一种整体升降式模具转运AGV的制作方法

本技术涉及自动导引运输车，尤其是涉及一种整体升降式模具转运agv。

背景技术：

1、模具是工业生产中用于成型、冲压、注塑等工艺的关键装备，尤其在大型制造系统中，常采用推入式安装方式固定于安装工位。在实际生产流程中，随着产品换型或模具维护需要，频繁涉及将原模具从安装工位抽出并移出，再将新模具准确推入并安装到位的操作。因此，模具更换的效率、安全性及操作的自动化水平，直接影响生产线的连续运行效率、设备利用率及人员作业安全。

2、目前，行业内在更换推入式安装的模具时，普遍采用叉车配合绞盘和推入机构的协同作业方式。具体过程为：拆卸模具时，先将绞盘的缆绳连接模具的拖钩，再利用绞盘将模具从安装工位拖出至叉车的货叉上，通过人工操控叉车将模具转运至存放区；安装模具时，则先由叉车将新模具运至安装工位前方并对准，再由推入机构将模具推入安装工位安装。该方法虽可利用现有叉车设备，初期投入成本相对较低，但存在明显不足：首先，叉车货叉与模具之间缺乏可靠的锁定，在叉车行驶、启停或路面不平时，置于货叉上的模具极易发生滑动、偏移甚至倾覆坠落，不仅会导致模具磕碰损伤，更对现场设备和操作人员构成重大的安全威胁。其次，模具通常体积与重量庞大，而传统叉车车身尺寸大、转弯半径长，两者结合导致在空间有限的车间通道内移动困难，在安装工位前进行精细对位时操作笨拙、耗时冗长，严重制约了模具更换的整体效率与生产节奏。

3、因此，如何设计一种能够稳定承载模具，实现模具的拆卸、转运和安装的自动化作业，且具备高灵活性、高安全性的智能转运装备，以彻底替代现有模具更换的低效、高风险的作业模式，已成为当前模具自动化更换领域亟待攻克的技术难题。

技术实现思路

1、为了提高模具的更换效率和安全性，降低对模具的损伤，本技术提供一种整体升降式模具转运agv。

2、本技术提供的整体升降式模具转运agv采用如下的技术方案：

3、一种整体升降式模具转运agv，包括：

4、车架，所述车架上设有用于承载模具的承载区；

5、驱动机构，用于驱动所述车架行走和升降，包括升降驱动组件和行走驱动组件；所述升降驱动组件连接所述车架，所述行走驱动组件连接于所述升降驱动组件的驱动端；

6、两个限位机构，间隔设于所述车架上；一个所述限位机构位于所述承载区的一侧，用于抵接模具的宽度方向上的一侧壁；另一个所述限位机构位于所述承载区的另一侧，用于抵接模具的宽度方向上的另一侧壁；

7、转移机构，用于模具在安装工位与所述承载区之间的转移，包括滑移驱动组件和推板；所述滑移驱动组件设于所述车架上，所述滑移驱动组件用于驱动所述推板沿模具的装配方向移动；所述推板连接所述滑移驱动组件的驱动端，用于抵接模具的长度方向上的一侧或与模具的拖钩连接。

8、通过采用上述技术方案，提高了模具的更换效率和安全性，降低了对模具的损伤。具体的，在车架上设置承载区，使模具承载于车架上时与车架沿高度方向重叠，减小agv转运模具时整体的横向体积，使车架能够在狭窄车间通道内更加灵活地移动，从而实现模具在有限空间内的灵活转运与精细化对位安装。滑移驱动组件带动推板沿模具装配方向移动，使推板既能抵接模具的侧壁将模具推入安装工位内安装，又能连接模具的拖钩将模具从安装工位内拉出至承载区。从而将模具的“推入安装”与“拉出拆卸”动作集成于agv上，无需人工介入即可完成模具在安装工位与承载区之间的自动交接，提高了模具更换的自动化水平和作业效率。并且，当模具位于承载区时，两侧的限位机构能够抵接模具宽度方向的两侧壁，有效限制模具在agv行走过程中的横向位移和晃动，降低了模具跌落或磕碰的风险，提升了模具转运的稳定性和安全性。

