CN112849879B - 一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，属于自动化立体仓库领域，一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，包括车体和轨道，车体位于轨道上端，车体包括有车底座，车底座上端连接有车顶板，车底座下端连接有车轮机构，且车底座下端固定连接有位于车轮机构内侧的隔磁板，隔磁板下端固定连接有一对电磁系统，可以通过电磁系统与排斥电磁线圈的相互配合，有效实现车体在轨道上悬浮，使转向组件能够有效带动车底座和车轮机构转向，使得车体在轨道上能够有效转向和换轨，提高穿梭车的使用效率，有效提高穿梭车的适用性，使穿梭车能够有效适用于不同需求的自动化立体仓库。

Description

一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车

技术领域

本发明涉及自动化立体仓库领域，更具体地说，涉及一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车。

背景技术

自动化立体仓库是物流仓储中出现的新概念。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化、存取自动化、操作简便化；自动化立体仓库是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入（出）库工作台和自动运进（出）及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码技术。

使用机械和自动化设备，运行和处理速度快，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度。自动化立体仓库是当代货架储存系统发展的最高阶段，它与自动分拣系统和自动导向车并称为物流技术现代化的三大标志。穿梭车在仓储物流设备中主要有两种形式：穿梭车式出入库系统和穿梭车式仓储系统，以往复或者回环方式，在固定轨道上运行的台车，将货物运送到指定地点或接驳设备。配备有智能感应系统，能自动记忆原点位置，自动减速系统。

但是现有的立体仓库用穿梭车在使用过程中仅能够实现在直线方向上的往复移动，不能够有效实现快速转向和换轨，降低穿梭车的使用效率，降低穿梭车的适应性，使穿梭车不能够有效适用于不同需求的自动化立体仓库。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，可以通过电磁系统与排斥电磁线圈的相互配合，有效实现车体在轨道上悬浮，使转向组件能够有效带动车底座和车轮机构转向，使得车体在轨道上能够有效转向和换轨，提高穿梭车的使用效率，有效提高穿梭车的适用性，使穿梭车能够有效适用于不同需求的自动化立体仓库。

技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，包括车体和轨道，所述车体位于轨道上端，所述车体包括有车底座，所述车底座上端连接有车顶板，所述车底座下端连接有车轮机构，且车底座下端固定连接有位于车轮机构内侧的隔磁板，所述隔磁板下端固定连接有一对电磁系统，所述轨道上端开设有与车轮机构相匹配的轨道槽，两个垂直方向的所述轨道连接处固定连接有与电磁系统相匹配的排斥电磁线圈，所述车顶板下端连接有与车底座相匹配的转向组件。通过电磁系统与排斥电磁线圈的相互配合，有效实现车体在轨道上悬浮，使转向组件能够有效带动车底座和车轮机构转向，使得车体在轨道上能够有效转向和换轨，提高穿梭车的使用效率，有效提高穿梭车的适用性，使穿梭车能够有效适用于不同需求的自动化立体仓库。

进一步的，所述电磁系统包括有电磁安装架，所述隔磁板下端固定连接有一对电磁安装架，所述电磁安装架内固定安装有多个电磁组件，所述电磁组件下端固定连接有功率放大器，所述电磁安装架内固定连接有一对控制器，且两个控制器分别位于电磁安装架前后两端。通过隔磁板对电磁系统和排斥电磁线圈之间产生的磁场进行阻隔，有效防止磁场对车体内的其他控制件的影响，有效保证车体的其他功能的有效性。

进一步的，所述电磁组件包括有磁芯，所述磁芯外端绕接有线圈，所述线圈外端套装有护套，所述护套与电磁安装架固定连接，所述电磁组件前后两端均连接有连接端子，所述连接端子通过导线分别与功率放大器和控制器电性连接。通过使电磁组件产生电流磁场与排斥电磁线圈产生的电流磁场相斥的原理，使得车体能够在轨道上端产生悬浮，便于车底座的转向，提高转向效率，降低制造穿梭车的成本，有效提高穿梭车的经济效益。

