CN101821455B - 导轨切换机构 - Google Patents

Abstract

根据一个实施例，导轨切换机构包括连接到切换板的柔性导轨延伸部分。柔性导轨具有连接到第一延伸导轨的第一端和选择性地连接到多个备选导轨中的一个的第二端。切换板通过沿弓形路径的运动来提供柔性导轨与多个备选导轨的选择性连接，从而自动运输车辆可以从第一延伸导轨选择性地移动到备选导轨中的任一个。

Description

导轨切换机构

技术领域

本发明大体上涉及导轨系统，并且更具体地涉及用于导轨系统的导轨切换机构。

背景技术

导轨系统一般指一种运输系统，其中使用由结构刚性材料(包括金属与/或混凝土)制成的导轨沿预定的路径引导自动运输车辆。典型的导轨系统使用一对延伸的钢轨，其彼此分开指定的距离，并且配置为利用法兰形的轮子来引导其关联的运输车辆；然而导轨系统也采用单独的延伸导轨，用于引导其关联的运输车辆。导轨沿指定的路径提供对自动运输车辆的引导，并且可以包括用于支撑自动运输车辆的轮子的跑合面。

发明内容

根据一个实施例，一种导轨切换机构包括连接到切换板的柔性导轨延伸部分。柔性导轨具有连接到第一延伸导轨的第一端和选择性地连接到多个备选导轨中的一个的第二端。切换板通过沿弓形路径的运动来提供柔性导轨与多个备选导轨的选择性连接，从而自动运输车辆可以从第一延伸导轨选择性地移动到备选导轨中的任一个。

根据第一实施例，提供了一种导轨切换机构，包括：柔性导轨延伸部分，其具有第一端和第二端，所述第一端用于连接至第一延伸导轨；切换板，其靠近所述第二端连接到所述柔性导轨，并且用于通过水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，用于将所述第二端选择性地连接到两个或多个第二延伸导轨，使得所述延伸部分可以将自动运输车辆从所述第一延伸导轨引导到所述两个或多个第二延伸导轨中的任一个；以及支撑基底，用于支撑所述柔性导轨延伸部分的侧向力以及支撑所述自动运输车辆的重量，所述支撑基底具有连接到所述第一端的上表面和用于放置所述切换板的凹部，所述凹部具有类似弧形的形状，使得所述切换板可沿所述水平方向的弧形自由地移动，所述支撑基底由多个子部分形成，所述多个子部分连接在一起，使得所述多个子部分中每一者被分别布置为与所述多个子部分中至少另一者相邻，由此形成在所述第一端与所述第二端之间位于所述柔性导轨延伸部分下方的连续支撑基底，所述支撑基底的所述上表面具有侧向部分，所述侧向部分大体上与所述柔性导轨具有凸起形状的部分正交。

所述柔性导轨可以具有从其第一端至其第二端均匀地分布的侧向柔性。

根据第二实施例，提供了一种导轨切换机构，包括：柔性导轨延伸部分，其具有第一端和第二端，所述第一端用于连接到第一延伸导轨；支撑基底部分，用于支撑所述自动运输车辆的重量，所述支撑基底部分是多个子部分其中一者，所述多个子部分连接在一起，由此形成连续支撑基底，用于在所述第一端与所述第二端之间对所述柔性导轨延伸部分的侧向力提供支撑；以及位于所述支撑基底部分的凹部中的切换板，其靠近所述第二端连接到所述柔性导轨，并且用于通过水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，用于将所述第二端选择性地连接到两个或多个第二延伸导轨，使得所述延伸部分可以在所述切换板以及所述支撑基底部分上将自动运输车辆从所述第一延伸导轨引导到所述两个或多个第二延伸导轨中的任一个。

所述切换板可以进一步用于通过所述水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，使得所述延伸部分可以将自动运输车辆从所述两个或多个第二延伸导轨中的任一个引导到所述第一延伸导轨。

所述支撑基底部分的上表面可以连接到所述第一端，并可以包括用于放置所述切换板的凹部，所述凹部可以具有类似弧形的形状，使得所述切换板可沿所述水平方向的弧形自由地移动。