9、可选的，所述车架上间隔设有多个承载轮，多个所述承载轮均位于所述承载区内，用于滚动抵接模具的底面；所述承载轮的转动轴线垂直于模具的装配方向。

10、通过采用上述技术方案，多个承载轮将模具底面与车架之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦。从而减小了模具转移过程中的摩擦阻力，降低了滑移驱动组件的负载功耗，使模具的推入和拉出更加顺畅；同时，滚动接触避免了模具底面与车架直接刮擦，从而起到了保护模具表面、延长设备使用寿命的作用。

11、可选的，所述升降驱动组件包括滑动座和第一伸缩驱动件；所述滑动座沿倾斜或垂直于水平面的方向相对所述车架滑动设置，所述行走驱动组件连接滑动座，所述第一伸缩驱动件用于驱动所述滑动座滑动。

12、通过采用上述技术方案，使行走驱动组件与车架之间能够沿高度方向产生相对位移，从而使得agv具备了车身高度调节功能，能够根据不同安装工位的高度误差进行自适应的车身高度调节，确保承载区平面与安装工位平面精准对接，消除了因高度差导致的模具在推入和拉出过程中的卡顿或撞击问题，进一步降低了对模具的损伤。

13、可选的，所述行走驱动组件包括转动座和两个驱动轮；所述转动座沿水平方向转动连接所述车架，所述滑动座沿倾斜或垂直于水平面的方向滑动连接所述转动座；所述第一伸缩驱动件一端连接所述滑动座，所述第一伸缩驱动件的另一端连接所述转动座；两个所述驱动轮以所述转动座的转动轴线为中心呈中心对称设置于所述滑动座上。

14、通过采用上述技术方案，通过独立控制两个驱动轮的转速或转向，能够实现转动座相对车架的转动角度控制。使得行走驱动组件无需额外的独立转向机构，仅利用两个驱动轮自身的差速即可进行自身行进矢量的调节。从而使得agv能够具备了全向移动或小半径原地转向的功能，缩小了agv在转向过程中的扫掠包络范围，使其能够轻松应对模具车间内狭窄、复杂的通道环境；并能在模具的安装对位阶段进行精确的姿态微调，提升模具装配的精度和效率。

15、可选的，所述滑移驱动组件包括第一导轨、安装座以及第二驱动件；所述第一导轨连接所述车架并沿模具的装配方向延伸，所述安装座滑动连接所述第一导轨，所述推板连接所述安装座；所述第二驱动件用于驱动所述安装座沿所述第一导轨滑动。

16、通过采用上述技术方案，在模具推入或拉出的过程中，第一导轨限制了安装座和推板的运动轨迹，为推板的移动提供了高精度的导向基准，使推板保持沿模具的装配方向直线运动。从而降低了模具在装配或拆卸过程中滑动时，因受力偏斜导致的其与车架或加工设备上的其他结构出现“楔紧”或“卡死”的概率，提升了模具转移的流畅性，降低了模具的损伤风险。

17、可选的，所述转移机构还包括第二伸缩驱动件；所述第二伸缩驱动件的一端连接所述安装座，所述第二伸缩驱动件的另一端连接所述推板，所述第二伸缩驱动件的输出方向平行于模具的装配方向。

18、通过采用上述技术方案，当车架无法接近模具的安装工位时，利用第二伸缩驱动件，能够在滑移驱动组件将模具输送至第一导轨的末端极限位置后，继续驱动推板沿装配方向移动，从而弥补了车架与安装工位之间的距离空缺，实现模具总推入行程的叠加与延伸。使得agv在不增加整体横向体积以确保移动灵活性的前提下，具备了更长的有效作业臂长，能够应对不同加工设备的模具更换需求。

