CN108792489B - 三向转动送货小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了三向转动送货小车，包括车架、车箱和轨道，还包括转向架组件、行走结构、行走驱动结构、转动驱动结构和侧翻驱动结构；还设有控制器和水平稳定部件。通过车箱内的水平稳定部件实现对车箱水平倾角或竖直转角的测量，当车箱处于非平衡状态时，控制器通过所测的水平倾角的变化量控制转动驱动结构来调整车架的转动角度，或通过所测的竖直转角的变化量控制侧翻驱动结构来调节车箱的侧翻角度，而行走结构和行走驱动结构自身都可在轨道变化时候进行转动，不会带动车箱一起转动，使车箱始终处于水平状态，可防止货物在车箱内翻转、滚动，避免货物与车箱碰撞而受到损坏。

Description

三向转动送货小车

技术领域

本发明涉及物流配送领域，尤其是一种三向转动送货小车。

背景技术

随着信息化的高速发展，电子商务和物流行业的结合越来越密切，使得物流行业朝高效和快捷的特点快速发展，其中一个主要原因就是在物流行业内送货系统的不断发展和运用。在物流行业内进行配货、分送时，采用轨道和送货小车配合的送货系统极大节约了配送时间。

目前，上述送货系统开始在人们日常生活中得到初步使用，最主要运用于医院、图书馆内，用于进行医疗物品或其它普通货物的配送，通过在楼宇外墙或室内墙壁上设置送货轨道，再利用送货小车可对物品进行配送。送货小车的车箱用于装载待配送的货物，当送货小车遇到轨道转弯、在墙面爬行、在墙顶上吊行或经过起伏、上升轨道时，车箱内的货物会发生翻转、滚动，容易造成货物的损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种三向转动送货小车，其车箱可以在轨道变化时始终保持水平。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：三向转动送货小车，包括车架、车箱和轨道，还包括转向架组件、行走结构、行走驱动结构、转动驱动结构和侧翻驱动结构；

所述转向架组件与车架活动连接并可水平转动；

所述行走驱动结构与转向架组件活动连接并可竖直转动；

所述行走结构固定在转向架组件上并可在行走驱动结构的带动下沿轨道移动；

所述转动驱动结构设置在车架上并与车箱连接，车箱可在转动驱动结构的带动下水平转动；

所述车箱与车架活动连接并可在侧翻驱动结构的驱动下侧翻；

所述车架上还设有控制器，车箱内设有水平稳定部件；所述控制器分别与转动驱动结构、侧翻驱动结构、水平稳定部件电气连接。

进一步的是：所述车架由底板、两块设置在底板两端的侧板和活动设置在底板底面的支撑板组成；所述车箱通过车箱轴活动设置在两块侧板之间。

进一步的是：所述侧翻驱动结构包括设置在侧板上的侧翻驱动电机和由侧翻驱动电机所驱动的侧翻传动件，所述侧翻传动件与车箱轴传动连接。

进一步的是：所述转向架组件由第一转向架和第二转向架组成，所述行走驱动结构固定在第二转向架上，第二转向架与第一转向架活动连接并可竖直转动，第一转向架可水平转动。

进一步的是：所述行走驱动结构包括行走驱动电机、行走传动件和传动齿轮，所述轨道上设有沿轨道延伸的齿条，行走驱动电机固定在第二转向架上，行走传动件与行走驱动电机传动连接，传动齿轮与行走传动件传动连接并与齿条相啮合。

进一步的是：所述行走结构上设有至少一组与轨道相配合的滚轮组件。

进一步的是：所述行走结构上设有至少两组与轨道相配合的滚轮组件，两组滚轮组件前后平行设置。

进一步的是：所述滚轮组件由两个竖直滚轮和一个水平滚轮组成，所述轨道为凸边轨道，轨道的两侧设有圆弧凸边；竖直滚轮和水平滚轮将圆弧凸边夹紧。

进一步的是：所述转动驱动结构包括转动驱动电机、转轴和转动传动件，所述转动驱动电机固定在支撑板上，转动传动件与转动驱动电机传动连接；转轴穿过支撑板，且一端与底板连接，另一端与转动传动件传动连接。

