CN108996393A - 一种空中穿梭车的行走机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空中穿梭车的行走机构，驱动件驱动传动件带动穿梭车车轮转动，所述水平导向件设置在穿梭车车轮的上方并与穿梭车车轮所在的平面相垂直，所述穿梭车车轮对称分布在工字形轨道的竖立面两侧且与工字形轨道的底部内水平面相接触，所述竖直导向件设置在工字形轨道的底部的外水平面上且与穿梭车车轮所在的平面相平行，所述转向件位于竖直导向件之下，所述调整件垂直在转向件的下方，所述调整件连接在卷绕机构上。在不平整的轨道及拐弯处，都能使穿梭车的行走机构一直紧贴着轨道行走。并将穿梭车悬吊于单工字形轨道运行，充分利用了物流运输中地面以上的空间，并克服了双轨道对高精度的要求。

Description

一种空中穿梭车的行走机构

技术领域

本发明涉及一种物流运输设备，尤其涉及的是一种空中穿梭车的行走机构。

背景技术

目前，在生产车间中，物流运输设备主要有AGV和RGV两种，AGV(Automated GuidedVehicle)即自动导引车，也称移动机器人，是一种以电能作为动力，通过电磁或光学等非接触式自动导引装置，在无人操控的情况下沿着预定路径行驶到指定的地点，实现自动移载、搬运等功能的运输小车。

RGV(Rail Guided Vehicle)是有轨制导车辆，又叫有轨穿梭车，是一种轨道托盘搬运小车，由一个运行机构和一台链式或辑式输送机两部分组成，负责把货物分送到指定位置。AGV无需固定式轨道，RGV则按固定的轨道行驶。相对AGV，RGV以其卓越的性价比占据物流行业巨大的市场份额，其主要优点表现为速度及加速度快，轨道固定、行走平稳、停车位置精确，可靠性高、成本低、便于推广应用。但是，目前市场现有RGV用于SMT(表面贴装技术Surface Mount Technology)车间物料配送仍然存在以下不足：

(1)目前RGV主要用于重载或中载运输，尚缺少针对SMT料盘的小型RGV，运载能力只需要10kg以下；

(2)目前RGV轨道都是布置在地面，占用地面空间；

(3)目前RGV轨道都是环形或单向往复，柔性差，而SMT车间是多个物流回环交叉。

穿梭车根据工作模式的不同可分为直行穿梭车和环形穿梭车。直行穿梭车又叫往复式穿梭车，其穿梭车系统简单、设备少、输送快速，但是运输能力有限。环形穿梭车由直行穿梭车升级而来，可以同时运行多台穿梭车，但是在轨道拐弯处穿梭车的平稳性难以控制，并且环形穿梭车对双轨道加工要求精度高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：现有穿梭车的行走不够平稳，提供了一种空中穿梭车的行走机构。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明的行走机构包括行走驱动件、传动件、穿梭车车轮、水平导向件、竖直导向件、转向件和调整件，所述行走驱动件驱动传动件带动穿梭车车轮转动，所述水平导向件设置在穿梭车车轮的上方并与穿梭车车轮所在的平面相垂直，所述穿梭车车轮对称分布在工字形轨道的竖立面两侧且与工字形轨道的底部内水平面相接触，所述竖直导向件设置在工字形轨道的底部的外水平面上且与穿梭车车轮所在的平面相平行，所述转向件位于竖直导向件之下，所述调整件垂直在转向件的下方，所述调整件连接在卷绕机构上。

所述行走机构中，穿梭车车轮有两组，一组包括对称在工字形轨道两侧的主动轮和第一从动轮，另一组包括对称在工字形轨道两侧的第二从动轮和第三从动轮，所述主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第三从动轮上分别具有一个水平导向件，每个水平导向件均包括两个与工字形轨道的竖立面相接触的水平导向轮。

所述竖直导向件至少有四个，分别设置在主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第三从动轮之下，且紧贴于工字形轨道的底部的外水平面上。

