一种AGV车用门架式提升机构的制作方法

本发明涉及agv技术领域，特别是涉及一种agv车用门架式提升机构。

背景技术：

agv车指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

现有技术中，agv车常采用液压升降杆作为提升机构的动力装置，以实现货物在高层货架上的取放业务。此种提升机构易出现故障，如密封圈损坏，出现漏油等，存在环境污染的风险。且受液压杆高度的影响，无法实现更高货架的取放业务需求，此种结构的框架较为复杂，占用空间大，不利于整机的优化设计，维修和维护都非常不便。

目前的agv车提升机构搭载的载物架多采用单向货叉，即只能向前进行去取货或者卸货，需要通过转向才能进行取卸货，而转向需要更大的空间支持，占用空间大，无法满足密集型仓储系统的空间需求。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种agv车用门架式提升机构，其结构简单、紧凑，体积小，重量轻，提升高度不受限制，搭载货叉时可实现高位货架的自动化取放货业务。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种agv车用门架式提升机构，包括：两个相对设置的内门架、分别设于两个所述内门架相互远离的一侧的两个外门架、活动设于所述内门架的载物架、传动装置和电机组件；所述内门架和外门架均具有沿长度方向延伸的凹槽；所述内门架滑动设于所述外门架上，所述内门架的凹槽和所述外门架的凹槽相对设置形成一个容纳腔，所述容纳腔内设有导向轮，所述内门架能够在传动装置的带动下通过所述导向轮沿所述外门架上下滑动；两个所述外门架上部之间设有第一横梁；两个所述内门架顶部之间设有顶梁；

所述传动装置包括一级传动装置和二级传动装置，所述一级传动装置包括两个固定链轮和两条一级传动链条；所述两个固定链轮分别固定设置于所述第一横梁靠近两端的位置；所述两条一级传动链条分别套设于两个所述固定链轮上，且分别与所述内门架的底部固定连接；所述二级传动装置包括条状的二级传动链条和活动链轮，二级传动链条用于提升所述载物架；

所述电机组件设置于所述外门架底部之间，包括设置在电机组件输出端的两个提升链轮，所述一级传动链条分别套设于所述提升链轮上。

对上述技术方案的进一步改进是：

所述顶梁的中部固定连接有活动链轮，在所述第一横梁下方的外门架上设有第二横梁，所述二级传动链条一端固定于所述第二横梁上，另一端穿过活动链轮后与所述载物架固定连接。

所述两个内门架沿高度方向分别设有直线滑轨；所述载物架通过所述直线滑轨与所述内门架滑动连接。

所述电机组件包括伺服电机、连接于所述伺服电机输出轴上的减速机、套设于所述减速机输出轴上的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的被动齿轮、以及与所述被动齿轮固定连接的主轴组件；

所述主轴组件包括主轴，所述主轴靠近两端的位置分别套设有提升链轮，所述提升链轮内侧的主轴上分别设有轴承座，所述被动齿轮套设于所述主轴上与主动齿轮对应的位置，所述被动齿轮能够带动所述主轴旋转。

所述导向轮包括固定导向轮和活动导向轮；所述固定导向轮固定连接于所述外门架的顶部，所述活动导向轮固定连接于所述内门架的底部；所述固定导向轮和所述活动导向轮均分别包括上下并列设置的x向导向轮和y向导向轮，所述x向导向轮用于沿所述内门架和外门架形成的平面的垂直方向进行导向，所述y向导向轮用于沿所述内门架和外门架形成的平面的平行方向进行导向。

所述外门架上还设有位置传感器。

所述提升机构还包括链条张紧装置。

所述外门架底部设有支撑架，用于将所述提升机构与agv车固定连接。

所述载物架上设有货叉安装位，所述货叉安装位上安装有伸缩货叉。

所述伸缩货叉包括水平设置的安装板、与所述安装板固定连接的旋转减速电机、安装于所述旋转减速电机输出轴上的主动旋转齿轮、与所述主动旋转齿轮相啮合的被动旋转齿轮、以及设置在所述被动旋转齿轮上的货叉组件；所述被动旋转齿轮的旋转轴固定于所述安装板上，所述旋转轴沿所述安装板的垂直方向设置；所述货叉组件包括旋转支座，所述旋转支座与所述被动旋转齿轮固定连接；所述旋转支座上固定连接有伸缩架，所述伸缩架上滑动连接有货叉板。

根据本发明的技术方案可知，本发明的agv车用门架式提升机构，采用电机组件作为提升机构的动力装置，其体积小巧，节省空间，且不会像液压系统那样发生漏油现象，避免引起环境污染。本发明的提升机构通过电机组件带动一级传动链条实现内门架的升降，其结构简单，维护和维修都很方便，且提升机构的提升高度不受限制，提升机构的提升高度仅与传动装置的传动距离相关。

