CN111115087A - 一种四向穿梭车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种四向穿梭车，包括车架、导向机构、直行行走机构、横行行走机构、行走驱动机构、升降机构以及伸缩勾取机构，行走驱动机构包括驱动电机、第一输出轴、第二输出轴，第一输出轴与驱动电机的输出端传动连接，第一输出轴与第二输出轴传动连接，直行行走机构包括4个直行轮，4个直行轮包括2个直行主动轮、2个直行从动轮，2个直行主动轮安装于第一输出轴的两端，横行行走机构包括4个横行轮，4个横行轮包括2个横行主动轮、2个横行从动轮，横行主动轮具有顶升位置、下降位置共2个极限位置，横行主动轮通过中间传动机构与第二输出轴传动连接。本发明具有体积小、占用空间小的特点，进而能提高货架的容积率。

Description

一种四向穿梭车

技术领域

本发明涉及穿梭车技术领域，尤其涉及一种四向穿梭车。

背景技术

穿梭式货架是一种高容积、高效率的货架，工作时，四向穿梭车在直行轨道上完成货物的存取，并经由转弯板及横行轨道，完成货架巷道的变换；相比于普通货架，穿梭式货架无需叉车进入货架内部存取货物，直接由体型较小的四向穿梭车进入货架的一个巷道或者多个巷道存取货，工作效率相比于使用叉车有了极大的提升。

现有四向穿梭车结构复杂、效率低下，且其用于驱动直行轮、横行轮的行走驱动机构结构复杂、占用面积大，进而造成整个四向穿梭车的体积较大，从而降低了货架的容积率，由此，急需解决。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种四向穿梭车，以解决现有四向穿梭车结构复杂、效率低下，体积大，影响货架容积率的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种四向穿梭车，包括车架、导向机构、直行行走机构、横行行走机构、行走驱动机构、用于带动横行行走机构升降的升降机构以及用于取放货物的伸缩勾取机构，所述行走驱动机构包括驱动电机、第一输出轴、第二输出轴，所述第一输出轴、所述第二输出轴水平布置，且所述第一输出轴、所述第二输出轴相垂直，所述第一输出轴与所述驱动电机的输出端传动连接，且所述第一输出轴与所述第二输出轴传动连接，所述直行行走机构包括4个呈方形分布的直行轮，所述的4个直行轮包括2个直行主动轮、2个直行从动轮，2个直行主动轮安装于所述第一输出轴的两端，所述横行行走机构包括4个呈方形分布的横行轮，所述升降机构包括4个升降组件，所述的4个升降组件与所述的4个横行轮一一对应分布，所述的4个横行轮包括2个横行主动轮、2个横行从动轮，所述横行主动轮具有顶升位置、下降位置共2个极限位置，所述横行主动轮通过中间传动机构与第二输出轴传动连接以使得横行主动轮在下降位置时，所述驱动电机能够带动所述横行主动轮转动。

作为本发明的一种优选方案，所述中间传动机构包括驱动齿轮、从动齿轮，所述驱动齿轮安装于所述第二输出轴的端头，所述从动齿轮安装于所述横行主动轮的轮轴上，所述横行主动轮在下降位置时，所述从动齿轮与所述驱动齿轮相啮合。

作为本发明的一种优选方案，所述中间传动机构包括驱动同步带轮、从动同步带轮，所述驱动同步带轮安装于所述第二输出轴的端头，所述从动同步带轮安装于所述横行主动轮的轮轴上，且所述从动同步带轮通过同步带与所述驱动同步带轮传动连接，所述从动同步带轮、所述驱动同步带轮之间设置有同步带惰轮以使得横行主动轮在顶升位置、下降位置处同步带均处于张紧状态。

作为本发明的一种优选方案，所述升降组件包括支架、升降电机、丝杆，所述丝杆沿竖直方向布置，且所述丝杆能转动的连接于所述支架上，所述升降电机固定于所述支架上，且所述升降电机的输出轴与所述丝杆传动连接，所述横行轮的轮轴能转动的安装于升降块上，所述升降块螺纹连接于所述丝杆上。

