CN104724431B - 一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,由外车、内车和提升牵引装置组成,提升牵引装置设于外车上,内车通过提升带与提升牵引装置连接。工作时,外车运行于货架顶层,可以在货架顶层的轨道上沿前后左右四个方向直线往复运动。当行走至指定通道格位置上方,可以将内车通过提升带下放,内车沿通道格升降至指定货层后,根据指示可沿前后左右四个方向存取货物。本发明提供的装置克服了现有技术的不足,可实现货物在三维立体货架的任意货位非顺序存取,在保证仓储密度最大化同时,最大程度地提高了存储效率,特别适合高密度单件货物的随机存取,具有广阔的推广应用前景。

Description

一种内外车嵌套式三维行走有轨导弓I小车
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于物流仓储物料的自动化搬运的小车,属于机械电子设备和物流装备制造技术领域。
背景技术
[0002]现代化仓储由立体货架、智能搬运设备和计算机管理与控制系统等组成。其中,智能搬运设备作为物料搬运的实际载体,其智能化和自动化程度直接制约着现代化仓储物流的效率。目前,立体仓库采用最普遍的货架结构及货物运输存储模式大体分为单、双伸位堆垛机及其货架模式,顶升式轨道有轨导引小车及其货架模式,以及伸缩臂式轨道有轨导引小车及其货架模式。
[0003]利用堆垛机进行出入库操作的立体仓库中每一巷道内有一台堆垛机在巷道内运行,可将货物从货架取出放在出库台上或将入库台的货物放入货架内。立体仓库的整体布置方式为通道式,即货物两端分开出入库,但是由于通道占用了有效空间,因此这种模式的实际空间利用率不到2/3。
[0004]顶升式有轨导引小车可以在货架特定的轨道上前后穿梭。有轨导引小车车体(或台面)可上升或下降,提升与下降托盘货物,将托盘货物依次送达指定位置。以上存储模式改进了单双伸位堆垛机及其货架模式所导致的空间利用率不足的问题,但其先进后出的货物输送方式使有轨导引小车无法实现单件多品种货物的随机存储,大大影响了立体仓库的性能和出入库效率。
[0005]伸缩臂式有轨导引小车依靠铺设在地面上的两条平行导轨进行往返运动,能稳定、准确地停靠于各个货位,有轨导引小车装有垂直于行走方向的伸缩装置,可以从车体两边装、卸货物,这种输送模式改进了顶升式有轨导引小车存取货物的不足,但货架的空间利用率较堆垛机模式没有发生变化,且有轨导引小车的出入库操作需外部升降设备辅助,大大影响了出入库效率。
[0006]为了满足新型自动化仓储系统高效化、密集化的要求,即扩大仓储货架的有效利用空间,提高搬运设备的灵活性,申请人研发了一种新型的棋盘格式立体货架,如图1所示,其顶层由用于存放货物的存货格A和用作智能搬运设备的升降通道的通道格B组成,存货格的垂直方向的全部空间均为存货格,通道格的垂直方向的全部空间均为通道格,任意存货格至少毗邻一个通道格。货架顶部设有供智能搬运设备水平面行进的轨道C。
[0007]为了适应和配合上述棋盘格式立体货架的使用,急需开发设计一种智能搬运设备,要求该智能搬运设备运行于棋盘格式立体货架顶层,可以在货架顶层专门铺设的轨道间,沿前后左右四个方向直线行走运动。当行走至指定通道格位置上方,可以沿通道格升降至指定货层,并根据指令,在前后左右四个方向中的任意存货格内,主动获取或放置货物。
[0008]本发明所涉及的内外车嵌套式三维行走有轨导引小车的研发正是基于此背景。
发明内容
[0009]本发明要解决的技术问题是提供一种用于自动化仓储系统的,可实现货物在三维立体货架的任意货位非顺序存取的智能搬运设备。
[0010]为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:由外车、内车和提升牵引装置组成,提升牵引装置设于外车上,内车通过提升带与提升牵引装置连接。
[0011 ]优选地,所述外车底部设有两个驱动轮和两个从动轮,驱动轮连接行走电机;所述外车的内壁上设有四个转向舵机,两个驱动轮和两个从动轮各与一转向舵机连接,通过转向舵机转过固定角度带动驱动轮和从动轮做原地转向。
