CN112918976A - 一种装配式三维立体运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立体运输设备技术领域，公开了一种装配式三维立体运输装置，包括竖向移动机构和横纵行走载物机构，所述竖向移动机构和横纵行走载物机构匹配设置，用于实现被载物品在横向、纵向或竖向上的自由移动和停泊；本发明能够实现将物品进行三维方向上的自由移动，装配式的框架设计能够根据实际需要进行自由搭配，横纵行走载物机构和竖向移动机构的独特性设计，使得整体移动运行平稳，可控性好，安全性高，为智能化的仓库货运、汽车库等物流领域设计提供了硬件基础，具有实际意义上的应用价值。

Description

一种装配式三维立体运输装置

技术领域

本发明涉及立体运输设备技术领域，具体涉及一种装配式三维立体运输装置。

背景技术

仓库的产生和发展是生产和技术发展的结果。50年代初，出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年出现了在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在全球得到迅速发展，并形成了专门的学科。

传统仓库，特点是人工作业为主，使用输送机、叉车等设备节省人力立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视；按照货物存取形式分为单元货架式、移动货架式和拣选货架式。单元货架式: 单元货架式是常见的仓库形式，货物先放在托盘或集装箱内，再装入单元货架的货位上。移动货架式:移动货架式由电动货架组成，货架可以在轨道上行走，由控制装置控制货架合拢和分离。作业时货架分开，在巷道中可进行作业；不作业时可将货架合拢，只留一条作业巷道，从而提高空间的利用率；拣选货架式:拣选货架式中分拣机构是其核心部分，分为巷道内分拣和巷道外分拣两种方式。"人到货前拣选"是拣选人员乘拣选式堆垛机到货格前，从货格中拣选所需数量的货物出库。"货到人处拣选"是将存有所需货物的托盘或货箱由堆垛机至拣选区，拣选人员按提货单的要求拣出所需货物，再将剩余的货物送回原地。

因此在包括仓库货架在内的各种物流自动化领域比较重要的一环就是物品的自动运输，例如在仓库或者分拣车间又或者装配工厂中，由于生产工序流程和设备的放置地点最优化，通常会布置有垂直交叉的轨道，行走车在两条相互垂直交叉的轨道上变向行走，已成为了生产线中重要的一环，而可以横纵行走的载物板是提升物流自动化的重要硬件技术支撑，现有的横纵行走的载物板结构过于复杂，横行轮和纵行轮分离成本太高，动力系统来源太多，严重制约了物流自动化的广泛应用，又例如在立体仓库中如何进行快速便捷的三维方向的物品移动转换，以及如何充分利用已有的场地搭建最高效合理的运输系统也是急需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种装配式三维立体运输装置，用以解决背景技术中的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种装配式三维立体运输装置，包括竖向移动机构和横纵行走载物机构，所述竖向移动机构和横纵行走载物机构匹配设置，用于实现被载物品在横向、纵向或竖向上的自由移动和停泊；

所述竖向移动机构包括升降框架和升降组件，所述升降框架包括立柱、连接立柱的横梁和纵梁，并由立柱、横梁和纵梁分割成若干停泊层；所述升降组件包括升降动力机构和升降车轿；所述升降动力机构包括可拆卸安装在升降框架上的升降驱动单元和升降传动单元，所述升降车轿滑动设置在所述升降框架内部并通过升降传动单元与所述升降驱动单元连接，协同配合实现升降车轿沿竖直方向上的移动和停止；

所述横纵行走载物机构包括上下设置的载物板和横纵行走动力机构所述横纵行走动力机构包括支架以及安装在支架上的横纵驱动单元、横纵传动单元以及横纵行走轮组，所述横纵行走轮组与所述横纵驱动单元、横纵传动单元匹配设置，协同配合实现载物板分时进行横向或纵向移动到达升降车轿中或其他预定停泊位置。

优选地，所述升降驱动单元包括同步传动连接的卷扬电机和卷扬传动轴，所述卷扬电机可拆卸安装在升降框架上，所述卷扬传动轴转动连接在升降框架上，所述卷扬传动轴两端分别固定连接有卷扬轮；

所述升降传动单元包括导向轮组、卷扬绳索组和升降车轿滑轮组，所述导向轮组包括若干与所述卷扬轮匹配设置的导向轮构件，所述升降车轿滑轮组包括若干转动安装在所述升降车轿上的升降车轿滑轮构件，所述卷扬绳索组包括若干股绳索，所述绳索分别穿绕过升降车轿滑轮或导向轮并与卷扬轮连接；

所述卷扬电机驱动卷扬轮正转或反转，从而通过卷扬绳索组配合导向轮组和升降车轿滑轮组带动升降车轿沿竖直方向上的移动和锁止。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明能够实现将物品进行三维方向上的自由移动，装配式的框架设计能够根据实际需要进行自由搭配，其适用范围广，建造成本低，可以根据场地平面和空间条件，规划组配任意平面布局、任意层高的装配式三维立体运输装置，横纵行走载物机构和竖向移动机构的独特性设计，使得整体移动运行平稳，可控性好，安全性高，为智能化的仓库货运、汽车库等物流领域设计提供了硬件基础，具有实际意义上的应用价值；

