CN114162539A - 一种rgv车体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种RGV车体，属于循轨输送车辆技术领域。RGV车体运行在地基轨道上，车体包括车框架及浮动安装在车框架中的多级平台；浮动安装的方式由连接在车框架与多级平台之间的柔性链实现；多级平台由柔性链悬挂，实现多级平台与车框架的浮动配合；车体还包括回正机构，回正机构位于多级平台与车框架之间，实现多级平台相对于车框架的回正或复位。多级平台配合抓取和解锁车辆底盘及底盘上的电池锁紧机构后，柔性链通过侧摆使多级平台侧摆，适应定位锥与锥形槽的配合，利于对车载电池的准确浮动抓取。抓取车载电池之后，利用多级平台与上部连接框架之间安装回正机构，辅助多级平台快速、精准回正或复位。

Description

一种RGV车体

技术领域

本发明涉及循轨输送车辆技术领域，具体地说，涉及一种RGV车体。

背景技术

RGV，是有轨制导车辆(Rail Guided Vehicle)的英文缩写，又叫有轨穿梭小车，RGV小车可用于各类高密度储存方式的仓库，小车通道可设计任意长，可提高整个仓库储存量，并且在操作时无需叉车驶入巷道，故得以普及。在电池作为动力的电动汽车领域，人们探索了通过更换电池延长车辆续航的方式，并兴建了换电站。得益于其独特优势，RGV在换电站中也广泛使用，具体被用于更换车载电池。

除了少数主流品牌自建换电站以外，为了提高服务效率，更多种类的换电站是针对多车型建设的，相应地，在采用RGV更换汽车电池时，也改进了RGV车载设备结构，适应多种型号的汽车底盘及电池。然而在一般控制精度下，无论是适应多样化车型的RGV车载设备还是针对特定车型的设备，该设备总是与待操作汽车的车载电池固定结构具有一定的位置配合差值，这种差值是导致换电效率降低和换电成功率降低的重要因素之一。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中用于更换电池的RGV车载设备结构对不同车型进行适应过程中会改变RGV车载设备结构的位置，导致后续再抓取、解锁下一车辆的过程中容易出现对不准的问题，本发明提供一种回正机构及RGV车体，通过其自动回正机构实现RGV车载设备结构的常态位置统一，避免人工调整平台结构的操作，降低平台与车辆端结构对不准的故障率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种RGV车体，用于运行在地基轨道上，车体与地基轨道通过车轮滚动接触，所述车体包括车框架及浮动安装在车框架中的多级平台；所述浮动安装的方式由连接在车框架与多级平台之间的柔性链实现；所述多级平台由柔性链悬挂，实现多级平台与车框架的浮动配合；所述车体还包括回正机构，所述回正机构位于多级平台与车框架之间，实现多级平台相对于车框架的回正或复位。

作为一种优选的方案，所述柔性链为链条，其两端均为U型叉结构，利用以上两个U型叉结构的敞开部分别对应贯穿多级平台、车框架，并由螺帽旋合紧固，实现柔性链的长度可调式固定。

作为一种优选的方案，所述回正机构包括设于车框架表面的回正槽，及安装在多级平台上的回正组件；所述回正组件一端为与回正槽形状适配的锥形结构；所述回正组件包括弹性件，所述弹性件借由多级平台的支撑作用在锥形结构上，使锥形结构与回正槽之间始终具有相互插合的抵压力。

作为一种优选的方案，所述回正组件包括一端活动穿插在多级平台上的导向柱，所述导向柱的上端设有球头结构，该球头结构用于代替锥形结构形成与回正槽匹配部；导向柱上套设张紧弹簧，所述张紧弹簧一端抵在多级平台上，另一端抵在导向柱上部的径扩部，使导向柱向靠近回正槽的方向张紧。

作为一种优选的方案，所述多级平台包括底基台及安装在底基台上的若干组中基台；所述底基台上安装同步驱动机构，底基台通过同步驱动机构驱动中基台同步相互分离或靠近。

作为一种优选的方案，所述同步驱动机构包括同步平台，及与同步平台相连的纵推缸体；所述纵推缸体的推杆端与其中一中基台连接，该侧的中基台上还连接有第一齿条；所述第一齿条通过与之啮合的同步齿轮反向驱动第二齿条，所述第一齿条与第二齿条关于同步齿轮轴中心对称；

