CN108584336A - 一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其包括定向滚轮组、至少一组换向顶升组件和换向滚轮组，换向顶升组件包括：一通过滑块导柱限位于机架上的顶升滑块，顶升滑块可滑动套设在滑块导柱上，顶升滑块上装设有换向滚轮组；一对应设置于顶升滑块上的具有偏心轴段、偏心轮和传动轴段的换向顶升偏心轴，偏心轴段的一端装设于顶升滑块上的空槽内；以及一与传动轴段的一端连接和/或不连接的换向顶升驱动电机，换向顶升驱动电机固定装设于机架上。本发明的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，可同时实现滚轮组之间的换向动作和搬运平台顶升动作，而且其设计新颖，结构紧凑、稳定，工作效率高，使用寿命长。

Description

一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置
技术领域
本发明涉及机械自动化技术领域，尤其涉及一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置。
背景技术
当前，机械有轨搬运设备有多种实现形式，包括穿梭车、堆垛机、RGV等。但在轨道上正交方向换轮运行和实现顶升的机构多为两套机构，且主要为丝杠螺杆机构和气缸机构。
传统机械有轨搬运设备在轨道上正交方向换轮运行和实现顶升的机构无法进一步降低设备高度和重量。由于现有的有轨搬运设备需要传送、存放的对象物品为一定尺寸，且要求同时具有能够完成行驶驱动、转向和顶升动作的机构；又需要具备电源、传感器和控制器等元器件。这就使得各功能元件集中装配在有限的空间内，即使在合理排布的前提下，现有有轨搬运设备车体依然庞大，车体重量大，整体元器件运作所需的运动能源消耗较高；且现有有轨搬运设备完成转向、顶升动作用时长，造成搬运设备本身工作效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷，提出的一种结构精简高效的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，本发明所述的机械有轨搬运设备为物流搬运穿梭车、堆垛机、RGV有轨穿梭车等搬运设备，其包括固定装设于机架上的定向滚轮组、装设于机架上的至少一组换向顶升组件和与所述定向滚轮组移行方向不同的换向滚轮组，所述换向顶升组件包括：
一通过滑块导柱限位于所述机架上的顶升滑块，所述顶升滑块可滑动套设在所述滑块导柱上，所述顶升滑块上装设有所述换向滚轮组；
一对应设置于所述顶升滑块上的具有偏心轴段、偏心轮和传动轴段的换向顶升偏心轴，所述偏心轴段的一端装设于所述顶升滑块上的空槽内；以及
一与所述传动轴段的一端连接和/或不连接的换向顶升驱动电机，所述换向顶升驱动电机固定装设于所述机架上；
所述换向顶升驱动电机驱动所述换向顶升偏心轴上的所述偏心轴段旋转凸轮运动，带动所述顶升滑块及其上的换向滚轮组相对所述机架及所述定向滚轮组进行上下运动。
进一步地，所述换向顶升组件至少为两组，分别装设在所述换向顶升组件上的所述换向滚轮组之间相互平行设置，所述换向滚轮组之间的移行方向相同，且与所述定向滚轮组的移行方向垂直。
进一步地，所述换向顶升组件呈镜像对称设置在所述机架上，两对称布置的所述换向顶升组件之间通过一组所述换向滚轮组连接，两对称布置的所述换向顶升组件上的所述传动轴段的一端连接同一个所述换向顶升驱动电机。
进一步优选地，连接所述换向顶升驱动电机的换向顶升组件与未连接所述换向顶升驱动电机的另一换向顶升组件之间通过连杆传动连接，所述连杆的两端分别与两所述换向顶升组件中的偏心轮凸轮连接。
进一步较为优选地，所述连杆为两根，一根与两所述偏心轮同侧铰接，另一根与两所述偏心轮异侧铰接。
进一步地，所述定向滚轮组通过所述换向顶升组件装设在所述机架上，可相对所述机架进行上下运动。
进一步优选地，所述定向滚轮组和所述换向滚轮组均由两组滚轮组成，两组所述滚轮分别设置于所述顶升滑块的两端，所述空槽开设于所述顶升滑块的中部。
进一步地，所述定向滚轮组中滚轮的直径小于所述换向滚轮组中滚轮的直径。
进一步地，所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，还包括：
设置于所述机架上的搬运平台；和
设置于所述顶升滑块顶部的顶升杆；
当所述顶升滑块位于所述滑块导柱的下端时，所述搬运平台承接于所述机架上；当所述顶升滑块位于所述滑块导柱的上端时，所述搬运平台承接于所述顶升滑块顶部的顶升杆上。