特别的本发明设计的横纵行走载物机构仅需一个动力系统即可实现横纵错时行走以及轮组升降，横纵行走间的切换平稳快捷，进一步的配套设计的竖向移动机构在操作使用、维修、保养方面比传统升降装置更为方便、简单，可同步或错时工作的升降动力系统，大大增加了竖直位移时的稳定性和安全性。

关于本发明相对于现有技术，其他突出的实质性特点和显著的进步在实施例部分进一步详细介绍。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种装配式三维立体运输装置的立体结构示意图；图2为本发明中竖向移动机构的立体结构示意图；图3为本发明中竖向移动机构的升降组件立体结构示意图；图4为本发明中竖向移动机构的升降组件的升降车轿立体结构示意图；图5为本发明中竖向移动机构的升降组件的卷扬绳索安装结构立体局部放大示意图；图6为本发明中竖向移动机构的卷扬电机安装部位立体局部放大示意图；图7为本发明中竖向移动机构的卷扬传动轴一端安装部位立体局部放大示意图；图8为本发明中竖向移动机构的滑轮构件安装部位立体局部放大示意图；图9为本发明中竖向移动机构的升降导轮安装部位立体局部放大示意图；图 10为本发明中竖向移动机构的车轿运行层位定位传感器安装部位立体局部放大示意图；图11为本发明中横纵行走载物机构的立体结构示意图；图12为本发明中横纵行走载物机构的横纵行走动力机构等轴侧立体结构示意图；图13为本发明中横纵行走载物机构的横纵行走动力机构45°立体结构示意图；图14为本发明中横纵行走载物机构的横纵行走动力机构一端立体结构示意图；图15为本发明中横纵行走载物机构的横纵行走动力机构一端仰视立体结构示意图；图16为本发明中横纵行走载物机构的纵行传动机构模组立体结构示意图；图17为本发明中横纵行走载物机构的纵行传动机构模组局部立体放大结构示意图；图18为本发明中受电装置和供电接驳装置结合的立体结构示意图；图19为本发明中供电接驳装置的立体结构示意图；图20为本发明中供电接驳装置仰视立体结构示意图；图21为本发明中供电接驳装置局部放大立体结构示意图；图22为本发明中受电装置仰视立体结构示意图；图23为本发明中受电装置立体结构示意图。

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。

需要说明的是，在说明书及权利要求书当中使用了某些名称来指称特定组件。应当理解，本领域普通技术人员可能会用不同名称来指称同一个组件。本申请说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的实质性差异作为区分组件的准则。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的“包含”或“包括”为一开放式用语，其应解释为“包含但不限定于”或“包括但不限定于”。具体实施方式部分所描述的实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围。

实施例1

如图1-23所示本实施例提供的一种装配式三维立体运输装置，包括竖向移动机构a 和横纵行走载物机构b，所述竖向移动机构a和横纵行走载物机构b匹配设置，用于实现被载物品在横向、纵向或竖向上的自由移动和停泊；

本实施例中的竖向移动机构a包括升降框架21和升降组件22，其中升降框架21 包括立柱211、连接立柱211的横梁212和纵梁213，并由立柱211、横梁212和纵梁 213分割成若干停泊层；这些停泊层可以根据需要进行匹配设计，例如可以按照仓库的层数匹配设计，又例如可以按照展台层数匹配设计，还例如可以按照楼层进行匹配设计，在这里不做过多赘述；

在本实施例中我们以两层停泊层为例进行举例说明。

本实施例中的升降组件22包括升降动力机构221和升降车轿222；所述升降动力机构221包括可拆卸安装在升降框架21上的升降驱动单元和升降传动单元，所述升降车轿222滑动设置在所述升降框架21内部并通过升降传动单元与所述升降驱动单元连接，协同配合实现升降车轿222沿竖直方向上的移动和停止。

本实施例中的横纵行走载物机构b，包括上下可拆卸设置的载物板31和横纵行走动力机构32，这种可拆卸可以采用常见的螺栓连接，其中横纵行走动力机构32包括支架321以及安装在支架321上的横纵驱动单元322、横纵传动单元323以及横纵行走轮组 324，所述横纵行走轮组324与所述横纵驱动单元322、横纵传动单元323匹配设置，协同配合实现载物板31分时进行横向或纵向移动到达到达升降车轿222中或者预定停泊位置。

在本实施例中装配式三维立体运输装置实际上还可以根据需要在竖向移动机构和横纵行走载物机构间铺设有轨道，例如在车库应用场景，可以在每一层车库地面上铺设横纵轨道，将竖向移动机构与各层车库匹配设置，又例如在多层仓库或者物流展台，在每一层仓库或者展台上铺设轨道，将竖向移动机构按照仓库组别分别与各层进行匹配设置，此时只需要将横纵行走轮组324中的轮子形状和材质进行与轨道进行匹配设计，这样可以进一步增加运输装置的稳定性，而在其他无法或者无需铺设轨道的场合，我们可以直接使用正常的行驶轮，例如橡胶轮即可，这些是本领域人员根据实际应用情况可以选配或者增配的，这对于本发明的核心内容不会造成本质上的变化，也不会对本发明实际解决的问题的效果造成影响，在这里不做过多赘述；

