一种带举升机构和独立悬挂的差速轮系统的制作方法

1.本发明属于移动机器人技术和自动化运载技术领域，具体涉及一种带举升机构和独立悬挂的差速轮系统。


背景技术：

2.移动机器人被广泛运用于仓储物流、现代化工厂、港口码头和特种行业中，能够按照指定的路线进行移动，将物料运送至目的地。
3.差速轮具有安装高度低和承载能力大的特点，是agv机器人运行的核心部件。在某些场景，agv在搬运货物时需要将物料举起，运行在不同路面时为减缓车体的震动和冲击，保证差速轮与地面接触，因此需要配备举升机构和减震机构。目前通常采用在agv车体加举升机构和悬挂的方式，例如授权公告号cn217458699u，专利名称为一种卷料举升agv的中国专利；以及授权公告号cn217868002u，专利名称潜伏式搬运小车的中国专利，此种方式所占空间大、不同agv通用性差，导致agv车体高度增加，对于agv小型化、高承载的应用有所局限。


技术实现要素：

4.为了解决agv车体的举升机构和悬挂减震机构所占空间大、通用性差的问题，本发明提供一种带举升机构和独立悬挂的差速轮系统，减少agv所需部件、促进通用化，并降低agv的安装高度，有利于agv的小型化。
5.实现本发明目的的技术解决方案为：
6.一种带举升机构和独立悬挂的差速轮系统，包括转向机构、悬挂机构、举升机构和驱动机构；所述转向机构安装在悬挂机构上，转向机构用于驱动差速轮系统转向，所述悬挂机构用于减弱车身的震动，所述驱动机构安装于悬挂机构下方，用于驱动差速轮系统的前进或后退，所述举升机构安装在驱动机构上，用于将上方的车体举起。
7.进一步地，所述转向机构包括回转支承、安装板、小齿轮和编码器，所述回转支承安装在安装板上，同时与agv车体连接，所述回转支承内部装有轴承，所述小齿轮与所述回转支承外侧啮合传动，所述编码器与小齿轮相连，记录差速轮系统转向角度。
8.进一步地，所述安装板上安装有2个位置检测装置，2个位置检测装置对称置于回转支承两侧，回转支承上固定有限位块，限位块随回转支承转动到位置检测装置时，转向停止，实现转向位置的限位；所述位置检测装置采用零位检测开关或位置传感器。
9.进一步地，所述悬挂机构包括悬挂上板、轴组件、导向轴、弹性元件和悬挂下板，所述悬挂上板与安装板连接，弹性元件安装在悬挂上板和悬挂下板之间，负载大时压缩量大，负载小时压缩量小，吸收负载对于零部件的冲击力，尤其是装载时的瞬时压力；所述导向轴上端与悬挂上板连接，其下端贯穿悬挂下板和轴组件，可轴向滑动。
10.进一步地，所述轴组件为直线轴承或自润滑轴套。
11.进一步地，所述举升机构包括驱动装置和弹性压块，所述弹性压块位于悬挂上板
上方，驱动装置安装于悬挂下板上，其输出端穿过悬挂上板连接弹性压块，驱动弹性压块上下移动，所述弹性压块能够避免举升时与车体的硬接触，降低冲击和对接触面的损耗。
12.进一步地，所述驱动装置为气缸、油缸或电缸，当选择气动或电动方式时，能够减少对周围环境的污染，避免漏油情况的发生；驱动装置连接有电磁阀，电磁阀能够控制气体/油液的通断，保证举升时的可控性。
13.进一步地，所述驱动机构包括驱动轮、传动机构、减速机、驱动电机，所述驱动轮与悬挂下板连接，所述驱动电机与减速机连接，减速机通过传动机构将力矩传递至驱动轮，所述驱动电机与减速机连接后与驱动轮轴线偏距布置。
14.进一步地，所述传动机构的形式包括但不限于齿轮传动、链条传动和带传动等，所述传动机构的速比和形式可根据工况确定。
15.进一步地，所述悬挂机构、举升机构和驱动机构均为两个，两个悬挂机构安装于转向机构两侧，当左右两边受力不同时，两边悬挂的压缩量也不同，进而保证两轮一直与地面接触，增大附着力；两个举升机构沿差速轮系统对角布置在对应的悬挂机构上，能够有效的提升举升能力；两个驱动机构对称安装于对应的悬挂机构上。
16.本发明与现有技术相比，其显著优点是：
17.(1)差速轮与悬挂机构和举升机构为一体化机构，悬挂机构与举升机构集成在差速轮系统上，结构紧凑，与附加悬挂装置和举升装置相比体积小，有效降低了整体安装高度，结构更加合理；
18.(2)举升机构沿差速轮对角布置，使得举升能力提高，举升受力面积更大，保证了举升的平稳性；
19.(3)悬挂机构为机械式，具有可靠稳定的优点，能够在agv遇到凹凸不平的路面时，减缓零件间的冲击力，减弱车身的震动，保证舵轮的抓地力，使多个轮子同时受力，降低零件的耗损，延长舵轮的使用寿命，保证车辆行驶的安全性；
20.(4)驱动机构采用沿驱动轮偏距布置的方式，驱动电机与驱动轮的传递方式可根据不同使用环境和精度要求，选择链传动、齿轮传动、带传动等方式，传动速比易于调节，提升了不同工作环境间的通用性和互换性。
附图说明
21.图1是本发明一种带举升机构和独立悬挂的差速轮系统立体结构示意图。
22.图2是本发明差速轮系统正视图。