作为本发明的一种优选方案，所述支架上沿竖直方向布置有导轨，所述升降块上安装有与所述导轨相配合的导向块。

作为本发明的一种优选方案，所述伸缩勾取机构包括伸缩组件及勾取组件，所述伸缩组件包括驱动装置、固定板、齿板及伸缩叉板，所述伸缩叉板能伸缩的连接于所述齿板上，以所述伸缩叉板的伸缩方向定义为第一方向，在平面方向上与所述第一方向相垂直的方向定义为第二方向，所述齿板在所述第二方向上位于所述固定板与所述伸缩叉板之间，且所述齿板由驱动装置驱动以在所述第一方向上移动，所述齿板在第一方向上的一端安装有第一滑轮，且所述齿板在第一方向上的另一端安装有第二滑轮，所述固定板上安装有第一导电皮带、第二导电皮带，所述第一导电皮带绕包所述第一滑轮后与伸缩叉板固定连接，所述第二导电皮带绕包所述第二滑轮后与伸缩叉板固定连接，所述第一导电皮带、所述第二导电皮带结构相同，并具体包括带体及镶嵌于带体内的多根钢丝绳，所述钢丝绳的绳芯为电缆芯。

作为本发明的一种优选方案，所述勾取组件包括拨杆座、拨杆、旋转轴及舵机，所述旋转轴能转动的安装于所述拨杆座上，且所述旋转轴由所述舵机驱动旋转，所述舵机固定于所述拨杆座上，所述拨杆固定于所述旋转轴上。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动装置包括伸缩电机、主动链轮、从动链轮及链条，所述主动链轮由所述伸缩电机驱动旋转，所述链条绕包于所述主动链轮、所述从动链轮上，所述齿板上设置有与所述链条相啮合的齿。

作为本发明的一种优选方案，所述固定板上沿所述第一方向布置有第一滑轨，所述齿板上固定安装有第一滑块，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接；所述齿板上沿所述第一方向布置有第二滑轨，所述伸缩叉板上固定安装有第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接。

作为本发明的一种优选方案，所述导向机构包括4个导向组件，所述的4个导向组件呈方形分布于四向穿梭车的四角，所述导向组件包括导轮固定板及导轮，所述导轮固定板的内侧端固定连接于所述车架上，所述导轮能转动的安装于所述导轮固定板的外侧端，所述导轮的外圆面与直行轨道的轨道壁相切，且所述导轮的外圆面与横行轨道的轨道壁相切，所述直行轨道与所述横行轨道相垂直。

上述四向穿梭车的车架采用框架式设计，并选用铝合金型材，在保证载重的前提下，降低了车重，进而能一定程度上提高效率。

本发明的有益效果为，所述一种四向穿梭车结构简单、紧凑，其通过简化行走驱动机构，并通过设置中间传动机构，使得横行主动轮在下降位置时，所述驱动电机能够带动所述横行主动轮转动，进一步优化了结构，具有体积小、占用空间小的特点，进而能提高货架的容积率。

附图说明

图1为一种四向穿梭车的结构示意图；

图2为一种四向穿梭车的内部结构示意图；

图3为一种四向穿梭车的剖面结构示意图；

图4为同步带惰轮的第一圆心轨迹、第二圆心轨迹的示意图；

图5为升降组件的结构示意图；

图6为伸缩组件的结构示意图；

图7为勾取组件的结构示意图；

图8为导向机构的结构示意图；

图9为另一种中间传动机构的结构示意图。

图中：

1、车架；2、导向机构；3、直行行走机构；4、横行行走机构；5、伸缩勾取机构；6、升降机构；7、驱动电机；8、第一输出轴；9、直行主动轮；10、直行从动轮；11、横行主动轮；12、横行从动轮；13、驱动同步带轮；14、从动同步带轮；15、同步带；16、同步带惰轮；17、第一圆心轨迹；18、第二圆心轨迹；19、支架；20、升降电机；21、丝杆；22、升降块；23、联轴器；24、导轨；25、固定板；26、齿板；27、伸缩叉板；28、第一滑轮；29、第二滑轮；30、第一导电皮带；31、第二导电皮带；32、第一滑轨；33、第二滑轨；34、拨杆座；35、拨杆；36、旋转轴；37、舵机；38、导轮固定板；39、导轮；40、直行轨道；41、横行轨道。

