阅读说明：本技术 负载搬运agv及应用于舵轮上的减震机构 (Load carrying AGV and damping mechanism applied to steering wheel ) 是由 颜炳姜 朱小康 郑贵刚 石振国 于 2020-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种负载搬运AGV及应用于舵轮上的减震机构,包括安装支架及减震组件,安装支架包括安装板及安装凸耳,安装凸耳通过铰链组件铰接于主支撑架上,减震组件包括减震管、减震弹簧及弹簧顶块,减震管设置于安装板上方,减震弹簧设置于减震管内,弹簧顶块设置于减震管的一端且与减震弹簧相抵,弹簧顶块伸出于减震管的一端用于与主支撑架相抵。当运行到向上凸起或向下凹陷的地面时,舵轮组件被抬高或向下摆动,减震弹簧被压缩或长度伸长,减震弹簧以铰链组件为基点形成扭矩,扭矩会使减震弹簧对安装板施加的力与地面对舵轮组件施加的力达到平衡。减震幅度更明显,更适合坡度较大的情况,使整个减震机构更灵活。(The invention relates to a load carrying AGV and a damping mechanism applied to a steering wheel, which comprises an installation support and a damping assembly, wherein the installation support comprises an installation plate and an installation lug, the installation lug is hinged to a main support frame through a hinge assembly, the damping assembly comprises a damping tube, a damping spring and a spring top block, the damping tube is arranged above the installation plate, the damping spring is arranged in the damping tube, the spring top block is arranged at one end of the damping tube and is abutted against the damping spring, and the spring top block extends out of one end of the damping tube and is used for abutting against the main support frame. When the steering wheel assembly runs to the ground which is convex upwards or concave downwards, the steering wheel assembly is lifted or swings downwards, the damping spring is compressed or is elongated in length, the damping spring takes the hinge assembly as a base point to form a torque, and the torque can enable the force applied by the damping spring to the mounting plate to be balanced with the force applied by the ground to the steering wheel assembly. The damping amplitude is more obvious, and the damping mechanism is more suitable for the condition of larger gradient, so that the whole damping mechanism is more flexible.)

负载搬运AGV及应用于舵轮上的减震机构

技术领域

本发明涉及AGV技术领域，特别是涉及一种负载搬运AGV及应用于舵轮上的减震机构。

背景技术

随着工业机器人技术的快速发展，自动导航机器人(Automated GuidedVehicles，以下简称AGV)凭借其快速、高效、节能、灵活等特点，目前已被广泛应用于制造业、物流业、运输业等领域。

AGV的驱动方式有差速驱动、舵轮驱动等，由于差速驱动运行精度低、承载能力弱以及驱动轮磨损严重，所以无法适应精度、承载要求高的场合，而舵轮机构具有承载能力强、灵活性好和定位精度高等特点，舵轮驱动将是未来AGV的发展方向，目前广泛应用在激光叉车、电动托盘车和合装AGV等行业。

在应用舵轮作为驱动的AGV中，如何有效的实现舵轮的减震以适应地面波动，防止舵轮在运行过程中悬空使车体停止运动，是极其重要的一个问题。传统应用于舵轮上的减震机构大都是通过悬挂式舵轮减震结构，通过减震弹簧套设于导杆外实现减震。然而这种结构的减震机构，减震幅度不明显，特别是在坡度大的情况下，减震效果更不好。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种减震幅度较大，适应于坡度较大的情况的负载搬运AGV及应用于舵轮上的减震机构。

一种应用于舵轮上的减震机构，包括：

安装支架，包括安装板及安装凸耳，所述安装凸耳设置于所述安装板上，所述安装凸耳用于通过铰链组件铰接于主支撑架上，所述安装板的下方用于安装舵轮组件；及

减震组件，包括减震管、减震弹簧及弹簧顶块，所述减震管固定设置于所述安装板的上方，所述减震弹簧设置于所述减震管内，所述弹簧顶块设置于所述减震管的一端且与所述减震弹簧相抵，所述弹簧顶块伸出于所述减震管的一端用于与主支撑架相抵。

在其中一个实施例中，所述减震组件还包括调节件，所述调节件的一端伸入所述减震管内且与所述减震弹簧相抵，所述调节件相对于所述减震管可移动，以调节所述减震弹簧的压缩量。

在其中一个实施例中，所述调节件包括弹簧垫块及调节螺钉，所述弹簧垫块位于所述减震管内且与所述减震弹簧相抵，所述调节螺钉的一端伸入于所述减震管内且与所述弹簧垫块相抵。

