CN113213082B - 一种转运装置、物品往返转运线及物品转运方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转运装置、物品往返转运线及物品转运方法，转运装置包括：回转输送机构、转运车和两套传动机构；两套传动机构均与转运车传动相连，用于带动转运车前后移动；所述回转输送机构设于转运车上，用于转运物品，所述回转输送机构的输送方向与转运车的运动方向一致；所述回转输送机构通过差动机构分别与两套传动机构相连；两套传动机构反向运行时带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行。本发明可实现物品在核工业等密封生产环境下的自动往返转运。

Description

一种转运装置、物品往返转运线及物品转运方法

技术领域

本发明涉及传动设备技术领域，具体涉及一种转运装置、物品往返转运线及物品转运方法。

背景技术

在核工业转运线上，由于工艺要求，经常需要在两个箱室之间进行物品的往返转运，核工业所用的箱室大多有密封要求，相互之间气体不互通，两个箱室通过转运通道连接，箱室与通道之间通过密封门进行密封隔离。由于核工业所用箱室内部的核材料具有较高的辐射性，人员无法直接操作，需要设计一套自动化装置完成上述转运功能。另外，为了检修方便，电机等驱动系统要设置在通道的外部，且能够避开通道外部的其它设备灵活变化自身的设计位置，这些要求给通道内转运装置的设计带来了相当大的困难。

中国发明专利CN 104401668 B-《一种链传动转运装置》也提供了一种转运装置，该转运装置安装在箱室底部，虽然也是双链条驱动，但其主要运动是水平移动和升降运动。无法解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种转运装置，还相应提供一种具有该转运装置的物品往返转运线，以及利用该物品往返转运线进行物品转运的方法，该转运装置可实现在核工业等密封生产环境下，物品自动转运于相隔的两个密闭空间之间。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种转运装置，包括：转运车、回转输送机构和两套传动机构；

两套传动机构均与转运车传动相连，用于带动转运车前后移动；

所述回转输送机构设于转运车上，用于转运物品，所述回转输送机构的输送方向与转运车的运动方向一致；

所述回转输送机构通过差动机构分别与两套传动机构相连；两套传动机构反向运行时带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行。

可选地，还包括车架，两套传动机构分设于转运车的左右两侧，所述传动机构连接于车架和转运车之间，以带动转运车相对车架前后移动。

可选地，所述传动机构包括第一轮、第二轮和第一传输带/链；第一轮设有两个，两个第一轮转动连接于车架上，两个第一轮沿转运车的前后方向间隔布置，所述第二轮转动连接于转运车上，所述第二轮位于两个第一轮之间，所述第一传输带/链张紧于第二轮和两个第一轮之间。

可选地，所述差动锥齿轮机构包括从动锥齿轮和两个主动锥齿轮，两个主动锥齿轮分别与所述从动锥齿轮啮合，两个主动锥齿轮分别通过水平轴与同侧的第二轮相连，所述从动锥齿轮通过竖向轴与回转输送机构传动相连。

可选地，所述回转输送机构包括第三轮、第四轮和第二传输带/链，第三轮和第四轮均转动连接于转运车上，第三轮和第四轮沿转运车的前后方向间隔布置，第二传输带/链张紧于第三轮和第四轮之间；

所述竖向轴的上端穿过转运车后与第三轮或第四轮传动连接；或，

所述转运车上转动连接有第五轮，第三轮和第四轮其中之一通过一带/链轮轴与转运车转动相连，第五轮和带/链轮轴上的带/链轮之间张紧有第三传输带/链，所述竖向轴的上端穿过转运车后与第五轮传动连接。

可选地，所述第三轮和所述第四轮分设在所述转运车前后方向的两端，所述回转输送机构还包括托盘，所述托盘设于第二传输带/链上，且用于盛放转运物品。

可选地，还包括两套驱动机构，两套驱动机构与两套传动机构一一对应，所述驱动机构与相应的传动机构传动相连，所述驱动机构用于驱动相应的传动机构运行。

可选地，所述传动机构还包括第六轮，第六轮转动连接于车架上，第六轮位于两个第一轮之间，所述第一传输带/链绕过第六轮；

可选地，所述驱动机构包括驱动组件和驱动轴，所述驱动轴与驱动组件传动相连，所述驱动轴与第一轮或第六轮固连。

可选地，所述传动机构还包括多个第一张紧轮和多个第二张紧轮，

所述第一张紧轮转动连接于车架上，多个第一张紧轮分设于第六轮的两侧且位于两个第一轮之间，所述第一传输带/链绕过第一张紧轮。

所述第二张紧轮转动连接于转运车上，多个第二张紧轮分设于第二轮的两侧且位于两个第一轮之间，所述第一传输带/链绕过第二张紧轮。

本发明还提供一种物品往返转运线，包括至少两个箱室，相邻两个箱室通过转运通道相连通；还包括上述的转运装置，所述转运装置设于所述转运通道内，所述传动机构能够带动转运车沿转运车前后方向移动，至回转输送机构沿转运车移动方向的前端伸入相应的箱室内。

