CN116142711A - 穿梭车及其转向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿梭车及其转向方法，以解决现有的穿梭车结构复杂、部件不能充分利用的技术问题。本发明包括壳体和底盘，所述底盘设置在壳体内部，底盘上设置有车轮，还包括升降机构、旋转机构，所述升降机构和所述底盘相连接，用于底盘相对于壳体进行上下运动，所述旋转机构和所述底盘相连接，用于底盘相对于壳体进行自转。本发明通过旋转底盘的方法实现转向，有益技术效果在于：简化车轮及其动力系统的结构，充分利用各组成部件，减少制造成本。

Description

穿梭车及其转向方法

技术领域

本发明涉及仓储物流设备技术领域，具体涉及一种穿梭车及其转向方法。

背景技术

穿梭车是一种用于自动化仓储系统的沿轨道移动的支撑小车，现有的穿梭车由于要完成四个方向，即前后左右的运动，传统的穿梭车采用两套动力系统，如公开号为CN112794013A的专利文献中记载了一种四向驱动行走机构及具有其的物流穿梭车，当小车前后运动时，左右的轮子向上收缩，小车在导轨上运行，当左右运动时，小车前后的轮子向上收缩，左右的轮子伸出来，这样不仅要两套动力系统分别驱动左右和前后的车轮转动，还需要车轮切换的结构，当小车移动时总有车轮处于悬空状态而不能得到充分的利用。

发明内容

本发明提供一种穿梭车及其转向方法，以解决现有的穿梭车结构复杂、部件不能充分利用的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种穿梭车，包括壳体和底盘，所述底盘设置在壳体内部，底盘上设置有车轮，还包括升降机构、旋转机构，所述升降机构和所述底盘相连接，用于底盘相对于壳体进行上下运动，所述旋转机构和所述底盘相连接，用于底盘相对于壳体进行自转。

进一步的，所述旋转机构包括支撑杆以及转盘，所述转盘安装在所述壳体内部的顶面，转盘连接有齿轮驱动部件，所述支撑杆连接于所述转盘和所述底盘之间。

进一步的，所述升降机构包括驱动所述支撑杆上下运动的电动推杆或者升降气缸。

或者，所述支撑杆为可伸缩结构，所述升降机构还包括位于支撑杆两侧的两个三角形支撑部件以及驱动部件；所述三角形支撑部件包括底边以及两个斜边，斜边的顶部和所述转盘相连接，斜边的底部和三角形支撑部件的底边通过滑块滑动连接，斜边和滑块可转动连接；所述驱动部件用于驱动所述滑块带动三角形支撑部件的斜边作开合动作。

进一步的，所述驱动部件包括横向连接杆以及动力结构，所述横向连接杆和所述滑块相连接，所述动力结构和所述横向连接杆对应连接以带动所述滑块沿所述三角形支撑部件的底边移动。

进一步的，还包括车轮伸缩机构，用于车轮向底盘两侧伸出或向底盘中心收缩。

进一步的，所述车轮伸缩机构包括滑轨、车轮滑块、车轮转轴、车轮驱动部件、外支撑件、内支撑件，所述车轮转轴连接于所述外支撑件和内支撑件上，所述内支撑件和所述车轮滑块固定连接，所述车轮驱动部件和所述滑块相连接以驱动滑块沿所述滑轨移动。

进一步的，所述车轮驱动部件包括车轮伸缩电机、丝杆，所述丝杆和所述滑块对应连接，所述车轮伸缩电机用于驱动所述丝杆旋转。

进一步的，所述车轮伸缩机构连接有车轮驱动机构，所述车轮驱动机构包括车轮驱动电机、驱动主齿轮、驱动从齿轮，所述驱动从齿轮设置于所述车轮转轴上，所述车轮驱动电机用于驱动所述驱动主齿轮转动，所述车轮向底盘两侧伸出时所述驱动从齿轮和所述驱动主齿轮啮合。

本发明还设计一种穿梭车转向方法，包括以下步骤：

S1：穿梭车沿轨道运行至转向点；

S2：升降机构带动底盘上升直至底盘悬空，此时壳体支撑在轨道上；

S3：旋转机构带动底盘旋转至目标方向；

S4：升降机构带动底盘下降至车轮接触轨道并使壳体脱离轨道；

S5：转向结束，穿梭车继续沿轨道行驶。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

本发明设计的穿梭车只包含一套驱动轮，左右各两个，当小车前后运动时，车轮在导轨上行驶，当小车需要转向时，底盘向上收，小车外壳下降顶住导轨，此时小车底盘悬空即四个车轮悬空，然后底盘旋转所需角度，之后底盘向下伸出，车轮顶住导轨继续伸出来直至车壳悬空，完成小车转向后继续前进。本发明只使用一套驱动车轮，也就只包括一套对应的动力系统，该动力系统随底盘旋转，相较于传统的两套动力系统驱动两套驱动轮，本发明结构得以简化，减少制造成本。而且本发明中穿梭车无论在哪个方向上移动均没有车轮悬空闲置的情况，所有的零部件都能得到充分合理的利用。

