一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，包括小車主體，所述小車主體采用分層結(jié)構(gòu)，包括用于承載貨物的上層、用于小車行走的下層，所述上層與所述下層之間設(shè)置有單片機(jī)主控模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、無線通訊模塊、電源模塊，所述單片機(jī)主控模塊分別與所述電機(jī)驅(qū)動模塊、所述電源模塊、所述無線通訊模塊電聯(lián)接，所述下層還設(shè)置有無刷直流電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動模塊的輸出端與所述無刷直流電機(jī)的輸入端電聯(lián)接。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明滿足了機(jī)械加工車間所需要的用于傳輸工件的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)了自動尋跡、轉(zhuǎn)向、糾偏、避障、停止的功能，具有傳輸效率高、安全可靠、無人操作、施工簡單及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，屬于工程車輛技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]邁入21世紀(jì)，全球范圍內(nèi)的制造業(yè)都進(jìn)入了一個新階段，企業(yè)的主導(dǎo)模式重心傾向于迅速發(fā)展的敏捷制造。因為機(jī)器人具有以下特點(diǎn):可自行規(guī)劃、可協(xié)調(diào)作業(yè)、程序可編及基于傳感器調(diào)控，所以它將是組成可重組敏捷制造生產(chǎn)裝備的重要部分之一，從而為改變傳統(tǒng)制造企業(yè)現(xiàn)狀，擺脫其弊端，迅速向敏捷制造轉(zhuǎn)型，提供了寶貴的技術(shù)指導(dǎo)。自動導(dǎo)向小車是可移動機(jī)器人的一類，在現(xiàn)代化制造企業(yè)的物流系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。在機(jī)械加工車間，用于物料和工件傳輸工具主要有起重機(jī)和叉車，而關(guān)于工件的搬運(yùn)則是工人與工具相結(jié)合。對于體積與重量都較大的工件，由車間地面工人加緊工件后，再由絎車工人操作實(shí)施搬運(yùn);對于體積不大，重量較輕的工件，則是由工人利用叉車托運(yùn)，以送到指定地點(diǎn)。在此過程中，勞動力所占比例大，然而，工作效率卻較為低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，解決上述技術(shù)問題，提出一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車。本發(fā)明可以自動尋跡、轉(zhuǎn)向、糾偏、避障、停止，并且本發(fā)明是結(jié)合機(jī)械加工車間所需要的用于傳輸工件的實(shí)際要求，基于降低工人勞動強(qiáng)度、減少工時、提高勞動效率的目的而開發(fā)出的適用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，包括小車主體，所述小車主體采用分層結(jié)構(gòu)，包括用于承載貨物的上層、用于小車行走的下層，所述上層與所述下層之間設(shè)置有單片機(jī)主控模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、無線通訊模塊、電源模塊，所述單片機(jī)主控模塊分別與所述電機(jī)驅(qū)動模塊、所述電源模塊、所述無線通訊模塊電聯(lián)接，所述下層還設(shè)置有無刷直流電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動模塊的輸出端與所述無刷直流電機(jī)的輸入端電聯(lián)接；
所述小車主體的前端設(shè)置有一個萬向輪，所述小車主體的后端設(shè)置有兩個驅(qū)動輪，所述驅(qū)動輪的輸入端與所述無刷直流電機(jī)的輸出端相聯(lián)接，所述驅(qū)動輪上還設(shè)置有光電編碼器，所述萬向輪上設(shè)置有舵機(jī)；
所述小車主體的重心位置設(shè)置有陀螺儀，所述小車主體的前端及周身上設(shè)置有超聲波傳感器，所述小車主體的后端尾部設(shè)置有導(dǎo)引模塊，所述導(dǎo)引模塊上設(shè)置有呈一字排開的四個紅外光電傳感器，所述小車主體的下方鋪設(shè)有鋁帶或者乙烯帶；
所述舵機(jī)、所述陀螺儀、所述光電編碼器、所述紅外光電傳感器、所述超聲波傳感器均與所述單片機(jī)主控模塊電聯(lián)接。
[0005]優(yōu)選地，還包括操作及顯示模塊，操作及顯示模塊通過相配合的無線通訊網(wǎng)絡(luò)與無線通訊模塊進(jìn)行通訊。
[0006]優(yōu)選地，單片機(jī)主控模塊采用MC9S12XDP512單片機(jī)。
[0007]優(yōu)選地，電機(jī)驅(qū)動模塊采用并聯(lián)MC33886全橋電機(jī)驅(qū)動芯片以增加驅(qū)動能力。
