CN101660367A

CN101660367A - 轨道搬运器

Info

Publication number: CN101660367A
Application number: CN200810142038A
Authority: CN
Inventors: 王俊; 梁虎; 管大功; 杨茂华; 赖能才
Original assignee: Individual
Current assignee: Shenzhen Jingzhi Machine Co Ltd
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2028-08-25
Also published as: CN101660367B

Abstract

本发明涉及一种轨道搬运器，包括：机架、辅助导向机构、行走机构和驱动机构；辅助导向机构设置在机架顶部，并沿天轨运行；行走机构设置在机架底部，并沿轨道运行；驱动机构和行走机构动力连接；行走机构包括行走机构框架、行走轮及导向轮；行走机构通过行走机构框架与机架连接；辅助导向轮设置在行走机构框架上，并位于曲线轨道的两侧；行走轮可转动的设置在行走机构框架内，并与驱动机构动力连接；行走轮的滚动方向沿曲线轨道的切线方向。采用本发明技术方案的轨道搬运器，由于行走机构中行走轮的滚动方向沿轨道方向或者轨道的切线方向，而不需要进行侧向滑移来补偿，因而这种轨道搬运器可以在曲线轨道上顺畅的行走。

Description

轨道搬运器

技术领域

本发明涉及一种在立体车库中使用的轨道搬运器，特别涉及一种可以在曲线轨道上行走的轨道搬运器。

背景技术

现有立体车库中使用的轨道搬运器一般只能在直线轨道上行走，因而使得其对应的巷道以及车位排布也只能是直线型，从而限制了轨道搬运器的适用范围。如果强行将这种轨道搬运器应用于曲线轨道上，如图1所示，图中虚线所示轨道搬运器的初始状态，实线所示为轨道搬运器为行走一段距离后的状态。行走轮在导向轮的强行约束下，虽然能够保持始终处于轨道上，但其滚动行走方向与曲线轨道方向明显不同，行走轮与曲线轨道形成了一个夹角。曲线轨道的曲率越大时，这个夹角也就越大。只有行走轮的滚动不可能保证轨道搬运器顺畅行走，必须通过行走轮与轨道之间的侧向滑移来补偿，而侧向滑移很可能会导致轨道搬运器失去稳定性，发生恶性事故，因而侧向滑移在行走机构设计中是应该严格避免的。而且这种方式强行行走还会使得轨道与行走轮频繁的发生滑动摩擦，导致行走轮及轨道磨损严重，严重降低设备的使用寿命，并产生很大的噪音。此外，由于行走轮滚动驱动的方向与其实际行走方向之间存在一个较大的偏角，驱动力一方面要使轨道搬运器行走，另一方面也要克服滚动轮与轨道之间的滑动摩擦，由于滑动摩擦力较滚动摩擦力大很多，要求的驱动电机功率也大大增加，这不仅增大了能耗，也提高了设备成本及使用运营成本。极限状态下，驱动轮与轨道之间产生的行走驱动力还可能无法克服滑动摩擦阻力，导致轨道搬运器被卡死而不能行走。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能在曲线轨道上顺畅行走的轨道搬运器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

轨道搬运器，用于在立体车库巷道中的曲线轨道和天轨之间行走，包括：机架、辅助导向机构、行走机构和驱动机构；所述辅助导向机构设置在机架顶部，并沿天轨运行；所述行走机构设置在机架底部，并沿轨道运行；所述驱动机构和行走机构动力连接；所述行走机构包括行走机构框架、行走轮及导向轮；所述行走机构通过行走机构框架与机架连接；所述导向轮设置在行走机构框架上，并位于曲线轨道的两侧；所述行走轮可转动的设置在行走机构框架内，并与驱动机构动力连接；所述行走轮的滚动方向沿曲线轨道的切线方向。

本发明相对现有技术的有益效果是：

由于行走机构中行走轮的滚动方向沿轨道方向或者轨道的切线方向，而不需要进行侧向滑移来补偿，因而这种轨道搬运器可以在曲线轨道上顺畅的行走。由于进一步的设置了转向盘，使得行走机构可以在导向轮的配合下相对机架转动，从而使得行走轮可以随曲线轨道的弧度调整行走方向，使其滚动方向与轨道瞬时切线方向一致，这样使得行走轮在行走过程中与轨道之间就没有侧向滑移，驱动电机所要克服的阻力可以基本简化成滚动阻力，电机功耗小、设备运行稳定性高、安全可靠。