本实施例中升降驱动单元包括同步传动连接的卷扬电机2211和卷扬传动轴2212，所述卷扬电机2211可拆卸安装在升降框架21上，所述卷扬传动轴2212转动连接在升降框架21上，所述卷扬传动轴2212两端分别固定连接有卷扬轮2213。

本实施例中的升降传动单元包括导向轮组、卷扬绳索组和升降车轿滑轮组，所述导向轮组包括若干与所述卷扬轮4匹配设置的导向轮构件2214，所述升降车轿滑轮组包括若干转动安装在所述升降车轿222上的升降车轿滑轮构件2215，所述卷扬绳索组包括若干股卷扬绳索2216，卷扬绳索2216采用钢丝绳，所述绳索2216分别穿绕过升降车轿 222滑轮或导向轮并与卷扬轮2213连接；

所述卷扬电机2211驱动卷扬轮2213正转或反转，从而通过卷扬绳索2216组配合导向轮组和升降车轿滑轮组带动升降车轿222沿竖直方向上的移动和锁止。

本实施例中卷扬电机2211包括第一卷扬电机22111和第二卷扬电机22112，所述卷扬传动轴2212包括第一卷扬传动轴22121和第二卷扬传动轴22122，所述第一卷扬电机22111和第二卷扬电机22112分别对称设置在升降框架21两侧的支柱顶部，所述第一卷扬传动轴22121和第二卷扬传动轴22122分别匹配第一卷扬电机22111和第二卷扬电机 22112转动设置在升降框架21顶部横梁两端。

本实施例中第一卷扬电机22111和第二卷扬电机22112能够错时或同步工作，且在错时或同步工作时均可以通过驱动第一卷扬传动轴22121或第二卷扬传动轴22122配合导向轮组、卷扬绳索组和升降车轿滑轮组带动升降车轿222沿竖直方向上的移动和锁止。

本实施例的升降车轿222四个侧柱2221外侧上转动设置有升降导轮2222，所述升降框架21的立柱211内侧开设有与所述升降导轮2222匹配的升降导轨214；

本实施例中的导向轮组包括四个与所述卷扬轮2213水平且转动安装在升降框架21 顶部的导向轮构件2213，所述导向轮构件2213包括两个相互独立转动的定滑轮；

所述升降车轿滑轮组包括四个转动安装在所述升降车轿222顶部四拐角处的升降车轿滑轮构件2215，所述升降车轿滑轮构件2215包括两个相互独立转动的动滑轮；

所述卷扬绳索组包括八股卷扬绳索2216，所述八股卷扬绳索2216包括四股本侧卷扬绳索2216A和四股对侧卷扬绳索2216B；

每个所述卷扬轮2213分别与一股本侧卷扬绳索2216A的一端和一股对侧卷扬绳索2216B的一端固定连接，本侧卷扬绳索2216A的另一端穿绕过位于该卷扬轮2213正下方的一个动滑轮后固定连接在升降框架21顶部，对侧卷扬绳索2216B的另一端依次穿绕过位于本侧导向轮构件2214中的一个定滑轮和正对侧导向轮构件2214的一个定滑轮、以及正对侧下方升降车轿滑轮构件2215一个动滑轮后固定连接在升降框架21顶部。

本实施例中的第一卷扬电机22111和第一卷扬传动轴22121、第二卷扬电机22112和第二卷扬传动轴22122上分别匹配设置有卷扬传动链轮22123，所述卷扬传动链轮 22123间通过链条同步传动连接。当然也可以采用其他的同步连接方式，例如齿轮啮合连接，在这里不做赘述；

在本实施例中第一卷扬电机22111和第一卷扬传动轴22121通过卷扬绳索2216可以独立带动位于升降车轿222两端的滑轮构件2215，第一卷扬电机和第一卷扬传动轴通过卷扬绳索也可以带动位于升降车轿222两端的升降车轿滑轮构件2215，也就是说本发明的竖向移动机构a拥有两套独立的升降提升动力系统，特别的这两套独立的升降提升动力系统也可同时运行，能够做到同步运行，不会受到相互串扰。

本实施例中升降车轿222底部拐角处设置有车轿运行层位定位传感器2223、车轿承载定位传感器2224和车轿离载定位传感器2225；

所述升降框架各层横梁212或纵梁213上设置有框架层位定位传感器215、分层承载定位传感器216和分层离载定位传感器217；

所述车轿运行层位定位传感器2223和框架层位定位传感器215匹配设置用于定位升降车轿222所在层位；

所述车轿承载定位传感器2224和分层定位传感器216匹配设置用于定位锁定升降车轿222处于待承载时的位置；

所述车轿离载定位传感器2225和分层离载定位传感器217匹配设置用于定位锁定升降车轿222处于待离载时的位置。

本实施例中的卷扬传动轴2212还固定套接有制动轮22124，升降框架21对应的设置有受控制动器22125，受控制动器22125与制动轮22124匹配设置用于制动卷扬传动轴2212，从而锁定升降车轿222，当然如果没有该装置也可以通过卷扬电机2211进行锁定，此种配置能够增加升降车轿222的稳定性和安全性，具体受控制动器22124可以匹配采用市场常见的结构即可，在这里不做赘述。

