一种基于无人牵引车的汽车零部件供给系统的制作方法

本发明涉及物流领域，具体涉及一种基于无人牵引车的汽车零部件供给系统。

背景技术：

目前国内物流行业无使用无人驾驶牵引车进行物流配送的案例，已经成功研究或应用无人驾驶牵引车的设备商也没有，即无人驾驶牵引车在室外环境下的汽车零部件厂内物流自动化配送为国内物流行业的首例。

智慧物流：工业4.0有四大主题：智慧工厂、智慧物流、智能生产、智能服务。智慧物流对汽车物流企业提出了转型要求，即物流作业模式主要经历四个阶段：人工-机械化-自动化-智能化。中国汽车物流行业暂处于机械化到自动化的过渡期，要实现智慧物流必先做好自动化。

物流成本：物流行业薪酬水平在各行业中处于高位，近5年一线城市人工成本增长超过63%，二线城市超过60%，人力成本成为物流企业最大的负担。虽然薪资水平高，但由于作业环境、劳动强度等因素，物流行业离职率却一直居高不下。

基于上述背景，研发并应用一种可在室外的低温、结冰、下雪、下雨和大风等环境下自动配送汽车零部件的无人驾驶牵引车。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可以方便在车间的各个区域实现自动化导航、周转以及物流管理的基于无人牵引车的汽车零部件供给系统。

为了解决上述技术问题，本发明包括中控系统、仓库集配区、车间缓冲区、线边料位区、由导轨装置铺成的第一环形线路、第二环形线路和道路交通管制装置，第一环形线路远离第二环形线路端设在仓库集配区内，第一环形线路、第二环形线路相互靠近的端设在车间缓冲区内，第二环形线路远离第一环形线路端设在线边料位区内，在第一环形线路上且靠近仓库集配区处和靠近车间缓冲区处设有物流门装置，在第一环形线路上设有无人牵引车，在第二环形线路上设有人工牵引车，所述无人牵引车包括无人牵引车本体，在无人牵引车本体内设有舵轮装配组件、自动脚刹组件、自动手刹组件和主动轮电机编码器组件，在无人牵引车本体的前端设有前保险杠组件，在无人牵引车本体的底部设有导航组件，在无人牵引车本体的顶部设有激光组件，在第一环形线路上均设有若干个磁钉，所述导航组件为磁感应器，所述道路交通管制装置包括交通警示灯、管制地标感应装置、解除地标感应装置，管制地标感应装置和解除地标感应装置设在第一环形线路上，中控系统分别与交通警示灯、管制地标感应装置、解除地标感应装置、物流门装置连接。

作为本发明的进一步改进，所述前保险杠组件包括连接支架、pls激光防碰传感器、导向柱、复位弹簧、防撞橡胶、rfid传感器和限位开关，所述连接支架与无人牵引车本体连接，所述pls激光防碰传感器、限位开关和rfid传感器设在连接支架上，导向柱与连接支架的前端滑动配合，复位弹簧套在导向柱上，防撞橡胶设在导向柱的前端，在第一环形线路上设有若干个rfid卡，所述限位开关与主动轮电机编码器组件连接。

作为本发明的进一步改进，所述舵轮装配组件包括电机减速机、舵轮编码器、同步带轮、同步带体、轴承座、链轮轴、电机支架和张紧支架，电机减速机和轴承座设在电机支架上，在轴承座上设有转动轴承，转动轴承的一端与链轮轴连接，转动轴承的另一端与同步带轮连接，在电机减速机的驱动端设有主动轮，同步带体套在同步带轮和主动轮上，张紧支架与电机支架连接，舵轮编码器与转动轴承连接。

