CN113562301A - 一种智能物流装备用转运装置及其转运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能物流装备用转运装置及其转运方法，包括有调整装置和箱体；箱体包括有内箱；内箱用于装载待转运物品；调整装置包括有本体、顶升机构和驱动机构；本体为框型结构，顶升机构对称地设置于框型结构的左右两端，左右顶升机构之间通过两根相互平行的连接杆连接；驱动机构滑动套设于连接杆上并与顶升机构传动连接；调整装置固定安装于内箱外侧的竖直面上；顶升机构底部设置有可与外界支撑面形成真空吸附的真空吸盘；通过在箱体外侧设置多个调整装置利用箱体受到的离心力驱动调整装置对箱体姿态进行调整，降低箱体重心，提高了箱体的抗倾覆能力，同时通过设置真空吸盘，提高了箱体与外界支撑面之间的固定强度，提高了箱体在转运过程中的稳定性。

Description

一种智能物流装备用转运装置及其转运方法

技术领域

本发明涉及智能物流领域，具体涉及一种智能物流装备用转运装置及其转运方法。

背景技术

目前在智能物流领域内，对物品的转运过程中需要利用周转箱对待转运物品进行包装固定，但是现有的周转箱仅仅具有对物品进行包装固定的功能，抗倾覆能力较差，尤其对于重心较高的物品，在物流转运过程中极易发生倾覆，造成转运物品损坏；同时，现有的物流箱直接放置于外界运输工具的支撑面上，依靠物流箱与支外界撑面之间的静摩擦力保持物流箱与外界支撑面相对固定，当物流箱在转运过程中受到离心力等横向力时，物流箱容易在横向力作用下发生滑动移位，偏离原始位置。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种具有较强抗倾覆能力的智能物流装备用转运装置。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种具有较强抗倾覆能力的智能物流装备用转运装置，包括有调整装置和箱体；

所述箱体包括有内箱；所述内箱用于装载待转运物品；

所述调整装置包括有本体、顶升机构和驱动机构；所述本体为框型结构，顶升机构对称地设置于框型结构的左右两端，左右两个顶升机构之间通过两根相互平行的连接杆连接；所述驱动机构滑动套设于连接杆上并与顶升机构传动连接；所述调整装置固定安装于内箱外侧的竖直面上；所述顶升机构底部设置有可与外界支撑面形成真空吸附状态的真空吸盘。

本发明进一步的，所述箱体还包括有外箱，所述调整装置固定安装于外箱和内箱形成的夹层空间内；所述调整装置数量为4个，且分别与箱体的四个竖直面一一对应。

本发明进一步的，所述驱动机构还包括有配重滑块、第一永磁体、第二永磁体、磁性滑动塞以及密封圈；所述本体的上侧连接杆沿连接杆轴线方向向左开设有第三缸孔，所述本体的下侧连接杆沿连接杆轴线方向向右开设有第一缸孔；所述上下两磁性滑动塞分别同轴套设于第一缸孔和第三缸孔内；所述配重块与上下两磁性浮动塞对应的位置安装有用于驱动磁性浮动塞运动的第二永磁体和第一永磁体；所述顶升机构还包括有活塞杆；所述本体左右两端对称开设有用于与活塞杆密封配合的第二缸孔以及用于连接第一缸孔和第二缸孔的第一气道和第二气道；左侧所述第二缸孔通过第二气道与第三缸孔连通，右侧所述第二缸孔通过第一气道与第一缸孔连通。

本发明进一步的，所述第一永磁体和第二永磁体一端均设置有第一导磁面，所述磁性浮动塞两端均设置有第二导磁面；所述第一导磁面与第二导磁面相互平行。

本发明进一步的，所述活塞杆下方设置有通气阀，活塞杆中部设置有连通通气阀进气口与第二缸孔的第三气道，底部设置有与外界大气连通的第四气道；所述活塞杆下端设置有球窝，所述真空吸盘顶部设置有用于与球窝配合铰接的球头；所述真空吸盘中心设置有用于通气的第五气道；所述通气阀可根据第二缸孔压力值自动控制第五气道的开闭状态。