[0012]优选地,所述驱动轮为单排轮,所述从动轮为双排轮。
[0013]优选地,所述电机通过电机架与所述外车底部连接,所述从动轮通过轴承座与所述外车底部连接;四个所述转向舵机中,其中两个所述转向舵机通过转轴分别与两个驱动轮的电机架连接,另外两个所述转向舵机通过转轴分别与两个从动轮的轴承座连接。
[0014]优选地,所述内车包括工作台,工作台下方设有用于带动工作台旋转的旋转舵机,工作台上设有直线导轨,滑块设于直线导轨上;长摇杆一端设于工作台上,长摇杆上设有两个滑槽,滑块通过轴承设于长摇杆端部的滑槽中;工作台边缘上设有转角电机,转角电机连接电机摇杆,电机摇杆通过轴承设于长摇杆中部的滑槽中。
[0015]优选地,所述工作台设于回转轴承上。
[0016]优选地,所述滑块上设有用于吸附货箱的电磁吸盘。
[0017]优选地,所述提升牵引装置包括横轴,横轴的两端连接所述外车,横轴和提升电机通过同步带连接;横轴上设有提升带轮,所述内车通过所述提升带连接提升带轮。
[0018]本发明提供的内外车嵌套式三维行走有轨导引小车应用于棋盘格式立体货架,工作时,外车运行于货架顶层,可以在货架顶层的轨道上沿前后左右四个方向直线往复运动。当行走至指定通道格位置上方,可以将内车通过提升带下放,内车沿通道格升降至指定货层后,根据指示可沿前后左右四个方向存取货物。
[0019]本发明提供的装置克服了现有技术的不足,可实现货物在三维立体货架的任意货位非顺序存取,在保证仓储密度最大化同时,最大程度地提高了存储效率,特别适合高密度单件货物的随机存取,具有广阔的推广应用前景。
附图说明
[0020]图1为棋盘格式立体货架示意图;
[0021]图2为本发明提供的内外车嵌套式三维行走有轨导引小车总体结构示意图;
[0022]图3为外车结构示意图;
[0023]图4为内车结构示意图;
[0024]图5为内车工作台结构示意图;
[0025]图6为提升牵引装置结构示意图。
[0026]图7为内外车嵌套式三维行走有轨导引小车卸货结构示意图。
具体实施方式
[0027]为使本发明更明显易懂,兹以一优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
[0028]图2为本发明提供的内外车嵌套式三维行走有轨导引小车(下面简称内外车嵌套式RGV)总体结构示意图,所述的内外车嵌套式RGV由负责行进的外车I和负责存取货物的内车2组成,外车I上安装有提升牵引装置3,内车2通过提升带4与提升牵引装置3连接。
[0029]结合图3,外车I底部装有四个行走轮,包括两个驱动轮5和两个从动轮6,驱动轮5依靠行走电机7带动,为单排轮,从动轮6为双排轮。电机7通过电机架10与外车I底部连接,从动轮6通过轴承座11与外车I底部连接。在外车I的内壁上固定有四个转向舵机8,其中两个转向舵机8通过转轴9分别与两个驱动轮5的电机架10连接,另外两个转向舵机8通过转轴9分别与两个从动轮6的轴承座11连接,通过转向舵机8转过固定角度带动驱动轮5和从动轮6做原地转向。在行走电机7的带动下,外车I可以沿货架顶部的轨道做水平方向(即坐标平面的X、Y方向)横向或纵向的直线往复运动。
[0030]结合图4和图5,内车2包括工作台12,工作台12正下方安装有旋转舵机13,可带动工作台12旋转,工作台12支撑于回转轴承14上。工作台12上设有直线导轨15,滑块16设于直线导轨15上。长摇杆17—端设于工作台12上,长摇杆17上设有两个滑槽,滑块16上安装有小轴承,该小轴承卡在长摇杆17端部的滑槽中;工作台12边缘上安装有转角电机18和电机摇杆19,转角电机18连接电机摇杆19,电机摇杆19上也安装有小轴承,该小轴承卡在长摇杆17中部的滑槽中,在转角电机18的带动下,滑块16可沿直线导轨15往复运动,滑块16上安装有电磁吸盘20,负责吸附货箱。
[0031]结合图6,提升牵引装置3包括横轴24,横轴24的两端连接外车I顶部框架,横轴24和提升电机21上均设有同步带轮22,横轴24上的同步带轮和提升电机21上的同步带轮之间通过同步带23连接。横轴24上还设有提升带轮25,内车2通过提升带4连接提升带轮25。
