無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置的製作方法

2023-04-30 13:39:01

專利名稱：無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無人搬運車，具體涉及一種無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置。
背景技術：
目前,無人搬運車(AGV)行走方式主要為單向行走和雙向行走；單向行走的無人搬運車，主要是在車身前段安裝萬向輪，後段設置定向輪，車身中段含有一個靈活的差速驅動單元(即一個主動輪機構)，其優點是車身平衡、拐彎半徑小等，但無法實現雙向行走；而傳統的雙向行走無人搬運車，則通過在車身底部安裝兩個差速驅動單元(即兩個主動輪機構)，AGV雖然能實現雙向行走，但鑑於車身上應用了兩個驅動單元，造成結構複雜、成本高，不利於產品的推廣使用。中國專利號201020193722. 0，公開了一種名稱為「用於無人搬運車上的萬向與定向輪自動切換裝置」的發明專利，其授權公告日2011年I月12日，公告號CN201707606U，其結構包括殼體，設置於殼體內的傳動機構，與傳動機構連接、位於殼體兩側的銷軸，所述傳動機構由齒輪及與齒輪哨合連接的第一、第二兩根齒條構成，所述第一齒條的端部與一側所述銷軸連接，而所述第二齒條的端部與另一側的所述銷軸連接；所述傳動機構的兩側分別設有一限位傳感器，每一所述行程傳感器的觸點分別與對應側的齒條相配合，所述行程傳感器的輸出端與所述電機的控制器連接；此款無人搬運車，通過改變電機的轉向，使齒條帶動銷軸伸展與收縮，與萬向輪上的銷孔配合，實現萬向與定向之間的自動切換，使AGV車(無人搬運車)在一套動力系統下具有雙向運動的功能，在一定程度上降低成本。但是，採用上述萬向與定向輪自動切換裝置的無人搬運車，仍存在以下不足之處(I )萬向與定向輪之間的切換，是通過齒條帶動銷軸作軸向伸展和收縮，與萬向輪上的(軸向)銷孔配合實現，AGV車在使用時，萬向輪往往要承受很大的載重量，然而，銷軸的軸向承受力有限，採用上述結構的無人搬運車，給使用造成極大的制約；(2 )鑑於切換裝置通過齒輪帶動齒條使銷軸作軸向伸展和收縮，因此，在使用時，齒輪與齒條的嚙合會產生較大的噪音；再有，為滿足精確控制的需要，齒條的質量要求較高，加工工藝複雜，而且齒條需要由步進電機帶動(齒輪)，步進電機的成本不但較高，而且耗電量大，不利於產品的推廣使用；(3 )若齒條改由直流電機帶動，為達到精確控制的需要，必須使用閉環控制系統，但閉環控制系統的價格較高，若改由價格較低的開環控制系統，則無法滿足精確控制的要求。另外，針對上述結構的不足，本公司設計一種通過兩端的定向輪提升裝置實現定向變萬向，但該結構複雜、成本較高、穩定性較差。

發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術存在的不足，而提供一種結構簡單、合理，成本低、穩定性強，還降低了 AGV車身所佔有的空間高度，增加AGV使用範圍的無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置。
本發明的目的是這樣實現的。無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，包括安裝在無人搬運車底盤底部前後兩端的萬向輪，其特徵是，所述萬向輪的萬向軸伸至底盤上方，萬向軸的外周至少包括平面和圓弧面，底盤上還對應萬向輪設置有頂針，頂針前後滑動設置在推板上、並一端指向所述萬向軸外周，推板前後滑動設置在底盤上、並通過絲杆傳動副與驅動電機的電機軸連接，驅動電機固定設置在底盤上，推板前後兩側設置有行程開關，行程開關與驅動電機電性連接。此款定向和萬向輪互變裝置依據萬向輪自身具有的方向選擇功能，利用電機正反轉帶動絲杆轉動，通過頂針壓緊萬向輪的萬向軸，使之萬向變定向，實現AGV小車雙向移動過程中的穩定性。本發明的目的還可以採用以下技術措施解決。 作為更具體的一種方案，所述頂針指向所述萬向軸外周的一端上設置有頂觸頭，頂觸頭的外端面為平面、並指向所述萬向軸外周，頂觸頭的內端面與推板之間還設置有彈簧。 