本发明还提供一种利用上述的物品往返转运线进行物品转运的方法，其特征在于，包括以下步骤：

转运装置的传动机构带动转运车移动，至回转输送机构沿转运车移动方向的前端伸入待转出箱室内，将待转出箱室内的物品转移至回转输送机构上；

转运装置的传动机构带动转运车反向移动，至回转输送机构沿转运车移动方向的前端伸入待转入箱室内；

转运装置的两套传动机构反向运行以带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行，至回转输送机构上的物品进入待转入箱室内，将所述回转输送机构上的物品转移至待转入箱室内；

或，

转运装置的传动机构带动转运车移动，至回转输送机构沿转运车移动方向的前端伸入待转出箱室内，将待转出箱室内的物品转移至回转输送机构上；

转运装置的两套传动机构反向运行以带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行，至回转输送机构上的物品朝向待转入箱室；

转运装置的传动机构带动转运车反向移动，至回转输送机构沿转运车移动方向的前端伸入待转入箱室内，将所述回转输送机构上的物品转移至待转入箱室内。

本发明中，将两套传动机构、一套差动锥齿轮机构与一套回转输送机构相联合，仅通过改变两组传动机构的运行方向和速度，即可实现回转输送机构上的托盘随转运车的平移运动以及在转运车上的回转掉头功能，使托盘可以完全伸入与通道相连的两个箱室中，从而便于箱室中的机械手对托盘上的物品进行下一步的操作，且转运装置的转运车及托盘还能够缩入通道内，以使箱室中的密封门可以将通道口关闭、实现箱室和通道的密封隔离。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的转运装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的转运装置的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的转运装置的左视结构示意图；

图4为图1的A-A向剖视图；

图5为图1的B-B向剖视图；

图6为图1的C-C向剖视图。

图中：1、车架；2、第一传输链；3、托盘；4、转运车；5、第二张紧轮；6、第二轮；7、第二传输链；8、托架；9、电机；10、减速器；11、力矩传感器；12、驱动轴；13、导轨；14、轴承支撑体；15、竖向轴；16、第一轴承；17、第二轴承；18、主动锥齿轮；19、从动锥齿轮；20、第五轮；21、第三轴承；22、法兰；23、第三传输链；24、第三张紧轮；25、第三轮；26、链轮轴；27、第四轮；28、第一张紧轮；29、第六轮；30、第一轮。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、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。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

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“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是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。

本发明提供一种转运装置，包括：转运车、回转输送机构、差动锥齿轮机构和两套传动机构；

两套传动机构分设于转运车左右方向的两端并均与转运车4传动相连，传动机构用于带动转运车沿转运车前后方向移动；

回转输送机构设于转运车的上端，回转输送机构的输送方向与转运车的前后方向一致；

差动锥齿轮机构与两套传动机构及回转输送机构均相连；两套传动机构反向运行时，可带动差动锥齿轮机构运行，以使差动锥齿轮机构带动回转输送机构运行。

本发明还提供一种物品往返转运线，包括至少两个密闭箱室，相邻两个密闭箱室通过密闭通道相连通；还包括上述的转运装置，转运装置设于所述密闭通道内，传动机构能够带动转运车沿转运车前后方向移动，以使回转输送机构沿转运车前后方向的两端可伸入相应的密闭箱室内。

实施例1：

本实施例提供一种转运装置，如图1-图3所示，该转运装置用于在核工业的相邻两箱室之间进行物品的自动转运，相邻两箱室之间通过转运通道相连通。

继续参阅图1-图3，该转运装置包括：车架1、转运车4、回转输送机构、差动锥齿轮机构、两套传动机构和两套驱动机构。

车架1固定在转运通道内部，其长度比转运通道长度短，车架1的两端均不超出转运通道端部。车架1的上端设有沿转运车4前后方向布置的导轨13，转运车4滑设于该导轨13上。两套传动机构分设于转运车4左右方向的两端，且传动机构连接于车架1和转运车4之间，传动机构带动转运车4相对车架1沿转运车4前后方向移动。

