一种用于阳极板运输的AGV小车的制作方法

一种用于阳极板运输的agv小车
技术领域
1.本发明涉及agv小车技术领域，具体为一种用于阳极板运输的agv小车。


背景技术：

2.铜业精炼车间圆盘浇铸机组出料口与电解车间隔一条厂区主干道路，相距近三百米，工艺流程设计是人工从圆盘浇铸机组取出阳极板后，放置到精炼车间外堆场，另一组叉车将临时堆场阳极板运输到电解车间外堆场，第三组叉车根据生产需要将阳极板从电解车间外堆场输送至电解车间上料口。本项目以融合计算机、工业控制、5g无线网络、现代化物流技术实现阳极板从精炼车间到电解车间转运全过程自动化，通过智能化调度，提高转运效率，保障电解车间连续生产作业。
3.现有技术中，如中国专利号为：cn113023620a的“agv小车”，涉及一种agv小车。agv小车包括：底盘；行走机构，设置于底盘上，以实现agv小车的行走；和承托组件，包括托盘、回转组件和举升机构，托盘通过回转组件与举升机构连接，举升机构设置于底盘上，并包括举升驱动机构和升降机构，举升驱动机构通过升降机构与回转组件驱动连接，以驱动回转组件和托盘升降，回转组件驱动托盘相对于底盘转动。基于此，可改善agv小车的性能。
4.现有技术中，现有的车间转运车由于需要人工操作，且转运的过程中需要经过多次交接转接，以至于在使用的过程中会造成整体的转运效率降低，影响了整个车间的工作进度，且现有的小车在运行过程中的安全性保证存在很大的问题，容易在运行过程中发生碰撞等危险，针对上述问题，提出agv小车。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供agv小车，以解决上述背景技术提出的现有技术操作时车间转运车由于需要人工操作，且转运的过程中需要经过多次交接转接，以至于在使用的过程中会造成整体的转运效率降低，影响了整个车间的工作进度，且现有的小车在运行过程中的安全性保证存在很大的问题，容易在运行过程中发生碰撞等危险的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于阳极板运输的agv小车，包括agv小车，所述agv小车的顶部设置有传感控制组件，所述传感控制组件两侧设置有托运架，所述传感控制组件的两端固定安装有里程计，所述传感控制组件的四角固定安装有激光障碍传感器，所述传感控制组件的两端固定安装有声光报警装置；所述托运架的顶部固定安装有升降架，所述升降架的内侧设置有升降螺纹杆，所述升降螺纹杆的外壁螺纹连接有升降滑块，所述升降滑块的侧面设置有托运板，所述托运板设置在托运架的内侧，所述托运板的顶部活动安装有平移托架。
7.优选的，所述agv小车的一端固定安装有触摸液晶显示器，所述agv小车的一端固定安装有控制面板，所述控制面板设置在触摸液晶显示器的侧方。
8.优选的，所述agv小车两侧活动安装有胶轮，所述agv小车的内侧设置有传动齿轮轴，所述传动齿轮轴的一端与胶轮的一端相连接。
9.优选的，所述agv小车的内侧设置有驱动组件，所述驱动组件的一端与传动齿轮轴之间通过齿轮啮合连接。
10.优选的，所述agv小车的内侧设置有工业计算机，所述工业计算机的顶部与传感控制组件的底部相连接。
11.优选的，所述agv小车的顶部两侧固定安装有底撑机构，所述底撑机构的顶部连接在传感控制组件的底部两侧，所述agv小车的两侧均设置有侧踏板。
12.优选的，所述传感控制组件的两侧固定安装有侧托条，所述侧托条的顶部托运架的顶部之间相连接，所述传感控制组件的四角固定安装有支撑座，所述激光障碍传感器的底部连接在支撑座的内侧。
