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1. (CN207451552) AGV and AGV system
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AGV和AGV系统


技术领域
本实用新型涉及AGV技术领域,尤其是涉及一种AGV和AGV系统。
背景技术
AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引运输车)是物流、仓储行业常用的搬运堆垛车辆,现有的AGV主要包括两种:一种是由电动叉车或电动搬运车改装成的AGV,另一种是直接设计制造的AGV。其中,由电动叉车或电动搬运车改装成的AGV,一般包括重合的货叉和前支腿,在搬运货物时货叉和前支腿同时驶入货物下方,由货叉提起货物进行搬运;直接设计制造的AGV包括宽支腿的AGV,两个支腿的间距宽于两个货叉的间距,在搬运货物时仅两个货叉伸入货物下方,两个支腿在货物两侧,最大宽度为两个支腿的宽度(大于货物宽度),占地较大。
上述第一种AGV仅能适用于川字托盘(川字托盘可以容纳前支腿进入),不能适用于田字托盘等,第二种AGV可以适用于各种托盘,但是占用空间大,不利于货物的密集存储。
针对上述AGV存在的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种AGV和AGV系统,适用于各种托盘且占用空间小。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种AGV,包括:车体、至少两个货叉、至少两个支腿以及支腿驱动装置;车体与货叉、支腿分别连接;支腿驱动装置与支腿连接;货叉设置于支腿之间,支腿的间距可调;支腿驱动装置用于驱动支腿相向移动或反向移动,以改变两个支腿的间距。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,在货叉提起货物时,支腿驱动装置用于驱动支腿相向移动以减小支腿的间距;在放置货物时,支腿驱动装置用于驱动支腿反向移动以增大支腿的间距。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,支腿驱动装置包括至少两个电动导向舵轮;电动导向舵轮设置于支腿上,每个支腿至少设置有一个电动导向舵轮;电动导向舵轮至少包括驱动电机和转向电机。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,支腿驱动装置至少包括内导轨、外导槽和液压缸;外导槽固定设置于车体上;内导轨至少包括两个,每个内导轨的一端分别与一个支腿连接,内导轨容置于外导槽内;液压缸的活塞杆与内导轨连接,液压缸的缸体与外导槽或车体固定连接;液压缸用于带动内导轨在外导槽内滑动。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,支腿驱动装置至少包括电机、丝杠、丝杠轴套、内导轨和外导槽;电机固定设置于车体上;电机与丝杠连接,丝杠容置于丝杠轴套内,丝杠轴套与支腿固定连接;外导槽固定于支腿上且与内导轨连接。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,车体包括控制装置和驱动单元;控制装置与货叉、支腿驱动装置分别连接;驱动单元包括至少一个驱动电机和至少一个驱动轮,驱动电机和驱动轮动力连接。
结合第一方面及其第一种或第二种可能的实施方式之一,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,支腿驱动装置设置有第一电动导向舵轮;第一电动导向舵轮设置于支腿驱动装置的中间位置。
