料架顶升旋转机构及自动导引车的制作方法

本实用新型涉及一种料架顶升旋转机构。

本实用新型还涉及一种使用该料架顶升旋转机构的自动导引车。

背景技术：

自动导引车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。在工业应用中搬运车不需驾驶员，以可充电之蓄电池为其动力来源。自动导引车上设置升降机构，可完成竖直方向上转运物料的作业，然而传统的四轮差速AGV结构在转弯时会有一个最小转弯半径，并且小车在转弯时，料架随车体一起转弯，不可避免地占用了更多的工作空间，对于空间相对比较狭小的作业情况非常不便。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的自动导引车转弯时料架一起转动，不适用于空间相对比较狭小的作业情况的缺陷，而提供一种料架顶升旋转机构及自动导引车。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型提供了一种料架顶升旋转机构，包括：

顶升丝杆、顶升驱动部，所述顶升驱动部驱动所述顶升丝杆转动，所述顶升驱动部固定在车体上；

丝杆螺母、旋转驱动部和转盘，所述丝杆螺母套在所述顶升丝杆上，所述丝杆螺母与所述旋转驱动部固定连接，所述旋转驱动部驱动所述转盘转动，所述转盘用于放置料架。

较佳地，所述顶升驱动部包括顶升电机、顶升减速器、顶升主动齿轮、顶升被动齿轮，所述顶升电机的输出轴与所述顶升减速器连接，所述顶升减速器的输出轴与所述顶升主动齿轮同轴固定连接，所述顶升主动齿轮与所述顶升被动齿轮相啮合，所述顶升被动齿轮与所述顶升丝杆同轴固定。

较佳地，所述料架顶升旋转机构还包括顶升安装板，所述顶升安装板固定在所述车体上，所述顶升电机、顶升减速器固定安装在所述顶升安装板上。

较佳地，所述顶升驱动部还包括顶升编码器，所述顶升编码器能检测所述转盘的高度，所述顶升编码器与所述顶升电机信号连接。

较佳地，所述料架顶升旋转机构还包括定轴，所述顶升丝杆同轴套在所述定轴上，所述丝杆螺母包括螺纹段和轴套段，所述螺纹段套在所述顶升丝杆上并与所述顶升丝杆螺纹配合，所述轴套段套在所述定轴上。

较佳地，所述顶升丝杆与所述定轴之间设有丝杆轴承。

较佳地，所述旋转驱动部包括旋转电机、旋转减速器、旋转主动齿轮、旋转被动齿轮，所述旋转电机的输出轴与所述旋转减速器连接，所述旋转减速器的输出轴与所述旋转主动齿轮同轴固定连接，所述旋转主动齿轮与所述旋转被动齿轮相啮合，所述旋转被动齿轮与所述转盘同轴固定。

较佳地，所述料架顶升旋转机构还包括旋转安装板，所述旋转电机、旋转减速器、丝杆螺母均与所述旋转安装板固定。

较佳地，所述旋转安装板包括相固定的支撑套和支撑板，所述支撑套固定套在所述丝杆螺母的外部，所述旋转电机、旋转减速器固定在所述支撑板上。

较佳地，所述旋转被动齿轮套在所述丝杆螺母上，所述旋转被动齿轮与所述丝杆螺母同轴设置，所述旋转被动齿轮与所述丝杆螺母之间设有旋转轴承。

较佳地，所述旋转驱动部还包括旋转编码器，所述旋转编码器能检测所述转盘的转动角度，所述旋转编码器与所述旋转电机信号连接。

本实用新型提供了一种自动导引车，它包括上述料架顶升旋转机构。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。

本实用新型的积极进步效果在于：

该料架顶升旋转机构及自动导引车，小车沿任意角度转弯的情况下，都能保证料架不转弯，保证了最小转弯半径，节省线边工位，能够在非常狭小的空间内作业，具有很强的空间适应能力。

附图说明

图1为本实用新型料架顶升旋转机构的主视图。

图2为图1所示的料架顶升旋转机构的俯视图。

图3为图2所示的料架顶升旋转机构的A-A向剖视图。

图4为图3所示的料架顶升旋转机构的局部放大图。

图5为使用图1所示的料架顶升旋转机构的自动导引车的结构示意图。

附图标记说明

料架顶升旋转机构100

顶升丝杆1

顶升驱动部2

顶升电机21

顶升减速器22

顶升主动齿轮23

顶升被动齿轮24

丝杆螺母3

螺纹段31

轴套段32

旋转驱动部4

旋转电机41

旋转减速器42

旋转主动齿轮43

旋转被动齿轮44

转盘5

顶升安装板6

定轴7

轴承安装槽71

丝杆轴承8

旋转安装板9

支撑套91

支撑板92

旋转轴承10

第一轴承挡圈20

第二轴承挡圈30

车体200

驱动单元300

驱动马达301

驱动轮302

驱动轮轴303

驱动轮安装支架304

从动轮400

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种料架顶升旋转机构100，包括顶升丝杆1、顶升驱动部2、丝杆螺母3、旋转驱动部4和转盘5，顶升驱动部2驱动顶升丝杆1转动，顶升驱动部2固定在车体上；丝杆螺母3套在顶升丝杆1上，丝杆螺母3与旋转驱动部4固定连接，旋转驱动部4驱动转盘5转动，转盘5用于放置料架。

