一种自动对接顶升agv装置及其对接方法

文档序号:60199 发布日期:2021-10-01 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种自动对接顶升agv装置及其对接方法 (Automatic butt joint and jacking AGV device and butt joint method thereof ) 是由 夏凤琴 刘长明 雷沛 陈强 曾超 玉海龙 何陶 于 2021-06-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种自动对接顶升AGV装置及其对接方法,涉及物流运输AGV技术领域,包括AGV小车和待对接设备,其中AGV小车包括车体,车体内设置有顶升机构,顶升机构顶部设置有顶升板,顶升板位于车体顶部,顶升板上设置有至少两组对接机构,对接机构包括设置于顶升板顶部的对接嘴,对接嘴呈漏斗形,对接嘴底部连接有到位开关;待对接设备包括物料架,物料架底部设置有至少两个与对接嘴位置一一对应的对接球,对接球的直径小于对接嘴的最小内径,本发明中对接装置的结构能够保证在一定误差情况下使对接球滑落入对接嘴孔中,具有保证在较大位置误差的情况下能够完成对接、降低待对接设备放置精度要求、提高工作效率的优点。(The invention discloses an automatic butt-joint jacking AGV device and a butt-joint method thereof, which relate to the technical field of AGV (automatic guided vehicle) for logistics transportation and comprise an AGV trolley and equipment to be butt-jointed, wherein the AGV trolley comprises a trolley body, a jacking mechanism is arranged in the trolley body, a jacking plate is arranged at the top of the jacking mechanism, the jacking plate is positioned at the top of the trolley body, at least two groups of butt-joint mechanisms are arranged on the jacking plate, each butt-joint mechanism comprises a butt-joint nozzle arranged at the top of the jacking plate, the butt-joint nozzle is funnel-shaped, and the bottom of the butt-joint nozzle is connected with an in-place switch; the butt joint device has the advantages that the butt joint can be finished under the condition of large position error, the requirement on placement accuracy of the equipment to be butted is reduced, and the working efficiency is improved.)

一种自动对接顶升AGV装置及其对接方法

技术领域

本发明涉及物流运输AGV

技术领域

,具体涉及一种自动对接顶升AGV装置及其对接方法。

背景技术

AGV小车,简称AGV,指装备有电磁或光学等自动导航装置,能够沿规定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车,以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为,或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路径,电磁轨道黏贴于地板上,无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

目前设计的AGV自动对接装置采用读码器识别待对接设备上安装的标签来完成对接,或是要求待对接设备放置的位置精度达20mm以上,需要在位置精度较高的情况下才能完成对接,这就加大了人工操作难度,极大地降低了工作效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种自动对接顶升AGV装置及其对接方法,以达到可保证在较大位置误差的情况下能够完成对接、降低待对接设备放置精度要求、提高工作效率的作用。

为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种自动对接顶升AGV装置及其对接方法,包括AGV小车和待对接设备,其中AGV小车包括车体,车体内设置有顶升机构,顶升机构顶部设置有顶升板,顶升板位于车体顶部,顶升板上设置有至少两组对接机构,对接机构包括设置于顶升板顶部的对接嘴,对接嘴呈漏斗形,对接嘴底部连接有到位开关;待对接设备包括物料架,物料架底部设置有至少两个与对接嘴位置一一对应的对接球,对接球的直径小于对接嘴的最小内径。

优选地,顶升机构包括伺服电机,伺服电机电性连接有螺旋升降机,顶升板连接在螺旋升降机顶部。

优选地,车体内设置有控制器,伺服电机和到位开关均与控制器电性连接。

优选地,对接机构设有两组且分别位于顶升板对角位置。

优选地,对接机构还包括套设在对接嘴上的法兰盘,法兰盘设置在顶升板内部。

优选地,车体底部设置有读码器,读码器与控制器电性连接。

优选地,车体内设置有支撑导柱,支撑导柱可与顶升板底部接触。

优选地,车体底部设置有多个行走轮和用于驱动对应行走轮的驱动元件,驱动元件与控制器电性连接。

一种自动对接顶升AGV装置的对接方法,包括以下步骤:

步骤S1:将物料架放置在相应站位,在需对接的物料架位置下方铺设与读码器相兼容的标签;

步骤S2:控制AGV小车到达靠近物料架底部位置,然后使AGV小车上的读码器读取地面铺设的标签;

