CN113044497B - 使用离合器的四向穿梭车 - Google Patents

Abstract

本公开一个或多个实施例提供一种使用离合器的四向穿梭车。所述四向穿梭车包括由控制器控制的换向离合器、顶升离合器、母车方向行走离合器和子车方向行走离合器，通过控制器控制离合器的吸合和分离，使顶升/换向驱动电机和行走驱动电机能够分别驱动四向穿梭车的换向机构、上盖、母车方向行走驱动组件和子车方向行走驱动组件运动，实现四向穿梭车沿母车方向或子车方向运行、四向穿梭车调节自身运动方向和四向穿梭车的上盖的升起和降下。上述离合器均采用了电磁离合器，通过不同离合器的离、合，实现不同的动作，且该型四向车仅用两台电机，使用电磁离合器实现各个功能之间的转换，反应时间短，运行效率更高。

Description

使用离合器的四向穿梭车

技术领域

本公开一个或多个实施例涉及仓库自动化技术领域，尤其涉及一种使用离合器的四向穿梭车。

背景技术

随着自动化立体仓库在我国的迅速普及，对仓库自动化设备的安全性、集成度、运行效率、综合成本等方面提出了更高的要求。四向穿梭车是一种将传统的母车与子车的功能集成，以一台车实现两种车的功能的新型自动化仓储设备，具有性价比高，存储密度高，仓库利用率高等优点。

四向穿梭车的灵活性高，可任意变换作业轨道，并通过增减穿梭车的数量来调节系统能力，必要时可通过组建作业车队的调度方式，来应变系统的峰值，解决出入作业的瓶颈，四向穿梭车可以相互替换，当某台穿梭车或提升机出现故障时，可通过调度系统调度其它穿梭车或提升机，继续完成作业，系统能力不受影响，四向穿梭车，适合低流量、高密度的存储，它可以实现效率、成本、资源的最大化。

但是国内现在的四向穿梭车限于设计理念或者其他原因，无论是效率还是可靠性都较差。

发明内容

有鉴于此，本公开一个或多个实施例的目的在于提出一种使用离合器的四向穿梭车。

本公开一个或多个实施例提供了一种使用离合器的四向穿梭车，包括：

控制器；

传感器，与所述控制器电连接；

换向离合器、顶升离合器、子车方向行走离合器和母车方向行走离合器，都与所述控制器电连接；

换向/顶升驱动电机，与所述控制器电连接，并与所述换向离合器和所述顶升离合器机械连接；

换向机构，与所述换向离合器机械连接；

上盖，与所述顶升离合器机械连接；

行走驱动电机，与所述控制器电连接，并与所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器机械连接；

子车方向行走驱动组件，与所述子车方向行走离合器机械连接；

母车方向行走驱动组件，与所述母车方向行走离合器机械连接。

可选的，所述换向离合器、所述顶升离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都是电磁离合器，所述控制器为可编程逻辑控制器。

可选的，响应于所述传感器检测到所述四向穿梭车到达目标位置，需从母车轨道切换到子车轨道，所述控制器控制所述换向离合器处于吸合状态，控制所述顶升离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述换向/顶升驱动电机，以通过所述换向离合器将所述换向机构带动到第一换向位置；响应于所述传感器检测到所述四向穿梭车到达目标位置，需从子车轨道切换到母车轨道，所述控制器控制所述换向离合器处于吸合状态，控制所述顶升离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述换向/顶升驱动电机，以通过所述换向离合器将所述换向机构带动到第二换向位置。

可选的，所述换向机构与所述母车方向行走驱动组件中的母车方向行走轮连接；所述换向机构从所述第二换向位置转换到所述第一换向位置时，带动所述母车方向行走轮上升以脱离所述母车轨道；所述换向机构从所述第一换向位置转换到所述第二换向位置时，带动所述母车方向行走轮下降以接触所述母车轨道。