两套驱动机构与两套传动机构一一对应，驱动机构与相应的传动机构传动相连，驱动机构用于驱动相应的传动机构运行。

回转输送机构设于转运车4的上端，回转输送机构的输送方向与转运车4的前后方向一致。当转运车4在车架1上平移时，转运车4的两端可超出车架1的相应端头，以使回转输送机构的端部可伸入相应的箱室内。

差动锥齿轮机构与两套传动机构及回转输送机构均相连；两套传动机构反向运行时，可带动差动锥齿轮机构运行，以使差动锥齿轮机构带动回转输送机构运行。

本实施例中，传动机构包括转动连接于车架1上的两个第一轮30、转动连接于转运车4上的第二轮6，以及张紧于第二轮6和两个第一轮30之间的第一传输带/链，两个第一轮30沿转运车4的前后方向间隔布置，第二轮6位于两个第一轮30之间。

本实施例中，传动机构还包括转动连接于车架1上的第六轮29，第六轮29位于两个第一轮30之间，第一传输带/链绕过第六轮29。

本实施例中，传动机构还包括两个转动连接于车架1上的第一张紧轮28，两个第一张紧轮28分设于第六轮29的两侧且位于两个第一轮30之间，第一传输带/链绕过第一张紧轮28。

本实施例中，传动机构还包括两个转动连接于转运车4上的第二张紧轮5，两个第二张紧轮5分设于第二轮6的两侧且位于两个第一轮30之间，第一传输带/链绕过第二张紧轮5。

本实施例中，驱动机构包括设于转运通道外的驱动组件，以及与驱动组件传动相连的驱动轴12，其中，驱动组件驱动轴12穿过转运通道侧壁后与第六轮29固连。

本实施例中，驱动组件包括与驱动轴12相连的力矩传感器11、与力矩传感器11相连的减速器10、与减速器10相连的电机9。

由此，第六轮29在驱动机构的电机9的驱动下转动，从而可带动第一传输带/链在车架1上运行，由于转运车4滑设于车架1的导轨13上，第一传输带/链运行时可带动转运车4沿第一传输带/链的运行方向前进。

本实施例的转运装置的电机、减速器、力矩限制器等驱动系统的易损部件设置在通道外部，便于检修及更换，且其设计位置可以灵活变化。如图4所示，本实施例中，两套驱动组件均位于转运通道的同一侧。在其他实施例可将驱动轴12与其中一个第一轮30固连，从而将驱动机构设于转运通道的端部。

本实施例中，第一轮30、第二轮6、第六轮29、第一张紧轮28和第二张紧轮5均为链轮，第一传输带/链为第一传输链条2。

本实施例中，回转输送机构包括转动连接于转运车4上端的第三轮25和第四轮27，以及张紧于第三轮25和第四轮27之间的第二传输带/链，第三轮25和第四轮27沿转运车4的前后方向间隔布置。

本实施例中，第三轮25和第四轮27均为链轮，第二传输带/链为第二传输链条7。第二传输链条7上设有托架8，托架8支撑在转运车4的上表面，以防止输送链的下垂。第二传输链条7上设有一个托盘3，托盘3用于放置箱室间需要转运的物品。

如图6所示，第三轮25通过一链轮轴26与转运车4转动相连。链轮轴26的上端与第三轮25固连，链轮轴26的下端通过轴承组件与转运车4转动相连，链轮轴26的中部固定有一小链轮。

转运车4上端还转动连接有第五轮20，第五轮20为链轮，链轮轴26上的小链轮与第五轮20之间张紧有第三传输链条23。此外，转运车4上端还转动连接有第三张紧轮24，第三传输链条23绕过第三张紧轮24，第三张紧轮24将第三传输链条23张紧。

如图5所示，差动锥齿轮机构包括两个主动锥齿轮18以及与两个主动锥齿轮18相啮合的从动锥齿轮19，两个主动锥齿轮18分别通过水平轴与同侧的第二轮6相连，从动锥齿轮19通过竖向轴15与第五轮20传动相连。具体地，竖向轴15的上端穿过转运车4后与第五轮20固连。

具体地，两个主动锥齿轮18之间设有轴承支撑体14，轴承支撑体14两端通过第二轴承17分别与两个主动锥齿轮18连接，第五轮20与从动锥齿轮19均固定在竖向轴15上，竖向轴15的下端通过第一轴承16与轴承支撑体14连接，竖向轴15的上端通过第三轴承21与固定在转运车4上的法兰22连接。从而，从动锥齿轮19的转动可以带动第五轮20转动。

