CN112357436A - 穿梭车及其控制方法和立体仓库存储系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种穿梭车及其控制方法和立体仓库存储系统。其中，穿梭车包括：车架和行走转向机构，行走转向机构设置在车架的底部，被配置为控制穿梭车的行走和转向；其中，行走转向机构包括车轮、连杆以及丝杠螺母组件，丝杠螺母组件通过连杆与车轮可操作地连接，以控制车轮的左右转向。穿梭车通过设置连杆和丝杠螺母组件来控制车轮的左右转向，从而使得穿梭车直向行驶、横向行驶和斜向行驶实现换巷道，便可以到达所在层的任意储位进行货箱取放，具有结构简单、占用空间小、重量轻、维护方便，成本低等优点。
Description
技术领域
本公开涉及物流设备技术领域，尤其涉及一种穿梭车及其控制方法和立体仓库存储系统。
背景技术
近年来，自动化穿梭车立体仓库存取系统应用越来越广泛，该系统存储密度大，存取效率高，其中，可换巷道式四向穿梭车可以在货架巷道内直行，也可以横行切换巷道，对货架同层的每一个储位进行存取，因此，灵活性很高。
目前，常见的可换巷道式四向穿梭车多采用直行机构、横行机构、顶升机构来实现行走和换巷道，这种四向穿梭车直行和横行机构结构复杂、占用空间大、重量大，拆装不便，维护性差，成本高。
发明内容
经发明人研究发现，相关技术中存在结构复杂和拆装不便的问题。
有鉴于此，本公开实施例提供一种穿梭车及其控制方法和立体仓库存储系统，能够简化结构，方便维护。
本公开的一些实施例提供了一种穿梭车，包括：
车架；和
行走转向机构，设置在车架的底部，被配置为控制穿梭车的行走和转向；
其中，行走转向机构包括车轮、连杆以及丝杠螺母组件，丝杠螺母组件通过连杆与车轮可操作地连接，以控制车轮的左右转向。
在一些实施例中，行走转向机构还包括车轮支座，车轮支座可左右转动地设置在车架的底部，车轮安装在车轮支座上，丝杠螺母组件包括丝杠和丝母，连杆一端与丝母铰接，另一端与车轮支座铰接。
在一些实施例中，行走转向机构包括四个车轮、四个连杆和四个车轮支座，丝母包括设置在丝杠两端的第一丝母和第二丝母，第一丝母的轴向两侧分别与两个连杆铰接，第二丝母的轴向两侧分别与另外两个连杆铰接。
在一些实施例中，第一丝母和第二丝母的螺纹旋向相反。
在一些实施例中，丝杠螺母组件还包括带座轴承，丝杠通过带座轴承可转动地设置在车架的底部。
在一些实施例中，行走转向机构还包括丝杠电机和电机座，丝杠电机通过电机座设置在车架的底部，丝杠电机被配置为驱动丝杠转动。
在一些实施例中，行走转向机构还包括四个驱动电机和四个车轮，四个驱动电机被配置为一对一地驱动四个车轮。
在一些实施例中，行走转向机构还包括两个驱动电机和四个车轮，两个驱动电机被配置为一对一地驱动对角侧的两个车轮。
在一些实施例中，驱动电机包括轮毂电机。
本公开的一些实施例提供了一种控制方法，应用于控制前述穿梭车，包括：
在横行模式下，利用丝杠螺母组件控制四个车轮左右转动90°；
在斜行模式下，利用丝杠螺母组件控制四个车轮左右转动45°，待穿梭车原地转动预设角度后，利用丝杠螺母组件控制四个车轮复位。
本公开的一些实施例提供了一种立体仓库存储系统，包括前述穿梭车。
因此，基于上述技术方案，本公开穿梭车通过设置连杆和丝杠螺母组件来控制车轮的左右转向，从而使得穿梭车直向行驶、横向行驶和斜向行驶实现换巷道，便可以到达所在层的任意储位进行货箱取放，具有结构简单、占用空间小、重量轻、维护方便，成本低等优点。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是根据本公开穿梭车的一些实施例的整体结构示意图；
图2是根据本公开穿梭车的一些实施例的内部结构示意图；
图3是根据本公开穿梭车的一些实施例的仰视结构示意图；
图4是根据本公开穿梭车的一些实施例中行走转向机构的结构示意图；
图5是是根据本公开穿梭车的一些实施例中丝杠螺母组件的结构示意图。
附图标记说明
1、车架；2、行走转向机构；3、货叉机构；4、货叉驱动机构；5、拨叉机构；6、导向轮；7、货箱托板；21、驱动电机；22、车轮支座；23、回转支承；24、丝杠螺母组件；25、丝杠电机；26、电机座；27、连杆；28、车轮；241、丝杠；242、第一丝母；243、第二丝母；244、带座轴承。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