进一步地，所述传动轴段的另一端穿过所述偏心轮的轴心固定在所述偏心轮上，所述偏心轮为圆形或三角形结构或其它规则形状。
进一步地，所述偏心轴段通过装设于其上的轴套嵌设在所述空槽内。
进一步优选地，所述偏心轴段为U型结构，所述偏心轴段的一端连接所述传动轴段，所述偏心轴段的另一端铰接固定固定在所述机架上，所述轴套装设在所述偏心轴段中部。
进一步地，在所述换向顶升驱动电机的驱动作用下，所述偏心轴段旋转角度为0-180°。
进一步优选地，所述偏心轴段旋转后的位置包括a位置、b位置和c位置三个挡位；当所述偏心轴段位于a位置时，所述换向滚轮组着地，所述定向滚轮组悬空，顶升杆位于初始位置；当所述偏心轴段位于b位置时，所述换向滚轮组悬空，所述定向滚轮组着地，顶升杆顶升位于中间位置；当所述偏心轴段位于c位置时，所述换向滚轮组向上继续悬空，所述定向滚轮组着地，顶升杆继续顶升位于最高位置。
进一步地，所述定向滚轮组连接定向驱动电机；以及所述换向滚轮组连接换向驱动电机。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，通过换向顶升组件可同时、快速的实现滚轮组之间的换向动作和搬运平台顶升动作，有效保证了搬运设备的运动对称性和平稳性；而且该滚轮换向及顶升装置设计新颖，结构紧凑、稳定，工作效率高，使用寿命长；整体方案相比较与传统结构方案，设备厚度可以降低35％，重量可以降低25％，换向顶升时间节约40％，同样电量情况下，采用本发明滚轮换向及顶升装置的搬运设备行驶距离超过传统方案30％左右。
附图说明
图1为本发明具有一组换向顶升组件的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置的结构示意图；
图2为本发明图1所示机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置的俯视结构示意图；
图3为具有两组镜像对称换向顶升组件和一组换向换向滚轮组的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置的俯视结构示意图；
图4为具有两组平行布置的换向顶升组件和两组换向换向滚轮组的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中两组换向顶升组件的侧视结构示意图；
图5为具有四组平行布置的换向顶升组件和两组换向换向滚轮组的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中两组换向顶升组件的侧视结构示意图；
图6为本发明机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中两组换向顶升偏心轴之间的连杆机构原理图；
图7为本发明一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中换向顶升偏心轴与滑块导柱的结构示意图；
图8为本发明一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中换向顶升组件与换向顶升驱动电机的结构示意图；
图9为本发明一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中定向滚轮组与一组换向顶升组件和换向滚轮组的电机驱动结构示意图；
图10为本发明一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中偏心轴段旋转后的位于a位置时设备的工作状态图；
图11为本发明一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中偏心轴段旋转后的位于b位置时设备的工作状态图；
图12为本发明一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中偏心轴段旋转后的位于c位置时设备的工作状态图；
其中，各附图标记为：
1-机架，2-换向滚轮组，3-定向滚轮组，4-传动轴段，5-换向顶升驱动电机， 6-定向滚轮传动轴，7-定向滚轮驱动电机，8-换向滚轮传动轴，9-换向滚轮驱动电机，10-偏心轮，11-连杆，12-搬运平台，13-顶升杆，14-滑块导柱，15-顶升滑块，16-空槽，17-偏心轴段，18-轴套。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供了一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其包括固定装设于机架1上的定向滚轮组3、装设于机架1上的一组换向顶升组件和与定向滚轮组3移行方向不同的换向滚轮组2，换向顶升组件包括：
