一种轻型重载三向叉车式AGV及货物接驳转运方法与流程

一种轻型重载三向叉车式agv及货物接驳转运方法
技术领域
1.本技术涉及agv技术领域，具体为一种轻型重载三向叉车式agv及货物接驳转运方法。


背景技术：

2.三向叉车，又称三向堆垛机或三向堆垛叉车或窄巷道叉车，是指可以对叉车前方、左右两侧的货物进行叉举和输运的叉车，有人工驾驶和无人驾驶两种类型，无人驾驶三向叉车也称为三向叉车式agv，具备agv的基本功能。
3.如图1所示，市面上常见的三向叉车式agv1一般只有一对货叉2，货叉需要贴近地面移动，用于在前向和左右两侧实现对托盘货物的叉取。为了使三向叉车式agv具备承载重载货物，不可避免地需要在其后部配备较重的配重块3，一方面增加其结构尺寸，其在巷道内的作业空间相应增大，另一方面其重量也相应增大，其驱动功率需求增加，运行成本加大；此外，自重较大的agv工作时对厂房楼面的负载也相应增加，增加了楼面使用的危险性。
4.专利（申请号：202122686618.6）提出一种配重块可以移动的配重结构及三向叉车，在使用时通过移动配重块，改变配重块的重心位置，达到承载能力不变的情况下减轻三向叉车的配重。然而，该专利对于配重块重心的调整仅限于叉车有效投影面积，调整范围有限，减重不显著。专利（申请号：202111326981.5）提出在叉车主体的下方设置活动底板，当三向叉车放货或取货时，先推动底板伸出并压在货架上或抵着货架，分担货物对叉车的侧向扭矩，减轻叉车配重。然而，该专利所述活动底板压在货架或抵着货架时存在对货架施加额外负载的情况，可能导致货架倾斜或超载而破坏，此外，活动底板需要复杂的传动和精密的控制，存在操控不便的情况。
5.本技术在专利（申请号：202211717999.2）的基础上，提出一种轻型重载三向叉车式agv及货物接驳转运方法，可以有效解决或缓解现有技术的不足。


