CN111410014A - 单轨道ems悬挂小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轨道EMS悬挂小车，悬挂小车(1)悬挂在轨道(6)上运行，所述悬挂小车包括两组行走轮(11)，所述行走轮的下端设有连接关节(12)，所述行走轮与所述连接关节转动连接，所述转动连接为所述转动关节能够绕Z轴旋转，两组所述行走轮的连接关节之间设有连接座(2)，且所述连接座与所述连接关节以Y轴为轴线铰接，所述连接座安装有用于装载货物的货架(7)。本发明的悬挂小车，用于装载货物的货架部分与所述行走轮之间通过连接关节连接，所述连接关节能够形成Z轴的转动和Y轴的转动，使悬挂小车能够实现顺畅的转弯以及爬坡或下坡的动作，能够适应更多的安装环境，并且运行时不会造成货架的剧烈晃动。

Description

单轨道EMS悬挂小车

技术领域

本发明属于物流运输技术领域，特别是涉及一种单轨道EMS悬挂小车。

背景技术

悬挂小车也叫运行小车或者EMS小车，属于EMS(Electrical Monorail System)输送系统(空中悬挂单轨输送系统)的一部分，是一种在空中设置轨道以及吊装在所述轨道上且能够沿轨道行走的机械装置，目前在物流行业以及场内配送等行业应用越来越广泛，工业4.0大背景的当下，这些自动化系统已经越来越深得厂家的喜爱。

现有技术中的悬挂小车，对于稍微复杂点的行走轨道适应性不是很好，无法适应同时拐弯和爬坡的运行环境，另外，用于吊装货物的货架大多采用钢绳和挂钩的组合或者货架平台来悬挂货物，这些货架没有伸缩功能，吊装物品的局限性太大，或者采用的伸缩装置由于需要获得足够的提升扭矩，采用体积庞大的减速电机或者油缸驱动，庞大的体积给悬挂小车的运行和安装都带来了很大的麻烦。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种单轨道EMS悬挂小车，用于装载货物的货架部分与所述行走轮之间通过连接关节连接，所述连接关节能够形成Z轴的转动和Y轴的转动，使悬挂小车能够实现顺畅的转弯以及爬坡或下坡的动作，能够适应更多的安装环境，并且运行时不会造成货架的剧烈晃动。

为解决上述技术问题，本发明的采用的一个技术方案如下：

一种单轨道EMS悬挂小车，悬挂小车悬挂在轨道上运行，所述悬挂小车包括两组行走轮，所述行走轮的下端设有连接关节，所述行走轮与所述连接关节转动连接，所述转动连接为所述转动关节能够绕Z轴旋转，两组所述行走轮的连接关节之间设有连接座，且所述连接座与所述连接关节以Y轴为轴线铰接，所述连接座安装有用于装载货物的货架。

进一步地说，所述行走轮包括轮架以及安装于所述轮架的悬挂轮、导向轮和驱动轮，所述轨道具有“L”形轨道槽，所述悬挂轮竖直设置且悬挂于所述轨道槽内行走，所述导向轮水平设置且抵触于所述轨道的侧壁以引导所述行走轮按所述轨道的路径行走，所述驱动轮抵触于所述轨道且其具有驱动其旋转的动力。

进一步地说，所述驱动轮为伺服轮毂电机。

进一步地说，所述悬挂轮及所述导向轮皆为凸轮轴承随动器。

进一步地说，还包括安装所述驱动轮的安装座，所述安装座固定连接于所述轮架，所述安装座设有可上下滑动的缓冲座，所述驱动轮固定连接于所述缓冲座，所述缓冲座还设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的内圈穿设有用于导向的导柱，所述导柱与所述缓冲座固定连接。

进一步地说，所述安装座为钣金件。

进一步地说，所述缓冲弹簧为矩形螺旋弹簧。

进一步地说，所述行走轮与所述连接关节通过交叉滚子轴承构成转动连接。

进一步地说，所述货架通过剪刀叉组件连接于所述连接座，所述剪刀叉组件设有驱动其伸缩的驱动部件。

进一步地说，所述驱动部件固定连接于所述连接座，所述驱动部件设有可转动的驱动轴，所述驱动轴固定连接有驱动臂，所述驱动臂的自由端与所述剪刀叉组件铰接，通过所述驱动轴的转动带动所述驱动臂摆动，所述驱动臂带动所述剪刀叉组件伸缩；

