CN112849982A - 一种扣合式轨道及具有其的智能分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扣合式轨道及具有其的智能分拣装置，属于物品分拣技术领域，包括轨道本体、支撑轨道本体的支撑腿、在轨道本体上行走的搬运小车、悬挂于轨道本体上方的料箱，轨道本体包括若干个横向导轨、与若干个横向导轨相垂直扣合的若干个纵向导轨，横向导轨与纵向导轨的连接处皆设有一对配合使用的纵向导向槽和一对配合使用的横向导向槽，以使在轨道本体上行走的搬运小车实现横向运动与纵向运动之间的换向，搬运小车包括下行走模组、上行走模组、用于对上行走模组与下行走模组进行切换的换向模组、用于取放料箱的顶升模组。本发明工艺简单、组装方便、空间利用率高。

Description

一种扣合式轨道及具有其的智能分拣装置

技术领域

本发明属于物品分拣技术领域，具体涉及一种扣合式轨道及具有其的智能分拣装置。

背景技术

目前所存在的轨道式智能分拣设备主要有齿轮齿条式，高低轨道式和平轨道式，上述分拣设备均存在加工繁琐，安装复杂，轨道整体精度难以保证等缺点，而且上述方式的料箱均放置于轨道一侧，占用行驶空间，影响路径规划，降低分拣效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工工艺简单、便于安装、空间利用率高的扣合式轨道及具有其的智能分拣装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种扣合式轨道及具有其的智能分拣装置，包括轨道本体和支撑轨道本体的支撑腿，所述轨道本体包括若干个横向导轨、与若干个横向导轨相垂直的若干个纵向导轨，所述横向导轨与纵向导轨的连接处皆设有一对配合使用的纵向导向槽和一对配合使用的横向导向槽，以使在轨道本体上行走的搬运小车实现横向运动与纵向运动之间的换向。

优选的，所述横向导轨的底部均匀设置有卡槽Ⅰ，所述横向导轨的顶部与卡槽Ⅰ相应的位置处设有一对配合使用的纵向导向槽，所述纵向导向槽垂直于横向导轨的长度方向设置；所述纵向导轨的顶部均匀设置有装配槽，所述装配槽的界面呈倒“凸”字型结构，所述装配槽包括卡槽Ⅱ、一对配合使用的横向导向槽，所述卡槽Ⅱ与卡槽Ⅰ适配，所述横向导向槽垂直于纵向导轨的长度方向设置。

优选的，所述智能分拣装置包括在轨道本体上行走的搬运小车、料箱，所述料箱通过吊装法兰组悬挂在由相邻横向导轨、纵向导轨构成的方格上方，所述搬运小车包括驱动搬运小车沿横向导轨行走的下行走模组、驱动搬运小车沿纵向导轨行走的上行走模组、用于对上行走模组与下行走模组进行切换的换向模组、用于取放料箱的顶升模组；

所述下行走模组包括安装板Ⅰ，所述安装板Ⅰ连接有下行走轮和驱动下行走轮运动的驱动电机Ⅰ；

所述上行走模组包括安装板Ⅱ，所述安装板Ⅱ连接有上行走轮和驱动上行走轮运动的驱动电机Ⅱ；

所述换向模组包括驱动上行走模组相对下行走模组上下活动的升降机构Ⅰ；

所述顶升模组包括顶升板，顶升板上连接接有驱动顶升板相对安装板Ⅰ、安装板Ⅱ上下活动的升降机构Ⅱ。

优选的，所述升降机构Ⅰ包括丝杆、连接在丝杆上的丝杆螺母、驱动丝杆转动使丝杆螺母沿丝杆上下活动的驱动电机Ⅲ，所述丝杆螺母通过紧固件与上行走模组连接；所述安装板Ⅱ上与丝杆针对的位置开设有供丝杆通过的通孔。

优选的，所述升降机构Ⅱ包括驱动电机Ⅳ和带动顶升板上下的偏心凸轮，所述驱动电机Ⅳ的输出轴连接偏心凸轮；所述顶升板与安装板Ⅱ之间设有升降杆，所述升降杆包括外管和内管，所述内管和套接于外管内且可以相对外管伸缩活动，所述外管的底部与安装板Ⅱ连接，所述内管的顶部与顶升板连接；所述安装板Ⅱ的顶部还设有用于支撑顶升板的支撑块。

