CN108557361A - 一种双换向行走小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双换向行走小车，包括下车体、承载于下车体上的上车体、位于上车体和下车体之间的换向装置；且上车体和下车体设置分别朝向不同方向的两组车轮，通过换向装置将上车体抬起或降下，当需要通过第一组车轮行走方向行走时，将上车体降下使第一组车轮着地而第二组车轮悬空，此时即可通过第一组车轮行走；当需要改变行走方向至第二组车轮行走方向时，将上车体抬起，使第二组车轮着地而第一组车轮悬空，即可自动换向至第二组车轮行走方形行走。通过上述结构能够自动使行走小车换向。

Description

一种双换向行走小车

技术领域

本发明涉及仓储货架领域，尤其是一种应用于仓储货架中的行走小车。

背景技术

在货架领域，高位货架密集存储中小件货物存储和收取，广泛应用的是单向智能穿梭车，速度快，效率高，但是单向穿梭车在储存系统中面临着集中调度困难的问题，小车不能够完全发挥其作用。在保证速度和效率的前提下，现需要能够变换方向，自动运行在货架内任意坐标位置的穿梭车来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种自动换轨的，能够在仓储货架系统中调度每辆车，到达货架任意坐标位置的穿梭小车。

为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种双换向行走小车，包括下车体、承载于下车体上的上车体、位于上车体和下车体之间的换向装置；所述上车体的两侧面安装有第一组车轮；下车体的两端面安装有第二组车轮；第一组车轮的转动轴与第二组车轮的转动轴垂直；所述换向装置包括安装在上车体上的换向凸轮、带动换向凸轮转动的凸轮电机、固定于下车体上的换向轴；所述换向凸轮包括位于换向凸轮中央位置的凸轮轴、围绕该凸轮轴设置的第一弧形槽，该第一弧形槽的两端分别为近端和远端，且近端到凸轮轴距离小于远端到凸轮轴的距离，所述换向凸轮在第一位置及第二位置间转动；所述换向轴插入第一弧形槽内；所述凸轮轴固定在上车体上；当换向凸轮位于第一位置时，换向轴位于第一弧形槽的近端处，所述第一组车轮的底部低于第二组车轮的底部；当所述换向凸轮转动至第二位置时，换向轴位于第一弧形槽的远端处，上车体相对于下车体位置升高，所述第一组车轮的底部高于第二组车轮的底部。

有益效果：本发明通过分体设计，将小车的车体分成上、下车体两层，且上车体和下车体设置分别朝向不同方向的两组车轮(两组车轮行使方向互相垂直)，通过换向装置将上车体抬起或降下，当需要通过第一组车轮行走方向行走时，将上车体降下(即主动转轮位于第一位置)使第一组车轮着地而第二组车轮悬空(即第一组车轮的底部低于第二组车轮的底部)，此时即可通过第一组车轮行走；当需要改变行走方向至第二组车轮行走方向时，将上车体抬起(即主动转轮位于第二位置)，使第二组车轮着地而第一组车轮悬空，即可自动换向至第二组车轮行走方形行走。通过上述结构能够自动使行走小车换向，尤其在仓储货架中的轨道上的路口均为垂直方向的换向，故该穿梭小车非常适合在仓储货架上的变换轨道的应用。

附图说明

图1是本发明自动换向行走小车的立体图。

图2是本发明自动换向行走小车在未安装载货台时的俯视图。

图3是本发明行走小车中换向凸轮转动至第一位置时的示意图。

图4是本发明行走小车中当换向凸轮位于第一位置时，顶升凸轮位于第四弧形槽内的示意图。

图5是本发明行走小车中换向凸轮转动至第二位置时的示意图。

图6是本发明行走小车中顶升凸轮位于第三位置时的示意图。

图7是本发明行走小车中顶升凸轮位于第四位置时，换向凸轮位于第二弧形槽内的示意图。

图8是本发明行走小车中顶升凸轮位于第四位置时的示意图。

图9是本发明中换向凸轮与顶升凸轮同轴设置的示意图。

具体实施方式

请结合图1及图2所示，本发明公开的一种双换向行走小车，包括下车体2、承载于下车体2上的上车体1、位于上车体1和下车体2之间的换向装置。上车体1上还设有载货台4。

所述上车体1的两侧面安装有第一组车轮11；下车体2的两端面安装有第二组车轮21；第一组车轮11的转动轴与第二组车轮21的转动轴垂直。这里的“侧面”与“端面”是为了清楚的表明空间关系，即第一组车轮11的行走方向与第二组车轮21的行走方向互相垂直。所述下车体2的四个边角上设有导轮61以在小车行走时及时纠正行走方向。