将上述料架顶升旋转机构100固定于小车上，当小车需要转弯时，顶升驱动部2先驱动顶升丝杆1转动，使丝杆螺母3沿顶升丝杆1的轴线上升，丝杆螺母3带动旋转驱动部4、转盘5一起上升。小车正式转弯时，小车转弯的同时，旋转驱动部4驱动转盘5转动，调整转盘5的角度，使转盘5上的料架相对于周围空间保持不变。小车转弯后，顶升驱动部2再驱动顶升丝杆1转动，使丝杆螺母3沿顶升丝杆1的轴线下降，丝杆螺母3带动旋转驱动部4、转盘5一起下降至原位。

上述顶升丝杆1最好为梯形丝杆，梯形丝杆更容易控制丝杆螺母3的上下移动位置。

上述转盘5可以为圆形。上述转盘5与料架相接触的表面可以具有一定的摩擦力，便于料架与转盘5一起转动。

顶升驱动部2的一种具体结构如图1至图3所示。顶升驱动部2包括顶升电机21、顶升减速器22、顶升主动齿轮23、顶升被动齿轮24，顶升电机21的输出轴与顶升减速器22连接，顶升减速器22的输出轴与顶升主动齿轮23同轴固定连接，顶升主动齿轮23与顶升被动齿轮24相啮合，顶升被动齿轮24与顶升丝杆1同轴固定。

顶升电机21的输出轴，经顶升减速器22减速，顶升减速器22的输出轴带动顶升主动齿轮23转动，顶升主动齿轮23带动顶升被动齿轮24、顶升丝杆1转动。而顶升丝杆1转动，可带动丝杆螺母3的升降，从而使转盘5实现升降。

顶升驱动部2还包括顶升编码器，顶升编码器能检测转盘5的高度，顶升编码器与顶升电机21信号连接。顶升编码器检测转盘5的高度达到预定位置时，发送信号给顶升电机21，顶升电机21便停止动作。

该料架顶升旋转机构100还包括顶升安装板6，顶升安装板6固定在车体上，顶升电机21、顶升减速器22固定安装在顶升安装板6上。通过顶升安装板6，将顶升驱动部2整体固定在车体上。

旋转驱动部4的一种具体结构如图1至图3所示。旋转驱动部4包括旋转电机41、旋转减速器42、旋转主动齿轮43、旋转被动齿轮44，旋转电机41的输出轴与旋转减速器42连接，旋转减速器42的输出轴与旋转主动齿轮43同轴固定连接，旋转主动齿轮43与旋转被动齿轮44相啮合，旋转被动齿轮44与转盘5同轴固定。

旋转电机41的输出轴，经旋转减速器42减速，旋转减速器42的输出轴带动旋转主动齿轮43转动，旋转主动齿轮43带动旋转被动齿轮44转动，旋转被动齿轮44带动转盘5转动。

旋转驱动部4还包括旋转编码器，旋转编码器能检测转盘5的转动角度，旋转编码器与旋转电机41信号连接。旋转编码器检测到转盘5的转动角度达到预定位置时，发送信号给旋转电机41，旋转电机41便停止动作。

该料架顶升旋转机构100还包括旋转安装板9，旋转电机41、旋转减速器42、丝杆螺母3均与旋转安装板9固定。旋转安装板9包括相固定的支撑套91和支撑板92，支撑套91固定套在丝杆螺母3的外部，旋转电机41、旋转减速器42固定在支撑板92上。通过旋转安装板9，将旋转驱动部4与丝杆螺母3相固定，使丝杆螺母3上下移动时，丝杆螺母3能带动旋转驱动部4、转盘5一起上下移动。

如图3至图4所示，该料架顶升旋转机构100还包括定轴7，顶升丝杆1同轴套在定轴7上，丝杆螺母3包括螺纹段31和轴套段32，螺纹段31套在顶升丝杆1上并与顶升丝杆1螺纹配合，轴套段32套在定轴7上。