[0008]優(yōu)選地，光電編碼器采用EPA—755A光電編碼器，可以將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字信號，在角度測量、位移測量時抗干擾能力強(qiáng)，并具有穩(wěn)定可靠的輸出脈沖信號，且該脈沖信號經(jīng)計數(shù)后可以得到被測量的數(shù)字信號，簡單直觀。
[0009]優(yōu)選地，紅外光電傳感器采用OPB型標(biāo)準(zhǔn)光電開關(guān)，紅外光電傳感器的發(fā)光管發(fā)出光源經(jīng)地面反光帶反射被接收管接收以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，相較于一般的光電傳感器具有防止可見光的干擾、提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，作為單獨(dú)的零件，安裝位置低，接近地面導(dǎo)引帶，減小了外界因素對導(dǎo)引的干擾。
[0010]優(yōu)選地，舵機(jī)采用MG995型金屬齒輪舵機(jī)，體積小、扭力大。
[0011 ]優(yōu)選地，陀螺儀采用ENC03型陀螺儀，能測量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，體積小、重量小、響應(yīng)快以及驅(qū)動電壓和功耗低。
[0012]優(yōu)選地，無線通訊模塊采用IP— Linkl270模塊，無線通訊網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，。
[0013]優(yōu)選地，操作及顯示模塊包括輸入用的數(shù)碼開關(guān)、顯示用的數(shù)碼管。
[0014]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明滿足了機(jī)械加工車間所需要的用于傳輸工件的實(shí)際需求，降低了工人勞動強(qiáng)度，減少了工時，提高勞動效率，實(shí)現(xiàn)了自動尋跡、轉(zhuǎn)向、糾偏、避障、停止的功能，具有傳輸效率高、安全可靠、無人操作、施工簡單及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的后視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的右側(cè)三維視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的左側(cè)三維視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的仰視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中標(biāo)記的含義:1-小車主體，2-萬向輪，3-驅(qū)動輪，4-光電編碼器，5-導(dǎo)引模塊，6-紅外光電傳感器，7-單片機(jī)主控模塊，8-超聲波傳感器，9-舵機(jī)，I O-陀螺儀。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]圖1是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的后視圖的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明的右側(cè)三維視圖的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明提出一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，包括小車主體I，小車主體I采用分層結(jié)構(gòu)，包括用于承載貨物的上層、用于小車行走的下層，上層與下層之間設(shè)置有單片機(jī)主控模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、無線通訊模塊、電源模塊，單片機(jī)主控模塊分別與電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、無線通訊模塊電聯(lián)接，下層還設(shè)置有無刷直流電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動模塊的輸出端與無刷直流電機(jī)的輸入端電聯(lián)接。
[0023]小車主體I的前端設(shè)置有一個萬向輪2，小車主體I的后端設(shè)置有兩個驅(qū)動輪3，驅(qū)動輪3的輸入端與無刷直流電機(jī)的輸出端相聯(lián)接，驅(qū)動輪3上還設(shè)置有光電編碼器4，萬向輪2上設(shè)置有舵機(jī)9;小車主體I的重心位置設(shè)置有陀螺儀10，小車主體I的前端及周身上設(shè)置有超聲波傳感器8，小車主體I的下方鋪設(shè)有鋁帶或者乙烯帶;舵機(jī)9、陀螺儀10、光電編碼器
4、紅外光電傳感器6、超聲波傳感器8均與單片機(jī)主控模塊電聯(lián)接。
[0024]圖4是本發(fā)明的左側(cè)三維視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。小車主體I的后端尾部設(shè)置有導(dǎo)引模塊5，導(dǎo)引模塊5上設(shè)置有呈一字排開的四個紅外光電傳感器6。