所述支撑基底部分可以主要由混凝土制成。

多个子部分可以用于在理想的使用位置处连接起来。

所述上表面可以具有侧向部分，所述侧向部分可以大体上与所述柔性导轨的部分正交，所述支撑基底的所述侧向部分可以具有凸起形状。

所述切换板可以利用致动器移动通过所述水平方向的弧形，所述致动器可以从包括液压活塞、伺服机构和电动机的组中选择。

所述柔性导轨可以用于与线性感应电动机一起使用。

所述柔性导轨可以具有从其第一端至其第二端均匀地分布的侧向的柔性。

根据第三实施例，提供了一种方法，包括：沿着连接到柔性导轨的第一端的第一延伸导轨移动自动运输车辆；由多个子部分形成支撑基底，所述多个子部分连接在一起，由此形成连续支撑基底，用于在所述柔性导轨的所述第一端与第二端之间对所述柔性导轨的侧向力提供支撑；通过使所述支撑基底的凹部中的切换板移动通过水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，用于将其第二端连接到多个第二延伸导轨中的一个；并且所述自动运输车辆穿过所述柔性导轨，在所述支撑基底及所述切换板上继续沿所述一个第二延伸导轨前进。

所述方法可以还包括：使所述自动运输车辆沿所述第二延伸导轨移动，并使所述自动运输车辆穿过所述柔性导轨，继续沿所述第一延伸导轨前进。

所述方法可以还包括：将所述多个子部分运输到它们理想的使用位置，并且将所述多个子部分连接起来，所述支撑基底连接到所述柔性导轨的第一端。

形成所述支撑基底可以还包括形成所述支撑基底的凸形的上表面，以及侧向部分，所述侧向部分大体上与所述柔性导轨的部分正交。

对所述柔性导轨进行弯曲可以还包括利用致动器对所述柔性导轨进行弯曲，所述致动器可以从包括液压活塞、伺服机构和电动机的组中选择。

所述方法可以还包括：利用线性感应电动机使所述自动运输车辆沿所述柔性导轨移动，所述柔性导轨构成所述线性感应电动机的定子部分。

本公开的一些实施例提供了许多技术优势。一些实施例可能受益于这些优势中的一些、全部或不受益于这些优势。例如，根据一个实施例，自动运输车辆在移动通过导轨切换机构的同时，柔性导轨可以为自动运输车辆提供动力。这至少部分是由于导轨在整个导轨切换机构上保持基本上连续的特性。因此通过利用导轨产生动力的线性感应电动机，自动运输车辆在传输通过导轨切换机构的同时可以保持供电。

本领域技术人员可以容易才确定其它的技术优势。

附图说明

联系所附的附图进行详细描述，对本公开的实施例的更完整的理解将变得明显，其中

图1是根据本公开的教导的导轨切换机构的一个实施例的立体图；

图2A是图1的导轨切换机构的横截面侧视图；

图2B是图1的导轨切换机构的俯视图；

图2C是图1的导轨切换机构的横截面主视图；并且

图3是可以与图1的导轨切换机构使用的柔性导轨的替代实施例的部分视图。

具体实施方式

包括单个延伸导轨的导轨系统相比具有多个轨道的导轨系统可以提供一些优势。例如，导轨可以与线性感应电动机一起使用，来为运输车辆沿导轨的运动提供动力。然而，当在与运输车辆的选择路径不同的路径中延伸时，由于运输车辆的轮子的阻碍，将运输车辆在多个导轨或路径之间切换不容易实现。

图1示出了可以对该问题和其它问题提供解决方法的导轨切换机构10的一个实施例。导轨切换机构10大体上包括柔性导轨12延伸部分，其一端14a连接到第一延伸导轨16，第二端14b连接到切换板18。根据本发明的公开的启示，柔性导轨12可以沿大体上水平的弧线20弯曲以选择性地将柔性导轨12连接到三个备选导轨22a、22b或22c中的一个，使得自动运输车辆24可以选择性地从第一导轨16移动到三个备选导轨22a、22b或22c中的任一个。在所示的具体实施例中，示出三个备选导轨22a、22b和22c；然而，导轨切换机构10可以构成为在例如两个、四个或更多的备选导轨22之间切换。

