構架運輸小車RGV結構與工作原理

1、構架運輸車機械結構

構架輸送車主要由運輸車主體框架、支撐柱升降裝置、支撐柱中心距調整機構、行走驅動機構、精確定位機構、防爆箱等。運輸車整體結構圖如下圖所示：

—運輸車主體框架 —支撐柱升降機構 —支撐柱旋轉機構 —行走驅動機構 —支撐柱中心距調整機構 —電池、控制元件防爆箱 -手動離合器

1.1輸送車主體框架

構架輸送車主體框架主要為型鋼整體焊接而成，焊接后退火處理，去除內應力，防止后期使用框架變形。退火后整體用數控龍門銑精加工，加工位置主要有輪對軸承安裝位置、電機座安裝位置、支撐柱中心距長度方向伸縮體導向位置和長度調節機構安裝位置等。

運輸車整體結構設計完成，經過力學有限元分析后，保證最大承載能力不小于4T，達到兩倍的安全系數要求。

1.2支撐柱升降機構

支撐柱升降動力主要由**電機帶動絲杠來實現升降（絲杠自帶自鎖功，通過控制伺服電機的同步，從而控制支撐立柱的升降高度差，通過此機構可控制4組支撐立柱升降的高度差在4mm以內。支撐柱動作模式分為聯動模式： 4個支撐柱同時升高或降落；單動模式：每升降立柱可單獨升高或降落。

支撐柱升降機構的傳動機構設計主螺母和安全螺栓，運行過程中安全螺母隨主螺母一起轉動，兩螺母之間有3mm安全距離，安全螺母布置承載力。如主螺母因磨損或其他原因破損，安全螺母會代替主螺母繼續工作，帶檢修時跟（更換）換主螺母即可，起到雙重保護作用。

每個立柱的支撐點位置安裝一個壓力傳感器，保證與構架接觸時，每個接觸點的位置壓力值是一定的，對整個構架實現更好的力學支撐，同時也保護整個構架的變形量，并將稱重數據傳輸到系統內做統計。

1.3支撐柱中心距調整機構

為滿足支撐柱中心距（長×寬）（mm）：（2400-2900）×（1950-2100）在此范圍內調整，設計了相應的調整機構，機構主要原理為電機驅動，通過齒輪齒合旋轉角度來調節尺寸，調節時省力。為滿足不同車型頻繁調整，可在旋轉伸縮體上刻上刻度線，并標記相應車型的位置。結構圖如下圖所示：

圖 中心距調整機構

1.4行走驅動機構

行走驅動機構主要由主動輪對，從動輪對電機減速器等組成，輪對兩端分別用帶立座軸承固定，保證正行走時的穩定性，輪對均有鍛件整體加工，和導軌接觸位置為踏面結構，保證輪對整體的強度和輪對行走時延軌道中心行走。

行走動力由**電機減速器提供，電機帶制動，減速器與主動軸之間安裝手動離合器，在小車出現故障或者其他原因不能移動時，離合器可認為手動斷開，可人為推動，或者其他方式移動。

1.5精確定位機構

因為檢修線上有相應的設備需要構架輸送車停車位精度比較高，設計多點控制開關接觸后精確停車：在停車位置前兩米安裝接近開關或光電開關，觸動開關后運輸車進行減速，在停車位置安裝接近開關或者行程開關，觸動開關可精確停車，停車精度小于正負10mm。主要停車位置有自動充電位置、清洗機、翻轉機、轉盤等位置。

2.電氣控制系統

2.1功能說明

構架輸送小車具有運動智能控制功能，可以通過WLAN接受交互終端或手持控制終端的控制指令，并依據所接受到的運動指令進行運動，如啟動、停止、前進、后退以及升降等運動。

構架輸送小車同時具有快速充電功能，自動定位功能，確保各工位之間運行連貫，支撐柱高度可根據實際情況進行自動調節，構架運輸車具有防水、防塵、防爆能力，能更好地適應構架檢修生產線苛刻的作業環境。

2.2控制系統原理說明

構架輸送小車以雙核多功能控制器為控制**，結合DI控制模塊、DO控制模塊、AI采集模塊、WLAN收發模塊，并以LabVIEW 作為軟件開發環境，運用支持實時系統開發和FPGA 開發的模塊——LabVIEW Real-time 模塊和LabVIEW FPGA 模塊共同完成控制系統的軟件開發。

強大的硬件和軟件支持，同時結合直流動力系統、障礙檢測系統、運行指示裝置、聲光報警裝置、稱重傳感器以及無線控制器等**設備共同完成構架輸送小車在整個構架檢修生產線的所承擔的任務。

如圖1構架輸送車控制系統以cRIO雙核式集成控制器為運動控制**，結合多種功能模塊共同完成控制任務，以下為各功能模塊的具體功能說明：

(1)DI數字輸入模塊

通過編碼器采集升降直流電機脈沖信號，實現對升降機構的精確控制；

通過采集安全掃描儀的動作信號，實現對小車周圍障礙物情況的實時監控，使構架輸送車能夠安全可靠的運行。

(2)DO數字輸出模塊

通過控制器發送PWM波控制直流電機運動系統可以實現對速度的精確控制；

通過各種指令開關量的輸出可以實現對構架輸送小車的啟動、停止、前進、后退、加速、減速以及升降機構的上升下降等動作控制。

(3)AI模擬量采集模塊

通過接收并上傳稱重傳感器的所采集的信號實現稱重功能。

(4)WLAN無線模塊

該模塊為無線通訊模塊，系統通過該模塊可以實現無線通信功能可以接收交互終端和手持控制終端的控制指令，并且可以上傳所采集到的各種數據實現交互功能。

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