优选的，所述导轨本体外围四周设有护栏。

优选的，所述下行走轮和上行走轮皆为T型轮。

优选的，所述吊装法兰组为若干个，每个吊装法兰组包括4个配合使用的吊板，所述吊板包括吊杆和方形结构的承接板，所述吊杆底部连接在承接板中心底部。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明结构简单实用、组装方便，场地占用空间小，分拣效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的导轨本体的结构示意图；

图3为本发明中的横向导轨的结构示意图；

图4为本发明中的纵向导轨的结构示意图；

图5为本发明中的横向导轨与纵向导轨的组装状态示意图；

图6为本发明中的搬运小车的立体结构示意图；

图7为本发明中的搬运小车的侧视图；

图8为本发明中的下行走模组、上行走模组、换向模组连接的立体结构示意图；

图9为本发明中的下行走模组、上行走模组、换向模组连接结构示意图；

图10为本发明中的吊装法兰组与料箱的连接状态示意图；

图中：轨道本体100，横向导轨101，卡槽Ⅰ-1012，纵向导向槽1011，纵向导轨102，横向导向槽1021，卡槽Ⅱ-1022，支撑腿200，搬运小车300，安装板Ⅰ-3011，驱动电机Ⅰ-3012，下主动行走轮3013，下从动行走轮3014，安装板Ⅱ-3021，驱动电机Ⅱ-3022，上主动行走轮3023，上从动行走轮3024，通孔3025，驱动电机Ⅲ-3031，丝杆螺母3032，丝杆3033，顶升板3041，驱动电机Ⅳ-3042，偏心凸轮3043，偏心轴孔3044，升降杆3045，支撑块3046，料箱400，吊板500，吊杆501，承接板502，行走光电600，二维码700。

具体实施方式

为使本领域的技术人员对本发明更好的理解，下面结合具体的实施方式对本发明做进一步说明：

如图1-10所示，一种扣合式轨道及具有其的智能分拣装置，包括轨道本体100、支撑轨道本体100使其脱离地面的的支撑腿200、在导轨本体100上行走的搬运小车300、用于存放物品的料箱400。

轨道本体100包括若干个横向导轨101、与若干个横向导轨101相垂直的若干个纵向导轨102，横向导轨101、纵向导轨102纵横交错设置形成网格状结构轨道本体100，支撑腿200为若干个，若干个支撑腿200均匀分布在轨道本体100中最外侧的横向导轨101、纵向导轨102上。

横向导轨101与纵向导轨102的连接处皆设有一对配合使用的纵向导向槽1011和一对配合使用的横向导向槽1021，以使与轨道本体100配合使用的搬运小车300在其上运行时，实现横向运动与纵向运动之间的切换。

横向导轨101的底部均匀设置有卡槽Ⅰ-1012，横向导轨101的顶部与卡槽Ⅰ-1012相应的位置处设有一对配合使用的纵向导向槽1011，纵向导向槽1011垂直于横向导轨101的长度方向设置；纵向导向槽1011的设置，方便搬运小车300由沿着横向导轨101横向行走切换成沿着纵向导轨102纵向行走。

纵向导轨102的顶部均匀设置有装配槽，装配槽的界面呈倒“凸”字型结构，装配槽包括卡槽Ⅱ-1022、一对配合使用的横向导向槽1021，卡槽Ⅱ-1022与卡槽Ⅰ-1012适配，横向导向槽1021垂直于纵向导轨1011的长度方向设置。横向导向槽1021的设置，方便搬运小车300由沿着纵向导轨102纵向行走切换成沿着横向导轨101横向行走。

横向导轨101卡扣在纵向导轨102上。

搬运小车300包括驱动搬运小车沿横向导轨101行走的下行走模组、驱动搬运小车300沿纵向导轨102行走的上行走模组、用于对上行走模组与下行走模组进行切换的换向模组、用于取/放料箱400的顶升模组。

具体的，下行走模组包括安装板Ⅰ-3011，安装板Ⅰ-3011连接有下行走轮和驱动下行走轮运动的驱动电机Ⅰ-3012。作为本发明优选的实施方式，下行走轮包括对称设置在安装板Ⅰ-3011两侧的一对下主动行走轮3013、及一对转动连接在安装板Ⅰ-3011两侧的下从动行走轮3014，一对下主动行走轮3013通过传动轴Ⅰ连接，传动轴Ⅰ上连接有带轮Ⅰ，驱动电机Ⅰ-3012的转轴上连接带轮Ⅱ，带轮Ⅱ通过皮带连接带轮Ⅰ。在驱动电机Ⅰ-3012的带动下，带轮Ⅰ带动传动轴转动，进而使下主动行走轮3013转动。

