CN102887319A - 一种仓储输送系统及其输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仓储输送系统，其包括一个多层多列排列轨道货架、两个位于多层多列排列轨道货架两端的升降式框架总成、位于每个升降式框架总成内的通过升降驱动装置连接驱动的平移驱动装置、位于平移驱动装置上方的轨道平移对接过渡装置、以及穿梭输送车，穿梭输送车包括升降载荷平台、升降驱动电机、行走驱动电机、一对行走驱动轮，升降驱动电机驱动所述的升降载荷平台上下升降且能够在不同工位上保持锁止状态，多层多列排列轨道货架包括若干立柱和固定在立柱上的[]型货架轨道，轨道平移对接过渡装置的[]轨道具有与固定在立柱上的[]型货架轨道是相同的结构，穿梭输送车能在所述的所有[ ]型货架轨道内滚动穿梭。

Description

一种仓储输送系统及其输送方法

技术领域：

本发明涉及一种仓储输送系统及其输送方法，特别涉及一种电动汽车换充电站的电池输送系统及其输送方法。

背景技术：

中国发明专利申请CN101113644A公开了一种交通运输停车设备领域的双巷道分层搬运滚道并排存放型机械式停车系统，它包括：仓储式库架、巷道、存车区、车轮托放滚道、外置井道、升降搬运器、纵移搬运器、车辆分隔定位横移取送装置；仓储式库架位于两条巷道的中间，其上每一层沿巷道纵向设置存车区，存车区上横向安置车轮托放滚道可并排托放多辆车，双巷道内各层均设有纵移搬运器分层工作，沿靠双巷道的横向外边侧设置多个外置井道内有升降搬运器，升降搬运器和纵移搬运器上也安置同样的车轮托放滚道，存车区和升降搬运器上前后车轮托放滚道之间设有可横向移动伸入纵移搬运器的车辆分隔定位横移取送装置用于存取作业横移车辆。

中国发明专利申请CN102602372A公开了一种电动公交车电池快速更换系统及其换电方法，它将电池改为了置于换电机器人上方，从而使得机器人不再需要转身动作即可从上方获得充好电的电池，然后通过换电机器人在机器人的同侧即可完成电池更换操作，不仅节省了电池占用的空间，还减少了换电机器人的转身机构，简化了设备结构，更进一步提高了设备的可靠性和更换效率。它包括充电电池置于上部的充电货架单元，与充电货架单元同侧相配合的设有至少一个升降式换电机器人，同时升降式换电机器人沿充电货架单元长度方向运动；升降式换电机器人从电动公交车取下需要更换的电池，举升到充电货架单元上部的存放电池处，更换电池后，下降到电池更换位置完成电动公交车的电池更换。

上述交通运输停车设备领域的双巷道分层搬运滚道并排存放型机械式停车系统的车辆分隔定位横移取送装置直接在整个滚道中滚动，不可避免导致滚动不平衡振动和滚动中高噪音。

上述电动公交车电池快换系统包括6个伺服驱动器，6个电机的伺服驱动器分别与水平移动单元，载物平台单元和承重单元、水平旋转机构，倾斜夹角调节机构，解锁装置中的相应伺服电机连接。上述电动公交车电池快换系统驱动控制机构非常复杂。上述电动公交车电池快换系统电池推送机构包括导向轨道，该导向轨道为向上的U轨道，如果电池重心与推送机构的重心不一致，必将导致滚动不平衡振动和滚动中高噪音，控制系统复杂而且控制不可靠。由于电池换电过程中要求定位精度高，相对位移量小，以便实现快速电连接，上述电动公交车电池快速更换系统无法实现快速装载定位，实现自动快速电连接。

发明内容：

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明提出一种运行平稳可靠，易于控制的仓储输送系统，特别是一种电动汽车换充电站的电池搬运输送系统，本发明更改现有技术的仓储输送方式以及货架结构，就可以节省掉现有仓储系统的输送系统的占地空间，将节省空间用于增加货架结构，从而提高储存量，可以适应自动化工厂的流水作业的积放仓储空间利用率高的要求，以便实现货物快速装载和卸载。

本发明技术方案为：一种仓储输送系统，其包括一个多层多列排列货架轨道、两个位于多层多列排列货架轨道两端的升降式框架总成、位于每个升降式框架总成内的通过升降驱动装置连接驱动的平移驱动装置、位于平移驱动装置上方的轨道平移对接过渡装置、以及穿梭输送车，所述的多层多列排列货架轨道包括若干立柱和固定在立柱上的多层多列排列的“[]”型货架轨道，所述的轨道平移对接过渡装置的“[]”轨道具有与多层多列排列货架轨道的“[]”型货架轨道横截面完全相同的结构，所述的穿梭输送车在所述的轨道平移对接过渡装置的“[]”轨道和多层多列排列货架轨道的“[]”型货架轨道内滚动穿梭。

其中所述的穿梭输送车包括升降载荷平台、升降驱动电机、行走驱动电机、一对行走驱动轮，所述的升降驱动电机驱动所述的升降载荷平台上下升降且能够在最高和最低位置上保持锁止状态，所述的行走驱动电机通过传动机构驱动行走驱动轮在所述的“[]”轨道内滚动穿梭。

