基于SolidWorks的AGV車架的結構設計★

陳 菁， 陳媛媛

（1.青島理工大學琴島學院， 山東 青島 266106； 2.?？诮洕鷮W院， 海南 ?？?570203）

引言

AGV小車是一種以蓄電池為動力，裝有特定導向機構的自動駕駛運輸車。AGV小車的功能主要是，在上位機控制下，將特定的物料沿復雜路徑，以一定的停位精度輸送至特定的位置上[1]。

AGV小車主要包括：車體、充電電池、控制系統、驅動裝置、轉向裝置等。其中車體由車架和相應的機械電氣結構組成。AGV車車架是AGV車機械部分的關鍵，要求有足夠的剛度和強度以滿足車體運行時的要求，常采用焊接鋼結構，車架外殼為3 mm左右的鋼板或鋁合金板。目前市場上AGV車車架的結構較為復雜，生產成本較高[2]。因此本文以AGV小車的車架為研究對象，運用SolidWorks軟件，設計一種結構簡單的AGV小車車架。本文所設計的AGV車架結構簡單，生產成本低，并且已在青島微科機器人有限公司得到了應用。

本文所設計的AGV車車架結構示意圖如圖1和圖2所示。AGV車車架主要包括內車架和外車架。其中內車架主要用于安裝驅動元件和電控器件，外車架主要用于安裝安全防護元件。

圖1 AGV車車架頂部的結構示意圖

圖2 AGV車車架底部的結構示意圖

1AGV車車架

車架是裝配AGV其他零部件的主要支撐裝置，是運動中的主要部件之一，主要分為底部和頂部兩個部分。頂部用于安裝各種控制和通訊設備。底部則安裝輪子、各種傳感器和驅動電機，頂部和底部用可拆卸聯接，便于安裝和拆卸，總的來說AGV車架相當于汽車底盤，是AGV機械部分的關鍵。車架設計及工藝的合理性直接影響AGV的定位精度，應滿足的主要條件如下[3]：

1）車體的強度和剛度必須滿足小車承載及運行加速時的要求；

2）在保證車體有足夠剛度的條件下，盡量減輕車體的質量，以提高有效承載質量；

3）盡量降低車體重心，提高整車的抗傾翻能力；

4）車體的外廓不應有突出部分，以防止碰撞其他物體。

本文根據以上所述要求，利用SolidWorks軟件設計一款AGV車車架。本文所設計車架可以使AGV車體重心較低，較有利于抗傾翻。

1.1 AGV車車架頂部結構

如上頁圖1所示，AGV車車架的頂部主要設計電控箱、電控主器件安裝板和電池保護罩。電控箱安裝在AGV車車架頂部一端，主要放置電控輔器件，電控輔器件包括電路板和開關按鈕。電控主器件安裝板同樣安裝在AGV車車架頂部，厚度是2 mm。電控主器件安裝板上設計電機安裝孔和驅動器安裝孔，電機安裝孔用于固定AGV車電機，驅動器安裝孔用于固定AGV車驅動器。電池保護罩由三塊厚度為2 mm的鋼板焊接在一起，用于防護AGV車電池。

1.2 AGV車車架底部結構

如上頁圖2所示，AGV車車架底部主要設計安全防護元件安裝板和驅動輪安裝座。安全防護元件安裝板用于固定安全防護元件。安全防護元件安裝板上設計激光傳感器安裝孔，安全防撞條安裝孔。激光傳感器安裝孔用于固定AGV車激光傳感器，安全防撞條安裝孔用于固定AGV車安全防撞條。驅動輪安裝座固定在AGV車車架底部，用于支撐AGV車驅動輪。

2 結論

以AGV小車車架為研究對象所設計的車架，可以使整個AGV小車車體重心較低，有利于抗傾，對整個AGV行業和物流行業的發展具有一定的積極意義。