全自动AGV小车电池更换及充电系统设计

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所属分类:AGV设计资料
摘要

介绍了全自动AGV小车电池更换及充电装置的工作原理及控制系统,AGV小车电池更换及充电装置主要由水平行走机构、垂直升降机构、钩爪提取机构、导轨、支架、充电位、缓存位及检测机构等组成;控制系统主要由西门子300系列PLC、通迅模块、输入模块、输出模块、SEW伺服电动机、SEW伺服电缸及传感器等组成。运行结果表明:AGV小车电池更换及充电系统运行平稳、定位准确且高效,系统采用冗余设计,为上下双层相同的结构布置,其中一层为备用层,可对多台AGV小车进行电池更换及充电,在2 min内可完成电池的自动更换,大幅提高企业生产效率及降低工人的劳动强度;该系统可对不同型号的小车电池进行更换,具有很高的实用价值与市场前景。

0 引言

随着国家智能制造的大趋势,物流行业也在发展智能仓储系统,智能仓储系统离不开AGV(AutomatedGuidedVehicle)小车,AGV小车在仓储系统里运行离不开电池,由于仓储系统里AGV小车数目较多,电池重量在70kg左右,手工更换电池费时费力。所以要实现仓储系统全自动运行,非常有必要研发一套自动更换电池及充电系统。本文主要介绍AGV小车全自动电池更换及充电系统的设计。

1 机械系统设计

1.1工作原理

AGV小车如图1所示,电池位于小车中心位置;电池如图2所示,电池两侧有支耳1~支耳4,支耳用于电池的提取。

AGV小车自动更换电池示意如图3所示,AGV小车自动更换电池及充电系统采用冗余设计,为上下双层相同的结构布置,其中一层为备用层。

全自动AGV小车电池更换及充电系统设计

AGV小车电池更换及充电系统的工作过程是:多台AGV小车在仓库里运行,当AGV小车电池电量低于设定值时,总台控制AGV小车到达电池更换系统处,电池提升机构2在同步带驱动机构12的驱动下通过滚轮1沿着导轨11水平运行到AGV小车处,提升机构钩爪下降到电池支耳下方后,钩爪伸出提升AGV小车中的电池,接着,同步带机构驱动提升机构水平运动到缓存工位10,将待充电的电池放置在缓存工位,然后提升机构运动到最先充满电的充电工位处,将充满电的电池提取放置到AGV小车中;最后,提升机构将缓存工位处待充电的电池提取放到空的充电工位处充电。

1.2动作流程分析

由图3所示可知,AGV小车电池更换及充电系统主要由同步带驱动机构、升降机构、提取机构、检测机构、充电工位及缓存工位等组成。待充电的AGV小车到达电池更换系统零点处停止,同步带驱动机构12驱动提升机构2水平运动到零点处,通过激光传感器检测提升机构是否到达电池中心位置,如果激光光斑不在电池中心位置,提升机构将重新寻找电池中心位置,找到电池中心位置后,提升机构下降到电池支耳下方,钩爪伸出到位后,提升机构上升提起电池,接着,同步带驱动机构驱动提升机构水平运动到缓存工位,将待充电的电池放到缓存工位10,然后将充电工位上最先充满电的电池抓取放到AGV小车中;最后,提升机构将缓存工位处待充电的电池提取放到刚被提取走电池的充电工位处充电。AGV小车钩爪提取电池如图4所示;控制系统流程如图5所示

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