自动运输车辆24可以是适于沿第一导轨16、备选导轨22a、22b和22c以及柔性导轨12运动的任意类型的车辆。在一个实施例中，用于自动运输车辆24的运动的动力可以由线性感应电动机(没有具体示出)提供，其中第一导轨16、备选导轨22a、22b和22c以及柔性导轨12用作为线性感应电动机的定子部分。本发明的一些实施例可以提供的优势是柔性导轨12在通过导轨切换机构10进行转换的同时可以连续对自动运输车辆24提供动力。

在一个实施例中，导轨切换机构10可以实施为使得自动运输车辆24从一个第一导轨16分出到备选导轨22a、22b和22c中的一个。在另一个实施例中，导轨切换机构10可以实施为使得自动运输车辆24从多个备选导轨22a、22b和22c合并到单个第一导轨16。即，导轨切换机构10的切换功能可以反向，以提供与从单个第一导轨16分出到多个备选导轨22a、22b和22c相反的多个备选导轨22a、22b和22c之间的合并操作。

图2A至图2C分别示出了导轨切换机构10的侧视图、俯视图和正视图，导轨切换机构10在该实施例中形成在预先制造的支撑基底30上。支撑基底30可以由强度足够用于支撑加载的自动运输车辆24的重量并且支撑用于改变自动运输车辆24的方向的通过柔性导轨12的侧向力的任意适当的材料制成。在一个实施例中，支撑基底30由混凝土制成并且可以包括各种类型的加强材料，例如钢丝网或钢筋。

“预先制造”一词在本公开中可以指在一个位置处形成支撑基底30并随后在不同的位置处安装和使用所形成的支撑基底30的行为。在一个实施例中，导轨切换机构10可以制造为多个子部分32a至32f(图2B)这些子部分32a至32f的每个可以被单独地运输并继而在理想的使用位置安装。在一个示例中，导轨切换机构10在最宽处可以大致20英尺宽，并且大致180英尺长。该导轨切换机构10因此可以具有六个子部分32a至32f，每个大致长30英尺。

柔性导轨12的弯曲可以通过切换板18来提供。切换板18设置在大体上为弧形的凹部34中，凹部34允许切换板18沿大体上横向的弓形路径自由地移动。可以为切换板18的运动设置致动器36。致动器36可以是任意适当的类型，例如液压活塞、伺服机构或电动机。

切换板18运行的长度可取决于所实现的备选导轨22a、22b和22c的量和自动运输车辆24的轮子的宽度。例如，为了在自动运输车辆24的轮子和相邻的备选导轨22a、22b和22c之间提供间隙，每个备选导轨22a、22b和22c可以设置为相距至少自动运输车辆24的轮子宽度的一半。

致动器36可用于选择性地连接到备选导轨22a、22b和22c的速度可以与自动运输车辆24移动通过导轨切换机构10的速率直接成比例。在一个实施例中，致动器36以约10英尺每秒的速度移动切换板18，使得以约90英尺每秒移动的自动运输车辆24可以适当地被引导到其理想的备选导轨22a、22b和22c。

如图2C最佳示出，支撑基底30具有凸形的上表面38。上表面38的凸形可以为由于柔性导轨12的弯曲而从直的轨迹线分出的自动运输车辆24提供侧倾角或向上的斜坡。在以示例示出的本发明中，将自动运输车辆24分开到备选导轨22a、22b和22c中的任一个可以通过弯曲柔性导轨12来提供。在这种情况下，由于自动运输车辆24的向心运动，自动运输车辆24沿柔性导轨12的移动可能在自动运输车辆24上施加侧向力。由上表面38的凸形提供的侧倾在这种情况下可以减小向心力，从而减小自动运输车辆被分到导轨22a或22c上时作用在柔性导轨12上的侧向力。