19、可选的，还包括安全组件，所述安全组件包括控制器和多个急停按钮；多个所述急停按钮间隔设于所述车架外侧壁上，所述控制器与所述行走驱动组件、所述急停按钮均电连接，所述急停按钮用于在触发状态下向所述控制器发送电信号，所述控制器用于在接收到所述电信号时控制所述行走驱动组件停机。

20、通过采用上述技术方案，在模具的转运过程中，一旦发生人员误入agv的行进路径或设备异常等紧急情况，操作人员可从车架的四周，通过按下最近的急停按钮触发停机信号，强制行走驱动组件立即停止，进而最大程度地保障作业现场的人员与设备安全，提升模具转运作业的安全性。

21、可选的，所述安全组件还包括间隔设于所述车架的侧壁上多个示廓灯；所述示廓灯具有爆闪状态，所述示廓灯与所述控制器电连接，所述控制器还用于在接收到所述电信号时控制所述示廓灯进入爆闪状态。

22、通过采用上述技术方案，在急停按钮触发时，示廓灯进入高频爆闪状态。利用强烈的光视觉冲击，能够在噪声较大、声音警示容易被掩盖的生产环境下，第一时间向周围区域的工作人员传递设备异常或处于紧急停止状态的信号。同时，示廓灯能够勾勒出agv的整体轮廓边界，以标示出故障车辆的具体位置和范围，降低其他作业车辆或人员因未及时察觉而发生二次碰撞的风险，从而提高模具转运的安全性。

23、可选的，还包括阻挡组件，所述阻挡组件包括阻挡板和第三伸缩驱动件；所述阻挡板滑动连接所述车架，用于抵接模具长度方向上远离所述推板的一侧；所述第三伸缩驱动件用于驱动所述阻挡板滑动，以使所述阻挡板沿模具的装配方向与模具重叠或错位。

24、通过采用上述技术方案，当模具转移至承载区后，利用第三伸缩驱动件驱动阻挡板移动至与模具重叠的位置，阻挡板能够抵接模具远离推板的一侧。此时，阻挡板与前述的推板在模具长度方向上形成前后夹持，配合两侧的限位机构，在前后、左右四个方向上对模具实施了全方位的刚性限位。从而降低了模具在转运过程中，agv加减速或急停时沿模具装配方向滑移脱出承载区的概率，进一步提升了模具转运作业的安全性。

25、可选的，所述限位机构包括多个转轴、多个摆臂、多个辊筒以及复位组件；多个转轴沿模具的装配方向间隔设置，所述转轴转动连接所述车架；一个所述转轴对应至少一个所述摆臂和至少一个所述辊筒，所述摆臂的一端连接所述转轴，所述摆臂的另一端向所述承载区内延伸；所述辊筒转动连接所述摆臂向所述承载区内延伸的一端，用于滚动抵接模具的宽度方向上的侧壁；所述复位组件连接所述转轴，至少用于在所述转轴转动后提供复位力矩。

26、通过采用上述技术方案，在模具推入承载区过程中,辊筒滚动抵接模具的宽度方向上的侧壁，摆臂则随模具侧壁的推压作用而向外转动摆开。由于摆臂摆动带动转轴，复位组件在转轴转动后提供为转轴复位力矩，在此复位力矩的作用下，多个摆臂上的辊筒在模具装入承载区后能够持续抵接模具宽度方向的侧壁，从而对模具在宽度方向形成可靠的限位约束，有效防止模具在agv行走、加减速或转向过程中发生横向偏移和晃动，提升了模具转运的稳定性与安全性。同时，由于转轴与摆臂的为转动连接，摆臂能够在模具推入承载区时随模具侧壁的推压而向外摆动让位，为模具进入承载区提供足够通道空间，因此该限位机构能够适应不同宽度尺寸的模具，兼顾了模具装载的便捷性。并且，同时复位组件的作用还保证了摆臂在模具卸载后能够自动回到初始待机位置,为下一次模具装载做好准备,提升了限位机构工作的可靠性和自动化程度。此外，辊筒以滚动方式抵接模具侧壁，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，降低了模具在推入和拉出过程中因摩擦导致的表面划伤和磨损，保护了模具表面质量。