所述頂針通過法蘭軸承與推板連接。所述驅動電機通過電機支架固定設置在底盤上，電機軸依次通過減速機、聯軸器與絲杆傳動副的絲杆連接，絲杆傳動副的螺母設置在推板上。所述萬向輪包括輪體、輪座、法蘭盤、平面止推軸承、深溝軸承和所述萬向軸，輪體轉動設置在輪座中，輪座頂面與萬向軸下端焊接，萬向軸上端依次穿過平面止推軸承、法蘭盤和深溝軸承，平面止推軸承和深溝軸承的外圈和內圈分別與法蘭盤和萬向軸固定連接，法蘭盤還與底盤固定連接。所述底盤上設置有前後指向的導向軸，導向軸承接在軸座上,軸座與底盤固定連接，推板與導向軸前後滑動配合。所述底盤分為前底盤和後底盤，前、後底盤上均設置有所述導向軸，推板由連杆連接成一體的前推板和後推板構成，前、後推板分別與前、後底盤上的導向軸滑動連接，驅動電機與前推板傳動連接，後推板上設置有與行程開關碰觸的擋塊，行程開關通過開關支架固定設置在後底盤上。本發明的有益效果如下。( I)此款定向和萬向輪互變裝置依據萬向輪自身具有的方向選擇功能，利用電機正反轉帶動絲杆轉動，通過頂針壓緊萬向輪的萬向軸，使之萬向變定向，實現AGV小車雙向移動過程中的穩定性。(2)頂針通過推板帶動，推板通過絲杆傳動副與驅動電機傳動連接，其控制精度
高，噪音小。(3)此款AGV小車無需通過提升裝置來實現萬向轉定向，因此，車身高度可做得很矮，其所佔空間高度較低，使兼有定向輪、萬向輪互換功能的AGV使用場所更廣，且有效降低製造成本。


圖I為本發明一實施例結構示意圖。圖2為圖I前半部分放大結構示意圖。
圖3為圖2中A處放大結構示意圖。圖4為萬向輪主視結構示意圖。圖5為圖I後半部分放大結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。如圖I至圖5所示，本無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，包括安裝在無人搬運車(AGV)底盤底部前後兩端的萬向輪9，所述萬向輪9的萬向軸91伸至底盤上方，萬向軸91的外周至少包括平面912和圓弧面911，底盤上還對應萬向輪9設置有頂針61，頂針61前後滑動設置在推板上、並一端指向所述萬向軸91外周，推板前後滑動設置在底盤上、並通過絲杆傳動副與驅動電機21的電機軸連接，驅動電機21固定設置在底盤上，推板前後兩側設置有行程開關8，行程開關8與驅動電機電性連接。所述頂針61指向所述萬向軸91外周的一端上設置有頂觸頭611，頂觸頭611的外端面為平面、並指向所述萬向軸91外周，頂觸頭611的內端面與推板之間還設置有彈簧62。所述頂針61通過法蘭軸承63與推板連接。所述驅動電機21通過電機支架3固定設置在底盤上，電機軸依次通過減速機22、聯軸器23與絲杆傳動副的絲杆24連接，絲杆傳動副的螺母25設置在推板上。所述萬向輪9包括輪體92、輪座93、法蘭盤95、平面止推軸承96、深溝軸承94和所述萬向軸91，輪體92轉動設置在輪座93中，輪座93頂面與萬向軸91下端焊接，萬向軸91上端依次穿過平面止推軸承96、法蘭盤和深溝軸承94,平面止推軸承96和深溝軸承94的外圈和內圈分別與法蘭盤95和萬向軸91固定連接，法蘭盤95還與底盤固定連接。上述萬向輪設置有四個，分別是前端左右兩側各一個，後端左右兩側各一個。所述底盤上設置有前後指向的導向軸71，導向軸71承接在軸座72上，軸座72與底盤固定連接，推板與導向軸71前後滑動配合。所述底盤分為前底盤11和後底盤12，前、後底盤上均設置有所述導向軸71，推板由左右兩根連杆5連接成一體的前推板41和後推板42構成，前、後推板分別與前、後底盤上的導向軸71滑動連接，驅動電機21與前推板41傳動連接，後推板42上設置有與行程開關8碰觸的擋塊43，行程開關8通過開關支架10固定設置在後底盤12上。其工作原理是當AGV確認的行駛方向後，該裝置將作出相對應的調整，啟動電機的正(反)轉，通過推板帶動頂針移動、並通過頂針端部的頂觸頭頂住萬向軸的平面，當擋塊接觸了行程開關之後，電機停止轉動；如果萬向軸外周的平面沒有被頂觸頭頂正位置，由於頂針的頂觸頭背面與推板之間存在彈簧，頂針具有一定的浮動位移，當AGV啟動的瞬間，萬向輪的方向將發生改變，此時萬向軸上的平面將對正頂觸頭的平面，使得萬向輪定格成定向輪。權利要求