由此，当第二轮6反向和/或不同速转动时，两个主动锥齿轮18之间会发生相对转动，在两个主动锥齿轮18的差动作用下，从动锥齿轮19发生转动，从而带动第五轮20转动，再通过第三传输带/链、链轮轴26、第三轮25带动第二传输带/链回转，最终实现托盘3在转运车4上的回转掉头运动。

在其他的实施例中，也可将竖向轴15与第三轮25或第四轮27固连，从而差动锥齿轮机构直接带动回转输送机构回转。

以下简述本实施例的转运装置实现转运车水平运动和/或托盘在转运车上回转掉头运动的过程如下：

(1)转运车在车架上水平运动

两套驱动机构的两个电机9同时、同方向、以相同速率大小转动时，两第一传输带/链被同向等速拉动，由于两个主动锥齿轮18不会发生相对转动，两第一传输带/链会拖动转运车4在车架1上前进或后退，实现转运车4的平移运动。

(2)托盘在转运车上回转掉头运动

两套驱动机构的两个电机9同时、反方向、以相同速率大小转动时，两第一传输带/链被反向等速拉动，转运车4不能水平运动，两个主动锥齿轮18反方向相对转动，在两个主动锥齿轮18的差动作用下，从动锥齿轮19发生转动，带动第五轮20转动，再通过第三传输带/链、链轮轴26、第三轮25带动第二传输带/链回转，最终实现托盘3在转运车4上回转掉头运动。

(3)水平运动与回转掉头运动同时进行

两套驱动系统的两个电机9反向、异速转动时，两第一传输带/链被反向、异速拉动，则托盘3在转运车4上回转掉头的同时，转运车4会在车架1上水平运动、运动方向与拉动速度较快的那根链条的拉动方向一致。

实施例2：

本实施例提供一种物品往返转运线，包括至少两个密闭箱室，相邻两个密闭箱室通过密闭通道相连通；还包括实施例1的转运装置，转运装置除驱动组件外的其他结构均设于密闭通道内，传动机构能够带动转运车4沿转运车4前后方向移动，以使回转输送机构沿转运车4移动方向的前端伸入相应的密闭箱室内。

实施例3：

本实施例提供一种利用实施例2的物品往返转运线在相邻密闭箱室之间进行物品转运的方法，包括以下步骤：

S1：当其中转入箱室需要从转出箱室转运物品时，将转出箱室转运通道口处的密封门打开，转运车4相对车架1水平运动至回转输送机构的相应端伸入该转出箱室中，通过驱动机构驱动两套传动机构反向等速运动，从而带动回转输送机构回转，至回转输送机构上的托盘3伸入到该转出箱室中，操作人员通过机械手将物品放在托盘3上，其中，转运车移动与回转输送机构回转的先后顺序可根据实际情况调换。随后转运车4相对车架1水平运动至转运车及托盘3完全退回至密闭通道内，转出箱室将密封门关闭。

S2：通过驱动机构驱动两套传动机构反向等速运动，从而带动回转输送机构回转，至载有物品的托盘3回转到转运车转入箱室一端。转入箱室将转运通道口处的密封门打开，转运车4相对车架1水平运动至回转输送机构的相应端伸入该转入箱室中，载有物品的托盘3也随之伸入到该转入箱室中，操作人员通过机械手将托盘上的物品取出。其中，转运车移动与回转输送机构回转的先后顺序可根据实际情况调换。随后转运车4及托盘再次完全退回通道内，转入箱室将转运通道口处的密封门关闭，通道转运装置完成物品转运动作。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种转运装置，其特征在于，包括：转运车(4)、回转输送机构和两套传动机构；

两套传动机构均与转运车(4)传动相连，用于带动转运车(4)前后移动；

所述回转输送机构设于转运车(4)上，用于转运物品，所述回转输送机构的输送方向与转运车(4)的运动方向一致；

所述回转输送机构通过差动机构分别与两套传动机构相连；两套传动机构反向运行时带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行；

还包括车架(1)，两套传动机构分设于转运车(4)的左右两侧，所述传动机构连接于车架(1)和转运车(4)之间，以带动转运车(4)相对车架(1)前后移动；

所述传动机构包括第一轮(30)、第二轮(6)和第一传输带/链；第一轮(30)设有两个，两个第一轮(30)转动连接于车架(1)上，两个第一轮(30)沿转运车(4)的前后方向间隔布置，所述第二轮(6)转动连接于转运车(4)上，所述第二轮(6)位于两个第一轮(30)之间，所述第一传输带/链张紧于第二轮(6)和两个第一轮(30)之间；