13.优选的，所述托运架的底部设置有两个升降电机，所述升降电机的顶部贯穿于托运架的顶部，所述升降电机的顶部与升降螺纹杆的底部之间相连接，所述升降架的侧面开设有升降槽，所述升降螺纹杆设置在升降槽的内侧，所述托运板的两侧贯穿开设有横移滑槽，所述横移滑槽的内侧设置有平移螺纹杆，所述平移螺纹杆的外壁与平移托架的底部之间螺纹连接，所述平移螺纹杆的一端均贯穿于托运板的一端，所述平移螺纹杆的一端连接有平移电机，所述平移电机的一端与托运板的一端固定连接。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，通过设置有传感控制组件，通过将传感控制组件安装在agv小车的顶部，在传感控制组件的两端设置有里程计，四角安装有激光障碍传感器，且在传感控制组件的两端设置有四个声光报警装置，将传感控制组件与工业计算机相连通，并电性连通上agv小车的组件，从而方便了在转运阳极板时采用智能运输系统，转运设备计划采用室外重载agv，agv通过信号传递感知有阳极板在机组出铜口，自动到出铜口取货，agv小车根据指令自动背负阳极板沿指定路线运输到电解车间外堆场，使agv行走至在阳极板出铜工位指定地点，将阳极板放置到agv上，放置一槽，agv行出一个垛位，agv装载垛阳极板后驶向电解车间，有利于有效地提升了转运的效率，另外通过采用激光避障传感器和声光警示装置有利于提升了转运时的安全性，放置发生碰撞的情况。
15.2、本发明中，通过设置有托运架，通过将托运架安装在传感控制组件的两侧，在托运架的底部通过升降电机连接在托运架内侧的升降螺纹杆上，且在托运架的内侧通过升降螺纹杆螺纹连接上升降滑块并安装有托运板，在托运板的顶部设置有两个平移托架并通过平移螺纹杆和平移电机连接传动，从而方便了在使用的过程中，可通过升降电机传动带动升降螺纹杆转动进而带动托运板的高度进行调整，在调整至合适的高度之后，则通过平移电机带动平移螺纹杆转动使得平移托架横向平移，进而插入在需要搬运的阳极板的底部，通过升降电机转动带动托运板再次提升，即可将阳极板托起，随后平移电机回转，带动平移托架收缩，即可将阳极板脱出进行快速转运，转移至指定位置后反之操作即可实现放置，且可根据不同位置高度需求实现了有效地转运工作，提升了转运的效率，大幅度降低了人工操作。
附图说明
16.图1为本发明agv小车的立体图；图2为本发明agv小车的另一角度结构示意图；
图3为本发明agv小车的托运架结构示意图；图4为本发明agv小车的托运板的结构示意图；图5为本发明agv小车的部分结构示意图；图6为本发明agv小车的分解结构示意图。
17.图中：1、agv小车；2、传感控制组件；3、托运架；11、触摸液晶显示器；12、控制面板；13、胶轮；14、传动齿轮轴；15、驱动组件；16、底撑机构；17、侧踏板；18、工业计算机；21、里程计；22、激光障碍传感器；23、声光报警装置；24、侧托条；25、支撑座；31、升降电机；32、升降架；33、升降槽；34、升降螺纹杆；35、升降滑块；36、托运板；37、平移螺纹杆；38、平移托架；39、平移电机。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅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。
19.参照图1-6所示：一种用于阳极板运输的agv小车，包括agv小车1，agv小车1的顶部设置有传感控制组件2，传感控制组件2两侧设置有托运架3，传感控制组件2的两端固定安装有里程计21，传感控制组件2的四角固定安装有激光障碍传感器22，传感控制组件2的两端固定安装有声光报警装置23，通过将传感控制组件2安装在agv小车1的顶部，在传感控制组件2的两端设置有里程计21，四角安装有激光障碍传感器22，且在传感控制组件2的两端设置有四个声光报警装置23，将传感控制组件2与工业计算机18相连通，并电性连通上agv小车1的组件，从而方便了在转运阳极板时采用智能运输系统，转运设备计划采用室外重载agv，agv通过信号传递感知有阳极板在机组出铜口，自动到出铜口取货，agv小车根据指令自动背负阳极板沿指定路线运输到电解车间外堆场，使agv行走至在阳极板出铜工位指定地点，将阳极板放置到agv上，放置一槽，agv行出一个垛位，agv装载2垛阳极板后驶向电解车间，有利于有效地提升了转运的效率，另外通过采用激光避障传感器和声光警示装置有利于提升了转运时的安全性，放置发生碰撞的情况；小车工作模式分为自动和手动两种。