一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，包括钢制载重车体、安装在载重车体底部的四组驱动轮组、安装在载重车体底部中轴线处的磁导航传感器和RFID读写器及设在载重车体上的供电电源和PLC控制箱，磁导航传感器与铺设在生产车间地面的导航磁条进行磁感应连接，RFID读写器与等间隔粘贴在导航磁条上的若干个RFID电子标签射频通信连接。磁导航传感器包括多个霍尔开关传感器、与霍尔开关传感器相对应的LED指示灯和控制芯片，霍尔开关传感器和LED指示灯均与控制芯片电连接。本AGV小车结构紧凑可靠，载重量大，且通过磁导航传感器同时实现自导航及自动纠偏的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车
本专利技术涉及无人搬运智能导航小车（即AGV小车）
，具体地说是涉及一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车。
技术介绍
无人搬运智能导航小车（AutomatedGuidedVehicle，AGV小车）是一种以蓄电池为动力源、装备电磁、光学或超声波自动导引装置，能够沿着规定的导引路径行驶，具有停车选择装置、安全保护系统以及各种移动负载功能的运输小车。AGV小车的适应性好且可靠性好，可实现生产和搬运功能的集成化和自动化，具有运输效率高、节能效果好、工作可靠稳定、使用灵活可变、能实现柔性运输等诸多优点，已经广泛运用于各种自动化程度比较高的制造业领域。现有的AGV小车为了尽量降低车身自重，普遍采用轻载式结构，载荷重量范围在50千克-20吨之间，运输能力较差，结构较复杂且成本高。另外，AGV小车的自动纠偏能力较差，甚至无自动纠偏功能，需要人工实时进行监控，这就造成人工成本高且大大影响生产效率和经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，该电动平车整体结构设计巧妙，自动化智能化程度高，具有自动纠偏的功能，且载荷重量可达50吨，可有效扩大电动平车的使用范围，并且也大大提高了对AGV小车的管理调度灵活性及便利性。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为，一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，包括钢制载重车体、安装在载重车体底部的四组驱动轮组、安装在载重车体底部中轴线处的磁导航传感器和RFID读写器、盖设在载重车体顶部的加厚钢制盖板、设置在盖板底部的承重横梁和加强筋以及设置在载重车体上的供电电源和PLC控制箱，所述磁导航传感器与铺设在生产车间地面的导航磁条进行磁感应连接，所述RFID读写器与等间隔粘贴在导航磁条上的若干个RFID电子标签射频通信连接，所述导航磁条规定了AGV小车的行驶轨迹和工位的位置，在位于转弯处、岔道处以及工位位置处的导航磁条两侧对称设置有一对地标传感器，所述供电电源分别为PLC控制箱、四组驱动轮组、磁导航传感器和RFID读写器提供电源，所述四组驱动轮组、磁导航传感器、RFID读写器和地标传感器均与PLC控制箱电连接，所述PLC控制箱内设有PLC控制模块、无线通信模块，所述PLC控制模块与无线通信模块相连；所述磁导航传感器包括多个霍尔开关传感器、与霍尔开关传感器相对应的LED指示灯和控制芯片，所述霍尔开关传感器和LED指示灯均与控制芯片电连接。作为本专利技术的一种改进，所述驱动轮组包括聚胺脂车轮、动力驱动机构和伺服转向机构，所述动力驱动机构包括车轮转轴、联轴器和驱动三合一电机减速机，所述聚胺脂车轮套接在车轮转轴上，所述驱动三合一电机减速机通过联轴器与车轮转轴相连；所述伺服转向机构包括转向座、转向齿轮组、转向减速机和伺服电机，所述转向座连接在车轮转轴上，所述转向齿轮组套接在转向减速机的输出轴上，所述伺服电机的输出轴与转向减速机法兰连接；所述驱动三合一电机减速机和伺服电机均通过导线与PLC控制箱电连接，所述PLC控制箱内还设有行驶控制模块和转向控制模块，所述行驶控制模块和转向控制模块均与PLC控制模块相连。