所述的穿梭输送车还包括一对锥齿轮传动副、两对位于锥齿轮传动副两侧的凸轮传动副，所述的升降驱动电机通过所述的锥齿轮传动副和所述的凸轮传动副驱动所述的升降载荷平台上下升降。

所述的穿梭输送车还包括一对行走负载随动轮、两对导向轮，所述的两对导向轮分别位于所述的行走驱动轮和所述的行走负载随动轮附近。

所述的穿梭输送车的框架截面呈水槽形框架结构，所述的行走驱动轮、行走负载随动轮、两对导向轮分别置于框架槽形台面下侧和框架槽形垂直壁的外侧，所述的行走驱动轮和所述的行走负载随动轮直接滚压在“[]”轨道下方，而两对所述的导向轮分别垂直于所述的行走驱动轮和所述的行走负载随动轮，其滚压在“[]”轨道两侧面。

所述的穿梭输送车框架的最上端内侧部位上分别固定有升降限位挡板，限制了所述的升降载荷平台更进一步向上跳动。

所述的升降载荷平台包括平板部分和平板上表面的两根凸起枕棍部分，当所述的升降载荷平台处于最低位置状态时，两根凸起枕棍的上表面低于所述的穿梭输送车框架两侧台面边缘的上表面；当所述的升降载荷平台处于最高位置状态时，两根凸起枕棍的上表面高于所述的穿梭输送车框架两侧台面边缘的上表面。

所述的多层多列排列货架轨道的“[]”型货架轨道上方设置充电装置触点，当所述的穿梭输送车行驶至充电电池指定停放位置时，其充电电池正负极弹片处于所述的充电装置触点正上方，当所述的升降载荷平台落下后，其充电电池正负极弹片紧紧地压在所述的充电装置触点上。

所述的穿梭输送车框架上设置导电刷部件和在轨道平移对接过渡装置和多层多列排列货架轨道的“[]”型货架轨道内设置电力滑移线，实现给穿梭输送车的电机电力输送。

所述的穿梭输送车的电机控制信号可采用无线控制方式或者通过电力滑触线分线控制。

由于本发明改用了可以提高积放效率、提高空间利用率的货架轨道模式，其中“[]”型货架轨道和立柱直接用螺栓连接组成整体的仓储货架结构。再通过此货架模式，搭配适用于本身货架轨道模式的和适合流水线作业方式的输送设备，从而最终实现全新的紧凑结构的流水线积放仓储物流装置。

本发明提出的全新仓储搬运输送系统由全新的仓储结构、全新结构的输送设备(货架轨道穿梭车)和升降平移的连接货架轨道过渡装置组成。本发明货架轨道穿梭输送车通过升降平移的连接货架轨道过渡装置，定位于本发明的仓储装置的不同货架轨道段，实现货架轨道穿梭输送车在整个仓储装置中不同货架轨道段的行走输送存取。

上述的穿梭输送车行走驱动装置包含有行走驱动电机、行走驱动轮及行走导向装置；当行走驱动电机启动后带动减速机转动，从而带动驱动轴做旋转运动，进而带动与驱动轴固定连接的行走驱动轮转动，实现整个输送车的行走运动；其中驱动轴和轴承及行走轮安装架相连接，通过轴承内外圈的转动避开驱动轴及行走轮的转动带给行走轮安装架的影响；当输送车在轨道里运行时，行走导向装置与轨道内壁接触，通过导向轮实现对输送车运行方向的校正。

上述的穿梭输送车升降装置包含有升降驱动电机、锥齿轮传动副、凸轮传动副、升降载荷平台。上述的升降驱动电机与减速机直联组成电机减速机，主动锥齿轮固定在减速机输出轴上；从动锥齿轮与凸轮固定连接在驱动轴上，并且从动锥齿轮和主动锥齿轮相啮合；凸轮传动副安装固定在输送车整体框架两侧，确保凸轮传动副滚轮与驱动轴上的凸轮相切安装。

当升降驱动电机启动后带动减速机转动，从而带动输出轴上的主动锥齿轮做旋转运动，进而带动从动锥齿轮做旋转运动，其中从动锥齿轮与凸轮固定连接在驱动轴上，从动锥齿轮做旋转运动的同时带动固定连接在驱动轴上的凸轮做旋转运动；当两个凸轮实现固定角度的旋转，从而带动与之相切的升降从动轮组件做升降运动，同时带动与其固定连接的升降载荷平台做升降运动。

上述的输送车接电装置由导电刷部件构成。

上述仓储货架结构均布在基础立柱上，通过螺栓与支架连接或者焊接“[]”型货架轨道，按不同要求的高度和宽度整列组成整体仓储货架的支撑结构和货架轨道分布。与导电刷部件配套的电力滑触线(电力供给)安装固定在整体仓储货架机构的“[]”型双槽钢型态的货架轨道其中一侧内壁上。布置整段货架轨道长度的滑触线经控制装置与固定在输送车上的导电刷部件对整个输送车分流控制并提供电力。

上述的升降式框架总成包含四个立柱滑轨、升降驱动装置、平移驱动装置。

上述升降驱动装置可能是由链条链轮、齿轮齿条或者丝杠螺母等方式通过电机带动的为平移驱动装置提供升降动力的装置。

上述平移驱动装置限位在四个立柱滑轨中，通过链条链轮、齿轮齿条或者丝杠螺母等方式进行升降运动；轨道平移对接过渡装置通过丝杠螺母和滑轨固定在平移驱动装置上进行平移运动。最终实现一个可以与各轨道段对接过渡的升降平移过渡装置。