所述传动件包括主传动轮、传动带、主动转轴和从传动轮，所述主传动轮连接在行走驱动件的输出端，所述传动带分别套接主传动轮和从传动轮，所述主动转轴由从传动轮驱动，所述主动轮与主动转轴连接。

作为本发明的优选方式之一，所述转向件为竖直转轴。

作为本发明的优选方式之一，所述调整件的底部设有用于连接穿梭车的连接件。

所述行走驱动件为行走驱动电机，驱动电机输出轴连接主传动轮。

所述行走机构还包括位置检测器，所述位置检测器为接近开关，所述接近开关设置在行走机构的外侧。

本发明相比现有技术具有以下优点：

(1)通过设置水平导向件、竖直导向件、转向件和调整件，即使在不平整的轨道及拐弯处，都能使穿梭车的行走机构一直紧贴着轨道行走；

(2)传动件选择同步传动带传送，兼具齿轮传动的精确性以及带传动的远距离性，同时结构简单，标准化程度高，进一步地增加了穿梭车行走机构运动时的稳定性，实现穿梭车的平稳运行；

(3)采取单工字形轨道，并将穿梭车悬吊于单工字形轨道运行，充分利用了物流运输中地面以上的空间，并克服了双轨道对高精度的要求；

(4)在行走机构中增加位置检测器，可以实时监测穿梭车位置，避免穿梭车拥堵在一起，同时可以方便的控制穿梭车的速度，增强其运行的平稳性。

附图说明

图1是本发明空中穿梭车结构示意图；

图2是图1中空中穿梭车取料的结构示意图；

图3是行走机构的立体示意图；

图4是图3相对视角的行走机构立体示意图；

图5是图4顺时针旋转一定角度后的行走机构立体示意图；

图6是卷绕机构的立体示意图；

图7是张紧检测机构的结构示意图；

图8是取料机构的俯视图；

图9是取料机构未启动时的立体示意图；

图10是取料机构运动过程中的立体示意图；

图11是取料机构运动完成后的立体示意图；

图12是自动充电装置示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例的空中穿梭车包括工字形轨道5、设置在工字形轨道5上的行走机构1、设置于工字形轨道5下的卷绕机构2以及设置于卷绕机构2之下的取料机构3；所述行走机构1沿工字形轨道5行走并带动卷绕机构2和取料机构3运动，所述卷绕机构2带动取料机构3上下运动，穿梭车的顶部设置有自动充电机构4。

如图1所示，在空中穿梭车行走时，其卷绕机构2与取料机构3连接在一起，当空中穿梭车需要抓取物料时，如图2所示，卷绕机构2动作，使取料机构3与其分离，以抓取物料，待抓取物料动作完成后，空中穿梭车再次恢复图1所示的状态，如此循环，实现物料的抓取、分放。

如图3、4和5所示，所述行走机构1包括行走驱动件101、传动件102、穿梭车车轮、水平导向件104、竖直导向件105、转向件106和调整件107，所述行走驱动件101驱动传动件102带动穿梭车车轮转动，所述水平导向件104设置在穿梭车车轮的上方并与穿梭车车轮所在的平面相垂直，所述穿梭车车轮对称分布在工字形轨道5的竖立面两侧且与工字形轨道5的底部内水平面相接触，所述竖直导向件105设置在工字形轨道5的底部的外水平面上且与穿梭车车轮所在的平面相平行，所述转向件106位于竖直导向件105之下，所述调整件107垂直在转向件106的下方，所述调整件107连接在卷绕机构2上。

水平导向件104和竖直导向件105保证空中穿梭车在行驶过程中，穿梭车车轮始终能够贴合工字形轨道5，保证运动过程的平稳性，转向件106和调整件107保证空中穿梭车在拐弯过程中，穿梭车车轮始终能够贴合工字形轨道5，进一步地保证了运动过程的平稳性。采取单工字形轨道5，并将穿梭车悬吊于单工字形轨道5运行，充分利用了物流运输中地面以上的空间，并克服了双轨道对高精度的要求。