101、驱动齿轮；102、从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

实施例一

请参照图1至图3所示，于本实施例中，一种四向穿梭车，包括车架1、导向机构2、直行行走机构3、横行行走机构4、行走驱动机构、用于带动横行行走机构4升降的升降机构6以及用于取放货物的伸缩勾取机构5，所述行走驱动机构包括驱动电机7、第一输出轴8、第二输出轴，所述第一输出轴8、所述第二输出轴水平布置，且所述第一输出轴8、所述第二输出轴相垂直，所述第一输出轴8通过同步带轮组件与所述驱动电机7的输出端传动连接，且所述第一输出轴8通过斜齿轮与所述第二输出轴传动连接，所述直行行走机构3包括4个呈方形分布的直行轮，所述的4个直行轮包括2个直行主动轮9、2个直行从动轮10，2个直行主动轮9安装于所述第一输出轴8的两端，所述横行行走机构4包括4个呈方形分布的横行轮，所述升降机构6包括4个升降组件，所述的4个升降组件与所述的4个横行轮一一对应分布，所述的4个横行轮包括2个横行主动轮11、2个横行从动轮12，所述横行主动轮11具有顶升位置、下降位置共2个极限位置，所述横行主动轮11通过中间传动机构与第二输出轴传动连接以使得横行主动轮11在下降位置时，所述驱动电机7能够带动所述横行主动轮11转动，所述中间传动机构包括驱动同步带轮13、从动同步带轮14，所述驱动同步带轮13安装于所述第二输出轴的端头，所述从动同步带轮14安装于所述横行主动轮11的轮轴上，且所述从动同步带轮14通过同步带15与所述驱动同步带轮13传动连接，所述从动同步带轮14、所述驱动同步带轮13之间设置有同步带惰轮16以使得横行主动轮11在顶升位置、下降位置处同步带15均处于张紧状态。

请参照图4所示，本实施例中，同步带惰轮16的位置是通过以下方式确定的：由于从动同步带轮14的两个极限位置是固定的，且驱动同步带轮13的位置也是固定的，根据从动同步带轮14、驱动同步带轮13确定同步带15周长，接着，将从动同步带轮14定位于顶升位置，在保证同步带15张紧的前提下移动同步带惰轮16，以形成椭圆形的第一圆心轨迹17，同步带惰轮16的圆心在这第一圆心轨迹17上时，从动同步带轮14处于顶升位置情况下同步带15能保持张紧，然后，将从动同步带轮14定位于下降位置，在保证同步带15张紧的前提下移动同步带惰轮16，以形成椭圆形的第二圆心轨迹18，同步带惰轮16的圆心在这第二圆心轨迹18上时，从动同步带轮14处于下降位置情况下同步带15能保持张紧，第一圆心轨迹17、第二圆心轨迹18相交的点即为本实施例中同步带惰轮16的圆心位置。

如图5所示，本实施例中，所述升降组件包括支架19、升降电机20、丝杆21，所述丝杆21沿竖直方向布置，且所述丝杆21能转动的连接于所述支架19上，所述升降电机20固定于所述支架19上，且所述升降电机20的输出轴通过联轴器23与所述丝杆21传动连接，所述横行轮的轮轴能转动的安装于升降块22上，所述升降块22螺纹连接于所述丝杆21上，所述支架19上沿竖直方向布置有导轨24，所述升降块22上安装有与所述导轨24相配合的导向块；上述升降组件具有结构简单、紧凑的特点。

