CN110342430A - 地牛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于搬运的地牛，所述地牛具有底盘、叉齿和设置在底盘上的轮子；所述底盘包括底盘前半段和底盘后半段，所述底盘后半段铰接到所述底盘前半段；所述底盘还包括连杆机构，所述连杆机构连接到所述叉齿，配置成可调节所述叉齿的高度；根据本公开的用于搬运的地牛，通过底盘姿态的调整，让每一轮子与地面充分接触；同时可以以电作为动力，避免了液压顶升漏油的风险。

Description

地牛

技术领域

本发明涉及运输工具领域，尤其涉及一种地牛。

背景技术

在仓储系统以及物流运输环节中，地牛(又称拖板车、叉车、搬运车)作为一种运输装置占据了重要地位。地牛是对货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的轮式搬运车辆。通常由人手动控制，或使用燃油机或者电池驱动。现今智能地牛如果要做到像AGV一样便于操控，采用双轮差速驱动结构是最好的选择，但是对于地牛这种细长矩形结构的设备来说，双轮差速模式需要把主动轮设置在两条叉齿中部，另外为了满足车身稳定性要求与偏载要求，会在车头两侧设置两个从动轮，并在底盘的两条叉齿最尾段处，分别设置一个从动轮。那么一套稳定的地牛双差速底盘结构，就会有多达6个接触地面的点，而位于中间的主动轮，极有可能因为路面凹坑而悬空，导致地牛失去抓地力，爬坡能力几乎为零，也无法适应需要过电梯、路面状况稍复杂的场景；而这种广泛存在的问题，使用弹簧减震轮，是无法彻底解决的，甚至还会导致因地牛负载过大，加减速时地牛频繁“点头”的现象。

有些地牛通过三个轮子与地面接触并支撑，并且通过液压顶升的方式，由液压系统带动连杆，进行抬升，由于液压系统输出力非常大的特性，市面上尺寸较小的手动式地牛也能轻松顶起数吨的重物。该结构较为简单，成本较低。但是由于其舵轮的驱动结构，原地旋转直径会达到车长的两倍左右，不适合应用于需要密集存储，移动、转向灵活的AGV应用场景，并且其舵轮位于车身中轴线位置，对于可能需要实用二维码导航的AGV应用场景来说，舵轮存在压到地面上二维码的风险，对于许多AGV模式的应用场景来说非常不利。而AGV的应用场景也大多是现代化的工厂或者互联网零售仓库，对于液压顶升可能会漏油这一潜在风险，也不得不有所顾虑，所以传统地牛的结构形式与顶升形式都不能切身解决AGV应用场景下的实际问题。

图1示出了一种普通地牛的结构图，图2示出了其爆炸分解图。如图1和图2所示，该地牛采用舵轮结构，更适合人力拖拽作业，底盘共有两组从动轮与一组主动轮，每组轮子分别用连杆或者一根通轴连接，可以理解为该底盘相对地面是三点接触。普通地牛底盘与顶升结构采用连杆相连。该结构顶升时，通过操作工人下压车把6将液压缸5逐步顶起，带动摇臂7与连杆2的向上运动，最终带动叉齿1向上运动，顶起货物。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术中不足的一种或多种，本发明提供一种地牛，包括底盘；多个轮子，设置在所述底盘上；叉齿，所述叉齿安装在所述底盘上，其中所述底盘包括底盘前半段和底盘后半段，所述底盘后半段铰接到所述底盘前半段。

根据本发明的一个方面，所述底盘还包括设置在所述底盘前半段和底盘后半段之间的弹性件，以卡紧所述底盘前半段和底盘后半段。

根据本发明的一个方面，所述轮子包括主动轮和从动轮，所述主动轮位于所述叉齿中部，所述从动轮包括位于所述底盘后半段上的从动轮、以及所述底盘前半段上。

根据本发明的一个方面，所述地牛还包括设置在所述底盘上的顶升连杆机构，所述顶升连杆机构连接到所述叉齿，配置成可调节所述叉齿的高度。

根据本发明的一个方面，所述地牛还包括设置在所述底盘上的电机、减速机和滚珠丝杠，所述电机通过所述减速机驱动所述滚珠丝杠，进而驱动所述顶升连杆机构，调节所述叉齿的高度。

