一種無軌自導引運輸車的制作方法

本實用新型涉及一種無軌自導引運輸車，具體地說是涉及一種控制靈活可靠的無軌自導引運輸車。

背景技術：

現有的AGV（Automated Guided Vehicle）式自動導引小車，同樣能夠實現物料運輸的自動化過程，但是僅僅局限于點對點模式，即AGV式自動導引小車僅能夠按照實現設定好的路線與時間，按照既定的運輸路線進行物料的輸送。并且單純的AGV式自動導引小車無法實現地理位置的實時在線監測，同時也無法實現遠程實時監控運輸車的運行狀態，這對實現工廠車間物料輸送系統的現代化、信息化和智能化構成了阻撓。另外，現有的AGV式自動導引小車在車體結構的強度與剛度上較難以滿足車體運行和加速時的要求，因此，迫切的需要一種新型的無軌自導引運輸車來解決上述技術問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種無軌自導引運輸車，該運輸車整體結構設計巧妙，操作、靈活方便，工作安全可靠，可實現全程無人干預的自導航運輸行駛，有利于實現工廠車間物料輸送系統的智能化、信息化和現代化。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為，一種無軌自導引運輸車，包括鋼制車架、免維護供電蓄電池、充電裝置、驅動裝置、轉向裝置、精確停車裝置、無線通信裝置、車載PLC控制終端、移栽裝置、磁導航裝置和安全防護裝置，所述鋼制車架采用鋼構件箱梁式結構焊接而成，鋼制車架底盤空間安置供電蓄電池、驅動裝置、轉向裝置、精確停車裝置和磁導航裝置，可降低車體重心，車體重心越低越有利于抗傾翻，其中，所述供電蓄電池設置在抽屜式電池組安裝箱內，供電蓄電池為運輸車上的所有電氣控制部件進行供電，所述驅動裝置和轉向裝置均設置在車架底盤的四個獨立車輪部位，所述磁導航裝置設置在車架底盤兩端的中軸線上，所述精確停車裝置與磁導航裝置共同位于中軸線上；所述移栽裝置設置在車架頂部的蓋板上，所述充電裝置、無線通信裝置、車載PLC控制終端和安全防護裝置均設置在位于鋼制車架四周的防護側板上，所述驅動裝置、轉向裝置、精確停車裝置、磁導航裝置、充電裝置、無線通信裝置和安全防護裝置均與車載PLC控制終端電連接。

作為本實用新型的一種改進， 所述驅動裝置包括驅動電機、驅動電機控制器、驅動減速機、車輪軸和聯軸器，所述驅動電機連接驅動減速機的輸入端，驅動減速機的輸出端傳動連接聯軸器的一端，聯軸器的另一端傳動連接車輪軸，所述驅動電機與驅動電機控制器電連接，所述驅動電機控制器與車載PLC控制終端電連接。

作為本實用新型的一種改進，所述轉向裝置包括回轉支撐座、轉向伺服電機、伺服電機控制器、轉向減速機和轉向齒輪組，所述回轉支撐座連接在車輪軸上，所述轉向齒輪組套接在轉向減速機的輸出軸上，所述轉向伺服電機的輸出軸與轉向減速機法蘭連接；轉向伺服電機與伺服電機控制器電連接，所述伺服電機控制器與車載PLC控制終端電連接。

作為本實用新型的一種改進， 所述精確停車裝置和磁導航裝置的數量均為2個，磁導航裝置分別設置在車架的前端面底盤中間位置和后端面底盤中間位置，其中一個精確停車裝置設置在前端面磁導航傳感器的后部，另一個精確停車裝置設置在后端面磁導航傳感器的前部；所述精確停車裝置采用RFID讀寫器，所述磁導航裝置采用磁敏傳感器，所述RFID讀寫器和磁敏傳感器均與車載PLC控制終端電連接；所述無線通信裝置采用433MHz無線收發模塊，所述433MHz無線收發模塊與車載PLC控制終端電連接。

作為本實用新型的一種改進， 所述充電裝置包括充電插頭、充電適配器和電源線彈簧收縮卷，所述電源線彈簧收縮卷固定安裝在防護側板的一側，所述電源線卷繞在電源線彈簧收縮卷的線槽內，所述電源線連接充電適配器，所述充電適配器通過導線連接充電插頭。

作為本實用新型的一種改進， 所述安全防護裝置包括設置在位于前后兩端的防護側板的障礙物雷達探測器、紅外接近開關、彈性防護柱、防撞控制器和聲光報警器，所述障礙物雷達探測器、紅外接近開關和聲光報警器均與防撞控制器電連接，所述防撞控制器與車載PLC控制終端電連接，所述彈性防護柱包括固定座、壓縮彈簧和防護軟觸頭，所述固定座垂直設置在防護側板上，所述防護軟觸頭的一端通過壓縮彈簧固定連接在固定座上。