附图说明

图1是现有轨道搬运器在曲线轨道上强行使用的示意图。

图2是本发明具体实施方式一轨道搬运器的主视图。

图3是本发明具体实施方式一轨道搬运器的左视图。

图4是本发明具体实施方式一中行走机构及驱动机构的结构示意图。

图5是图3中A局部的局部放大图。

图6是本发明具体实施方式一曲线轨道搬运器在曲线轨道上行走的模型图。

图7是本发明具体实施方式一曲线轨道搬运器在直线轨道上行走的模型图。

具体实施方式

实施例一

本具体实施方式的轨道搬运器用于在立体车库巷道的天轨和轨道之间行走，并搬运汽车。其结构如图2和图3所示，包括：机架1、行走机构2、驱动机构3、辅助导向机构4、升降台5。机架1为方框形结构，包括底梁11、顶梁12和两根立柱13。所述升降台5设置在两根立柱之间，升降台5由提升电机驱动，主要作用是对置于其上的被搬运对象进行升降。辅助导向机构4有两个，分别设置在顶梁12的两端，其用于在天轨上辅助行走，同时起到导向以及配合行走机构2保持整个轨道搬运器平衡的作用。行走机构2有两个，分别设置在底梁11的两端，轨道搬运器通过行走机构2在轨道上行走。行走机构2中至少有一个设置有所述驱动机构3，以驱动行走机构2主动行走。

行走机构2和驱动机构3的结构如图4和图5所示。驱动机构3包括驱动电机31、减速器32和传动轴33。驱动电机31通过减速器32与传动轴33动力连接，驱动传动轴33旋转。行走机构2包括：行走机构框架20、行走轮21、导向轮22、转向盘23。行走机构框架20通过转向盘23可转动的安装在机架1的底梁11上。行走轮21可转动的安装在行走机构框架20上，并且和驱动机构3动力连接。

当轨道是曲线轨道时，如图6所示，每个行走机构2有四个导向轮22，均可转动的安装在行走机构框架20上，并对称分布于行走轮21的两侧。实际上每个行走机构2应该至少包含两个导向轮22，但是根据工程实践，优先选用四个导向轮22的行走机构2。四个导向轮22可以使行走机构2的中心，尤其是转向盘23始终保持在轨道的正上方。更加优化的设计是使得四个导向轮22所构成矩形的对角线的交点位于转向盘23的转轴上。当导轨由直线变至曲线状态时，导向轮22必然要沿着轨道方向进行姿态的调整，因而使整个行走机构2的方向发生变化，行走轮21也就会随之变化。这一变化的结果是：四个导向轮22的内侧轮缘都与轨道接触，行走机构2的方向在四个导向轮22的作用下发生旋转，旋转中心与处于轨道正上方的转向盘23的轴心重合。此时行走机构2带动行走轮21随之转动，使行走轮21的行走方向始终与轨道切线方向保持一致。当然，在行走过程中行走轮21方向进行调整时，行走轮21与轨道之间也存在着滑动摩擦，但这种滑动摩擦只有在轨道曲率发生变化时才会产生，如果曲率不变，行走轮21的方向不需要实时调整，也就不存在这种滑动摩擦现象。

当轨道是直线轨道时，如图7所示，行走机构2的四个导向轮22使整个行走机构2的运动方向与轨道平行，也就是说，在行走机构2的保持下，行走轮21的运动方向也与轨道平行，因而本具体实施方式的轨道搬运器在直线轨道上行走也不存在问题。

辅助导向机构4和行走机构2的工作原理相似，只是没有行走轮21而已。其也具备至少两个导向轮22。据工程实践，辅助导向机构4也优先选用对称布置的四个导向轮22。导向轮22沿着曲线轨道行走时，辅助导向机构4也整体发生转动，辅助导向机构4与顶梁12之间也依靠转向盘23连接，在两个转向盘23的作用下，再配合行走机构2与驱动机构3的导向与驱动作用，整个轨道搬运器的行走方向及平衡得到保证。

实施例二

本具体实施方式提供的轨道搬运器，与实施例一的不同之处在于，取消了转向盘23。这是因为，曲线轨道是一个广义的轨道形式，但是现实生活中最常用的是圆弧形固定曲率的曲线轨道。在固定曲率的曲线轨道情况下，行走机构2和辅助导向机构4都不需要实时调整方向，而只是向着一个固定的方向——即轨道圆弧的切线方向即可。此时，可以将转向盘23取消，而直接通过焊接、螺栓连接等固连方式将辅助导向机构4或行走机构2与机架1固定连接，并使得行走轮的滚动方向保持沿着轨道方向或者说圆弧形曲线轨道的切线方向即可。这种方式使行走轮21的滚动方向始终维持在与曲线轨道切线方向一致的状态，驱动力只需克服滚动阻力，没有额外的滑动摩擦阻力产生。