所述驱动部件还包括丝杆组件和驱动所述丝杆组件运动的电机，所述驱动轴固定连接有摆动臂，所述丝杆组件与所述摆动臂连接，通过所述丝杆组件的往复直线运动驱动所述摆动臂摆动，从而驱动所述驱动轴转动。

本发明的有益效果：

本发明的悬挂小车，悬挂小车包括两组行走轮，所述行走轮的下端设有连接关节，所述连接关节能够形成Z轴的转动和Y轴的转动，使悬挂小车能够实现顺畅的转弯以及爬坡或下坡的动作，能够适应更多的安装环境，并且运行时不会造成货架的剧烈晃动。

行走轮与所述连接关节通过交叉滚子轴承构成转动连接，通过所述交叉滚子轴承能够满足行走轮转弯时的水平方向的受力以及爬坡或下坡时竖直方向上的受力，保证换向的流畅性。

驱动部件包括丝杆组件和驱动所述丝杆组件运动的电机，电机驱动丝杆直线往复运动，再通过丝杆螺母的直线运动驱动摆动臂摆动，进而驱动剪刀叉的伸缩，丝杆组件能够获得比直接用电机驱动更大的扭矩，能够运载更重的物品，并且相对于减速电机、伺服电机或油缸等动力部件，其体积也较小，降低悬挂小车的运行环境需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的悬挂小车的整体结构示意图；

图2是本发明的行走轮及连接座的连接结构示意图；

图3是本发明的行走轮及连接座的分解结构示意图；

图4是本发明的行走轮的结构示意图；

图5是本发明的行走轮的分解结构示意图；

图6是本发明的轨道的结构示意图；

图7是本发明的安装座的结构示意图；

图8是本发明的伸缩装置的整体结构示意图；

图9是本发明的伸缩装置的正面视图；

图10是图9的A-A部剖视图(轴侧视角)；

图11是本发明的丝杆组件及电机的结构示意图；

图12是本发明的锁定装置的结构示意图；

附图中部分标记如下：

悬挂小车1、行走轮11、轮架111、悬挂轮112、导向轮113、驱动轮114、安装座115、缓冲座1151、缓冲弹簧1152、导柱1153、连接关节12、交叉滚子轴承121；

连接座2、直线模组21、滑轨211、滑块212；

驱动部件3、驱动轴31、驱动臂32、丝杆组件33、螺母331、连动杆332、轴承333、电机34、摆动臂35、腰型孔351、齿轮36、皮带37；

剪刀叉组件4；

锁定装置5、锁块51、爪齿511、气缸52；

轨道6、轨道槽61和货架7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：

一种单轨道EMS悬挂小车，如图1到图3所示：悬挂小车1悬挂在轨道6上运行，所述悬挂小车包括两组行走轮11，所述行走轮的下端设有连接关节12，所述行走轮与所述连接关节转动连接，所述转动连接为所述转动关节能够绕Z轴旋转，两组所述行走轮的连接关节之间设有连接座2，且所述连接座与所述连接关节以Y轴为轴线铰接，所述连接座安装有用于装载货物的货架7。

本发明的悬挂小车，用于装载货物的货架部分与所述行走轮之间通过连接关节连接，所述连接关节能够形成Z轴的转动和Y轴的转动，使悬挂小车能够实现顺畅的转弯以及爬坡或下坡的动作，能够适应更多的安装环境，并且运行时不会造成货架的剧烈晃动。

如图3到图6所示：所述行走轮包括轮架111以及安装于所述轮架的悬挂轮112、导向轮113和驱动轮114，所述轨道具有“L”形轨道槽61，所述悬挂轮竖直设置且悬挂于所述轨道槽内行走，所述导向轮水平设置且抵触于所述轨道的侧壁以引导所述行走轮按所述轨道的路径行走，所述驱动轮抵触于所述轨道且其具有驱动其旋转的动力。

本实施例中，所述轨道为单轨设置，因此每个所述行走轮上的所述悬挂轮、导向轮皆设有两个，且为对称设置。不过也可以设置成双轨道结构，且此时的所述行走轮上的所述悬挂轮、导向轮设置一个即可。

本实施例中，所述驱动轮为伺服轮毂电机，以及所述悬挂轮及所述导向轮皆为凸轮轴承随动器。

本实施例中，所述凸轮随动器的外周包覆有聚氨酯层(俗称包胶)，包胶层具有提高摩擦力以及提供缓冲等作用。

还包括安装所述驱动轮的安装座115，所述安装座固定连接于所述轮架，所述安装座设有可上下滑动的缓冲座1151，所述驱动轮固定连接于所述缓冲座，所述缓冲座还设有缓冲弹簧1152，所述缓冲弹簧的内圈穿设有用于导向的导柱1153，所述导柱与所述缓冲座固定连接；