在本实施例中分层承载定位传感器216和分层离载定位传感器217水平设置，但是车轿承载定位传感器2224和车轿离载定位传感器2225进行错位设置，具体的车轿承载定位传感器2224的位置要低于车轿离载定位传感器2225的位置，这是为了在升降车轿 222待承载时，其车轿底部位置略低于该层层面位置为好，这样可以便于物品的移动，而在待离载时，其车轿底部位置应与该层层面位置齐平。

本实施例中的升降车轿222可以根据实际需要加装轿门、轿顶、侧壁或者底板，这些部件是本领域人员知晓的，对本实施例的实质部分没有影响，因此在这里不做赘述。

本实施例中还应该设施有控制器和电源等辅助装置，控制器用于接收相关传感器的采集数据，发送控制指令以控制卷扬电机2211的工作与否，电源用于提供卷扬电机2211以及相关传感器的工作电力来源，卷扬电机2211上可以根据需要直接加装电机控制芯片，这些都是本领域人员根据需要自行装配的，因此在这里不做赘述；

其中载物板31的设置可以根据具体运载物品的种类进行搭配，本实施例中以运载汽车为例，给出了如图11中所示的载物板31，当然也可以采用全封闭的载物板形式，这些对于本发明的设计没有实质上的影响，本领域技术人员可以根据需要自行搭配，在这里不做赘述。

本实施例中横纵驱动单元322包括同步传动连接的横纵驱动电机3221和横纵传动轴3222；所述横纵驱动电机3221和横纵传动轴3222上分别匹配设置有横纵传动链轮3223，所述横纵传动链轮3223间通过链条同步传动连接，当然也可以采用齿轮直接啮合方式进行同步传动，在这里不做过多赘述。

所述横纵行走轮组324包括分别对称转动设置在支架两端的横行轮组3241和纵行轮组3242以及轮组升降构件3243，所述轮组升降构件3243与纵行轮组3242匹配设置，用于受控执行纵行轮组3242的起落；在这里将纵行轮组3242上匹配设置轮组升降构件 3243，可以做到在横行时，纵行轮组3242收回，在纵行时，纵行轮组3243下放，从而使得横行和纵行相互不干扰。

所述横纵传动单元323包括横行传动机构模组3231和纵行传动机构模组3232，所述横行传动模组3231和纵行传动机构模组3232与横纵传动轴3222受控动力连接，用于错时带动横行轮组3241或纵行轮组3242独立滚动行走。

本实施例中的横行轮组3241或纵行轮组3242分别包括若干相互匹配设置的横行轮、横行轮轴和纵行轮、纵行轮轴，所述支架321一端的横行轮设置为主动横行轮32411，另一端设置为从动横行轮32412。

其中横行传动模组3231包括齿轮换向器32311，所述齿轮换向器32311设置在支架位于主动横行轮32411的一端，所述齿轮换向器32311的双从轴32312与所述主动横行轮32411的横行轮轴固定连接，横行轮轴与支架321通过轴承连接，所述齿轮换向器 32311的单主轴32313一端和所述横纵传动轴3222一端匹配设置有相互啮合横行传动齿轮32314，所述横行传动齿轮32314与单主轴32313间还设有用于控制二者间连接或切离的横行电磁离合器32315。

纵行传动机构模组3232对称设置在所述支架321两端，包括纵行传动中轴32321，所述纵行传动中轴32321与支架321转动连接，其一端和所述横纵传动轴3222上匹配设置有相互啮合的纵行传动齿轮32322，所述纵行传动齿轮32322与纵行传动中轴32321 间还设有用于控制二者间连接或切离的纵行电磁离合器32323，所述纵行传动中轴32321 中部与所述纵行轮轴上还分别匹配设置有若对纵行传动链轮32324，所述纵行传动链轮 32324间通过链条同步传动连接。

配套设置的轮组升降构件3243包括升降中轴32431、升降连杆32432、滑动轴32433、摇杆32434和固定轴32435；

所述升降中轴32431转动连接在支架321上，其中部与所述横纵传动轴3222上匹配设置有升降传动链轮32436，所述升降传动链轮32436间通过链条同步传动连接，所述升降传动链轮32436与升降中轴32431间还设有用于控制二者间连接或切离的升降电磁离合器32437；

所述滑动轴32433贯穿升降连杆32432且两端分别滑动设置在开设于支架321上的轨迹槽32438中，所述滑动轴32433包括第一滑动轴32433A和第二滑动轴32433B，所述第一滑动轴32433A和第二滑动轴32433B以及第二滑动轴32433B和固定轴32435分别与纵行轮轴通过摇杆32434转动连接；