在其中一个实施例中，所述弹簧顶块包括相互连接的抵接段及定位段，所述抵接段的一端伸出于所述减震管且用于与主支撑架相抵接，所述定位段位于所述减震管内且所述定位段的外径小于所述抵接段的外径，所述减震弹簧的一端部分定位套设于所述定位段外。

在其中一个实施例中，还包括铰接座，所述铰接座用于固定安装于所述主支撑架上，所述铰链组件包括转动销及锁紧螺母，所述转动销的一端穿过所述安装凸耳及所述铰接座，所述锁紧螺母锁紧于所述转动销的一端。

在其中一个实施例中，所述铰链组件还包括套设于所述转动销外的第一轴套、轴承及第二轴套，所述轴承位于所述第一轴套与所述第二轴套之间，所述第一轴套位于所述转动销与所述安装凸耳之间，所述第二轴套位于所述转动销与所述铰接座之间。

在其中一个实施例中，还包括手动提升调节组件，所述手动提升调节组件包括抵挡件及手动提升调节杆，所述抵挡件固定安装于所述主支撑架上，所述安装板上开设有调节孔，所述手动提升调节杆穿设于所述调节孔内且相对于所述安装板可移动，所述手动提升调节杆的一端能够与所述抵挡件相抵。

一种负载搬运AGV，包括：

车体，包括主支撑架及工装安装平台，所述工装安装平台设置于所述主支撑架上；

如上任一项所述的应用于舵轮上的减震机构，所述安装支架通过所述铰链组件铰接于所述主支撑架上，所述弹簧顶块伸出于所述减震管的一端用于与所述主支撑架相抵；及

舵轮组件，安装于所述安装板的下方。

在其中一个实施例中，所述舵轮组件包括舵轮、第一电机及回转支承，所述第一电机用于驱动所述舵轮转动，所述舵轮设置于所述回转支承上，所述回转支承固定安装于所述安装板的下方。

在其中一个实施例中，所述舵轮组件还包括第二电机、主动轮及从动轮，所述第二电机用于驱动所述主动轮转动，所述从动轮套设于所述回转支承外，所述从动轮与所述主动轮相啮合，所述第二电机通过带动所述从动轮转动而驱动所述舵轮转向。

上述负载搬运AGV及应用于舵轮上的减震机构至少具有以下优点：

初始状态时，减震弹簧处于预先压缩状态，弹簧顶块始终与主支撑架和减震弹簧相抵，在运行的过程中，安装支架会随着地面起伏上下摆动。当运行到向上凸起的地面的时候，舵轮组件被抬高，安装板会以安装凸耳上的铰链组件为基点向上翘，此时减震管里的减震弹簧会被继续压缩，弹簧力会增大，减震弹簧以铰链组件为基点，形成一个扭矩，该扭矩会给舵轮组件一个对地的预压力，此时地面对舵轮组件的力会增大，以平衡减震弹簧压缩时增大的力，减震弹簧对安装板施加的力与地面对舵轮组件施加的力两者达到平衡。当运行到向下凹陷的地面的时候，舵轮组件会降低，安装板会以安装凸耳上的铰链组件为基点向下摆动，此时减震管里的减震弹簧的压缩量会减小，减震弹簧伸长，弹簧力会减小，减震弹簧以铰链组件为基点，形成一个扭矩，该扭矩对地产生的预压力减小，地面对舵轮组件的力也会减小，以平衡减震弹簧减小的力，减震弹簧对安装板施加的力与地面对舵轮组件施加的力两者达到平衡。相较于传统的弹簧整体都套设于导杆外的结构，本申请中的减震弹簧设置于减震管内，弹簧顶块设置于减震管的一端且与减震弹簧相抵，减震幅度更明显，更适合坡度较大的情况。而且本申请中的安装支架是通过铰链组件铰接于主支撑架上，减震组件的弹簧顶块伸出于减震管的一端与主支撑架相抵，因此使得整个减震机构更灵活。

附图说明

图1为一实施方式中的负载搬运AGV的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1所示负载搬运AGV处于安装板向上翘的状态示意图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为图1所示负载搬运AGV处于安装板向下摆的状态示意图；