自动模式下，根据调度系统的指令作业。故障时，可启用手动模式，完成搬运工作或移出作业区域，agvgnss导航选用国产北斗导航设备。agv上装有激光障碍传感器，可分为6个检测区域并调节检测距离，当检测到区域内存在障碍物时，agv会自动做出减速、停车动作，当障碍物解除后，agv自动恢复行走在agv的前方安装具有行人保护能力的柔性防撞触边，保证撞击不会对人员产生伤害。当防撞触边接触到障碍后，小车立即停止，障碍解除后需人工恢复行走。agv车体上方装有声光报警装置，在行驶过程中agv小车会发出警灯闪烁和警示音。agv设有急停按钮，可以在特殊情况下按下这个按钮使agv小车紧急停车。agv小车设有脱线保护功能，当行驶路径的导引信号出现异常时，agv立即停车并发出脱线报警，以防止agv失控造成损害。监控管理系统是智能agv系统的核心，它包括智能agv监控软件、智能agv调度接口软件或者工控i/o 信号以及所需的硬件。智能agv上位控制系统用来实时监控agv系统运行状态、agv系统的故障诊断以及对外数据交互功能等，智能agv调度接口软件负责接收
执行输送任务对agv设备进行统一管理，将接收到的工作计划划分解为工作指令，根据掌握的agv状态将工作指下发给的agv设备。通过监控管理系统可以实时监控agv设备作业状态和任务计划执行情况，例如agv运行速度，电量监控，agv状态异常，任务执行统计，异常记录，远程分析等。系统预留了多种接口，通过数据接口，实时地将全系统的工作状态，任务统计，等各种信息，上传到指定的服务器；通过控制接口，实现用户生产控制系统和agv监控系统交互，做到对agv的监控和任务派发。智能agv硬件安全防护系统分为4级。第一重防护：采用声光警示装置，提示工作人员注意躲避智能agv。智能agv正常运行时，旋转报警灯、报警蜂鸣器工作，发出声光警示；转向时，转向灯闪烁；制动时，制动灯亮起；发生故障或发现有障碍物，智能agv自动发出声光报警并减速或停车。同时通过无线通信系统通知智能agv监控系统。智能agv监控系统在管理监控机上显示当前状态和文字提示。监控人员可以根据提示的信息，指挥现场人员排除故障或障碍物。发生故障的智能agv可以使用手控操作器操纵智能agv离开工作区到安全位置。第二重防护：采用激光避障传感器，可在不接触的情况下检测到障碍物并减速停止智能agv。智能agv对角安装避障激光，可实现10m长检测距离。10m范围内有障碍物减速运行至2m后制动；2m范围内突然出现障碍物则紧急制动。安全检测范围及区域可根据现场实际合理调整。当障碍物移开后，智能agv自动启动继续运行。激光及其工作原理，激光的安全区域如下图所示，黄色区域为减速区，一旦物体出现在黄色区域内智能agv就会减速；红色区域为急停区，一旦物体出现在红色区域，智能agv就会立即制动停止，当物体移开，智能agv就会恢复运行。第三重防护：智能agv在车头和车尾下端均装有保险杠。当障碍物触碰到保险杠，智能agv会采取制动措施，停止运行。当前方障碍物或侧向行人移开后，智能agv自动启动继续运行。第四重防护：车体两侧布置有四处急停开关，当智能agv车偏离轨迹或出现突发情况不能正常工作时，可通过按压急停开关使智能agv停止运行。智能agv前后方向安装行车记录仪，实时记录智能agv运行过程中外部机器人、行人及障碍物等相关路况视频信息，为后续管理提升提供依据。