具体的，上行走模组包括安装板Ⅱ-3021，安装板Ⅱ-3021连接有上行走轮和驱动上行走轮运动的驱动电机Ⅱ-3022。作为本发明优选的实施方式，上行走轮包括对称设置在安装板Ⅱ-3021两侧的一对上主动行走轮3023、及一对转动连接在安装板Ⅱ-3021两侧的上从动行走轮3024，一对上主动行走轮3023通过传动轴Ⅱ连接，传动轴Ⅱ上连接有带轮Ⅲ，驱动电机Ⅱ-3022的转轴上连接带轮Ⅳ，带轮Ⅳ通过皮带连接带轮Ⅲ。在驱动电机Ⅱ-3022的带动下，带轮Ⅲ带动传动轴Ⅱ转动，进而使上主动行走轮3023转动。

下行走轮和上行走轮皆为T型轮，纵向导向槽1011和横向导向槽1021对T型轮的凸缘形成两侧限位，保证了搬运小车300的行走方向。

换向模组包括驱动上行走模组相对下行走模组上下活动的升降机构Ⅰ，作为本发明优选的实施方式，升降机构Ⅰ包括丝杆3033、连接在丝杆3033上的丝杆螺母3032、驱动丝杆3033转动使丝杆螺母3032沿丝杆3033上下活动的驱动电机Ⅲ-3031，丝杆螺母3032通过紧固件与安装板Ⅱ-3021连接。安装板Ⅱ-3021上与丝杆3033针对的位置开设有供丝3033杆通过的通孔3025。升降机构Ⅰ采用丝杆滑轨的原理，将圆周运动转换成直线运动，使上行走模组相对下行走模组发生上下运动。

驱动电机Ⅲ-3031安装在安装板Ⅰ-3011上，驱动电机Ⅲ-3031带动丝杆转动，以使丝杆上的丝杆螺母3032带动安装板Ⅱ-3021上下活动，由于安装板Ⅱ-3021上与丝杆针对的位置开设有供丝杆通过的通孔，因此安装板Ⅱ-3021不会影响丝杆螺母3032相对丝杆上下活动。

搬运小车300沿横向导轨101行走原理：下行走模组处于工作状态，上行走轮不与导轨本体100接触，下行走轮与导轨本体100接触，下行走轮位于横向导向槽1021，驱动电机Ⅰ-3012工作。

搬运小车300沿纵向导轨102行走原理：上行走模组处于工作状态，下行走轮不与导轨本体100接触，上行走轮与导轨本体100接触，上行走轮位于纵向导向槽1011，驱动电机Ⅱ-3022工作。

搬运小车300只有位于纵向导轨102与横向导轨101的交界处，才可以进行换向。搬运小车300由横向运动切换为纵向运动的原理为：换向模组动作，由下行走模组工作切换为上行走模组工作，具体的，套筒带动上行走模组相对下行走模组向下运动，向下运动到位时，下行走轮脱离导轨本体100（下行走轮脱离横向导向槽），不与导轨本体100接触，上行走轮与导轨本体100接触且位于纵向导向槽1011内，此时，驱动电机Ⅱ工作，即可实现搬运小车300沿着纵向导轨纵102向运动。

同理，搬运小车300由纵向运动切换为横向运动的原理为：换向模组动作，由上行走模组工作切换为下行走模组工作，具体的，套筒带动上行走模组相对下行走模组向上运动，使上行走轮逐渐与纵向导向槽1011脱离，上升到位后，上行走轮不与导轨本体100接触，同时，下行走轮与导轨本体100接触且位于横向导向槽1021内，此时，驱动电机Ⅰ-3012工作，即可实现搬运小车沿着横向导轨101横向运动。

为了节省空间，本实施例中的料箱400悬挂设置在导轨本体100正上方，具体的，料箱400悬挂在由相邻的2个纵向导轨102、2个横向导轨101所述围成的方格的正上方。

作为本实施例优选的实施方式，料箱400通过吊装法兰组500悬挂在由相邻横向导轨101、纵向导轨102构成的方格的正上方。

吊装法兰组为若干个，每个吊装法兰组皆包括4个配合使用的吊板500，吊板500包括吊杆501和方形结构的承接板502，吊杆501底部连接在承接板502中心底部，吊杆501顶部连接在吊架上，吊架为钢丝网，钢丝网位于导轨本体100正上方。

承接板502与导轨本体100之间的竖直距离大于搬运小车300的高度，以使搬运小车300在未背负料箱400时，可以在导轨本体100上的任一横向导轨101、纵向导轨102行走。

