阅读说明：本技术 重载agv运输车用承载辅助转向轮系统及其转向控制方法 (Bearing auxiliary steering wheel system for heavy-load AGV (automatic guided vehicle) and steering control method thereof ) 是由 张永杰 谷青明 刘国辉 翟国涛 张燕枝 秦黎博 邰圣辉 张云鹏 曹子建 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统及其转向控制方法,包括转向安装板、安装于转向安装板上方的回转支承、安装于转向安装板下方的承载组件和限位开关、转向驱动组件。承载辅助轮分为内外圈,内外圈可相对转动,本发明在重载AGV运输车进行转向运动时,在通过转向驱动电机带动转向驱动组件中的转向小齿轮,转向小齿轮与回转支承外圈的齿圈啮合带动承载组件同步进行转动,当转动达到极限角度位置时,限位开关通过反馈控制来实现转动的停止。本发明给出的承载辅助转向轮相对于重载AGV运输车用的舵轮,空间尺寸较小,从而可使重载AGV运输车的空间尺寸得到优化,同时相对于无转向驱动组件的普通转向轮而言可实现快速、精确地转向控制。(The invention discloses a bearing auxiliary steering wheel system for a heavy-duty AGV (automatic guided vehicle) and a steering control method thereof. When the heavy-load AGV transport vehicle performs steering motion, a steering driving motor drives a steering pinion in a steering driving assembly, the steering pinion is meshed with a gear ring of the outer ring of the slewing bearing to drive the bearing assembly to synchronously rotate, and when the rotating reaches a limit angle position, a limit switch realizes the stop of the rotation through feedback control. The load-bearing auxiliary steering wheel provided by the invention has smaller space size compared with a steering wheel for a heavy-load AGV transport vehicle, so that the space size of the heavy-load AGV transport vehicle can be optimized, and meanwhile, the load-bearing auxiliary steering wheel can realize rapid and accurate steering control compared with a common steering wheel without a steering driving assembly.)

重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统及其转向控制方法

技术领域

本发明涉及AGV运输技术领域，尤其涉及重载AGV运输车上所用的转向装置，具体展示了重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统及其转向控制方法。

背景技术

随着AGV运输车在仓储物流、无人化工厂、工厂自动化生产线等领域得到广泛地应用。但在许多工况下，需要AGV运输车能够承载较大的载荷，为适应这一需求，目前市场上多数是增加AGV运输车所用舵轮的数量和更换重载转向轮来满足载荷和转向需求，但这样在一定程度上造成AGV运输车车身空间的增加，同时一般重载转向轮在转向时属于随着AGV运输车的舵轮转向而转向的从动形式，致使转向轮无法实现自主主动的控制，使得转向得不到精准快速地控制，造成转向存在微小偏差。

因此，在不增加舵轮数量的前提下，有必要提供集可实现承载载荷又可实现转向的主动控制为一体的重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统及其转向控制方法来解决上述问题。

发明内容

在上述背景下，本发明的目的在于提供一种重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统及其转向控制方法，其不仅能减少舵轮的使用数量，而且还可在承载负荷的同时满足转向的自动反馈控制，实现与重载AGV运输车转向的同步转向。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统，所述承载辅助转向轮系统包括转向安装板、安装于转向安装板上方的回转支承、安装于转向安装板下方的承载组件和限位开关、转向驱动组件；

所述转向驱动组件通过电机带动回转支承的外圈转动，回转支承的外圈驱动承载组件转向运动，所述承载组件中设有承载辅助转向轮，所述承载辅助转向轮在电机的二级驱动下实现转向；

安装于转向安装板上方的回转支承分为内外圈，且可相对转动，外圈与重载AGV运输车体连接，内圈与转向安装板、承载组件连接。

进一步的，所述转向安装板的两侧装有限位开关。

进一步的，所述回转支承上设有与限位开关相配合的限位块，所述限位块固定在回转支承外圈的下表面。

更进一步的，所述转向驱动组件包括转向驱动电机、减速器、转向驱动电机转接板转以及转向小齿轮，所述转向驱动电机的输出端连接在减速器上，所述减速器的输出端固接一小齿轮；

所述回转支承的外圈的外侧面设有齿圈，所述转向小齿轮与回转支承的外圈的齿圈啮合，实现承载组件的转向运动；

所述减速器安装于所述转向电机转接板上，所述转向电机转接板固定于转向安装板。

更进一步的，所述承载组件包括承载构件、承载辅助转向轮，所述承载辅助转向轮通过轴与承载构件连接、轴端采用起压紧防松作用的六角槽型螺母进行固定，所述承载构件与回转支承内圈通过螺钉连接。

更进一步的，所述承载构件包括顶板、垂直固定在顶板下方的侧立板和中立板，顶板固定于转向安装板下表面上；

所述承载辅助转向轮成对安装，每两个承载辅助转向轮中间为中立板，每对承载辅助转向轮的外侧为侧立板，轴贯穿两个承载辅助转向轮，轴端连接在侧立板上，轴上与承载辅助转向轮相接触的位置设有轴承。

本发明还提供上述重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统的转向控制方法，当重载AGV运输车体转向时，转向驱动组件中的电机带动减速器转动，从而带动转向小齿轮转动，转向小齿轮与回转支承外圈的齿圈啮合带动转向安装板围绕回转支承外圈的回转中心转动，承载组件在围绕回转支承外圈的回转中心转动，实现承载辅助转向轮的转动；

当安装于转向安装板下方的限位开关转动设定的角度之后与安装于回转支承外圈下方的限位块碰撞促发限位开关，使得限位开关反馈信号到上位机，上位机同步发送停止转动信号使承载辅助转向轮停止转向。

