0 引言
Automated Guided Vehicle,简称AGV,通常也称为AGV小车,指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。
AGV的工作区域无需铺设轨道、支座架等辅助性装置,也不受场地、道路和空间的限制,能够灵活地组建到自动化灌装生产中,充分地体现其无人化生产过程中的灵活性,实现高效、经济的生产管理。目前AGV已经在润滑油油桶的码垛和搬运中得到了广泛的应用。
AGV小车运动时,其驱动轮与路面的接触情况直接影响到小车的运动性能,由于AGV的应用范围较为广泛,其使用的工厂环境路面比较复杂。路面情况较好的情况下只需保证驱动轮和路面有稳定的压力即可,路面情况较差的情况下AGV运行过程中容易发生颠簸,导致货物掉落甚至损伤。为解决AGV在不平整路面上行驶不稳定的问题,本文从AGV小车整体结构入手,分析小车的受力情况,设计了驱动轮减震装置,利用ADAMS运动学仿真软件对小车运行情况进行了仿真和分析。
1 结构组成
AGV运动轮的布置形式是AGV结构设计的重要环节,运动轮可分为驱动轮和辅助轮,运动轮的布置形式将会影响到AGV的运动形式。根据AGV运动形式的不同,其运动轮的布置形式主要有单舵轮转向驱动加定向辅助轮。单舵轮转向加后轮驱动,差速驱动加定向辅助轮,双舵轮转向驱动加万向辅助轮,双差速轮驱动加万向辅助轮,前轮双舵轮转向后轮双驱动和多舵轮转向驱动。本设计要求AGV具有全向移动和原地旋转的功能,考虑到设计成本和控制难易程度,设计中采用双舵轮转向驱动加万向辅助轮的布置形式,其中两个舵轮分布在一侧,辅助轮在另一侧。
AGV总体结构由车架、顶升机构、控制箱体、辅助轮、驱动轮组成,其具体形式如图1所示。
设计中在驱动轮与车架连接处设置了减震装置,AGV的减震装置能充分保证驱动轮与地面之间的附着力,避免了由于路面不平造成驱动轮动力丢失的问题,同时减震装置也减弱了车身的振动,降低了驱动轮对车架冲击力,增强小车运动过程中的平稳性。下面对减震装置的结构进行详细的描述。
由图2所示,减震装置总体上由中间连杆组件和下连接板组成,其中一个减震装置中包含3个中间连杆组件,下连接板下端与驱动轮相连接。中间连杆组件由固定板、滑轨、滑块、滑块连接座、弹簧、连杆和连杆固定座组成。其中固定板和滑轨与车架的底部相连接,滑块固定在滑块连接座上且上端与滑轨相连接,滑块连接座的一端穿过固定板且中间设有弹簧,连杆固定座和滑块连接座之间设有连杆,连杆固定座下端与下连接板固接。由图2(b)可以看出中间连杆组件有两个对称的双移动副和双转动副的四机构组成。
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