作为本专利技术的一种改进，所述磁导航传感器的数量为2个，分别设置在载重车体的前端面底部中间位置和后端面底部中间位置，所述RFID读写器的数量为2个，其中一个设置在前端面磁导航传感器的后部，另一个设置在后端面磁导航传感器的前部；所有磁导航传感器与导航磁条之间的铅垂距离保持在30-50mm，所有RFID读写器与RFID电子标签之间的铅垂距离保持在30-50mm。作为本专利技术的一种改进，每个磁导航传感器上设有12个LED指示灯，每个LED指示灯对应一个霍尔开关传感器，分别标号1-12号LED指示灯，并且1-12号LED指示灯分为三组从左至右按顺序依次排列在磁导航传感器上，其中，1-4号LED指示灯为一组，通过该组LED指示灯的亮灭情况来对AGV小车的行驶方向是否偏左进行告警提示，5-7号LED指示灯为二组，通过该组LED指示灯的亮灭来指示AGV小车的行驶方向是否正中进行告警提示，8-12号LED指示灯为三组，通过该组LED指示灯的亮灭来指示AGV小车的行驶方向是否偏右进行告警提示；每个LED指示灯均对应一个位置开关信号，磁导航传感器将位置开关信号传输给PLC控制模块进行处理，并发出指令给行驶控制模块和转向控制模块使聚氨酯车轮差速转向，从而对AGV小车实现纠偏。作为本专利技术的一种改进，所述供电电源包括工业免维护48V铅酸蓄电池组或锂电池组、开关电源、电压隔离模块和电压采集模块，所述电池组输出48V直流电压，经过开关电源转换后经过电压隔离模块进行隔离后输出至各模块所需要的24V直流电压，所述电压采集模块实时采集电池组的当前电压，并将信息反馈给PLC控制模块，当PLC控制模块监测到电池组的当前电压值即将低于正常工作电压时，立即报警显示供电电源电量不足，同时将电量不足的信息反馈给控制中心的上位机，并在完成当前任务后控制AGV小车自动行驶至充电站充电；在AGV小车完成充电后，重新回到正常行驶路径并通过PLC控制模块发送充电完成信息给控制中心的上位机，同时等待上位机的控制指令；所述供电电源设置在抽屉式电池组安装箱内，所述PLC控制箱采用抽屉式结构，从而便于拆卸组装和维护。作为本专利技术的一种改进，所述载重车体的四周设置有防护围板，在位于前后端部的防护围板上设有障碍物接近监测器和声光报警器，并在四周的防护围板上均设有停车按钮和紧急停车按钮，所述障碍物接近监测器、声光报警器、停车按钮和紧急停车按钮均与PLC控制模块相连。作为本专利技术的一种改进，所述无线通信模块采用177MHz无线收发模块，该频率下通信抗干扰能力最强，通信距离最远，且不会与其他无线控制机电装备产生信号干扰或信号互串的现象；并且也可以避免在车间内部构建无线177MHz基站，有效的降低了电动平车控制系统开发成本，提高了控制系统无线通信传输的稳定性与可靠性。作为本专利技术的一种改进，所述RFID电子标签内存储有表明电动平车当前位置的地理位置坐标数据，所述RFID读写器通过射频方式读取RFID电子标签内的地理位置坐标数据，并实时将数据发送给PLC控制模块。作为本专利技术的一种改进，所述AGV小车还包括设置在载重车体上的称重传感器，所述称重传感器的数量为4个，分别设置在载重车体的四周，所有称重传感器通过A/D转换模块与PLC控制模块电连接。称重传感器能够实时检测车上的载荷重量，当车上载荷重量达到上限值时，即视为满载，并发出满载信号给PLC控制模块；当卸载时，车上的载荷重量为0时，即视为卸载完毕，并也发出空载信号给PLC控制模块。作为本专利技术的一种改进，所述转向齿轮组与转向座之间的接触部位上设有齿轮托盘，所述齿轮托盘上设有相互啮合的转向大齿轮和转向小齿轮，所述转向大齿轮和转向小齿轮组成转向齿轮组，所述转向大齿轮的中轴线与转向座的中轴线相重合，并且转向大齿轮与转向座传动连接，所述转向小齿轮套设在转向减速机的输出轴上。