CN210457226U - 一种定位精确的天车 - Google Patents

Abstract

一种定位精确的天车，智能程度高，可使用于智能仓储。沿X方向移动的天车大跑设有可检测其移动距离的第一测距部件；设于天车大跑且沿Y方向移动的天车小跑底部设有至少一组X型稳定支架，天车设有可检测天车小跑移动距离的第二测距部件；X型稳定支架底部连接有抓取机构；抓取机构包括框架、设于框架下的吊钩组件、竖直设于框架且可相对框架上下移动的移动杆、设于框架上且与移动杆对应设置的第一接近开关；吊钩组件包括至少两对与框架铰接的钩爪及驱使钩爪工作的驱动机构；天车小跑设有可驱使抓取机构竖直移动的升降机构及可检测抓取机构移动距离的第三测距部件；第一接近开关、驱动机构、第一、二、三测距部件、升降机构电性连接于控制装置。

Description

一种定位精确的天车

技术领域

本实用新型属于起重设备技术领域，具体是一种定位精确的天车。

背景技术

天车（又称桥式起重机）指的是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，广泛应用于工厂、室内外仓库、码头、料场等不同场合吊运货物，不受地面设备的阻碍。

在制造企业内部，现代仓储配送中心往往与企业生产系统相融合，仓储系统作为生产系统的一部分，在企业生产管理中起着非常重要的作用。以往都是通过人工操作方式，利用叉车将货物存放于仓储或从仓储运出去。或者，通过人工控制天车来吊运货物。

随着科技的高速发展，现代物流行业迎来了大发展契机。现代物流最大的趋势就是网络化与智能化。为了促进仓储系统走向更智能化、自动化、更高效率的道路，有必要研发出一款能够应用于智能仓储系统中的天车，具备精确三维定位功能，能实现自动吊取货物。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种定位精确的天车，设计巧妙，使用简单，智能程度高，具备精确的三维定位、自动吊取货物的功能。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种定位精确的天车，包括可沿X方向移动的天车大跑、设于天车大跑上的天车小跑以及控制装置，所述天车小跑可沿Y方向移动，其中，所述天车大跑设有可检测其移动距离的第一测距部件；所述天车设有可检测天车小跑移动距离的第二测距部件；所述天车小跑底部设有至少一组X型稳定支架，X型稳定支架底部连接有抓取机构；

所述抓取机构包括框架、设于框架下的吊钩组件、竖直设于框架且可相对框架上下移动的移动杆、设于框架上且与移动杆对应设置以用于检测移动杆上移到位的第一接近开关；所述吊钩组件包括至少两对与框架铰接的钩爪以及驱使钩爪工作的驱动机构；

所述天车小跑设有可驱使抓取机构竖直移动的升降机构及用于检测抓取机构移动距离的第三测距部件；

所述第一接近开关、驱动机构、第一测距部件、第二测距部件、第三测距部件、升降机构电性连接于控制装置。

所述的定位精确的天车中，所述驱动机构包括驱动电机、与驱动电机动力连接且转动设于框架下的传动轴、固定于传动轴上的连接块、一端与连接块的端部铰接的传动杆；所述传动杆的另一端与钩爪铰接；所述驱动电机电性连接于控制装置；所述移动杆呈对角设置在框架。

所述的定位精确的天车中，所述框架设有与控制装置连接的二维码扫描器。

所述的定位精确的天车中，所述框架设有位于第一接近开关下方的第二接近开关；所述第二接近开关电性连接于控制装置。

所述的定位精确的天车中，所述传动轴固定有一摆块，对应所述摆块水平设有第三接近开关和第四接近开关；所述第三接近开关和第四接近开关电性连接于控制装置。

所述的定位精确的天车中，所述第一测距部件包括设在天车大跑上的激光测距仪和对应激光测距仪固定设置的反射板。

所述的定位精确的天车中，所述第二测距部件包括分别设在天车小跑两端的十字限位开关以及分别设在天车大跑两端的限位组件，所述限位组件包括第一限位杆和第二限位杆。

所述的定位精确的天车中，所述升降机构包括卷扬机、钢丝绳、设在框架上的第一绳轮、设在天车小跑上的绳钩和第二绳轮；所述钢丝绳的两端分别固定于绳钩和卷扬机，钢丝绳绕设于第一绳轮和第二绳轮，所述第三测距部件为拉绳编码器。