进一步的是：所述水平稳定部件为陀螺仪和加速传感器。

本发明的有益效果是：本发明通过转向架组件、转动驱动结构和侧翻驱动结构使车箱在轨道变化时始终保持平稳，车箱不会随轨道的变化而转动或起伏；通过车箱内的水平稳定部件实现对送货小车的车箱水平倾角或竖直转角的测量，当车箱处于非平衡状态时，控制器通过所测的水平倾角的变化量控制转动驱动结构来调整车架的转动角度，或通过所测的竖直转角的变化量控制侧翻驱动结构来调节车箱的侧翻角度，而行走结构和行走驱动结构自身都可在轨道变化时候进行转动，不会带动车箱一起转动，使车箱始终处于水平状态，可防止货物在车箱内翻转、滚动，避免货物与车箱碰撞而受到损坏。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明轨道和行走结构第一种配合方式的正视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明中车箱转动后的轴测图；

图5为轨道的轴测图；

图6为本发明经过墙面轨道的示意图；

图7为本发明经过墙顶轨道的示意图；

图8为本发明经过弯曲轨道的示意图；

图9为本发明经过弯曲轨道时转向架组件的转动示意图；

图10本发明经过起伏轨道的示意图；

图11为本发明经过起伏轨道时行走驱动结构的转动示意图；

图12为本发明经过起伏轨道时行走驱动结构的转动示意图；

图13为本发明轨道和行走结构第二种配合方式的正视图；

图14为本发明轨道和行走结构第三种配合方式的正视图；

图15为本发明中采用第二种凸边轨道的仰视图；

图中标记为：1-车架、11-底板、12-侧板、13-支撑板、2-车箱、21-车箱轴、3-轨道、31-齿条、32-圆弧凸边、4-转向架组件、41-第一转向架、42-第二转向架、5-行走结构、51-竖直滚轮、52-水平滚轮、6-行走驱动结构、61-行走驱动电机、62-行走传动件、63-传动齿轮、7-转动驱动结构、71-转动驱动电机、72-转轴、73-转动传动件、8-侧翻驱动结构、81-侧翻驱动电机、82-侧翻传动件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

本发明所述的三向转动送货小车，如图1至图4所示，在车架1、车箱2和轨道3的结构基础上，为了保证送货小车在随轨道3运行的过程中保持水平，还设置了转向架组件4、行走结构5、行走驱动结构6、转向驱动结构7和侧翻驱动结构8，转向架组件4至少一个，一般设置两个，车架1的前后各一个。现有的送货小车在随轨道运行的过程中，车箱由于与车架结构固定，不能自行控制其转动方向，而是随着车架结构一同运动，若轨道遇到转弯或起伏时，车箱必然会发生水平方向上的转动或竖直方向上的下垂、上扬，无疑会让车箱内的货物滚动，容易造成货物受损；另外，由于轨道可能设置在竖直墙面或墙顶天花板上，当送货小车爬上墙面或在墙顶上吊行时，车箱内的货物也会受重力影响而翻转掉落。本发明旨在保证送货小车在顺着轨道运行的过程中一直保持水平，可有效保证车箱内货物不会滚动受损。