作为本发明的进一步改进，所述自动脚刹组件包括第一电动推杆、第一直线导轨副、顶升轴承组件、水平推爪、上下复位弹簧、回转复位弹簧、固定支架、脚踏板和转动支架，所述固定支架与无人牵引车本体连接，第一电动推杆和第一直线导轨副与固定支架连接，第一电动推杆的驱动端与水平推爪连接，水平推爪与第一直线导轨副相配合，转动支架与水平推爪铰接，在转动支架与脚踏板支脚设有上下复位弹簧，脚踏板通过顶升轴承组件与固定支架连接，在顶升轴承组件与固定支架之间设有回转复位弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述物流门装置包括物流门安装支架和地磁感应装置，在物流门安装支架上设有能与物流门安装支架相对上下运动的物流门体，在物流门安装支架上还设有能使物流门体运动的物流门驱动装置，中控系统分别与地磁感应装置、物流门驱动装置连接。

本发明的有益效果：本发明的系统架构采用中控系统监控所有在线无人牵引车的运行状态、所处位置以及交通管制等功能，并在中控系统中显示，达到可视化效果。无线网络为独立的局域网，无线网络覆盖无人驾驶牵引车所有运行的区域。无线ap采用双通道室外型，支持2.4ghz和5ghz双频同时工作，可提供450m+1300m的无线接入速率；每个无线ap采用ip68等级防水设计，无线信号覆盖半径为200m。无人牵引车的运行路线在第一环形线路上有室外和室内段，因此进出仓库或车间都需要经过物流门装置。当无人牵引车即将到达物流门装置时，地磁感应装置将信号反馈给中控系统，然后中控系统发出“开门”的信息至物流门驱动装置，物流门驱动装置驱动物流门体自动升起，待无人牵引车通过后，门自动关闭。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的无人牵引车的结构图。

图3为本发明的舵轮装配组件的结构图。

图4为本发明的自动脚刹组件的结构图。

图5为本发明的前保险杠组件的结构图。

图6为本发明的物流门装置的结构图。

具体实施方式

由图1至图6所示，本发明包括中控系统1、仓库集配区2、车间缓冲区3、线边料位区4、由导轨装置铺成的第一环形线路5、第二环形线路6和道路交通管制装置，导轨装置为磁条体或者是磁钉组成（每间隔2m埋设一个磁钉），第一环形线路5远离第二环形线路6端设在仓库集配区2内，第一环形线路5、第二环形线路6相互靠近的端设在车间缓冲区3内，第二环形线路6远离第一环形线路5端设在线边料位区4内，在第一环形线路5上且靠近仓库集配区2处和靠近车间缓冲区3处设有物流门装置8，在第一环形线路5上设有无人牵引车9，在第二环形线路6上设有人工牵引车10，所述无人牵引车9包括无人牵引车本体11，在无人牵引车本体11内设有舵轮装配组件、自动脚刹组件、自动手刹组件和主动轮电机编码器组件12，在无人牵引车本体11的前端设有前保险杠组件13，在无人牵引车本体11的底部设有导航组件14，在无人牵引车本体11的顶部设有激光组件15，在第一环形线路5上均设有若干个磁钉，所述导航组件14为磁感应器，所述道路交通管制装置包括交通警示灯50、管制地标感应装置51、解除地标感应装置52，管制地标感应装置51和解除地标感应装置52设在第一环形线路5上，中控系统1分别与交通警示灯50、管制地标感应装置51、解除地标感应装置52、物流门装置8连接，所述前保险杠组件13包括连接支架16、pls激光防碰传感器17、导向柱18、复位弹簧19、防撞橡胶20、rfid传感器21和限位开关22，所述连接支架16与无人牵引车本体11连接，所述pls激光防碰传感器17、限位开关22和rfid传感器21设在连接支架16上，导向柱18与连接支架16的前端滑动配合，复位弹簧19套在导向柱18上，防撞橡胶20设在导向柱18的前端，在第一环形线路5上设有若干个rfid卡，所述限位开关22与主动轮电机编码器组件12连接，所述舵轮装配组件包括电机减速机23、舵轮编码器24、同步带轮25、同步带体26、轴承座27、链轮轴、电机支架29和张紧支架30，电机减速机23和轴承座27设在电机支架29上，在轴承座27上设有转动轴承31，转动轴承31的一端与链轮轴连接，转动轴承31的另一端与同步带轮25连接，在电机减速机23的驱动端设有主动轮32，同步带体26套在同步带轮25和主动轮32上，张紧支架30与电机支架29连接，舵轮编码器24与转动轴承31连接，所述自动脚刹组件包括第一电动推杆33、第一直线导轨副34、顶升轴承组件35、水平推爪36、上下复位弹簧37、回转复位弹簧38、固定支架39、脚踏板40和转动支架41，所述固定支架39与无人牵引车本体11连接，第一电动推杆33和第一直线导轨副34与固定支架39连接，第一电动推杆33的驱动端与水平推爪36连接，水平推爪36与第一直线导轨副34相配合，转动支架41与水平推爪36铰接，在转动支架41与脚踏板40支脚设有上下复位弹簧37，脚踏板40通过顶升轴承组件35与固定支架39连接，在顶升轴承组件35与固定支架39之间设有回转复位弹簧38，所述物流门装置8包括物流门安装支架42和地磁感应装置43，在物流门安装支架42上设有能与物流门安装支架42相对上下运动的物流门体44，在物流门安装支架42上还设有能使物流门体44运动的物流门驱动装置，中控系统1分别与地磁感应装置43、物流门驱动装置连接。

