间内人员的人身安全，大大提高了生产车间的物料运输的安全可靠性及快速高效且有条不紊的生产秩序，提高了生产效率及经济效益。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例7：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述钢制车架1顶部的盖板10上还设有称重装置，所述称重装置包括设置在车体四周的称重传感器和分别连接称重传感器的四路A/D转换模块，所述A/D转换模块与车载PLC控制终端9相连接。称重装置用于对运输车载货平台上的载荷重量进行实时监控，并用于实现满载启动、空载停止及货物批次重量进行集中控制，有效提高了物料运输的智能化与信息化程度。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例8：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所有磁导航传感器与铺设在车间地面的导航磁条之间的铅垂距离保持在40-60mm，所有RFID读写器与设置在导航磁条表面的RFID电子标签之间的铅垂距离保持在40-60mm。其余结构和优点与实施例4完全相同。

实施例9：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述供电蓄电池4包括工业免维护48V铅酸蓄电池组或锂电池组、开关电源、电压隔离模块和电压采集模块，所述电池组输出48V直流电压，经过开关电源转换后经过电压隔离模块进行隔离后输出至各模块所需要的24V直流电压，所述电压采集模块实时采集电池组的当前电压，并将信息反馈给车载PLC控制终端9，当车载PLC控制终端9监测到电池组的当前电压值即将低于正常工作电压时，立即报警显示供电电源电量不足，同时将电量不足的信息反馈给控制中心的上位机，并在完成当前任务后控制运输车自动行驶至充电站充电；在运输车完成充电后，重新回到正常行驶路径并通过车载PLC控制终端9发送充电完成信息给控制中心的上位机，同时等待上位机的控制指令。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例10：如图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述磁敏传感器包括多个霍尔开关传感器、与霍尔开关传感器相对应的LED指示灯和控制芯片，所述霍尔开关传感器和LED指示灯均与控制芯片电连接。所述控制芯片与车载PLC控制终端9相连接。霍尔开关传感器实时检测磁导条上的磁场强度信号并生成高低电平的开关信号传送给控制芯片的I/O口，由控制芯片根据高低电平的开关信号来控制相应的LED指示灯的点亮与熄灭，从而被点亮的LED指示灯用于直观提示运输车是否已偏移当前的行驶轨迹，同时控制芯片还降高低电平的开关信号发送给车载PLC控制终端9进行处理，由车载PLC控制终端9对转向装置6进行控制，以对运输车的行驶轨迹进行纠偏。运输车采用该种自动纠偏的方式始终能够保持正确的行驶方向，纠偏的精度高且实时性好，从而能够确保运输车长期高效行驶，有效提高了工厂物料搬运效率。其余结构和优点与实施例8完全相同。

本实用新型还可以将实施例2、3、4、5、6、7、8、9、10所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。在权利要求中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。