本申請一般涉及無人駕駛的自動拖車技術領域,尤其涉及用于港口碼頭的集裝箱自動導引電動拖車以及可以在公路上行駛的無人駕駛集裝箱自動拖車。
背景技術:
隨著技術的進步,目前集裝箱碼頭的水平搬運越來越多的采用自動導引車(Automated Guided Vehicle;AGV)。自動導引車是能自動運行的集裝箱載重平板車輛,車上裝有轉向和速度傳感器,向車載控制系統提供行駛狀態信息,再根據定位導航系統提供的路徑動態確定車輛運行位置,一般精度可達到±50毫米,最小可達到±20毫米。
自動導引車的運行原理是將集裝箱放到其自身的平板上面,由平板直接載重運輸集裝箱。由于自動導引車的工作原理是將集裝箱放到其自身的平板上面,直接馱著集裝箱進行運輸。因此,自動導引車自身的車架結構承受整個集裝箱的重量,則車架、車橋、輪胎等都較大,造成生產成本較高。
而另外,還要一類低矮型跨運車,其是在跨運車基礎上開發的、僅用于碼頭和堆場間集裝箱水平穿梭搬運的運輸設備。跨運車設備本身可實現無人駕駛。受車體本身構造和作業方式的限制,跨運車的導航和定位系統通常需利用差分全球定位系統(DGPS)及現場定位雷達(LPR)。該類集裝箱跨運車是起吊集裝箱,吊運著運輸。整體穩定性差,行進速度有限,運輸效率難以保證,不利于在自動化集裝箱碼頭推廣。
技術實現要素:
鑒于現有技術中的上述缺陷或不足,期望提供一種集裝箱自動導引電動拖車,用以解決現有技術中存在的集裝箱自動化拖運設備體積龐大、造價高的問題。
本申請提供一種集裝箱自動導引電動拖車,包括車架,所述車架上固定連接有前橋和后橋,至少所述前橋和后橋之一為轉向橋,所述轉向橋包括承載梁及設置于所述承載梁端部的轉向節,所述轉向節與所述承載梁之間鉸接有第一直線驅動器,所述車架上固定設置有變頻電機,所述變頻電機與所述前橋和/或所述后橋上設置的輸入軸連接,所述車架上設置有用于與半掛平板車相連接的鞍座。
本申請提供的集裝箱自動導引電動拖車工作時,將鞍座與被拖載的半掛平板車進行連接,由集裝箱自動導引電動拖車拖動半掛平板車進行集裝箱的轉運,較之現有的自動導引車,該集裝箱自動導引電動拖車不需要用來承載全部集裝箱的重量,因此可以做的比較小,降低了生產成本,該集裝箱自動導引電動拖車與同級別技術參數的集裝箱自動導引拖車相比,其價格僅為通用集裝箱自動導引拖車價格的1/3-1/2。此外,采用第一直線驅動器來進行方向的自動控制,具有結構簡單,使用可靠的優點。
由于該集裝箱自動導引電動拖車具有鞍座,其與現在集裝箱碼頭拖車相比,能夠利用碼頭的拖車后面的半掛平板車,兼容性好。該集裝箱自動導引電動拖車與后面的半掛平板車是可以自動連接和分離的,一是可以提高自動拖車的利用率,不用等待起重機向半掛平板車上面裝集裝箱,而是等裝好后再過來牽引拖車。二是自動拖車可以適應原來的半掛平板車,甚至跟城市道路上的集裝箱半掛平板車也是兼容的,提高了適用性能。三是在城市車輛自動駕駛發展到一定程度,還可以代替用于城市道路的集裝箱卡車的自動運輸。四是當集裝箱需要從自動化碼頭運輸至碼頭外部時,無需集裝箱正面吊運機或者集裝箱門式起重機等集裝箱起重專用設備進行AGV和人工拖掛車之間的中轉工作,該集裝箱自動導引電動拖車與人工拖頭可以迅速交換集裝箱掛車即可完成此項工作。一方面減少了碼頭中轉場地,另一方面也省去了中間環節,節約了大量人力物力成本。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述,本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
圖1為本發明實施例提供的集裝箱自動導引電動拖車的主視圖;
圖2為本發明實施例提供的集裝箱自動導引電動拖車未顯示鞍座部位結構的俯視圖;
圖3為本發明另一實施例提供的集裝箱自動導引電動拖車的主視圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發明,而非對該發明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與發明相關的部分。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
請參考圖1、圖2所示,本發明實施例提供的集裝箱自動導引電動拖車,包括車架1,車架1上固定連接有前橋9和后橋7,至少前橋9和后橋7之一為轉向橋,轉向橋包括承載梁及設置于承載梁端部的轉向節10,轉向節10與承載梁之間鉸接有第一直線驅動器11,車架1上固定設置有變頻電機8,變頻電機8與前橋9和/或后橋7上設置的輸入軸連接,車架1上設置有用于與半掛平板車相連接的鞍座4。作為其中一種實現方式,安裝可以是固定連接在車架上。
