一种智能AGV喷涂小车的制作方法

本实用新型涉及自动喷涂设备技术领域，更具体的说是涉及一种智能agv喷涂小车。

背景技术：

我国是桥梁行业建设大国，各种跨江、跨海大桥不断兴建，桥梁行业对国民经济的发展起到了举足轻重的作用。桥梁的设计寿命可达100年，其中防腐涂装是桥梁延长桥梁使用寿命的重要一环。钢箱梁桥梁是桥梁的一种重要类型，在桥梁建设中广泛应用。目前，钢箱梁防腐涂装主要以人工涂装为主，采用高压无气喷涂机，人工手持喷枪进行防腐涂装作业。近几年虽然出现一些自动化设备，但是自动化设备需要在车间地面上加装轨道，由于钢箱梁尺寸大小不一，限制了喷涂系统的通用性和灵活性。

采用人工进行防腐涂装作业，涂装质量需要作业人员进行控制，喷涂质量参差不齐，另外涂装环境恶劣，油漆都是挥发性的化学物质，容易对工人造成职业健康危害。同时，随着经济的发展，越来越多人不愿从事涂装作业，工人难以寻找。而采用轨道式的喷涂系统存在局限性，需针对不同的桥梁进行单独设计，涂装覆盖面积少，成本投入高。

agv是一种无人驾驶的拥有搬运功能的自动运输工具，它是以电池为动力，装有非接触导向装置，独立寻址系统的无人驾驶自动运输车，它能够根据预先设定的程序，按照车载传感器给定的位置信息，沿着规定的路线及位置自动行驶并停靠，从而完成一系列的搬运作业任务，在智能化工厂、柔性制造系统以及物流生产等方面，agv已经得到了广泛的应用。

现有的agv多是利用电磁轨道、激光和视觉引导来指引行走路线，车体底部安装有万向轮或定向轮，但agv小车尺寸较大，不能实现双向运动和倒退，转向或移动容易发生干涉，导致影响作业效率。

因此，如何提供一种智能agv喷涂小车是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种智能agv喷涂小车，以解决上述背景技术部分所提出的问题之一，通过agv小车底盘搭载喷涂装置，并采用激光导航的方式，对钢箱梁底板和两侧斜底板进行智能涂装，解放了劳动力。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能agv喷涂小车，包括小车底盘和搭载在所述小车底盘上的喷涂装置；

所述小车底盘包括底盘车架、主动轮行走机构、万向从动轮、激光避障传感器和控制器；

所述底盘车架上表面的一端固定有蓄电池；

所述主动轮行走机构沿对角线分布在所述底盘车架的内部两侧，包括舵轮、气动马达、转盘和转向组件，所述转盘水平设置且转动连接在所述底盘车架上，并与所述转向组件传动连接，所述舵轮和所述气动马达均设置在所述转盘的下方，所述舵轮的转轴与所述气动马达的驱动轴固定连接；

所述万向从动轮沿另一对角线分布在所述底盘车架的内部两侧；

所述激光避障传感器分别安装在所述底盘车架的前后两端；

所述控制器设置在所述底盘车架上表面的中部，所述控制器与所述蓄电池、所述舵轮、所述转向组件和所述激光避障传感器电连接；

所述喷涂装置包括机械臂、油漆桶、柱塞泵和喷枪，其中所述机械臂的基座安装在所述底盘车架上；所述油漆桶和所述柱塞泵分别通过支架固定在所述底盘车架上；所述油漆桶通过第一输送管路与所述柱塞泵的进液口连通；所述柱塞泵的出液口通过第二输送管口与所述喷枪的进液口连通；所述喷枪安装在所述机械臂的末端关节臂上；所述机械臂与所述控制器电连接；所述柱塞泵为气动柱塞泵，与气动控制开关连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种智能agv喷涂小车，小车底盘的舵轮与从动轮沿斜对角布置便于实现对底盘车架的驱动，以保证底盘车架的转向和移动稳定；舵轮可±90°旋转，使小车沿任意方向运动，在底盘车架的前后两端均安装了激光避障传感器，在双向运动和倒退时均能有效探测前方障碍，有效保护了车身和周边设备，安全系数高。