本发明进一步的，所述第一缸孔和第三缸孔直径小于第二缸孔直径。

本发明相对现有物流转运装置的有益效果为：

1、通过在箱体外侧设置多个调整装置利用箱体受到的离心力驱动调整装置对箱体姿态进行调整，降低箱体重心，提高了箱体的抗倾覆能力；

2、通过在调整装置下方设置可根据箱体受到的离心力自动调整开闭状态的真空吸盘，提高了箱体与外界支撑面之间的固定强度，提高了箱体在转运过程中的稳定性。

附图说明

图1是本发明的分解示意图；

图2是本发明的调整装置的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本发明的顶升机构的剖视图；

图5是图4中B处的局部放大图；

图6是本发明的使用状态图；

附图标记说明：1、调整装置；2、箱体；2a、外箱；2b、内箱；3、本体；3a、第一缸孔；3b、第二缸孔；3c、第一气道；3d、连接杆；3e、第三缸孔；3f、第二气道；4、活塞杆；4a、第三气道；4b、球窝；4c、第四气道；5、真空吸盘；5a、第五气道；5b、球头；6、配重滑块；7、第一永磁体；8、第二永磁体；8a、第一导磁面；9、磁性滑动塞；9a、第二导磁面；10、密封圈；11、阀体；12、阀芯；12a、第六气道；13、弹簧；14、通气阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1到图6所示，本实施例所述的一种智能物流装备用转运装置，包括有调整装置1和箱体2；

所述箱体2包括有内箱2b；所述内箱2b用于装载待转运物品；

所述调整装置1包括有本体3、顶升机构和驱动机构；所述本体3为框型结构，顶升机构对称地设置于框型结构的左右两端，左右两个顶升机构之间通过两根相互平行的连接杆3d连接；所述驱动机构滑动套设于连接杆3d上并与顶升机构传动连接；所述调整装置1固定安装于内箱2b外侧的竖直面上；所述顶升机构底部设置有可与外界支撑面形成真空吸附状态的真空吸盘5。

具体的，调整装置1固定连接于内箱2b的竖直面上靠下侧位置，使得顶升装置的伸缩部分朝向箱体2下方；真空吸盘5固定连接于顶升机构的伸缩部分下端，当箱体2静止时真空吸盘5与外界支撑面接触并形成真空吸附，对箱体2进行固定。

本实施例具体工作方式为：工作中，当箱体2不受横向离心力时，箱体2通过自重使得真空吸盘5受压吸附于外界支撑面上，对箱体2进行定位和支撑；当箱体2在转弯、加减速等受到横向的离心力的工况下时，驱动机构在离心力作用下沿着离心力方向滑动，由于驱动机构与顶升机构传动连接，驱动机构驱动位于离心力方向一侧的顶升机构顶出对箱体2进行顶升；当横向的离心力减小或消失时，驱动机构运动幅度减小，使得顶升装置的支撑力减小，顶升机构的顶升高度降低，箱体2在自身重力作用下逐渐复位，直至恢复水平状态；由于顶升机构只对箱体2位于离心力方向的一侧进行顶升，箱体2将以另一侧顶升机构与外界支撑面的交点为轴心倾斜，使得箱体2的重心降低，抗倾覆能力增强；由于顶升机构的顶升高度大小取决于驱动机构在离心力作用下沿离心力方向滑动的距离，因此调整装置1可根据箱体2所受到的离心力大小自动调整箱体2的倾斜角度，使箱体2处于稳定状态；同时，由于真空吸盘5与外界支撑面的吸附作用，使得箱体2相比于仅依靠箱体2与外界支撑面之间的静摩擦力保持静止的方式稳定性更好。

基于上述实施例，进一步的，所述箱体2还包括有外箱2a，所述调整装置1固定安装于外箱2a和内箱2b形成的夹层空间内；所述调整装置1数量为4个，且分别与箱体2的四个竖直面一一对应。

具体的，内箱2b和外箱2a固定连接，在内箱2b和外箱2a的四个壁面之间形成夹层空间；内箱2b的四个竖直面上均独立固定安装有一个调整装置1。

工作时中，当箱体2受到的离心力在横向和纵向均存在分量时，处于横向和纵向的调整装置1同时工作，横向布置的驱动机构沿着横向的离心力分量方向滑移，纵向布置的驱动机构沿着纵向的离心力分量方向滑移，驱动与离心力在两个方向上的分量方向相同的顶升装置顶出，使得箱体2朝着与离心力相反的方向倾斜，将箱体2重心降低，增大箱体2的抗倾覆能力。