结合第一方面及其第一种或第二种可能的实施方式之一,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,支腿驱动装置设置有第一电动导向舵轮和第二电动导向舵轮;第一电动导向舵轮和第二电动导向舵轮分别设置于支腿驱动装置的两侧位置。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,还包括两个避障传感器;一个避障传感器设置于一个支腿相对于车体的近端,另一个避障传感器设置于另一个支腿相对于车体的远端;或,两个避障传感器沿对角线分别设置于支腿和车体。
第二方面,本实用新型实施例还提供一种AGV系统,包括调度系统、外部控制系统和至少一个第一方面及其各可能的实施方式任一项提供的AGV;调度系统与AGV的控制系统、外部控制系统分别通信连接;AGV的控制系统用于接收并执行所述调度系统发送的控制指令。
本实用新型实施例带来了以下有益效果:
本实用新型实施例提供的AGV和AGV系统,设置有间距可调的支腿以及支腿驱动装置,该支腿驱动装置可以改变两个支腿的间距,在货叉提起托盘后,减小支腿的间距以减小搬运宽度;在货叉欲放下托盘时,增大支腿的间距以留下足够空间容许托盘落下;由上述间距可调的支腿以及支腿驱动装置从而可以在搬运货物时减小占用空间,提高了灵活性,可以适用于更窄的仓储通道,从而提高货物的存储密度。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种AGV的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的另一种AGV的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的另一种AGV的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的一种AGV的仰视图;
图5为本实用新型实施例提供的一种AGV的后视图;
图6为本实用新型实施例提供的另一种AGV的结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的一种AGV的支腿驱动装置的示意图;
图8为本实用新型实施例提供的另一种AGV的支腿驱动装置的示意图;
图9为本实用新型实施例提供的另一种AGV的结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供的一种AGV的支腿驱动装置的示意图;
图11为本实用新型实施例提供的另一种AGV的支腿驱动装置的示意图;
图12为本实用新型实施例提供的另一种AGV的结构示意图;
图13为本实用新型实施例提供的一种AGV的支腿驱动装置的示意图;
图14为本实用新型实施例提供的另一种AGV的支腿驱动装置的示意图;
图15为本实用新型实施例提供的一种AGV系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
目前现有的AGV存在占地大且通用性差的问题,基于此,本实用新型实施例提供的一种AGV和AGV系统,可适用于各种托盘且占用空间小。为便于对本实施例进行理解,首先对本实用新型实施例所公开的一种AGV进行详细介绍。
实施例1
本实用新型实施例提供了一种AGV,包括车体、至少两个货叉、至少两个支腿以及支腿驱动装置。
其中车体与货叉、支腿分别连接,支腿驱动装置与支腿连接。本实施例以货叉和支腿均为两个为例进行说明。两个货叉设置于两个支腿之间,两个支腿的间距大于两个货叉的间距。上述支腿驱动装置用于驱动上述两个支腿相向移动或反向移动,以改变两个支腿的间距。
在本实施例中支腿相对于车体是可以移动的,通常两个支腿平行设置,通过支腿驱动装置的驱动,两个支腿可以相向移动或反向移动,移动方向为平行于两个支腿中心连线的方向。
上述两个货叉设置于两个支腿之间,在AGV对放置在托盘上的货物进行搬运时,保持两个支腿的间距大于两个货叉的间距,两个支腿向前进入托盘的插孔,此时两个支腿在托盘的两侧。由于货叉是离地进入插孔的,且支腿不进入插孔,因此不需要要求托盘必须是川字托盘这种插孔与地面之间无障碍,可以允许轮子驶入的托盘,而是能够适用于各种托盘。例如日字托盘、田字托盘等。在初始状态时,货叉与支腿可以处于相同高度也可以处于不同高度。
