一种运行稳定性高的立式舵轮、舵轮检测方法及运输车与流程

文档序号:42128328发布日期:2025-06-10 17:19阅读:46来源:国知局

本发明涉及舵轮,特别是涉及一种运行稳定性高的立式舵轮、舵轮检测方法及运输车。


背景技术:

1、在现代智能物流搬运和工业自动化场景中,agv(automated guided vehicle)和移动机器人的应用正呈现出日益广泛的趋势。立式舵轮作为这些设备中关键的行走和转向单元,其性能对于整个系统的精准运行以及使用安全起着至关重要的作用。其中,精确的速度测量是实现高效运动控制、精确路径规划和安全稳定运行的基础。

2、现有技术中,传统的立式舵轮通常采用单一测速装置,常见的如安装在行走电机、转向电机输出轴端的编码器。而为了满足上述安全性和可靠性的设计要求,传统做法会使用双路信号设计,即在安装编码器的基础上,再增设一路编码器。其中一路信号用于设备的控制操作,而另一路信号则用于设备的安全回路。然而这种方式仍存在局限性,一方面两路相同的编码器设置在运行环境较为恶劣的情况下,如负载变化较大、传动部件老化、高温高湿环境等情况下可能会产生故障,使得整个舵轮的速度监测机制失效,影响整个设备的运行稳定性。另一方面,编码器的成本较高,加装编码器的方式显著增加了整个舵轮的成本。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对现有立式舵轮的速度监测装置在运行环境较为恶劣的情况下会产生故障,且成本较高的问题,提供一种运行稳定性高的立式舵轮、舵轮检测方法及运输车。

2、第一发明,本发明提出了一种运行稳定性高的立式舵轮,其包括:安装板、行走电机、转向电机、减速机和行走轮;行走电机通过减速机带动行走轮自转;转向电机带动行走轮沿z轴转向;

3、还包括监测模块一、监测模块二和数据处理器;

4、其中,监测模块一用于监测行走轮自转时的转速和转向;监测模块一包括:测速盘一、接近开关一、接近开关二;测速盘一的外圆周面上均匀设置有多个轮齿一,其跟随行走电机的输出轴旋转;接近开关一、接近开关二的接收端与轮齿一相对应;

5、当接近开关一接收端的中线与轮齿一的中间位置对应时,接近开关二接收端的中线与轮齿一的边缘位置相对应;当轮齿一位于接近开关一接收端的检测区域时,接近开关一产生得电信号a1;当轮齿一位于接近开关二接收端的检测区域时,接近开关二产生得电信号b1;

6、监测模块二与监测模块一结构相同,其用于监测行走轮转向时的转速和转向;监测模块二包括:测速盘二、接近开关三、接近开关四;测速盘二的外圆周面上均匀设置有多个轮齿二,其跟随转向电机的输出轴旋转;接近开关三、接近开关四的接收端与轮齿二相对应;

7、当接近开关三接收端的中线与轮齿二的中间位置对应时,接近开关四接收端的中线与轮齿二的边缘位置相对应;当轮齿二位于接近开关三接收端的检测区域时,接近开关三产生得电信号a2;当轮齿二位于接近开关四接收端的检测区域时,接近开关四产生得电信号b2;

8、数据处理器,其用于:

9、(1)根据接收或失去a1、b1的先后顺序来判断测速盘一的正反转方向;

10、(2)根据接收或失去a2、b2的先后顺序来判断测速盘二的正反转方向;

11、(3)根据单位时间内接收a1或b1的数量计算测速盘一的转速;

12、(4)根据单位时间内接收b2或b2的数量计算测速盘二的转速。

13、第二方面,本发明还提出了一种立式舵轮行走方向的检测方法,其应用在第一方面中的运行稳定性高的立式舵轮上。其包括以下步骤:

14、s1、采集a1、b1、a2、b2,并将a1按时域拟合成方波a11,b1按时域拟合成方波b11;

15、a2按时域拟合成方波a22,b2按时域拟合成方波b22;

16、s2、将a11和b11合成,并确定a11和b11的重合部分c1;

17、将a22和b22合成,并确定a22和b22的重合部分c2;

18、s3、以c1为起点,判断a11、b11出现变化的先后顺序;若a11先出现变化,则表示行走轮顺时针自转;反之,则表示行走轮逆时针自转;