本申請提供的集裝箱自動導引電動拖車工作時,通過舉升梁3來將鞍座4與被拖載的集裝箱平板車進行連接,由集裝箱自動導引電動拖車拖動集裝箱平板車進行集裝箱的轉運,較之現有的自動導引車,該集裝箱自動導引電動拖車不需要用來承載全部集裝箱的重量,因此可以做的比較小,降低了生產成本,該集裝箱自動導引電動拖車與同級別技術參數的集裝箱自動導引拖車相比,其價格僅為通用集裝箱自動導引拖車價格的1/3-1/2。此外,采用第一直線驅動器11來進行方向的控制,并通過變頻電機進行行進控制,此與現有的牽引車相比省去了方向盤、油門踏板、制動踏板等機構,具有結構簡單,使用可靠的優點。此外,由于該集裝箱自動導引電動拖車體積較小,若其產生故障,一臺小型叉車即可將其拖曳至維修地點,不會對運輸線路進行阻礙,使得生產可以迅速恢復。
實際使用中,一般前橋9為一個轉向橋,后橋7為一個驅動橋,前橋9的承載梁的兩端設置前輪2,后橋7的半軸的端部設置后輪2,一般情況每側均設置兩個后輪2,當然根據拖運工況,也可以設置2軸或其他數量的后橋,以及其他數量的后輪2。此種情況僅前橋9上安裝有第一直線驅動器11來進行方向的控制,第一直線驅動器11的控制采用伺服控制方式,可進行反饋,準確控制轉向角度。可用于自動直線行走的糾偏,也可用于彎路的轉向。采用第一直線驅動器11進行轉向控制,較之現有的拖車,省去了轉向盤,簡化了結構,減少了故障點,提高了使用的可靠性,可直接由程序控制第一直線驅動器11的伸縮來控制轉向節10的運動來實現精準的轉向或糾偏控制。當然,前輪2和后輪2均可為轉向橋,同時也均可安裝有驅動裝置,則此時前后橋7為驅動轉向橋。
此外,本申請中采用變頻電機8作為動力,變頻電機與前橋和/或后橋上設置的輸入軸連接,變頻電機可以設置為1個,驅動單橋(前橋或后橋),也可以設置為2個,分別驅動前、后橋,較現有的柴油機牽引車,結構緊湊,能源利用率高,噪音低,故障點少,便于檢修,并可以通過變頻器來控制變頻量的大小來實現拖運速度的精準、靈活控制。
本申請的集裝箱自動導引電動拖車,可以通過GPS、定位雷達、地面預埋磁釘的磁導航、地面圖像識別等形式來對該集裝箱自動導引電動拖車進行引導、糾偏等,實現無人自動行駛。例如,該集裝箱自動導引電動拖車的引導控制單元接GPS或定位雷達信號,并與預定的行進位置信息進行比較,若出現偏差,則通過伺服控制單元控制第一之前驅動器的伸出或回縮,來進行方向控制或糾偏。
進一步地,第一直線驅動器11水平設置,可以減小第一直線驅動器11在豎直方向上的分力,在保證轉向輸出力的情況下,可以盡量的選用較小的第一直線驅動器11,進一步降低了制造成本。
進一步地,承載梁的中部設置有水平設置的連接耳12,連接耳12上豎直設置有連接通孔,一直線驅動器的一端通過銷軸與連接通孔鉸接,第一直線驅動器11的另一端與轉向節10鉸接。該連接耳12可以焊接在承載梁上,也可以是與承載梁一體鑄造或鍛壓形成。通過設置水平的連接耳12來安裝第一直線驅動器11,可以使第一直線驅動器11的安裝位置向前移動,使其有更加充分的轉動空間,以便控制轉向輪的大角度轉動。
進一步地,第一直線驅動器11為液壓缸或電動推桿。
進一步地,作為另外一種實現方式,參見圖3,鞍座下方鏈接有舉升梁3,舉升梁3與車架1鉸接,車架1上設置有驅動舉升梁轉動的舉升驅動器。
進一步地,舉升驅動器為第二直線驅動器5,第二直線驅動器5的一端與車架1鉸接另一端與舉升梁3鉸接。通過第二直線驅動器5的伸縮來控制舉升梁3的轉動,進而控制鞍座4上下運動來與相應的半掛平板車進行自動的連接或脫離。
進一步地,第二直線驅動器5為液壓缸或電動推桿。
進一步地,鞍座4上連接有用于與半掛平板車連接的銷孔,能夠與港內半掛平板車或公路運輸的半掛平板車的銷軸匹配并相連。
進一步地,為了實現對另外一種半掛平板車的牽引,如通過鵝頸連接的半掛車,作為另外一種實現方式,參見圖3,鞍座下方鏈接有舉升梁3,舉升梁3與車架1鉸接,車架1上設置有驅動舉升梁轉動的舉升驅動器。
進一步地,根據半掛平板車型式的不同,鞍座4上連接有用于與半掛平板車連接的鵝頸,通過設置鵝頸可以與更多種類的半掛平板車進行連接,拓寬了該集裝箱自動導引電動拖車的使用范圍。
進一步地,車架1上設置有為變頻電機8供電的鋰電池或柴油發電機,當然,這里的鋰電池或柴油發電機也可用于對該集裝箱自動導引電動拖車上的其他用電部件供電。
以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解,本申請中所涉及的發明范圍,并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案,同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下,由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。