如图1和图2所示，本公开的一些实施例提供了一种穿梭车，其包括：包括车架1、行走转向机构2、货叉机构3、货叉驱动机构4、拨叉机构5、导向轮6和货箱托板7，其中，行走转向机构2设置在车架1的底部，其被配置为控制穿梭车的行走和转向。
如图3和图4所示，行走转向机构2包括车轮28、连杆27以及丝杠螺母组件24，丝杠螺母组件24通过连杆27与车轮28可操作地连接，以控制车轮28的左右转向。货叉机构3的外伸板横向伸出或缩回，再通过拨叉机构5的拨叉抬起或落下，两者配合便能将货箱取回车架1上或送到货架上。导向轮6安装车架1上的四个角落，在穿梭车横向或纵向行驶时沿着轨道对穿梭车起到导向作用。
在该示意性的实施例中，通过设置连杆27和丝杠螺母组件24来控制车轮28的左右转向，从而使得穿梭车直向行驶、横向行驶和斜向行驶实现换巷道，便可以到达所在层的任意储位进行货箱取放。本公开实施例具有结构简单、占用空间小、重量轻、维护方便，成本低等优点。
如图4所示，在一些实施例中，行走转向机构2还包括车轮支座22和回转支承23，车轮支座22通过回转支承23可左右转动地设置在车架1的底部，车轮28安装在车轮支座22上，丝杠螺母组件24包括丝杠241和丝母，连杆27一端与丝母铰接，另一端与车轮支座22铰接。连杆27两端分别与丝母和车轮支座22铰接，通过转动丝杠241，丝母在丝杠241上轴向移动，从而通过连杆27带动车轮支座22相对于车架1左右转动，由此来实现车轮28的左右转向控制，该实施方式结构简单可靠，具有较高的可实施性。
在一些实施例中，如图4和图5所示，行走转向机构2包括四个车轮28、四个连杆27和四个车轮支座22，丝母包括设置在丝杠241两端的第一丝母242和第二丝母243，第一丝母242的轴向两侧分别与两个连杆27铰接，第二丝母243的轴向两侧分别与另外两个连杆27铰接。该实施例通过设置一个丝杠和两个丝母就能实现对4个车轮28的转向控制，结构简单，易于实现，且保证了转向的控制稳定可靠性，具有较高的可实施性。
为了减少占用空间，在一些实施例中，第一丝母242和第二丝母243的螺纹旋向相反，相应地，如图5所示，丝杠241两端的螺纹旋向也是相反的。这样的结构形式能够有效利用丝杠241的长度，使得第一丝母242与第二丝母243做相向运动和背向运动，有效节省占用空间，具有较高的可实施性。
如图4和图5所示，在一些实施例中，丝杠螺母组件24还包括带座轴承244，带座轴承244安装在丝杠241两端，丝杠241通过两个带座轴承244可转动地设置在车架1的底部，保证转动可靠性。
对于如何驱动丝杠241转动，如图4和图5所示，在一些实施例中，行走转向机构2还包括丝杠电机25和电机座26，丝杠电机25通过电机座26设置在车架1的底部，丝杠电机25被配置为驱动丝杠241转动。在丝杠电机25驱动下，丝杠241能够驱动安装在其两端的第一丝母242与第二丝母243沿丝杠241向相反方向移动，从而通过连杆27推拉车轮支座22绕回转支承23的竖直轴线旋转，旋转角度最大可达90°，这样使得车轮28的左右转向角度最大可达90°。
对于如何驱动车轮28，在一些实施例中，如图3和图4所示，行走转向机构2还包括四个驱动电机21和四个车轮28，四个驱动电机21被配置为一对一地驱动四个车轮28。四个车轮28的驱动独立，能够保证行走灵活性。驱动电机21可以驱动穿梭车沿纵向、横向、斜向等任意方向行驶进行存取货箱和换巷道。
在一些实施例中，驱动电机21包括轮毂电机。轮毂电机能够安装到车轮内部，和车轮成为一体，进一步减少占用空间。
在一些可替代的实施例中，行走转向机构2还包括两个驱动电机21和四个车轮28，两个驱动电机21被配置为一对一地驱动对角侧的两个车轮28。例如两个驱动电机21分别驱动左前侧的车轮28和右后侧的车轮28，或者两个驱动电机21分别驱动右前侧的车轮28和左后侧的车轮28，利用两个驱动电机就能实现穿梭车的行走，结构简单。
为方便说明，下面以图1～图5所示的实施例为例，不妨以第二丝母243位于前侧，第一丝母242位于后侧来说明穿梭车在不同行走模式的控制过程如下：
在直行模式下，丝杠电机25不动作，驱动电机21驱动车轮28，穿梭车直向行驶；
在横行模式下，丝杠电机25驱动丝杠241转动，丝杠241驱动第一丝母242沿丝杠241向前移动，第二丝母243沿丝杠241向后移动，通过连杆27带动左前侧和右后侧的车轮28向右偏转90°，右前侧和左后侧的车轮28向左偏转90°，驱动电机21驱动车轮28，穿梭车横向行驶。