一通过滑块导柱14限位于机架1上的顶升滑块15，顶升滑块15可滑动套设在滑块导柱14上，顶升滑块15上装设有换向滚轮组2；
一对应设置于顶升滑块15上的具有偏心轴段17、偏心轮10和传动轴段4 的换向顶升偏心轴，偏心轴段17的一端装设于顶升滑块15上的空槽16内，如图7所示；以及
一与传动轴段4的一端连接的换向顶升驱动电机5，换向顶升驱动电机5固定装设于机架1上，如图8所示；
换向顶升驱动电机5驱动换向顶升偏心轴上的偏心轴段17旋转，呈凸轮运动，带动顶升滑块15及其上的换向滚轮组2相对机架1及定向滚轮组3进行上下运动。
在本实施例中，定向滚轮组3与换向滚轮组2之间垂直设置，即定向滚轮组 3的移行方向与换向滚轮组2的移行方向的夹角为90°，如图2所示。
在本实施例中，定向滚轮组3和换向滚轮组2均由两组滚轮组成，两组滚轮分别设置于顶升滑块15的两端，空槽16开设于顶升滑块15的中部，如图1所示。
在本实施例中，如图9所示，定向滚轮组3连接定向驱动电机7；以及换向滚轮组2连接换向驱动电机9。此外，为了实现定向滚轮组3和换向滚轮组2在进行换向的同时，两个正交方向的定向滚轮传动轴6和换向滚轮传动轴8互不相干涉，需要定向滚轮组3的滚轮同换向滚轮组2的滚轮直径尺寸不同，优选地，定向滚轮组3中滚轮的直径小于换向滚轮组2中滚轮的直径。
在本实施例中，如图1所示，的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，还包括：设置于机架1上的搬运平台12；和设置于顶升滑块15顶部的顶升杆13；当顶升滑块15位于滑块导柱14的下端时，搬运平台12承接于机架1上；当顶升滑块15位于滑块导柱14的上端时，搬运平台12承接于顶升滑块15顶部的顶升杆13上。
在本实施例中，传动轴段4的另一端穿过偏心轮10的轴心固定在偏心轮10 上，偏心轮10为圆形或三角形结构或其它规则形状。
在本实施例中，如图7所示，偏心轴段17通过装设于其上的轴套18嵌设在空槽16内。偏心轴段17为U型结构，偏心轴段17的一端连接传动轴段4，偏心轴段17的另一端铰接固定固定在机架1上，轴套18装设在偏心轴段17中部。
在本实施例中，在换向顶升驱动电机5的驱动下，偏心轴段17旋转角度为 0-180°，以使偏心轴段17能够带动顶升滑块15上下运动最大位移。
使用该机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置时，如图1所示，通过顶升电机5带动的顶升传动轴4的旋转角度位置a、b、c分为三档。控制顶升杆13和 Y向滚轮2上下的三个位置。其中顶升传动轴4的旋转a位置时候，Y向滚轮2 着地，X向滚轮3悬空，顶升杆13初始位置。顶升传动轴4的旋转b位置时候， Y向滚轮2向上悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13顶升中间位置。顶升传动轴 4的旋转c位置时候，Y向滚轮2向上继续悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13顶升最高位置。
实施例2
如3所示，为具有两组镜像对称换向顶升组件和一组换向换向滚轮组的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置的俯视结构示意图，其侧视图如图1所示；与上述实施例1不同的是，换向顶升组件为两组呈镜像对称设置在机架1上，两对称布置的换向顶升组件之间通过一组换向滚轮组2连接，两对称布置的换向顶升组件上的传动轴段4的一端连接同一个换向顶升驱动电机5。
定向滚轮组3与换向滚轮组2之间垂直设置，即定向滚轮组3的移行方向与换向滚轮组2的移行方向的夹角为90°，如图3所示。
采用一个换向顶升驱动电机5分别驱动两侧的换向顶升偏心轴上的偏心轴段17旋转，呈凸轮运动，从而同时带动顶升滑块15及其上的换向滚轮组2相对机架1及定向滚轮组3进行上下运动。