所述行走机构1中，穿梭车车轮有两组，一组包括对称在工字形轨道5两侧的主动轮103和第一从动轮109，另一组包括对称在工字形轨道5两侧的第二从动轮110和第三从动轮111，所述主动轮103、第一从动轮109、第二从动轮110和第三从动轮111上分别具有一个水平导向件104，每个水平导向件104均包括两个与工字形轨道5的竖立面相接触的水平导向轮。

主动轮103和第一从动轮109构成第一滚动组，第二从动轮110和第三从动轮111构成第二滚动组，所述转向件106为竖直转轴，两个竖直转轴对称分布在第一滚动组和第二滚动组的下方。

所述调整件107包括水平转轴、轴承和轴承座，所述水平转轴的两端通过轴座连接在轴承座内，所述竖直转轴连接在调整件107的轴承座上。转弯时，工字形轨道5压迫轨道一侧的两组水平导向件104，转向件106带动转向架转弯，带动转向件106的竖直转轴微调，实现穿梭车车轮转弯。转弯中如果轨道不平整，轨道下端面外侧压迫竖直导向件105，带动两个滚动组沿着水平转轴做微调，保证穿梭车车轮始终能够贴合工字形轨道5。

所述调整件107的底部通过连接件112连接在卷绕机构2上。所述竖直导向件105至少有四个，分别设置在主动轮103、第一从动轮109、第二从动轮110和第三从动轮111之下，且紧贴于工字形轨道5的底部的外水平面上。

所述传动件102包括主传动轮1021、传动带1022、主动转轴1023和从传动轮1024，所述主传动轮1021连接在行走驱动件101的输出端，所述传动带1022分别套接主传动轮1021和从传动轮1024，所述主动转轴1023由从传动轮1024驱动，所述主动轮103与主动转轴1023连接。兼具齿轮传动的精确性以及带传动的远距离性，同时结构简单，标准化程度高。

所述行走驱动件101为行走驱动电机，驱动电机输出轴连接主传动轮1021。

所述行走机构1还包括位置检测器108，所述位置检测器108为接近开关，所述接近开关设置在行走机构1的外侧。以实时监测穿梭车位置，避免穿梭车拥堵在一起，同时可以方便的控制穿梭车的速度，增强其运行的平稳性。

该空中穿梭车的行走机构1由行走驱动电机驱动，经驱动电机输出轴将转矩经传动件102传递到主动轮103，主动轮103带动第一从动轮109、第二从动轮110以及第三从动轮111；水平导向件104设置于主动轮103、第一从动轮109、第二从动轮110以及第三从动轮111上方，紧贴工字形轨道5的直面两侧，竖直导向件105设置于工字形轨道5下方外水平面，紧贴工字形轨道5下方外水平面，水平导向件104和竖直导向件105保证不论是速度原因还是轨道不平整，主动轮103、第一从动轮109、第二从动轮110以及第三从动轮111都能够一直贴着工字形轨道5行走。转向件106设置在第一滚动组、第二滚动组的下方，使穿梭车的行驶机构能够在工字形轨道5拐弯处顺利拐弯改变行驶方向，调整件包括一个水平放置的水平转轴、轴承和轴承支座，垂直设置在竖直转轴下方，在行走机构1拐弯时，主动轮103、第一从动轮109、第二从动轮110以及第三从动轮111可能会有小幅度的偏离工字形轨道5下方内水平面，导致穿梭车行驶不稳，调整件107可以很好地调节偏离偏差距离，使主动轮103、第一从动轮109、第二从动轮110、第三从动轮111和工字形轨道5下方内水平面始终可以相接触，保持穿梭车行驶的稳定性。