缓冲弹簧具有两个作用，一是驱动轮运行时的缓冲减震，而是可以通过所述缓冲弹簧将驱动轮压紧在轨道上，使驱动轮和轨道之间存在足够的摩擦力以实现驱动行走。

所述安装座为钣金件。

所述缓冲弹簧为矩形螺旋弹簧，矩形螺旋弹簧具有更大的承载能力和更长的使用寿命。

所述行走轮与所述连接关节通过交叉滚子轴承121构成转动连接，通过所述交叉滚子轴承能够满足行走轮转弯时的水平方向的受力以及爬坡(下坡)时竖直方向上的受力，保证换向的流畅性。

如图1所示：所述货架7通过伸缩装置连接于所述连接座，所述伸缩装置包括剪刀叉组件4以及驱动所述剪刀叉组件伸缩的驱动部件3，驱动部件3固定连接于所述连接座，所述货架连接于所述剪刀叉组件的伸出端；

如图7和图8所示：所述驱动部件设有可转动的驱动轴31，所述驱动轴固定连接有驱动臂32，所述驱动臂的自由端与剪刀叉组件4铰接，通过所述驱动轴的转动带动所述驱动臂摆动，所述驱动臂带动所述剪刀叉组件伸缩，所述剪刀叉组件的下端连接用于装货的货架7；

所述驱动部件还包括丝杆组件33和驱动所述丝杆组件运动的电机34，所述驱动轴固定连接有摆动臂35，所述丝杆组件与所述摆动臂连接，通过所述丝杆组件的往复直线运动驱动所述摆动臂摆动，从而驱动所述驱动轴转动。

本发明所述的悬挂小车是指：在空中设置轨道以及吊装在所述轨道上且能够沿轨道行走的机械装置，其用于物流、配送等行业，代替人力周转货物，周转速度快；

本发明的剪刀叉伸缩机构，其驱动部件采用电机和丝杆组件组合的方式完成，电机驱动丝杆直线往复运动，再通过丝杆螺母的直线运动驱动摆动臂摆动，进而驱动剪刀叉的伸缩，丝杆组件能够获得比直接用电机驱动更大的扭矩，能够运载更重的物品，并且相对于减速电机、伺服电机或油缸等动力部件，其体积也较小，降低悬挂小车的运行环境需求。

本实施例中，如图7所示：所述驱动轴设有两个，两个所述驱动轴共同驱动两组所述剪刀叉组件，其中一个所述驱动轴为具有动力的主动轴，另一个为从动轴，且两个所述驱动轴通过齿轮36传动，两个所述主动轴的旋转方向相反；两组剪刀叉伸缩组件能够获得更加稳定的伸缩结构，并且驱动器伸缩的两根驱动轴采用单轴动力设置，另一个从动轴通过传动比为1:1的齿轮从主动轴获得动力，这样在驱动剪刀叉的时候，能够最佳化的实现剪刀叉的叉节同步转动，实现伸缩位置的平衡。

所述丝杆组件的直线运动驱动所述驱动轴摆动的结构如图8到图10所示：所述摆动臂的一端与所述驱动轴固定连接，所述摆动臂的另一端具有腰型孔351，所述丝杆组件的螺母331设有可插入所述腰型孔的连动杆332。

所述螺母的往复直线运动在所述腰型孔的限制下能够转换为所述摆动臂的摆动(转动)，并且结构精简，以最简单的方式实现力的传递，效率高。并且本实施例中，所述连动杆与所述腰型孔接触的部位安装有轴承333。

轴承使得所述连动杆与腰型孔之间的滑动摩擦变为轴承的滚动摩擦，降低摩擦阻力、防止磨损，提升驱动流畅性的同时也提高使用寿命。

如图8到图10所示：所述连动杆与所述连接座之间设有直线模组21，通过所述直线模组能够引导所述螺母的直线运动方向，使其往复运动更平滑，所述直线模组包括固定设置于所述连接座的滑轨211以及固定连接于所述连动杆的滑块212。