技术实现要素：

6.本技术提供一种轻型重载三向叉车式agv及货物接驳转运方法，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
7.作为本技术技术方案的一个方面，本技术实施例提供的轻型重载三向叉车式agv，包括：车体、设置在车体前部的固定支撑腿、设置在车体前部用于沿前、左、右三个方向叉取货物的三向货叉组件、用于驱动货叉组件升降的起升驱动组件；所述车体具备agv自主导航行走和安全避障功能。
8.进一步地，所述车体包含立柱，所述立柱构成车体主要框架结构，所述框架结构的宽度小于标准托盘的宽度尺寸。
9.进一步地，所述固定支撑腿与立柱对准并固连在一起，所述固定支撑腿在其侧向上固连有外伸腿，所述外伸腿用于提高agv横向刚度和稳定性，用于抵抗重载货物对agv轴线施加的翻转力矩；所述立柱构成车体主要框架结构，所述框架结构的宽度小于标准托盘
的宽度尺寸；所述固定支撑腿前端设置有两个滚轮，降低其与地面的摩擦；所述外伸腿也设置有滚轮，用以降低其与地面的摩擦。
10.进一步地，所述三向货叉组件包含转向驱动组件和货叉，驱动组件驱动货叉相对agv中心竖向轴线旋转至agv的左侧、右侧和前方；所述三向货叉组件还包含横向轨道和横移驱动组件，横移驱动组件驱动货叉和转向驱动组件沿横向轨道向左侧或右侧方向移动，实现对货物托盘的叉取和移动。
11.进一步地，所述起升驱动组件包括液压驱动组件、链条传动组件和升降龙门架；所述升降龙门架与三向货叉组件铰链连接。
12.作为本技术技术方案的另一个方面， 本技术实施例提供的基于轻型重载三向叉车式agv的货物接驳转运方法，包含轻型重载三向叉车式agv和无顶杆agv，包括以下步骤。
13.步骤1，轻型重载三向叉车式agv默认与货架平行摆列于巷道内；当执行下架货物任务时，轻型重载三向叉车式agv导航至货物在货架列对应的指定位置；所述转向驱动组件驱动货叉转至侧向并与货物托盘平行；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向移动，对准货物托盘；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道移动并伸入货物托盘底部；所述起升驱动组件驱动三向货叉组件沿高度方向继续移动，托起货物托盘；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道撤回并确保货物托盘重心位于agv固定支撑腿范围内。
14.步骤2，在执行货物的接驳转运任务时，轻型重载三向叉车式agv沿规划路径移动到巷道外接驳点，此时无顶杆agv已停在接驳点与货物托盘相对应的位置上，轻型重载三向叉车式agv的横移驱动组件驱动货叉货物托盘移至无顶杆agv的正上方，所述起升驱动组件驱动货叉及货物下降，在托盘与无顶杆agv相接触后，所述起升驱动组件继续驱动货叉下降一小段距离，继而横移驱动组件驱动货叉退出托盘，完成货物下架及接驳转运任务。
15.步骤3，当执行上架接驳转运货物任务时，无顶杆agv驮着货物和托盘导航至接驳点，轻型重载三向叉车式agv在接驳点等待接驳转运货物和托盘；轻型重载三向叉车式agv的货叉对准货物托盘，所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道移动并伸入货物托盘底部；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向继续移动，托起货物托盘；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道撤回并确保货物托盘重心位于agv固定支撑腿范围内。
16.步骤4，在执行货物的接驳转运上架任务时，轻型重载三向叉车式agv沿规划路径从接驳点导航至货物在货架列对应的指定位置；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向移动；所述横移驱动组件驱动货叉及货物和托盘沿横向轨道移动并伸入货架；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向下降，货物托盘与货架接触；所述起升驱动组件驱动货叉继续，货叉与托盘脱离接触；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道移出货架，完成货物的接驳转运上架任务。
17.本技术技术方案与现有技术相比所带来的有益效果是：本技术利用固定支撑腿，在叉取重载货物时，无需依靠较重配重进行平衡，依靠固定支撑腿提供的支撑力矩来平衡货叉上重物的负载力矩；此外，利用固定支撑腿上的外伸腿，在货叉及重载货物沿侧向移动时，避免货叉上重物的横向负载力矩导致agv侧倾的风险；通过固定支撑腿和外伸腿的引入，agv的结构可以做得紧凑小巧，减轻了重量，大大降低agv及其负载对楼板地面的压力，提高了agv使用的安全性能。
附图说明
18.图1所示为市场上常见三向叉车式agv。
19.图2所示为本技术实施例的轻型重载三向叉车式agv结构示意图。
20.图3所示为本技术实施例货物接驳转运示意图之一。
21.图4所示为本技术实施例货物接驳转运示意图之二。
