一种智能无人搬运车的制作方法

1.本发明涉及智能无人搬运车技术领域，具体涉及一种智能无人搬运车。


背景技术：

2.现有的无人搬运车采用激光、二维码、wifi的导航方式，实现无人搬运车的自动寻位、自动导引、自动定位。无人搬运车上设计安装滚筒、皮带、直线滑轨等移载机构，实现运输物料或包材的自动夹持、传递功能。
3.现有的无人搬运车(以下简称agv)体积大，机构复杂，附属设施多，对运行环境要求高，只适用于大型工厂或生产车间的布建和运行。从agv的附加功能分析，市面上常见的agv加装自动夹持和交接机构，可通过光电传感器等方式，判断agv、产线设备、交接平台上，是否有物品存在，避免盲目交接发生物品的碰撞、设备撞击等风险。但现有的机构及系统，无法得知物料的实际料况，无法实时自动判别agv接收到的物料是否准确，通常是不良品流入到下一道工序，直至检查工站时方可发现排查。此类的agv及自动机构仅为自动化的执行端设备，无法自感知、自判断及自适应生产过程中的实时料况。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种智能无人搬运车，以解决现有agv无法得知物料的实际料况，无法实时自动判别agv接收到的物料是否准确的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种智能无人搬运车，包括壳体、盛料容器、工装底板、称重传感器、麦克纳姆轮组件和驱动电机，盛料容器位于工装底板的上侧，称重传感器位于工装底板的下侧，壳体位于称重传感器的下侧，并且壳体设有麦克纳姆轮组件和驱动电机，麦克纳姆轮组件和驱动电机传动连接。
7.进一步地，壳体包括上壳组件，上壳组件包括上壳、灯带及匀光片，灯带及匀光片设置在上壳的外侧。
8.进一步地，壳体还包括中壳组件，中壳组件位于上壳组件的下侧，中壳组件包括智能agv主控电路板，智能agv主控电路板与驱动电机电连接。
9.进一步地，中壳组件还包括x轴激光传感器和y轴激光传感器，x轴激光传感器和y轴激光传感器与智能agv主控电路板电连接。
10.进一步地，中壳组件还包括网络模块，网络模块与智能agv主控电路板电连接。
11.进一步地，中壳组件还包括供电模块，供电模块与智能agv主控电路板电连接，供电模块包括锂电池组、自动充电触头、自动充电口，供电模块与锂电池组通过i2c的通讯协议，实时采集电量余量，当锂电池组电量低于设定值时，智能agv主控电路板即时反馈充电需求信号至控制系统，agv自动去充电桩充电。
12.进一步地，壳体还包括底壳组件，底壳组件位于中壳组件的下侧，麦克纳姆轮组件和驱动电机设于底壳组件。
13.本发明具有如下优点：本装置具有自感应能力，工装组件装配称重传感器，感知工件和物料投入的实际重量，因此能够具有自判断能力，每一个agv接料点均是自感知、自判断的品质检查点，控制系统接收到实时称重数据后，与预设的制成参数进行对比，判定是否合格，合格则放行至下一工站，不合格则自动不良品排除，避免不良品成本的累积与扩大，确保产品的品质，同时降低不良品的物料损耗。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
15.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
16.图1为本发明具体实施方式提供的一种智能无人搬运车的正视图；
17.图2为图1的分解结构示意图；
18.图3为本发明具体实施方式提供的一种智能无人搬运车的轴测视角分解图；
19.图4为图1的仰视图。
20.图中：1-工装组件；1.1-工件导引件；1.2-工装底板；1.3-称重传感器；2-上壳组件；2.1-上壳；2.3-匀光片；3-中壳组件；3.1-中壳；3.2-智能agv主控电路板；3.3-电机驱动板；3.6-锂电池组；3.7-自动充电触头；3.8-自动充电口；3.9-显示屏；4-底壳组件；4.1-底壳、4.2-电源开关按钮；5.1-麦克纳姆轮组件；5.2-驱动电机；6-工件。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
22.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
23.本发明装置是一台具有自感知、自判断、自适应能力的智能agv。agv接料的实际称重数据，通过主控电路板和wifi网络传输，与控制系统进行数据的实时交互，控制系统判定接料数据是否合格，合格则通知智能agv去往下一工站接料或交接工件，不合格则通知智能agv去往不良品处置排除点。