使用本实施例的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置时，如图1所示，通过一个顶升电机5同时带动的两侧的顶升传动轴4的旋转角度位置a、b、c分为三档。控制顶升杆13和Y向滚轮2上下的三个位置。其中顶升传动轴4的旋转 a位置时候，Y向滚轮2着地，X向滚轮3悬空，顶升杆13初始位置。顶升传动轴4的旋转b位置时候，Y向滚轮2向上悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13 顶升中间位置。顶升传动轴4的旋转c位置时候，Y向滚轮2向上继续悬空，X 向滚轮3着地，顶升杆13顶升最高位置。
实施例3
如图4所示，为具有两组平行布置的换向顶升组件和两组换向换向滚轮组的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中两组换向顶升组件的侧视结构示意图；与上述实施例1不同的是，换向顶升组件为两组前后布置，每组换向顶升组件上装设有一组换向滚轮组2，该两组换向滚轮组2之间相互平行设置，换向滚轮组 2之间的移行方向相同。
定向滚轮组3与换向滚轮组2之间垂直设置，即定向滚轮组3的移行方向与换向滚轮组2的移行方向的夹角为90°。
其中一组换向顶升组件中的传动轴段4的一端连接换向顶升驱动电机5，另一组换向顶升组件中的传动轴段4的一端未连接有换向顶升驱动电机5，换向顶升驱动电机5固定装设于机架1上；
如图6所示，连接换向顶升驱动电机5的一组换向顶升组件与未连接换向顶升驱动电机5的另一组换向顶升组件之间通过连杆11传动连接，连杆11的两端分别与两换向顶升组件中的偏心轮10凸轮连接。优选地，连杆11为两根，一根与两偏心轮10同侧铰接，另一根与两偏心轮10异侧铰接。
通过一个换向顶升驱动电机5驱动换向顶升偏心轴上的偏心轴段17旋转，呈凸轮运动，带动顶升滑块15及其上的换向滚轮组2相对机架1进行上下运动。于此同时通过连杆11带动另一组换向顶升组件中的顶升滑块15及其上的换向滚轮组2相对机架1进行上下运动。
使用本实施例的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置时，如图10-12所示，通过一个顶升电机5同时带动的两侧的两个顶升传动轴4的旋转角度位置a、b、 c分为三档。控制顶升杆13和Y向滚轮2上下的三个位置。其中顶升传动轴4 的旋转a位置时候，Y向滚轮2着地，X向滚轮3悬空，顶升杆13初始位置。顶升传动轴4的旋转b位置时候，Y向滚轮2向上悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13顶升中间位置。顶升传动轴4的旋转c位置时候，Y向滚轮2向上继续悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13顶升最高位置。
实施例4
如图5所示，为具有四组平行布置的换向顶升组件和两组换向换向滚轮组的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置中两组换向顶升组件的侧视结构示意图，其侧视图如图4所示；与上述实施例3不同的是，换向顶升组件为四组前后对称布置，两对称布置的换向顶升组件上装设有一组换向滚轮组2，该两组换向滚轮组2之间相互平行设置，换向滚轮组2之间的移行方向相同。
其中两对称布置的换向顶升组件之间通过一组换向滚轮组2连接，两对称布置的换向顶升组件上的传动轴段4的一端连接同一个换向顶升驱动电机5，换向顶升驱动电机5固定装设于机架1上。另外两个对称布置的换向顶升组件之间通过另一组换向滚轮组2连接，该两对称布置的换向顶升组件上的传动轴段4的一端未连接换向顶升驱动电机5。
定向滚轮组3分别与两组换向滚轮组2之间垂直设置，即定向滚轮组3的移行方向与两组换向滚轮组2的移行方向的夹角为90°，如图5所示。
左右两侧布置的两个换向顶升组件之间分别通过连杆11传动连接，连杆11 的两端分别与两换向顶升组件中的偏心轮10凸轮连接。连杆11为两根，一根与两偏心轮10同侧铰接，另一根与两偏心轮10异侧铰接。
通过一个换向顶升驱动电机5驱动四个换向顶升偏心轴上的偏心轴段17旋转，呈凸轮运动，带动顶升滑块15及其上的换向滚轮组2相对机架1进行上下运动。于此同时通过连杆11带动另一组换向顶升组件中的顶升滑块15及其上的换向滚轮组2相对机架1进行上下运动。