22.图5所示为本技术实施例框架尺寸与托盘尺寸示意图。
23.附图标记说明：1、车体；101、立柱；2、货叉； 3、配重块；4、固定支撑腿；401、外伸腿；402、滚轮；5、三向货叉组件；501、转向驱动组件；502、货叉；503、横向轨道；504、横移驱动组件；6、起升驱动组件；7、货架；8、无顶杆agv；9、托盘；1000、轻型重载三向叉车式agv。
实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“前方”、“前端”、“前部”、“后部”、“左侧”、“右侧”、“前”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.以下结合说明书附图对本技术实施例做进一步详细说明。
28.参考图2和图5，一种轻型重载三向叉车式agv，包括：车体1、设置在车体前部的固定支撑腿4、设置在车体前部用于沿前、左、右三个方向叉取货物的三向货叉组件5、用于驱动货叉组件升降的起升驱动组件6；所述车体具备agv自主导航行走和安全避障功能。所述车体1包含立柱101，所述立柱构成车体主要框架结构，所述框架结构的宽度w小于标准托盘的宽度尺寸h；固定支撑腿与立柱对准并固连在一起，所述固定支撑腿在其侧向上固连有外伸腿401，所述外伸腿用于提高agv横向刚度和稳定性，用于抵抗重载货物对agv轴线施加的翻转力矩；所述立柱构成车体主要框架结构，所述框架结构的宽度小于标准托盘的宽度尺寸；所述固定支撑腿4前端设置有两个滚轮402，降低其与地面的摩擦；所述外伸腿401也设置有滚轮，用以降低其与地面的摩擦；所述三向货叉组件5包含转向驱动组件501和货叉502，转向驱动组件501驱动货叉502相对agv中心竖向轴线旋转至agv的左侧、右侧和前方；所述三向货叉组件5还包含横向轨道503和横移驱动组件504，横移驱动组件504驱动货叉502和转向驱动组件501沿横向轨道503向左侧或右侧方向移动，实现对货物托盘的叉取和移动。所述起升驱动组件包括液压驱动组件、链条传动组件和升降龙门架；所述升降龙门架与三向货叉组件铰链连接。
29.本实施例提供的一种轻型重载三向叉车式agv，由于采用了固定支撑腿4，货叉502叉取重物时，固定支撑腿提供了与重物相反的支撑反力，无需在agv的后部配置较重的配重
块，仅需要保证立柱和结构框架拥有足够的刚度。由于框架宽度尺寸小于托盘和货叉的尺寸，故可以在支撑腿两侧配置外伸腿，外伸腿与地面通过滚轮接触，在横向上提供了支撑反力，用于抵抗货叉与重物向右或向左移动时产生的侧翻力矩。整个agv的结构紧凑，减少配重大大降低了整车的质量。
30.参考图3和图4，本技术实施例提供的基于轻型重载三向叉车式agv的货物接驳转运方法，包含轻型重载三向叉车式agv1000和无顶杆agv8。具体工作原理如下。
31.首先，轻型重载三向叉车式agv1000默认与货架平行摆列于巷道内；当执行下架货物任务时，轻型重载三向叉车式agv导航至货物在货架列对应的指定位置；所述转向驱动组件501驱动货叉502转至侧向并与货物托盘平行；所述起升驱动组件6驱动三向货叉组件5沿高度方向移动，对准货物托盘；所述横移驱动组件504驱动货叉沿横向轨道503移动并伸入货物托盘底部；所述起升驱动组件6驱动货叉沿高度方向继续移动，托起货物托盘；所述横移驱动组件504驱动货叉沿横向轨道503撤回并确保货物托盘重心位于agv固定支撑腿4范围内。
32.其次，在执行货物的接驳转运任务时，轻型重载三向叉车式agv1000沿规划路径移动到巷道外接驳点，此时无顶杆agv8已停在接驳点与货物托盘相对应的位置上，轻型重载三向叉车式agv的横移驱动组件504驱动货叉和货物托盘移至无顶杆agv8的正上方，所述起升驱动组件6驱动货叉及货物下降，在托盘与无顶杆agv8相接触后，所述起升驱动组件6继续驱动货叉下降一小段距离，继而横移驱动组件驱动货叉退出托盘，完成货物下架及接驳转运任务。
33.再次，当执行上架接驳转运货物任务时，无顶杆agv8驮着货物和托盘导航至接驳点，轻型重载三向叉车式agv1000在接驳点等待接驳转运货物和托盘；轻型重载三向叉车式agv1000的货叉对准货物托盘，所述横移驱动组件504驱动货叉沿横向轨道503移动并伸入货物托盘底部；所述起升驱动组件6驱动货叉沿高度方向继续移动，托起货物托盘；所述横移驱动组件504驱动货叉沿横向轨道503撤回并确保货物托盘重心位于agv固定支撑腿范围内。
34.最后，在执行货物的接驳转运上架任务时，轻型重载三向叉车式agv1000沿规划路径从接驳点导航至货物在货架列对应的指定位置；所述起升驱动组件6驱动货叉沿高度方向移动；所述横移驱动组件504驱动货叉及货物和托盘沿横向轨道503移动并伸入货架；所述起升驱动组件6驱动货叉沿高度方向下降，货物托盘与货架接触；所述起升驱动组件驱动货叉继续，货叉与托盘脱离接触；所述横移驱动组件504驱动货叉沿横向轨道503移出货架，完成货物的接驳转运上架任务。