图3示出了可以用于图1的导轨切换机构10的柔性导轨40的替代实施例的部分视图。图1至图2C的柔性导轨12具有可以从其第一端14a至其第二端14b均匀分布的侧向柔性，而柔性导轨40具有多个刚性子部分42a和42b，从柔性导轨40的第一端到第二端在大致相等的间隔处铰接起来。在所示的具体图示中，仅示出两个刚性子部分42a和42b；然而，应理解柔性导轨40可以具有在规则的间隔处铰接起来的任意量的刚性子部分42a和42b。

刚性子部分42a和42b相对彼此的侧向弯曲可以通过沿结点44的咬合提供。配置在柔性导轨40上的多个结点44允许其沿弧形弯曲，用于将第二端14b选择性地连接到备选导轨22的任一个。结点44的刚度也可以被控制为从相对较低的刚度弯曲到相对较高的刚度，用于沿所选择的路径引导自动运输车辆24。

结点44的选择性刚度可以通过任意适当的方法来提供。在所示的具体实施例中，包括每端连接到相邻的刚性子部分42a和42b的两个活塞46。活塞46具有与结点44的咬合成比例变化的长度L，并且具有可调节的刚度。活塞46的刚度大体上是指对改变其长度L的阻力的等级。因此，通过控制活塞46的刚度，可以有效地控制结点44的相对刚度。在所示的具体实施例中，两个活塞46用于控制结点44的刚度；然而，任意量的活塞，例如一个活塞、三个或更多的活塞可以用于控制刚度，并从而控制其相关结点44的侧向咬合。

在一个实施例中，活塞46可以充填有磁流变液体以控制其刚度。磁流变液体是具有根据施加的磁场变化的粘度的物质。典型的磁流变液体包括运载液体中悬浮的铁磁物颗粒，例如矿物油、合成油、水或乙二醇，并且可以包括一种或多种维持这些铁磁物颗粒在运载液体中悬浮的乳化剂。因此，活塞46可以在磁场下工作，来控制活塞46的刚度，并从而控制其所连接到的结点44的刚度。

在不背离本公开的范围的前提下，可以对导轨切换机构10进行修改、添加或省略。导轨切换机构10的组件可以是集成的或分离的。例如，柔性导轨12可以与切换板18一体地形成，使得致动器36直接连接到柔性导轨12。此外，导轨切换机构10的操作可以由更多、更少或其它的组件来执行。例如，支撑基底30可以包括没有具体描述的其它的结构特征来支撑自动运输车辆24的重量以及/或维持柔性导轨40与第一导轨16和备选导轨22的适当的对齐。此外，致动器36与/或活塞46的操作可以由适当的控制器控制，该控制器例如可以包括包含逻辑的软件、硬件，以及/或其它适当的逻辑形式。如本文所使用的，“每个”指一组中的每个部分或一组的子集中的每个部分。此外，附图不一定按比例绘制。

尽管根据一些实施例描述了本发明，本领域技术人员应得出无数的改变、变化、替代、变形和修改，并且只要在权利要求的范围内，本发明的公开包括这样的改变、变化、替代、变形和修改。

Claims (17)

1.一种导轨切换机构，包括：

柔性导轨延伸部分，其具有第一端和第二端，所述第一端用于连接至第一延伸导轨；

切换板，其靠近所述第二端连接到所述柔性导轨，并且用于通过水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，用于将所述第二端选择性地连接到两个或更多个第二延伸导轨，使得所述延伸部分能够将自动运输车辆从所述第一延伸导轨引导到所述两个或更多个第二延伸导轨中的任一个；以及

支撑基底，用于支撑所述柔性导轨延伸部分的侧向力以及支撑所述自动运输车辆的重量，所述支撑基底具有连接到所述第一端的上表面和用于放置所述切换板的凹部，所述凹部具有类似弧形的形状，使得所述切换板能够沿所述水平方向的弧形自由地移动，所述支撑基底由多个子部分形成，所述多个子部分连接在一起，使得所述多个子部分中每一者被分别布置为与所述多个子部分中至少另一者相邻，由此形成在所述第一端与所述第二端之间位于所述柔性导轨延伸部分下方的连续支撑基底，所述支撑基底的所述上表面具有侧向部分，所述侧向部分大体上与所述柔性导轨具有凸起形状的部分正交。