在斜行模式下，丝杠电机25驱动丝杠241转动，丝杠241驱动第一丝母242沿丝杠241向前移动，第二丝母243沿丝杠241向后移动，通过连杆27带动左前侧和右后侧的车轮28向右偏转45°，右前侧和左后侧的车轮28向左偏转45°，驱动电机21驱动车轮28，穿梭车做原地转动，待穿梭车原地转动预设角度后，丝杠电机25驱动丝杠241转动，丝杠241驱动第一丝母242沿丝杠241向后移动，第二丝母243沿丝杠241向前移动，使得四个车轮28复位打直，驱动电机21驱动车轮28，穿梭车斜向行驶。
基于上述控制策略，本公开的一些实施例提供了一种控制方法，应用于控制前述穿梭车，包括：
在横行模式下，利用丝杠螺母组件24控制四个车轮28左右转动90°；
在斜行模式下，利用丝杠螺母组件24控制四个车轮28左右转动45°，待穿梭车原地转动预设角度后，利用丝杠螺母组件24控制四个车轮28复位。
本公开的一些实施例提供了一种立体仓库存储系统，包括前述穿梭车。立体仓库存储系统相应地具有上述有益技术效果。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种穿梭车，其特征在于，包括：
车架(1)；和
行走转向机构(2)，设置在所述车架(1)的底部，被配置为控制穿梭车的行走和转向；
其中，所述行走转向机构(2)包括车轮(28)、连杆(27)以及丝杠螺母组件(24)，所述丝杠螺母组件(24)通过所述连杆(27)与所述车轮(28)可操作地连接，以控制所述车轮(28)的左右转向。
2.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述行走转向机构(2)还包括车轮支座(22)，所述车轮支座(22)可左右转动地设置在所述车架(1)的底部，所述车轮(28)安装在所述车轮支座(22)上，所述丝杠螺母组件(24)包括丝杠(241)和丝母，所述连杆(27)一端与所述丝母铰接，另一端与所述车轮支座(22)铰接。
3.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述行走转向机构(2)包括四个所述车轮(28)、四个所述连杆(27)和四个所述车轮支座(22)，所述丝母包括设置在所述丝杠(241)两端的第一丝母(242)和第二丝母(243)，所述第一丝母(242)的轴向两侧分别与两个所述连杆(27)铰接，所述第二丝母(243)的轴向两侧分别与另外两个所述连杆(27)铰接。
4.根据权利要求3所述的穿梭车，其特征在于，所述第一丝母(242)和所述第二丝母(243)的螺纹旋向相反。
5.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述丝杠螺母组件(24)还包括带座轴承(244)，所述丝杠(241)通过所述带座轴承(244)可转动地设置在所述车架(1)的底部。
6.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述行走转向机构(2)还包括丝杠电机(25)和电机座(26)，所述丝杠电机(25)通过所述电机座(26)设置在所述车架(1)的底部，所述丝杠电机(25)被配置为驱动所述丝杠(241)转动。
7.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述行走转向机构(2)还包括四个驱动电机(21)和四个所述车轮(28)，四个所述驱动电机(21)被配置为一对一地驱动四个所述车轮(28)。
8.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述行走转向机构(2)还包括两个驱动电机(21)和四个所述车轮(28)，两个所述驱动电机(21)被配置为一对一地驱动对角侧的两个所述车轮(28)。
9.根据权利要求7或8所述的穿梭车，其特征在于，所述驱动电机(21)包括轮毂电机。
10.一种控制方法，应用于控制权利要求3所述的穿梭车，包括：
在横行模式下，利用所述丝杠螺母组件(24)控制所述四个所述车轮(28)左右转动90°；
在斜行模式下，利用所述丝杠螺母组件(24)控制四个所述车轮(28)左右转动45°，待穿梭车原地转动预设角度后，利用所述丝杠螺母组件(24)控制四个所述车轮(28)复位。
11.一种立体仓库存储系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的穿梭车。
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