一种大载重AGV叉车高精度对接机构

技术领域

本发明涉及一种AGV叉车与热处理底装料炉精准对接结构，属于热处理加工领域。

背景技术

热处理车间引进了多台广东世创金属科技股份有限公司SP500(额定载重500Kg)底装料炉设备，该套设备本为自动化生产线，在场地受限无法布置完整生产线情况下，去除了轨道料车自动装料部分，采用电瓶叉车手工装料，形成半自动热处理底装料炉生产线。因装料所需料盘与设备炉塞配合精度要求较高(±5mm)，在生产过程中物料转运经常受车体定位不准、料盘定位不准，导致撞机、卡料等问题出现，对产品质量、生产进度和安全造成不同程度的影响。同时为建设柔性自动化热处理生产线需解决物料的自动转运问题。经市场调研和试验引进AGV叉车可实现物料的自动转运和上下料。但AGV叉车在500Kg载重条件下定位精度一般能达到±10mm，在无其它定位机构辅助下，无法满足装料精度要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：通过上料台、叉臂、车体的精准定位设计，提供一种热处理底装料炉生产线用AGV精准对接机构，解决了AGV因精度不足无法用于底装料炉生产线物料转运和上下料问题。

本发明所采用的技术方案是：一种大载重AGV叉车高精度对接机构，包括上料台、AGV、叉臂机构、叉脚机构和装炉定位机构；

上料台包括上料平台、料台支撑脚、对射开关发射器、圆形托台、第一锥形定位插销和第二锥形定位插销、对射开关接收器、料盘和AGV入叉导轨；

上料平台通过料台支撑脚安装于地面，上料平台下方一侧对称安装两条AGV入叉导轨；在上料平台上对称安装对射开关发射器和对射开关接收器探测料台货料情况，通过遮挡触发信号判断装卸料条件；在上料平台上安装托台；在托台上对称设置第一锥形定位插销和第二锥形定位插销，用于对放置于托台上的料盘定位；

装炉定位机构包括炉下导轨，炉底固定安装炉下导轨；

叉臂机构设置在AGV上部，叉脚机构设置在AGV下部，叉臂机构用于托载料盘，叉臂机构和叉脚机构随AGV移动，叉脚机构在转移料盘过程中用于分别与AGV入叉导轨和炉下导轨对接。

进一步的，所述上料台还包括第一人工入叉导轨和第二人工入叉导轨，上料平台下方另一侧对称安装第一人工入叉导轨和第二人工入叉导轨，第一人工入叉导轨和第二人工入叉导轨之间的间距与两条AGV入叉导轨间的间距不同。

进一步的，所述AGV入叉导轨端部安装可调节螺杆，可调节螺杆在叉脚机构入叉时限制AGV车体左右两侧和前进位置。

进一步的，所述叉臂机构包括前定位挡板、第一触控针和第二触控针、导向锥、侧导向板、触控开关、针槽；前定位挡板按设定角度安装在叉臂的横梁上，侧导向板分别按设定角度安装于叉臂两侧，导向锥分别焊接在两侧叉臂上用于限制料盘位置，触控开关分别安装于侧导向板后，第一触控针和第二触控针加装在每个触控开关两侧，在叉臂上分别设置针槽，在托举料盘时，第一触控针和第二触控针被按压下行至针槽内触发取料状态信号。

进一步的，所述叉臂机构在叉料时，从料盘下方进行托举，利用重力将料盘导入叉臂中心限位，前定位挡板、两侧的侧导向板与料盘上的U型槽配合控制料盘无法旋转；料盘装入叉臂后，当两侧的第一触控针和第二触控针同时被按压并回传信号，表示料盘姿态正确。

进一步的，所述叉臂机构在装炉放料时，若料盘定位孔未准确装入炉塞发生倾斜，两侧的第一触控针和第二触控针无法同时释放并回传信号，表示料盘放料姿态错误，控制系统则下发重新放料指令，叉臂开始重复上下放料动作，直至三次无效后通知人工干预。

进一步的，所述叉臂机构还包括隔热挡板，隔热挡板固定于叉臂两侧阻挡高温，触控开关的导线均用隔热材料进行包裹。

进一步的，所述叉脚机构包括叉脚导板、轴、滑轮、固定槽、挡板；两个叉脚前端焊接叉脚导板，两个叉脚的侧面分别安装固定槽，滑轮通过轴依次安装在固定槽内，叉脚底部焊接挡板，叉脚机构与炉下导轨配合完成车体定位。

进一步的，所述装炉定位机构还包括光电开关；AGV叉车前进将料盘放在炉塞上退出，光电开关判断料盘位置，AGV装炉放料离开后若光电开关被料盘后边缘遮挡，则发出报警表示料盘位置错误并锁定炉塞无法移动，防止撞机。