[0032]内车2可以由提升牵引装置3牵引,提升电机21可驱动横轴24旋转,并带动提升带轮25收、放提升带4使内车2在外车I内部和货架通道格内做竖直方向(即坐标平面的Z方向)的上下直线往复运动。内车2在进行取货、存货操作时,可以沿前后左右四个方向任意选取货物。其实现方式为:旋转舵机13带动工作台12旋转至指定方位后,转角电机18带动电机摇杆19和长摇杆17摇摆使滑块16沿直线导轨15运动,到达极限位置后,电磁吸盘20吸附货箱,转角电机18反向运动,货箱随滑块16移动至内车2上,完成取货操作,存货操作与此类似。内车通过电磁推拉方式存取货箱。
[0033]本发明提供的内外车嵌套式三维行走有轨导引小车应用于棋盘格式立体货架,工作时,外车运行于货架顶层,可以在货架顶层的轨道上沿前后左右四个方向直线往复运动,可恶在棋盘格式立体货架轨道的任意节点处进行90°转向。当行走至指定通道格位置上方,可以将内车通过提升带下放,内车沿通道格升降至指定货层后,根据指示可沿前后左右四个方向存取货物。
[0034]结合图7,内外车嵌套式RGV的卸货方式是:将货箱统一送入棋盘格式货架26下方的输送平台27上,由输送平台27输送至出货口 28。

Claims (7)

1.一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:由外车(I)、内车(2)和提升牵引装置(3)组成,提升牵引装置(3)设于外车(I)上,内车(2)通过提升带(4)与提升牵引装置(3)连接; 所述内车(2)包括工作台(12),工作台(12)下方设有用于带动工作台(12)旋转的旋转舵机(13),工作台(12)上设有直线导轨(15),滑块(16)设于直线导轨(15)上;长摇杆(17) —端设于工作台(12)上,长摇杆(17)上设有两个滑槽,滑块(16)通过轴承设于长摇杆(17)端部的滑槽中;工作台(12)边缘上设有转角电机(18),转角电机(I8)连接电机摇杆(19),电机摇杆(19)通过轴承设于长摇杆(17)中部的滑槽中。
2.如权利要求1所述的一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:所述外车(I)底部设有两个驱动轮(5)和两个从动轮(6),驱动轮(5)连接行走电机(7);所述外车(I)的内壁上设有四个转向舵机(8),两个驱动轮(5)和两个从动轮(6)各与一转向舵机(8)连接,通过转向舵机(8)转过固定角度带动驱动轮(5)和从动轮(6)做原地转向。
3.如权利要求2所述的一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:所述驱动轮(5)为单排轮,所述从动轮(6)为双排轮。
4.如权利要求2或3所述的一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:所述电机(7)通过电机架(10)与所述外车(I)底部连接,所述从动轮(6)通过轴承座(11)与所述外车(I)底部连接;四个所述转向舵机(8)中,其中两个所述转向舵机(8)通过转轴(9)分别与两个驱动轮(5)的电机架(10)连接,另外两个所述转向舵机(8)通过转轴(9)分别与两个从动轮(6)的轴承座(I I)连接。
5.如权利要求1所述的一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:所述工作台(12)设于回转轴承(14)上。
6.如权利要求1所述的一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:所述滑块(16)上设有用于吸附货箱的电磁吸盘(20)。
7.如权利要求1所述的一种内外车嵌套式三维行走有轨导引小车,其特征在于:所述提升牵引装置(3)包括横轴(24),横轴(24)的两端连接所述外车(I),横轴(24)和提升电机(21)通过同步带(23)连接;横轴(24)上设有提升带轮(25),所述内车(2)通过所述提升带(4)连接提升带轮(25)。
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