根据本发明的一个方面，所述顶升连杆机构包括第一顶升连杆和第二顶升连杆，其中所述第一顶升连杆安装在所述底盘前半段上，第二顶升连杆安装在所述底盘后半段上。

根据本发明的一个方面，所述地牛还包括滑块滑轨机构，所述滑块滑轨机构安装在所述顶升连杆机构和所述叉齿之间，并配置成可吸收所述顶升连杆机构的水平方向的运动分量。

根据本发明的一个方面，所述滑块滑轨机构包括滑块和滑轨，其中所述滑轨固定到所述叉齿上，所述滑块固定到所述顶升连杆机构的上端。

根据本发明的一个方面，所述叉齿包括叉齿后支撑，所述叉齿后沿水平方向支撑叉齿。

根据本发明的一个方面，所述底盘还包括设置在所述底盘前半段或底盘后半段上的限位件，以限制所述底盘前半段和底盘后半段之间的相对旋转角度范围。

根据本发明实施例的地牛，可以适应较为复杂的路面状况(比使用弹簧减震结构具有更出色，无需预紧的路面适应能力)，尽可能的减少因主动轮与地面不充分接触造成的打滑，并且能够以电机做动力源，提供了一种用连杆顶升的方式进行负载举升的一种地牛底盘-顶升结构的解决方案。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了一种地牛的结构图；

图2示出了图1地牛的爆炸图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的地牛的顶升-底盘结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的地牛的底盘结构示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的地牛的底盘与叉齿的连结方式示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的滑块滑轨机构示意图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的地牛底盘结构的顶升方式示意图；

图8示出了根据本发明一个实施例的叉齿后支撑与叉齿的连接方式；和

图9示出了叉齿后支撑的放大图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图3-6示出了根据本发明的一个实施例的地牛100的结构示意图。其中为了清晰起见，省略了车把等结构。下面参考如图1-4详细描述。

如图3所示，地牛100包括底盘8、多个轮子(11、13等)、叉齿9。其中底盘8例如构成地牛100的基座，用于在其上安装放置地牛100的其他机械和/或电气部件，多个轮子设置在所述底盘上。叉齿9同样安装在所述底盘9上，用于在其上叉取货架或者料箱。其中底盘8包括底盘前半段14和底盘后半段15，如图4所示，二者通过铰接的方式在铰接点18处相互连接(如图4和图7所示)，从而可以在一定范围内相对枢转。

本发明中，由于底盘8包括底盘前半段14和底盘后半段15，二者之间铰接并且可相对枢转，从而在经过不平坦的地面时，可以保证底盘前半段14上的轮子以及底盘后半段15上的轮子都可以接触地面，并对地牛100以及叉齿19上承载的货架起到良好的支撑作用，提高地牛100的稳定性。另外，本发明不限于底盘前半段14和底盘后半段15的长度以及相对的比例关系。图4中所示的底盘前半段14要长于底盘后半段15，也可以将二者的尺寸设置的大致相同，或者底盘前半段14短于底盘后半段15，这些都在本发明的保护范围内。

底盘主体8结构优选为左右对称，底盘8通过顶升连杆机构10与叉齿9连接，形成了顶升与底盘为一整体的顶升-底盘结构。后文详细描述。

图5中示出了叉齿9包括两根平行的支撑板，本领域技术人员容易理解，叉齿9也可以包括单个支撑板，或者更多数目的支撑板。叉齿9用于伸入料箱或者货架的底部，通过顶升操作，将料箱或者货架托举起来，并进行搬运操作。

根据本发明的一个优选实施例，所述底盘8还包括设置在所述底盘前半段14和底盘后半段15之间的弹性件(未示出)，例如卷簧，以卡紧或预张紧所述底盘前半段14和底盘后半段15，从而在正常平坦地面上行驶时，底盘前半段14和底盘后半段15之间会保持平坦；只有当行驶在不平坦的地面上时，弹性件受到足够的压力，底盘前半段14和底盘后半段15才会发生相对的旋转，使得尽可能多的轮子着地，提高地牛在地面上行驶的稳定性。另外的，所述底盘8上还可包括设置在所述底盘前半段14和/或底盘后半段15上的限位件，以限制所述底盘前半段14和底盘后半段15之间的相对旋转角度范围，例如限制底盘前半段与底盘后半段之间的相对旋转角度不得超过5度、或者10度。

如图3所示，所述多个轮子包括前从动轮组件11和主动轮组件13。其中，前从动轮组件11安装在底盘8的底盘前半段14上，如图3所示，位于底盘8的远离底盘尾部12的另一端，主动轮组件13安装在底盘8上，位于叉齿9中部，例如同样位于底盘前半段14上。根据一个优选实施例，地牛100上还包括用于驱动主动轮组件13的电机，从而使得地牛100可以在地面上进行前进、后退、转弯、原地旋转等各种运动操作。另外，所述多个轮子还包括底盘后半段15内部安装的从动轮组件(未示出)，结合底盘前半段14上的前从动轮组件11、以及主动轮组件13，从而底盘8可以同时多点接触地面。主动轮组件13位于叉齿9中部的正下方，当载货时，货物重量的大部分会作用在主动轮组件13上，有利于加强地牛在使用时的抓地力。