附图说明

图1为本发明穿梭车的结构示意图。

图2为本发明穿梭车的底面示意图。

图3为本发明穿梭车的底盘的结构示意图。

图4为本发明穿梭车的升降机构的结构示意图。

图5为本发明穿梭车的升降机构的右视示意图。

图6为本发明穿梭车的升降机构的前视示意图。

图7为本发明穿梭车的车轮伸缩机构的结构示意图。

图8为本发明穿梭车的车轮驱动机构的结构示意图。

图中，壳体1，底盘2，底板21，车轮22，支撑杆31，转盘32，旋转电机33，连接块34，旋转驱动齿轮35，升降驱动电机41，底边42，斜边43，滑块44，连接杆45，伸缩连杆46，滑轨51，车轮滑块52，车轮转轴53，外支撑件54，内支撑件55，车轮伸缩电机56，丝杆57，车轮驱动电机61，驱动主齿轮62，驱动从齿轮63，电机齿轮64。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：一种穿梭车，参见图1和图2，包括壳体1和底盘2，底盘2包括底板21和车轮22，底板21和壳体1的底部平行或略高，车轮22在穿梭车正常行驶时超出壳体1的底部。在本实施例中，壳体1为矩形结构，车轮22左右各两只，沿纵横交错的穿梭车轨道行驶。

底盘2设置在壳体内部，其结构参见图3，包括升降机构、旋转机构、车轮伸缩机构。

上述旋转机构包括支撑杆31以及转盘32，转盘32顶部设有连接块34，连接块34和壳体1内部的顶面固定连接，转盘32和连接块34通过轴承转动连接。在壳体1内部顶面上还固定有旋转电机33以及旋转驱动齿轮35，旋转驱动齿轮35和转盘32啮合，旋转电机33带动下方的旋转驱动齿轮35转动以驱动转盘32旋转。支撑杆31的顶部和转盘32的底部固定连接，支撑杆31的底部连接升降驱动电机41，升降驱动电机41固定在底板21上，当转盘32旋转时带动支撑杆21以及整个底盘2自转。

上述升降机构设置在底板21上，用于底盘2相对于壳体1进行上下运动。参见图3至图6，支撑杆31为可伸缩结构，位于支撑杆31两侧设有两个三角形支撑部件以及驱动部件。三角形支撑部件包括底边42以及两个斜边43，斜边43的顶部和转盘32转动连接，斜边43的底部和三角形支撑部件的底边42通过滑块44滑动连接，斜边43和滑块44可转动连接。驱动部件用于驱动滑块44带动三角形支撑部件的斜边43作开合动作。驱动部件包括横向连接杆45、升降驱动电机41、伸缩连杆46，横向连接杆45和左右两个滑块44相连接，绳件驱动电机41前后通过伸缩连杆46和前后两个横向连接杆45相连接，当升降驱动电机41带动伸缩连杆46收缩时，横向连接杆45带动斜边43沿底边42向中间滑动，斜边43合拢，此时底盘2相对于壳体向下运动，反之，当升降驱动电机41带动伸缩连杆46伸长时，横向连接杆45带动斜边43沿底边42向两侧滑动，斜边43张开，此时底盘2相对于壳体向上运动。

在一些其它实施例中，升降机构还可以采用电动推杆或者升降气缸等动力源驱动支撑杆31上下运动，此时上述动力源和底板21固定连接，两侧的三角形支撑部件起到导向的作用，或者在这些实施例中不设置三角形支撑部件，仅依靠电动推杆或者气缸实现底盘2的升降。

上述车轮伸缩机构，用于车轮向底盘两侧伸出或向底盘中心收缩。参见图3和图7，包括滑轨51、车轮滑块52、车轮转轴53、车轮伸缩驱动部件、外支撑件54、内支撑件55，外支撑件54和内支撑件55固定在底板21上，车轮转轴53连接于外支撑件54和内支撑件55上，车轮22安装在外支撑件54的侧面并和车轮转轴53固定连接。内支撑件55和车轮滑块52固定连接，车轮转轴53通过轴承和内支撑件55转动连接，车轮伸缩驱动部件和滑块52相连接以驱动滑块52沿滑轨51左右移动。上述车轮伸缩驱动部件包括车轮伸缩电机56、丝杆57，滑块52设置有凸起部和丝杆57螺纹连接，车轮伸缩电机56用于驱动丝杆57旋转，带动滑块52以及车轮22左右移动实现车轮伸缩动作。