基于上述实施例，进一步的，所述驱动机构还包括有配重滑块6、第一永磁体7、第二永磁体8、磁性滑动塞9以及密封圈10；所述本体3的上侧连接杆3d沿连接杆3d轴线方向向左开设有第三缸孔3e，所述本体3的下侧连接杆3d沿连接杆3d轴线方向向右开设有第一缸孔3a；所述上下两磁性滑动塞9分别同轴套设于第一缸孔3a和第三缸孔3e内；所述配重块与上下两磁性浮动塞对应的位置安装有用于驱动磁性浮动塞运动的第二永磁体8和第一永磁体7；所述顶升机构还包括有活塞杆4；所述本体3左右两端对称开设有用于与活塞杆4密封配合的第二缸孔3b以及用于连接第一缸孔3a和第二缸孔3b的第一气道3c和第二气道3f；左侧所述第二缸孔3b通过第二气道3f与第三缸孔3e连通，右侧所述第二缸孔3b通过第一气道3c与第一缸孔3a连通。

具体的，第一永磁体7固定安装于配重块与下磁性滑动塞9对应位置的左侧，第二永磁体8固定安装于配重块上与上磁性活动塞对应位置的右侧；磁性浮动具有磁性且极性与第一永磁体7和第二永磁体8方向相同；磁性浮动塞表面套设有两个用于与第一缸孔3a和第三缸孔3e密封配合的密封圈10；活塞杆4与第二缸孔3b滑动密封配合，可在第二缸孔3b内压力增大时沿第二缸孔3b顶出；

工作时，当配重滑块6在离心力作用下向左滑动时，由于第一永磁体7和第二永磁体8与磁性浮动塞极性相同，两者磁场作用力表现为排斥力，位于第一缸孔3a内的磁性浮动塞左侧的第一永磁体7向左滑移时不会对第一缸孔3a内的磁性浮动塞产生磁场力的作用，使得第一缸孔3a内的磁性浮动塞不受到驱动保持静止；而第二永磁体8位于第三缸孔3e内的磁性浮动塞右侧，在向右滑移过程中会对其有表现为排斥作用的磁场力，该磁场力推动第三缸孔3e内的磁性浮动塞与配重滑块6同时向左滑动，第三缸孔3e内左侧体积减小，气体压强增大；由于第三缸孔3e与左侧的第二缸孔3b之间通过第二气道3f与第三缸孔3e连通，使得两者气压相同，左侧的第二缸孔3b内的高压气体推动左侧的活塞杆4伸出，对箱体2进行顶升；当离心力减小或消失时，左侧活塞杆4在箱体2重力作用下复位，左侧第二缸体内的气体进入第三缸体内，驱动第三缸体内的磁性浮动塞带动配重滑块6右移复位；当配重滑块6在离心力作用下向右滑动时，第一永磁体7通过磁场力驱动第一缸孔3a内的磁性浮动塞同步右移，由于第一缸孔3a与右侧的第二缸孔3b通过第一气道3c连通，两者气压相同，右侧的第二缸孔3b内的高压气体推动右侧的活塞杆4伸出，对箱体2进行支撑；离心力减小或消失时，右侧活塞杆4在箱体2重力作用下复位，右侧第二缸体内的气体进入第一缸体内，驱动第一缸体内的磁性浮动塞带动配重滑块6左移复位；。

通过气压传动方式将配重滑块6在离心力作用下的在水平方向的滑移运动转化为活塞杆4在竖直方向的滑移运动，实现对箱体2进行顶升，相比其他传动机构结构更为紧凑，可靠性更高；同时，配重滑块6与磁性浮动塞之间通过磁场耦合的方式进行单向动力传递，实现了配重滑块6向两个方向滑移过程中对磁性浮动塞的单独驱动，进而驱动单侧活塞杆4伸出对箱体2进行支撑。

基于上述实施例，进一步的，所述第一永磁体7和第二永磁体8一端均设置有第一导磁面8a，所述磁性浮动塞两端均设置有第二导磁面9a；所述第一导磁面8a与第二导磁面9a相互平行。