24.如图1所示，本发明具体实施方式提供了一种智能无人搬运车，包括壳体、盛料容器、工装底板、称重传感器1.3、麦克纳姆轮组件5.1和驱动电机5.2，盛料容器位于工装底板的上侧，称重传感器1.3位于工装底板的下侧，壳体位于称重传感器1.3的下侧，并且壳体设
有麦克纳姆轮组件5.1和驱动电机5.2，麦克纳姆轮组件5.1和驱动电机5.2传动连接。
25.本装置具有自感应能力，工装组件装配称重传感器，感知工件6和物料投入的实际重量，因此能够具有自判断能力，每一个agv接料点均是自感知、自判断的品质检查点，控制系统接收到实时称重数据后，与预设的制成参数进行对比，判定是否合格，合格则放行至下一工站，不合格则自动不良品排除，避免不良品成本的累积与扩大，生产过程贯彻“不制造、不流出不良品”的原则，确保产品的品质，同时降低不良品的物料损耗。
26.工件导引件1.1、工装底板1.2，以及称重传感器1.3组成工装组件1，工件导引件所起的作用是接到工件时，将工件导引至智能agv工装组件的中心点，使工件、工装及智能agv的中心重合。工件导引件的另一作用是在运输过程中，对工件的保护作用，防止工件偏摆、跌落、倾倒等问题。称重传感器锁附于工装底板下方，通过工件的下压及接触式称重，将工件重量及每一工站实际接料重量，反馈至智能agv主控电路板上。由主控电路板通过wifi传输至控制系统，判断和记录实时接料重量。
27.智能agv将当前工站接料的实际重量，即时反馈至料况控制系统，由系统进行实时扣料。通过实时重量数据的交互，实现料况在线监控与计算。
28.在一个可选的实施方案中，如图所示，壳体包括上壳组件2，上壳组件2包括上壳2.1、灯带及匀光片2.3，灯带及匀光片2.3设置在上壳2.1的外侧。上壳2.1的材质选用符合ul防火认证的abs塑料，注塑成型的工艺制成，起到整机顶面的包覆与保护作用。上壳的另一作用是固定工件导引件，使之能固定于车体上。灯带及匀光片起到车体的点灯装饰与警示作用。
29.在一个可选的实施方案中，如图所示，壳体包括中壳组件3，中壳组件3由中壳3.1、智能agv主控电路板3.2、电机驱动板3.3、x轴激光传感器、y轴激光传感器、锂电池组3.6、自动充电触头3.7、自动充电口3.8，以及显示屏3.9组成。中壳是锁附本装置关键电气元件及电路板的结构件，材质选用符合ul防火认证的abs塑料，注塑成型的工艺制成。
30.具体地，电机驱动板3.3、x轴激光传感器、y轴激光传感器、锂电池组3.6分别与智能agv主控电路板3.2电连接，本装置采用激光导航方式，通过x轴激光传感器与y轴激光传感器的激光测距，定义智能agv的位置信息。主控电路板通过与电机驱动板的i/o通讯，实时交互agv的位置信息。
31.网络模块与智能agv主控电路板3.2电连接，路径需求及称重数据均通过wifi传输至实时料况控制系统。
32.供电模块与智能agv主控电路板3.2电连接，供电模块包括锂电池组3.6、自动充电触头3.7、自动充电口3.8，供电模块与锂电池组通过i2c的通讯协议，实时采集电量余量，当锂电池电量低于设定值时，主控电路板即时反馈充电需求信号至控制系统，agv自动去充电桩充电。
33.中壳的结构设计，集成了电气元件锁附结构、上中下三层锁附结构、电气元件相互隔离的隔板，以及锂电池组滑槽与卡扣等多种结构功能，是复杂的曲面造型。塑件成型后，加装嵌入的热熔螺母，使得电路板、激光传感器、触头、显示屏等可直接、快速地锁附与中壳塑件上，锂电池组可直接插入卡扣，上中下层卡扣定位后锁固。这种设计方式遵循了dfm(design for manufacturability)可制造性、dfc(design for cost)面向成本的设计的两大原则，从零件数量上大幅减少了电气元件的安装支架、螺柱、螺母及垫片等锁附五金小
件，从装配成本上减少了组装工站、组装物料、组装工具的投入，减少组装动作，精简组装人力和工时，从设计的源头提升生产效率，降低装配不良品发生的机率及风险。
34.在一个可选的实施方案中，如图所示，壳体还包括底壳组件4，底壳组件4由底壳4.1、电源开关按钮4.2组成。底壳采用经ul认证的防火材料abs注塑成型制成，作为本装置电机的保护罩及底部包覆功能件。智能agv的电源开关按钮安装与底壳中心位置，可便捷地开启及关闭电源。