所述同步齿轮转动安装在同步平台上；

所述第二齿条与另一相对侧的中基台连接。

作为一种优选的方案，所述中基台上分别设有中级轨道，及滑动配合在中级轨道上的上基台；所述上基台由安装在中基台上的横推缸体驱动，使上基台在中基台上移动；上基台与中基台的移动方向相交。

作为一种优选的方案，所述上基台上通过上级轨道滑动安装有延伸基台；所述延伸基台与中基台的移动方向相同，补充中基台的行程，上基台由中基台上的电机通过丝杠驱动。

作为一种优选的方案，所述多级平台上安装有若干定位锥，所述定位锥分别安装在的对应中基台上，实现中基台与被车载设备的分别定位。

作为一种优选的方案，所述回正组件常态下充分抵进回正槽内，此时多级平台相对于车框架回正；所述车框架由安装在其下部的电机通过齿轮齿条结构驱动；所述纵推缸体与下部由底轨道支撑，所述底轨道延伸方向与车框架行驶方向一致。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：当多级平台配合抓取和解锁车辆底盘及底盘上的电池锁紧机构时，柔性链通过侧摆使多级平台能够发生侧摆，进而适应定位锥与锥形槽的配合，利于对车载电池的准确浮动抓取。抓取车载电池之后，利用多级平台与上部连接框架之间安装回正机构，辅助多级平台快速、精准回正或复位。

回正机构的导向柱顶部为球头结构，相应地，回正槽为具有曲面内壁的锥形槽，以便与球头结构配合过程平顺。该球头结构选为活动嵌设在导向柱顶部的金属球，利用金属球的滚动加强插合定位平滑性。具体地，回正槽上部为曲面穹顶，形成了中部槽结构较深，向周侧逐渐浅化的形态，以便金属球向周侧偏移过程中逐渐被增压，强化导向柱回正趋势。回正槽的下部靠近槽边的部分为竖直圆环面，这样设计的好处在于：当金属球偏移至竖直圆环面时，竖直圆环面对金属球产生的垂直分力为零，此时对金属球的水平侧滑阻力骤增，从而有效阻止导向柱从回正槽中脱出，避免电池掉落等换电事故的发生，这对保障操作人员及车乘人员安全非常重要。

车载电池由预设在车底盘上的框架结构锁紧支撑，在对车载电池进行解锁的时候，需要将抓取机构和解锁叉深入车载电池与框架之间的狭窄间隙中，这对解锁设备的控制精度要求较高，一旦抓取或解锁位置不当，轻则出现解锁失败，损坏车底盘及其附属件，重则导致电池抓取不稳，电池掉落，威胁换电安全，恶化处于萌芽期的换电行业发展形象。在对车载电池的抓取、解锁过程中，尤其需要注意抓取、解锁的同步性，否则就极易出现上述故障。

本技术方案在移动路径固定的地基轨道上运行RGV，保证了车辆下部运行精度，并通过同步机构实现了分别抓取、解锁左、右两侧电池控制机构的支撑平台、抓取和解锁设备同步动作，保证了车辆上部操作精度和安全性，以此从整体上提高了换电操作成功率，发挥换电方式在新能源替代领域的应有作用。

底基台中的镂空设计不但减轻了底基台自重，且使得纵推缸体能够下沉至底基台下部，大大压缩了底基台上部空间占用，同时具备的好处在于：纵推缸体能够直接受到车框架下部预设底级轨道的支撑，减轻车框架的负载量，从而降低车框架等结构的机械强度要求，以此节省成本。

同样的，中基台的避让孔能够给横推缸体预留更多下部空间，减轻设备质量，及降低多级平台内部空间紧密度，这对后续维修操作有很大益处。

上基台的下沉平台同样能够起到压缩上基台与延伸基台之间的空间占用效果。

附图说明

图1为车框体与同步驱动机构配合之立体图一；

图2为图中A部放大图；

图3为车框体与同步驱动机构配合之立体图二；

图4为柔性链与回正机构组合使用示意图；

图5为图4中B部放大图；

图6为车框体与多级平台配合时隐藏延伸基台后的立体图；

图7为车框体与多级平台配合之立体图一；

图8为车框体与多级平台配合之立体图二；

图9为图8中C部放大图；

图10为RGV车体与地基轨道配合示意图。

图中：

1、地基轨道；

2、车框架；21、行进驱动电机；22、行进齿轮；23、导向齿条；24、上部连接框架；25、横梁；

3、多级平台；31、底基台；32、中基台；33、中级轨道；34、上基台；35、横推缸体；36、第一丝杠驱动组件；37、第二丝杠驱动组件；38、上级轨道；39、延伸基台；310、第一解锁叉；311、第二解锁叉；312、定位锥；313、下级轨道；

