重载AGV平板车的制作方法

本发明属于agv车生产领域，尤其是涉及一种重载agv平板车。

背景技术：

工业生产中，agv车因能够实现无人驾驶，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地，以及agv良好的柔性，自动化程度高和智能化水平高等特色得到广泛应用，现有重载agv车运行模式比较简单，一般采用前轮或者后轮驱动，只能实现简单的前进、后退、转向，当载重较大时，其转向能力受到很大的限制，因此需要改善其驱动性能，以满足大承载量时agv车行驶方向的转换，提高其自身运载量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种重载agv平板车，以解决现有的载重车承载量较大时驱动不良导致的转向受限的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

重载agv平板车，包括一个车架，车架下方可拆卸安装有多个滚动单元，每一滚动单元包括顶部安装板、转盘轴承、底盘、底座和两个车轮；滚动单元通过顶部安装板可拆卸安装在车架下；

底盘通过转盘轴承可转动支撑安装在顶部安装板下方，顶部安装板和转盘轴承的轴承内圈可拆卸固接在一起，底盘和轴承外圈可拆卸固接在一起；且顶部安装板和底盘之间设置有转向结构限位和转向感应限位；

底盘下固接有多根导向柱，导向柱可上下活动插接在底座内；

两个车轮各自独立匹配有驱动元件，且车轮和驱动元件之间设置有离合结构，该两个车轮独立且同轴心转动安装在底座两侧。

进一步的，顶部安装板和底盘之间的转向结构限位包括固接在顶部安装板下表面的限位柱和固接在底盘上表面的限位挡块，限位柱的下表面矮于限位挡块的上表面且限位挡块随底盘转动时限位柱位于限位挡块的运行轨迹上。

进一步的，轴承外圈上设有转动极限位置标示点，顶部安装板下表面安装有一个和转动极限位置标示点对应的接近传感器，接近传感器为顶部安装板和底盘之间转向感应限位。

进一步的，底座包括套接在一起的内座和外座，且内座和外座通过两段半轴连接，两个半轴同轴心且两者轴心连线和车轮中轴线垂直；内座上设有多个和导向柱一一对应的导向孔，导向柱的下部贯穿通过导向孔，且导向柱的下端固接有限位挡板。

进一步的，底盘和底座之间设置有缓冲限位结构；缓冲限位结构包括缓冲支撑柱和弹簧；

内座中设置有一个容置槽，弹簧位于容置槽内且受挤压在底盘的下表面和容置槽的底板之间；缓冲支撑柱间隔设置在底盘的下表面和外座的上表面之间。

进一步的，底座中固接有一根竖直的过线柱，过线柱为空心管状结构，过线柱贯穿通过底盘。

进一步的，驱动元件为伺服电机，伺服电机和其对应的车轮通过链传动机构传动连接。

进一步的，离合结构设置在伺服电机的输出轴和链传动机构中的主动链轮之间；

离合结构包括可拆卸固接在伺服电机的输出轴上的离合轴套，主动链轮套在离合轴套上且两者之间通过离合螺栓连接在一起；离合轴套为一段阶梯轴套，中部设有用于主动链轮在离合轴套上轴向限位的台阶面，离合轴套的前段为安装段，安装段上设有多个周向分布的半螺孔一；主动链轮的中心孔的孔壁上设有多个与半螺孔一一一对应的半螺孔二；主动链轮套在离合轴套的安装段上且半螺孔一和半螺孔二拼合围成完整螺孔，离合螺栓拧接在该完整螺孔内。

进一步的，顶部安装板下设有对轴承外圈旋转角度检测的编码器；轴承外圈通过一个与其啮合的啮合齿轮和同步带将角度信息传递至编码器。

进一步的，车架的外围安装有一圈感应防撞条；车架下缘安装有多个和滚动单元位置一一对应的安全挡板；车架下方安装有多个循迹传感器，车架的前后两端还分别安装有激光传感器。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的平板车，能够实现前移、后退、原地转动、转向等行驶需求，满足agv车前进、后退、转向及90°平移需求，对本agv车而言，每一个滚动单元独立运行，每一个滚动单元中的两个车轮各自独立设计，各自通过电机驱动，便于实现大承载量时agv车行驶方向的转换，提高其自身运载量，可以解决现有的载重车承载量较大时驱动不良导致的转向受限的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明滚动单元的立体结构示意图；