喷涂装置的机械臂能够进行多自由度转动，实现全方位的喷涂，柱塞泵能够将漆料从油漆桶内泵出，高压输送至喷枪，在喷枪处进行喷出。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，还包括报警器，所述报警器设置在所述底盘车架上，分别与所述控制器、所述蓄电池电连接。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述底盘车架的四周还设置有安全组件，所述安全组件包括防撞条和压力传感器，所述压力传感器设置在所述防撞条中，并与所述控制器电连接。

采用上述方案的有益效果是，当防撞条与人员或避障物相碰后内部压力传感器在受到一定的压力达到预设压力值时，控制器使报警器发出警报，并控制舵轮停止运动，有效保护了本身和周边设备。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述转向组件包括：驱动安装板、减震板、回转支承、转向电机和刹车阀，所述驱动安装板固定连接在所述底盘车架上，所述减震板通过弹性件与所述驱动安装板下表面连接，所述回转支承转动连接在所述减震板的下方，所述转盘的上表面与所述回转支承的下表面固定连接，所述转盘的下表面固定连接有安装座，所述舵轮通过转轴安装在所述安装座上，并与安装在所述安装座上的气动马达传动连接；所述转向电机与所述转盘的下表面固定连接，所述转向电机的输出轴垂直贯穿所述转盘并连接有与所述回转支承啮合的转向齿轮；所述刹车阀安装在安装座上，并与所述舵轮相连配合。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述弹性件为减震弹簧，且所述驱动安装板的四周设置有与所述减震板连接的导向滑套。

采用上述方案的有益效果是，可使舵轮沿任意方向运动，减震板的结构设计使得两个舵轮随着路面的起伏变化发生适应性的浮动，起到缓冲作用。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述转盘上还设置有第一绝对值编码器，所述第一绝对值编码器的小齿轮与所述回转支承啮合；所述气动马达上设置有监控刹车位移的第二绝对值编码器，所述第一绝对值编码器、第二绝对值编码器均与所述控制器电连接。

采用上述方案的有益效果是，准确获知舵轮的转向角度及刹车制动距离。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述油漆桶内设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的搅拌叶；所述搅拌轴的顶端伸出至所述油漆桶的顶盖外与气动马达的转轴固定连接，所述气动马达与所述气动控制开关连接。

采用上述方案的有益效果是，能够对油漆桶内的漆料进行搅拌，使其混合均匀，防止发生沉积现象。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述第一输送管路和所述第二输送管均为软管。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，所述小车底盘的顶部中央位置设置有电气箱，所述电气箱内设置有逆变器，用于对蓄电池的输出电源进行转换。

优选的，在上述一种智能agv喷涂小车中，用于安装所述油漆桶和所述柱塞泵的支架底部设置有配重块，配重块的作用为平衡底盘车架上蓄电池的重量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1-2附图为本实用新型的立体图；

图3为本实用新型的主视图；

图4为本实用新型提供的整体结构示意图；

图5为本实用新型agv小车底盘的剖视图；

图6为本实用新型主动轮行走机构的结构示意图；

图7为本实用新型主动轮行走机构的侧视图。

其中：10-底盘车架；11-蓄电池；12-防撞条；

20-主动轮行走机构；21-舵轮；22-气动马达；23-转盘；24-驱动安装板；25-减震板；26-回转支承；27-转向电机；28-刹车阀；29-导向滑套；231-第一绝对值编码器；30-万向从动轮；40-激光避障传感器；50-控制器；60-机械臂；61-末端关节臂；70-油漆桶；80-柱塞泵；90-喷枪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型实施例公开了一种智能agv喷涂小车，包括小车底盘和搭载在小车底盘上的喷涂装置；