[0025]圖5是本發(fā)明的仰視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。萬向輪2上的舵機(jī)9是小車轉(zhuǎn)向的控制機(jī)構(gòu)；驅(qū)動輪3上的光電編碼器4通過比較兩輪的速度差來實(shí)現(xiàn)偏差糾正，以及控制小車的直線行走;小車導(dǎo)引模塊5上呈一字排開的紅外光電傳感器6通過發(fā)光管和接收管的配合實(shí)用以實(shí)現(xiàn)小車的導(dǎo)向；小車主體I前方和周身所安裝的超聲波傳感器8用于小車的避障功能的實(shí)現(xiàn)。
[0026]本發(fā)明還包括操作及顯示模塊，操作及顯示模塊通過相配合的無線通訊網(wǎng)絡(luò)與無線通訊模塊進(jìn)行通訊。操作及顯示模塊包括輸入用的數(shù)碼開關(guān)、顯示用的數(shù)碼管。
[0027]單片機(jī)主控模塊采用MC9S12XDP512單片機(jī)；電機(jī)驅(qū)動模塊采用并聯(lián)MC33886全橋電機(jī)驅(qū)動芯片；光電編碼器4采用EPA — 755A光電編碼器;紅外光電傳感器6采用OPB型標(biāo)準(zhǔn)光電開關(guān);舵機(jī)9采用MG995型金屬齒輪舵機(jī);陀螺儀10采用ENC03型陀螺儀;無線通訊模塊采用IP — Linkl270模塊，無線通訊網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，包括小車主體(I)，所述小車主體(I)采用分層結(jié)構(gòu)，包括用于承載貨物的上層、用于小車行走的下層，所述上層與所述下層之間設(shè)置有單片機(jī)主控模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、無線通訊模塊、電源模塊，所述單片機(jī)主控模塊分別與所述電機(jī)驅(qū)動模塊、所述電源模塊、所述無線通訊模塊電聯(lián)接，所述下層還設(shè)置有無刷直流電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動模塊的輸出端與所述無刷直流電機(jī)的輸入端電聯(lián)接； 所述小車主體(I)的前端設(shè)置有一個萬向輪(2)，所述小車主體(I)的后端設(shè)置有兩個驅(qū)動輪(3)，所述驅(qū)動輪(3)的輸入端與所述無刷直流電機(jī)的輸出端相聯(lián)接，所述驅(qū)動輪(3)上還設(shè)置有光電編碼器(4)，所述萬向輪(2)上設(shè)置有舵機(jī)(9); 所述小車主體(I)的重心位置設(shè)置有陀螺儀(10)，所述小車主體(I)的前端及周身上設(shè)置有超聲波傳感器(8)，所述小車主體(I)的后端尾部設(shè)置有導(dǎo)引模塊(5)，所述導(dǎo)引模塊(5)上設(shè)置有呈一字排開的四個紅外光電傳感器(6)，所述小車主體(I)的下方鋪設(shè)有鋁帶或者乙烯帶； 所述舵機(jī)(9)、所述陀螺儀(10)、所述光電編碼器(4)、所述紅外光電傳感器(6)、所述超聲波傳感器(8)均與所述單片機(jī)主控模塊電聯(lián)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，還包括操作及顯示模塊，所述操作及顯示模塊通過相配合的無線通訊網(wǎng)絡(luò)與所述無線通訊模塊進(jìn)行通訊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述單片機(jī)主控模塊采用MC9S12XDP512單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動模塊采用并聯(lián)MC33886全橋電機(jī)驅(qū)動芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述光電編碼器(4)采用EPA—755A光電編碼器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述紅外光電傳感器(6)采用OPB型標(biāo)準(zhǔn)光電開關(guān)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述舵機(jī)(9)采用MG995型金屬齒輪舵機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述陀螺儀(10)采用ENC03型陀螺儀。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述無線通訊模塊采用IP — Linkl270模塊，所述無線通訊網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于加工車間工件傳輸?shù)淖詣訉?dǎo)向小車，其特征在于，所述操作及顯示模塊包括輸入用的數(shù)碼開關(guān)、顯示用的數(shù)碼管。
【文檔編號】G05D1/02GK105892465SQ201610290887
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】顧樂, 馬可
【申請人】河海大學(xué)常州校區(qū)