综上所述，本发明提出与货架轨道穿梭输送车配套的全新货架轨道段，是因为此“[]”双槽钢型态货架轨道，对于本发明智能轨道穿梭输送车包含的技术有密不可分的关联与支持。本发明的最大优点就是节省空间，由于货架或者流水线本身就需要占一定空间的支撑架构，而本发明的输送车可以直接穿梭作业于“[]”双槽钢型态轨道，因此轨道同时可以代替支撑架构，节省了目前的仓储输送车的轨道布置空间和货架单元间的间隔空间，大大提高了空间利用率。本发明的全新结构仓储输送系统由于其结构特点规划的输送装置和转接过渡装置，不但提高了储存量和空间用率，还保证其工作效率。同时，本发明可以适用于不同大小重量的工件，只需要基于本发明的具体结构更改尺寸和选配不同规格功率的配件即可。

附图说明：

图1为本发明仓储输送系统的整体结构示意图；

图2为本发明仓储搬运输送系统的平移驱动装置和轨道平移对接过渡装置初始状态示意图；

图3为本发明仓储搬运输送系统的平移驱动装置和轨道平移对接过渡装置行进状态示意图；

图4为本发明仓储输送系统轨道平移对接过渡装置和穿梭输送车的分解透视图；

图5为本发明仓储输送系统穿梭输送车空载状态的剖视透视图；

图6为本发明仓储输送系统穿梭输送车空载状态的剖视图；

图7为本发明仓储输送系统穿梭输送车有货物时空载状态的示意图；

图8为本发明仓储输送系统穿梭输送车负载状态的剖视图；

图9为本发明仓储输送系统穿梭输送车有货物时负载状态的示意图；

图10为本发明仓储输送系统穿梭输送车局部俯视图；

图11为图10去掉升降板后A-A剖视图；

图12为本发明仓储输送系统货物在货架指定位置落下前的示意图；

图13为本发明仓储输送系统货物在货架指定位置落下后的示意图；

图14为本发明仓储输送系统有多辆穿梭输送车同时装载和卸载的示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明，相同的附图标记表示相同部件或相似部件，应该理解本发明并不局限于仓储输送充电电池，它同样适合于仓储输送其它货物，特别是单一型号的货物构件。

图1为本发明仓储输送系统的整体结构图，图2示出了本发明的轨道对接过渡装置400置于第一层升降框架内的工作状态；图3示出了本发明的轨道对接过渡装置400置于第三层升降框架内的工作状态。

如图1所示，本发明仓储输送系统包括一个多层多列排列货架轨道100、两个位于多层多列排列货架轨道100两端的升降式框架总成200、位于每个升降式框架总成200内的通过升降装置连接驱动的平移驱动装置300、位于平移驱动装置300上方的轨道平移对接过渡装置400、以及在轨道平移对接过渡装置400和多层多列排列货架轨道100内平移滚动驱动的穿梭输送车500。

所述的多层多列排列货架轨道100包括若干立柱，固定在立柱上的多层多列排列的“[]”型货架轨道，每个“[]”型货架轨道按需设置的若干电池充电座。

为了描述方便，说明书仅仅描述位于多层多列排列货架轨道100一端的升降式框架总成200，另一端的升降式框架总成200与之镜像相对称。如图2所示，该升降式框架总成200包括四根立柱滑轨201、202、203、204，四根立柱滑轨内置的升降驱动装置，该升降驱动装置可通过伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置300在如图1-3所示的Z轴方向上下升降运动，其具体结构参见江苏长虹汽车装备集团有限公司申请的中国发明专利申请CN102527563A，其结合于此，作为本发明充分公开的一部分。应该理解，本发明升降驱动装置也可以有许多变型方式，如齿轮齿条传动方式或者链轮链条传动方式，其连接定位在四个立柱内，从而实现平移驱动装置300的上下升降定位功能，当然四根立柱滑轨也可以根据升降货物大小选择为两根立柱滑轨，就如江苏长虹汽车装备集团有限公司申请的中国发明专利申请CN102527563A所描述的实施方式那样。

所述的平移驱动装置300在如图1-3所示的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动，位于平移驱动装置300上方的轨道平移对接过渡装置400随线性模组滑块作左右水平运动，其具体结构参见江苏长虹汽车装备集团有限公司申请的中国发明专利申请CN102527563A，其结合于此，作为本发明充分公开的一部分。轨道平移对接过渡装置400通过线性模组的丝杠螺母传动方式以及滑轨滑块连接固定在平移驱动装置300上，从而最终实现轨道平移对接过渡装置400的X轴方向上平移定位功能。

所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道具有与多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道横截面完全相同结构，当所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道与多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道对齐时，轨道平移对接过渡装置400右侧的“[”轨道401与多层多列排列货架轨道100右侧的“[”轨道101相吻合成一条直线，轨道平移对接过渡装置400左侧的“]”轨道402与多层多列排列货架轨道100左侧的“]”轨道102相吻合成一条直线。