附图说明

图1为本发明实施例提升机构的结构示意图。

图2为本发明实施例电机组件的结构示意图。

图3为本发明实施例导向轮结构示意图。

图4为本发明实施例板式伸缩货叉结构示意图。

图5为本发明实施例电机组件与agv车的连接示意图。

附图中各标号的含义为：

1-一级传动链条；2-位置传感器；3-二级传动链条；4-直线滑轨；5-电机组件；6-载物架；7-顶梁；8-固定链轮；9-活动链轮；10-第一横梁；11-外门架；12-电缆拖链；13-第二横梁；14-支撑架；15-货叉安装位；16-内门架；17-活动导向轮；18-固定导向轮；19-旋转支座；20-货叉板；21-伸缩架；22-被动旋转齿轮；23-安装板；24-旋转减速电机；25-主动旋转齿轮；26-agv车底座；501-轴承座；502-主轴；503-电机固定板；504-被动齿轮；505-提升链轮；506-外置编码器；507-主动齿轮；508-减速机；509-伺服电机；510-内置编码器；171-x向导向轮；172-y向导向轮。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1至图5所示，其为本发明的实施例的agv车用门架式提升机构的结构示意图。

实施例1：如图1所示，本实施例的agv车用门架式提升机构，包括两个相对设置的内门架16、分别设于两个所述内门架相互远离的一侧的两个外门架11、以及活动设置于所述内门架的载物架6。

所述内门架16和外门架11分别成对设置，形成外门架11在外侧、内门架16在内侧的门架式结构；所述内门架16和外门架11均具有沿长度方向延伸的凹槽，均包括两个相对的侧壁板和与所述两个侧壁板相连接的连接板。所述外门架11上部之间凸出于所述外门架设置有第一横梁10。所述内门架16的顶部之间设有顶梁7。本实施例中的内门架16和外门架11均采用槽型钢制作，外门架11和内门架16的凹槽相对设置形成一个容纳腔，外门架11的底部分别设置有三角形的支撑架14，外门架11通过支撑架14固定于agv车底座26上。

如图3所示，所述内门架16和外门架11之间的凹槽内设有导向轮，所述导向轮包括固定导向轮18和活动导向轮17；所述固定导向轮18通过固定导向轮18支座固定连接于所述外门架11的顶部，所述活动导向轮17通过活动导向轮17支座固定连接于所述内门架16的底部；所述固定导向轮18和所述活动导向轮17分别包括上下并列设置的x向导向轮171和y向导向轮172，所述固定导向轮18的x向导向轮171以所述内门架16的两个侧壁板内表面为滚动支撑面，所述固定导向轮18的y向导向轮172以所述内门架16的连接板内表面为滚动支撑面；所述活动导向轮17的x向导向轮171以所述外门架11的两个侧壁板内表面为滚动支撑面，所述活动导向轮17的y向导向轮172以所述外门架11的连接板内表面为滚动支撑面。所述x向导向轮用于沿所述内门架和外门架形成的平面的垂直方向进行导向，所述y向导向轮用于沿所述内门架和外门架形成的平面的平行方向进行导向。固定导向轮18和活动导向轮17为提升机构提供双向导向，使导向更加稳定，受力更为合理，双向提升时由于重心造成的挠度更小。

所述内门架16远离所述第一横梁10的一侧，且凸出于所述内门架16分别设有直线滑轨4，所述直线滑轨4沿所述内门架16的高度方向设置；所述载物架6通过直线滑轨4与所述内门架16滑动连接。内门架16上的直线滑轨4可对载物架6起到导向的作用，使载物架6沿着直线滑轨4的轨道向上提升，避免载物架6发生偏斜。

所述传动装置包括一级传动装置和二级传动装置，所述一级传动装置包括两个固定链轮8和两条一级传动链条1；所述两个固定链轮8分别固定设置于所述第一横梁10靠近两端的位置；所述两条一级传动链条1分别套设于所述固定链轮8上，且分别与所述内门架16的底部固定连接；一级传动链条1能够带动内门架16通过所述导向轮沿所述外门架11上下移动。

所述二级传动装置包括条状的二级传动链条3和活动链轮9。在所述顶梁7的中间位置固定连接有所述活动链轮9，在所述第一横梁10的下方的外门架11上设有第二横梁13，所述二级传动链条3一端固定于所述第二横梁13上，另一端穿过活动链轮9后与所述载物架6固定连接。当内门架16向上提升时，二级链条带动所述载物架6沿所述直线滑轨4以内门架16二倍的提升速度向上提升。

二级传动链条3和载物架6、内门架16间的连接方式，使其载物架6的提升距离为内门架16提升距离的两倍，载物架6的提升速度也是内门架16提升速度的两倍，其提升速度快，且达到了节省空间的目的。本实施例的一级传动装置和二级传动装置不仅限于一级提升，每个传动装置还可延伸应用二级、多级提升，以实现更高货位货架的取放货需求。