4、柔性链；41、U型叉；

5、回正机构；51、定位块；52、回正槽；53、回正组件；54、导向柱；55、压簧；56、径扩部；57、球头结构；

6、同步驱动机构；61、同步平台；62、纵推缸体；63、第一齿条；64、同步齿轮；65、第二齿条；66、底级轨道；

6a、顶压轮；6b、背压轮；6c、底压轮；6d、水平压板；6e、丝杆；6f、腰型孔；6g、立板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面结合实施例对本发明作进一步阐述。本实施方式中，RGV车体的行进方向为纵向(以前后区分)，RGV车体宽度方向为横向(以左右区分)。

实施例1

一种RGV车体，其下部为供RGV运行的地基轨道1，地基轨道1为工字钢轨。RGV的底部四个角处分别安装车轮，车体与地基轨道1通过车轮滚动接触，车体在地基轨道1上滑动。车体包括车框架2，作为一种对RGV车体的驱动方式，在车框架2的前端安装行进驱动电机21，并在行进驱动电机21的输出轴上安装行进齿轮22，该行进齿轮22与地基上的导向齿条23啮合，形成对车体的驱动。

车框架2为矩形框架，其上部分为上部连接框架24，该上部连接框架24同样为矩形框架，且与车框架2间隔一定高度，通过更换二者之间垫块高度可以调整上部连接框架24的高度，进而可以调节由上部连接框架24连接的多级平台3的高度。

上部连接框架24前后两条横梁25下部采用柔性链4以吊挂方式安装一多级平台3，该多级平台3位于车框架2中部，由车框架2包围，多级平台3包括位于最底部的底基台31。具体地，柔性链4选用链条，链条的两端均为半开口的U型叉41结构，利用以上两个U型叉41结构的敞开部分别对应贯穿底基台31、上部连接框架24，并由螺帽将U型叉41结构旋合紧固在底基台31、上部连接框架24上，通过调整螺帽的旋合量调节柔性链4的长度，调节柔性链4对多级平台3的张紧度。

所述多级平台3上安装有定位锥312。该定位锥312与车辆底盘上的定位槽对应配合，使多级平台3能够找准相对于车辆底盘的位置，准确抓取车载电池。当多级平台3配合抓取和解锁车辆底盘及底盘上的电池锁紧机构时，柔性链4通过侧摆使多级平台3能够发生侧摆，进而适应定位锥312与锥形槽的配合，利于对车载电池的准确浮动抓取。

摘取车载电池之后，定位锥312与定位槽脱离插合，多级平台3在自重作用下自然摆动直至垂直。但是在某些异物、外力干扰作用下多级平台3的垂直或接近垂直位置并非原本位置，处于偏置状态下的多级平台3会导致下一次再进行车载电池配合抓取时出现抓取偏差，降低抓取成功率。为此，本实施例中在多级平台3与上部连接框架24之间安装回正机构5，用于辅助多级平台3快速、精准回正或复位。具体地，首先，在上部连接框架24的下表面上安装定位块51，并在定位块51下表面开设回正槽52，通过更换不同型号的定位块51可以实现不同的回正效果。当然，可以直接在上部连接框架24下表面开设回正槽52，但这会降低上部连接框架24结构强度。其次，在多级平台3最底部的底基台31上安装与回正槽52配合定位的回正组件53，该回正组件53以一根导向柱54为主体，该导向柱54的下端贯穿底基台31，并由螺帽紧固。导向柱54外部套设一根压簧55，该压簧55的下端依靠底基台31的支撑，上端抵在导向柱54上部的径扩部56。本实施例中，径扩部56为固定套在导向柱上部的圆环形挡片。径扩部56的外径适度大于压簧55内径，避免压簧55脱出，实现导向柱54向靠近回正槽52的方向张紧。导向柱54的顶部为球头结构57，相应地，回正槽52也为曲面结构的锥形槽，以便二者配合过程平顺。该球头结构57优选为下部活动嵌设在导向柱54顶部形成的凹槽中，上部凸出导向柱顶部的金属球，利用金属球的滚动加强导向柱54与回正槽52插合定位平滑性。