如图2所示，当本发明的轨道平移对接过渡装置400置于第一层，所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道一端与多层多列排列货架轨道100的第一层第一列“[]”型货架轨道对齐，从而实现穿梭输送车500在所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道和多层多列排列货架轨道100的第一层第一列“[]”型货架轨道内驱动滚动，即实现在如图1-3所示Y轴方向上驱动。当所述的平移驱动装置300在如图1-3所示的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道一端可以与多层多列排列货架轨道100的第一层第二、三、四列“[]”型货架轨道对齐，从而实现穿梭输送车500在所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道和多层多列排列货架轨道100的第一层第二、三、四列“[]”型货架轨道内驱动滚动。

如图3所示，当本发明的轨道平移对接过渡装置400置于第三层时，所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道一端与多层多列排列货架轨道100的第三层第三列“[]”型货架轨道对齐，从而实现穿梭输送车500在所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道和多层多列排列货架轨道100的第三层第三列“[]”型货架轨道内驱动滚动。当所述的平移驱动装置300的图1-3所示的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动，所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”型货架轨道一端可以与多层多列排列货架轨道100的第三层第一、二、四列“[]”型货架轨道对齐，从而实现穿梭输送车500在所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”型货架轨道和多层多列排列货架轨道100的第三层第一、二、四列“[]”型货架轨道内驱动滚动。

由上可知，所述的轨道平移对接过渡装置400能实现在X轴方向和Z轴方向上的滑动，穿梭输送车500能实现在Y轴方向上移动。从而能实现充电电池和货物在X、Y、Z轴方向上移动。

轨道平移对接过渡装置400能实现平移对接驱动和在升降框架总成200内的升降驱动装置带动下实现上下升降，其伺服电机的电力供应与信号控制均采用有线传输，其具体结构参见江苏长虹汽车装备集团有限公司申请的中国发明专利申请CN102527563A，其结合于此，作为本发明充分公开的一部分。

如图4所示，图4示出了本发明仓储输送系统轨道平移对接过渡装置与穿梭输送车连接关系，穿梭输送车500包括升降驱动电机502、行走驱动电机503、一对行走驱动轮504、一对行走负载随动轮519、两对导向轮520、一对锥齿轮传动副506、两对凸轮传动副507、升降载荷平台501，所述的升降驱动电机502通过锥齿轮传动副506和凸轮传动副507，驱动升降载荷平台501上下升降，当升降载荷平台501处于最高位置时，凸轮传动副507的凸轮轴最远点处于垂直向上顶端，此时所述的升降驱动电机502处于转动锁止保持状态。当升降载荷平台501处于最低位置时，凸轮传动副507的凸轮轴最近点处于垂直向上顶端，此时所述的升降驱动电机502也处于转动锁止保持状态。所述的行走驱动电机503通过传动机构驱动行走驱动轮504转动。本发明穿梭输送车500除了包括一对行走驱动轮504外，还可以包括一对行走负载随动轮519。当穿梭输送车500嵌入轨道平移对接过渡装置400，左右行走驱动轮504和行走负载随动轮519分别在轨道平移对接过渡装置400左侧的“[”轨道401和右侧的“]”轨道402上滚动穿梭。当所述的轨道平移对接过渡装置400的“[]”轨道与多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道对齐时，左右行走驱动轮504和行走负载随动轮519又分别在多层多列排列货架轨道100左侧的“[”轨道101和右侧的“]”轨道102上滚动穿梭。为了保持左右行走驱动轮504和行走负载随动轮519在“[]”轨道行驶的平顺性，分别在位于左右行走驱动轮504和行走负载随动轮519附近设置导向轮520。

如图5-6所示，图5和图6示出本发明仓储输送系统穿梭输送车升降驱动结构。穿梭输送车的升降驱动结构由升降驱动电机502驱动一对锥齿轮传动副506转动，带动升降传动轴505转动，升降传动轴505又带动两侧的凸轮传动副507凸轮转动，凸轮传动副507凸轮转动带动凸轮传动副507的滚轮上下窜动，由于凸轮传动副507的滚轮支架固定在升降载荷平台501底部，从而带动升降载荷平台501在一定升降范围内上下升降运动。应该理解，本发明穿梭输送车的升降载荷平台501一般状态处下两种位置，其一是升降载荷平台501处于最高位置，其二是升降载荷平台501处于最低位置，在两种位置下均处于锁止保持状态。虽然图5和图6示出本发明仓储输送系统穿梭输送车升降驱动结构一种实施方式，本发明并不局限机械式升降驱动方式，还可以变形为气动或液压升降驱动方式。

如图7所示，当充电电池900停放在轨道平移对接过渡装置400或多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道上时，本发明穿梭输送车升降驱动电机502可以驱动升降载荷平台501，使之处于和保持在最低位置状态，从而本发明穿梭输送车500钻入充电电池900的底部。

如图9所示，本发明穿梭输送车升降驱动电机502驱动升降载荷平台501，使之处于和保持在最高位置状态，将充电电池900顶起，使充电电池900底部与轨道平移对接过渡装置400或多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道相脱离，从而本发明穿梭输送车500载着充电电池900在“[]”轨道中滚动穿梭。