步骤S3:将读取的标签信息反馈回控制器,控制器将其与指定的标签信息进行比较计算出AGV小车在当前位置的距离与角度偏差,控制器将偏差指令传递至驱动元件使AGV小车向设定标签的位置移动;

步骤S4:控制器发送控制指令给伺服电机,伺服电机驱动螺旋升降机带动顶升板及对接机构向上顶升,使物料架下方的对接球向对接装置的对接嘴内滑动进行对接位姿调整;

步骤S5:到位开关检测到对接球并将检测信号反馈回控制器,控制器向伺服电机发送控制指令使其停止运行,完成对接。

优选地,标签为二维码或条形码。

本发明的有益效果体现在:

1、本发明装置在对接时,由于对接球的直径小于对接嘴的最小内径,可使对接球在一定误差范围内能顺利滑进对接嘴内,直到到位开关检测到对接球即代表对接完成,从而克服了因AGV小车定位精度或是物料架放置精度所带来的误差,可保证在较大位置误差的情况下能够完成对接,同时降低了待对接设备放置精度要求,提高了工作效率。

2、本发明将读码器设置在车体底部,解决了特殊企业在使用AGV装置时将读码器镜头朝上安装所带来的安全隐患问题。

3、设置的待对接设备增加了行走轮与地面的摩擦力,提高了AGV小车的顶升牵引能力,从而降低了AGV小车功耗并减少成本。

4、本发明方法通过控制器可自动计算AGV小车的位置偏差,实现AGV小车的自动矫正,并通过控制器带动螺旋升降机升起自动进行对接工作,利用对接机构的结构设计使得对接球在一定误差范围内能顺利滑进对接嘴内,降低对接难度,提高效率,整个过程自动化运行,实现智能化物流管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的一种自动对接顶升AGV装置的结构示意图;

图2为本发明中AGV小车的结构示意图;

图3为本发明中AGV小车的内部结构示意图;

图4为本发明中AGV小车的底部结构示意图;

图5为本发明中待对接设备的底部结构示意图。

附图标记:

100-AGV小车,110-车体,120-顶升机构,121-伺服电机,122-螺旋升降机,130-顶升板,140-对接机构,141-对接嘴,142-到位开关,143-法兰盘,150-控制器,160-读码器,170-支撑导柱,180-行走轮,190-驱动元件,200-待对接设备,210-物料架,220-对接球,300-标签。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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发明中的具体含义。

实施例1

如图1-5所示,本实施例提供一种自动对接顶升AGV装置,包括AGV小车100和待对接设备200,其中AGV小车100包括车体110,车体110内设置有顶升机构120,顶升机构120顶部设置有顶升板130,顶升板130位于车体110顶部,顶升板130上设置有至少两组对接机构140,对接机构140包括设置于顶升板130顶部的对接嘴141,对接嘴141呈漏斗形,对接嘴141底部连接有到位开关142;待对接设备200包括物料架210,物料架210底部设置有至少两个与对接嘴141位置一一对应的对接球220,对接球220的直径小于对接嘴141的最小内径。

本实施例中,通过特殊结构设计的对接机构140,其对接嘴141采用漏斗形(可具有一定弧度),且对接球220的直径小于对接嘴141的最小内径(略小于即可),当对接嘴141内壁触碰到对接球220时(对接球220未与对接嘴141中心对齐的情况下),可提供位姿调整所需的水平方向分力,使得对接球220对整个车体110产生受力作用使车体110自动摆正,因此在对接时,可使对接球220在一定误差范围内能顺利滑进对接嘴141内,直到到位开关142检测到对接球220即代表对接完成,从而克服了因AGV小车100定位精度或是物料架210放置精度所带来的误差,可保证在较大位置误差的情况下能够完成对接,同时降低了待对接设备200放置精度要求,提高了工作效率,通过至少两组对接嘴141,只有所有对接球220均落入对应的对接嘴141内,即代表车体110位置已摆正且完成对接工作。

具体地,到位开关142可采用接近开关、机械开关或红外传感器等。

具体地,顶升机构120包括伺服电机121,伺服电机121电性连接有螺旋升降机122,顶升板130连接在螺旋升降机122顶部,伺服电机121启动时即可带动螺旋升降机122运行进行升降操作,螺旋升降机122为现有技术,即丝杆传动原理,其具体结构这种不再赘述,需要说明的是,这里顶升机构120也可采用其他可实现升降功能的电器件,例如电动推杆或电缸等。