所述的定位精确的天车中，所述X型稳定支架包括并行设置的第一支杆和并行设置的第二支杆；结构一致的第一支杆和第二支杆的中部设有可转动的连接杆；所述第二支杆的顶端和第一支杆的底端分别转动连接于天车小跑、框架；所述第一支杆的顶端和第二支杆的底端分别水平滑动连接于天车小跑、框架。

有益效果：

本实用新型提供了一种定位精确的天车，设计巧妙，使用简单，智能程度高，稳定可靠，具备精确的三维定位、自动吊取货物的功能。

第一测距部件、第二测距部件和第三测距部件分别对应精准检测天车大跑在X方向的移动距离、天车小跑在Y方向的移动距离、抓取机构的竖直移动距离，由控制装置智能控制天车大跑、天车小跑和抓取机构的工作。

在框架上设置可竖直移动的移动杆，当使用升降机构带动框架下移时借助移动杆与料框接触，促使料框顶起移动杆，当第一接近开关检测到位后，框架不再下移，进而控制钩爪工作，准确钩住料框的钩部（或称吊耳），提升了抓取机构的准确性、智能性，从而提高了天车的自动化程度，有利于形成更智能高效的仓储系统。

附图说明

图1为本实用新型提供的定位精确的天车的结构立体图一。

图2为图1中A部分的放大图。

图3为图1中B部分的放大图。

图4为图1中C部分的放大图。

图5为图1中D部分的放大图。

图6为本实用新型提供的定位精确的天车的结构立体图二。

图7为图6中E部分的放大图。

图8为图6的俯视图。

图9为图8中F部分的放大图。

图10为图6的主视图。

图11为本实用新型提供的定位精确的天车中，天车小跑在仰视角度的结构立体图。

图12为本实用新型提供的定位精确的天车中，抓取机构的结构爆炸图。

图13为本实用新型提供的抓取机构中，吊钩组件的结构立体图。

图14为图13中G部分的放大图。

图15为本实用新型提供的定位精确的天车中，抓取机构的结构侧面图。

图16为本实用新型提供的抓取机构中，吊钩组件的工作原理图。

图17为本实用新型提供的定位精确的天车中，抓取机构的结构主视图。

图18为本实用新型提供的定位精确的天车中，料框的结构立体图。

具体实施方式

本实用新型提供一种定位精确的天车，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此处需要理解的是，为了更好的解释本实用新型提供的天车的工作原理，将天车大跑的移动方向设为X方向，将天车小跑的移动方向设为Y方向，抓取机构的移动方向设为Z方向。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1、图4、图6和图7，本实用新型提供一种定位精确的天车，包括可沿X方向移动的天车大跑10、设于天车大跑10上的天车小跑20以及控制装置（图中未示出），天车小跑20可沿Y方向移动，天车大跑10设有可检测其移动距离的第一测距部件；天车设有可检测天车小跑20移动距离的第二测距部件。第一测距部件、第二测距部件电性连接于控制装置。控制装置可以但不限于是工控电脑。

其中，如图1、图3、图6所示，第一测距部件包括设在天车大跑10上的激光测距仪104和对应激光测距仪104固定设置的反射板105。在本实施例中，反射板105可以通过螺钉固定在墙壁上，在天车大跑沿着X方向（沿着铺设的轨道）移动，激光测距仪随之移动，激光测距仪的发射单元104发射的激光经过反射板105的反射后由激光测距仪的接收单元接收，最终计算出天车大跑的移动距离。该反射板可以是薄塑料板。

如图1、图2、图5、图8所示，天车大跑10滑动连接于轨道110，且天车大跑设有两个与轨道110的侧面相接触的限位导轮109，以确保天车大跑沿着轨道110运动时不会发生偏移、晃动，通过电机101来驱动设在轨道110顶面的滚轮（图中未示出）转动，从而带动天车大跑移动。如图5所示，天车大跑的一端两侧分别设有十字限位开关106，轨道的两端在其外侧分别固定有限位杆107和限位杆108，在天车大跑沿着轨道110往右移动过程中，当位于天车大跑端部右侧的十字限位开关106与限位杆108相接触，十字限位开关106产生触发信号发至控制装置，以致天车大炮移动速度减慢，继续移动直至与限位杆107接触，最终天车大跑停止移动。同样地，位于天车大跑端部左侧的十字限位开关在天车大跑向左移动时相继与限位杆108、限位杆107接触，减慢天车大跑速度并最终使之停止，以此防止天车大跑与墙壁相碰撞。由控制装置借助激光测距仪和反射板来控制天车大跑的电机，进而精准控制其在X方向（轨道上）的位置。