图6为图5中C处的局部放大图；

图7为一实施方式中的应用于舵轮上的减震机构与舵轮组件的组装立体结构图；

图8为图7的剖视图；

图9为图7的另一剖视图。

图中，10、负载搬运AGV；100、车体；200、应用于舵轮上的减震机构；300、舵轮组件；110、主支撑架；120、工装安装平台；111、横梁；112、纵梁；113、竖梁；210、安装支架；220、减震组件；211、安装板；212、安装凸耳；400、铰链组件；221、减震管；222、减震弹簧；223、弹簧顶块；224、调节件；225、弹簧垫块；226、调节螺钉；227、抵接段；228、定位段；229、抵接板；500、铰接座；410、转动销；420、锁紧螺母；430、第一轴套；440、轴承；450、第二轴套；460、挡片；470、锁紧螺钉；600、手动提升调节组件；610、抵挡件；620、手动提升调节杆；310、舵轮；320、第一电机；340、第二电机；350、主动轮；360、从动轮；370、齿轮编码器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

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。以上所述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。

请参阅图1至图6，一实施方式中的负载搬运AGV10，包括车体100、应用于舵轮上的减震机构200及舵轮组件300。车体100包括主支撑架110及工装安装平台120，工装安装平台120设置于主支撑架110上。当负载搬运AGV10搬运工件时，将工件直接置于工装安装平台120上，或者先将治具置于工装安装平台120上，然后将工件置于治具上。舵轮组件300为两组，两组舵轮组件300分别位于负载搬运AGV10的一前一后，且在负载搬运AGV10的中轴线上。对应地，应用于舵轮上的减震机构200也为两个，分别用于给两组舵轮组件300进行减震。

主支撑架110主要起支撑承载作用，具体地，主支撑架110包括横梁111、纵梁112及竖梁113，横梁111、纵梁112及竖梁113的材质可以为钢，增大主支撑架110的强度。

请参阅图7至图9，应用于舵轮上的减震机构200包括安装支架210及减震组件220，安装支架210包括安装板211及安装凸耳212，安装凸耳212设置于安装板211上，安装凸耳212通过铰链组件400铰接于主支撑架110上，舵轮组件300安装于安装板211的下方。具体地，安装板211为四方形，安装凸耳212的数量为两个，两个安装凸耳212分别位于安装板211的相对两侧边且在安装板211的一端。

减震组件220包括减震管221、减震弹簧222及弹簧顶块223，减震管221固定设置于安装板211的上方。具体地，减震管221可以通过焊接的方式固定于安装板211的上方。减震弹簧222设置于减震管221内，弹簧顶块223设置于减震管221的一端且与减震弹簧222相抵，弹簧顶块223伸出于减震管221的一端用于与主支撑架110相抵。

请参阅图9，减震组件220还包括调节件224，调节件224的一端伸入减震管221内且与减震弹簧222相抵，调节件224相对于减震管221可移动，调节件224用于调节减震弹簧222的压缩量，以根据不同想需求来调整减震程度，使弹簧性能发挥到最优。具体地，调节件224包括弹簧垫块225及调节螺钉226，弹簧垫块225位于减震管221内且与减震弹簧222相抵，调节螺钉226的一端伸入于减震管221内且与弹簧垫块225相抵。对应地，减震管221设置有内螺纹，调节螺钉226的一端通过螺纹的方式设置于减震管221内。弹簧垫块225的外径比调节螺钉226伸入减震管221的一端的外径大，因此弹簧垫块225与减震弹簧222的接触面积更大，因此减震弹簧222减震时，受力更均匀。

弹簧顶块223包括相互连接的抵接段227及定位段228，抵接段227的一端伸出于减震管221且与主支撑架110相抵接，定位段228位于减震管221内且定位段228的外径小于抵接段227的外径，减震弹簧222的一端部分定位套设于定位段228外。具体地，可以在竖梁113上设置抵接板229，抵接段227伸出于减震管221的一端与抵接板229相抵接。弹簧顶块223的材质可以为尼龙等软性材质，可以避免刚性碰撞产生磨损和噪音等不利影响。定位段228主要用于定位，定位段228的长度较小，只需够减震弹簧222的一端部分套设于定位段228即可，而无需整个减震弹簧222都套设于定位段228上，防止被卡死等状况发生。

请参阅图8，应用于舵轮上的减震机构200还包括铰接座500，铰接座500用于固定安装于主支撑架110上。具体地，铰接座500固定安装于纵梁112上。例如，可以通过螺钉安装于纵梁112上。铰链组件400包括转动销410及锁紧螺母420，转动销410的一端穿过安装凸耳212及铰接座500，锁紧螺母420锁紧于转动销410的一端。因此，安装支架210的安装凸耳212可以相对于转动销410转动。进一步地，铰链组件400还包括挡片460，挡片460通过锁紧螺钉470锁紧固定在转动销410的一端，防止锁紧螺母420松动甚至脱落。