在货叉提起货物时,支腿驱动装置用于驱动支腿相向移动以减小支腿的间距;在放置货物时,支腿驱动装置用于驱动支腿反向移动以增大支腿的间距。在货叉进入托盘插孔时,支腿位于托盘两侧,此时货叉提起货物至高于支腿的垂直厚度时,由支腿驱动装置驱动两个支腿相向移动,即两个支腿均朝托盘下方移动,减小两支腿之间的间距。上述支腿驱动装置驱动两个支腿相向移动,可以使两个支腿完全进入托盘的下方后再进行移动运输,此时支腿不会给托盘运输增加额外的宽度,由于车体最宽处即两个支腿的宽度,此时AGV和托盘的最大宽度即托盘的宽度,相比于现有技术中两个支腿在托盘两侧进行移动的方式,在行驶时占用的通道宽度得到了有效降低,可以适用于更窄的仓储通道,能够降低存储时的通道宽度,从而提高货物的存储密度。
在需要放置货物时,支腿驱动装置驱动支腿反向移动以增大支腿的间距,给托盘留出足够宽度的空间容许托盘落下,两个支腿的间距大于等于托盘的宽度。在托盘落下后,支腿和货叉后退,从托盘中抽离完成搬运过程。
在上述支腿可以移动的情况下,两个货叉也可以移动,从而改变其间距或相对于车体的位置,从而适用于各种不同的托盘结构。
本实用新型实施例提供的AGV,设置有间距可调的支腿以及支腿驱动装置,该支腿驱动装置可以改变两个支腿的间距,在货叉提起托盘后,减小支腿的间距以减小搬运宽度;在货叉欲放下托盘时,增大支腿的间距以留下足够空间容许托盘落下;由上述间距可调的支腿以及支腿驱动装置从而可以在搬运货物时减小占用空间,提高了灵活性,可以适用于更窄的仓储通道,从而提高货物的存储密度。
其中,上述车体可以由车架和相应的机械装置所组成,是AGV的基础部分,是其他总成部件的安装基础。AGV还可以包括:1、蓄电和充电装置,可以采用24V和48V直流蓄电池为动力,蓄电池供电一般应保持连续工作8小时以上的需要。2、驱动装置,由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成,是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计算机或人工控制齐发出,运行速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。为了安全,在断电时制动装置能靠机械实现制动。3、导向装置,接受导引系统的方向信息,通过转向装置来实现转向动作。4、车上控制器,接受控制中心的指令并执行相应的指令,同时将本身的状态(如位置、速度等)及时反馈给控制中心。5、通信装置,实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。6、安全保护装置,包括对AGV本身的保护、对人或其他设备的保护等方面。7、信息传输与处理装置,对AGV进行监控,监控AGV所处的地面状态,并与地面控制站实时进行信息传递。
实施例2
本实用新型实施例提供了一种AGV,以支腿驱动装置采用电动导向舵轮的方式为例进行说明。
参见图1所示的AGV的结构示意图,其中主要示出了支腿和支腿驱动装置等组件,其中包括车体11,两个支腿12,两个货叉13和支腿驱动装置。货叉13处于升高离开地面的状态,此时支腿驱动装置驱动支腿12相向移动,两支腿12所占宽度可以小于等于托盘的宽度,从而减小占用空间。
例如支腿的宽度一般为150mm,现有的AGV在运输时的宽度即为托盘宽度(一般为1200mm或1000mm)加两倍支腿宽度300mm,即使不计算支腿和托盘之间的缝隙,总宽度也达到1500mm(或1300mm);而本实施例中的AGV,采用可调间距的支腿,通过支腿驱动装置驱动两支腿收缩至托盘下方,运输时的总宽度等于托盘的宽度,即1200mm(或1000mm),相比与现有技术占用空间有效降低,减小了转弯半径以及降低对运输通道的宽度要求。