当搬运小车300承载料箱400后，由于搬运小车300的高度与料箱400高度之和大于承接板502与导轨本体100之间的竖直距离，此时，搬运小车300只能沿着没有悬挂料箱400的横向导轨101、纵向导轨102行走。

为了方便搬运小车300取/放料箱400，本实施例设计了顶升模组，顶升模组包括顶升板3041，顶升板3041上连接接有驱动顶升板3041相对安装板Ⅰ-3011、安装板Ⅱ-3021上下活动的升降机构Ⅱ。

作为本实施例优选的实施方式，升降机构Ⅱ包括驱动电机Ⅳ-3042和带动顶升板3041上下的偏心凸轮3043，驱动电机Ⅳ-3042的输出轴连接偏心凸轮的偏心轴孔3044。偏心凸轮3043做回转运动，带动顶升板3041做升降运动。

为了确保顶升板3041能够较为稳妥的上下运动，本实施例在安装板Ⅱ-3021与顶升板3041之间设置升降杆3045，升降杆3045包括外管和内管，内管和套接于外管内且可以相对外管伸缩活动，外管的底部与安装板Ⅱ-3021连接，内管的顶部与顶升板3041连接。本实施例中的升降杆3045设置4组，4组升降杆3045分别靠近顶升板3041的四个棱角设置。

安装板Ⅱ-3021的顶部还设有用于支撑顶升板3041的支撑块3046，在初始状态时，偏心凸轮3043的偏心轴孔3044处于最高位，顶升板3041处于最低位置，顶升板3041底部与支撑块3046接触。

搬运小车300取/放料箱的原理：搬运小车300运动到待搬运料箱400的下方，控制系统控制顶升模组动作，通过顶升模组顶升料箱400脱离吊装法兰组，然后搬运小车300按照控制系统的控制指令将料箱400运到指定位置，接着控制系统控制顶升模组动作，顶升模组下降，料箱400被放置于指定位置的吊装法兰组上，搬运小车300完成一次料箱400搬运。

搬运小车300的运行轨迹由控制系统控制，具体的，在安装板Ⅱ-3021相邻的两侧安装行走光电（关电开关）600，在纵向导轨102、横向导轨101形成的每个方格内皆设置二维码700，二维码700携带当前所在位置信息，安装板Ⅰ-3011底部设置扫码器，通过行走光电600计数和二维码700进行搬运小车300定位。搬运小车300位置定位主要靠而二维码700，为了确保搬运小车300定位时处于居中位置，本实施例加入两个行走光电600，两个行走光电600辅助搬运小车300居中定位，当两个行走光电600都能照到轨道上时，此时搬运小车300处于居中位置（居中位置是指：相邻横向导轨、纵向导轨围成的方格的方格正上方）。

调度系统将需搬运料箱的起点和终点发送给搬运小车300的控制系统，搬运小车300通过读码器读取轨道上的二维码700获取搬运小车300的当前位置，通过上行走模组、下行走模组和换向模组按调度系统规划的路径行驶至目标料箱400的下方，通过顶升模组顶升料箱400脱离吊装法兰组，然后通过二维码700定位，沿调度系统规划的路径运行到终点位置，顶升模组下降，顶升板3041搭在支撑块3046上，料箱400被放置于目标位置的吊装法兰组上，同时搬运小车300完成一次料箱400搬运。

本发明通过吊装法兰组将料箱400悬挂与每个格口的正上方，节省场地，空间利用率高，搬运小车300在未背负料箱400时，可以沿任意位置行驶，当搬运小车300在背负料箱时，只能沿未放置料箱400的路径行驶。

纵向导轨102、横向导轨101扣合连接组成供搬运小车行驶的轨道，可实现快速安装，组装方便，同时纵向导轨102、横向导轨101扣合后，在其交界处的横向导向槽1021、纵向导向槽1011，可供搬运小车300实现换向行走，搬运小车300通过换向模组可进行两垂直方向的方向切换，通过上行走模组和下行走模组完成在纵向轨道102和横向轨道101的行驶，通过顶升模组完成料箱400的取放，结构简单，实用性强。

导轨本体100外围四周设有护栏，四边的护栏保护以防止搬运小车300冲出轨道。

搬运小车300的上行走轮、下行走轮皆为T型轮，纵向导向槽、横向导向槽对T型轮的凸缘形成两侧限位，保证了搬运小车的行走方向。

搬运小车300使用wifi联网，搬运小车300的控制系统通过网络从调度系统获取料箱放置位置和行走路径，然后按照接收到的路径信息行走。

搬运小车300的用电元件采用锂电池供电，锂电池设置在安装板Ⅰ-3011上，当搬运小车300电量低于20%时，搬运小车300可以行驶到充电桩在线充电。

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的保护范围，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 (8)