本发明所述三向转动送货小车中，侧翻驱动结构8可驱动车箱2翻转，侧翻驱动结构8的具体结构如图1至图4所示，由侧翻驱动电机81和侧翻传动件82组成；车箱2要进行翻转，则车箱2与车架1不能固定连接，同时车架1的结构要为车箱2留出翻转空间，如图2和图3所示，车架1由底板11、两块设置在底板11两端的侧板12和活动设置在底板11底面的支撑板13组成，车箱2的两侧面固定车箱轴21，车箱轴21分别插入车架1的两块侧板12中，使得车箱2可转动设置在两块侧板12之间，而侧翻驱动电机81固定在侧板12上，侧翻传动件82与侧翻驱动电机81传动连接后再与车箱轴21连接。通过侧翻驱动结构8和设置在车架1上的控制器以及设置在车箱2内的陀螺仪和加速度传感器，控制器与翻转驱动结构8、陀螺仪、加速度传感器电气连接，如图6和图7所示，当送货小车从地面轨道爬升到墙面轨道时，通过车箱2内的陀螺仪和加速度传感器对车箱2的翻转进行测量，控制器则根据翻转角度的变化量，经过内部处理后，将执行信号传递给翻转驱动结构8，控制翻转驱动结构使车箱2翻转到水平状态，同样的，当送货小车从墙面轨道形式如墙顶轨道时，根据上述原理，同样使车箱2翻转到水平状态，则使的车箱2不论什么情况下都可以保持水平。在翻转驱动结构8中还设有驱动模块，由于驱动模块和电机的连接配合为现有技术中本领域的常规技术手段，在此就不再赘述。

本发明中转向架组件4与车架1活动连接并可竖直转动，转向架组件4的具体结构如图1和图2所示，由至少两个第一转向架41和至少两个第二转向架42组成，第一转向架41和第二转向架42的数量一致。两个第一转向架41平行设置在车架1上，第一转向架41通过与车架1相垂直的竖直轴活动连接在车架1上，第一转向架41可绕此竖直轴在水平方向上转动，即可以轨道3为基准面水平转动。而第二转向架42本身不与车架1直接连接，而是设置在第一转向架41上，每个第一转向架41上连接一个第二转向架42，第二转向架42通过与车架1平行的水平轴活动连接在第一转向架41上，则第二转向架42可绕此水平轴在竖直方向上转动，即可以轨道3为基准面竖直转动。第一转向架41和第二转向架42的转动并不依靠动力，而是如图8至图11所示，根据轨道3的变化而转动。采用两个或两个以上第一转向架41和数量一致的两个第二转向架42，是为了保证转向架组件4在轨道3内顺利运行，对送货小车的前后两端同时进行限位，若只采用一个第一转向架41和一个第二转向架42，则可能运行不稳定。

本发明中送货小车在轨道3上移动的动力来源于行走驱动结构6，如图2所示，行走驱动结构6包括行走驱动电机61、行走传动件62和传动齿轮63，行走驱动电机61固定在第二转向架42上，行走传动件62与行走驱动电机61传动连接，而传动齿轮63又与行走传动件62传动连接，再配合行走结构5和轨道3，如图5所示，轨道3为凸边轨道，轨道3设有沿轨道3延伸的齿条31且轨道3的两侧设有圆弧凸边32，传动齿轮63与齿条相啮合；轨道3中间的连接结构可采用整条板块结构，也可采用多个平行设置在两个圆弧凸边32之间单个连接条结构；如图15所示，若采用单个连接条结构，圆弧凸边32则可设为圆柱体，即轨道3的结构为多个连接条连接两个平行设置的圆柱体构成，可有效节约生产成本。如图1至图4所示，行走结构5上设有与轨道3相配合的滚轮组件，滚轮组件由两个竖直滚轮51和一个水平滚轮52组成，竖直滚轮51和水平滚轮52将圆弧凸边32夹紧，行走结构5和轨道3互相配合进行限位，保证行走结构5和轨道3不会脱离，这样不仅可保证送货小车运行的稳定性，还能保证轨道3设置在竖直墙面或天花板上时送货小车不会掉落。除开上述内容所述的轨道3和行走结构5的配合方式外，如图13和图14所示，还可采用槽形轨道和外翻轨道；如图13所示的槽形轨道，轨道3将行走结构5的滚轮组件夹紧在内槽中，滚轮组件的竖直滚轮51分别抵靠在轨道3的内槽上下面，水平滚轮52抵靠在轨道3的内槽侧面，由轨道3对滚轮组件进行限位，滚轮组件采用内嵌方式夹紧在轨道3的内槽中，使滚轮组件不会脱离轨道；如图14所示的外翻轨道，外翻轨道在槽形轨道的翻边处设置了圆弧凸边32，竖直滚轮51和水平滚轮52将圆弧凸边32夹紧，这种配合结构中同时采用了内嵌和外夹两种限位方式，滚轮组件下方的竖直滚轮51内嵌在轨道3的内槽中，同时滚轮组件将轨道3的圆弧凸边32夹紧，以使滚轮组件不会与外翻轨道脱离。行走驱动电机61工作，通过行走传动件62带动传动齿轮63转动，由于传动齿轮63与齿条3相啮合，就使得传动齿轮63顺着齿条3滚动，则实现了送货小车在轨道3上的移动。