相对于现有技术，本专利技术所提出的AGV小车通过设置的磁导航传感器和导航磁条以及地标传感器可实现全程无人干预的自动导航行驶，同时AGV小车通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，其特征在于：包括钢制载重车体、安装在载重车体底部的四组驱动轮组、安装在载重车体底部中轴线处的磁导航传感器和RFID读写器、盖设在载重车体顶部的加厚钢制盖板、设置在盖板底部的承重横梁和加强筋以及设置在载重车体上的供电电源和PLC控制箱，所述磁导航传感器与铺设在生产车间地面的导航磁条进行磁感应连接，所述RFID读写器与等间隔粘贴在导航磁条上的若干个RFID电子标签射频通信连接，所述导航磁条规定了AGV小车的行驶轨迹和工位的位置，在位于转弯处、岔道处以及工位位置处的导航磁条两侧对称设置有一对地标传感器，所述供电电源分别为PLC控制箱、四组驱动轮组、磁导航传感器和RFID读写器提供电源，所述四组驱动轮组、磁导航传感器、RFID读写器和地标传感器均与PLC控制箱电连接，所述PLC控制箱内设有PLC控制模块、无线通信模块，所述PLC控制模块与无线通信模块相连；所述磁导航传感器包括多个霍尔开关传感器、与霍尔开关传感器相对应的LED指示灯和控制芯片，所述霍尔开关传感器和LED指示灯均与控制芯片电连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，其特征在于：包括钢制载重车体、安装在载重车体底部的四组驱动轮组、安装在载重车体底部中轴线处的磁导航传感器和RFID读写器、盖设在载重车体顶部的加厚钢制盖板、设置在盖板底部的承重横梁和加强筋以及设置在载重车体上的供电电源和PLC控制箱，所述磁导航传感器与铺设在生产车间地面的导航磁条进行磁感应连接，所述RFID读写器与等间隔粘贴在导航磁条上的若干个RFID电子标签射频通信连接，所述导航磁条规定了AGV小车的行驶轨迹和工位的位置，在位于转弯处、岔道处以及工位位置处的导航磁条两侧对称设置有一对地标传感器，所述供电电源分别为PLC控制箱、四组驱动轮组、磁导航传感器和RFID读写器提供电源，所述四组驱动轮组、磁导航传感器、RFID读写器和地标传感器均与PLC控制箱电连接，所述PLC控制箱内设有PLC控制模块、无线通信模块，所述PLC控制模块与无线通信模块相连；所述磁导航传感器包括多个霍尔开关传感器、与霍尔开关传感器相对应的LED指示灯和控制芯片，所述霍尔开关传感器和LED指示灯均与控制芯片电连接。2.如权利要求1所述的一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，其特征在于，所述驱动轮组包括聚胺脂车轮、动力驱动机构和伺服转向机构，所述动力驱动机构包括车轮转轴、联轴器和驱动三合一电机减速机，所述聚胺脂车轮套接在车轮转轴上，所述驱动三合一电机减速机通过联轴器与车轮转轴相连；所述伺服转向机构包括转向座、转向齿轮组、转向减速机和伺服电机，所述转向座连接在车轮转轴上，所述转向齿轮组套接在转向减速机的输出轴上，所述伺服电机的输出轴与转向减速机法兰连接；所述驱动三合一电机减速机和伺服电机均通过导线与PLC控制箱电连接，所述PLC控制箱内还设有行驶控制模块和转向控制模块，所述行驶控制模块和转向控制模块均与PLC控制模块相连。3.如权利要求2所述的一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，其特征在于，所述转向齿轮组与转向座之间的接触部位上设有齿轮托盘，所述齿轮托盘上设有相互啮合的转向大齿轮和转向小齿轮，所述转向大齿轮和转向小齿轮组成转向齿轮组，所述转向大齿轮的中轴线与转向座的中轴线相重合，并且转向大齿轮与转向座传动连接，所述转向小齿轮套设在转向减速机的输出轴上。4.如权利要求1所述的一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车，其特征在于，所述磁导航传感器的数量为2个，分别设置在载重车体的前端面底部中间位置和后端面底部中间位置，所述RFID读写器的数量为2个，其中一个设置在前端面磁导航传感器的后部，另一个设置在后端面磁导航传感器的前部；所有磁导航传感器与导航磁条之间的铅垂距离保持在30-50mm，所有RFID读写器与RFID电子标签之间的铅垂距离保持在30-50mm。5.如权利要求4所述的一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢倩，陈西府，崔治，冯伟，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32