进一步的，所述炉下导轨前端加装可调节限位螺杆，装炉入叉时限制AGV车体左右两侧和前进位置。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用物理装置定位，精度高、可靠、耐用、维护成本低。

(2)本发明采用的机械定位机构辅助AGV定位，满足生产线高精度定位要求，是AGV在底装料炉生产线的首次应用。

(3)本发明通过叉臂的设计，在高温下反复使用发生轻微变形的料盘也可顺利装入定位，具有一定的冗余性，延长了料盘的使用寿命，同时特有的触控开关设计实现了料盘状态的自动判别，并具有防碰撞、防高温的特点；

(4)本发明设计的对射开关可自动判断料台货物和炉塞料盘位置状态，提高了生产线无人运行的安全性。

附图说明

图1为本发明上料台机构示意图；

图2为本发明叉臂机构构简图；

图3为本发明叉脚机构示意图；

图4为本发明装炉机构示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明进行说明。

本发明提供一种大载重AGV叉车高精度对接机构，包括上料台、AGV、叉臂和叉脚机构、装炉定位机构。

如图1、2、3、4所示，为本发明一种大载重AGV叉车高精度对接机构，上料台包括上料平台1、料台支撑脚2、第一人工入叉导轨3和第二人工入叉导轨8、对射开关发射器4、圆形托台5、第一锥形定位插销6和第二锥形定位插销7、对射开关接收器9、料盘10、AGV入叉导轨11、可调节螺杆12；

叉臂机构包括隔热挡板13、前定位挡板14、第一触控针15和第二触控针19、导向锥16、侧导向板17、触控开关18、针槽20；

叉脚机构包括叉脚导板21、轴22、滑轮23、固定槽24、挡板25；

装炉定位机构包括导轨26、光电开关28；

如图1所示，为本发明上料台机构示意图，上料平台1通过料台支撑脚2安装于地面，上料平台1下方一侧对称安装第一人工入叉导轨3和第二人工入叉导轨8，在另一侧对称安装两条AGV入叉导轨11，第一人工入叉导轨3和第二人工入叉导轨8之间的间距与两条AGV入叉导轨11间的间距不同，并在AGV入叉导轨11安装可调节螺杆12，可调节螺杆12在入叉时限制AGV车体左右两侧和前进位置。在上料平台1上对称安装对射开关发射器4和对射开关接收器9探测料台货料情况，通过遮挡触发信号发送至中控系统判断装卸料条件，在上料平台1上焊接圆形托台5，在圆形托台5上对称焊接第一锥形定位插销6和第二锥形定位插销7，料盘10放置于托台5上通过第一锥形定位插销6和第二锥形定位插销7定位。

如图2所示，为本发明的叉臂结构简图，叉臂设置在AGV上部，隔热挡板13固定于叉臂两侧阻挡高温，前定位挡板14按70°焊接于叉臂横梁，侧导向板17按70°焊接于叉臂两侧，导向锥16焊接在叉臂上共同限制料盘位置，触控开关18安装于侧导向板17后，第一触控针15和第二触控针19加装在触控开关18上，在叉臂加工针槽20，在托举料盘10时，第一触控针15和第二触控针19将被按压下行至针槽20内触发取料状态信号。叉料时从料盘下方进行托举，利用重力将其导入叉臂中心限位。三方导向板与料盘U型槽配合控制料盘无法旋转。在叉臂两侧加装4个弹性触控开关，料盘正确装入叉臂后，四个触控感应器会被同时按压并回传信号表示料盘姿态正确可以下一步操作。在装炉放料时料盘定位孔未准确装入炉塞发生倾斜，四个触控感应器无法同时释放并回传信号表示料盘放料姿态错误，系统则下发重新放料指令，叉臂开始重复上下放料动作，直至三次无效后通知人工干预。在叉臂两侧加装保护罩防止高温损毁触控开关，导线均用隔热材料进行包裹。

如图3所示，为本发明叉脚机构示意图，叉脚机构设置在AGV下部，叉脚前端焊接45°叉脚导板21，侧面焊接固定槽24，滑轮23通过轴22依次安装在固定槽24内，叉脚底部焊接挡板25，叉脚机构与导轨配合完成车体定位。在车体底部叉脚两侧安装两排滑轮，防止与导轨发生卡壳现象。

如图4所示，为本发明装炉定位机构示意图，炉底固定安装导轨26，前端加装可调节限位螺杆，装炉入叉时限制AGV车体左右两侧和前进位置，叉车前进将料盘放在炉塞27上退出，光电开关28判断料盘位置，AGV装炉放料离开后若光电开关28被料盘后边缘遮挡，则发出报警表示料盘位置错误并锁定炉塞27无法移动，防止撞机。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。