所述电机与所述丝杆组件通过皮带37连接传动。

如图7和图11所示：还设有用于锁定所述剪刀叉组件伸缩位置的锁定装置5；

现有技术中，能够实现锁定的机构非常多，比如设置在驱动部件上的锁定装置：采用有自锁功能的伺服电机、外设自锁器(抱闸自锁)等等。

本实施例中，所述锁定装置包括转动连接于所述连接座的锁块51，所述锁块的一端具有能够卡入所述齿轮的爪齿511，详细的说，所述爪齿是卡入齿轮的齿槽的，所锁块的另一端设有驱动其转动的气缸52，通过气缸驱动锁块的爪齿卡入齿轮内，以实现锁定的功能。

本实施例中，所述丝杆组件为滚珠丝杆组件，滚珠丝杆是滚动摩擦，精度和效率相对滑动丝杆较高，摩擦力相对较小，寿命也长。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于实施例记载的以及附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

本发明的工作原理如下：

本发明的悬挂小车，悬挂小车包括两组行走轮，所述行走轮的下端设有连接关节，所述连接关节能够形成Z轴的转动和Y轴的转动，使悬挂小车能够实现顺畅的转弯以及爬坡或下坡的动作，能够适应更多的安装环境，并且运行时不会造成货架的剧烈晃动。

行走轮与所述连接关节通过交叉滚子轴承构成转动连接，通过所述交叉滚子轴承能够满足行走轮转弯时的水平方向的受力以及爬坡或下坡时竖直方向上的受力，保证换向的流畅性。

驱动部件包括丝杆组件和驱动所述丝杆组件运动的电机，电机驱动丝杆直线往复运动，再通过丝杆螺母的直线运动驱动摆动臂摆动，进而驱动剪刀叉的伸缩，丝杆组件能够获得比直接用电机驱动更大的扭矩，能够运载更重的物品，并且相对于减速电机、伺服电机或油缸等动力部件，其体积也较小，降低悬挂小车的运行环境需求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单轨道EMS悬挂小车，悬挂小车(1)悬挂在轨道(6)上运行，其特征在于：所述悬挂小车包括两组行走轮(11)，所述行走轮的下端设有连接关节(12)，所述行走轮与所述连接关节转动连接，所述转动连接为所述转动关节能够绕Z轴旋转，两组所述行走轮的连接关节之间设有连接座(2)，且所述连接座与所述连接关节以Y轴为轴线铰接，所述连接座安装有用于装载货物的货架(7)。

2.根据权利要求1所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述行走轮包括轮架(111)以及安装于所述轮架的悬挂轮(112)、导向轮(113)和驱动轮(114)，所述轨道具有“L”形轨道槽(61)，所述悬挂轮竖直设置且悬挂于所述轨道槽内行走，所述导向轮水平设置且抵触于所述轨道的侧壁以引导所述行走轮按所述轨道的路径行走，所述驱动轮抵触于所述轨道且其具有驱动其旋转的动力。

3.根据权利要求2所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述驱动轮为伺服轮毂电机。

4.根据权利要求2所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述悬挂轮及所述导向轮皆为凸轮轴承随动器。

5.根据权利要求2所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：还包括安装所述驱动轮的安装座(115)，所述安装座固定连接于所述轮架，所述安装座设有可上下滑动的缓冲座(1151)，所述驱动轮固定连接于所述缓冲座，所述缓冲座还设有缓冲弹簧(1152)。

6.根据权利要求5所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述安装座为钣金件。

7.根据权利要求5所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述缓冲弹簧为矩形螺旋弹簧。

8.根据权利要求1所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述行走轮与所述连接关节通过交叉滚子轴承(121)构成转动连接。

9.根据权利要求1所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述货架通过剪刀叉组件(4)连接于所述连接座，所述剪刀叉组件设有驱动其伸缩的驱动部件(3)。

10.根据权利要求9所述的单轨道EMS悬挂小车，其特征在于：所述驱动部件固定连接于所述连接座，所述驱动部件设有可转动的驱动轴(31)，所述驱动轴固定连接有驱动臂(32)，所述驱动臂的自由端与所述剪刀叉组件铰接，通过所述驱动轴的转动带动所述驱动臂摆动，所述驱动臂带动所述剪刀叉组件伸缩；

所述驱动部件还包括丝杆组件(33)和驱动所述丝杆组件运动的电机(34)，所述驱动轴固定连接有摆动臂(35)，所述丝杆组件与所述摆动臂连接，通过所述丝杆组件的往复直线运动驱动所述摆动臂摆动，从而驱动所述驱动轴转动。

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