进一步的，所述转向组件包括有气缸，所述车顶板下端开设有控制槽，所述控制槽左内壁固定安装有气缸，所述气缸右端固定连接有动块，所述控制槽上内壁转动连接有转轴，所述转轴外端固定连接有转向齿轮，所述动块前端固定连接有与转向齿轮啮合连接的齿板。

进一步的，所述动块前后端均固定连接有滑杆，所述控制槽前后内壁均开设有滑杆相匹配的限位槽。限位槽和滑杆相配合对动块进行导向，有效提高动块移动精度，便于控制动块的移动距离。

进一步的，所述转轴下端固定连接有十字定位块，所述车底座上端开设与十字定位块相匹配的星字槽。通过气缸带动动块在控制槽内移动，使得齿板带动转向齿轮产生转动，使转轴通过十字定位块带动车底座转动90°，有效使车轮机构产生转动，从而改变穿梭车的移动方向，快速实现穿梭车的转向和换轨，提高穿梭车的实用性。

进一步的，所述车底座的形状为正方形，且星字槽的转动中心位于车底座的几何中心；便于控制车底座转动之后车轮机构的距离，简化车体与轨道之间的参数计算，提高设计和施工的效率，降低制造难度，便于加工和安装。

进一步的，所述车底座上端开设有一对弧形槽，所述弧形槽内滑动连接有转套，且弧形槽的弧度为π/2；通过转套与弧形槽相互配合，便于车底座的转动角度进行限位，提高转动的精度，便于实现车体的精准转向，提高车体与轨道的配合精度。

进一步的，所述车顶板下端固定连接有一对与弧形槽相匹配的限位杆，所述限位杆下端延伸至转套内部，并与转套转动连接。转套与限位杆转动连接，有效减少摩擦力，降低动能的损耗，提高车底座转向的顺滑程度，降低磨损，提高车体的使用寿命，并且有效减少噪音的产生。

另外，本发明还公开了一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车的转向方法，包括如下步骤：

S1.控制车体移动至两个垂直方向的轨道的交汇处；

S2.使电磁系统和排斥电磁线圈同时通电，产生相斥磁力，使得车体在轨道上端产生悬浮；

S3.启动转向组件，带动车底座在车顶板下端转动90°，车底座带动车轮机构转动90°；

S4.使电磁系统和排斥电磁线圈断电，使车体下沉至轨道上；

S5.完成车体的转向。通过利用磁悬浮的原理使车体在轨道上端产生悬浮，再通过转向组件控制车底座进行旋转，有效实现车体的转向和换轨，提高车体的实用性，并且在车底座上端能够设置不同规格和型号的车顶板，提高车体的互配性，便于车体的批量生产，提高车体的经济效益。

有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过电磁系统与排斥电磁线圈的相互配合，有效实现车体在轨道上悬浮，使转向组件能够有效带动车底座和车轮机构转向，使得车体在轨道上能够有效转向和换轨，提高穿梭车的使用效率，有效提高穿梭车的适用性，使穿梭车能够有效适用于不同需求的自动化立体仓库。

（2）通过隔磁板对电磁系统和排斥电磁线圈之间产生的磁场进行阻隔，有效防止磁场对车体内的其他控制件的影响，有效保证车体的其他功能的有效性。

（3）通过使电磁组件产生电流磁场与排斥电磁线圈产生的电流磁场相斥的原理，使得车体能够在轨道上端产生悬浮，便于车底座的转向，提高转向效率，降低制造穿梭车的成本，有效提高穿梭车的经济效益。

（4）限位槽和滑杆相配合对动块进行导向，有效提高动块移动精度，便于控制动块的移动距离。

（5）通过气缸带动动块在控制槽内移动，使得齿板带动转向齿轮产生转动，使转轴通过十字定位块带动车底座转动90°，有效使车轮机构产生转动，从而改变穿梭车的移动方向，快速实现穿梭车的转向和换轨，提高穿梭车的实用性。