智能agv软件防护：智能agv具有偏离导航线路保护，坐标丢失、部件故障、通讯故障、机器人丢失、低电量等保护。出现以上情况机器人立即停止运行。导航系统拟采用gnss 激光 里程计组合导航方式，可根据实际环境需要实现无缝衔接，确保导航系统工作的可靠性。主要实现方式：在空旷的、信号好的区域使用gnss进行定位，并提供实时位置。在有遮挡导致gnss定位表现较差的区域，使用激光 里程计的方式，进行精确定位。1差分gnss导引工作原理，采用全星座全系统bds gps glonass galileo定位测向技术，多传感器数据融合技术将卫星定位与惯性测量相结合，提供准确的姿态和厘米级位置信息。在卫星定位方面采用全系统多频方案，具有全天候、全球覆盖、高精度、高效率、应用广泛等优点。针对卫星信号易受建筑物遮挡、以及多路径干扰的情况，融合mems陀螺仪与加速度计，大大提高了系统的可靠性、精确性和动态性，实时提供高精度的载体位置、姿态、速度和传感器等信息，满足车间厂房密集厂区的复杂环境下长时间、高精度、高可靠性导航应用需求。gnss受天气影响较小，满足室内外全天候极端恶劣天气除外。激光 里程计导航激光定位通过规定起始点，或者gnss提供初始值的形式，给小车设置一个大概的初始位置。然后，将激光扫描得到的点云与已有地图点云进行ndt配准，配准后可以得到小车实际位姿与初始位姿的变换矩阵，从而计算出小车在当前地图中的准确位姿。同时，根据该位置，通过激光的强度信息，算出反光柱坐标，跟已有的反光柱坐标进行比对，误差在合理范围内即为定位成功，反之则失败，进行定位重试。重试多次未成功后，报
警定位丢失。定位成功后，下一次更新前，将里程计位移作为小车位移，在下一次更新时，叠加了里程计位移的小车坐标又作为初始坐标，重复上述步骤，即实现了小车“运动估计—观测更新”的整套定位流程。通过优化滤波控制，满足室内外全天候极端恶劣天气除外。局部精确定位技术用于车体的精确定位，如对接桁架等。因定位精度要求高，周围环境又存在变化可能，所以需要一个确信的真值来辅助定位。通常使用反光柱作为辅助定位的可靠真值。通过对反光柱的识别，来计算车体当前位置。主要实现方式：使用反光柱作为局部可靠信息，在定位时对反光柱进行检测。首先根据初始位置，判断反光柱是否在预测位置附近，若是，则表明反光柱无误，根据反光柱位姿计算车体位姿，作为精准定位；若否，则表明反光柱识别有误或初始位姿有误，对反光柱进行重新提取，多次检测均失败后，报错。
20.托运架3的顶部固定安装有升降架32，升降架32的内侧设置有升降螺纹杆34，升降螺纹杆34的外壁螺纹连接有升降滑块35，升降滑块35的侧面设置有托运板36，托运板36设置在托运架3的内侧，托运板36的顶部活动安装有平移托架38，通过将托运架3安装在传感控制组件2的两侧，在托运架3的底部通过升降电机31连接在托运架3内侧的升降螺纹杆34上，且在托运架3的内侧通过升降螺纹杆34螺纹连接上升降滑块35并安装有托运板36，在托运板36的顶部设置有两个平移托架38并通过平移螺纹杆37和平移电机39连接传动，从而方便了在使用的过程中，可通过升降电机31传动带动升降螺纹杆34转动进而带动托运板36的高度进行调整，在调整至合适的高度之后，则通过平移电机39带动平移螺纹杆37转动使得平移托架38横向平移，进而插入在需要搬运的阳极板的底部，通过升降电机31转动带动托运板36再次提升，即可将阳极板托起，随后平移电机39回转，带动平移托架38收缩，即可将阳极板脱出进行快速转运，转移至指定位置后反之操作即可实现放置，且可根据不同位置高度需求实现了有效地转运工作，提升了转运的效率，大幅度降低了人工操作。