如上所述，与现有承载辅助转向轮相比，本发明给出的承载辅助转向轮相对于重载AGV运输车用的舵轮，空间尺寸较小，同时相对于无转向驱动组件的普通转向轮而言可实现快速、转向的自动且精确地控制，实现与重载AGV运输车转向的同步转向。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；

图2是本发明的结构剖视图示意图之一；

图3是本发明的结构剖视图示意图之一；

图4是本发明的结构示意图之一；

图中数字表示：

1承载辅助转向轮；2轴；3侧立板；4中立板；5顶板；6转向电机转接板；7转向安装板；8转向小齿轮；9回转支承，9.1回转支承内圈，9.2回转支承外圈；10限位块；11转向伺服电机；12减速器；13、13.1、14、15、16为第一至五螺钉；17开口销；18六角槽型螺母；19塑料波纹管支架；20轴承；21限位开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

实施例1

参阅图1至图4，本实施例展示了一种重载AGV运输车用承载辅助转向轮系统，其可在实现分担承载负荷、不增加AGV运输车体空间以及不增加舵轮数量的情况下，同时实现转向的主动控制。

包括转向安装板7、安装于转向安装板7上方的回转支承9、安装于转向安装板7下方的限位开关21，安装于转向安装板下方的承载组件和限位开关、转向驱动组件；

所述转向驱动组件通过电机带动回转支承的外圈转动，回转支承的外圈驱动承载组件转向运动，所述承载组件中设有承载辅助转向轮，所述承载辅助转向轮在电机的二级驱动下实现转向；

所述安装于转向安装板上方的回转支承分为内外圈，且可相对转动，所述内圈与重载AGV运输车体通过螺钉连接，外圈通过螺钉与转向安装板、承载组件连接。

所述转向安装板上在左右的两侧装有限位开关；所述回转支承上设有与限位开关相配合的限位块，且通过螺钉所述限位块固定在回转支承外圈的下表面。

如图1至图3所示，安装于转向安装板7下方的承载组件包括承载辅助转向轮1、轴2、侧立板3、中立板4、顶板5、开口销17、六角槽型螺母18轴承20。

在实际应用中，如图1、图2和图3所示，侧立板3和中立板4通过螺钉13.1固定在顶板5的下方，承载辅助转向轮1通过轴2和轴承20与侧立板3和中立板4连接，并在轴2的两端通过开口销17和六角槽型螺母18来压紧防止轴2上的轴承20的轴向串动，以此来组合形成承载组件。

转向驱动组件包括转向电机转接板6、转向小齿轮8、转向伺服电机11以及减速器12。所述转向驱动电机的输出端连接在减速器上，所述减速器的输出端固接一小齿轮；所述回转支承的外圈的外侧面设有齿圈，所述转向小齿轮与回转支承的外圈的齿圈啮合，实现承载组件的转向运动；所述减速器安装于所述转向电机转接板上，所述转向电机转接板固定于转向安装板。

在实际应用中，如图1所示，转向伺服电机11通过螺钉16与减速器12连接，并带动减速器12转动，减速器12通过螺钉15与转向电机转接板6连接，转向电机转接板6通过螺钉14与转向安装板7连接，减速器12带动转向小齿轮8转动，转向小齿轮8与回转支承外圈9.2的齿圈啮合。

如图2和图4所示，回转支承9包括回转支承内圈9.1、回转支承外圈9.2，且两者之间可相对转动，回转支承内圈9.1通过螺钉13将转向安装板7和承载组件中的顶板5连接。

如图1所示，限位开关21和塑料波纹管支架19安装在转向安装板7下方，限位开关21安装位置位于承载辅助转向轮转向所允许的极限角度位置，并与限位块10配合使用。

如图2和图4所示，限位块10安装在回转支承外圈9.2下方的边缘处。

回转支承9通过回转支承外圈9.2与重载AGV运输车的车体连接，回转支承9通过回转支承内圈9.1与转向安装板7、承载组件以及转向驱动组件连接形成完整的承载辅助转向轮。

本实施例提供的辅助转向轮系统采用伺服电机作为转向的驱动动力源，通过齿轮啮合带动回转支承外圈转动，内圈与转向安装板固接，带动转向安装板同步转动，再由安装于转向安装板上的用于固定辅助转向轮的侧立板、中立板和顶板带动整个辅助转向轮绕回转支承的中心轴旋转，承载辅助转向轮在电机的二级驱动下实现转向。

整个承载辅助转向轮系统相对于重载AGV运输车用的舵轮，结构紧凑，空间尺寸较小，伺服电机控制速度、位置精度非常准确。

实施例2

本发明还提供上述辅助转向轮系统的转向控制方法，本实施例中，当小车转向时，转向驱动组件中的转向伺服电机11带动减速器12转动，从而带动转向小齿轮8转动，转向小齿轮8与回转支承外圈9.2的齿圈啮合带动转向安装板7围绕回转支承外圈9.2的回转中心转动，同时也带动承载组件围绕回转支承外圈9.2的回转中心转动，从而实现承载辅助转向轮的转动；当安装于转向安装板7下方的限位开关21转动一定的角度之后与安装于回转支承外圈9.2下方的限位块10碰撞促发限位开关21，使得限位开关21反馈信号到上位机，上位机同步发送停止转动信号来使承载辅助转向轮停止转向。

相对于无转向驱动组件的普通转向轮而言可实现快速、转向的自动且精确地控制，实现与重载AGV运输车转向的同步转向。

以上所述的仅是本发明的具体实施方式而已，凡是在本发明的技术思想和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。