在本实施例中支腿驱动装置采用电动导向舵轮的方式,如图1所示,支腿驱动装置包括靠近车体的两个电动导向舵轮17,电动导向舵轮17设置于支腿12上。每个支腿12至少设置有一个电动导向舵轮,也可以设置多个电动导向舵轮。其中,远离车体的两个车轮既可以是电动导向舵轮,也可以是万向轮。
如图1所示在AGV上还设置有避障传感器18,在本实施例中使用两个避障传感器,相对于车体呈对角线设置,一个避障传感器设置于一个支腿相对于车体的近端,另一个避障传感器设置于另一个支腿相对于车体的远端。其中,两个避障传感器还可以沿对角线分别设置于支腿和车体上。上述避障传感器在AGV的控制装置的控制下,还可以起到导航传感器的作用,从而将避障和导航功能集中到同一个传感器上,可以降低AGV的成本。
参见图2所示的AGV的结构示意图,还可以在支腿驱动装置设置电动导向舵轮17,该电动导向舵轮设置于支腿驱动装置的中间位置,在支腿上设置有两个万向轮171。进行支腿间距调节时,电动导向舵轮17和两个万向轮171可以起到支撑车体和货物的作用。当两个支腿上还分别设置有电动导向舵轮的情况下(例如在支腿相对于车体的远端),支腿驱动装置上设置的电动导向舵轮还可以与支腿上的电动导向舵轮配合,实现AGV的原地平移,使其运输时更灵活便利。
参见图3所示的AGV的结构示意图,与图2不同,其在支腿驱动装置上的两侧位置设置有两个电动导向舵轮17,而支腿上不需要再设置万向轮,也可以起到支撑车体和货物的作用。当两个支腿上还分别设置有电动导向舵轮的情况下,支腿驱动装置上设置的电动导向舵轮还可以与支腿上的电动导向舵轮配合,实现AGV的原地平移,使其运输时更灵活便利。在此需要说明的是,上述图2和图3中的支腿驱动装置设置电动导向舵轮的方式还可以应用于后续实施例中。
上述电动导向舵轮至少包括驱动电机和转向电机,该驱动电机可以驱动其前进或后退,该转向电机可以驱动其转向。在驱动支腿12相向移动或反向移动时,先控制转向电机将电动导向舵轮的朝向调整为垂直于该支腿延伸方向,再控制驱动电机驱动电动导向舵轮前进或后退。参见图4所示的AGV的仰视图,其为图1所示的AGV的仰视图,其中示出了四个电动导向舵轮17,且处于垂直于支腿延伸方向的状态。还可以参见图5所示的AGV的后视图,其中也示出了电动导向舵轮17处于垂直于支腿延伸方向的状态。
在图1中还示出了内导轨15和外导槽16,在电动导向舵轮带动支腿相向移动或反向移动时,内导轨15和外导槽16用于支撑车体和货物,两者配合内导轨15在外导槽16内滑动。为了增加车体的稳定性,其中还可以采用两组内导轨和外导槽,分别设置于车体的上侧和下侧。作为另一种方式,也可以采用后续实施例中的方轨或者圆轨的形式,本实施例对此不做限制。如图1中所示,还包括定位销19,用于固定支腿的位置,在支腿移动到目标位置时自动定位销进行锁定,例如到达支腿的收缩位置或提升货物时支腿的伸展位置。上述定位销也可以应用于后续实施例中,起到固定支腿位置的作用。
本实施例中的内导轨与外导槽也可以应用于后续实施例,与液压缸、丝杠和电机相配合实现支腿间距的调节。
实施例3
本实用新型实施例提供了一种AGV,以支腿驱动装置采用液压缸驱动的方式为例进行说明。
参见图6所示的AGV的结构示意图,包括车体11,两个支腿12,两个货叉13(货叉部分进入托盘的插孔)和支腿驱动装置20。在图6中还示出了货叉13将托盘14升高离开了地面,此时支腿驱动装置20驱动支腿12相向移动,两支腿12所占宽度可以小于等于托盘的宽度,从而减小占用空间。为了便于两支腿12相向或反向移动,支腿12上的车轮为可以转动朝向的车轮,例如可以使用万向轮或电动导向舵轮。
在本实施例中支腿驱动装置包括内导轨、外导槽和液压缸。在图6中还示出了外导槽21、内导轨22、液压缸23和活塞杆24。在图6中还示出了液压缸23的活塞杆24与内导轨22连接,液压缸23的缸体可以与外导槽或车体固定连接。液压缸可以通过活塞杆的移动而带动内导轨在外导槽内滑动。在上述图6中以方轨为例进行说明,本实施例中支腿驱动装置采用方轨或者圆轨的形式均可,本实施例对此不做限制。