21.如图5所示，agv小车1的一端固定安装有触摸液晶显示器11，agv小车1的一端固定安装有控制面板12，控制面板12设置在触摸液晶显示器11的侧方，带有触摸液晶显示器11，可实现全车的运行状态；配有中文操作界面。可通过控制面板12实现手动操作执行设备状态，设置系统参数，见识工作状态等功能。
22.如图6所示，agv小车1两侧活动安装有胶轮13，agv小车1的内侧设置有传动齿轮轴14，传动齿轮轴14的一端与胶轮13的一端相连接，通过使用胶轮13运输，适合室外环境，传动齿轮轴14则可在移动时实现稳定的传动。
23.如图6所示，agv小车1的内侧设置有驱动组件15，驱动组件15的一端与传动齿轮轴14之间通过齿轮啮合连接，驱动组件15的动力源传动至传动齿轮轴14则可实现了带动胶轮13移动的效果。
24.如图6所示，agv小车1的内侧设置有工业计算机18，工业计算机18的顶部与传感控制组件2的底部相连接，agv内部装有工业计算机18，控制全车的运行状态。
25.如图6所示，agv小车1的顶部两侧固定安装有底撑机构16，底撑机构16的顶部连接在传感控制组件2的底部两侧，agv小车1的两侧均设置有侧踏板17，通过底撑机构16安装在agv小车1上可对传感控制组件2的底部提供安装支撑作用，侧踏板17则可提供侧面站人方便了拿取的作用。
26.如图5和图6所示，传感控制组件2的两侧固定安装有侧托条24，侧托条24的顶部托运架3的顶部之间相连接，传感控制组件2的四角固定安装有支撑座25，激光障碍传感器22
的底部连接在支撑座25的内侧，通过侧托条24可对托运架3提供了稳定的安装作用，支撑座25则方便了对激光障碍传感器22提供了安装作用。
27.如图3和图4所示，托运架3的底部设置有两个升降电机31，升降电机31的顶部贯穿于托运架3的顶部，升降电机31的顶部与升降螺纹杆34的底部之间相连接，升降架32的侧面开设有升降槽33，升降螺纹杆34设置在升降槽33的内侧，托运板36的两侧贯穿开设有横移滑槽，横移滑槽的内侧设置有平移螺纹杆37，平移螺纹杆37的外壁与平移托架38的底部之间螺纹连接，平移螺纹杆37的一端均贯穿于托运板36的一端，平移螺纹杆37的一端连接有平移电机39，平移电机39的一端与托运板36的一端固定连接，其中升降电机31可对升降螺纹杆34实现传动力输出，升降槽33则为升降螺纹杆34以及升降滑块35的升降移动提供了空间，平移螺纹杆37则可与平移电机39的配合带动平移托架38实现了移动，且平移托架38的底部还安装有滑轮支撑组件，以便于提升了稳定性。
28.本发明中，该agv小车在使用时，首先agv计划采gnss 激光 里程计组合导航方式，使用胶轮13运输，适合室外环境。agv内部装有工业计算机18，控制全车的运行状态。带有触摸液晶显示器11，可实现全车的运行状态；配有中文操作界面。可通过控制面板12实现手动操作执行设备状态，设置系统参数，见识工作状态等功能。小车工作模式分为自动和手动两种。自动模式下，根据调度系统的指令作业。故障时，可启用手动模式，完成搬运工作或移出作业区域，agvgnss导航选用国产北斗导航设备，agv上装有激光障碍传感器22，可分为6个检测区域并调节检测距离，当检测到区域内存在障碍物时，agv会自动做出减速、停车动作，当障碍物解除后，agv自动恢复行走在agv的前方安装具有行人保护能力的柔性防撞触边，保证撞击不会对人员产生伤害。当防撞触边接触到障碍后，小车立即停止，障碍解除后需人工恢复行走。agv车体上装有声光报警装置23，在行驶过程中agv小车会发出警灯闪烁和警示音。agv设有急停按钮，可以在特殊情况下按下这个按钮使agv小车紧急停车。agv小车设有脱线保护功能，当行驶路径的导引信号出现异常时，agv立即停车并发出脱线报警，以防止agv失控造成损害。
29.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。