如图1、图2、图5、图8、图9、图11所示，第二测距部件包括分别设在天车小跑20两端的十字限位开关201以及分别设在天车大跑10两端的限位组件，该限位组件包括第一限位杆103和第二限位杆102。天车大跑10设有适于天车小跑20滑动的导轨（图中未示出），同样的，天车小跑20设有与导轨的侧面相接触的限位导轮202，防止天车小跑20移动时发生晃动、偏移，保证其移动稳定顺畅。天车小跑20设有与导轨顶面相接触的滑轮204，电机203通过传动轴动力连接于滑轮204，进而驱使天车小跑能够沿Y方向（导轨）移动。在天车小跑移动过程中，十字限位开关201相继与第一限位杆103、第二限位杆102接触，十字限位开关201将触发信号发至控制装置，控制装置控制电机203的工作状态，先是减慢天车小跑的速度，再次使之停止移动，进而控制天车小跑在Y方向的移动位置。当然，还可以使用激光测距仪或是接近开关来控制天车小跑的位置。

如图10、图12、图15、图18所示，天车小跑20底部设有至少一组X型稳定支架50。天车小跑20设有可驱使抓取机构30竖直移动的升降机构及用于检测抓取机构30移动距离的第三测距部件。第三测距部件、升降机构电性连接于控制装置。

该X型稳定支架50底部连接有抓取机构30。该抓取机构30包括框架1、设于框架1下的吊钩组件、竖直设于框架1且可相对框架1上下移动的移动杆4、设于框架1上且与移动杆4对应设置以用于检测移动杆4上移到位的第一接近开关41；吊钩组件包括至少两对与框架1铰接的钩爪21以及驱使钩爪21工作的驱动机构2；第一接近开关41、驱动机构2电性连接于控制装置。在本实施例中，在框架1的前后侧分别设置一对钩爪21，根据实际需要，可以设置多对钩爪。移动杆4上设有上限位块和下限位块（图中未示出），通过上限位块和下限位块的设计，以使得移动杆4不会从框架1上容易脱离，并使得其能够沿着高度方向移动。

该抓取机构30与升降机构配合工作，升降机构工作以使该抓取机构能够上下移动，在该抓取机构下移过程中，移动杆4与料框5的钩部51的顶面接触，并且随着框架1的下降而被顶起；利用移动杆4和第一接近开关41的配合工作，第一接近开关41检测到移动杆4时则表示框架1下移到位，那么框架停止下移，控制装置接收第一接近开关41的信号而控制驱动机构2工作，进而控制钩爪21往内侧摆动，钩住料框5的钩部51。料框5承载着货物40。通过移动杆4和第一接近开关41的设置，能够精准控制钩爪21动作时机，实现自动检测并控制钩爪钩取料框时机，达到智能化目的。

如图4、图11所示，该X型稳定支架50包括并行设置的第一支杆501和并行设置的第二支杆502；第一支杆501和第二支杆502均是结构一致的方杆。第一支杆501和第二支杆502的中部设有可转动的连接杆503，连接杆503可相对第一支杆501和第二支杆502转动；两根第一支杆501的端部之间和两根第二支杆502的端部之间均设有固定杆504，使得第一支杆之间、第二支杆之间稳定且能同步运动，提升了X型稳定支架50的稳定性，继而使得抓取机构竖直移动时更加稳定，不会发生晃动、偏移。而连接杆503将第一支杆和第二支杆连接起来，使得第一支杆和第二支杆可以折叠、伸展。

第二支杆502的顶端和第一支杆501底端的固定杆504分别通过轴承转动连接于天车小跑20、框架；第一支杆501的顶端和第二支杆502的底端的固定杆504分别水平滑动连接于天车小跑20、框架1。其中，天车小跑20设有适于第一支杆501顶端的固定杆滑动的滑槽205，滑槽205设有限位块（图中未示出），以防止第一支杆501从滑槽205内滑出；同样的，框架1设有适于第二支杆502底端的固定杆滑动的滑槽302，滑槽302设有限位块（图中未示出），以防止第二支杆501从滑槽302内滑出。