当多级平台3偏摆适应车载电池的位置后，导向柱54也从回正槽52中偏移向一侧，此时压簧55被压缩，压簧55在径扩部56上产生了更大的张力，该张力作用在曲面的回正槽52内壁上，其分力促使导向柱54向回正槽52最深处复位，进而实现多级平台3相对于车框架2的复位。

多级平台3包括底基台31及通过底基台31上的下级轨道313滑动安装在底基台31上的两组中基台32，两组中基台32分别位于底基台31的前、后两侧。底基台31中部镂空，该镂空处容纳同步驱动机构6，底基台31通过同步驱动机构6驱动中基台32同步相互分离或靠近，实现两个中基台32的精准同步动作，以便对称支撑车载电池的两侧结构，避免车载电池拆卸时发生偏斜。具体地，同步驱动机构6包括安装在底基台31上的同步平台61，及与同步平台61铰接相连的纵推缸体62。纵推缸体62的推杆端与其中一中基台32铰接。该侧的中基台32上还连接有第一齿条63，第一齿条63通过与之啮合的同步齿轮64反向驱动第二齿条65，第一齿条63与第二齿条65关于同步齿轮64轴中心对称，第二齿条65与另一相对侧的中基台32连接，同步齿轮64竖直转动安装在同步平台61上。本实施例中的纵推缸体62采用电缸，当其推杆端驱动一侧的中基台32沿底基台31上的下级轨道313移动时，该侧的中基台32借助该侧的第一齿条63驱动同步齿轮64转动，进而借助同步齿轮64的另一侧啮合侧面驱动第二齿条65，带动与第二齿条65固连的另一侧中基台32同步相向靠近或反向远离。为了实现纵推缸体62的安装合理性，保证其安装结构强度，充分避让结构紧凑的多级平台3，本实施例中，将纵推缸体62置底，并用一根底级轨道66道滑动支撑纵推缸体62，如此可以减轻推缸体62直接作用在车框架2上的载荷。

进一步地，为了保证第一齿条63导向性稳定，在第一齿条63的顶面和背侧面分别抵设顶压轮6a和背压轮6b，顶压轮6a和背压轮6b的水平滚动切线方向与第一齿条63的移动方向一致。背压轮6b与同步齿轮64均由同一水平压板6d压紧，同步齿轮64的轮轴与背压轮6b的轮轴一端均竖直转动安装在同步平台61上，另一端均由一水平压板6d活动支撑。进一步地，同步齿轮64位于所述水平压板6d中部，两端分别转动安装与第一齿条63、第二齿条65配合的背压轮6b。为了实现对背压轮6b的压紧力调节，在水平压板6d侧壁开设通至背压轮6b轮轴处的丝杆6e，通过调节丝杆6e伸入水平压板6d侧壁的深度，即调节对背压轮6b的轮轴压力，控制背压轮6b的轮轴在水平压板6d上所开设腰型孔6f中的所处位置，进而调节背压轮6b对相应齿条的压力。所述顶压轮6a由竖直安装在同步平台61上的立板6g单侧支撑，顶压轮6a的轮轴穿过相应的立板6g，并由螺帽紧固。所述立板6g为水平压板6d与同步平台61的连接板。立板6g上还设有底压轮6c，用于从底部向上支撑第一齿条63或第二齿条65，配合顶压轮6a实现更稳固夹持限位。

通过一块水平压板6d同时压紧同步齿轮64与两个背压轮6b，保证了相应齿轮配合的整体性，简化了零件使用量，也降低了故障率。本实施例中，通过两块分别固定第一齿条63和第二齿条65的立板6g同时支撑对应的顶压轮6a，及连接水平压板6d和同步平台61，巧妙地实现了水平压板6d的固定，简化了结构复杂度，同样提高了机构整合度和一体性。

中基台32的移动是沿RGV车体的移动方向，而在两块中基台32上还分别设有沿横向设置的中级轨道33，及滑动配合在中级轨道33上的上基台34。中基台32上铰接安装横推缸体35，且中基台32上设有避让孔，横推缸体35借助避让孔产生的更大容纳空间进行下沉式安装，以此提高空间利用率，减轻设备重量。本实施例中，横推缸体35采用电缸。横推缸体35的推杆铰接在对应侧的上基台34上，以实现上基台34相对于中基台32的横向移动，至此，中基台32与上基台34的交叉移动方向组合形成了多级平台3在水平面内的一定范围的浮动调节。