如图6和图7所示，本实施例的卷绕机构2包括卷绕驱动件201、卷绕筒202、卷绕丝杆203、导向轴204、四根卷绕绳212和四个导向轮组件205；四根卷绕绳212的一端分别固定并缠绕在卷绕筒202上，另一端穿过对应的导向轮组件205后吊装取料机构3，所述卷绕驱动件201驱动卷绕筒202转动，所述卷绕丝杆203装设在卷绕筒202的中心，所述导向轴204沿卷绕筒202的轴向设置在卷绕丝杆203的两侧。

所述卷绕机构2还包括卷绕底座206和边框207，所述边框207通过紧固件208连接在卷绕底座206上形成用于盛放卷绕驱动件201、卷绕筒202、卷绕丝杆203、导向轴204、多根卷绕绳212和多个导向轮组件205的空间。

所述卷绕筒202通过卷绕支座209固定在卷绕底座206上。

所述卷绕机构2还包括压紧轮210，所述压紧轮210有两个，所述压紧轮210的端部连接在卷绕支座209上，压紧轮210压持于卷绕筒202上。能够确保卷绕绳212的收放平整有序。

每个导向轮组件205包括两个U型槽滚轮，相邻U型槽滚轮沿其轴线相互垂直设置，U型槽滚轮通过滚轮支座固定在卷绕底座206上。卷绕绳212能够在U型槽内过线，同时相邻的U型槽滚轮相互垂直能够确保过线更为稳定。

所述卷绕筒202的外表面沿其轴向设有与所述卷绕绳212数目相匹配的线槽。本实施例有四个线槽，能够确保四根卷绕绳212可以有效的从卷绕底座206的四个边角垂吊下去，实现对下面取料机构3的平稳卷吊。也可以根据实际工况，设计成更多的卷绕绳212，已经对应的其他组件，从而提高穿梭车在升降过程中的稳定性。

所述卷绕机构2还包括张紧检测机构211，所述张紧检测机构211包括张力检测轮2111、移动滑块2112、接触开关2113和张紧轮2114；所述张力检测轮2111和移动滑块2112相连接，移动滑块2112和接触开关2113相连接，所述张紧轮2114和张力检测轮2111相对设置，卷绕绳212依次穿过张紧轮2114和张力检测轮2111后连接到导向轮组件205。当张紧轮2114张紧时，卷绕绳212推动张力检测轮2111，张力检测轮2111带动移动滑块2112移动，压紧接触开关2113，接通卷绕驱动件201的电源，卷绕机构2工作；当卷绕绳212发生折断或者松弛时，张力检测轮2111复位，断开卷绕驱动件201的电源，使得卷绕机构2在发生意外时，紧急制动，提高了穿梭车在升降过程中的安全性。

本实施例的卷绕绳212为钢丝。卷绕驱动件201为卷绕驱动电机。

本实施例的卷绕机构2舍弃了传统的液压、链条、偏心轮机构，通过卷绕筒202、钢丝、张紧检测机构211，实现穿梭车的升降，压紧轮210使收放端钢丝始终与卷绕筒202相切，使穿梭车升降时，钢丝的收放平稳一致。

当空中穿梭车需要取料时，卷绕机构2通过松放钢丝，把取料机构3放松至物料附近，待取料机构3完成取料后，卷绕机构2通过收紧钢丝，使取料机构3复位，放料过程与取料过程类似。

如图8、9、10、11所示，本实施例的取料机构3包括取料底座301，所述取料底座301上开设与待抓取物形状相匹配的取料通孔302，沿取料通孔302的外周分别设有取料驱动件303、三个同步带轮304、同步带305和抓手306；所述取料驱动件303连接其中的一个同步带轮304，相邻的同步带轮304之间通过同步带305连接实现同步传动，所述抓手306的数目与同步带轮304相匹配，所述抓手306的一端与同步带轮304同轴装配，另一端悬空，各个抓手306的悬空端转动至取料通孔302上方形成用于夹持的夹取空间。

本实施例中，设置三个同步带轮304，在实际操作时，同步带轮304的设置可以是四个、五个、六个等不同数量；抓手306和同步带轮304数量一致，抓手306一端和同步带轮304同轴装配于取料底座301上；同步带和同步带轮304相配合。