所述摇杆32434分别与第一滑动轴32433A、第二滑动轴32433B、固定轴32435或者纵行轮轴形成摆动副，用于在第一滑动轴32433A、第二滑动轴32433B和固定轴32435 相互同向或反向运动时带动纵行轮轴下降或上升；

所述升降连杆32432一端设有直齿条32439A，所述直齿条32439A与设置在升降中轴上的推拉齿轮32439B相互啮合，所述升降连杆32432另一端在第二滑动轴32433A贯穿处开设有移动槽32432A。

在本实施例中的轮组升降构件3243对称设置在支架321两端，同时在每端也对称设置在横纵传动轴3222两侧，为了使得两侧的轮组升降构件3243同步进行升降作业，请参考附图6，两侧的轮组升降构件3243的直齿条32439A呈上下反向设置，此种设计可以保证在两侧的推拉齿轮32439B同向转动时，实现轮组升降构件3243的同步升降。

在本实施例中的各种电磁离合器，可以采用市场已有的电磁离合器装置，其可以做到受控制器指令实时执行动力的连接和分离，在这里不做过多赘述。

在支架321位于设置有从动横行轮一端还设置有电源管理器3211、电池组3212、通信中端3213和行走控制终端3214，所述电池组3212用于向包括横纵驱动电机3221 在内的载物板电力设备提供匹配的电力输出，所述电源管理器3211用于控制电池组 3212的充放电，所述通信中端3213用于提供行走控制终端3214与外部控制中心的数据互通，所述行走控制终端3214用于根据预设程序或者外部控制指令实时控制横纵行走动力机构32进行横行或者纵向行走，这些电力设备间的连线，以及控制器的选配等硬件设备，可以根据需要自行组配，在这里不做过多赘述。

所述支架321上还设置有数据采集装置，所述数据采集装置包括环绕支架设置的视频数据采集器、语音数据采集器、环境温湿度传感器、对射光电传感器和激光传感器中的一种或多种，所述数据采集装置用于采集行走相关数据送入行走控制终端3214进行处理，此种设计可以采用现有成熟的图像处理技术，使得横纵行走载物机构b具有自动避障，智能行走的相关功能，这些可以直接采用现有的处理算法处理等技术，在这里不做赘述。

支架321两端底面还设置有缓冲垫3215，缓冲垫的使用可以有效防止支架收到可能的冲击，当然也可以在支架321其他地方设置保护作用的缓冲垫3215，在这里不做过多的赘述。

实际上在本实施例中的横纵行走载物机构b也可以采用其他动力的发动机，只需要配套设置相关能量源即可，如果采用本实施例中的电机，在支架321上可以安装充电用的接口或者耦合器，在这里作为一种优化的设计，可以采用市场上已有的设备，因此不做过多赘述。

在本实施例中为了进一步优化装置，在支架321上还设置有受电装置72，用于横纵行走载物机构b稳定停泊在充电区域时与设置在该区域的供电接驳装置71进行电力连接；

本实施例中的供电接驳装置71包括固定电极安装板711、固定电极座712、固定电极713、固定电极垫圈714和固定电极复位弹簧715；

所述固定电极座712穿过固定电极安装板711并与其可拆卸连接，所述固定电极713滑动穿设在固定电极座712中，并能够进行受限复位滑动；

在本实施例中固定电极座712上开设有电极通孔；

上述受限复位滑动具体结构如下：固定电极713滑动穿设在电极通孔中并在位于固定电极座712一侧套设有固定电极复位弹簧715，且在顶部环绕设置有固定电极垫圈714，固定电极713另一侧设置有限位块717，固定电极复位弹簧715一端与固定电极座712连接，另一端与固定电极垫圈714连接；

所述受电装置72包括可拆卸连接在支架321上的定位伸缩件721、推拉传动构件和活动电极组件，所述活动电极组件包括活动电极安装板7231、活动电极座7232和活动电极7233，所述活动电极7233固定穿设在活动电极座7232中，并随同活动电极座 7232滑动穿设在活动电极安装板7231上；在本实施例中活动电极安装板7231上开设有极座通孔，所述活动电极座7232滑动穿设在极座通孔中

所述推拉传动构件铰接于定位伸缩件721和活动电极组件之间，所述推拉传动构件配置成用于在定位伸缩件721的推拉驱动下带动活动电极座7232连同活动电极7233在活动电极安装板7231上进行上下滑动；在本实施例中推拉传动构件包括滑动固定板 7221和若干环绕活动电极座7232且固定连接在活动电极安装板7231上的导向轴7222，所述导向轴7222上套设有活动电极复位弹簧7223，所述滑动固定板7221滑动连接在导向轴7222上，所述活动电极复位弹簧7223两端分别抵接滑动固定板7221和活动电极安装板7231；