具体的，第一导磁面8a为内圆锥面，第二导磁面9a为外圆锥面，两导磁面的磁极性相同；第一导磁面8a和第二导磁面9a与连接杆3d轴线的夹角大于45°以在轴向获得更大的传动力矩。

工作时，当配重滑块6带动第一永磁体7向左滑动时，第一导磁面8a和第二导磁面9a距离减小，磁场耦合，由于两导磁面的磁极性相同，第一导磁面8a和第二导磁面9a的磁场力表现为排斥力，该排斥力方向垂直于第一导磁面8a和第二导磁面9a方向，指向第一永磁体7径向的分力相互抵消，指向第一永磁体7轴向的分力驱动磁性浮动跟随配重滑块6同步运动；通过第一导磁面8a和第二导磁面9a相互配合非接触式传动，将配重滑块6的动力传递至磁性浮动塞上，传动结构，提高了传动可靠性。

基于上述实施例，进一步的，所述活塞杆4下方设置有通气阀14，活塞杆4中部设置有连通通气阀14进气口与第二缸孔3b的第三气道4a，底部设置有与外界大气连通的第四气道4c；所述活塞杆4下端设置有球窝4b，所述真空吸盘5顶部设置有用于与球窝4b配合铰接的球头5b；所述真空吸盘5中心设置有用于通气的第五气道5a；所述通气阀14可根据第二缸孔3b压力值自动控制第五气道5a的开闭状态。

具体的，真空吸盘5通过球头5b铰接于活塞杆4下端的球窝4b内，通气阀14固定安装于第三气道4a的下端；通气阀14包括有阀芯12、弹簧13以及阀体11；阀体11中部开设有阀腔，阀腔顶部开设有进气口，侧壁上靠下方的位置上开设有与第四气道4c连通的第六气道12a；阀芯12与阀体11之间设置有弹簧13，阀芯12同轴套设于阀腔内并与阀腔内部密封配合；

工作时，真空吸盘5在箱体2重力作用下贴靠于外界支撑面上，此时阀芯12在弹簧13弹力下处于最高位置，第四气道4c、第五气道5a和第六气道12a连通，真空吸盘5与外界支撑面之间形成的空间与外界大气连通，真空吸盘5处于非真空吸附状态；当驱动装置在离心力作用下发生滑移，使得第二缸孔3b内气压升高时，高压气体通过第三气道4a进入通气阀14的进气口，推动阀芯12压缩弹簧13并下移，此时第四气道4c和第六气道12a转变为断开状态，真空吸盘5与外界支撑面之间形成的空间与外界大气隔离，真空吸盘5处于真空吸附状态，对箱体2进行固定；当离心力减小或消失时，驱动装置在箱体2的重力作用下复位，第二缸孔3b内的气压减小，阀芯12在弹簧13弹力作用下上移，使得第四气道4c和第六气道12a连通，真空吸盘5与外界支撑面之间形成的空间与外界大气连通，真空吸盘5恢复非真空吸附状态。

通过利用第二缸孔3b的气压对通气阀14的开闭其进行控制，使得箱体2在收到离心力时真空吸盘5处于吸附状态，不受离心力时真空吸盘5处于自由状态，在保证箱体2与外界支撑面良好固定效果的同时，箱体2的正常搬运提升过程中真空吸盘5不会对搬运提升产生阻力，提高了使用便利性。

基于上述实施例，进一步的，所述第一缸孔3a和第三缸孔3e直径小于第二缸孔3b直径。

工作时，第一缸孔3a和第三缸孔3e作为动力输入端，第二缸孔3b作为动力输出端当第一缸孔3a和第三缸孔3e直径大于第二缸孔3b时，根据帕斯卡定理F=PS可知，顶升机构输出的顶升力将会被放大，使得较小的离心力经过放大后可以对质量较大的箱体2和待转运物品进行顶升，提高了转运装置的适用范围。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能物流装备用转运装置，其特征在于：包括有调整装置(1)和箱体(2)；

所述箱体(2)包括有内箱(2b)；所述内箱(2b)用于装载待转运物品；

所述调整装置(1)包括有本体(3)、顶升机构和驱动机构；所述本体(3)为框型结构，顶升机构对称地设置于框型结构的左右两端，左右两个顶升机构之间通过两根相互平行的连接杆(3d)连接；所述驱动机构滑动套设于连接杆(3d)上并与顶升机构传动连接；所述调整装置(1)固定安装于内箱(2b)外侧的竖直面上；所述顶升机构底部设置有可与外界支撑面形成真空吸附状态的真空吸盘(5)。