进一步地，上基台34中部设有下沉平台，该下沉平台上安装第一丝杠驱动组件36，第一丝杠驱动组件36均由电机驱动。上基台34上表面通过上级轨道38对应滑动安装有延伸基台39，该延伸基台39能够补充上基台34的横向移动局限性，更大尺寸地承接不同型号的车载电池，保证对车载电池支撑的稳定性、可靠性。具体地，第一丝杠驱动组件36的丝杠旋合连接在对应侧的延伸基台39上，进而实现丝杠的转动推动对应延伸基台39沿横向移动，利用延伸基台39上的第一解锁叉310找准、扣合车载电池。下沉平台上还对应设有第二丝杠驱动组件37。第二丝杠驱动组件37与第一丝杠驱动组件36的结构基本一致，不同之处在于第二丝杠驱动组件37中的丝杠上旋合套设的是滑动配合在上级轨道38上的第二解锁叉311。第二解锁叉311独立运动，并配合第一解锁叉310实现对车载电池的解锁，以便最终将车载电池承接到RGV车体(具体为延伸基台39)上，后运输至电池仓更换。

定位锥312分别安装在两块上基台34的侧部，用于分别定位两块上基台34。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种RGV车体，用于运行在地基轨道上，车体利用车轮与地基轨道滚动接触，其特征在于：

所述车体包括车框架及浮动安装在车框架中的多级平台；

所述浮动安装的方式由连接在车框架与多级平台之间的柔性链实现；所述多级平台由柔性链悬挂，实现多级平台与车框架的浮动配合；

所述车体还包括回正机构，所述回正机构位于多级平台与车框架之间，实现多级平台相对于车框架的回正或复位。

2.根据权利要求1所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述柔性链为链条，其两端均为U型叉结构，利用以上两个U型叉结构的敞开部分别对应贯穿多级平台、车框架，并由螺帽旋合紧固，实现柔性链的长度可调式固定。

3.根据权利要求1所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述回正机构包括设于车框架表面的回正槽，及安装在多级平台上的回正组件；所述回正组件一端为与回正槽形状适配的锥形结构；

所述回正组件包括弹性件，所述弹性件借由多级平台的支撑作用在锥形结构上，使锥形结构与回正槽之间始终具有相互插合的抵压力。

4.根据权利要求3所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述回正组件包括一端活动穿插在多级平台上的导向柱，所述导向柱的上端设有球头结构，该球头结构用于代替锥形结构形成与回正槽匹配部；导向柱上套设张紧弹簧，所述张紧弹簧一端抵在多级平台上，另一端抵在导向柱上部的径扩部，使导向柱向靠近回正槽的方向张紧。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述多级平台包括底基台及安装在底基台上的若干组中基台；所述底基台上安装同步驱动机构，底基台通过同步驱动机构驱动中基台同步相互分离或靠近。

6.根据权利要求5所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述同步驱动机构包括同步平台，及与同步平台相连的纵推缸体；所述纵推缸体的推杆端与其中一中基台连接，该侧的中基台上还连接有第一齿条；所述第一齿条通过与之啮合的同步齿轮反向驱动第二齿条，所述第一齿条与第二齿条关于同步齿轮轴中心对称；

所述同步齿轮转动安装在同步平台上；

所述第二齿条与另一相对侧的中基台连接。

7.根据权利要求5所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述中基台上分别设有中级轨道，及滑动配合在中级轨道上的上基台；所述上基台由安装在中基台上的横推缸体驱动，使上基台在中基台上移动；上基台与中基台的移动方向相交。

8.根据权利要求7所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述上基台上通过上级轨道滑动安装有延伸基台；所述延伸基台与中基台的移动方向相同，补充中基台的行程。

9.根据权利要求5所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述多级平台上安装有若干定位锥，所述定位锥分别安装在的对应中基台上，实现中基台与被车载设备的分别定位。

10.根据权利要求6所述的一种RGV车体，其特征在于：

所述回正组件常态下充分抵进回正槽内，此时多级平台相对于车框架回正；

所述车框架由安装在其下部的行进驱动电机通过齿轮齿条结构驱动；

所述纵推缸体与下部由底轨道支撑，所述底轨道延伸方向与车框架行驶方向一致。

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