19、以c2为起点,判断a22、b22出现变化的先后顺序;若a22先出现变化,则表示行走轮顺时针转向;反之,则表示行走轮逆时针转向。

20、第三方面,本发明还提出了一种自动导引运输车,其包括运输车本体和第一方面中的运行稳定性高的立式舵轮。立式舵轮用于带动运输车本体移动和转向。

21、本发明的有益效果在于:

22、1、本发明通过监测模块一、监测模块二和数据处理器的设置,每一个监测模块中,利用两个接近开关与测速盘的相对位置不同,它们会先后产生相应的得电信号,通过分析这个先后时间差能够准确地监测电机的正反转情况,同时针对单个接近开关的得失电信号情况,还能够实现对电机转速的有效监测。此外,相对现有的立式舵轮改进结构而言,加装一个编码器的成本在几百至上千元,而一个接近开关的成本在几十至上百元,从而显著减低了产品成本。

23、2、本发明在持续监测行走轮转速的过程中,监测模块一、监测模块二中任意一个接近开关损坏,另一个接近开关仍然能够监测转速,从而大大提高了系统安全冗余性和系统运行稳定性。

24、3、本发明采用模块化设计,使得该立式舵轮保持结构紧凑性和功能性的同时,能够使得立式舵轮能够方便迭代升级,加快立式舵轮更新换代的速度,以快速适应市场的多样化需求。



技术特征:

1.一种运行稳定性高的立式舵轮,其包括:安装板(1)、行走电机(2)、转向电机(3)、减速机(4)和行走轮(5);行走电机(2)通过减速机(4)带动行走轮(5)自转;转向电机(3)带动行走轮(5)沿z轴转向;

2.根据权利要求1所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,测速盘一(12)套设在行走电机(2)的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,安装板(1)的顶部连接有支架(8);行走电机(2)、接近开关一(6)、接近开关二均连接在支架(8)上;减速机(4)安装在安装板(1)的底部,且减速机(4)的输入轴与行走电机(2)的输出轴连接,其输出轴与行走轮(5)连接。

4.根据权利要求1所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,转向电机(3)连接在安装板(1)的顶部,且通过传动机构带动行走轮(5)沿z轴转向;传动机构包括:

5.根据权利要求1所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,接近开关一(6)、接近开关二的设置方向与测速盘一(12)的端面平行或垂直;

6.根据权利要求1所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,其还包括制动模块(10);制动模块(10)设置在行走电机(2)和减速机(4)之间,用于对行走电机(2)的输出轴进行制动。

7.根据权利要求6所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,制动模块(10)为电磁抱闸器、盘式制动器、鼓式制动器、钳式制动器、带式制动器中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的运行稳定性高的立式舵轮,其特征在于,在数据处理器的作用(1)中,将a1按时域拟合成方波a11,b1按时域拟合成方波b11;将a11和b11合成,并确定a11和b11的重合部分c1;以c1为起点,判断a11、b11出现变化的先后顺序;若a11先出现变化,则表示行走轮(5)顺时针自转;反之,则表示行走轮(5)逆时针自转;

9.一种立式舵轮行走方向的检测方法,其特征在于,其应用在如权利要求1至8中任意一项所述的运行稳定性高的立式舵轮上;其包括以下步骤:

10.一种自动导引运输车,其特征在于,其包括运输车本体和如权利要求1至8中任意一项所述的运行稳定性高的立式舵轮;立式舵轮用于带动运输车本体移动和转向。


技术总结
本发明涉及一种运行稳定性高的立式舵轮、舵轮检测方法及运输车。运行稳定性高的立式舵轮包括安装板、行走电机、转向电机、减速机、行走轮、监测模块一、监测模块二、数据处理器和制动模块;监测模块一用于监测行走轮自转时的转速和转向;监测模块一包括:测速盘一、接近开关一、接近开关二;测速盘一的外圆周面上均匀设置有多个轮齿一,其跟随行走电机的输出轴旋转。本发明通过监测模块一、监测模块二和数据处理器的设置,每一个监测模块中利用两个接近开关与测速盘的相对位置不同,它们会先后产生相应的得电信号,通过分析这个先后时间差能够准确地监测电机的正反转情况,同时还能够实现对电机转速的有效监测。

技术研发人员:嵇江朋,张杰,王快,洪兴军,周天炜,姚志坚
受保护的技术使用者:合肥井松智能科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/6/9
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