在上述三种轨道3和行走结构5的配合方式中，采用凸边轨道时，每个行走结构5上可只设置左右两组滚轮组件，即在转向架组件4的左右两侧各设置一组滚轮组件，由于这种配合方式中，滚轮组件位于轨道3的外侧，相当于轨道3对第一转向架41进行限位，第一转向架41在水平方向上的转动完全由轨道3控制，只会随着轨道3的弯曲变化而转动，若轨道3未弯曲则第一转向架41受轨道3的限位而不能转动，当路遇障碍物，由于第一转向架41不能在轨道3的限制外自行转动，则不会脱轨而是会卡在障碍物处而使送货小车停车；当然，采用凸边轨道时，为了提高送货小车在高速运行时的稳定度，也可在转向架组件4的左右两侧各设置两组滚轮组件。采用槽形轨道和外翻轨道时，每个行走结构5上需至少设置四组滚轮组件，即在转向架组件4的左右两侧各设置两组滚轮组件，同侧的两组滚轮组件前后平行，若转向架组件4左右两侧只设置一组滚轮组件，第一转向架41的转向不完全由轨道3所控制，若路遇障碍物，第一转向架41会受障碍物的影响而在轨道3内发生偏转，第一转向架41偏转程度过大则会送货小车脱轨，因此，采用槽形轨道和外翻轨道时，转向架组件4的左右两侧需各设置两组滚轮组件，相当于通过同侧的前后两组滚轮组件对第一转向架41进行限位，前后两组滚轮组件设置在第一转向架41上，可在水平方向上转动的是第一转向架41，而滚轮组件本身不会在水平方向上转动，则若轨道3未弯曲，就算路遇障碍物，第一转向架41也不会在障碍物的影响下在轨道3内发生偏转而使送货小车脱轨，只会使送回小车停车。

由于行走驱动结构6是固定在第二转向架42上，当送货小车遇到起伏轨道，如图10至图12所示，行走驱动结构6会受轨道3的引导而竖直转动，带动第二转向架42同时转动，由于行走驱动结构6和第二转向架42为固定连接的整体结构，它们与第一转向架41为活动连接，行走驱动结构6和第二转向架42的在竖直方向上的转动不会影响车箱2，车箱2仍然保持水平状态。

在转向架组件4的基础上，本发明中还设置了转动驱动结构7对车箱2进行水平倾角的调节，因为虽然车箱2不会随转向架组件4一同转动，但受运功惯性的影响，车箱2在水平方向上不可避免的会有一定程度的偏转，使车箱2处于非平衡状态，这就需要转动驱动结构7对车箱2的角度进行校正，配合设置在车架1上的控制器以及设置在车箱2内的用于对送货小车的平衡进行调节的水平稳定部件，水平稳定部件由陀螺仪和加速传感器组成，控制器分别与转动驱动结构7、陀螺仪、加速度传感器电气连接。转动驱动结构7的具体结构如图3所示，包括转动驱动电机71、转轴72和转动传动件73，转动驱动电机71固定在车架1上，转动传动件73与转动驱动电机71传动连接；转轴72的一端与车架1连接，另一端与转动传动件73传动连接。当车箱2转弯后处于非平衡状态时，通过车箱2内的陀螺仪和加速度传感器可对车箱2的倾角进行测量，具体程序为陀螺仪将倾斜信号传递给控制器，加速度传感器将倾斜速度传递给控制器，控制器则根据倾角的变化量，经过内部处理后，将执行信号传递给转动驱动结构7，控制转动驱动结构7实现车架1在水平方向上的转动，使车箱2在水平方向上始终处于平衡。在转动驱动结构7中还设有驱动模块，由于驱动模块和电机的连接配合为现有技术中本领域的常规技术手段，在此就不再赘述。