所述滑动固定板7221下侧与活动电极座7232固定连接，其上侧铰接有撑杆7224，所述撑杆7224摆动端分别铰接推拉连杆7225和受力摇杆7226一端，所述推拉连杆7225 另一端铰接定位伸缩件721自由端，所述受力摇杆7226另一端通过活动电极固定轴7227 与活动电极安装板7231铰接，所述撑杆7224在滑动固定板7221中形成摆动副，所述受力摇杆7226在活动电极安装板7231上形成摆动副。

本实施例中的活动电极安装板7231和固定电极安装板711均为三角形，上面还根据需要开设若干安装孔，同时活动电极安装板7231和固定电极安装板711边缘还向外弯曲延伸起到对安装其中的固定电极座712或者活动电极座7232起到保护的作用，其中活动电极安装板7231还固定设置有用于活动电极固定轴7227的安装支撑柱7228；

在本实施例中的活动电极7223一端向活动电极座7232外延伸，另一端与活动电极座7232表面齐平，能够起到较好的电极保护作用；

在本实施例中固定电极713和活动电极7223相对一端的接触面水平匹配设置，相反一端的顶部均开设有接线通孔73，接线通孔73用于连接外部电线。

本实施例中的定位伸缩装件721为电动推杆。

本实施例中的固定电极713和活动电极7223均为两个。

在本实施例中的固定电极安装板711和活动电极安装板7231上分别匹配设置有激光定位传感器74，该激光定位传感器74包括匹配的激光发射器和激光接收器，当二者检测对准时，此时供电接驳装置71和受电装置72中的活动电极7233和固定电极713 处于准确的对准位置。

在本实施例中固定电极座712和活动电极座7232均采用绝缘材料制备。

本实施例中的升降车轿222底部和所述支架321匹配对应设置有射频读写器91和定位传感器92，射频读写器91用于读取待运载物品信息，所述定位传感器92用于定位锁定横纵行走载物机构处于待停泊时的位置；

本发明在使用过程中处于需要横向移动时，横行电磁离合器32315将横行传动齿轮 32314与单主轴32313进行动力连接，纵行电磁离合器32323将纵行传动齿轮32322与纵行传动中轴32321动力分离，在横纵传动轴3222的带动下，单主轴32313带动双从轴32312转动，双从轴32312带动主动横行轮32411的横行轮轴转动，从而主动横行轮 32411转动，带动从动横行轮32412转动，实现横向移动；

在需要纵向移动时，横行电磁离合器32315将横行传动齿轮32314与单主轴32313进行动力分离，升降电磁离合器32437先将升降传动链轮32436与升降中轴32431进行动力连接，升降中轴32431在横纵传动轴3222带动下，依次带动推拉齿轮32439B，推拉齿轮32439B带动两直齿条32439A反向运动，从而使得纵向轮组3242下放，此时升降电磁离合器32437再将升降传动链轮32436与升降中轴32431进行动力分离，纵行电磁离合器32323将纵行传动齿轮32322与纵行传动中轴32321动力连接，从而带动纵行传动链轮32324转动，从而带动纵行轮组3242转动。

当横纵行走载物机构b进入竖向移动机构a的升降车轿222中时，定位传感器92 已经确定横纵行走载物机构b已经停靠在准确位置时，此时进入竖向位移，卷扬电机 2211带动卷扬传动轴2212转动，从而卷扬轮2213通过卷扬绳索组带动升降车轿滑轮组向上或向下移动，从而升降车轿222在升降导轮2222的引导下沿着立柱211方向向上或向下移动，可以同时开动第一卷扬电机22111和第二卷扬电机22112，也可独立开动，车轿运行层位定位传感器2223、车轿承载定位传感器2224和车轿离载定位传感器2225 与框架层位定位传感器215、分层承载定位传感器216和分层离载定位传感器217中的一个进行感应确认后，执行停车动作，并锁定升降车轿222；

在横纵行走载物机构b进入充电位置时，激光定位传感器74进行位置感应确认，此时电力推杆721推动推拉连杆7225，此时受力摇杆7226和撑杆7224夹角变大，带动滑动固定板7221沿着导向轴7222向下运动，从而推动活动电极座7232连同活动电极7233向外运动，从而与固定电极713进行连接，在电力需要断开时，电力推杆721 拉动推拉连杆7225，此时受力摇杆7226和撑杆7224夹角变小，带动滑动固定板7221 沿着导向轴7222向上运动，从而拉动活动电极座7232连同活动电极7233向里运动，从而与固定电极713脱离接触。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种装配式三维立体运输装置，其特征在于，包括竖向移动机构和横纵行走载物机构，所述竖向移动机构和横纵行走载物机构匹配设置，用于实现被载物品在横向、纵向或竖向上的自由移动和停泊；

所述竖向移动机构包括升降框架和升降组件，所述升降框架包括立柱、连接立柱的横梁和纵梁，并由立柱、横梁和纵梁分割成若干停泊层；所述升降组件包括升降动力机构和升降车轿；所述升降动力机构包括可拆卸安装在升降框架上的升降驱动单元和升降传动单元，所述升降车轿滑动设置在所述升降框架内部并通过升降传动单元与所述升降驱动单元连接，协同配合实现升降车轿沿竖直方向上的移动和停止；