作為本實用新型的一種改進，所述鋼制車架頂部的蓋板上還設有稱重裝置，所述稱重裝置包括設置在車體四周的稱重傳感器和分別連接稱重傳感器的四路A/D轉換模塊，所述A/D轉換模塊與車載PLC控制終端相連接。

作為本實用新型的一種改進，所有磁導航傳感器與鋪設在車間地面的導航磁條之間的鉛垂距離保持在40-60mm，所有RFID讀寫器與設置在導航磁條表面的RFID電子標簽之間的鉛垂距離保持在40-60mm。

作為本實用新型的一種改進，所述供電蓄電池包括工業免維護48V鉛酸蓄電池組或鋰電池組、開關電源、電壓隔離模塊和電壓采集模塊，所述電池組輸出48V直流電壓，經過開關電源轉換后經過電壓隔離模塊進行隔離后輸出至各模塊所需要的24V直流電壓，所述電壓采集模塊實時采集電池組的當前電壓，并將信息反饋給車載PLC控制終端，當車載PLC控制終端監測到電池組的當前電壓值即將低于正常工作電壓時，立即報警顯示供電電源電量不足，同時將電量不足的信息反饋給控制中心的上位機，并在完成當前任務后控制運輸車自動行駛至充電站充電；在運輸車完成充電后，重新回到正常行駛路徑并通過車載PLC控制終端發送充電完成信息給控制中心的上位機，同時等待上位機的控制指令。

作為本實用新型的一種改進，所述磁敏傳感器包括多個霍爾開關傳感器、與霍爾開關傳感器相對應的LED指示燈和控制芯片，所述霍爾開關傳感器和LED指示燈均與控制芯片電連接。所述控制芯片與車載PLC控制終端相連接。

相對于現有技術，本實用新型的優點如下，1）整體結構設計巧妙，拆卸組裝維修更換方便、成本較低；2）該運輸車的結構簡單可靠，使用方便，成本低，勞動強度低，操作、靈活方便，工作安全可靠，可實現全程無人干預的自導航運輸行駛，有利于實現工廠車間物料輸送系統的智能化、信息化和現代化。

附圖說明

圖1為本實用新型的無軌自導引運輸車的結構示意圖。

圖2為本實用新型的無軌自導引運輸車的側面防護側板的結構示意圖。

圖3為本實用新型的無軌自導引運輸車的前后端面防護側板的結構示意圖。

圖4為本實用新型的無軌自導引運輸車的驅動與轉向裝置的結構示意圖。

圖中：1-車架，2-車輪，3-防護側板，4-供電蓄電池，5-驅動裝置，6-轉向裝置，7-磁導航裝置，8-精確停車裝置，9-車載PLC控制終端，10-蓋板，11-充電裝置，12-安全防護裝置，13-驅動電機，14-驅動減速機，15-轉向齒輪組，16-回轉支撐座，17-角度編碼器，18-車輪軸，19-轉向伺服電機，20-轉向減速機，21-轉向小齒輪，22-轉向大齒輪。

具體實施方式

為了加深對本實用新型的理解和認識，下面結合附圖對本實用新型作進一步描述和介紹。

實施例1：如圖1—圖4，一種無軌自導引運輸車，包括鋼制車架1、免維護供電蓄電池4、充電裝置11、驅動裝置5、轉向裝置6、精確停車裝置8、無線通信裝置、車載PLC控制終端9、移栽裝置、磁導航裝置7和安全防護裝置12。運輸車的車輪2為四個動力驅動輪布置，所述鋼制車架1采用鋼構件箱梁式結構焊接而成，鋼制車架1底盤空間安置供電蓄電池4、驅動裝置5、轉向裝置6、精確停車裝置8和磁導航裝置7，可降低車體重心，車體重心越低越有利于抗傾翻。其中，所述供電蓄電池4設置在抽屜式電池組安裝箱內，供電蓄電池4為運輸車上的所有電氣控制部件進行供電，供電蓄電池4具有免維護的性能，其充電平穩、安全可靠，并且具備過充保護、過流保護、過熱保護等保護功能，每次在50%放電情況下可充電次數800次，每次在80%放電情況下可充電次數400次，其使用性能安全可靠且壽命長，每次充電滿負荷連續行駛不小于2000m。所述驅動裝置5和轉向裝置6均設置在車架1底盤的四個獨立車輪2部位，所述磁導航裝置7設置在車架1底盤兩端的中軸線上，所述精確停車裝置8與磁導航裝置7共同位于中軸線上，可對運輸車的行駛軌跡和位置進行精確監控。所述移栽裝置設置在車架1頂部的蓋板10上，所述充電裝置11、無線通信裝置、車載PLC控制終端9和安全防護裝置12均設置在位于鋼制車架1四周的防護側板3上，所述驅動裝置5、轉向裝置6、精確停車裝置8、磁導航裝置7、充電裝置11、無線通信裝置和安全防護裝置12均與車載PLC控制終端9電連接。