转动驱动结构7中的转轴72可选用空心转轴，空心转轴的中心用来走线，避免外部走线影响送货小车运行，也是可对线路起到保护作用。

本发明中，行走传动件62、转动传动件73和翻转传动件82都可选用齿轮传动结构或蜗轮蜗杆传动结构。

Claims (7)

1.三向转动送货小车，包括车架(1)、车箱(2)和轨道(3)，其特征在于：还包括转向架组件(4)、行走结构(5)、行走驱动结构(6)、转动驱动结构(7)和侧翻驱动结构(8)；

所述车架(1)由底板(11)、两块设置在底板(11)两端的侧板(12)和活动设置在底板(11)底面的支撑板(13)组成；所述车箱(2)通过车箱轴(21)活动设置在两块侧板(12)之间；

所述转向架组件(4)与车架(1)活动连接并可水平转动，所述转向架组件(4)由第一转向架(41)和第二转向架(42)组成，所述行走驱动结构(6)固定在第二转向架(42)上，第二转向架(42)与第一转向架(41)活动连接并可竖直转动，第一转向架(41)可水平转动；

所述行走驱动结构(6)与转向架组件(4)活动连接并可竖直转动；

所述行走结构(5)固定在转向架组件(4)上并可在行走驱动结构(6)的带动下沿轨道(3)移动；

所述转动驱动结构(7)设置在车架(1)上并与车箱(2)连接，车箱(2)可在转动驱动结构(7)的带动下水平转动；

所述侧翻驱动结构(8)包括设置在侧板(12)上的侧翻驱动电机(81)和由侧翻驱动电机(81)所驱动的侧翻传动件(82)，所述侧翻传动件(82)与车箱轴(21)传动连接，所述车箱(2)与车架(1)活动连接并可在侧翻驱动结构(8)的驱动下侧翻；

所述车架(1)上还设有控制器，车箱(2)内设有水平稳定部件；所述控制器分别与转动驱动结构(7)、侧翻驱动结构(8)、水平稳定部件电气连接。

2.如权利要求1所述的三向转动送货小车，其特征在于：所述行走驱动结构(6)包括行走驱动电机(61)、行走传动件(62)和传动齿轮(63)，所述轨道(3)上设有沿轨道(3)延伸的齿条(31)，行走驱动电机(61)固定在第二转向架(42)上，行走传动件(62)与行走驱动电机(61)传动连接，传动齿轮(63)与行走传动件(62)传动连接并与齿条(31)相啮合。

3.如权利要求1所述的三向转动送货小车，其特征在于：所述行走结构(5)上至少一组设有与轨道(3)相配合的滚轮组件。

4.如权利要求3所述的三向转动送货小车，其特征在于：所述行走结构(5)上至少两组设有与轨道(3)相配合的滚轮组件，两组滚轮组件前后平行设置。

5.如权利要求4所述的三向转动送货小车，其特征在于：所述滚轮组件由两个竖直滚轮(51)和一个水平滚轮(52)组成，所述轨道(3)为凸边轨道，轨道(3)的两侧设有圆弧凸边(32)；竖直滚轮(51)和水平滚轮(52)将圆弧凸边(32)夹紧。

6.如权利要求1所述的三向转动送货小车，其特征在于：所述转动驱动结构(7)包括转动驱动电机(71)、转轴(72)和转动传动件(73)，所述转动驱动电机(71)固定在支撑板(13)上，转动传动件(73)与转动驱动电机(71)传动连接；转轴(72)穿过支撑板(13)，且一端与底板(11)连接，另一端与转动传动件(73)传动连接。

7.如权利要求1所述的三向转动送货小车，其特征在于：所述水平稳定部件为陀螺仪和加速传感器。