專利名稱：非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及機(jī)電類，特別涉及一種非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國汽車工業(yè)和物流業(yè)的快速發(fā)展，大型物流倉儲基地的規(guī)模不斷壯大，其自動化和智能化程度越來越高，采用自動導(dǎo)引車進(jìn)行物流傳輸已成為當(dāng)今自動化倉儲系統(tǒng)中物流傳輸?shù)闹饕较?。傳統(tǒng)的自動導(dǎo)引車是以電池為動力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置和獨(dú)立尋址系統(tǒng)的無人駕駛自動運(yùn)輸車。由于采用電池供電，傳統(tǒng)的自動導(dǎo)引車的功率和行駛距離受到極大的限制，自動導(dǎo)引車的利用率也不高；傳統(tǒng)的自動導(dǎo)引車動力電源一般配用的是“高倍率開口鎘鎳電池”，以適應(yīng)其快速充電和較大電流放電的要求。但受“鎘鎳電池” 記憶效應(yīng)的影響，使用、維護(hù)比較麻煩，成本較高。同時(shí)由于“鎘鎳電池”中鎘的污染，不適應(yīng)環(huán)保的要求。在我國目前的汽車生產(chǎn)分裝線上，還沒有采用本發(fā)明的非接觸式供電自動導(dǎo)引車及其配套的電磁導(dǎo)引裝置，而一般是采用人力推動前端小車行駛到各個(gè)分裝工位，完成該工位的安裝任務(wù)后，再由人工推至下一個(gè)工位，完成全部分裝工作后，由工人推到前端安裝工位進(jìn)行前端的合裝工作，整個(gè)過程中都需要有操作人員推動小車的工作，這樣一方面加大了員工的任務(wù)量，另一方面也使前端安裝任務(wù)中受員工操作影響較多，當(dāng)節(jié)拍時(shí)間達(dá)到一定的限額時(shí)，過多的員工操作因素將會對節(jié)拍產(chǎn)生影響。所以，更換原有人力推動的前端小車為非接觸式供電自動導(dǎo)引車及其電磁導(dǎo)引裝置，不僅減輕目前員工的工作量，同時(shí)滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。而自動導(dǎo)引車是技術(shù)含量相當(dāng)高的智能化整體裝置，涉及自動導(dǎo)引車的非接觸式電源供電技術(shù)、電氣自動化控制技術(shù)、自動導(dǎo)引技術(shù)和安全保障系統(tǒng)，以及與地面控制中心的通訊技術(shù)等一系列難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式供電的自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置，解決非接觸式供電的自動導(dǎo)引車的自動導(dǎo)弓丨、糾偏的問題。本發(fā)明主要由自動導(dǎo)引車機(jī)械部分、為自動導(dǎo)引車提供非接觸式電源供電系統(tǒng)、 實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車各個(gè)部分控制的電氣自動控制系統(tǒng)裝置、用于自動導(dǎo)引車的電磁引導(dǎo)裝置、實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車安全運(yùn)行的安全保障系統(tǒng)裝置和實(shí)現(xiàn)安全保障系統(tǒng)自動控制和人機(jī)交流的無線通訊系統(tǒng)裝置所組成。其中電氣自動控制系統(tǒng)裝置包括上位監(jiān)控系統(tǒng)(即地面控制系統(tǒng))，由上位監(jiān)控系統(tǒng)中的中央控制計(jì)算機(jī)自動控制自動導(dǎo)引車的行進(jìn)。自動導(dǎo)引車的機(jī)械部分由上部用于承載工藝物件的車體和下部用于承重和行走小車組成。其中，車體主要由用于在小車行進(jìn)中保證安全的防護(hù)裝置，用于承載物件的車身主體、用于小車電氣控制、顯示小車運(yùn)行狀態(tài)的控制面板，設(shè)置于車體上部、用于完成裝載物件或設(shè)置有專用支撐定位或限位專用結(jié)構(gòu)的托舉機(jī)構(gòu)，用于電能儲存的蓄電池及電池箱，用于提供動力電源和控制電源的車內(nèi)電控柜及其電氣自動控制系統(tǒng)裝置。
行走小車的驅(qū)動器框架上安裝有用于實(shí)現(xiàn)小車運(yùn)行目標(biāo)的電磁導(dǎo)引裝置、為小車運(yùn)行提供電力的電源拾取器(取電器)、用于小車驅(qū)動的伺服電機(jī)；行走小車的驅(qū)動器框架下部安裝兩組四個(gè)驅(qū)動輪，且構(gòu)成每組的兩個(gè)左驅(qū)動輪和兩個(gè)右驅(qū)動輪呈成平行狀態(tài)的驅(qū)動行走結(jié)構(gòu)。以及具有用于調(diào)整驅(qū)動輪運(yùn)行軌跡和精度的四個(gè)同步帶調(diào)整裝置、同步帶輪， 以及同步帶。電磁導(dǎo)引裝置的作用在于控制和調(diào)整安裝在底盤框架上驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)按照自動導(dǎo)引車要求的軌跡正常行駛，滿足運(yùn)行方向的準(zhǔn)確性。自動導(dǎo)引車行走的路徑是根據(jù)實(shí)際工作條件設(shè)計(jì)的，它有若干“段” Gegment)組成，每一 “段”都指明了該段的起始點(diǎn)，終止點(diǎn)，以及自動導(dǎo)引車在該段的行駛速度和轉(zhuǎn)向信息，其自動導(dǎo)引車在工作環(huán)路中將按順序行駛。電磁導(dǎo)引裝置具體結(jié)構(gòu)是