所述横纵行走载物机构包括上下设置的载物板和横纵行走动力机构所述横纵行走动力机构包括支架以及安装在支架上的横纵驱动单元、横纵传动单元以及横纵行走轮组，所述横纵行走轮组与所述横纵驱动单元、横纵传动单元匹配设置，协同配合实现载物板分时进行横向或纵向移动到达升降车轿中或其他预定停泊位置。

2.根据权利要求1所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述升降升降驱动单元包括同步传动连接的卷扬电机和卷扬传动轴，所述卷扬电机可拆卸安装在升降框架上，所述卷扬传动轴转动连接在升降框架上，所述卷扬传动轴两端分别固定连接有卷扬轮；

所述升降传动单元包括导向轮组、卷扬绳索组和升降车轿滑轮组，所述导向轮组包括若干与所述卷扬轮匹配设置的导向轮构件，所述升降车轿滑轮组包括若干转动安装在所述升降车轿上的升降车轿滑轮构件，所述卷扬绳索组包括若干股绳索，所述绳索分别穿绕过升降车轿滑轮或导向轮并与卷扬轮连接；

所述卷扬电机驱动卷扬轮正转或反转，从而通过卷扬绳索组配合导向轮组和升降车轿滑轮组带动升降车轿沿竖直方向上的移动和锁止。

3.根据权利要求2所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述卷扬电机包括第一卷扬电机和第二卷扬电机，所述卷扬传动轴包括第一卷扬传动轴和第二卷扬传动轴，所述第一卷扬电机和第二卷扬电机分别对称设置在升降框架两侧的支柱顶部，所述第一卷扬传动轴和第二卷扬传动轴分别匹配第一卷扬电机和第二卷扬电机转动设置在升降框架顶部横梁两端，所述第一卷扬电机和第一卷扬传动轴、第二卷扬电机和第二卷扬传动轴上分别匹配设置有卷扬传动链轮，所述卷扬传动链轮间通过链条同步传动连接；

所述第一卷扬机和第二卷扬机能够错时或同步工作，且在错时或同步工作时均可以通过驱动第一卷扬传动轴或第二卷扬传动轴配合导向轮组、卷扬绳索组和升降车轿滑轮组带动升降车轿沿竖直方向上的移动和锁止。

4.根据权利要求3所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述导向轮组包括四个与所述卷扬轮水平且转动安装在升降框架顶部的导向轮构件，所述导向轮构件包括两个相互独立转动的定滑轮；

所述升降车轿滑轮组包括四个转动安装在所述升降车轿顶部四拐角处的升降车轿滑轮构件，所述升降车轿滑轮构件包括两个相互独立转动的动滑轮；

所述卷扬绳索组包括八股卷扬绳索，所述八股卷扬绳索包括四股本侧卷扬绳索和四股对侧卷扬绳索；

每个所述卷扬轮分别与一股本侧卷扬绳索的一端和一股对侧卷扬绳索的一端固定连接，本侧卷扬绳索的另一端穿绕过位于该卷扬轮正下方的一个动滑轮后固定连接在升降框架顶部，对侧卷扬绳索的另一端依次穿绕过位于本侧导向轮构件中的一个定滑轮和正对侧导向轮构件的一个定滑轮、以及正对侧下方升降车轿滑轮构件一个动滑轮后固定连接在升降框架顶部；

所述升降车轿四个侧柱外侧上转动设置有升降导轮，所述升降框架的立柱内侧开设有与所述升降导轮匹配的升降导轨。

5.根据权利要求1所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述横纵驱动单元包括同步传动连接的横纵驱动电机和横纵传动轴；

所述横纵行走轮组包括分别对称转动设置在支架两端的横行轮组和纵行轮组以及轮组升降构件，所述轮组升降构件与纵行轮组匹配设置，用于受控执行纵行轮组的起落；

所述横纵传动单元包括横行传动机构模组和纵行传动机构模组，所述横行传动模组和纵行传动机构模组与横纵传动轴受控动力连接，用于错时带动横行轮组或纵行轮组独立滚动行走；

所述横纵驱动电机和横纵传动轴上分别匹配设置有横纵传动链轮，所述横纵传动链轮间通过链条同步传动连接；

所述横行轮组和纵行轮组分别包括若干相互匹配设置的横行轮、横行轮轴和纵行轮、纵行轮轴，所述支架一端的横行轮设置为主动横行轮，另一端设置为从动横行轮。

6.根据权利要求5所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述横行传动模组包括齿轮换向器，所述齿轮换向器设置在支架位于主动横行轮的一端，所述齿轮换向器的双从轴与所述主动横行轮的横行轮轴固定连接，所述齿轮换向器的单主轴一端和所述横纵传动轴一端匹配设置有相互啮合横行传动齿轮，所述横行传动齿轮与单主轴间还设有用于控制二者间连接或切离的横行电磁离合器。