所述差动机构包括从动锥齿轮(19)和两个主动锥齿轮(18)，两个主动锥齿轮(18)分别与所述从动锥齿轮(19)啮合，两个主动锥齿轮(18)分别通过水平轴与同侧的第二轮(6)相连，所述从动锥齿轮(19)通过竖向轴(15)与回转输送机构传动相连。

2.根据权利要求1所述的转运装置，其特征在于，所述回转输送机构包括第三轮(25)、第四轮(27)和第二传输带/链，第三轮(25)和第四轮(27)均转动连接于转运车(4)上，第三轮(25)和第四轮(27)沿转运车(4)的前后方向间隔布置，第二传输带/链张紧于第三轮(25)和第四轮(27)之间；

所述竖向轴(15)的上端穿过转运车(4)后与第三轮(25)或第四轮(27)传动连接；或，

所述转运车(4)上转动连接有第五轮(20)，第三轮(25)和第四轮(27)其中之一通过一带/链轮轴与转运车(4)转动相连，第五轮(20)和带/链轮轴上的带/链轮之间张紧有第三传输带/链，所述竖向轴(15)的上端穿过转运车(4)后与第五轮(20)传动连接。

3.根据权利要求2所述的转运装置，其特征在于，所述第三轮(25)和所述第四轮(27)分设在所述转运车(4)前后方向的两端，所述回转输送机构还包括托盘(3)，所述托盘设于第二传输带/链上，且用于盛放转运物品。

4.根据权利要求1-3任一项所述的转运装置，其特征在于，还包括两套驱动机构，两套驱动机构与两套传动机构一一对应，所述驱动机构与相应的传动机构传动相连，所述驱动机构用于驱动相应的传动机构运行。

5.根据权利要求4所述的转运装置，其特征在于，所述传动机构还包括第六轮(29)，第六轮(29)转动连接于车架(1)上，第六轮(29)位于两个第一轮(30)之间，所述第一传输带/链绕过第六轮(29)；

所述驱动机构包括驱动组件和驱动轴(12)，所述驱动轴(12)与驱动组件传动相连，所述驱动轴(12)与第一轮(30)或第六轮(29)固连。

6.根据权利要求1-3任一项所述的转运装置，其特征在于，所述传动机构还包括多个第一张紧轮(28)和多个第二张紧轮(5)，

所述第一张紧轮(28)转动连接于车架(1)上，多个第一张紧轮(28)分设于第六轮(29)的两侧且位于两个第一轮(30)之间，所述第一传输带/链绕过第一张紧轮(28)；

所述第二张紧轮(5)转动连接于转运车(4)上，多个第二张紧轮(5)分设于第二轮(6)的两侧且位于两个第一轮(30)之间，所述第一传输带/链绕过第二张紧轮(5)。

7.一种物品往返转运线，包括至少两个箱室，相邻两个箱室通过转运通道相连通；其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的转运装置，所述转运装置设于所述转运通道内，所述转运装置的传动机构能够带动转运车(4)沿转运车(4)前后方向移动，至回转输送机构沿转运车(4)移动方向的前端伸入相应的箱室内。

8.一种利用如权利要求7所述的物品往返转运线进行物品转运的方法，其特征在于，包括以下步骤：

转运装置的传动机构带动转运车(4)移动，至回转输送机构沿转运车(4)移动方向的前端伸入待转出箱室内，将待转出箱室内的物品转移至回转输送机构上；

转运装置的传动机构带动转运车(4)反向移动，至回转输送机构沿转运车(4)移动方向的前端伸入待转入箱室内；

转运装置的两套传动机构反向运行以带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行，至回转输送机构上的物品进入待转入箱室内，将所述回转输送机构上的物品转移至待转入箱室内；

或，

转运装置的传动机构带动转运车(4)移动，至回转输送机构沿转运车(4)移动方向的前端伸入待转出箱室内，将待转出箱室内的物品转移至回转输送机构上；

转运装置的两套传动机构反向运行以带动差动机构运行，进而带动回转输送机构运行，至回转输送机构上的物品朝向待转入箱室；

转运装置的传动机构带动转运车(4)反向移动，至回转输送机构沿转运车(4)移动方向的前端伸入待转入箱室内，将所述回转输送机构上的物品转移至待转入箱室内。

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