图2为本发明滚动单元的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2的仰视图；

图5为图2的俯视图；

图6为图5中a截面处的剖视图；

图7为图5中b截面处的剖视图；

图8为限位挡块的安装位置示意图；

图9为顶部安装板的结构示意图；

图10为编码器的安装位置示意图；

图11为内座的结构示意图；

图12为内座的剖视图；

图13为外座的结构示意图；

图14为内座和外座在图6所示方向的连接结构示意图；

图15为内座和外座在图7所示方向的连接结构示意图；

图16为链条张紧机构的结构示意图；

图17为离合轴套在伺服电机输出轴上的安装结构示意图；

图18为主动链轮的安装结构示意图；

图19为离合轴套的结构示意图；

图20为主动链轮的结构示意图；

图21为本发明中所述平板车的结构示意图；

图22为本发明中所述平板车的底部结构示意图；

图23为滚动单元在车架下的安装位置示意图。

附图标记说明：

1-顶部安装板；11-限位柱；12-接近传感器；2-转盘轴承；21-轴承外圈；22-轴承内圈；3-底盘；31-缓冲支撑柱；32-限位挡块；4-导向柱；41-限位挡板；5-底座；51-内座；511-容置槽；512-导向孔；513-轴安装孔一；514-底板；52-外座；521-轴安装孔二；522-连接板；5221-长圆孔；53-半轴；54-过线柱；55-弹簧；61-伺服电机；610-离合螺栓；611-离合轴套；6111-安装段；6112-半螺孔一；6113-台阶面；62-车轮；621-轮轴；63-链传动机构；631-主动链轮；6311-半螺孔二；641-活动板；642-摆动转轴；643-扇形孔；6431-紧固螺栓；644-调节螺栓；645-卡位凸块；646-锁紧螺母；7-编码器；71-啮合齿轮；72-同步带；8-车架；80-滚动单元；81-感应防撞条；82-安全挡板；83-激光传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-23所示，重载agv平板车，包括一个车架8，车架8下方可拆卸安装有多个滚动单元80，每一滚动单元80包括顶部安装板1、转盘轴承2、底盘3、底座5和两个车轮62；滚动单元80通过顶部安装板1可拆卸安装在车架8下；

底盘3通过转盘轴承2可转动支撑安装在顶部安装板1下方，顶部安装板1和转盘轴承2的轴承内圈22可拆卸固接在一起，底盘3和轴承外圈21可拆卸固接在一起；且顶部安装板1和底盘3之间设置有转向结构限位和转向感应限位；

底盘3下固接有多根导向柱4，导向柱4可上下活动插接在底座5内；

两个车轮62各自独立匹配有驱动元件，且车轮62和驱动元件之间设置有离合结构，该两个车轮62独立且同轴心转动安装在底座5两侧。

具体地，顶部安装板1和底盘3之间的转向结构限位包括固接在顶部安装板1下表面的限位柱11和固接在底盘3上表面的限位挡块32，限位柱11的下表面矮于限位挡块32的上表面且限位挡块32随底盘3转动时限位柱11位于限位挡块32的运行轨迹上。进一步，轴承外圈21上设有转动极限位置标示点，顶部安装板1下表面安装有一个和转动极限位置标示点对应的接近传感器12，接近传感器12为顶部安装板1和底盘3之间转向感应限位。平板车在转弯行进过程中底盘3会相对于顶部安装板1转动，设置接近传感器12感应限位，当底盘3转动接近极限位置时，接近传感器12将位置信号传送给车的控制系统，发出报警提示。若此时来不及操控平板车纠正转向，通过设置限位柱11和限位挡块32，当底盘3转动至极限位置时，限位柱11会将其阻挡，防止其转动过限，可防止电线因过度扭转而损坏。