本发明的系统架构采用中控系统1监控所有在线无人牵引车9的运行状态、所处位置以及交通管制等功能，并在中控系统1中显示，达到可视化效果。无线网络为独立的局域网，无线网络覆盖无人驾驶牵引车所有运行的区域。无线ap采用双通道室外型，支持2.4ghz和5ghz双频同时工作，可提供450m+1300m的无线接入速率；每个无线ap采用ip68等级防水设计，无线信号覆盖半径为200m。仓库集配区2处于零件仓库45，车间缓冲区3和线边料位区4处于总装车间46，在仓库集配区2和车间缓冲区3之间为室外路段47，在零件仓库45内的叉车装有pda，因为无人牵引车9上设有rfid传感器21，第一环形线路5上设有若干个rfid卡，这样可以对无人牵引车9的位置进行实时的掌控，当无人牵引车9到达仓库集配区2时，pda提前提示叉车的司机做零件集配作业的准备工作，而在总装车间46的人工牵引车10也装有pda，当无人牵引车9即将达到，车间缓冲区3时，提前提示人工牵引车10司机做零件配送转换的准备工作。道路交通管制装置设在处于室外路段47的第一环形线路5处，对厂区其他物流车辆路线形成的十字交叉路口进行交通管制。当无人牵引车9靠近管制地标感应装置51时，管制地标感应装置51将信号反馈给中控系统1，中控系统1控制交通警示灯50发出警示信号，待无人牵引车9远离解除地标感应装置52时，中控系统1控制交通警示灯50停止发出警示信号。无人牵引车9的运行路线在第一环形线路5上有室外和室内段，因此进出仓库或车间都需要经过物流门装置8。当无人牵引车9即将到达物流门装置8时，地磁感应装置43将信号反馈给中控系统1，然后中控系统1发出“开门”的信息至物流门驱动装置，物流门驱动装置驱动物流门体44自动升起，待无人牵引车9通过后，门自动关闭。

为了满足室外段无人牵引车9自动巡航功能，无人牵引车9采用了惯性导航方式，导引的介质为磁钉。磁钉的尺寸为直径30mm，高20mm的圆柱体。磁钉的磁场强度高，可满足无人牵引车9运行速度在2m/s时不会丢失磁钉现象。虽然在室外直线路段，以每间隔2m埋藏一个磁钉为基准，但并非磁钉之间的同等距离为2m，而是在2m基础上做出±200mm的偏差，以便保证无人驾驶牵引车运行精度要求。同时因为该无人牵引车本体11内设有舵轮装配组件、自动脚刹组件、自动手刹组件和主动轮电机编码器组件12，可以实现自动驾驶和人工驾驶两种模式。