CN106586440A - 一种智能箱式载物小车 - Google Patents

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李胜玉
许晓毅
谢万泉
王子润
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Abstract

本发明公开一种智能箱式载物小车，包括底盘，底盘上设有驱动电机，驱动电机的输出端连接一级减速器，一级减速器具有两个输出端，其中一个输出端连接水平驱动胶轮用于驱动小车在水平方向上高速运行，一级减速器另一输出端连接二级自动变速机构，小车在垂直轨道上运动时，二级自动变速机构通过垂直轨道上的齿条驱动小车实现大扭矩的动力供给。本发明是轨道小车二级变速机构在智能空中有轨载物小车的应用，轨道小车具有自动锁紧机构，可方便小车底盘与小车箱体自动分合，实现多收和多发功能，提升效率。

Description

一种智能箱式载物小车
技术领域
本发明公开一种智能箱式载物小车，按国际专利分类表(IPC)划分属于轨道物流系统技术领域，尤其是涉及一种空中轨道智能载物装置。
背景技术
轨道式物流传输系统可应用在医院、工业、图书馆等场所、是在计算机控制下，利用智能载物轨道小车（TVS）在专用轨道上传输物品。现有的轨道小车多采用低压有刷直流电机驱动，存在问题是，不能实现水平和垂直方向上进行自动变速，已有方案不能解决在垂直运输时需要大扭矩和水平方向需要高速的变换，不能满足医院、工厂和电商等物流运输载重大、速度快的需求。
目前轨道小车的供电多采用铜轨裸露供电，存在设备短路故障；另外，低压有刷直流电机的碳刷是易耗品，使用三个月到六个月需更换碳刷，维护不方便，存在粉尘污染环境。目前有不少关于物流智能小车的技术报道，但并不能解决上述问题。
现有一种恒扭矩低压直流驱动的物流智能小车，包括支架，在支架一端中部上平行安装两根铜刷，铜刷与轨道内的导电铜轨接触，与铜刷连接的是控制板，在控制板的左边并排安装有驱动器，电动机安装在低压直流伺服驱动器后面，电动机动力输出端是减速机，减速机的另一端连接着齿轮，在减速机从轴上安装有动力胶轮，在支架四个角的下方，安装有4个承重轮，4个承重轮与支架连接一体，在承重轮轴心上，固定有导向轮，导向轮与两边轨道侧壁接触，固定电子标签识别器安装在支架右侧中部，所述恒扭矩低压直流驱动的物流智能小车所用驱动器为低压直流伺服驱动器，所选用电机为低压直流伺服电机，所述低压直流伺服电机采用无碳刷结构。该文献方案不能实现水平和垂直方向上进行自动变速问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能箱式载物小车，通过采用二级变速机构，有效满足小车水平轨道高速的要求，又满足垂直轨道大扭矩的要求。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种智能箱式载物小车，包括底盘，底盘上设有驱动电机，驱动电机的输出端连接一级减速器，一级减速器具有两个输出端，其中一个输出端连接水平驱动胶轮用于驱动小车在水平方向上高速运行，一级减速器另一输出端连接二级自动变速机构，小车在在垂直轨道上运动时，二级自动变速机构通过垂直轨道上的齿条驱动小车实现大扭矩的动力供给。
进一步，所述底盘上设有车箱锁紧机构以与车箱锁扣连接，车箱锁紧机构解锁时车箱与底盘分离。车箱锁紧机构为磁力锁或电控机械锁或智能锁。
进一步，所述驱动电机为交流伺服电机，交流伺服电机由直流转交流的伺服驱动器控制输出恒定大扭矩，直流转交流的伺服驱动器通过集电器的长条形碳刷与轨道内滑触线接触实现直流供电，集成器还与控制主板电连接。
进一步，载物小车上设有无线通讯模块以与区域控制器实时报告小车位置及接受系统调度，同时与邻近小车、换轨设备、防火门无线交换信息。
进一步，载物小车底盘上设有信息识别装置以识别行进轨道上间隔布置的带唯一编码的RFID标签、或一维条码、或二维码，信息识别装置可以是读卡器或扫码器或同功能的类似识别器。
进一步，所述底盘前后端设有非接触探测器或无线通讯器或防撞机构，防撞机构弹力连接固定有底盘上。
进一步，所述一级减速器为1进2出的减速器，减速器横向输出轴一端连接水平驱动胶轮，横向输出轴另一端连接二级自动变速机构，二级自动变速机构为齿轮组减速机构，齿轮组减速机构的输出齿轮与齿条啮合。底盘两侧设有四个承载导向轮来进行承载和导向。
本发明是轨道小车二级变速机构在智能空中有轨载物小车的应用，通过采用二级变速机构，轨道小车底盘有效解决一个电机即满足高速的要求，又满足垂直轨道大扭矩的要求，能满足医院、工厂和电商等物流运输载重大、速度快的需求。
附图说明
图1是本发明实施例示意图。
图2是本发明实施例结构图。