如图2所示，所述外门架11底部之间设有电机组件5，所述电机组件5包括直流伺服电机509、连接于所述伺服电机509输出轴上的减速机508、套设于所述减速机508输出轴上的主动齿轮507、与所述主动齿轮507啮合的被动齿轮504、以及与所述被动齿轮504固定连接的主轴502组件。所述伺服电机509上设置有一体式内置编码器510，还可以加装外置编码器506。

所述主轴502组件包括主轴502，所述主轴502靠近两端的位置分别套设有提升链轮505，所述提升链轮505内侧的主轴502上分别设有轴承座501，所述被动齿轮504套设于所述主轴502的两个轴承座501之间，且与主动齿轮507的位置相对应，所述被动齿轮504能够带动所述主轴502旋转。如图5所示，所述减速机508上固定连接有电机固定板503，所述电机组件5通过两个轴承座501和电机固定板503与所述agv车底座26固定连接。

电机组件5通过主动齿轮507和被动齿轮504带动主轴502旋转，主轴502带动两端的提升链轮505及提升链轮505上的第一传动链条转动，完成提升动作。伺服电机509与编码器结合，控制精准，可完成不同高度的取货需求，且能够完成正反方向旋转，以控制提升机构的上升和下降。

为避免电缆在提升过程中受到磨损，外门架上还设有电缆拖链12，电缆拖链12包括与一级传动装置和二级传动装置分别对应的一级电缆拖链和二级电缆拖链。

所述外门架11上还设置有位置传感器2，所述位置传感器2将三个传感器集成在一起，其中两个极限位传感器起到安全防护的作用，另一个原点位传感器用于校准伺服电机509。

所述提升机构还可以设置链条张紧装置，防止因链条长时间使用后，发生疲劳伸长引起的打滑现象。

本实施例的工作原理如下：外门架11通过支撑架14固定于agv底座上，外门架11作为提升机构的固定框架，为提升机构提供稳定性的支撑。工作时，伺服电机509启动，驱动减速机508，减速机508输出轴带动主动齿轮507旋转，主动齿轮507带动被动齿轮504旋转，被动齿轮504带动主轴502和主轴502两端的两个提升链轮505旋转，从而带动一级传动链条1完成内门架16的提升和下降工作。内门架16通过固定导向轮18和活动导向轮17沿外门架11上升或下降，内门架16的上升或下降为二级传动链条3提供了动力，由于二级传动链条3的一端与外门架11固定连接，另一端与载物架6连接，因此，当内门架16上升或下降时，载物架6则以相对于内门架16两倍的速度上下运动，载物架6在上下运动时其两侧以内门架16上的直线导轨作为导向，保证了载物架6的平稳运行。

实施例2：如图4所示，本实施例的agv车用门架式提升机构与实施例1的结构基本相同，不同的是，本实施例的agv车用门架式提升机构还包括板式伸缩货叉，所述载物架6上设有货叉安装位15，所述板式伸缩货叉安装在所述货叉安装位15上。

所述板式伸缩货叉包括水平设置的安装板23、与所述安装板23固定连接的旋转减速电机24、安装于所述旋转减速电机24输出轴上的主动旋转齿轮25、与所述主动旋转齿轮25相啮合的被动旋转齿轮22、以及设置在所述被动旋转齿轮22上的货叉组件；所述被动旋转齿轮22的旋转轴固定于所述安装板23上，所述旋转轴沿所述安装板23的垂直方向设置；所述货叉组件包括旋转支座19，所述旋转支座19与所述被动旋转齿轮22固定连接；所述旋转支座19上固定连接有伸缩架21，所述伸缩架21上滑动连接有货叉板20。所述安装板23与所述载物架6固定连接。

工作时，旋转减速电机带动主动旋转齿轮旋转，主动旋转齿轮带动与其啮合的被动旋转齿轮旋转，被动旋转齿轮带动与其固定连接的货叉组件旋转，完成取放货任务。

旋转式板式伸缩货叉可180°周向旋转，货叉组件可根据货物所在方向调整取货方向，取货后如需调整货物方向，也仅需货叉组件进行旋转，而无需整个agv车全部旋转，节省了旋转整车所需的转向空间，可以满足密集型仓储系统的空间需求。

本实施例的提升机构还可以与agv小车相结合，搭载多种形式的货叉机构，比如还可搭载夹抱式伸缩货叉等，以实现高位货架上的货物取放业务，达到自由存取的智能化、自动化过程。

本发明采用导向轮、直线滑轨4等作为导向，结构简单，占用空间小，模块化设计，拆卸、维护都很方便。

本发明的提升机构用于agv车上，搭载伸缩货叉后，可实现高位货架的自动化取放货业务，综合运用了集机电自动化、导向技术、传感器、通讯技术为一体的，具有很高功能和附加价值的先进技术。

传统的液压杆式升降机构受结构限制，提升高度受限。本发明采用直流电机作为动力输出，通过链条传动，这样的提升机构可以根据现场的需求，升的更高，不受元器件的约束。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。