（6）便于控制车底座转动之后车轮机构的距离，简化车体与轨道之间的参数计算，提高设计和施工的效率，降低制造难度，便于加工和安装。

（7）通过转套与弧形槽相互配合，便于车底座的转动角度进行限位，提高转动的精度，便于实现车体的精准转向，提高车体与轨道的配合精度。

（8）转套与限位杆转动连接，有效减少摩擦力，降低动能的损耗，提高车底座转向的顺滑程度，降低磨损，提高车体的使用寿命，并且有效减少噪音的产生。

（9）通过利用磁悬浮的原理使车体在轨道上端产生悬浮，再通过转向组件控制车底座进行旋转，有效实现车体的转向和换轨，提高车体的实用性，并且在车底座上端能够设置不同规格和型号的车顶板，提高车体的互配性，便于车体的批量生产，提高车体的经济效益。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明的轴测结构示意图；

图3为本发明的车底座轴测结构示意图；

图4为本发明的车顶板仰视轴测结构示意图；

图5为本发明的转向组件爆炸结构示意图；

图6为本发明的电磁系统轴测结构示意图；

图7为本发明的磁芯轴测结构示意图；

图8为本发明的轨道轴测结构示意图；

图9为本发明的转向方法流程结构示意。

图中标号说明：

1车体、2轨道、3隔磁板、4电磁系统、401电磁安装架、402功率放大器、403控制器、404线圈、405磁芯、406连接端子、5排斥电磁线圈、6转向组件、601气缸、602动块、603齿板、604转轴、605转向齿轮、11车底座、1101星字槽、1102弧形槽、1103转套、12车顶板、1201控制槽、1202限位槽、1203限位杆、13车轮机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-9，一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，包括车体1和轨道2，车体1位于轨道2上端，车体1包括有车底座11，车底座11上端连接有车顶板12，车底座11下端连接有车轮机构13，且车底座11下端固定连接有位于车轮机构13内侧的隔磁板3，隔磁板3下端固定连接有一对电磁系统4，轨道2上端开设有与车轮机构13相匹配的轨道槽，两个垂直方向的轨道2连接处固定连接有与电磁系统4相匹配的排斥电磁线圈5，车顶板12下端连接有与车底座11相匹配的转向组件6。通过电磁系统4与排斥电磁线圈5的相互配合，有效实现车体1在轨道2上悬浮，使转向组件6能够有效带动车底座11和车轮机构13转向，使得车体1在轨道2上能够有效转向和换轨，提高穿梭车的使用效率，有效提高穿梭车的适用性，使穿梭车能够有效适用于不同需求的自动化立体仓库。

请参阅图1和图6，电磁系统4包括有电磁安装架401，隔磁板3下端固定连接有一对电磁安装架401，电磁安装架401内固定安装有多个电磁组件，电磁组件下端固定连接有功率放大器402，电磁安装架401内固定连接有一对控制器403，且两个控制器403分别位于电磁安装架401前后两端。通过隔磁板3对电磁系统4和排斥电磁线圈5之间产生的磁场进行阻隔，有效防止磁场对车体1内的其他控制件的影响，有效保证车体1的其他功能的有效性。

请参阅图7，电磁组件包括有磁芯405，磁芯405外端绕接有线圈404，线圈404外端套装有护套，护套与电磁安装架401固定连接，电磁组件前后两端均连接有连接端子406，连接端子406通过导线分别与功率放大器402和控制器403电性连接。通过使电磁组件产生电流磁场与排斥电磁线圈5产生的电流磁场相斥的原理，使得车体1能够在轨道2上端产生悬浮，便于车底座11的转向，提高转向效率，降低制造穿梭车的成本，有效提高穿梭车的经济效益。