本发明中，底盘前半段14和底盘后半段15可以绕着铰接点18进行旋转，通过底盘的姿态调整，每一个轮子可以充分的接触地面。底盘前半段14和底盘后半段15之间可以设置弹性件，以卡紧底盘前半段14和底盘后半段15；和/或在底盘前半段14和底盘后半段15上设置限位件，以限制底盘前半段14和底盘后半段15的相对旋转角度范围。通过但不限于弹性件或限位件，底盘可以在离地间隙许可的范围内，调整姿态，进而满足了在没有预紧的情况下对地面凹凸的适应能力。

根据本发明的一个优选实施例，所述地牛100还包括设置在所述底盘8上的顶升连杆机构10，所述顶升连杆机构10的底部设置在底盘8上，所述顶升连杆机构10的上部连接到所述叉齿9，从而可调节所述叉齿9的高度。例如，地牛100还包括设置在底盘8上的电机23和减速机、滚珠丝杠22，其中电机23通过所述减速机驱动所述滚珠丝杠22，进而驱动所述连杆机构，调节所述叉齿9的高度。另外，滚珠丝杠22可以放大顶升电机转矩，有利于地牛负载重物。

根据本发明的一个优选实施例，为了能够平稳地调节叉齿9的高度以及支撑叉齿9上的重物，顶升连杆机构10优选包括第一顶升连杆16和第二顶升连杆17。其中如图4所示，第一顶升连杆16一端设置在底盘前半段14上，另一端连接在叉齿9上；第二顶升连杆17一端设置在底盘后半段15上，另一端连接在叉齿9上。从而将负载的重量分配到底盘前半段14和底盘后半段15上，保证尽可能多的轮子着地。

第一顶升连杆16和第二顶升连杆17均可由电机23、减速机、滚珠丝杠22驱动因而围绕其一端枢转(图4中围绕其下端枢转)，从而调节其另一端所连接的叉齿9的高度。此处不再赘述。

通过本实施例中的第一顶升连杆和第二顶升连杆，结合底盘前半段14和底盘后半段15可以绕着铰接点18旋转，在载货时，货物重心位置不超出第二顶升连杆17，因此不会出现行驶中点头或货物倾覆的情况。

另外，根据本发明的一个优选实施例，所述地牛100还包括滑块滑轨机构19，如图5所示，其连接在叉齿9和所述顶升连杆机构10之间。如图6所示，滑块滑轨机构19包括滑块191和滑轨192，其中所述滑轨192固定到所述叉齿9上，所述滑块191固定到所述顶升连杆机构10的上端，例如连接在所述第一顶升连杆16和第二顶升连杆17的上端。所述滑块191可以沿着所述滑轨192滑动，因而可以将所述第一顶升连杆16和第二顶升连杆17的运动拆分成水平方向和竖直方向的运动分量。图5示出了根据本发明的一个实施例的地牛的底盘与叉齿的连结方式示意图。如图5所示，连杆机构16与叉齿9通过滑块滑轨机构19进行连接，其中叉齿9通过螺钉与滑轨连接，连杆机构16通过螺钉与滑块连接。以上描述了滑轨192固定到所述叉齿9、滑块191固定到所述顶升连杆机构10，本领域技术人员容易理解，反之设置也是可行的，也就是将滑轨192固定到所述顶升连杆机构10、滑块191固定到所述叉齿9，这些都在本公开的保护范围内。

以下简要说明滑块滑轨机构19的工作方式。当电机23通过减速机、滚珠丝杠22驱动第一顶升连杆16和第二顶升连杆17向上方枢转时，向上的枢转运动包括了水平运动分量和竖直运动分量。由于顶升连杆上连接的滑块191能够在滑轨192内滑动，“吸收”了顶升连杆的水平运动分量，因此使得叉齿9仅会沿着竖直方向进行高度调整，而不会由于顶升连杆的枢转而进行水平方向的运动。

根据本发明的一个优选实施例，所述叉齿9包括叉齿后支撑20，所述叉齿后支撑安装在底盘8上，沿着水平方向支撑叉齿9。图8和图9示出了叉齿后支撑20的一个优选实施例。例如，叉齿后支撑20是一组轴承，安装在叉齿9的后端上，当叉齿进行运动的时候，会通过深沟球轴承与底盘的接触，将叉齿所受的水平方向力传递到底盘上，并且会随着叉齿上下运动。叉齿后支撑仅仅是叉齿与底盘接触、传递水平方向力的结构。如上所述，由于滑块滑轨结构19，叉齿9不会沿着水平方向移动，但本领域技术人员理解，叉齿9仍然受到水平方向的力。叉齿后支撑20能够承受所述水平方向的力，并释放到底盘上。