具体地,车体110内设置有控制器150,伺服电机121和到位开关142均与控制器150电性连接,到位开关142检测到对接球220时可向控制器150发生反馈信号,控制器150则向伺服电机121发生信号使其停止运行,即自动完成对接,智能化管理。

具体地,对接机构140设有两组且分别位于顶升板130对角位置,便于精准对接,且对接时可保证对车体110的受力均匀。

具体地,对接机构140还包括套设在对接嘴141上的法兰盘143,法兰盘143设置在顶升板130内部,便于组装和拆卸,同时使对接嘴141固定牢靠,防止偏移,对接时承受力好。

具体地,车体110底部设置有读码器160,读码器160与控制器150电性连接,读码器160用于扫描相关信息(例如二维码或条形码),并将扫描的信息反馈给控制器150来判断是否需要调整AGV小车100当前位置。

具体地,车体110内设置有支撑导柱170,支撑导柱170可与顶升板130底部接触,对接完成后,当顶升板130带动物料架210下移至最低位置时(此时顶升板130与车体110顶面齐平),支撑导柱170可提高对顶升板130和物料架210的支撑作用力。

具体地,车体110底部设置有多个行走轮180和用于驱动对应行走轮180的驱动元件190,驱动元件190与控制器150电性连接,控制器150可向驱动元件190发生信号,使行走轮180自动按照规划的路线运行,从而带动AGV小车100自动移动到对应位置,实现智能物流管理。

在现有技术中,AGV小车100在顶升牵引待对接设备200时,为保证行走轮180与地面的摩擦力,目前主要是通过增加AGV小车100的配重来实现行走轮180与地面的压力,该方式不仅增加了AGV小车100运行需要功耗,而且增大电池容量造成成本浪费,因此完成对接后,车体110顶部托举待对接设备200使其与AGV小车100联接在一起运动,通过待对接设备200可增加AGV小车100的行走轮180与地面的摩擦力,提高了AGV小车100的顶升牵引能力,从而降低了AGV小车100功耗并减少成本。

实施例2

如图1-5所示,本实施例提供一种自动对接顶升AGV装置的对接方法,包括以下步骤:

步骤S1:将物料架210放置在相应站位,在需对接的物料架210位置下方铺设与读码器160相兼容的标签300;

步骤S2:控制AGV小车100到达靠近物料架210底部位置,然后使AGV小车100上的读码器160读取地面铺设的标签300;

步骤S3:将读取的标签300信息反馈回控制器150,控制器150将其与指定的标签300信息进行比较计算出AGV小车100在当前位置的距离与角度偏差,控制器150将偏差指令传递至驱动元件190使AGV小车100向设定标签300的位置移动;

步骤S4:控制器150发送控制指令给伺服电机121,伺服电机121驱动螺旋升降机122带动顶升板130及对接机构140向上顶升,使物料架210下方的对接球220向对接装置的对接嘴141内滑动进行对接位姿调整;

步骤S5:到位开关142检测到对接球220并将检测信号反馈回控制器150,控制器150向伺服电机121发送控制指令使其停止运行,完成对接。

具体地,标签300为二维码或条形码,数量可根据实际情况使用。

本实施例中,通过控制器150可自动计算AGV小车100的位置偏差,实现AGV小车100的自动矫正,并通过控制器150带动螺旋升降机122升起自动进行对接工作,利用对接机构140的结构设计使得对接球220在一定误差范围内能顺利滑进对接嘴141内,当控制器150接收到两个接近开关反馈回的检测信号时,就完成了AGV小车100与物料架210的一次自动对接,最终AGV小车100带着待对接设备200一起平稳、低耗的运动,降低了对接难度,提高效率,整个过程自动化运行,实现智能化物流管理。

需要说明的是,在步骤S3中,读码器160可再一次读取标签300信息,重复步骤一次或者多次,直到读码器160反馈回的二维码信息与设定二维码信息重合,此时意味着AGV小车100到达指定位置,位于物料架210下方。

现有技术中,为了识别待对接设备200上安装的标签300,读码器160大多将扫描镜头朝上安装,对于一些特殊企业(如军事装备、产品研制、生产计划任务的事业单位)对数据信息的保密性要求极高,读码器160的应用特性存在较大的安全隐患,特别是读码器160镜头朝上扫描的情况,这就严重制约了AGV的安全性与智能化发展的需求。因此这里将标签300设置于物料架210下方(即地面上),从而使得读码器160对应设置在车体110底部,解决了特殊企业在使用对接装置时将读码器160镜头朝上安装所带来的安全隐患问题。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

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