所述同步带轮304以取料通孔302的中心为原点，环形分布于取料底座301上。

所述取料通孔302为圆形通孔。也可以根据待抓取物料的形状设置成对应的通孔形状。

所述抓手306的悬空端上设置用于位置限定的侧挡立柱307。

侧挡立柱307与物料接触，直接约束物料。物料是由抓手306带动侧挡立柱307转动，多个侧挡立柱307形成用于夹持的夹取空间，侧挡立柱307接触物料边界后通过力反馈信号控制抓手306停止转动。物料外轮廓下表面与抓手306的上表面平齐或在其上方。

所述取料驱动件303为取料驱动电机。如图12所示，本实施例的穿梭车的顶部设置有自动充电机构4，所述自动充电机构4包括充电轨道401、充电座404、充电驱动件402、充电推杆403、提升杆410、压缩件405、充电柱406；所述充电座404卡持在充电轨道401上并沿充电轨道401滑行，所述充电驱动件402固定在充电座404上并驱动充电推杆403上下运动，所述提升杆410固定在充电推杆403的顶部，所述提升杆410的两端与充电柱406的首端通过压缩件405连接，所述充电柱406的末端穿过充电座404后通过电极408连接待充电接口。

所述充电座404上设有直线轴承407，所述充电柱406穿套在直线轴承407内。

所述电极408的外缘包裹有绝缘头409。可以防止电机408与充电接头接触时产生的火花。

所述压缩件405为压缩弹簧。所述充电驱动件402为充电驱动电机。

当穿梭车需要充电时，向总控制台发出信号，本实施例中的充电驱动电机驱动充电推杆403向下运动并压紧压缩弹簧进而带动充电柱406沿着直线轴承407向下运动，电极408与穿梭车充电口接触，开始充电，绝缘头409防止电极408与穿梭车充电口接触瞬间产生电火花。当穿梭车充满电之后，充电驱动电机解除自锁，压缩弹簧复位，充电柱406向上运动，结束充电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述行走机构包括行走驱动件、传动件、穿梭车车轮、水平导向件、竖直导向件、转向件和调整件，所述行走驱动件驱动传动件带动穿梭车车轮转动，所述水平导向件设置在穿梭车车轮的上方并与穿梭车车轮所在的平面相垂直，所述穿梭车车轮对称分布在工字形轨道的竖立面两侧且与工字形轨道的底部内水平面相接触，所述竖直导向件设置在工字形轨道的底部的外水平面上且与穿梭车车轮所在的平面相平行，所述转向件位于竖直导向件之下，所述调整件垂直在转向件的下方，所述调整件连接在卷绕机构上。

2.根据权利要求1所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述行走机构中，穿梭车车轮有两组，一组包括对称在工字形轨道两侧的主动轮和第一从动轮，另一组包括对称在工字形轨道两侧的第二从动轮和第三从动轮，所述主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第三从动轮上分别具有一个水平导向件，每个水平导向件均包括两个与工字形轨道的竖立面相接触的水平导向轮。

3.根据权利要求2所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述竖直导向件至少有四个，分别设置在主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第三从动轮之下，且紧贴于工字形轨道的底部的外水平面上。

4.根据权利要求2所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述传动件包括主传动轮、传动带、主动转轴和从传动轮，所述主传动轮连接在行走驱动件的输出端，所述传动带分别套接主传动轮和从传动轮，所述主动转轴由从传动轮驱动，所述主动轮与主动转轴连接。

5.根据权利要求2所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述转向件为竖直转轴。

6.根据权利要求2所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述调整件的底部设有用于连接穿梭车的连接件。

7.根据权利要求1所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述行走驱动件为行走驱动电机，驱动电机输出轴连接主传动轮。

8.根据权利要求1所述的一种空中穿梭车的行走机构，其特征在于，所述行走机构还包括位置检测器，所述位置检测器为接近开关，所述接近开关设置在行走机构的外侧。