在自動導(dǎo)引車的行駛路徑的地面上埋設(shè)導(dǎo)引前進(jìn)方向的金屬線，此金屬線的設(shè)置滿足生產(chǎn)工藝要求，按照預(yù)定的工藝路線布置，并要求有一定的精準(zhǔn)度；
在金屬線加載導(dǎo)引頻率，自動導(dǎo)引車上設(shè)置有對金屬線發(fā)出導(dǎo)引頻率識別的電磁感應(yīng)傳感器，通過對地面上金屬線發(fā)出的導(dǎo)引頻率的識別；
在自動導(dǎo)引車上設(shè)置有通過比較電磁感應(yīng)傳感器兩個(gè)線圈中信號的強(qiáng)弱、便能得到電磁感應(yīng)傳感器相對導(dǎo)引線的偏移量，通過自動導(dǎo)引車電氣自動控制系統(tǒng)裝置一定的導(dǎo)引計(jì)算后，實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的電磁自動導(dǎo)引。電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，包括前驅(qū)動輪的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器和用于后驅(qū)動輪的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，通過行駛過程中比較電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器兩個(gè)線圈中頻率信號的強(qiáng)弱，得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器相對導(dǎo)引線的偏移量；在行駛過程中，設(shè)于車內(nèi)電控柜中的中央控制器不斷讀取前后實(shí)際位置坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，通過一定的導(dǎo)引數(shù)據(jù)計(jì)算后，將運(yùn)行偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值，將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置中， 電氣自動控制系統(tǒng)裝置的中央控制器，隨時(shí)修正自動導(dǎo)引車在行走過程中產(chǎn)生的偏差。周而復(fù)始，就可自動實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引，按照工藝路線精準(zhǔn)的運(yùn)行。非接觸式供電的自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置的控制環(huán)節(jié)以中央控制器CPU為核心，獲取電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器、橫向偏移量，并轉(zhuǎn)向控制及差速計(jì)算的控制信息；獲取路徑信息、速度傳感器、車體理論方位的信息，通過中央控制器CPU處理后，進(jìn)行速度控制進(jìn)行速度控制，并將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)傳送給上位控制系統(tǒng)(地面監(jiān)控系統(tǒng))。電磁導(dǎo)引裝置的控制路徑及方法如下
a、電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器獲得橫向偏移量，并由自動導(dǎo)引車電氣自動控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算，并將有關(guān)信息傳送給中央控制器CPU ；
b、裝于自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置的中央控制器CPU根據(jù)獲取路徑信息的路徑偏移量，進(jìn)行速度控制；
c、速度傳感器根據(jù)作用在車輪和車身之間的一切力和力矩支撐力、制動力和驅(qū)動力的車體理論，將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸送到上位監(jiān)控系統(tǒng)，由上位監(jiān)控系統(tǒng)自動控制自動導(dǎo)引車的行進(jìn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于電磁導(dǎo)引裝置主要優(yōu)點(diǎn)是引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造成本較低。