图3是本发明实施例另一视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：请参阅图1至图3，一种智能箱式载物小车，包括底盘１，底盘１上设有驱动电机２，驱动电机的输出端连接一级减速器３，一级减速器３具有两个输出端，其中一个输出端连接水平驱动胶轮４用于驱动小车在水平方向上高速运行，一级减速器３另一输出端连接二级自动变速机构５，小车在在垂直轨道上运动时，二级自动变速机构５通过垂直轨道上的齿条驱动小车实现大扭矩的动力供给。本发明采用的驱动电机２为交流伺服电机，交流伺服电机由直流转交流的伺服驱动器6控制输出恒定大扭矩，直流转交流的伺服驱动器６通过集电器８的长条形碳刷与轨道内滑触线接触实现直流供电，集成器８还与控制主板电连接，集电器部分电流供电给交流伺服电机，集电器另外的电流供电给下位机控制主板，控制主板7通过信号控制交流伺服电机运行及载物小车上的各传感器工作。载物小车上设有无线通讯模块以与区域控制器实时报告小车位置及接受系统调度，同时与邻近小车、换轨设备、防火门无线交换信息。载物小车底盘上设有信息识别装置以识别行进轨道上间隔布置的带唯一编码的RFID标签、或一维条码、或二维码，信息识别装置可以是读卡器或扫码器或同功能的类似识别器。一级减速器３为1进2出的减速器，减速器横向输出轴一端连接水平驱动胶轮４，横向输出轴另一端连接二级自动变速机构５。二级自动变速机构５为齿轮组减速机构，如大小两级齿轮组或三极或多极齿轮组，齿轮组减速机构的输出齿轮与齿条啮合。本发明的底盘１两侧设有四个承载导向轮９来进行承载和导向。在底盘１上设有车箱锁紧机构10以与车箱锁扣连接，车箱锁紧机构解锁时车箱与底盘分离。在底盘1前后端设有非接触探测器或无线通讯器或防撞机构11，防撞机构弹力连接固定有底盘上。本发明采用的车箱锁紧机构为磁力锁或电控机械锁或智能锁。
本发明轨道载物小车特点如下：
（1）水平、垂直方向上的变速机构
（2）车体（底盘）与箱体（车箱）的上扣与脱扣机构。 （3）车、箱：箱体与底盘的对接如下，
a.进入工作站定位：载物小车通过控制软件的指令，运行到工作站的上方，通过轨道上的位置传感器进行精准定位，让小车停止在接收工作站的位置。
b.箱体自动卸货：小车到达工作站位置，通过上位机控制软件控制工作站上的升降平台，拖住箱体底部，控制软件通知小车底盘的锁紧机构旋转90°和磁力锁断电，来实现箱体和小车底盘分离。再通过工作站的升降机构把箱体运送到工作站中进行存储。
c.箱体自动装货：小车到达工作站位置，通过工作站的升降平台把箱体运送到小车底盘，当箱体触发小车底盘的传感器，确认箱体已到达指定位置，通过上位机的控制软件控制小车底盘的旋转机构（电控锁）旋转和磁力锁工作，当旋转机构到位后，旋转机构的传感器反馈锁紧机构已到位后，小车才可以带着箱体运动。
（4）供电方式：滑触线+集电器，集电器具有长条形碳刷接触片，通过轨道间隙时与供电线路不会瞬间冲击或断开。 （5）通讯方式：无线通讯，a)与区域控制器实时报告小车位置，接受系统调度。b)与邻近小车、换轨设备、防火门等无线交换信息，防止碰撞。 （6）车体定位：可识别行进轨道上间隔布置的带唯一编码的RFID标签（不可视）、或一维条码（可视）、或二维码（可视）等 （7）防碰撞：非接触探测（如红外、超声波）、无线通讯（与邻近小车交互）本发明结构说明如下：小车底盘由4个承载导向轮９来进行承载和导向，采用滑触线直流供电，通过集电器８从滑触线进行取电，集电器给小车底盘进行供电。采用直流转交流的伺服驱动器６，控制交流伺服电机运转，输出恒定大扭矩，通过1进2出的减速器，一端连接水平驱动胶轮４，一端连接二级自动变速机构５。小车底盘在水平方向上运行时，水平驱动胶轮４驱动小车；小车底盘在垂直轨道上运动时，二级自动变速机构５通过垂直轨道上的齿条驱动小车；这样可以实现在水平方向上满足高速的要求，在垂直轨道上满足大牵引力的要求。小车底盘通过4个车箱锁紧机构１０，让车箱与小车底盘进行连接。
本发明通过采用二级变速机构，小车底盘有效解决一个电机即满足高速的要求，又满足垂直轨道大扭矩的要求。能满足医院、工厂和电商等物流运输载重大、速度快的需求。
本发明智能空中轨道载物小车特点：
a.安全：采用滑线式直流供电技术，维护保养便捷。
b.高效：车箱分离，可实现多收和多发功能，小车永不停歇的进行物料的搬运，提高设备的运行效率；采用伺服驱动技术，提供大驱动力，可以运载额定载重20－50Kg，比现有小车运载提高一倍以上；采用自动变速技术,水平额定车速1.5m/s－2m/s，垂直车速可达0.4m/s，运行速度快，效率高。
c.节能：采用交流伺服电机，控制精准，空车运行重量轻，节能环保。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (9)