使用本实施例的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置时，如图10-12所示，通过一个顶升电机5同时带动的两侧的四个顶升传动轴4的旋转角度位置a、b、 c分为三档。控制顶升杆13和Y向滚轮2上下的三个位置。其中顶升传动轴4 的旋转a位置时候，Y向滚轮2着地，X向滚轮3悬空，顶升杆13初始位置。顶升传动轴4的旋转b位置时候，Y向滚轮2向上悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13顶升中间位置。顶升传动轴4的旋转c位置时候，Y向滚轮2向上继续悬空，X向滚轮3着地，顶升杆13顶升最高位置。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，包括固定装设于机架(1)上的定向滚轮组(3)、装设于机架(1)上的至少一组换向顶升组件和与所述定向滚轮组(3)移行方向不同的换向滚轮组(2)，所述换向顶升组件包括：
一通过滑块导柱(14)限位于所述机架(1)上的顶升滑块(15)，所述顶升滑块(15)上装设有所述换向滚轮组(2)；
一对应设置于所述顶升滑块(15)上的具有偏心轴段(17)、偏心轮(10)和传动轴段(4)的换向顶升偏心轴，所述偏心轴段(17)的一端装设于所述顶升滑块(15)上的空槽(16)内；以及
一与所述传动轴段(4)的一端连接和/或不连接的换向顶升驱动电机(5)，所述换向顶升驱动电机(5)固定装设于所述机架(1)上；
所述换向顶升驱动电机(5)驱动所述换向顶升偏心轴上的所述偏心轴段(17)旋转，带动所述顶升滑块(15)及其上的换向滚轮组(2)相对所述机架(1)及所述定向滚轮组(3)进行上下运动。
2.根据权利要求1所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述换向顶升组件至少为两组，分别装设在所述换向顶升组件上的所述换向滚轮组(2)之间相互平行设置，所述换向滚轮组(2)之间的移行方向相同，且与所述定向滚轮组(3)的移行方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述换向顶升组件呈镜像对称设置在所述机架(1)上，两对称布置的所述换向顶升组件之间通过一组所述换向滚轮组(2)连接，两对称布置的所述换向顶升组件上的所述传动轴段(4)的一端连接同一个所述换向顶升驱动电机(5)。
4.根据权利要求1或2所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，连接所述换向顶升驱动电机(5)的换向顶升组件与未连接所述换向顶升驱动电机(5)的另一换向顶升组件之间通过连杆(11)传动连接，所述连杆(11)的两端分别与两所述换向顶升组件中的偏心轮(10)凸轮连接。
5.根据权利要求4所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述连杆(11)为两根，一根与两所述偏心轮(10)同侧铰接，另一根与两所述偏心轮(10)异侧铰接。
6.根据权利要求1所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述定向滚轮组(3)通过所述换向顶升组件装设在所述机架(1)上，可相对所述机架(1)进行上下运动。
7.根据权利要求1所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述定向滚轮组(3)和所述换向滚轮组(2)均由两组滚轮组成，两组所述滚轮分别设置于所述顶升滑块(15)的两端，所述空槽(16)开设于所述顶升滑块(15)的中部。
8.根据权利要求1所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述定向滚轮组(3)中滚轮的直径小于所述换向滚轮组(2)中滚轮的直径。
9.根据权利要求1所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，还包括：
设置于所述机架(1)上的搬运平台(12)；和
设置于所述顶升滑块(15)顶部的顶升杆(13)；
当所述顶升滑块(15)位于所述滑块导柱(14)的下端时，所述搬运平台(12)承接于所述机架(1)上；当所述顶升滑块(15)位于所述滑块导柱(14)的上端时，所述搬运平台(12)承接于所述顶升滑块(15)顶部的顶升杆(13)上。
10.根据权利要求1所述的机械有轨搬运设备滚轮换向及顶升装置，其特征在于，所述偏心轴段(17)为U型结构，所述偏心轴段(17)的一端连接所述传动轴段(4)，所述偏心轴段(17)的另一端铰接固定固定在所述机架(1)上，所述偏心轴段(17)中部装设有轴套(18)。
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