35.对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本技术进行实例性描述，显然本技术实施例具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将本技术的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轻型重载三向叉车式agv，其特征在于，包括：车体、设置在车体前部的固定支撑腿、设置在车体前部用于沿前、左、右三个方向叉取货物的三向货叉组件、用于驱动货叉组件升降的起升驱动组件；所述车体具备agv自主导航行走和安全避障功能；所述车体包含立柱，所述立柱构成车体主要框架结构，所述框架结构的宽度小于标准托盘的宽度尺寸；所述固定支撑腿与立柱对准并固连在一起，所述固定支撑腿在其侧向上固连有外伸腿，所述外伸腿用于提高agv横向刚度和稳定性，用于抵抗重载货物对agv轴线施加的翻转力矩；所述固定支撑腿前端设置有两个滚轮，降低其与地面的摩擦；所述外伸腿也设置有滚轮，用以降低其与地面的摩擦。2.根据权利要求1所述的一种轻型重载三向叉车式agv，其特征在于，所述三向货叉组件包含转向驱动组件和货叉，驱动组件驱动货叉相对agv中心竖向轴线旋转至agv的左侧、右侧和前方。3.根据权利要求1所述的一种轻型重载三向叉车式agv，其特征在于，所述三向货叉组件还包含横向轨道和横移驱动组件，横移驱动组件驱动货叉和转向驱动组件沿横向轨道向左侧或右侧方向移动，实现对货物托盘的叉取和移动。4.根据权利要求1所述的一种轻型重载三向叉车式agv，其特征在于，所述起升驱动组件包括液压驱动组件、链条传动组件和升降龙门架；所述升降龙门架与三向货叉组件铰链连接。5.一种基于轻型重载三向叉车式agv的货物接驳转运方法，包含轻型重载三向叉车式agv和无顶杆agv，包括以下步骤：步骤1，轻型重载三向叉车式agv默认与货架平行摆列于巷道内；当执行下架货物任务时，轻型重载三向叉车式agv导航至货物在货架列对应的指定位置；所述转向驱动组件驱动货叉转至侧向并与货物托盘平行；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向移动，对准货物托盘；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道移动并伸入货物托盘底部；所述起升驱动组件驱动三向货叉组件沿高度方向继续移动，托起货物托盘；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道撤回并确保货物托盘重心位于agv固定支撑腿范围内；步骤2，在执行货物的接驳转运任务时，轻型重载三向叉车式agv沿规划路径移动到巷道外接驳点，此时无顶杆agv已停在接驳点与货物托盘相对应的位置上，轻型重载三向叉车式agv的横移驱动组件驱动货叉货物托盘移至无顶杆agv的正上方，所述起升驱动组件驱动货叉及货物下降，在托盘与无顶杆agv相接触后，所述起升驱动组件继续驱动货叉下降一小段距离，继而横移驱动组件驱动货叉退出托盘，完成货物下架及接驳转运任务；步骤3，当执行上架接驳转运货物任务时，无顶杆agv驮着货物和托盘导航至接驳点，轻型重载三向叉车式agv在接驳点等待接驳转运货物和托盘；轻型重载三向叉车式agv的货叉对准货物托盘，所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道移动并伸入货物托盘底部；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向继续移动，托起货物托盘；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道撤回并确保货物托盘重心位于agv固定支撑腿范围内；步骤4，在执行货物的接驳转运上架任务时，轻型重载三向叉车式agv沿规划路径从接驳点导航至货物在货架列对应的指定位置；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向移动；所述横移驱动组件驱动货叉及货物和托盘沿横向轨道移动并伸入货架；所述起升驱动组件驱动货叉沿高度方向下降，货物托盘与货架接触；所述起升驱动组件驱动货叉继续，货叉与
托盘脱离接触；所述横移驱动组件驱动货叉沿横向轨道移出货架，完成货物的接驳转运上架任务。

技术总结
本申请实施例公开一种轻型重载三向叉车式AGV，包括：车体、设置在车体前部的固定支撑腿、设置在固定支撑腿外侧的外伸腿，设置在车体前部用于沿前、左、右三个方向叉取货物的三向货叉组件、用于驱动货叉组件升降的起升驱动组件、横向轨道和横移驱动组件。本申请利用固定支撑腿，在叉取重载货物时，无需依靠较重配重进行平衡，依靠固定支撑腿提供的支撑力矩来平衡货叉上重物的负载力矩；此外，利用固定支撑腿上的外伸腿，在货叉及重载货物沿侧向移动时，避免货叉上重物的横向负载力矩导致AGV侧倾的风险；通过固定支撑腿和外伸腿的引入，AGV的结构可以做得紧凑小巧，减轻了重量，大大降低AGV及其负载对楼板地面的压力，提高了AGV使用的安全性能。用的安全性能。用的安全性能。


技术研发人员：夏乐冰
受保护的技术使用者：真金火炼（上海）智能科技有限公司 拨云见日（福建）智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/12