23.图中：1-转向机构、11-回转支承、12-安装板、13-小齿轮、14-限位块、15-位置传感器、16-编码器；2-悬挂机构、21-悬挂上板、22-直线轴承/自润滑轴套、23-导向轴、24-弹性元件、25-悬挂下板；3-举升机构、31-气缸/油缸/电缸、32-电磁阀、33-弹性压块；4-驱动机构、41-驱动轮、42-传动机构、43-减速机、44-驱动电机。
具体实施方式
24.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
25.所描述的实施例是本使用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连接。对于本领域技术人员而言，可以按具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.结合图1和图2，本实施例的一种带举升机构和独立悬挂的差速轮系统，其组成包括：转向机构1、悬挂机构2、举升机构3和驱动机构4。所述转向机构1通过悬挂机构2的力传递，用于驱动车轮的转向；所述悬挂机构用于减弱车身的震动，使两轮受力不同时仍然全部着地，保证差速轮的抓地力，减缓了零件间的冲击力，同时整体高度降低，体积更加小巧，保证agv的稳定运行；所述举升机构3沿差速轮对角布置，用于将物料举起，举升面积增大，提升了举升能力和举升时的平稳性；所述驱动机构4采用沿驱动轮偏距布置的方式，可根据不同使用环境和精度要求，选择链传动、齿轮传动和带传动等方式，速比可调，用于驱动车轮的前进或后退。
28.所述转向机构1通过安装板12与所述悬挂机构2的悬挂上板21连接，所述悬挂机构2的悬挂下板25与所述驱动机构4的两个驱动轮41连接，所述举升机构3安装在所述悬挂机构2的悬挂下板25侧边。
29.所述转向机构1包括回转支承11、安装板12、小齿轮13和编码器16。所述回转支承11与agv车体通过螺钉和销钉连接，所述回转支撑可绕着中心轴线旋转，回转支承11内部装有轴承，使所述回转支承11的内圈可绕着外圈相对旋转。所述小齿轮13与所述回转支承11外侧啮合传动，所述编码器16与小齿轮13相连，记录本专利差速轮系统转向角度。
30.作为优选技术方案，所述安装板12左右两侧分别安装有位置检测装置，回转支承11上固定有限位块14，所述回转支承11转动，带动限位块14转动到位置检测装置时，转向停止，实现转向位置的限位，位置检测装置采用零位检测开关或位置传感器15，以检测舵轮系统是否处于零位状态。本实施例中，所述位置传感器15可采用行程开关。
31.所述悬挂机构2包括悬挂上板21、直线轴承/自润滑轴套22、导向轴23、弹性元件24和悬挂下板25。所述直线轴承/自润滑轴套22与悬挂下板25固连，所述导向轴23上端与悬挂上板21连接，下端穿过悬挂下板25、直线轴承/自润滑轴套22，可在直线轴承/自润滑轴套22内轴向滑动，当悬挂上板21上方的负载大时起到减震作用。所述弹性元件24位于悬挂上板21和悬挂下板25之间，负载大时压缩量大，负载小时压缩量小，吸收负载对于零部件的冲击力，尤其是装载时的瞬时压力，弹性元件24采用弹簧。并且差速轮配有两个独立的悬挂机构2，当左右两边受力不同时，两边悬挂的压缩量也不同，进而保证两轮一直与地面接触，增大附着力。
32.所述举升机构3包括气缸/油缸/电缸31、电磁阀32和弹性压块33。所述气缸/油缸/电缸31固定于悬挂下板25上且沿差速轮对角布置，能够有效的提升举升能力，且当选择气动或电动方式时，能够减少对周围环境的污染，避免漏油情况的发生。所述气缸/油缸/电缸31的输出端穿过悬挂上板21，顶端连接弹性压块33，所述弹性压块33能够避免举升时与车体的硬接触，降低冲击和对接触面的损耗。电磁阀32与气缸/油缸/电缸31连接，能够控制气体/油液的通断，保证举升时的可控性。
33.作为技术的优选方案，所述举升机构3固定于悬挂下板25且沿差速轮对角布置，举升方式采用气动、液压和电动，均在本发明的保护范围。
34.所述驱动机构4包括驱动轮41、传动机构42、减速机43、驱动电机44。所述驱动电机44与减速机43连接，减速机43通过传动机构42将力矩传递至驱动轮41，所述传动机构42的形式包括但不限于齿轮传动、链条传动和带传动等。所述驱动电机44与减速机43连接后与驱动轮41轴线偏距布置。
35.作为技术的优选方案，所述驱动机构4的驱动电机44采用沿驱动轮偏距布置的方式，偏心距离根据实际空间大小确定。所述传动机构42的传动形式为齿轮传动、链条传动和带传动。所述减速机43根据实际所需传动力矩大小选择。总传动速比可调，可根据驱动轮41的直径、差速轮的工况和行驶速度确定。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。