请结合图2、图3及图5，所述换向装置包括安装在上车体1上的换向凸轮31、带动换向凸轮31转动的凸轮电机32、固定于下车体2上的换向轴33。所述换向凸轮31包括位于换向凸轮31中央位置的凸轮轴311、围绕该凸轮轴311设置的第一弧形槽312，该第一弧形槽312的两端分别为近端313和远端314，且近端313到凸轮轴311距离小于远端314到凸轮轴311的距离。所述换向凸轮在第一位置及第二位置间转动；所述换向轴33插入第一弧形槽312内。这里近端313与远端314之间的弧形为连续的弧形，使换向轴33能够稳定的在第一弧形槽312内沿槽形移动；所述凸轮轴311固定在上车体1上。

当换向凸轮31位于第一位置时，换向轴33位于第一弧形槽312的近端313处。即参考图3所示，此时的近端313位于凸轮轴311的下方而远端314位于凸轮轴上方，上车体1与下车体2之间的距离较小，使所述第一组车轮11的底部低于第二组车轮12的底部；即第一组车轮11着地而第二组车轮21悬空，此时，行走小车由第一组车轮11驱动行走，行走方向也是第一组车轮11的行走方向。

当所述换向凸轮31转动至第二位置时，换向轴33位于第一弧形槽的远端处，即参考图5所示，此时的近端313位于凸轮轴311的上方而远端314位于凸轮轴下方(换向轴33相对下车体1静止，但换向轴33相对转动至远端314处即换向轴33与凸轮轴311之间的距离变大，则换向凸轮31带动上车体1相对下车体2上升了)，上车体1相对于下车体2位置升高，所述第一组车轮11的底部高于第二组车轮21的底部。即第一组车轮11悬空而第二组车轮21着地，此时，行走小车由第二组车轮21驱动行走，行走方向也是第二组车轮21的行走方向，从而实现了行走小车自动的换向。

根据前述，第一组车轮11和第二组车轮21的行走方向是互相垂直的，故通过上述结构能够自动使行走小车换向，尤其在仓储货架中的轨道上的路口均为垂直方向的换向，故该行走小车能够在货架上运行到任意位置。另外，该小车将上车体1和载货台4单独拿出来也可以变成单向行驶的小车，应用于简单仓储环境，提高了该行走小车的通用性。

请结合图3及图5，所述换向装置中的换向凸轮31分别设有两对，并且每一对换向凸轮31两两设置于上车体1的两侧，上车体1内同时设有位于两对换向凸轮31之间的传动轴34，所述凸轮电机32驱动传动轴34转动，所述凸轮轴311上设有与换向凸轮31同轴的第一链轮321，所述传动轴34上设有与第二链轮322。所述第一链轮321与第二链轮322上设有链条323，通过链条323进行传动，且链条323上设有张紧装置324。

由于换向凸轮31与换向轴33之间的相对转动会产生上下的分力和垂直上下方向的横向的分力，上下分力用于上车体1顶升换向，对于横向的分力反而会造成上车体1相对于下车体2在横向上移动，而优选的方式是上车体1相对于下车体2在横向上不需要移动以保证稳定性。故为了克服横向分力，该行走小车中还包括导向装置6，如图2中所示。所述导向装置6一种实施方式是包括安装在下车体上并且向上延伸的导向杆以及安装在上车体上的直线轴承，所述导向杆插设在直线轴承中，即可克服横向分力，使上车体1相对下车体2只会上下移动。

