基于差速驱动的AGV驱动单元分析与改进设计
2018-09-13赵华东雷超帆
郑州大学学报(工学版) 2018年5期
赵华东, 江 南, 雷超帆
(郑州大学 机械工程学院, 河南 郑州 450001)
0 引言
随着我国人工成本的逐渐升高,对产品质量,自动化、柔性生产的要求提高,商用自动导引车(AGV)[1]作为智能制造和柔性生产的关键环节,因其能实现高效、经济、灵活的无人化生产,广泛应用于工厂自动化生产线、仓储物流、机场和港口的物料传送[2-3].
近年来,国内外研究人员对AGV的结构和运动进行了大量的研究.王殿君等通过四轮差速原理,运用ADAMS软件分析了AGV转弯过程[4].刘国刚通过ANSYS仿真,对AGV车架进行了轻量化设计[5].夏田等通过建立AGV的静力学和动力学模型,采用Matlab/Simulink建立了仿真模型并仿真了一个驱动轮静止另一个转动的运动方式[6].刘治华等通过疲劳理论,采用ADAMS和NCODE分别对轨道车飞碟游乐设备的驱动轴进行了动力学和疲劳仿真分析,并得出驱动轴的寿命云图[7].
笔者以某公司设计的一款悬臂结构、链传动的AGV为例,研究驱动轮“外掰”和启停“冲击”的问题.该AGV的工况为:8小时工作制,用于轴承内外圈自动化生产线上将码垛完成后的轴承内外圈及托盘,转移到智能仓储的对应入口处,然后返回等待托盘再次装满,如此往复.其中轴承内外圈及托盘总重量为168 kg.AGV平均循环周期为42 min.工厂路面为环氧地坪漆.笔者通过反复试验和建模仿真分析的方法,确定了“外掰”及“冲击”的原因,提出了一种新的结构,且对新机构进行了校核.从结构应力,传动效率和精度上进行对比分析,验证了新机构的合理性.