1.一种智能箱式载物小车，其特征在于：包括底盘，底盘上设有驱动电机，驱动电机的输出端连接一级减速器，一级减速器具有两个输出端，其中一个输出端连接水平驱动胶轮用于驱动小车在水平方向上高速运行，一级减速器另一输出端连接二级变速机构，小车在垂直轨道上运动时，二级自动变速机构通过垂直轨道上的齿条驱动小车实现大扭矩的动力供给。
2.根据权利要求１所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：所述底盘上设有车箱锁紧机构以与车箱锁扣连接，车箱锁紧机构解锁时车箱与底盘分离。
3.根据权利要求１所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：所述驱动电机为交流伺服电机，交流伺服电机由直流转交流的伺服驱动器控制输出恒定大扭矩，直流转交流的伺服驱动器通过集电器的长条形碳刷与轨道内滑触线接触实现直流供电，集成器还与控制主板电连接。
4.根据权利要求１所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：载物小车上设有无线通讯模块以与区域控制器实时报告小车位置及接受系统调度，同时与邻近小车、换轨设备、防火门无线交换信息。
5.根据权利要求４所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：载物小车底盘上设有信息识别装置以识别行进轨道上间隔布置的带唯一编码的RFID标签、或一维条码、或二维码。
6.根据权利要求１所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：所述底盘前后端设有非接触探测器或无线通讯器或防撞机构，防撞机构弹力连接固定有底盘上。
7.根据权利要求２所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：所述车箱锁紧机构为磁力锁或电控机械锁或智能锁。
8.根据权利要求１所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：所述一级减速器为1进2出的减速器，减速器横向输出轴一端连接水平驱动胶轮，横向输出轴另一端连接二级自动变速机构，二级自动变速机构为齿轮组减速机构，齿轮组减速机构的输出齿轮与齿条啮合。
9.根据权利要求１至８之一所述的一种智能箱式载物小车，其特征在于：所述底盘两侧设有四个承载导向轮来进行承载和导向。
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