可选的，响应于所述传感器检测到所述换向机构处于所述第一换向位置，所述控制器控制所述子车方向行走离合器处于吸合状态，控制所述换向离合器、所述顶升离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述行走驱动电机，以通过所述子车方向行走离合器驱动所述子车方向行走驱动组件，使得所述四向穿梭车沿所述子车轨道行走；响应于检测到所述换向机构处于所述第二换向位置，所述控制器控制所述母车方向行走离合器处于吸合状态，控制所述换向离合器、所述顶升离合器和所述子车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述行走驱动电机，以通过所述母车方向行走离合器驱动所述母车方向行走驱动组件，使得所述四向穿梭车沿所述母车轨道行走。

可选的，响应于所述控制器接收到所述外设上位机发出的存取货物指令，所述控制器控制所述顶升离合器处于吸合状态，控制所述换向离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述换向/顶升驱动电机，以通过所述顶升离合器驱动所述上盖上升或下降。

从上面所述可以看出，本公开一个或多个实施例提供的电磁离合器四向穿梭车，通过不同电磁离合器的吸合或分离实现四向穿梭车的行走、行走方向切换和上盖的升降，使用电磁离合器实现各个功能之间的转换，反应时间短，运行效率更高；同时且该型四向车仅用两台电机，简化了穿梭车的内部结构，降低了穿梭车的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开一个或多个实施例提供的四向穿梭车的外观图；

图2为本公开一个或多个实施例提供的四向穿梭车的内部结构图；

图3为图2中第二过渡座的示意图。

附图标记为：1、壳体；2、上盖；3、母车方向行走轮；4、万向联轴器；5、换向/顶升轴；6、顶升凸轮；7、锂电池；8、子车/母车行走切换轴；9、母车行走链轮；10、换向离合器；11、子车方向行走从动轴；12、母车方向行走离合器；13、子车方向行走从动链轮；14、第一套管；15、行走驱动电机；16、行走驱动圆柱齿轮；17、子车方向行走离合器；18、子车方向行走主动轴；19、第二过渡座；191第三链轮；20、子车方向行走主动链轮；21、顶升离合器；22、子车方向行走链轮；23、过渡轴；24、第二套管；25、第一过渡座；26、第三套管；27、母车方向行走从动链轮；28、母车方向行走轴；29、换向/顶升驱动电机；30、子车方向行走轮。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本公开一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开一个或多个实施例中使用的“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组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“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。

如背景技术部分所述，为解决现有的四向穿梭车的效率与可靠性较低的问题，本发明一个或多个实施例提供了一种使用离合器的四向穿梭车。所述四向穿梭车包括由控制器控制的换向离合器、顶升离合器、母车方向行走离合器和子车方向行走离合器，通过控制器控制离合器的吸合和分离，使顶升/换向驱动电机和行走驱动电机能够分别驱动四向穿梭车的换向机构、上盖、母车方向行走驱动组件和子车方向行走驱动组件运动，实现四向穿梭车沿母车方向或子车方向运行、四向穿梭车调节自身运动方向和四向穿梭车的上盖的升起和降下。上述离合器均采用了电磁离合器，通过不同离合器的离、合，实现不同的动作，且该型四向车仅用两台电机，使用电磁离合器实现各个功能之间的转换，反应时间短，运行效率更高。

参照图1和图2，本公开一个或多个实施例提供的使用离合器的四向穿梭车在原有的四向穿梭车的基础上改进了行走切换结构和状态切换结构，其中，行走切换结构包括行走驱动电机15，子车/母车行走切换轴8、母车方向行走离合器12和子车方向行走离合器17，其中，在所述子车/母车行走切换轴8一端设有母车方向行走离合器12，另一端设有子车方向行走离合器17，所述子车/母车行走切换轴8上设有行走驱动圆柱齿轮16，所述行走驱动电机15能够驱动所述行走驱动圆柱齿轮16带动所述子车/母车行走切换轴8转动，进而驱动所述子车方向行走组件或母车方向行走组件运动；所述状态切换结构包括换向/顶升驱动电机29、两条换向/顶升轴5和安设在每条所述换向/顶升轴5上的两个换向离合器10、顶升离合器21和顶升凸轮6；其中所述两个换向离合器10分别位于每条所述换向/顶升切换轴两端，在每条所述换向/顶升轴5上的所述两个换向离合器10间设置有所述顶升离合器21和所述顶升凸轮6。