如图6及图7所示，本实施例中，所述伸缩勾取机构包括伸缩组件及勾取组件，所述伸缩组件包括驱动装置、固定板25、齿板26及伸缩叉板27，所述伸缩叉板27能伸缩的连接于所述齿板26上，以所述伸缩叉板27的伸缩方向定义为第一方向，在平面方向上与所述第一方向相垂直的方向定义为第二方向，所述齿板26在所述第二方向上位于所述固定板25与所述伸缩叉板27之间，且所述齿板26由驱动装置驱动以在所述第一方向上移动，所述驱动装置包括伸缩电机、主动链轮、从动链轮及链条，所述主动链轮由所述伸缩电机驱动旋转，所述链条绕包于所述主动链轮、所述从动链轮上，所述齿板26上设置有与所述链条相啮合的齿，所述固定板25上沿所述第一方向布置有第一滑轨，所述齿板26上固定安装有第一滑块，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接；所述齿板26上沿所述第一方向布置有第二滑轨，所述伸缩叉板27上固定安装有第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接，所述齿板26在第一方向上的一端安装有第一滑轮28，且所述齿板26在第一方向上的另一端安装有第二滑轮29，所述固定板25上安装有第一导电皮带30、第二导电皮带31，所述第一导电皮带30绕包所述第一滑轮28后与伸缩叉板27固定连接，所述第二导电皮带31绕包所述第二滑轮29后与伸缩叉板27固定连接，所述第一导电皮带30、所述第二导电皮带31结构相同，并具体包括带体及镶嵌于带体内的多根钢丝绳，所述钢丝绳的绳芯为电缆芯；所述勾取组件包括拨杆座34、拨杆35、旋转轴36及舵机37，所述旋转轴36能转动的安装于所述拨杆座34上，且所述旋转轴36由所述舵机37驱动旋转，所述舵机37固定于所述拨杆座34上，所述拨杆35固定于所述旋转轴36上；上述伸缩勾取机构的伸缩组件采用第一导电皮带30、第二导电皮带31实现齿板26与伸缩叉板27之间的联动，且由于第一导电皮带30、第二导电皮带31具有导电性，使其能够实现电力信号传输以给勾取组件供电，进而无需额外设置电缆、拖链，降低了伸缩勾取机构的高度，从而降低了穿梭车的高度，使得货架层间高度降低，提高了货架容积率；此外，拨杆35由舵机37带动旋转，不仅角度控制精准，且舵机37采用RS485串口通讯，可以实现多个舵机37串联，从而减少电缆通讯线的数量。

如图8所示，本实施例中，所述导向机构包括4个导向组件，所述的4个导向组件呈方形分布于四向穿梭车的四角，所述导向组件包括导轮固定板38及导轮39，所述导轮固定板38的内侧端固定连接于所述车架1上，所述导轮39能转动的安装于所述导轮固定板38的外侧端，所述导轮39的外圆面与直行轨道40的轨道壁相切，且所述导轮39的外圆面与横行轨道31的轨道壁相切，所述直行轨道40与所述横行轨道41相垂直；上述导向机构具有结构简单、通用性好的特点。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，仅中间传动机构不同，如图9所示，本实施例中的中间传动机构包括驱动齿轮101、从动齿轮102，所述驱动齿轮101安装于所述第二输出轴的端头，所述从动齿轮102安装于所述横行主动轮的轮轴上，所述横行主动轮在下降位置时，所述从动齿轮102与所述驱动齿轮101相啮合。

本实施例中，横行主动轮处于顶升位置不会转动，当横行主动轮处于下降位置时，从动齿轮102与驱动齿轮101相啮合，横行主动轮在驱动电机的驱动下会转动，由于四向穿梭车在立库中行走时，直行行走时间大大多于横行行走时间，因此，相较于实施例一中的中间传动机构，采用本实施例的齿轮啮合传动方式更优。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (10)

1.一种四向穿梭车，包括车架、导向机构、直行行走机构、横行行走机构、行走驱动机构、用于带动横行行走机构升降的升降机构以及用于取放货物的伸缩勾取机构，其特征在于：所述行走驱动机构包括驱动电机、第一输出轴、第二输出轴，所述第一输出轴、所述第二输出轴水平布置，且所述第一输出轴、所述第二输出轴相垂直，所述第一输出轴与所述驱动电机的输出端传动连接，且所述第一输出轴与所述第二输出轴传动连接，所述直行行走机构包括4个呈方形分布的直行轮，所述的4个直行轮包括2个直行主动轮、2个直行从动轮，2个直行主动轮安装于所述第一输出轴的两端，所述横行行走机构包括4个呈方形分布的横行轮，所述升降机构包括4个升降组件，所述的4个升降组件与所述的4个横行轮一一对应分布，所述的4个横行轮包括2个横行主动轮、2个横行从动轮，所述横行主动轮具有顶升位置、下降位置共2个极限位置，所述横行主动轮通过中间传动机构与第二输出轴传动连接以使得横行主动轮在下降位置时，所述驱动电机能够带动所述横行主动轮转动。