请结合图2所示，所述第一组车轮11中包括两个第一主动轮及其他的第一从动轮；第二组车轮21中包括两个第二主动轮和其他的第二从动轮。所述两个第一主动轮设置在第一主动轴83两端，并设有第一电机51驱动第一主动轴83。所述第二主动轮通过第二电机52驱动。在本实施方式中，两个第二主动轮设置在第二主动轴82两端，且第二主动轴82通过链轮81与第二电机52的输出轴连接，且第二电机52通过链轮81驱动第二主动轴82。本实施方式中所述第一主动轮及第一从动轮的直径相同，第二主动轮及第二从动轮的直径相同，且第一主动轮的直径大于第二主动轮的直径。这样即使由于上车体1位置较高造成第一主动轮的中心点较第二主动轮中心点高的情况下，由于第一主动轮和第一从动轮的直径大，可以使第一主动轮和第一从动轮在第一位置时仍能够实现底部低于第二主动轮的效果。

进一步的，也可以通过凸轮电机32同时控制载货台4相对于上车体1的升降，具体的实施方式如下。

请结合图6及图8所示，所述载货台4安装在上车体1上方，载货台4向下设有支架41，所述支架41上设有顶升轴42。上车体上还设有固定于凸轮轴311上并与换向凸轮31同时转动的顶升凸轮43，所述顶升凸轮43包括围绕该凸轮轴311设置的第三弧形槽44，该第三弧形槽44的两端分别为内端441和外端442，且内端441到凸轮轴311距离小于外端442到凸轮轴311的距离。所述顶升凸轮43在第三位置及第四位置间转动。所述顶升轴42插入第三弧形槽44内。载货台4与上车体1之间通过设置在载货台4四角位置的载货台导向装置7(同样由导向杆和直线轴承实现上下移动)。

其中，如图6当顶升凸轮43位于第三位置时，顶升轴42位于第三弧形槽44的内端441处，所述载货台4位于较低位置。

如图8所示，当顶升凸轮43位于第四位置时，顶升轴42位于第三弧形槽44的外端442处，所述载货台4位于较高位置。从而能够控制载货台4相对于上车体1的升降。

由于换向凸轮31与顶升凸轮43均是在凸轮轴311的驱动下同时转动，为了能够使换向凸轮31与顶升凸轮43在同时转动时不会互相干涉，进一步的结构设计为，所述换向凸轮31上还设有自第一弧形槽312的远端继续延伸的第二弧形槽315，且换向轴33在第二弧形槽315内移动时，换向轴33与凸轮轴311的距离始终相等(体现在本实施方式中即第二弧形槽315对应的圆心即为凸轮轴311)。所述顶升凸轮43上还设有自第三弧形槽44的内端继续向内延伸的第四弧形槽45，且顶升轴42在第四弧形槽45内移动时，顶升轴42与凸轮轴311的距离始终相等(体现在本实施方式中即第四弧形槽45对应的圆心即为凸轮轴311)。这样当凸轮31与顶升凸轮43在凸轮轴311的带动下同时转动时，第二弧形槽315给予换向轴33继续移动的自由度(但换向轴33在第二弧形槽315内的移动不会使行走小车换向)，同时第四弧形槽45给予顶升轴42继续移动的自由度(但顶升轴42在第四弧形槽45内的移动不会使载货台4相对上车体1提升)。从而使行走小车换向时，不会对载货台4是否提升进行干涉(如图4所示，因为此时顶升轴42在第四弧形槽45内的移动不会使载货台4相对上车体1提升)，而载货台4提升时，不会对行走小车是否换向进行干涉(如图7所示，因为此时换向轴33在第二弧形槽315内的移动不会使行走小车换向)，即在换向凸轮31与顶升凸轮43即便同样由凸轮轴311带动转动，但行走小车是否换向与载货台是否提升不干涉。

而进一步的，顶升轴42在第四弧形槽45内移动时，顶升轴42与凸轮轴311的距离为L1，顶升轴42在第三弧形槽44的外端442处时，顶升轴42与凸轮轴311的距离为L2，且L1<L2。

基于上述行走小车是否换向与载货台是否提升不干涉的设计，本实施方式中能够得到的机械状态为：

如图2所示，所述换向凸轮31位于第一位置时，所述顶升轴42位于顶升凸轮43的第四弧形槽45中；所述换向凸轮31继续转动自第一位置移动至第二位置时，所述顶升轴42位于第四弧形槽45与第三弧形槽44内端的连接处；

如图3所示，所述换向凸轮31继续转动，换向轴33自第一弧形槽312的远端314进入第二弧形槽313并在第二弧形槽313中移动时；所述顶升轴42自第三弧形槽44的内端441移动至第三弧形槽44的外端442。