请参阅图4和图5，转向组件6包括有气缸601，气缸601为现有技术，本领域技术人员可根据实际需要选择合适型号的气缸601，本说明书中不做赘述，车顶板12下端开设有控制槽1201，控制槽1201左内壁固定安装有气缸601，气缸601右端固定连接有动块602，控制槽1201上内壁转动连接有转轴604，转轴604外端固定连接有转向齿轮605，动块602前端固定连接有与转向齿轮605啮合连接的齿板603。

请参阅图4和图5，动块602前后端均固定连接有滑杆，控制槽1201前后内壁均开设有滑杆相匹配的限位槽1202。限位槽1202和滑杆相配合对动块602进行导向，有效提高动块602移动精度，便于控制动块602的移动距离。

请参阅图3和图5，转轴604下端固定连接有十字定位块，车底座11上端开设与十字定位块相匹配的星字槽1101。通过气缸601带动动块602在控制槽1201内移动，使得齿板603带动转向齿轮605产生转动，使转轴604通过十字定位块带动车底座11转动90°，有效使车轮机构13产生转动，从而改变穿梭车的移动方向，快速实现穿梭车的转向和换轨，提高穿梭车的实用性。

请参阅图3，车底座11的形状为正方形，且星字槽1101的转动中心位于车底座11的几何中心。便于控制车底座11转动之后车轮机构13的距离，简化车体1与轨道2之间的参数计算，提高设计和施工的效率，降低制造难度，便于加工和安装。

使用方法：需要时车体1进行转向或换轨时，控制车体1移动至两个垂直方向的轨道2的交汇处，控制电磁系统4和排斥电磁线圈5同时通电，电磁系统4和排斥电磁线圈5产生相斥的磁场，使得车体1在轨道2上端悬浮，使车轮机构13脱离轨道2的轨道槽；气缸601启动，带动动块602在限位槽1202内滑动，并使齿板603带动转向齿轮605转动，使转轴604通过十字定位块和星字槽1101带动车底座11转动，使车轮机构13转动90°，并与另一方向的轨道2匹配；使电磁系统4和排斥电磁线圈5断电，使得车体1下落至轨道2上端，使车轮机构13与另一方向的轨道2的轨道槽配合，控制车体1产生移动，完成车体1的转向和换轨。

实施例2：

请参阅图1-9，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于：请参阅图3，车底座11上端开设有一对弧形槽1102，弧形槽1102内滑动连接有转套1103，且弧形槽1102的弧度为π/2。通过转套1103与弧形槽1102相互配合，便于车底座11的转动角度进行限位，提高转动的精度，便于实现车体1的精准转向，提高车体1与轨道2的配合精度。

请参阅图4，车顶板12下端固定连接有一对与弧形槽1102相匹配的限位杆1203，限位杆1203下端延伸至转套1103内部，并与转套1103转动连接。转套1103与限位杆1203转动连接，有效减少摩擦力，降低动能的损耗，提高车底座11转向的顺滑程度，降低磨损，提高车体1的使用寿命，并且有效减少噪音的产生。

使用方法：在转轴604通过十字定位块和星字槽1101带动车底座11转动时，弧形槽1102会随车底座11一同转动，使得限位杆1203和转套1103在弧形槽1102内滑动，并且在滑动至弧形槽1102另一端时，对车底座11进行限位，限制车底座11的持续转动，有效控制车底座11的转动精度。

实施例3：

请参阅图1-9，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例3与实施例1的不同之处在于：请参阅图9，一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车的转向方法，包括如下步骤：