如图4-8所示，本发明穿梭输送车500框架510截面呈水槽形框架结构，所述的升降驱动电机502、行走驱动电机503、减速机构521、一对锥齿轮传动副506、两对凸轮传动副507、升降载荷平台501、升降传动轴505均置框架510内侧，而本发明穿梭输送车500的行走驱动轮504、行走负载随动轮519、两对导向轮520分别置于框架510槽形台面下侧和框架510槽形垂直壁的外侧，它们的固定机构分别与框架510槽形台面下侧和框架510槽形垂直壁的外侧相连，升降传动轴505穿过框架510槽形垂直壁后，分别固定在左右侧升降机构轴承固定机构512中，而左右侧升降机构轴承固定机构512分别固定在框架510槽形垂直壁外侧。

如图4、5、6、8所示，为了防止升降载荷平台501上升跳动，在本发明穿梭输送车500框架510的最上端内侧部位上分别固定有升降限位挡板508；当本发明升降载荷平台501从图6所示的最低位置上升至图8所示的最高位置时，升降载荷平台501两侧上表面边缘会与升降限位挡板508相抵触，从而限制了升降载荷平台501更进一步向上跳动。为了防止升降传动轴505左右窜动，在框架510内侧左右部位上分别设置限位套筒503。为了保证升降驱动电机502动力输出平顺性，在升降驱动电机502动力输出之后和一对锥齿轮传动副506之前设置有减速机构521。

如图5-7所示，本发明升降载荷平台501包括平板部分和平板上表面的两根凸起枕棍部分，当本发明升降载荷平台501处于最低位置状态时，两根凸起枕棍的上表面低于本发明穿梭输送车500框架510两侧台面边缘的上表面。如图7所示，两根凸起枕棍的上表面与充电电池900的底部相差一定距离，从而便于本发明穿梭输送车500钻入或钻出充电电池900的底部。

如图8-9所示，当本发明穿梭输送车500钻入充电电池900的底部后，本发明升降载荷平台501的平板部分上表面边缘与升降限位挡板508相抵触，两根凸起枕棍的上表面高于本发明穿梭输送车500框架510两侧台面边缘的上表面，从而将充电电池900顶起，使得充电电池900与轨道平移对接过渡装置400或多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道相脱离，从而实现本发明穿梭输送车500载着充电电池900在“[]”轨道中滚动穿梭。

如图10-11所示，图10-11示出了本发明穿梭输送车500行走驱动结构，其包括行走驱动电机503、行走驱动减速器514、行走驱动轴515、一对行走驱动轮504。行走驱动电机503转动最终带动一对行走驱动轮504同步转动。由于行走驱动电机503能实现正反两个方向转动，从而带动行走驱动轮504前进或后退。为了保持本发明穿梭输送车500在“[]”轨道中滚动穿梭平顺性，本发明穿梭输送车500还设置有一对行走负载随动轮519、两对导向轮520。其行走驱动轮504和行走负载随动轮519直接滚压在“[]”轨道下方，而两对导向轮520分别垂直于行走驱动轮504和行走负载随动轮519，其滚压在“[]”轨道两侧面，从而确保行进中的方向稳定性。

如图12-13所示，图12示出了本发明仓储输送系统货物在货架指定位置落下前的状态，而图13示出了本发明仓储输送系统货物在货架指定位置落下后状态。当穿梭输送车500行驶至充电电池900指定停放位置时，其充电电池900正负极弹片901处于多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道充电装置触点103正上方，当升降载荷平台501落下后，其充电电池900正负极弹片901紧紧地压在充电装置触点103上，利用充电电池900重量作用，确保电接触可靠性。当充电电池900充电完毕后，穿梭输送车500钻入充电电池900底部，将充电电池900顶起，这样充电电池900底部与“[]”型货架轨道相脱离，同时充电电池900正负极弹片901与充电装置触点103相脱离，穿梭输送车500载着充电电池900在“[]”型货架轨道中滚动穿梭。

如图14所示，本发明仓储输送系统可设置多辆穿梭输送车500，其中一辆穿梭输送车500正处于充电电池900载入充电位的状况，而另一辆穿梭输送车500正处于充电电池900充电完毕后正准备驶出充电位的状况。由于本发明可以在货架轨道设置多辆穿梭输送车500，不仅仅是货架轨道不同侧，而且也可以在同侧设置多辆穿梭输送车500，同步提高输送效率。

为了给穿梭输送车500的电机实现电力输送，分别在穿梭输送车500框架510上设置导电刷部件509和在轨道平移对接过渡装置400和多层多列排列货架轨道100的“[]”型货架轨道设置电力滑移线403，从而实现给穿梭输送车500的电机供电，至于穿梭输送车500的电机控制信号，可采用无线控制方式或者通过电力滑触线403分线控制。

下面对充电电池900装卸过程予以详细描述。

一、将充电电池900载入货架轨道100的m层n列p充电位的仓储输送过程：

第一步，将升降式框架总成200内的轨道平移对接过渡装置400置于多层多列排列货架轨道100第一层某一列；

第二步，将充电电池900置于轨道平移对接过渡装置400“[]”型货架轨道准确位置上；

第三步，驱动平移驱动装置300在如图1-3所示的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置400置于多层多列排列货架轨道100第一层第n列，并使轨道平移对接过渡装置400与第一层第n列排列货架轨道100第一层第n列“[]”型货架轨道相对齐；

第四步，驱动升降式框架总成200内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置300在如图1-3所示的Z轴方向作上升至第m层第n列；