本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种双换向行走小车，其特征在于：包括下车体、承载于下车体上的上车体、位于上车体和下车体之间的换向装置；

所述上车体的两侧面安装有第一组车轮；下车体的两端面安装有第二组车轮；第一组车轮的转动轴与第二组车轮的转动轴垂直；

所述换向装置包括安装在上车体上的换向凸轮、带动换向凸轮转动的凸轮电机、固定于下车体上的换向轴；所述换向凸轮包括位于换向凸轮中央位置的凸轮轴、围绕该凸轮轴设置的第一弧形槽，该第一弧形槽的两端分别为近端和远端，且近端到凸轮轴距离小于远端到凸轮轴的距离，所述换向凸轮在第一位置及第二位置间转动；所述换向轴插入第一弧形槽内；所述凸轮轴固定在上车体上；

当换向凸轮位于第一位置时，换向轴位于第一弧形槽的近端处，所述第一组车轮的底部低于第二组车轮的底部；

当所述换向凸轮转动至第二位置时，换向轴位于第一弧形槽的远端处，上车体相对于下车体位置升高，所述第一组车轮的底部高于第二组车轮的底部。

2.根据权利要求1所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述换向装置中的换向凸轮分别设有两对，并且每一对换向凸轮两两设置于上车体的两侧，上车体内同时设有位于两对换向凸轮之间的传动轴，所述凸轮电机驱动传动轴转动，所述凸轮轴上设有与换向凸轮同轴的第一链轮，所述传动轴上设有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮上设有链条。

3.根据权利要求2所述的自动换向行走小车，其特征在于：还包括导向装置，所述导向装置包括安装在下车体上并且向上延伸的导向杆以及安装在上车体上的直线轴承，所述导向杆插设在直线轴承中。

4.根据权利要求3所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述第一组车轮中包括两个第一主动轮及两个第一从动轮；第二组车轮中包括两个第二主动轮和两个第二从动轮；所述两个第一主动轮之间设有第一电机驱动第一主动轮的，所述两个第二主动轮之间设有驱动第二主动轮的第二电机。

5.根据权利要求4所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述第一主动轮及第一从动轮的直径相同，第二主动轮及第二从动轮的直径相同，且第一主动轮的直径大于第二主动轮的直径。

6.根据权利要求1所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述下车体的四个边角上设有导轮。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述上车体上方还安装有载货台，所述载货台向下设有支架，所述支架上设有顶升轴；上车体上还设有固定于凸轮轴上并与换向凸轮同时转动的顶升凸轮，所述顶升凸轮包括围绕该凸轮轴设置的第三弧形槽，该第三弧形槽的两端分别为内端和外端，且内端到凸轮轴距离小于外端到凸轮轴的距离，所述顶升凸轮在第三位置及第四位置间转动；所述顶升轴插入第三弧形槽内；

当顶升凸轮位于第三位置时，顶升轴位于第三弧形槽的内端处，所述载货台位于较低位置；

当顶升凸轮位于第四位置时，顶升轴位于第三弧形槽的外端处，所述载货台位于较高位置。

8.根据权利要求7所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述换向凸轮上还设有自第一弧形槽的远端继续延伸的第二弧形槽，且换向轴在第二弧形槽内移动时，换向轴与凸轮轴的距离始终相等；所述顶升凸轮上还设有自第三弧形槽的外端继续延伸的第四弧形槽，且顶升轴在第四弧形槽内移动时，顶升轴与凸轮轴的距离始终相等。

9.根据权利要求8所述的自动换向行走小车，其特征在于：顶升轴在第四弧形槽内移动时，顶升轴与凸轮轴的距离为L1，顶升轴在第三弧形槽的外端处时，顶升轴与凸轮轴的距离为L2，且L1<L2。

10.根据权利要求9所述的自动换向行走小车，其特征在于：所述换向凸轮位于第一位置时，所述顶升轴位于顶升凸轮的第四弧形槽中；

所述换向凸轮继续转动自第一位置移动至第二位置时，所述顶升轴位于第四弧形槽与第三弧形槽内端的连接处；

所述换向凸轮继续转动，换向轴自第一弧形槽的远端进入第二弧形槽并在第二弧形槽中移动时；所述顶升轴自第三弧形槽的内端移动至第三弧形槽的外端。