S1.控制车体1移动至两个垂直方向的轨道2的交汇处；

S2.使电磁系统4和排斥电磁线圈5同时通电，产生相斥磁力，使得车体1在轨道2上端产生悬浮；

S3.启动转向组件6，带动车底座11在车顶板12下端转动90°，车底座11带动车轮机构13转动90°；

S4.使电磁系统4和排斥电磁线圈5断电，使车体1下沉至轨道2上；

S5.完成车体1的转向。通过利用磁悬浮的原理使车体1在轨道2上端产生悬浮，再通过转向组件6控制车底座11进行旋转，有效实现车体1的转向和换轨，提高车体1的实用性，并且在车底座11上端能够设置不同规格和型号的车顶板12，提高车体1的互配性，便于车体1的批量生产，提高车体1的经济效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，包括车体（1）和轨道（2），所述车体（1）位于轨道（2）上端，其特征在于：所述车体（1）包括有车底座（11），所述车底座（11）上端连接有车顶板（12），所述车底座（11）下端连接有车轮机构（13），且车底座（11）下端固定连接有位于车轮机构（13）内侧的隔磁板（3），所述隔磁板（3）下端固定连接有一对电磁系统（4），所述轨道（2）上端开设有与车轮机构（13）相匹配的轨道槽，两个垂直方向的所述轨道（2）连接处固定连接有与电磁系统（4）相匹配的排斥电磁线圈（5），所述车顶板（12）下端连接有与车底座（11）相匹配的转向组件（6）；

其还包括穿梭车的转向方法，步骤如下：

S1.控制车体（1）移动至两个垂直方向的轨道（2）的交汇处；

S2.使电磁系统（4）和排斥电磁线圈（5）同时通电，产生相斥磁力，使得车体（1）在轨道（2）上端产生悬浮；

S3.启动转向组件（6），带动车底座（11）在车顶板（12）下端转动90°，车底座（11）带动车轮机构（13）转动90°；

S4.使电磁系统（4）和排斥电磁线圈（5）断电，使车体（1）下沉至轨道（2）上；

S5.完成车体（1）的转向。

2.根据权利要求1所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述电磁系统（4）包括有电磁安装架（401），所述隔磁板（3）下端固定连接有一对电磁安装架（401），所述电磁安装架（401）内固定安装有多个电磁组件，所述电磁组件下端固定连接有功率放大器（402），所述电磁安装架（401）内固定连接有一对控制器（403），且两个控制器（403）分别位于电磁安装架（401）前后两端。

3.根据权利要求2所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述电磁组件包括有磁芯（405），所述磁芯（405）外端绕接有线圈（404），所述线圈（404）外端套装有护套，所述护套与电磁安装架（401）固定连接，所述电磁组件前后两端均连接有连接端子（406），所述连接端子（406）通过导线分别与功率放大器（402）和控制器（403）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述转向组件（6）包括有气缸（601），所述车顶板（12）下端开设有控制槽（1201），所述控制槽（1201）左内壁固定安装有气缸（601），所述气缸（601）右端固定连接有动块（602），所述控制槽（1201）上内壁转动连接有转轴（604），所述转轴（604）外端固定连接有转向齿轮（605），所述动块（602）前端固定连接有与转向齿轮（605）啮合连接的齿板（603）。

5.根据权利要求4所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述动块（602）前后端均固定连接有滑杆，所述控制槽（1201）前后内壁均开设有滑杆相匹配的限位槽（1202）。

6.根据权利要求4所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述转轴（604）下端固定连接有十字定位块，所述车底座（11）上端开设与十字定位块相匹配的星字槽（1101）。

7.根据权利要求6所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述车底座（11）的形状为正方形，且星字槽（1101）的转动中心位于车底座（11）的几何中心。

8.根据权利要求1所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述车底座（11）上端开设有一对弧形槽（1102），所述弧形槽（1102）内滑动连接有转套（1103），且弧形槽（1102）的弧度为π/2。

9.根据权利要求8所述的一种具有转向机构的自动化立体仓库用穿梭车，其特征在于：所述车顶板（12）下端固定连接有一对与弧形槽（1102）相匹配的限位杆（1203），所述限位杆（1203）下端延伸至转套（1103）内部，并与转套（1103）转动连接。

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