第五步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机502升起升降载荷平台501，并使之处于和保持在最高位置状态，将充电电池900顶起，使充电电池900底部与轨道平移对接过渡装置400型货架轨道相脱离；

第六步，驱动穿梭输送车500的行走驱动电机503，行走驱动电机503转动带动穿梭输送车500在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭。

第七步，穿梭输送车500载着充电电池900行驶至指定停放位置时，驱动穿梭输送车的升降驱动电机502落下升降载荷平台501，将充电电池900卸载到m层n列p充电位的排列货架轨道100的“[]”型货架轨道上，同时充电电池900正负极弹片901紧压在充电装置触点103正上方。

很显然，上述第三步与第四步的动作顺序可以互换。

二、将充电电池900从货架轨道100的m层n列p充电位的卸载过程：

第一步，穿梭输送车500行驶至m层n列“[]”型货架轨道中，钻入位于p充电位的充电电池900底部；

第二步，驱动升降式框架总成200内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的轨道平移对接过渡装置400置于如图1-3所示的Z轴方向的第m层第n列，处于等待状态；

第三步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机502升起升降载荷平台501，并使之处于和保持在最高位置状态，将充电电池900顶起，这样充电电池900底部与“[]”型货架轨道相脱离，同时充电电池900正负极弹片901与充电装置触点103相脱离；

第四步，驱动穿梭输送车500的行走驱动电机503，行走驱动电机503转动带动穿梭输送车500在第m层第n列“[]”型货架轨道内滚动穿梭；

第五步，穿梭输送车500载着充电电池900进入轨道平移对接过渡装置400内；

第六步，驱动升降式框架总成200内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作下降运动，从而带动所述的平移驱动装置300下降至第1层第n列。

当然，如果将上述充电电池900替换成单一型号的货物构件，那么装卸过程详细描述如下

三、将单一型号的货物构件载入货架轨道100的m层n列p位置的仓储输送过程：

第一步，将升降式框架总成200内的轨道平移对接过渡装置400置于多层多列排列货架轨道100第一层某一列；

第二步，将单一型号的货物构件置于轨道平移对接过渡装置400“[]”型货架轨道准确位置上；

第三步，驱动平移驱动装置300在如图1-3所示的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置400置于多层多列排列货架轨道100第一层第n列，并使轨道平移对接过渡装置400与第一层第n列排列货架轨道100第一层第n列“[]”型货架轨道相对齐；

第四步，驱动升降式框架总成200内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置300在如图1-3所示的Z轴方向作上升至第m层第n列；

第五步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机502升起升降载荷平台501，并使之处于和保持在最高位置状态，将单一型号的货物构件顶起，使单一型号的货物构件底部与轨道平移对接过渡装置400型货架轨道相脱离；

第六步，驱动穿梭输送车500的行走驱动电机503，行走驱动电机503转动带动穿梭输送车500在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭。

第七步，穿梭输送车500载着单一型号的货物构件行驶至指定停放位置时，驱动穿梭输送车的升降驱动电机502落下升降载荷平台501，将单一型号的货物构件卸载到m层n列p位置的排列货架轨道100的“[]”型货架轨道上。

很显然，上述第三步与第四步的动作顺序可以互换。

四、将单一型号的货物构件从货架轨道100的m层n列p位置的卸载过程：

第一步，穿梭输送车500行驶至m层n列“[]”型货架轨道中，钻入位于p位置的单一型号的货物构件底部；

第二步，驱动升降式框架总成200内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的轨道平移对接过渡装置400置于如图1-3所示的Z轴方向的第m层第n列，处于等待状态；

第三步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机502升起升降载荷平台501，并使之处于和保持在最高位置状态，将单一型号的货物构件顶起，这样单一型号的货物构件底部与“[]”型货架轨道相脱离；

第四步，驱动穿梭输送车500的行走驱动电机503，行走驱动电机503转动带动穿梭输送车500在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭；

第五步，穿梭输送车500载着单一型号的货物构件进入轨道平移对接过渡装置400内；

第六步，驱动升降式框架总成200内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作下降运动，从而带动所述的平移驱动装置300下降至第1层第n列。

第七步，驱动平移驱动装置300在的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置400置于多层多列排列货架轨道100第一层第一列。

本发明具有高效、结构简洁紧凑、稳定性高、空间利用率高、应用广泛、控制方便、定位准确、可存储时充电等优点。本发明的输送装置由于其本身的设计特点具备柔性大的优势，可以根据不同规模的电动汽车充换充电站配备合适的输送装置(存储货架的布置及输送车的数量)来满足不同的规模运作。对于推广电动汽车的普及，实现新能源汽车的应用有着积极作用。

Claims (17)

1.一种仓储输送系统，其包括一个多层多列排列轨道货架(100)、两个位于多层多列排列轨道货架(100)两端的升降式框架总成(200)、位于每个升降式框架总成(200)内的通过升降驱动装置连接驱动的平移驱动装置(300)、位于平移驱动装置(300)上方的轨道平移对接过渡装置(400)、以及穿梭输送车(500)，其特征在于所述的多层多列排列轨道货架(100)包括若干立柱和固定在立柱上的多层多列排列的“[]”型货架轨道，所述的轨道平移对接过渡装置(400)的“[]”轨道具有与多层多列排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道横截面完全相同结构，所述的穿梭输送车(500)在所述的轨道平移对接过渡装置(400)的“[]”轨道和多层多列排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道内滚动穿梭。