结方式如图所示，叉齿通过沉头螺钉与滑轨连结，滑块通过螺钉与底盘连接，并在叉齿后方固定20叉齿后支撑。

图7示出了根据本发明的一个实施例的地牛底盘结构的顶升方式示意图。如图7所示，通过顶升电机和减速机组件23，驱动滚珠丝杠22，推动第一顶升连杆16，做圆周运动，同时，由于滑块滑轨机构19的作用，将该圆周运动拆分成水平和竖直两个方向的位移，水平方向的位移转接到滑块滑轨机构19的内部相对运动中，并由图5中的叉齿后支撑20承受水平方向的力，从而叉齿9最终仅有竖直方向的运动，即顶升。

本发明的地牛的底盘结构，将地牛的路面适应性在有限的离地高度下做到极限。通过采用分段式的底盘结构，分成了前后两段，通过铰接点18相连。前从动轮组件11例如包括两个轮子，构成跷跷板结构，加上两个主动轮13；底盘后半段15内部安装有一个万向从动轮，这样底盘整体就形成了类似于一个三轮车拖着两个独轮车的结构，不论是底盘的前半段还是后半段，都可以非常好的接触地面，而主动轮位于叉齿中部的正下方，当地牛载货时，货物重量的至少60％会作用在主动轮上，这样的底盘排布对于地牛的使用非常有利，极大的增加了抓地力。由于底盘可以绕着铰接点18进行旋转，这样就允许底盘在离地间隙许可的范围内，通过底盘的姿态调整，让每一个轮子充分接触地面，在没有预紧的情况下满足了对地面凹凸的完全适应能力。

并且采用连杆结构(例如五连杆结构)将地牛的底盘与叉齿相连结，并通过连杆的运动，将电机带动螺杆的前进运动转化成叉齿的升降运动，实现底盘的顶升。通过连杆的连结，将叉齿与底盘，做成密不可分的整体，底盘同时是叉齿的底座，又提供了主动轮、行走电机，顶升电机、顶升连杆结构的安装位置，使得这套结构的紧凑程度非常高，在非常有限的叉齿下空部间内，将地牛的基本功能结构件全部囊括进去，非常合理地利用了空间资源。

所述实施例为本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地牛，其特征在于，包括：

底盘；

多个轮子，设置在所述底盘上；

叉齿，所述叉齿安装在所述底盘上，

其中所述底盘包括底盘前半段和底盘后半段，所述底盘后半段铰接到所述底盘前半段。

2.根据权利要求1所述的地牛，其特征在于，所述底盘还包括设置在所述底盘前半段和底盘后半段之间的弹性件，以卡紧所述底盘前半段和底盘后半段。

3.根据权利要求1或2所述的地牛，其特征在于，所述轮子包括主动轮和从动轮，所述主动轮位于所述叉齿中部，所述从动轮包括位于所述底盘后半段上的从动轮、以及所述底盘前半段上。

4.根据权利要求1或2所述的地牛，其特征在于，所述地牛还包括设置在所述底盘上的顶升连杆机构，所述顶升连杆机构连接到所述叉齿，配置成可调节所述叉齿的高度。

5.根据权利要求4所述的地牛，其特征在于，所述地牛还包括设置在所述底盘上的电机、减速机和滚珠丝杠，所述电机通过所述减速机驱动所述滚珠丝杠，进而驱动所述顶升连杆机构，调节所述叉齿的高度。

6.根据权利要求4所述的地牛，其特征在于，所述顶升连杆机构包括第一顶升连杆和第二顶升连杆，其中所述第一顶升连杆安装在所述底盘前半段上，第二顶升连杆安装在所述底盘后半段上。

7.根据权利要求4所述的地牛，其特征在于，所述地牛还包括滑块滑轨机构，所述滑块滑轨机构安装在所述顶升连杆机构和所述叉齿之间，并配置成可吸收所述顶升连杆机构的水平方向的运动分量。

8.根据权利要求7所述的地牛，其特征在于，所述滑块滑轨机构包括滑块和滑轨，其中所述滑轨固定到所述叉齿上，所述滑块固定到所述顶升连杆机构的上端。

9.根据权利要求5-7中任一项所述的地牛，其特征在于，所述叉齿包括叉齿后支撑，所述叉齿后沿水平方向支撑叉齿。

10.根据权利要求1或2所述的地牛，其特征在于，所述底盘还包括设置在所述底盘前半段或底盘后半段上的限位件，以限制所述底盘前半段和底盘后半段之间的相对旋转角度范围。