實施例2：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述驅動裝置5包括驅動電機13、驅動電機13控制器、驅動減速機14、車輪軸18和聯軸器，所述驅動電機13連接驅動減速機14的輸入端，驅動減速機14的輸出端傳動連接聯軸器的一端，聯軸器的另一端傳動連接車輪軸18，所述驅動電機13與驅動電機13控制器電連接，所述驅動電機13控制器與車載PLC控制終端9電連接。所述的驅動電機13采用直流電機，驅動電機13控制器為直流電機驅動器，其負載能力強，線性好，并具備過載、過壓、欠壓、超溫等多重保護功能，在直流電機內置有熱敏元件，接入控制保護電路。在車輪軸18上套設有實芯聚氨酯輪胎，具有彈性好，耐壓、耐磨、耐油及防滑等性能。其余結構和優點與實施例1完全相同。

實施例3：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述轉向裝置6包括回轉支撐座16、轉向伺服電機19、伺服電機控制器、轉向減速機20和轉向齒輪組15，所述回轉支撐座16連接在車輪軸18上，所述轉向齒輪組15套接在轉向減速機20的輸出軸上，所述轉向伺服電機19的輸出軸與轉向減速機20法蘭連接；轉向伺服電機19與伺服電機控制器電連接，所述伺服電機控制器與車載PLC控制終端9電連接。所述轉向齒輪組15套接在轉向減速機20的輸出軸上，所述轉向齒輪組15與回轉支撐座16之間的接觸部位上設有齒輪托盤，所述齒輪托盤上設有相互嚙合的轉向大齒輪22和轉向小齒輪21，所述轉向大齒輪22和轉向小齒輪21組成轉向齒輪組15，所述轉向大齒輪22的中軸線與回轉支撐座16的中軸線相重合，并且轉向大齒輪22與回轉支撐座16傳動連接，所述轉向小齒輪21套設在轉向減速機20的輸出軸上。所述回轉支撐座16采用大圓盤式回轉結構，其可圍繞自身中心為圓心實現原地360°旋轉，因此，運輸車的轉向非常靈活可靠。并且，轉向裝置6的數量為4個，通過車載PLC控制終端9和角度編碼器17給出轉向伺服電機19的轉速和方向驅動信號，由數據線將數字量控制信號傳送給伺服電機控制器控制相應的轉向伺服電機19運行。在前后直行時，可保持四臺轉向伺服電機19在零點位置，而在前后左右轉向時，通過車載PLC控制終端9來控制轉向伺服電機19的轉向和速度來實現轉向。伺服電機控制器采用FOC磁場定向控制技術和SVPWM（空間矢量調制），可接收差分式脈沖/方向指令，具有欠壓、編碼器異常等保護功能。并且轉向伺服電機19具有控制精確、反應迅速可靠，可實現位置精度高、低壓大扭矩、發熱小及過載能力強等特點。其余結構和優點與實施例1完全相同。

實施例4：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述精確停車裝置8和磁導航裝置7的數量均為2個，磁導航裝置7分別設置在車架1的前端面底盤中間位置和后端面底盤中間位置，其中一個精確停車裝置8設置在前端面磁導航傳感器的后部，另一個精確停車裝置8設置在后端面磁導航傳感器的前部。所述精確停車裝置8采用RFID讀寫器，所述磁導航裝置7采用磁敏傳感器，所述RFID讀寫器和磁敏傳感器均與車載PLC控制終端9電連接。在運輸車的工作車間內鋪設的若干條磁導條規定了車子的行駛軌跡，運輸車通過磁敏傳感器以及磁導條的配合使用可實現自動狀態下的自動導航及自動糾偏的功能，并在磁導條上等距離設置有若干個基于RFID的地理坐標射頻卡，在基于RFID的地理坐標射頻卡上存儲有表征運輸車當前位置的地理坐標編碼，通過RFID讀寫器實時讀取射頻卡中的地理坐標信息，從而可實現對運輸車的行駛路徑及實時位置進行在線監控。所述無線通信裝置采用433MHz無線收發模塊，該頻率下抗干擾能力最強，通信距離最遠，且不會與其他無線控制機電裝備產生信號干擾或信號互串的現象。所述433MHz無線收發模塊與車載PLC控制終端9電連接，車載PLC控制終端9通過433MHz無線收發模塊將運輸車的車輛信息（包括車速、載重、運行狀態等）及實時位置信息發送給控制中心，由控制中心實現對車間內所有運輸車進行在線管控和調度，從而實現工廠物料輸送系統的現代化、信息化和智能化。其余結構和優點與實施例2或3完全相同。