小车底盘包括底盘车架10、主动轮行走机构20、万向从动轮30、激光避障传感器40、控制器50及报警器。

底盘车架10长度为2380mm，宽度为1820mm，高度为1457mm，上表面的一端固定有蓄电池11；主动轮行走机构20沿对角线分布在底盘车架10的内部两侧，包括舵轮21、气动马达22、转盘23和转向组件，转盘23水平设置且转动连接在底盘车架10上，并与转向组件传动连接，舵轮21和气动马达22均设置在转盘23的下方，舵轮21的转轴与气动马达22的驱动轴固定连接；万向从动轮30沿另一对角线分布在底盘车架10的内部两侧；激光避障传感器40分别安装在底盘车架10的前后两端的外壳上，且靠近从动轮；控制器50设置在底盘车架10上表面的中部，控制器50与蓄电池11、舵轮21、转向组件和激光避障传感器40电连接；报警器设置在底盘车架10上，分别与控制器50、蓄电池11电连接；该激光避障传感器40可探测半径4米0～270度的扇形区域，确保运行安全，并在0.2～0.5米范围内检测到避障物体时刹车停止，当检测到避障物进入安全警示区域时，控制器控制舵轮减速运行并使报警器发出警示声，当检测到避障物进入0.2～0.5米范围内agv自动停车，避障物移走后自动恢复运行，由于两端均安装了激光避障传感器，在双向运动和倒退时均能有效探测前方障碍。

喷涂装置包括机械臂60、油漆桶70、柱塞泵80和喷枪90，其中机械臂60的基座安装在底盘车架10上；油漆桶70和柱塞泵80分别通过支架固定在底盘车架10上；油漆桶70通过第一输送管路与柱塞泵80的进液口连通；柱塞泵80的出液口通过第二输送管口与喷枪90的进液口连通；喷枪90安装在机械臂60的末端关节臂61上；机械臂60与控制器50电连接；柱塞泵80为气动柱塞泵，与气动控制开关连接，气动控制开关与气压系统连接。

喷涂装置的机械臂60能够进行多自由度转动，实现全方位的喷涂，柱塞泵80能够将漆料从油漆桶内泵出，高压输送至喷枪90，在喷枪90处进行喷出，柱塞泵80配备有驱动机构进行驱动，驱动机构与控制器50电性连接。

机械臂60采用现有技术中成熟产品，选用苏州市松崎机器人科技有限公司生产的松崎sq15-06ex型号的喷涂机械臂；柱塞泵80选用型号为wagner72-100的供漆泵。

有利的是，在底盘车架10的四周还设置有安全组件，安全组件可以是电子避障装置及机械防撞装置中的一种或组合，本实施例中安全组件包括防撞条12和压力传感器，压力传感器设置在防撞条12中，并与控制器电连接，当防撞条与人员或避障物相碰后内部压力传感器在受到一定的压力达到预设压力值时，控制器使报警器发出警报，并控制舵轮停止运动，有效保护了本身和周边设备，安全系数高。

在一个具体的实施例中，如图所示，转向组件包括：驱动安装板24、减震板25、回转支承26、转向电机27和刹车阀28，驱动安装板24固定连接在底盘车架10上，减震板25通过弹性件与驱动安装板24下表面连接，回转支承26转动连接在减震板25的下方，转盘23的上表面与回转支承26的下表面固定连接，转盘23的下表面固定连接有安装座，舵轮21通过转轴安装在安装座上，并与安装在安装座上的气动马达22传动连接；转向电机27与转盘23的下表面固定连接，转向电机27的输出轴垂直贯穿转盘23并连接有与回转支承26啮合的转向齿轮，实现±90°的范围内转动，可使舵轮沿任意方向运动，运行速度0-0.5m/s；刹车阀28安装在安装座上，并与舵轮21相连配合，刹车制动距离±50mm。

有利的，弹性件为减震弹簧，且驱动安装板24的四周设置有与减震板25连接的导向滑套29。

为准确获知舵轮的转向角度及刹车制动距离，转盘23上还设置有第一绝对值编码器231，第一绝对值编码器231的小齿轮与回转支承26啮合；气动马达上设置有监控刹车制动位移的第二绝对值编码器，第一绝对值编码器231、第二绝对值编码器均与控制器电连接。

为了能够对油漆桶70内的漆料进行搅拌，使其混合均匀，防止发生沉积现象，油漆桶70内设置有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌轴和连接在搅拌轴上的搅拌叶；搅拌轴的顶端伸出至油漆桶70的顶盖外与气动马达的转轴固定连接，气动马达与气动控制开关连接。

为了进一步优化上述技术方案，小车底盘的顶部中央位置设置有电气箱，电气箱内设置有逆变器，用于对蓄电池的输出电源进行转换。

为了进一步优化上述技术方案，用于安装油漆桶70和柱塞泵80的支架底部设置有配重块，配重块的作用为平衡底盘车架上蓄电池的重量。

为了进一步优化上述技术方案，第一输送管路和第二输送管均为软管。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。