参见图8所示的支腿驱动装置的示意图,其中示出了两个支腿12以及与两个支腿12分别连接的内导轨22,每个内导轨22的一端分别与一个支腿12连接,另一端容置于外导槽内。在内导轨22上还设置有多个导轮25,该导轮25可以在外导槽内转动,减小外导槽和内导轨之间的摩擦力。
参见图7所示的支腿驱动装置的示意图,其中示出了固定设置于车体11上的外导槽21的具体结构,包括上端开口的槽形导轨,在槽的内壁还设置有容纳导轮的窄槽,以引导内导轨在外导槽中滑动。参见图9所示的AGV的结构示意图,与图6中不同,使用了两对外导槽和内导轨的形式,液压缸和活塞杆的动力输出至其中一对外导槽和内导轨。参见图10所示的支腿驱动装置的示意图,其中示出了两个外导槽21,参见图11所示的腿驱动装置的示意图,其中示出了四个内导轨22,每个内导轨22的一端分别与支腿连接,另一端容置于外导槽内。在内导轨22上还设置有多个导轮25,该导轮25可以在外导槽内转动,减小外导槽和内导轨之间的摩擦力。
实施例4
本实用新型实施例提供了一种AGV,以支腿驱动装置采用电机与丝杆驱动的方式为例进行说明。
参见图12所示的AGV的结构示意图,包括车体11,两个支腿12,两个货叉13(货叉部分进入托盘的插孔)和支腿驱动装置30。在图12中还示出了货叉13将托盘14升高离开了地面,此时支腿驱动装置30驱动支腿12相向移动,两支腿12所占宽度可以小于等于托盘的宽度,从而减小占用空间。为了便于两支腿12相向或反向移动,支腿12上的车轮为可以转动朝向的车轮,例如可以使用万向轮或电动导向舵轮。
在本实施例中支腿驱动装置包括电机、丝杠、丝杠轴套、内导轨和外导槽。在图12中还示出了电机31、丝杠32、丝杠轴套33、内导轨34和外导槽35。其中丝杠32和丝杠轴套33相匹配,内导轨34和外35相匹配。在上述图12中以圆轨为例进行说明,本实施例中支腿驱动装置采用方轨或者圆轨的形式均可,本实施例对此不做限制。
在图12中还示出了电机31固定设置于车体11上,电机31与丝杠32连接,丝杠32容置于丝杠轴套33内,丝杠轴套33与支腿11固定连接;外导槽35固定于支腿11上且与内导轨34连接。在电机转动时,带动丝杠转动,通过丝杠轴套牵引或推动支腿移动,以实现两个支腿间距的调节。在支腿移动时,由外导槽和内导轨起到支撑及引导作用。考虑到支腿移动时的稳定性,图12中的内导轨34和外导槽35可以包括两组,分别对称设置在丝杠32和丝杠轴套33的上下两侧。
参见图13所示的支腿驱动装置的示意图,其中示出了支腿驱动装置30的部分具体结构,包括电机31、丝杠32和内导轨34,其中丝杠32和内导轨34的长度均满足分别延伸至丝杠轴套和外导槽内。参见图14所示的支腿驱动装置的示意图,其中示出了支腿驱动装置30的部分具体结构,包括丝杠轴套33和外导槽35。与图12相对应,在图14中也示出了丝杠轴套33和外导槽35各有两个。
实施例5
本实用新型实施例提供了一种AGV系统,参见图15所示的AGV系统的结构示意图,包括调度系统100、外部控制系统200和至少一个上述实施例提供的AGV。
具体地,上述AGV的控制系统与调度系统、外部控制系统分别通信连接;AGV的控制系统用于接收并执行调度系统发送的控制指令。
调度系统指AGV系统的固定设备,主要负责任务分配,车辆调度,路径(线)管理,交通管理,自动充电等功能;AGV的车载控制系统在收到上位系统的指令后,负责AGV的导航计算,导引实现,车辆行走,装卸操作等功能;外部控制系统与调度系统通信连接,对其进行控制和信息交互。
上述AGV系统还可以包括导航系统,该导航系统既可以是AGV上安装的避障传感器,该避障传感器在AGV的控制装置的控制下可以起到导航传感器的作用;也可以是单独安装的导航传感器,本实用新型实施例对此不做限制。
本实用新型实施例提供的AGV系统,与上述实施例提供的AGV具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
另外,在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。