實施例5：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述充電裝置11包括充電插頭、充電適配器和電源線彈簧收縮卷，所述電源線彈簧收縮卷固定安裝在防護側板3的一側，所述電源線卷繞在電源線彈簧收縮卷的線槽內，所述電源線連接充電適配器，所述充電適配器通過導線連接充電插頭。充電適配器可實現高效全自動充電功能，與充電站和供電蓄電池4之間均采用插接方式，并配有電源開關、電源指示燈、充電狀態指示燈，在充電適配器啟動后，可根據電池電量的情況自動調節充電電流，并在充電完畢后，自動停止充電，在充電適配器上安裝有數字式電壓電流顯示器，可實時顯示充電電壓和充電電流。其余結構和優點與實施例1完全相同。

實施例6：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述安全防護裝置12包括設置在位于前后兩端的防護側板3的障礙物雷達探測器、紅外接近開關、彈性防護柱、防撞控制器和聲光報警器，所述障礙物雷達探測器、紅外接近開關和聲光報警器均與防撞控制器電連接，所述防撞控制器與車載PLC控制終端9電連接，所述彈性防護柱包括固定座、壓縮彈簧和防護軟觸頭，所述固定座垂直設置在防護側板3上，所述防護軟觸頭的一端通過壓縮彈簧固定連接在固定座上。安全防護裝置12為運輸車的安全運行提供了有力的保障，可確保運輸車自身的安全同時也能夠有效確保車間內人員的人身安全，大大提高了生產車間的物料運輸的安全可靠性及快速高效且有條不紊的生產秩序，提高了生產效率及經濟效益。其余結構和優點與實施例1完全相同。

實施例7：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述鋼制車架1頂部的蓋板10上還設有稱重裝置，所述稱重裝置包括設置在車體四周的稱重傳感器和分別連接稱重傳感器的四路A/D轉換模塊，所述A/D轉換模塊與車載PLC控制終端9相連接。稱重裝置用于對運輸車載貨平臺上的載荷重量進行實時監控，并用于實現滿載啟動、空載停止及貨物批次重量進行集中控制，有效提高了物料運輸的智能化與信息化程度。其余結構和優點與實施例1完全相同。

實施例8：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所有磁導航傳感器與鋪設在車間地面的導航磁條之間的鉛垂距離保持在40-60mm，所有RFID讀寫器與設置在導航磁條表面的RFID電子標簽之間的鉛垂距離保持在40-60mm。其余結構和優點與實施例4完全相同。

實施例9：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述供電蓄電池4包括工業免維護48V鉛酸蓄電池組或鋰電池組、開關電源、電壓隔離模塊和電壓采集模塊，所述電池組輸出48V直流電壓，經過開關電源轉換后經過電壓隔離模塊進行隔離后輸出至各模塊所需要的24V直流電壓，所述電壓采集模塊實時采集電池組的當前電壓，并將信息反饋給車載PLC控制終端9，當車載PLC控制終端9監測到電池組的當前電壓值即將低于正常工作電壓時，立即報警顯示供電電源電量不足，同時將電量不足的信息反饋給控制中心的上位機，并在完成當前任務后控制運輸車自動行駛至充電站充電；在運輸車完成充電后，重新回到正常行駛路徑并通過車載PLC控制終端9發送充電完成信息給控制中心的上位機，同時等待上位機的控制指令。其余結構和優點與實施例1完全相同。

實施例10：如圖1—圖4，作為本實用新型的一種改進，所述磁敏傳感器包括多個霍爾開關傳感器、與霍爾開關傳感器相對應的LED指示燈和控制芯片，所述霍爾開關傳感器和LED指示燈均與控制芯片電連接。所述控制芯片與車載PLC控制終端9相連接。霍爾開關傳感器實時檢測磁導條上的磁場強度信號并生成高低電平的開關信號傳送給控制芯片的I/O口，由控制芯片根據高低電平的開關信號來控制相應的LED指示燈的點亮與熄滅，從而被點亮的LED指示燈用于直觀提示運輸車是否已偏移當前的行駛軌跡，同時控制芯片還降高低電平的開關信號發送給車載PLC控制終端9進行處理，由車載PLC控制終端9對轉向裝置6進行控制，以對運輸車的行駛軌跡進行糾偏。運輸車采用該種自動糾偏的方式始終能夠保持正確的行駛方向，糾偏的精度高且實時性好，從而能夠確保運輸車長期高效行駛，有效提高了工廠物料搬運效率。其余結構和優點與實施例8完全相同。

本實用新型還可以將實施例2、3、4、5、6、7、8、9、10所述技術特征中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。

需要說明的是上述實施例，并非用來限定本實用新型的保護范圍，在上述技術方案的基礎上所作出的等同變換或替代均落入本實用新型權利要求所保護的范圍。在權利要求中，單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件。

本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。