2.如权利要求1所述的仓储输送系统，其特征在于所述的穿梭输送车(500)包括升降载荷平台(501)、升降驱动电机(502)、行走驱动电机(503)、一对行走驱动轮(504)，所述的升降驱动电机(502)驱动所述的载荷平台(501)上下升降且能够保持在最高和最低位置上锁止状态，所述的行走驱动电机(503)通过传动机构驱动行走驱动轮(504)在所述的“[]”轨道内滚动穿梭。

3.如权利要求2所述的仓储输送系统，所述的穿梭输送车(500)还包括一对锥齿轮传动副(506)、两对位于锥齿轮传动副(506)两侧的凸轮传动副(507)，所述的升降驱动电机(502)通过所述的锥齿轮传动副(506)和所述的凸轮传动副(507)所述的驱动载荷平台(501)上下升降。

4.如权利要求2所述的仓储输送系统，所述的穿梭输送车(500)还包括一对行走负载随动轮(519)、两对导向轮(520)，所述的导向轮(520)分别位于左右所述的行走驱动轮(504)和所述的行走负载随动轮(519)附近。

5.如权利要求4所述的仓储输送系统，所述的穿梭输送车(500)还包括一个截面呈水槽形的框架(510)，所述的行走驱动轮(504)、行走负载随动轮(519)、两对导向轮(520)分别置于框架(510)槽形台面下侧和框架(510)槽形垂直壁的外侧，所述的行走驱动轮(504)和所述的行走负载随动轮(519)直接滚压在“[]”轨道下方，而两对所述的导向轮(520)分别垂直于所述的行走驱动轮(504)和所述的行走负载随动轮(519)，其滚压在“[]”轨道两侧面。

6.如权利要求5所述的仓储输送系统，所述的穿梭输送车(500)中的框架(510)的最上端内侧部位上分别固定有升降限位挡板(508)，限制了所述的升降载荷平台(501)更进一步向上跳动。

7.如权利要求2和5所述的仓储输送系统，所述的升降载荷平台(501)包括平板部分和平板上表面的两根凸起枕棍部分，当所述的升降载荷平台(501)处于最低位置状态时，两根凸起枕棍的上表面低于所述的穿梭输送车(500)框架(510)两侧台面边缘的上表面；当所述的升降载荷平台(501)处于最高位置状态时，两根凸起枕棍的上表面高于所述的穿梭输送车(500)框架(510)两侧台面边缘的上表面。

8.如权利要求1和2所述的仓储输送系统，所述的多层多列排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道上方设置充电装置触点(103)，当所述的穿梭输送车500行驶至充电电池指定停放位置时，其充电电池正负极弹片(901)处于所述的充电装置触点(103)正上方，当所述的升降载荷平台(501)落下后，其充电电池正负极弹片(901)紧紧地压在所述的充电装置触点(103)上。

9.如权利要求2和5所述的仓储输送系统，所述的穿梭输送车(500)框架(510)上设置导电刷部件(509)和在轨道平移对接过渡装置(400)和多层多列排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道设置电力滑移线(403)，实现给穿梭输送车(500)的电机电力输送。

10.如权利要求9所述的仓储输送系统，所述的穿梭输送车(500)的电机控制信号可采用无线控制方式或者通过电力滑触线(403)分线控制。

11.一种仓储输送方法，其包括将充电电池(900)载入轨道货架(100)的m层n列p充电位的仓储输送过程，其具体步骤如下：

第一步，将升降式框架总成(200)内的轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层某一列；

第二步，将充电电池(900)置于轨道平移对接过渡装置(400)“[]”型货架轨道准确位置上；

第三步，驱动平移驱动装置(300)在X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层第n列，并使轨道平移对接过渡装置(400)与多层多列排列轨道货架(100)第一层第n列“[]”型货架轨道相对齐；

第四步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置(300)上升至第m层第n列；

第五步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)升起升降载荷平台(501)，并使之处于和保持在最高位置状态，将充电电池(900)顶起，使充电电池(900)底部与轨道平移对接过渡装置(400)型货架轨道相脱离；

第六步，驱动穿梭输送车(500)的行走驱动电机(503)，行走驱动电机(503)转动带动穿梭输送车(500)在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭。

第七步，穿梭输送车(500)载着充电电池(900)行驶至指定停放位置时，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)落下升降载荷平台(501)，将充电电池(900)卸载到m层n列p充电位的排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道上，同时充电电池(900)正负极弹片(901)紧压在充电装置触点103正上方。

12.一种仓储输送方法，其包括将充电电池(900)从轨道货架(100)的m层n列p充电位的仓储输送过程，其具体步骤如下：

第一步，将升降式框架总成(200)内的轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层某一列；

第二步，将充电电池(900)置于轨道平移对接过渡装置(400)“[]”型货架轨道准确位置上；

第三步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置(300)在Z轴方向作上升至第m层某一列；

第四步，驱动平移驱动装置(300)在X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第m层第n列，并使轨道平移对接过渡装置(400)与多层多列排列轨道货架(100)第m层第n列“[]”型货架轨道相对齐；