1.無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，包括安裝在無人搬運車底盤底部前後兩端的萬向輪(9)，其特徵是，所述萬向輪(9)的萬向軸(91)伸至底盤上方，萬向軸(91)的外周至少包括平面(912)和圓弧面(911)，底盤上還對應萬向輪(9)設置有頂針(61)，頂針(61)前後滑動設置在推板上、並一端指向所述萬向軸(91)外周，推板前後滑動設置在底盤上、並通過絲杆傳動副與驅動電機(21)的電機軸連接，驅動電機(21)固定設置在底盤上，推板前後兩側設置有行程開關(8)，行程開關(8)與驅動電機電性連接。
2.根據權利要求I所述無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，其特徵是，所述頂針(61)指向所述萬向軸(91)外周的一端上設置有頂觸頭(611)，頂觸頭(611)的外端面為平面、並指向所述萬向軸(91)外周，頂觸頭(611)的內端面與推板之間還設置有彈簧(62)。
3.根據權利要求I所述無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，其特徵是，所述頂針(61)通過法蘭軸承(63)與推板連接。
4.根據權利要求I所述無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，其特徵是，所述驅動電機(21)通過電機支架(3)固定設置在底盤上，電機軸依次通過減速機(22)、聯軸器(23)與絲杆傳動副的絲杆(24)連接，絲杆傳動副的螺母(25 )設置在推板上。
5.根據權利要求I所述無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，其特徵是，所述萬向輪(9 )包括輪體(92 )、輪座(93 )、法蘭盤(95 )、平面止推軸承(96 )、深溝軸承(94 )和所述萬向軸(91)，輪體(92)轉動設置在輪座(93)中，輪座(93)頂面與萬向軸(91)下端焊接，萬向軸(91)上端依次穿過平面止推軸承(96)、法蘭盤和深溝軸承(94),平面止推軸承(96)和深溝軸承(94 )的外圈和內圈分別與法蘭盤(95 )和萬向軸(91)固定連接,法蘭盤(95 )還與底盤固定連接。
6.根據權利要求I所述無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，其特徵是，所述底盤上設置有前後指向的導向軸(71)，導向軸(71)承接在軸座(72)上，軸座(72)與底盤固定連接，推板與導向軸(71)前後滑動配合。
7.根據權利要求6所述無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，其特徵是，所述底盤分為前底盤(11)和後底盤(12),前、後底盤上均設置有所述導向軸(71),推板由連杆(5)連接成一體的前推板(41)和後推板(42 )構成，前、後推板分別與前、後底盤上的導向軸(71)滑動連接，驅動電機(21)與前推板(41)傳動連接，後推板(42)上設置有與行程開關(8)碰觸的擋塊(43)，行程開關(8)通過開關支架(10)固定設置在後底盤(12)上。
全文摘要
本發明涉及一種無人搬運車的定向和萬向輪互變裝置，包括安裝在無人搬運車底盤底部前後兩端的萬向輪，所述萬向輪的萬向軸伸至底盤上方，萬向軸的外周至少包括平面和圓弧面，底盤上還對應萬向輪設置有頂針，頂針前後滑動設置在推板上、並一端指向所述萬向軸外周，推板前後滑動設置在底盤上、並通過絲杆傳動副與驅動電機的電機軸連接，驅動電機固定設置在底盤上，推板前後兩側設置有行程開關，行程開關與驅動電機電性連接。此款定向和萬向輪互變裝置依據萬向輪自身具有的方向選擇功能，利用電機正反轉帶動絲杆轉動，通過頂針壓緊萬向輪的萬向軸，使之萬向變定向，實現AGV小車雙向移動過程中的穩定性，且降低車身高度。
文檔編號G05D1/02GK102749921SQ20121025301
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月21日 優先權日2012年7月21日
發明者劉輝成 申請人:佛山市順德區嘉騰電子有限公司