2.根据权利要求1所述的一种智能物流装备用转运装置，其特征在于：所述箱体(2)还包括有外箱(2a)，所述调整装置(1)固定安装于外箱(2a)和内箱(2b)形成的夹层空间内；所述调整装置(1)数量为4个，且分别与箱体(2)的四个竖直面一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种智能物流装备用转运装置，其特征在于：所述驱动机构还包括有配重滑块(6)、第一永磁体(7)、第二永磁体(8)、磁性滑动塞(9)以及密封圈(10)；所述本体(3)的上侧连接杆(3d)沿连接杆(3d)轴线方向向左开设有第三缸孔(3e)，所述本体(3)的下侧连接杆(3d)沿连接杆(3d)轴线方向向右开设有第一缸孔(3a)；所述上下两磁性滑动塞(9)分别同轴套设于第一缸孔(3a)和第三缸孔(3e)内；所述配重块与上下两磁性浮动塞对应的位置安装有用于驱动磁性浮动塞运动的第二永磁体(8)和第一永磁体(7)；所述顶升机构还包括有活塞杆(4)；所述本体(3)左右两端对称开设有用于与活塞杆(4)密封配合的第二缸孔(3b)以及用于连接第一缸孔(3a)和第二缸孔(3b)的第一气道(3c)和第二气道(3f)；左侧所述第二缸孔(3b)通过第二气道(3f)与第三缸孔(3e)连通，右侧所述第二缸孔(3b)通过第一气道(3c)与第一缸孔(3a)连通。

4.根据权利要求3所述的一种智能物流装备用转运装置，其特征在于：所述第一永磁体(7)和第二永磁体(8)一端均设置有第一导磁面(8a)，所述磁性浮动塞两端均设置有第二导磁面(9a)；所述第一导磁面(8a)与第二导磁面(9a)相互平行。

5.根据权利要求1所述的一种智能物流装备用转运装置，其特征在于：其特征在于：所述活塞杆(4)下方设置有通气阀(14)，活塞杆(4)中部设置有连通通气阀(14)进气口与第二缸孔(3b)的第三气道(4a)，底部设置有与外界大气连通的第四气道(4c)；所述活塞杆(4)下端设置有球窝(4b)，所述真空吸盘(5)顶部设置有用于与球窝(4b)配合铰接的球头(5b)；所述真空吸盘(5)中心设置有用于通气的第五气道(5a)；所述通气阀(14)可根据第二缸孔(3b)压力值自动控制第五气道(5a)的开闭状态。

6.根据权利要求2所述的一种智能物流装备用转运装置，其特征在于：所述第一缸孔(3a)和第三缸孔(3e)直径小于第二缸孔(3b)直径。

7.一种智能物流装备用转运装置的转运方法，其特征在于：工作中，当箱体2不受横向离心力时，箱体2通过自重使得真空吸盘5受压吸附于外界支撑面上，对箱体2进行定位和支撑；当箱体2在转弯、加减速等受到横向的离心力的工况下时，驱动机构在离心力作用下沿着离心力方向滑动，由于驱动机构与顶升机构传动连接，驱动机构驱动位于离心力方向一侧的顶升机构顶出对箱体2进行顶升；当横向的离心力减小或消失时，驱动机构运动幅度减小，使得顶升装置的支撑力减小，顶升机构的顶升高度降低，箱体2在自身重力作用下逐渐复位，直至恢复水平状态；由于顶升机构只对箱体2位于离心力方向的一侧进行顶升，箱体2将以另一侧顶升机构与外界支撑面的交点为轴心倾斜，使得箱体2的重心降低，抗倾覆能力增强；由于顶升机构的顶升高度大小取决于驱动机构在离心力作用下沿离心力方向滑动的距离，因此调整装置1可根据箱体2所受到的离心力大小自动调整箱体2的倾斜角度，使箱体2处于稳定状态；同时，由于真空吸盘5与外界支撑面的吸附作用，使得箱体2相比于仅依靠箱体2与外界支撑面之间的静摩擦力保持静止的方式稳定性更好。

Images