2.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述中间传动机构包括驱动齿轮、从动齿轮，所述驱动齿轮安装于所述第二输出轴的端头，所述从动齿轮安装于所述横行主动轮的轮轴上，所述横行主动轮在下降位置时，所述从动齿轮与所述驱动齿轮相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述中间传动机构包括驱动同步带轮、从动同步带轮，所述驱动同步带轮安装于所述第二输出轴的端头，所述从动同步带轮安装于所述横行主动轮的轮轴上，且所述从动同步带轮通过同步带与所述驱动同步带轮传动连接，所述从动同步带轮、所述驱动同步带轮之间设置有同步带惰轮以使得横行主动轮在顶升位置、下降位置处同步带均处于张紧状态。

4.根据权利要求2或3所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述升降组件包括支架、升降电机、丝杆，所述丝杆沿竖直方向布置，且所述丝杆能转动的连接于所述支架上，所述升降电机固定于所述支架上，且所述升降电机的输出轴与所述丝杆传动连接，所述横行轮的轮轴能转动的安装于升降块上，所述升降块螺纹连接于所述丝杆上。

5.根据权利要求4所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述支架上沿竖直方向布置有导轨，所述升降块上安装有与所述导轨相配合的导向块。

6.根据权利要求5所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述伸缩勾取机构包括伸缩组件及勾取组件，所述伸缩组件包括驱动装置、固定板、齿板及伸缩叉板，所述伸缩叉板能伸缩的连接于所述齿板上，以所述伸缩叉板的伸缩方向定义为第一方向，在平面方向上与所述第一方向相垂直的方向定义为第二方向，所述齿板在所述第二方向上位于所述固定板与所述伸缩叉板之间，且所述齿板由驱动装置驱动以在所述第一方向上移动，所述齿板在第一方向上的一端安装有第一滑轮，且所述齿板在第一方向上的另一端安装有第二滑轮，所述固定板上安装有第一导电皮带、第二导电皮带，所述第一导电皮带绕包所述第一滑轮后与伸缩叉板固定连接，所述第二导电皮带绕包所述第二滑轮后与伸缩叉板固定连接，所述第一导电皮带、所述第二导电皮带结构相同，并具体包括带体及镶嵌于带体内的多根钢丝绳，所述钢丝绳的绳芯为电缆芯。

7.根据权利要求6所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述勾取组件包括拨杆座、拨杆、旋转轴及舵机，所述旋转轴能转动的安装于所述拨杆座上，且所述旋转轴由所述舵机驱动旋转，所述舵机固定于所述拨杆座上，所述拨杆固定于所述旋转轴上。

8.根据权利要求7所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述驱动装置包括伸缩电机、主动链轮、从动链轮及链条，所述主动链轮由所述伸缩电机驱动旋转，所述链条绕包于所述主动链轮、所述从动链轮上，所述齿板上设置有与所述链条相啮合的齿。

9.根据权利要求8所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述固定板上沿所述第一方向布置有第一滑轨，所述齿板上固定安装有第一滑块，所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接；所述齿板上沿所述第一方向布置有第二滑轨，所述伸缩叉板上固定安装有第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接。

10.根据权利要求9所述的一种四向穿梭车，其特征在于：所述导向机构包括4个导向组件，所述的4个导向组件呈方形分布于四向穿梭车的四角，所述导向组件包括导轮固定板及导轮，所述导轮固定板的内侧端固定连接于所述车架上，所述导轮能转动的安装于所述导轮固定板的外侧端，所述导轮的外圆面与直行轨道的轨道壁相切，且所述导轮的外圆面与横行轨道的轨道壁相切，所述直行轨道与所述横行轨道相垂直。

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