优选地，底座5包括套接在一起的内座51和外座52，且内座51和外座52通过两段半轴53连接，两个半轴53同轴心且两者轴心连线和车轮62中轴线垂直；内座51的其中两个相对的侧壁分别设有一个轴安装孔一513，外座52中与之相对应的两个侧壁分别设有一个轴安装孔二521，内座51套在外座52内部且两者之间留有活动空间，轴安装孔一513和轴安装孔二521一一对应，半轴53同时贯穿通过轴安装孔一513和轴安装孔二521且半轴53和外座52固接在一起，同时，半轴53和轴安装孔一513间隙配合。平板车在行进过程中遇到地面不平时，两个车轮62因高差不同受力不均，时间长了会对车体零件有损伤，设置此结构，当遇到此情况，两个车轮62高差不同时，会自适应调整，两个车轮62绕着半轴53的轴线产生轻微的摆动，会带动外座52轻微摆动，因此需要通过结构设计满足外座52摆动的需求，因此通过该半轴53将内座51和外座52半活动连接即可实现两者可以产生相对稳定相对运动的效果，不会将由于地面不平导致的受力不均传递至车体。

优选地，内座51上设有多个和导向柱4一一对应的导向孔512，导向柱4的下部贯穿通过导向孔512，且导向柱4的下端固接有限位挡板41。通过限位挡板41对上下移动的导向柱4限位防止其脱出导向孔512。

优选地，底盘3和底座5之间设置有缓冲限位结构；缓冲限位结构包括缓冲支撑柱31和弹簧55；内座51中设置有一个容置槽511，弹簧55位于容置槽511内且受挤压在底盘3的下表面和容置槽511的底板514之间；缓冲支撑柱31间隔设置在底盘3的下表面和外座52的上表面之间。缓冲支撑柱31可采用聚氨酯材料弹性柱。缓冲限位结构可以防止底盘3在上下运动的过程中和底座5硬接触。

优选地，底座5中固接有一根竖直的过线柱54，过线柱54为空心管状结构，过线柱54贯穿通过底盘3。底盘3在上下运动的过程中沿着过线柱54上下移动，过线柱54一方面可起到辅助导向作用，另一方面中空的结构可容纳电机等电器的电线从此穿过，对其起保护作用，防止在车行进过程中车轮62转向引起绕线。

优选地，驱动元件为伺服电机61，伺服电机61和其对应的车轮62通过链传动机构63传动连接；还设置有链条张紧机构，底座5上固接有一块连接板522，连接板522中设有一个长圆孔5221；伺服电机61的输出轴一侧固接有一块活动板641，活动板641上部开有一个扇形孔643，伺服电机61的输出轴穿过长圆孔5221同时活动板641和连接板522贴合，且两者的下端通过一根摆动转轴642连接，活动板641和连接板522的上端通过紧固螺栓6431可拆卸连接在一起，紧固螺栓6431贯穿通过扇形孔643同时贯穿拧接在连接板522中且紧固螺栓6431的螺帽压紧在扇形孔643的孔缘处；活动板641侧面还固接有一个卡位凸块645；还包括一根调节螺栓644，调节螺栓644上拧接有一个锁紧螺母646；调节螺栓644贯穿拧接在卡位凸块645中，且调节螺栓644的末端顶在底座5侧面，同时，锁紧螺母646压紧在卡位凸块645一侧。

可通过链条张紧机构调节链条的松紧，防止在传动过程中链条松动，当链条松动需要张紧时，只需要松开紧固螺栓6431，使活动板641可以绕连接板522下端的摆动转轴642摆动，拧动调节螺栓644，调节螺栓644顶在底座5侧面通过卡位凸块645反向带动活动板641连同其上的伺服电机61向外侧摆动一个小角度，使得伺服电机61输出轴连同其上的主动链轮631也随之向外侧移动，主动链轮631在移动的过程中将链条逐渐张紧，当感觉到链条张紧到位时，拧紧紧固螺栓6431使得活动板641和连接板522固定连接，之后拧紧锁紧螺母646，锁紧螺母646起到加强锁紧的作用，防止调节螺栓644和卡位凸块645之间的螺纹连接松动。