顶升丝杆1与定轴7之间设有至少一个丝杆轴承8。如图4所示，顶升丝杆1的上端和下端分别设有一个丝杆轴承8。定轴7的外周面设有沿周向延伸的轴承安装槽71，丝杆轴承8位于该轴承安装槽71内。位于顶升丝杆1的下端的丝杆轴承8通过轴承安装槽71、第一轴承挡圈20和第二轴承挡圈30限制轴向位移。具体而言，定轴7上还固定套有第一轴承挡圈20，顶升丝杆1的下端面固定有第二轴承挡圈30，第二轴承挡圈30延伸至丝杆轴承8的下方，第一轴承挡圈20的上端面顶住丝杆轴承8。轴承安装槽71、第一轴承挡圈20和第二轴承挡圈30，限制了丝杆轴承8沿定轴7的轴向的移动。定轴7、第一轴承挡圈20均可固定在顶升安装板6，第一轴承挡圈20还起到将顶升丝杆1与顶升安装板6隔开的作用。

旋转被动齿轮44套在丝杆螺母3上，旋转被动齿轮44与丝杆螺母3同轴设置，旋转被动齿轮44与丝杆螺母3之间设有旋转轴承10。具体而言，旋转被动齿轮44套在丝杆螺母3的轴套段32上，旋转轴承10位于旋转被动齿轮44与轴套段32之间。

顶升丝杆1能绕定轴7的轴线转动，丝杆螺母3能在定轴7上沿轴向移动，旋转被动齿轮44能绕丝杆螺母3转动。

将上述料架顶升旋转机构100固定于小车上后，当小车需要转弯时，顶升电机21经顶升减速器22减速，顶升减速器22的输出轴带动顶升主动齿轮23转动，顶升主动齿轮23带动顶升被动齿轮24、顶升丝杆1转动。而顶升丝杆1转动，可带动丝杆螺母3的上升，使旋转安装板9、旋转驱动部4、转盘5一起上升。顶升编码器检测转盘5的高度达到预定位置时，发送信号给顶升电机21，顶升电机21便停止动作。

小车正式转弯时，旋转电机41经旋转减速器42减速，旋转减速器42的输出轴带动旋转主动齿轮43转动，旋转主动齿轮43带动旋转被动齿轮44转动，旋转被动齿轮44带动转盘5转动，使转盘5上的料架相对于周围空间保持不变。旋转编码器检测到转盘5的转动角度达到预定位置时，发送信号给旋转电机41，旋转电机41便停止动作。

小车转弯后，顶升电机21经顶升减速器22减速，顶升减速器22的输出轴带动顶升主动齿轮23转动，顶升主动齿轮23带动顶升被动齿轮24、顶升丝杆1转动，使丝杆螺母3沿顶升丝杆1的轴线下降，丝杆螺母3带动旋转驱动部4、转盘5一起下降至原位。

小车沿任意角度转弯的情况下，都能保证料架不转弯，保证了最小转弯半径，节省线边工位，能够在非常狭小的空间内作业，具有很强的空间适应能力。

上述料架顶升旋转机构100应用于自动导引车上时，如图5所示。该自动导引车包括车体200、两个驱动单元300、四个从动轮400。该料架顶升旋转机构100安装在车体200的中间，其中顶升驱动部2固定在车体上，转盘5用于放置料架。两个驱动单元300分别位于该料架顶升旋转机构100的两侧，四个从动轮400分别位于车体200的四个角落。

其中，驱动单元包括驱动马达301、驱动轮302、驱动轮轴303及驱动轮安装支架304，驱动轮安装支架304固定于车体200上，驱动马达301固定于驱动轮安装支架304上，驱动轮轴303枢接于驱动轮安装支架304上，驱动马达301的输出轴与驱动轮轴303同轴连接，驱动轮302固定于驱动轮轴303上。本实施例中驱动马达301为带编码器、驱动器和减速器的驱动电机，驱动马达301直接固定于驱动轮安装支架304上。

其中，上述从动轮400优选为万向轮。

当自动导引车移动时，由两个驱动轮302和四个从动轮400共同支撑整个车体200，驱动轮302输出转矩带动车体移动。当自动导引车直线行走时，两个驱动轮302的旋转方向及转速相同，并且所有从动轮400的前进方向相同。当自动导引车需要转弯时，由控制系统控制每个驱动单元300的驱动轮302以不同的速度旋转，并通过驱动马达301自带的编码器监测车轮转过的角度进而监测车体转过的角度。而料架在料架顶升旋转机构100的控制下，车体200沿任意角度转弯，都能保证料架不转弯，保证了最小转弯半径，节省线边工位。该自动导引车，能够在非常狭小的空间内作业，具有很强的空间适应能力。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。