进一步的，在所述子车/母车行走切换轴8上套设有第一套管14，所述母车方向行走离合器12和所述子车方向行走离合器17的主动部件分别与所述第一套管14的两端固定连接，所述第一套管14穿过并与所述行走驱动圆柱齿轮16固定连接。进一步的，在所述两条换向/顶升轴5上分别套设有第二套管24，所述第二套管24两侧分别与两个所述换向离合器10的主动部件固定连接，所述第二套管24穿过并于所述顶升离合器21的主动部件固定连接，所述换向离合器10的从动部件与所述换向/顶升轴5固定连接；在所述第二套管24外套设有第三套管26，所述第三套管26分别穿过并与所述顶升凸轮6和所述顶升离合器21的从动部件固定连接。

作为一个可选的实施例，本公开提供的四向穿梭车由PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)中存储的驱动程序控制，按照设定好的逻辑程序或者由上位机下发的逻辑程序，根据传感器检测到的四向穿梭车位置，利用继电器控制电磁离合器的吸合或分离，使四向穿梭车在沿母车方向行走、沿子车方向行走、车体换向和上盖2的升降四个状态间切换。

作为一个可选的实施例，本公开提供的四向穿梭车沿母车方向行走时，包括：

母车方向行走离合器12主动部件与从动部件吸合，其余离合器分开。

行走驱动电机15运行，驱动行走驱动圆柱齿轮16旋转，带动第一套管14和母车方向行走离合器12的主动部件旋转。

母车方向行走离合器12从动部件带动子车/母车行走切换轴8进行旋转，从动部件外侧的母车行走链轮9也进行旋转，通过链条带动第一过渡座25的上的一端的链轮旋转。

参照图2，第一过渡座25的链轮带动转轴和另一端的链轮旋转，进而通过链条带动母车方向行走从动链轮27和母车方向行走轴28沿相同方向旋转，进而使母车方向行走轮3旋转，四向穿梭车沿母车方向运动。

作为一个可选的实施例，本公开提供的四向穿梭车沿子车方向行走时，包括：

子车方向行走离合器17的主动部件与从动部件吸合，其余离合器分开。

行走驱动电机15运行，驱动行走驱动圆柱齿轮16旋转，带动第一套管14和子车方向行走离合器17的主动部件旋转。

参照图3，子车方向行走离合器17外侧的子车方向行走链轮22带动第二过渡座19旋转，第二过渡座19通过锥齿轮副带动子车方向行走主动轴18旋转。

子车方向行走主动轴18上固定有子车方向行走主动链轮20，与子车方向行走从动轴11上固定的子车方向行走从动链轮13通过链条连接，随子车方向行走主动轴的旋转，子车方向行走主动链轮20通过链条带动子车方向行走从动链轮13旋转，使子车方向行走从动轴11也进行旋转，使四向穿梭车沿子车方向运动。

作为一个可选的实施例，本公开提供的四向穿梭车进行车体换向时，采用了凸轮换向机构，包括：

所有换向离合器10吸合，其余离合器分开。

换向/顶升驱动电机29驱动过渡轴23旋转，过渡轴23通过锥齿轮副带动两个顶升离合器21的主动部件旋转，进而使两条第二套管24旋转。

第二套管24两侧的换向离合器10主动部件随第二套管24旋转，带动与换向离合器10从动部件固定连接的换向/顶升轴5正向旋转。

两条换向/顶升轴5分别带动位于每条换向/顶升轴5两侧的换向机构运动至第一换向位置，使母车方向行走轮3升起，四向穿梭车的子车方向行走轮30与子车轨道接触，使四向穿梭车能够沿子车方向行走；

若换向/顶升驱动电机29驱动换向/顶升轴5反向转动，带动换向机构运行至第二换向位置，使母车方向行走轮3降下，四向穿梭车的母车方向行走轮3与母车轨道接触，使四向穿梭车能够沿母车方向行走。