1.一种扣合式轨道，其特征在于：包括轨道本体（100）和支撑轨道本体（100）的支撑腿（200），所述轨道本体（100）包括若干个横向导轨（101）、与若干个横向导轨（101）相垂直的若干个纵向导轨（102），所述横向导轨（101）与纵向导轨（102）的连接处皆设有一对配合使用的纵向导向槽（1011）和一对配合使用的横向导向槽（1021），以使在轨道本体（100）上行走的搬运小车（300）实现横向运动与纵向运动之间的换向。

2.根据权利要求1所述扣合式轨道，其特征在于：所述横向导轨（101）的底部均匀设置有卡槽Ⅰ（1012），所述横向导轨（101）的顶部与卡槽Ⅰ（1012）相应的位置处设有一对配合使用的纵向导向槽（1011），所述纵向导向槽（1011）垂直于横向导轨（101）的长度方向设置；所述纵向导轨（102）的顶部均匀设置有装配槽，所述装配槽的界面呈倒“凸”字型结构，所述装配槽包括卡槽Ⅱ（1022）、一对配合使用的横向导向槽（1021），所述卡槽Ⅱ（1022）与卡槽Ⅰ（1012）适配，所述横向导向槽（1021）垂直于纵向导轨（102）的长度方向设置。

3.一种具有权利要求1-2任一所述扣合式轨道的智能分拣装置，其特征在于：所述智能分拣装置包括在轨道本体（100）上行走的搬运小车（300）、料箱（400），所述料箱（400）通过吊装法兰组悬挂在由相邻横向导轨（101）、纵向导轨（102）构成的方格上方，所述搬运小车（300）包括驱动搬运小车（300）沿横向导轨（101）行走的下行走模组、驱动搬运小车（300）沿纵向导轨（102）行走的上行走模组、用于对上行走模组与下行走模组进行切换的换向模组、用于取放料箱（400）的顶升模组；

所述下行走模组包括安装板Ⅰ（3011），所述安装板Ⅰ（3011）连接有下行走轮和驱动下行走轮运动的驱动电机Ⅰ（3012）；

所述上行走模组包括安装板Ⅱ（3021），所述安装板Ⅱ（3021）连接有上行走轮和驱动上行走轮运动的驱动电机Ⅱ（3022）；

所述换向模组包括驱动上行走模组相对下行走模组上下活动的升降机构Ⅰ；

所述顶升模组包括顶升板（3041），顶升板（3041）上连接接有驱动顶升板（3041）相对安装板Ⅰ（3011）、安装板Ⅱ（3021）上下活动的升降机构Ⅱ。

4.根据权利要求3所述的智能分拣装置，其特征在于：所述升降机构Ⅰ包括丝杆（3033）、连接在丝杆（3033）上的丝杆螺母（3032）、驱动丝杆（3033）转动使丝杆螺母（3032）沿丝杆（3033）上下活动的驱动电机Ⅲ（3031），所述丝杆螺母（3032）通过紧固件与上行走模组连接；所述安装板Ⅱ（3021）上与丝杆针对的位置开设有供丝杆通过的通孔（3025）。

5.根据权利要求4所述的智能分拣装置，其特征在于：所述升降机构Ⅱ包括驱动电机Ⅳ（3042）和带动顶升板（3041）上下的偏心凸轮（3043），所述驱动电机Ⅳ（3042）的输出轴连接偏心凸轮（3043）；所述顶升板（3041）与安装板Ⅱ（3021）之间设有升降杆（3045），所述升降杆（3045）包括外管和内管，所述内管和套接于外管内且可以相对外管伸缩活动，所述外管的底部与安装板Ⅱ（3021）连接，所述内管的顶部与顶升板（3041）连接；所述安装板Ⅱ（3021）的顶部还设有用于支撑顶升板（3041）的支撑块（3046）。

6.根据权利要求5所述的智能分拣装置，其特征在于：所述导轨本体（100）外围四周设有护栏。

7.根据权利要求6所述的智能分拣装置，其特征在于：所述下行走轮和上行走轮皆为T型轮。

8.根据权利要求7所述的智能分拣装置，其特征在于：所述吊装法兰组为若干个，每个吊装法兰组包括4个配合使用的吊板（500），所述吊板（500）包括吊杆（501）和方形结构的承接板（502），所述吊杆（501）底部连接在承接板（502）中心底部。

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