27、可选的，所述复位组件包括多个齿轮、多个齿条、摩擦板、第一弹性件以及第四伸缩驱动件；一个所述转轴对应一个所述齿轮和一个所述齿条，所述齿轮设于所述转轴上；所述齿条沿自身长度方向滑动设于所述车架上，并与所述齿轮啮合；在所述摆臂向靠近所述承载区方向转动的状态下，所述齿轮驱动所述齿条沿第一方向滑动；在所述摆臂向远离所述承载区方向转动的状态下，所述齿轮驱动所述齿条沿第二方向滑动；所述第一方向与所述第二方向相反；所述摩擦板滑动设于所述车架上，用于与一个所述限位机构的多个所述转轴的周壁抵接；所述齿条与所述摩擦板滑动连接，并被配置为在所述齿条沿所述第一方向滑动的状态下，所述齿条能够带动所述摩擦板向靠近所述转轴的周壁的方向滑动；在所述齿条沿所述第二方向滑动的状态下，所述齿条能够相对所述摩擦板滑动；所述第一弹性件用于在所述摩擦板移动后提供复位力矩，所述第四伸缩驱动件用于驱动所述摩擦板向远离所述转轴的周壁的方向滑动。

28、通过采用上述技术方案，在模具向承载区内移动的过程中，多个摆臂上的多个辊筒依次与模具宽度方向的侧壁抵接，随着模具逐渐深入承载区，最先与模具宽度方向侧壁抵接的辊筒会脱离该抵接关系，并在第一弹性件提供的复位力矩与齿轮齿条传动的联动作用下自动复位。此时，推动模具向承载区外移动一段距离，由于辊筒此时已复位至抵接位置，模具长度方向上的一侧端面会先与辊筒抵接；继续推动模具向承载区外移动，模具端面推压辊筒使摆臂向靠近承载区的方向转动，进而驱动齿条沿第一方向滑动；齿条沿第一方向滑动时带动摩擦板向靠近转轴周壁的方向滑动，使摩擦板与多个转轴的周壁形成摩擦抱紧，通过摩擦阻力矩锁止转轴，将摆臂保持在限位位置，使辊筒牢固抵接模具的端面及侧壁，有效防止模具在自动导引运输车行驶、加减速或急停过程中沿装配方向滑出承载区或发生横向偏移，提升了模具转运的安全性。同时，该锁定为单向锁定，在模具向承载区内移动的装载阶段，齿条沿第二方向滑动时能够相对摩擦板滑动而不带动摩擦板向转轴周壁方向移动，摩擦板不会对转轴形成抱紧，摆臂能够随模具侧壁的推压自由摆动，从而确保模具装载过程的顺畅性，也避免了因锁止机构在装载过程中的误触发而阻碍模具进入承载区。在模具卸载阶段，先推动模具向承载区内移动一段距离，使模具端面与辊筒之间的抵接压力释放；随后利用第四伸缩驱动件驱动摩擦板向远离转轴周壁的方向滑动，解除摩擦板对转轴的抱紧锁止，同时摩擦板的移动通过齿轮齿条传动带动齿条沿第二方向滑动，进而驱动转轴反向转动，使摆臂向远离承载区的方向摆动以避让模具，为模具向安装工位的移出让出通道，随后将模具向承载区外推移至安装工位即可完成卸载。模具卸载完成后，控制第四伸缩驱动件复位，摩擦板在第一弹性件的提供的复位力矩的作用下复位，进而通过齿轮齿条带动转轴转动，以使摆臂和辊筒一同复位，便于下一次模具的转运装载。上述单向自锁与主动释放的设计，既保证了模具在转运过程中的可靠限位，又实现了模具装载与卸载的全自动作业，兼顾了模具转运的安全性、作业效率以及对模具表面的保护效果。