第五步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)升起升降载荷平台(501)，并使之处于和保持在最高位置状态，将充电电池(900)顶起，使充电电池(900)底部与轨道平移对接过渡装置(400)型货架轨道相脱离；

第六步，驱动穿梭输送车(500)的行走驱动电机(503)，行走驱动电机(503)转动带动穿梭输送车(500)在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭。

第七步，穿梭输送车(500)载着充电电池(900)行驶至指定停放位置时，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)落下升降载荷平台(501)，将充电电池(900)卸载到m层n列p充电位的排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道上，同时充电电池(900)正负极弹片(901)紧压在充电装置触点103正上方。

13.一种仓储输送方法，其包括将充电电池(900)从轨道货架(100)的m层n列p充电位的卸载过程，其具体步骤如下：

第一步，穿梭输送车(500)行驶至m层n列“[]”型货架轨道中，钻入位于p充电位的充电电池(900)底部；

第二步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的轨道平移对接过渡装置(400)置于Z轴方向的第m层第n列，处于等待状态；

第三步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)升起升降载荷平台(501)，并使之处于和保持在最高位置状态，将充电电池(900)顶起，这样充电电池(900)底部与“[]”型货架轨道相脱离，同时充电电池(900)正负极弹片(901)与充电装置触点(103)相脱离；

第四步，驱动穿梭输送车(500)的行走驱动电机(503)，行走驱动电机(503)转动带动穿梭输送车(500)在第m层第n列“[]”型货架轨道内滚动穿梭；

第五步，穿梭输送车(500)载着充电电池(900)进入轨道平移对接过渡装置(400)内；

第六步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作下降运动，从而带动所述的平移驱动装置(300)下降至第1层第n列。

14.一种仓储输送方法，其包括将货物载入轨道货架(100)的m层n列p位置的仓储输送过程，其具体步骤如下：

第一步，将升降式框架总成(200)内的轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层某一列；

第二步，将单一型号的货物构件置于轨道平移对接过渡装置(400)“[]”型货架轨道准确位置上；

第三步，驱动平移驱动装置(300)在X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层第n列，并使轨道平移对接过渡装置(400)与多层多列排列轨道货架(100)第一层第n列“[]”型货架轨道相对齐；

第四步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置(300)在Z轴方向作上升至第m层第n列；

第五步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)升起升降载荷平台(501)，并使之处于和保持在最高位置状态，将货物顶起，使货物底部与轨道平移对接过渡装置(400)型货架轨道相脱离；

第六步，驱动穿梭输送车(500)的行走驱动电机(503)，行走驱动电机(503)转动带动穿梭输送车(500)在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭。

第七步，穿梭输送车(500)载着货物行驶至指定停放位置时，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)落下升降载荷平台(501)，将货物卸载到m层n列p位置的排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道上。

15.一种仓储输送方法，其包括将货物载入轨道货架(100)的m层n列p位置的仓储输送过程，其具体步骤如下：

第一步，将升降式框架总成(200)内的轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层某一列；

第二步，将单一型号的货物构件置于轨道平移对接过渡装置(400)“[]”型货架轨道准确位置上；

第三步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的平移驱动装置(300)在Z轴方向作上升至第m层某一列；

第四步，驱动平移驱动装置(300)在X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第m层第n列，并使轨道平移对接过渡装置(400)与多层多列排列轨道货架(100)第m层第n列“[]”型货架轨道相对齐；

第五步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)升起升降载荷平台(501)，并使之处于和保持在最高位置状态，将货物顶起，使货物底部与轨道平移对接过渡装置(400)型货架轨道相脱离；

第六步，驱动穿梭输送车(500)的行走驱动电机(503)，行走驱动电机(503)转动带动穿梭输送车(500)在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭。

第七步，穿梭输送车(500)载着货物行驶至指定停放位置时，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)落下升降载荷平台(501)，将货物卸载到m层n列p位置的排列轨道货架(100)的“[]”型货架轨道上。

16.一种仓储输送方法，其包括将货物从轨道货架(100)的m层n列p位置的卸载过程，其具体步骤如下：

第一步，穿梭输送车(500)行驶至m层n列“[]”型货架轨道中，钻入位于p位置的货物底部；

第二步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作升降运动，从而带动所述的轨道平移对接过渡装置(400)置于Z轴方向的第m层第n列，处于等待状态；

第三步，驱动穿梭输送车的升降驱动电机(502)升起升降载荷平台(501)，并使之处于和保持在最高位置状态，将货物顶起，这样货物构件底部与“[]”型货架轨道相脱离；

第四步，驱动穿梭输送车(500)的行走驱动电机(503)，行走驱动电机(503)转动带动穿梭输送车(500)在第m层第n列“[]”型货架轨道滚动穿梭；

第五步，穿梭输送车(500)载着单一型号的货物构件进入轨道平移对接过渡装置(400)内；

第六步，驱动升降式框架总成(200)内伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动滚珠螺母滑块座作下降运动，从而带动所述的平移驱动装置(300)下降至第1层第n列。

17.如权利要求13或16仓储输送方法，还包括第七步，驱动平移驱动装置(300)在的X轴方向上由伺服电机带动线性模组滑块做左右水平运动时，将轨道平移对接过渡装置(400)置于多层多列排列轨道货架(100)第一层某一列。

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