进一步地，铰链组件400还包括套设于转动销410外的第一轴套430、轴承440及第二轴套450，轴承440位于第一轴套430与第二轴套450之间，第一轴套430位于转动销410与安装凸耳212之间，第二轴套450位于转动销410与铰接座500之间。因此，可以增加铰链组件400转动时的润滑度，防止铰链组件400卡死。例如，轴承440可以为推力滚针轴承，第一轴套430和第二轴套450可以为铜套。

请参阅图2及图7，进一步地，应用于舵轮上的减震机构200还包括手动提升调节组件600，手动提升调节组件600包括抵挡件610及手动提升调节杆620，抵挡件610固定安装于主支撑架110上。例如，抵挡件610可以为抵挡板，抵挡板安装于纵梁112上。安装板211上开设有调节孔，手动提升调节杆620穿设于调节孔内且相对于安装板211可移动，手动提升调节杆620的一端能够与抵挡件610相抵。例如，手动提升调节杆620可以为螺钉，调节孔为螺纹孔。当负载搬运AGV10出了故障需要维修时，可以向下旋转螺钉，螺钉与抵挡板相抵而使整个舵轮组件300离地，舵轮组件300离地之后，可由人工推动负载搬运AGV10至维修区进行设备检查维修。

请再次参阅图7至图9，舵轮组件300包括舵轮310、第一电机320及回转支承（图未示），第一电机320用于驱动舵轮310转动，舵轮310设置于回转支承上，回转支承固定安装于安装板211的下方。因此，在本实施方式中，第一电机320用于驱动舵轮310转动而行走，舵轮组件300是一个功能模块结构，应用于舵轮上的减震机构200也是一个功能模块结构，两者再分别安装在车体100的下方。因此，相对于传统舵轮组件300与减震机构200是整合成一个模块的方式来说，本实施方式中的结构灵活性更高。

进一步地，舵轮组件300还包括第二电机340、主动轮350及从动轮360，第二电机340用于驱动主动轮350转动，从动轮360套设于回转支承外，从动轮360与主动轮350相啮合，第二电机340通过带动从动轮360转动而驱动舵轮310转向。主动轮350的周围还设置有齿轮编码器370，通过齿轮编码器370来测量舵轮310的转速和角度。

上述负载搬运AGV10及应用于舵轮310上的减震机构200至少具有以下优点：

请参阅图1及图2，初始状态时，减震弹簧222处于预先压缩状态，弹簧顶块223始终与主支撑架110和减震弹簧222相抵，在运行的过程中，安装支架210会随着地面起伏上下摆动。请参阅图3及图4，当运行到向上凸起的地面的时候，舵轮组件300被抬高，安装板211会以安装凸耳212上的铰链组件400为基点向上翘，此时减震管221里的减震弹簧222会被继续压缩，弹簧力会增大，减震弹簧222以铰链组件400为基点，形成一个扭矩，该扭矩会给舵轮组件300一个对地的预压力，此时地面对舵轮组件300的力会增大，以平衡减震弹簧222压缩时增大的力，减震弹簧222对安装板211施加的力与地面对舵轮组件300施加的力两者达到平衡。请参阅图5及图6，当运行到向下凹陷的地面的时候，舵轮组件300会降低，安装板211会以安装凸耳212上的铰链组件400为基点向下摆动，此时减震管221里的减震弹簧222的压缩量会减小，减震弹簧222伸长，弹簧力会减小，减震弹簧222以铰链组件400为基点，形成一个扭矩，该扭矩对地产生的预压力减小，地面对舵轮组件300的力也会减小，以平衡减震弹簧222减小的力，减震弹簧222对安装板211施加的力与地面对舵轮组件300施加的力两者达到平衡。

相较于传统的弹簧整体都套设于导杆外的结构，本实施方式中的减震弹簧222设置于减震管221内，弹簧顶块223设置于减震管221的一端且与减震弹簧222相抵，减震幅度更明显，更适合坡度较大的情况。而且本申请中的安装支架210是通过铰链组件400铰接于主支撑架110上，减震组件220的弹簧顶块223伸出于减震管221的一端与主支撑架110相抵，因此使得整个减震机构200更灵活。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。