29、可选的，所述辊筒包括中心轴、多个筒体以及多个第二弹性件；所述中心轴转动连接所述摆臂，多个所述筒体沿所述中心轴的轴向间隔套设于所述中心轴的外侧；一个所述筒体至少对应一个所述第二弹性件，所述第二弹性件设于所述筒体与所述中心轴之间，用于使所述筒体相对所述中心轴具有径向弹性活动量。

30、通过采用上述技术方案，多个筒体沿中心轴的轴向间隔套设于中心轴的外侧,使辊筒在轴向上被分割为多个独立的滚动接触单元,每个筒体能够独立地与模具侧壁的对应局部区域进行滚动接触。这种分段式设计使得当模具侧壁存在局部凸起、凹陷或表面不平整时,各个筒体能够根据各自接触点的实际表面形态进行独立的径向位置调整,避免了整体式辊筒因刚性接触导致的局部应力集中问题,使辊筒与模具侧壁之间的接触压力分布更加均匀,降低了模具表面因局部过载而产生压痕或损伤的风险,提升了限位过程对模具的保护效果。第二弹性件设于筒体与中心轴之间,为筒体相对中心轴提供径向弹性活动量,使每个筒体在受到模具侧壁推压时能够沿径向方向相对中心轴发生弹性位移,通过第二弹性件的弹性变形吸收并缓冲模具在自动导引运输车行驶过程中因路面颠簸、启停加速或转向等动态工况产生的瞬时冲击载荷,避免了刚性限位结构直接将冲击力传递至模具侧壁而造成的局部冲击损伤,显著提升了模具转运过程的平稳性和安全性,进一步保障了模具在整个更换作业周期中的完整性和表面质量。

31、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：

32、1.本技术通过推板抵接模具侧壁或连接模具拖钩，将模具的“推入安装”与“拉出拆卸”动作集成于同一台agv上，无需人工介入即可完成模具在安装工位与承载区之间的自动交接，缩短了模具更换的作业时间。同时，升降驱动组件使agv具备车身高度调节功能，能够消除承载区与安装工位之间的高度差；行走驱动组件通过两个驱动轮的差速转动实现全向移动或小半径原地转向，缩小了转向过程中的扫掠包络范围，使agv能够在狭窄车间通道内灵活移动并实现精细对位，进一步提升了模具更换的整体效率；

33、2.在模具推入承载区过程中,辊筒滚动抵接模具的宽度方向上的侧壁，摆臂则随模具侧壁的推压作用而向外转动摆开。由于摆臂摆动带动转轴，复位组件在转轴转动后提供为转轴复位力矩，在此复位力矩的作用下，多个摆臂上的辊筒在模具装入承载区后能够持续抵接模具宽度方向的侧壁，从而对模具在宽度方向形成可靠的限位约束，有效防止模具在agv行走、加减速或转向过程中发生横向偏移和晃动，提升了模具转运的稳定性与安全性。同时，由于转轴与摆臂的为转动连接，摆臂能够在模具推入承载区时随模具侧壁的推压而向外摆动让位，为模具进入承载区提供足够通道空间，因此该限位机构能够适应不同宽度尺寸的模具，兼顾了模具装载的便捷性。并且，同时复位组件的作用还保证了摆臂在模具卸载后能够自动回到初始待机位置,为下一次模具装载做好准备,提升了限位机构工作的可靠性和自动化程度。此外，辊筒以滚动方式抵接模具侧壁，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，降低了模具在推入和拉出过程中因摩擦导致的表面划伤和磨损，保护了模具表面质量；

34、3.多个承载轮将模具底面与车架之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，避免了模具底面与车架直接刮擦；限位机构的辊筒以滚动方式抵接模具侧壁，且辊筒分段设置并具有径向弹性活动量，能够缓冲模具转运过程中因路面颠簸、启停加速或转向产生的冲击载荷；第一导轨为推板的移动提供高精度导向，降低了模具因受力偏斜而发生楔紧或卡死的概率；升降驱动组件消除了承载区与安装工位之间的高度差导致的卡顿或撞击问题。上述设计共同作用，有效保护了模具的表面质量，延长了模具的使用寿命。