圖1為本發(fā)明車體上部與下部其中一個(gè)小車拆分結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明電磁導(dǎo)引原理示意圖。圖3為本發(fā)明電磁導(dǎo)引工作路徑框圖。附圖序號含義1.車體、11.裝置、12.車身主體、13.控制面板、14.托舉機(jī)構(gòu) 15.蓄電池、16.電池箱、17.車內(nèi)電控柜；2.底盤框架、21.電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器、22.電源拾取器(取電器)、23.驅(qū)動器框架、24.伺服電機(jī).、25.驅(qū)動輪、26.同步帶調(diào)整裝置、27.同步帶、28.同步帶輪；31.地面、32金屬線、33.導(dǎo)引頻率；40.中央控制器CPU、41.橫向偏移量、42.轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算、43.路徑信息、44.速度控制、45.速度傳感器、46.車體理論方位、47.上位監(jiān)控系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式如附圖1所示，自動導(dǎo)引車的機(jī)械部分由上部的車體1和下部的底盤驅(qū)動裝置2 組成，其中，車體主要由用于在小車行進(jìn)中保證安全的防護(hù)裝置11，用于承載物件的車身主體12、用于小車電氣控制、顯示小車運(yùn)行狀態(tài)的控制面板13，設(shè)置于車體上部、用于完成裝載物件或設(shè)置有專用支撐定位或限位的專用結(jié)構(gòu)的托舉機(jī)構(gòu)14，用于電能儲存的蓄電池 15及電池箱16，用于自動電氣控制的車內(nèi)電控柜17構(gòu)成；
底盤框架2由電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21、電源拾取器(取電器》2、驅(qū)動器框架23、伺服電機(jī)對、驅(qū)動輪25、同步帶調(diào)整裝置26、同步帶27、同步帶輪28組成；
在底盤框架2的下部安裝兩組四個(gè)驅(qū)動輪25，以及同步帶調(diào)整裝置26、同步帶27和同步帶輪觀，構(gòu)成每組的兩個(gè)驅(qū)動輪25呈成平行狀態(tài)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)、滿足自動導(dǎo)引車的運(yùn)行要求。如附圖2所示，在自動導(dǎo)引車的行駛路徑的地面31上埋設(shè)金屬線32，在金屬線32 加載導(dǎo)引頻率33，通過對導(dǎo)引頻率的識別來實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的自動導(dǎo)引；在自動導(dǎo)引車設(shè)置有由感應(yīng)線圈A和感應(yīng)線圈B組成的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21，通過比較其感應(yīng)線圈A和感應(yīng)線圈B中電磁信號的強(qiáng)弱得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21相對金屬線32的偏移量，通過一定的導(dǎo)引計(jì)算后，將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到電氣自動控制系統(tǒng)裝置，動實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引。如附圖3所示，電磁導(dǎo)引裝置的控制環(huán)節(jié)以中央控制器CPU 40為核心，獲取電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21獲得的橫向偏移量41、轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算42的控制信息；中央控制器 CPU 40同時(shí)獲取路徑信息43、速度傳感器45、車體理論方位46的信息，通過中央控制器 CPU 40處理后，通過速度控制44環(huán)節(jié)進(jìn)行速度控制，并將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)傳送給上位監(jiān)控系統(tǒng)48。電磁導(dǎo)引裝置的控制路徑及方法如下
a、電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21獲得橫向偏移量41，并由自動導(dǎo)引車電氣自動控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算42，并將有關(guān)信息傳送給中央控制器CPU 40 ；
b、裝于自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置的中央控制器CPU40根據(jù)獲取路徑信息 43的路徑偏移量，進(jìn)行速度控制44 ；
c、速度傳感器45根據(jù)作用在車輪和車身之間的一切力和力矩支撐力、制動力和驅(qū)動力的車體理論值，將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸送到上位監(jiān)控系統(tǒng)48，由上位監(jiān)控系統(tǒng)自動控制自動導(dǎo)引車的行進(jìn)。
自動導(dǎo)引車電磁導(dǎo)引裝置路徑對地面平整度要求不高，但在自動導(dǎo)引車行駛路徑 (導(dǎo)引線)的周圍25cm的范圍內(nèi)不應(yīng)有其他強(qiáng)磁物質(zhì)存在，否則將影響導(dǎo)引效果和精度。
權(quán)利要求