7.根据权利要求5所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述纵行传动机构模组对称设置在所述支架两端，包括纵行传动中轴，所述纵行传动中轴与支架转动连接，其一端和所述横纵传动轴上匹配设置有相互啮合的纵行传动齿轮，所述纵行传动齿轮与纵行传动中轴间还设有用于控制二者间连接或切离的纵行电磁离合器，所述纵行传动中轴中部与所述纵行轮轴上还分别匹配设置有若对纵行传动链轮，所述纵行传动链轮间通过链条同步传动连接；

所述轮组升降构件包括升降中轴、升降连杆、滑动轴、摇杆和固定轴；

所述升降中轴转动连接在支架上，其中部与所述横纵传动轴上匹配设置有升降传动链轮，所述升降传动链轮间通过链条同步传动连接，所述升降传动链轮与升降中轴间还设有用于控制二者间连接或切离的升降电磁离合器；

所述滑动轴贯穿升降连杆且两端分别滑动设置在开设于支架上的轨迹槽中，所述滑动轴包括第一滑动轴和第二滑动轴，所述第一滑动轴和第二滑动轴以及第二滑动轴和固定轴分别与纵行轮轴通过摇杆转动连接；

所述摇杆分别与第一滑动轴、第二滑动轴、固定轴或者纵行轮轴形成摆动副，用于在第一滑动轴、第二滑动轴和固定轴相互同向或反向运动时带动纵行轮轴下降或上升；

所述升降连杆一端设有直齿条，所述直齿条与设置在升降中轴上的推拉齿轮相互啮合，所述升降连杆另一端在第二滑动轴贯穿处开设有移动槽。

8.根据权利要求7所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述支架位于设置有从动横行轮一端还设置有电源管理器、电池组、通信中端和行走控制终端，所述电池组用于向包括横纵驱动电机在内的载物板电力设备提供匹配的电力输出，所述电源管理器用于控制电池组的充放电，所述通信中端用于提供行走控制终端与外部控制中心的数据互通，所述行走控制终端用于根据预设程序或者外部控制指令实时控制横纵行走动力机构进行横行或者纵向行走；

所述支架上还设置有数据采集装置，所述数据采集装置包括环绕支架设置的视频数据采集器、语音数据采集器、环境温湿度传感器、对射光电传感器和激光传感器中的一种或多种，所述数据采集装置用于采集行走相关数据送入行走控制终端进行处理。

9.根据权利要求1所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述升降车轿底部和所述支架匹配对应设置有射频读写器和定位传感器；

所述射频读写器用于读取待运载物品信息，所述定位传感器用于定位锁定横纵行走载物机构处于待停泊时的位置；

所述升降车轿底部拐角处设置有车轿运行层位定位传感器、车轿承载定位传感器和车轿离载定位传感器；

所述升降框架各层横梁或纵梁上设置有框架层位定位传感器、分层承载定位传感器和分层离载定位传感器；

所述车轿运行层位定位传感器和框架层位定位传感器匹配设置用于定位升降车轿所在层位；

所述车轿承载定位传感器和分层定位传感器匹配设置用于定位锁定升降车轿处于待承载横纵行走载物机构时的位置；

所述车轿离载定位传感器和分层离载定位传感器匹配设置用于定位锁定升降车轿处于待离载横纵行走载物机构时的位置。

10.根据权利要求5所述的装配式三维立体运输装置，其特征在于，所述支架设置有受电装置，用于横纵行走载物机构稳定停泊在充电区域时与设置在该区域的供电接驳装置进行电力连接；

所述受电装置包括可拆卸连接在支架上的定位伸缩件、推拉传动构件和活动电极组件，所述活动电极组件包括活动电极安装板、活动电极座、活动电极，所述活动电极安装板上开设有极座通孔，所述活动电极座滑动穿设在极座通孔中，所述活动电极固定穿设在活动电极座中；

所述推拉传动构件包括滑动固定板和若干环绕活动电极座且固定连接在活动电极安装板上的导向轴，所述导向轴上套设有活动电极复位弹簧，所述滑动固定板滑动连接在导向轴上，所述活动电极复位弹簧两端分别抵接滑动固定板和活动电极安装板；

所述滑动固定板下侧与活动电极座固定连接，其上侧铰接有撑杆，所述撑杆摆动端分别铰接推拉连杆和受力摇杆一端，所述推拉连杆另一端铰接电力推杆自由端，所述受力摇杆另一端通过活动电极固定轴与活动电极安装板铰接，所述撑杆在滑动固定板中形成摆动副，所述受力摇杆在活动电极安装板上形成摆动副；

所述供电接驳装置包括固定电极安装板、固定电极座、固定电极、固定电极垫圈和固定电极复位弹簧；

所述固定电极座穿过固定电极安装板并与其可拆卸连接，所述固定电极座上开设有电极通孔，所述固定电极滑动穿设在电极通孔中并在位于固定电极座一侧套设有固定电极复位弹簧，另一侧设置有限位块，所述复位弹簧一端与固定电极座连接，另一端与固定环绕设置在固定电极顶部的固定电极垫圈连接。

Images