作为一个可选的实施例，本公开提供的四向穿梭车进行上盖2的升降时，包括：

所有顶升离合器21吸合，其余离合器分开。

换向/顶升驱动电机29驱动过渡轴23旋转，过渡轴23通过锥齿轮副带动两个顶升离合器21的主动部件旋转，使两条第二套管24旋转。

顶升离合器21的从动部件带动第三套管26和固定在第三套管26上的顶升凸轮6正向或反向转动，两个顶升凸轮6带动四向穿梭车的上盖2进行升降。

本公开一个或多个实施例提供的使用离合器的四向穿梭车，通过不同电磁离合器的吸合或分离实现四向穿梭车的行走、行走方向切换和上盖的升降，使用电磁离合器实现各个功能之间的转换，反应时间短，运行效率更高；同时且该型四向车仅用两台电机，简化了穿梭车的内部结构，降低了穿梭车的成本。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本公开一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种使用离合器的四向穿梭车的控制方法，其特征在于，

所述四向穿梭车包括控制器、换向机构、上盖、子车方向行走驱动组件和母车方向行走驱动组件，所述控制器分别电连接有传感器、换向离合器、顶升离合器、子车方向行走离合器和母车方向行走离合器，所述控制器还电连接有换向顶升驱动电机和行走驱动电机；

所述换向顶升驱动电机与所述换向离合器和所述顶升离合器机械连接，所述换向离合器与换向机构机械连接，所述顶升离合器与上盖机械连接，所述行走驱动电机与子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器机械连接，子车方向行走驱动组件与所述子车方向行走离合器机械连接；母车方向行走驱动组件与所述母车方向行走离合器机械连接；

所述控制方法包括：

响应于所述传感器检测到所述四向穿梭车到达目标位置，需从母车轨道切换到子车轨道，所述控制器控制所述换向离合器处于吸合状态，控制所述顶升离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述换向顶升驱动电机，以通过所述换向离合器将所述换向机构带动到第一换向位置；

响应于所述传感器检测到所述四向穿梭车到达目标位置，需从所述子车轨道切换到所述母车轨道，所述控制器控制所述换向离合器处于吸合状态，控制所述顶升离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述换向顶升驱动电机，以通过所述换向离合器将所述换向机构带动到第二换向位置；

所述换向机构与所述母车方向行走驱动组件中的母车方向行走轮连接；

所述换向机构从所述第二换向位置转换到所述第一换向位置时，带动所述母车方向行走轮上升以脱离所述母车轨道；

所述换向机构从所述第一换向位置转换到所述第二换向位置时，带动所述母车方向行走轮下降以接触所述母车轨道；

响应于所述换向机构处于所述第一换向位置，所述控制器控制所述子车方向行走离合器处于吸合状态，控制所述换向离合器、所述顶升离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述行走驱动电机，以通过所述子车方向行走离合器驱动所述子车方向行走驱动组件，使得所述四向穿梭车沿所述子车轨道行走；

响应于所述换向机构处于所述第二换向位置，所述控制器控制所述母车方向行走离合器处于吸合状态，控制所述换向离合器、所述顶升离合器和所述子车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述行走驱动电机，以通过所述母车方向行走离合器驱动所述母车方向行走驱动组件，使得所述四向穿梭车沿所述母车轨道行走。

2.根据权利要求1所述的使用离合器的四向穿梭车的控制方法，其特征在于，所述换向离合器、所述顶升离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都是电磁离合器。

3.根据权利要求2所述的使用离合器的四向穿梭车的控制方法，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器，能够接收和存储外设上位机发出的指令。

4.根据权利要求2所述的使用离合器的四向穿梭车的控制方法，其特征在于，所述换向机构包括换向顶升轴和与该换向顶升轴机械连接的凸轮换向机构。

5.根据权利要求1所述的使用离合器的四向穿梭车的控制方法，其特征在于，还包括：

响应于确定接收到外设上位机发出的存取货物指令，所述控制器控制所述顶升离合器处于吸合状态，控制所述换向离合器、所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器都处于分离状态，并控制启动所述换向顶升驱动电机，通过所述顶升离合器驱动所述上盖上升或下降，其中，所述顶升离合器通过顶升凸轮与所述上盖机械连接。

6.根据权利要求1所述的使用离合器的四向穿梭车的控制方法，其特征在于，所述行走驱动电机通过行走驱动圆柱齿轮副与所述子车方向行走离合器和所述母车方向行走离合器机械连接。

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