实施例三

本具体实施方式提供的轨道搬运器，与实施例一的不同之处在于，还包括行走轮方向伺服机构。这是因为，按照本专利所提出的行走轮21的滚动方向需要与轨道切线方向一致的概念，除了实施例一中采用导向轮22及转向盘23使行走轮21的滚动方向实时调整；实施例二中针对固定曲率导轨时将行走轮21的滚动方向与轨道切线方向固定成一个角度等方法外，还可以采用主动伺服控制的方法，通过行走轮方向伺服机构来主动的控制行走轮21的滚动方向。在轨道搬运器沿曲线轨道运动时，行走轮方向伺服机构根据预先设定的轨道数据，计算出轨道上各个位置的曲率变化，从而计算出行走轮21滚动方向的变化量，通过电机、液压等驱动方式对行走轮21的滚动方向进行调整，以达到使行走轮21的滚动方向与轨道切线方向一致的目的。

上述实施例都是对单个轨道情况进行的描述，将本专利的精神应用到双轨道的情况仍然适用。如果轨道搬运器行走在双轨道上，这两条轨道的间距必须是固定值，所以两条轨道一直保持平行状态。如果将组成两条曲线轨道的任意一个小区间都近似成圆弧，在这个小区间中，两条轨道相当于同心圆的一部分。生活中最常见的也是将两条轨道按照同心圆的方式来布置。按照本专利精神，行走在内圆弧上的行走轮21的滚动方向要时刻保持与内圆弧切线方向一致，行走在外圆弧上的行走轮21的滚动方向要时刻保持与外圆弧切线方向一致。将一套驱动机构3和行走机构2安装在内圆弧轨道上，将另外一套驱动机构3和行走机构2安装在外圆弧轨道上，由于在内外圆弧上行走的距离、速度大小、速度方向都不同，所以对内外圆弧上的两个驱动机构3的驱动控制就需要一定的处理，可以采用差速驱动装置由一个电机来驱动，也可以采用两台电机独立驱动内外圆弧上的行走机构2，只要将两台电机设定为所需要的不同的速度即可，也可以只在内或外侧安装驱动机构3，另一侧只装行走机构2，而靠机架1的刚度带动从动侧行走。

需要说明的是，行走机构2中除了可以采用2个、4个、6个甚至更多个导向轮22；也可以采用其它导向方式，比如滑动导向等。本专利最主要的发明点就在于，行走机构2可以相对机架1转动，以适应曲线轨道，对于采用其它方式使行走机构2与机架1形成转动关系的方式也应该在本专利保护范围之内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1、轨道搬运器，用于在立体车库巷道中的曲线轨道和天轨之间行走，包括：机架、辅助导向机构、行走机构和驱动机构；所述辅助导向机构设置在机架顶部，并沿天轨运行；所述行走机构设置在机架底部，并沿轨道运行；所述驱动机构和行走机构动力连接；所述行走机构包括行走机构框架、行走轮及导向轮；所述行走机构通过行走机构框架与机架连接；所述导向轮设置在行走机构框架上，并位于曲线轨道的两侧；所述行走轮可转动的设置在行走机构框架内，并与驱动机构动力连接，其特征在于：所述行走轮的滚动方向沿曲线轨道的切线方向。

2、如权利要求1所述的轨道搬运器，其特征在于，所述行走机构还包括转向盘，所述行走机构框架通过转向盘与机架可转动的连接。

3、如权利要求2所述的轨道搬运器，其特征在于，所述导向轮有四个，且对称分布在行走机构框架的两侧。

4、如权利要求3所述的轨道搬运器，其特征在于，所述行走机构中四个导向轮的对角线交点与转动盘的轴心重合。

5、如权利要求2所述的轨道搬运器，其特征在于，所述行走机构还包括行走轮方向伺服机构，所述行走轮方向伺服机构与行走轮动力连接，驱动行走轮根据曲线轨道调整方向。

6、如权利要求2所述的轨道搬运器，其特征在于，所述行走机构有两套分别处于不同轨道上，每套行走机构分别对应一套驱动机构，或两套驱动机构通过差速驱动装置与同一台驱动电机动力连接。

7、如权利要求1至5中任意一项所述的轨道搬运器，其特征在于，所述辅助导向机构包括四个导向轮，所述四个导向轮对称分布在天轨两侧。

8、如权利要求1至5中任意一项所述的轨道搬运器，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、减速器和传动轴；所述驱动电机通过减速器与传动轴连接，所述传动轴与行走机构动力连接。

9、如权利要求1至5中任意一项所述的轨道搬运器，其特征在于，所述机架包括：底梁、顶梁和两根立柱；所述两根立柱分别连接底梁和顶梁的两端，构成矩形框状的机架。