35.在一个可选的实施方案中，如图所示，麦克纳姆轮设有四组，四组麦克纳姆轮沿壳体对角线安装，通过电机驱动，实现智能agv的前行、后退、斜行、旋转动作。麦克纳姆轮组件的滚轮外皮可根据应用场景不同的地面条件，选择使用材质。如硬度较低的tpu材质适合较为粗糙的地面条件，起到减噪、行走稳定的作用。硬度较高的tpu或tpe材质，适合平整度高，表面光滑的地面条件，起到抓地力强，刹车稳定的作用。
36.本发明系统作业流程如下：
37.step 1：设备上电后，智能agv自动检查电量余量，高于低电位预设值方可启动接料。若达到或低于低点位预设值，则不能启动接料，agv自动去到充电位，自动充电。
38.step 2：控制系统根据订单需求，发送第一个接料点位的x轴y轴数值至智能agv，由智能agv的主控电路板解析激光测距数值，并将位移信号发送至电机驱动板，由电机驱动板控制电机的转速及脉冲，使智能agv行走至目标点位。本装置的定位精度
±
3mm。
39.step 3：智能agv到达目标位置后，反馈到位信号至控制系统。
40.step 4：控制系统接收智能agv到位信号后，启动目标点位的物料投料或工件交接转移。与智能agv接料配合的自动化机构有自动投料机构、自动注料机构、多轴移载机或多轴机械手。
41.step 5：在投料过程中，智能agv实时称重。投料结束后，智能agv反馈实际称重数据给控制系统。
42.step 6：控制系统收到实际称重数据后，与预设的制程参数进行比对，符合制程参数要求的，则判定为良品，控制系统将收到的实际称重进行扣料，该笔物料计入良品成本内。控制系统向智能agv发送下一工站的x轴y轴数值。若控制系统收到的实际称重数据，超出制程参数的上下限范围，则判定为不良品，控制系统将收到的实际称重进行扣料，该笔物料计入不良品成本内。控制系统向智能agv发送不良品排除点位的x轴y轴数值。控制系统进入不良品处置及工单重置流程。
43.step 7：重复step 2至step 6步骤，直至订单或生产工单完成。
44.本发明的实时料况控制系统，无论智能agv接料的重量是否属于合格范畴，系统均将实际接料称重数据作为物料扣减，实时掌握真实有效的物料状况及余量。
45.本装置集成了激光导航、电量监控、称重反馈、无线通讯、灯光装饰及屏幕显示功能，体积小，功能齐全，有完整的电池管理系统和自动充电功能。
46.本装置的驱动模块定位精度高，定位精度控制在
±
3mm，适用于范围小，定位精度要求高的生产环境，无须额外辅助工装和定位夹治具，便可与高精度的6轴机械手实现直接工件交接。
47.本发明可作为标准模块嵌入智能装备框架内使用，作为大型智能装备的工件移载、接料、称重及料况反馈的功能模块，与多种自动的投料、注料机构配合实现精密的定量
投料接料作业，也可与多轴机械手或龙门移载机配合，集成应用与工件的取放、交接及移载。
48.本发明装置体积小，功能全，可作为独立的装置设备进行独立的商业化推广，应用于微型的、须灵活调整路径的物流仓储运营环境。
49.本装置采用功能明确的四层立体结构堆叠设计，属于背负式agv的一种，工装及接料位于装置的顶部，控制核心元件位于装置的中层，驱动组件位于装置底部。
50.由于本装置采用锂电池组作为电源供应，且具备自动充电功能，因此本装置的电池组外壳及上壳、中壳、底壳均采用经ul认证的防火材料制成，确保产品安全性与可靠性。
51.本装置的工装组件设计，结构简单轻便，通过机械式的导引与固定，将工件取放或投料，引导到工装的中心，形成工件与工装的基准重合，通过上壳与工装组件的结合，形成工装与装置的基准重合。由于本装置的移动定位精度可控制在
±
3mm以内，因此智能agv的工件投放、接料及工件取出均具有高度的可靠性和兼容性。
52.本装置具有自感应能力，工装组件装配称重传感器，感知工件和物料投入的实际重量，并通过wifi网络发送至控制系统。
53.本系统具有自判断能力，控制系统接收到实时称重数据后，与预设的制成参数进行对比，判定是否合格，合格则放行至下一工站，不合格则自动不良品排除，生产过程贯彻“不制造、不流出不良品”的原则，确保产品的品质，同时降低不良品的物料损耗。
54.本发明的实时料况控制系统，除了具备实际接料称重数据作为物料扣减，实时掌握真实有效的物料状况及余量的功能，还可将称重数据进行状态归类，即生产过程中的合格称重数据作为良品成本，不合格称重数据作为不良品成本。控制系统可实时统计分析品质良率与品质成本，对于生产管理者和企业经营者提供实时可靠的品质分析、成本分析和生产过程控制数据，为生产计划的调整，设备制程工艺调整提供有力的数据支撑，有利于改善生产效率和经营绩效。
55.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。