2.根据权利要求1所述的导轨切换机构，

其中，所述柔性导轨具有从其第一端至其第二端均匀地分布的侧向柔性。

3.一种导轨切换机构，包括：

柔性导轨延伸部分，其具有第一端和第二端，所述第一端用于连接到第一延伸导轨；

支撑基底部分，用于支撑自动运输车辆的重量，所述支撑基底部分是多个子部分其中一者，所述多个子部分连接在一起，由此形成连续支撑基底，用于在所述第一端与所述第二端之间对所述柔性导轨延伸部分的侧向力提供支撑；以及

位于所述支撑基底部分的凹部中的切换板，其靠近所述第二端连接到所述柔性导轨，并且用于通过水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，用于将所述第二端选择性地连接到两个或更多个第二延伸导轨，使得所述延伸部分能够在所述切换板以及所述支撑基底部分上将自动运输车辆从所述第一延伸导轨引导到所述两个或更多个第二延伸导轨中的任一个。

4.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，所述切换板进一步用于通过所述水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，使得所述延伸部分能够将自动运输车辆从所述两个或更多个第二延伸导轨中的任一个引导到所述第一延伸导轨。

5.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，所述支撑基底部分的上表面连接到所述第一端，并包括用于放置所述切换板的凹部，所述凹部具有类似弧形的形状，使得所述切换板能够沿所述水平方向的弧形自由地移动。

6.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，所述支撑基底部分主要由混凝土制成。

7.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，多个子部分用于在理想的使用位置处连接起来。

8.根据权利要求5所述的导轨切换机构，

其中，所述上表面具有侧向部分，所述侧向部分大体上与所述柔性导轨的部分正交，所述支撑基底的所述侧向部分具有凸起形状。

9.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，所述切换板利用致动器移动通过所述水平方向的弧形，所述致动器从包括液压活塞、伺服机构和电动机的组中选择。

10.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，所述柔性导轨用于与线性感应电动机一起使用。

11.根据权利要求3所述的导轨切换机构，

其中，所述柔性导轨具有从其第一端至其第二端均匀地分布的侧向的柔性。

12.一种方法，包括：

沿着连接到柔性导轨的第一端的第一延伸导轨移动自动运输车辆；

由多个子部分形成支撑基底，所述多个子部分连接在一起，由此形成连续支撑基底，用于在所述柔性导轨的所述第一端与第二端之间对所述柔性导轨的侧向力提供支撑；

通过使所述支撑基底的凹部中的切换板移动通过水平方向的弧形对所述柔性导轨进行弯曲，用于将其第二端连接到多个第二延伸导轨中的一个；并且

所述自动运输车辆穿过所述柔性导轨，在所述支撑基底及所述切换板上继续沿所述一个第二延伸导轨前进。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

使所述自动运输车辆沿所述第二延伸导轨移动，并使所述自动运输车辆穿过所述柔性导轨，继续沿所述第一延伸导轨前进。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

将所述多个子部分运输到它们理想的使用位置，并且将所述多个子部分连接起来，所述支撑基底连接到所述柔性导轨的第一端。

15.根据权利要求12所述的方法，

其中，形成所述支撑基底还包括形成所述支撑基底的凸形的上表面，

以及侧向部分，所述侧向部分大体上与所述柔性导轨的部分正交。

16.根据权利要求12所述的方法，

其中，对所述柔性导轨进行弯曲还包括利用致动器对所述柔性导轨进行弯曲，所述致动器从包括液压活塞、伺服机构和电动机的组中选择。

17.根据权利要求12所述的方法，还包括：

利用线性感应电动机使所述自动运输车辆沿所述柔性导轨移动，所述柔性导轨构成所述线性感应电动机的定子部分。

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