上述车轮伸缩机构还连接有车轮驱动机构，车轮驱动机构设置在底板21的两侧，包括车轮驱动电机61、驱动主齿轮62、驱动从齿轮63，车轮驱动电机61固定在底板21上，车轮驱动电机61上连接有电机齿轮64，电机齿轮64和侧面两个驱动主齿轮62啮合，驱动主齿轮62通过轴承和壳体1的内侧面转动连接。驱动从齿轮63设置于车轮转轴53上，车轮向底盘两侧伸出时，驱动主齿轮62和对应的驱动从齿轮63啮合，车轮驱动电机61带动驱动主齿轮62转动，通过驱动从齿轮63带动车轮转动实现穿梭车的行走动作。在一些其它实施例中，为了防止驱动主齿轮62和驱动从齿轮63在车轮伸缩的过程中不能完全对应，可将驱动从齿轮63的长度设置为和车轮转轴53相同，如此当车轮伸缩时驱动主齿轮62和驱动从齿轮63始终处于啮合状态。

上述穿梭车的行驶以及转向方法如下：

以四向穿梭车为例，穿梭车接收调度的指令，在轨道上向前、向后、向左或者向右行驶，穿梭车上的摄像头扫描导轨上的标签粗略定位，然后穿梭车上的磁性感应器进行精准定位。当穿梭车需要90度转向时，升降机构带动底盘向上收缩，在穿梭车外壳接触导轨之前，底盘收缩相当于穿梭车外壳下降，当穿梭车外壳接触到导轨以后，底盘继续收缩，车轮悬空，与此同时，穿梭车四轮向底盘内部收缩防止底盘旋转时车轮超出壳体边界，底盘悬空以后旋转90度，旋转过后，车轮向外伸出，之后底盘向下伸出，当底盘向下伸到车轮接触到横向的导轨后，底盘继续往下伸，然后底盘就把穿梭车的外壳顶起来，此时穿梭车就完成了90度转向可继续向前行驶。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种穿梭车，包括壳体和底盘，所述底盘设置在壳体内部，底盘上设置有车轮，其特征在于，还包括升降机构、旋转机构，所述升降机构和所述底盘相连接，用于底盘相对于壳体进行上下运动，所述旋转机构和所述底盘相连接，用于底盘相对于壳体进行自转。

2.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，还包括车轮伸缩机构，用于车轮向底盘两侧伸出或向底盘中心收缩。

3.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述旋转机构包括支撑杆以及转盘，所述转盘安装在所述壳体内部的顶面，转盘连接有齿轮驱动部件，所述支撑杆连接于所述转盘和所述底盘之间。

4.根据权利要求3所述的穿梭车，其特征在于，所述升降机构包括驱动所述支撑杆上下运动的电动推杆或者升降气缸。

5.根据权利要求3所述的穿梭车，其特征在于，所述支撑杆为可伸缩结构，所述升降机构还包括位于支撑杆两侧的两个三角形支撑部件以及驱动部件； 所述三角形支撑部件包括底边以及两个斜边，斜边的顶部和所述转盘相连接，斜边的底部和三角形支撑部件的底边通过滑块滑动连接，斜边和滑块可转动连接； 所述驱动部件用于驱动所述滑块带动三角形支撑部件的斜边作开合动作。

6.根据权利要求5所述的穿梭车，其特征在于，所述驱动部件包括横向连接杆以及动力结构，所述横向连接杆和所述滑块相连接，所述动力结构和所述横向连接杆对应连接以带动所述滑块沿所述三角形支撑部件的底边移动。

7.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述车轮伸缩机构包括滑轨、车轮滑块、车轮转轴、车轮伸缩驱动部件、外支撑件、内支撑件，所述车轮转轴连接于所述外支撑件和内支撑件上，所述内支撑件和所述车轮滑块固定连接，所述车轮伸缩驱动部件和所述滑块相连接以驱动滑块沿所述滑轨移动。

8.根据权利要求7所述的穿梭车，其特征在于，所述车轮伸缩驱动部件包括车轮伸缩电机、丝杆，所述丝杆和所述滑块对应连接，所述车轮伸缩电机用于驱动所述丝杆旋转。

9.根据权利要求7所述的穿梭车，其特征在于，所述车轮伸缩机构连接有车轮驱动机构，所述车轮驱动机构包括车轮驱动电机、驱动主齿轮、驱动从齿轮，所述驱动从齿轮设置于所述车轮转轴上，所述车轮驱动电机用于驱动所述驱动主齿轮转动，所述车轮向底盘两侧伸出时所述驱动从齿轮和所述驱动主齿轮啮合。

10.一种穿梭车转向方法，利用权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，包括以下步骤：

S1：穿梭车沿轨道运行至转向点；

S2：升降机构带动底盘上升直至底盘悬空，此时壳体支撑在轨道上；

S3：旋转机构带动底盘旋转至目标方向；

S4：升降机构带动底盘下降至车轮接触轨道并使壳体脱离轨道；

S5：转向结束，穿梭车继续沿轨道行驶。

Images