进一步，离合结构设置在伺服电机61的输出轴和主动链轮631之间；离合结构包括可拆卸固接在伺服电机61的输出轴上的离合轴套611，主动链轮631套在离合轴套611上且两者之间通过离合螺栓610连接在一起；离合轴套611为一段阶梯轴套，中部设有用于主动链轮631在离合轴套611上轴向限位的台阶面6113，离合轴套611的前段为安装段6111，安装段6111上设有多个周向分布的半螺孔一6112；主动链轮631的中心孔的孔壁上设有多个与半螺孔一6112一一对应的半螺孔二6311；主动链轮631套在离合轴套611的安装段6111上且半螺孔一6112和半螺孔二6311拼合围成完整螺孔，离合螺栓610拧接在该完整螺孔内。

离合结构用于将伺服电机61的输出轴和主动链轮631之间断开连接，当平板车在行进过程中其中一个伺服电机61损坏时，为了不妨碍别的伺服电机61和车轮62正常工作，需要将该伺服电机61与相应的主动链轮631断开连接，只需要将离合螺栓610拆下，离合轴套611和主动链轮631之间的连接断开，此时，该伺服电机61的不正常动作将不会传递给主动链轮631和车轮62，这时候，可以靠别的车轮62的正常运行暂时将平板车开走至维修地点，进行维修。

优选地，顶部安装板1下设有对轴承外圈21旋转角度检测的编码器7；轴承外圈21通过一个与其啮合的啮合齿轮71和同步带72将角度信息传递至编码器7。编码器7用于检测车轮62相对车架8的转动角度，便于实时监控，啮合齿轮71和同步带72的主动轮同轴，同步带72的从动轮安装在编码器7的传输轴上，同步带72具有一定的柔性，通过同步带72传输扭矩，可以避免直接采用齿轮传递扭矩时硬接触造成编码器7损坏。

优选地，车架8的外围安装有一圈感应防撞条81。

优选地，车架8下缘安装有多个和滚动单元80位置一一对应的安全挡板82。车辆运行过程中，操作人员站在车旁时有时候不小心会将脚伸进车架8下方，设置安全挡板82可以起到有效阻挡，防止操作人员将脚误伸进车架8下方被车轮62碾压。

优选地，车架8下方安装有多个循迹传感器，用于追踪车轮62的运行轨迹，车架8的前后两端还分别安装有激光传感器83。当车运行中遇到障碍物时，障碍物进入激光传感器83的感应区，激光传感器83将信号反馈控制系统，以便控制系统及时做出方向调整。

本发明所述的平板车，车架8下方设置有多个独立的滚动单元80，其中每个滚动单元80有两个车轮62，通过车的控制系统分别控制与车轮62对应的伺服电机61的转速，来实现车的运行，能够实现前移、后退、原地转动、转向等行驶需求，满足agv车前进、后退、转向及90°平移需求，其中车轮62的转向主要时通过每个滚动单元80中两个车轮62的差速来实现，两个车轮62转速不一致时，车轮62的扭矩传递至底座5，底座5通过导向柱4将扭矩传递至轴承外圈21，轴承外圈21转动，编码器7记录旋转角度，反馈至车的控制系统，操作人员根据控制系统记录的信息实时调整车轮62的旋转角度，以实现精准转向。对本agv车而言，每一个滚动单元80独立运行，每一个滚动单元80中的两个车轮62各自独立设计，各自通过电机驱动，便于实现大承载量时agv车行驶方向的转换，提高其自身运载量，可以解决现有的载重车承载量较大时驱动不良导致的转向受限的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。