1.一種用于非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置，主要由自動導(dǎo)引車的機(jī)械部分、非接觸式電源供電系統(tǒng)、電氣自動控制系統(tǒng)裝置、安全保障系統(tǒng)裝置和通訊系統(tǒng)裝置所構(gòu)成，其特征在于進(jìn)一步包括有用于自動導(dǎo)引車的電磁引導(dǎo)裝置在自動導(dǎo)引車的行駛路徑的地面(31)上埋設(shè)滿足生產(chǎn)工藝要求、按照預(yù)定的工藝路線布置的金屬線(32)；在金屬線(32)上加載導(dǎo)引頻率(33)，自動導(dǎo)引車上設(shè)置有對地面金屬線(32)發(fā)出導(dǎo)引頻率識別的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)，通過比較其線圈A和線圈B兩電磁信號的強(qiáng)弱得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)相對地面金屬線(32)的偏移量，通過自動導(dǎo)引車電氣自動控制系統(tǒng)裝置導(dǎo)引計(jì)算，實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的電磁自動導(dǎo)引。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置，其特征在于電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)，包括前部驅(qū)動輪處的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，以及后部驅(qū)動輪處的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，在行駛過程中，自動導(dǎo)引車設(shè)于車內(nèi)電控柜(17)的電氣自動控制系統(tǒng)裝置中的中央控制器不斷讀取前后實(shí)際位置坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，將計(jì)算的運(yùn)行偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值、將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到隨時(shí)修正和控制自動導(dǎo)引車在行走過程中產(chǎn)生偏差的電氣自動控制系統(tǒng)裝置的中央控制器。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置，其特征在于非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置以中央控制器CPU (40)為核心，獲取電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)提供的橫向偏移量(41)、轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算(42)的控制信息；獲取路徑信息 (43)實(shí)現(xiàn)速度控制，并將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)傳送給上位監(jiān)控系統(tǒng)(48)；電磁導(dǎo)引裝置的控制路徑及方法如下a、電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)獲得橫向偏移量(41)，由電氣自動控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算(42)，將有關(guān)信息傳送給中央控制器CPU (40)；b、裝于自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置的中央控制器CPU(40)根據(jù)獲取路徑信息(43)的路徑偏移量，實(shí)現(xiàn)速度控制；c、速度傳感器(45)根據(jù)作用在車輪和車身之間的一切力和力矩支撐力、制動力和驅(qū)動力的車體理論值，將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸送到上位監(jiān)控系統(tǒng)(48)，由上位監(jiān)控系統(tǒng)自動控制自動導(dǎo)引車的行進(jìn)。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)一種用于非接觸式供電自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引裝置，屬于機(jī)電類，自動導(dǎo)引車的機(jī)械部分由上部用于承載物件的車體和下部的行走小車組成。在行走小車底盤框架的下部安裝有用于調(diào)整驅(qū)動輪運(yùn)行軌跡和精度的兩組各兩個(gè)驅(qū)動輪和兩個(gè)同步帶輪，控制和調(diào)整安裝在行走小車底盤框架上驅(qū)動輪按照自動導(dǎo)引車要求的軌跡行駛，在自動導(dǎo)引車的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，在金屬線加載導(dǎo)引頻率，在自動導(dǎo)引車上設(shè)置有由兩個(gè)感應(yīng)線圈組成的電磁感應(yīng)傳感器，通過比較兩個(gè)線圈中信號的強(qiáng)弱而得到電磁感應(yīng)傳感器相對導(dǎo)引線的偏移量，通過一定的導(dǎo)引計(jì)算及自動化電氣控制系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的電磁導(dǎo)引。
文檔編號G05D1/02GK102402226SQ20111045387
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張永法, 王洪軍, 王立, 程鳳琴 申請人:長春艾希技術(shù)有限公司