根据实际需要，天车小跑20底部设有两组X型稳定支架50，其中，位于下方的X型稳定支架的第二支杆502顶端、第一支杆501顶端分别对应与位于上方的X型稳定支架的第一支杆501底端、第二支杆502底端铰接，实现可折叠性。

具体地，如图1、图4、图6、图7、图9、图10、图11所示，升降机构包括卷扬机602、钢丝绳601、设在框架1上的第一绳轮301、设在天车小跑20上的绳钩604和第二绳轮603。绳钩604位于天车小跑20的下方，第二绳轮603位于天车小跑的上方。钢丝绳601的两端分别固定于绳钩604和卷扬机602，钢丝绳601绕设于第一绳轮301和第二绳轮603。在本实施例中，框架1对称设有两个第一绳轮301，对应地，天车小跑20设有两个第二绳轮603和两个绳钩604，卷扬机602对两条钢丝绳601进行卷绕，当卷扬机工作，收卷钢丝绳，促使抓取机构30稳定上升；反之，钢丝绳带动抓取机构下移。第三测距部件为拉绳编码器605，拉绳编码器的拉绳可以是但不限于缚在框架上，在框架竖直移动时，通过拉绳编码器来读取框架竖直移动距离。

具体地，如图12、图13、图14所示，驱动机构2包括驱动电机23、与驱动电机23动力连接且转动设于框架1下的传动轴22、固定于传动轴22上的连接块26、一端与连接块26的端部铰接的传动杆25；传动杆25的另一端与钩爪21铰接；驱动电机23电性连接于控制装置。连接块26带有两个端部，其中，位于左侧的传动杆25与连接块26的左端部铰接，位于右侧的传动杆25与连接块26的右端部铰接，针对每一对钩爪，都设置一块连接块26和两根传动杆25。在本实施例中，传动轴22的两端设有轴承29，轴承29通过螺栓安装在框架1，而连接块26的形状与轴承29形状一致。

如图13、图14、图16、图18所示，当连接块26的两端部处于同一水平线时，钩爪21处于打开状态（也即钩爪倾斜向外，如图15所示）。当钩爪21处于打开状态时，驱动电机23工作，带动传动轴22旋转时，连接块26带动传动杆25随着传动轴22转动，此时每对钩爪21向内侧摆动，与料框5的钩部51进行卡扣连接，稳定钩住料框5；然后，驱动电机带动传动轴22反向旋转时，连接块26带动传动杆25随着传动轴22反向转动，促使连接块26恢复至原位（也即其端部处于同一水平线），此时每对钩爪21向外侧摆动，解除与料框5的钩部的卡扣连接，进而实现钩爪21与料框5的分离。

巧妙设计该驱动机构的结构，通过一驱动电机23带动一传动轴22，从而实现了一传动轴22带动多对钩爪21动作，实现多对钩爪的同步开合（同步打开、同步合上），节省制造成本，减轻抓取机构的重量，实现轻盈化，且提高了钩爪的开合同步性。

具体地，如图12、图15、图16、图18所示，框架1在其两侧设有至少两对导向杆11，导向杆11包括一体成型的直线段111和设于直线段111底部且倾斜向外侧的倾斜段112。在本实施例中，直线段111通过螺栓安装在框架1两侧。在框架1下移时，导向杆11的设置对框架1起到导向作用，倾斜段112的内侧面在下移过程中与料框5接触，进而调整框架1的位置，使得框架1能够位于料框5正上方；然后，位于框架1两侧的直线段111之间距离与料框的宽度相吻合，进而对料框进行限位，以促使每对钩爪21能够准确、稳定钩住料框5，同时也保证了移动杆4能够与料框5的钩部51的顶面相接触，并受到钩部51顶面的支撑力而上升，进而给予第一接近开关41检测信号，最终控制装置控制钩爪21工作。当钩爪21打开后，在框架1上移过程中，位于框架1两侧的直线段111不会对料框产生作用力以致带着料框上移。

具体地，如图12、图17所示，移动杆4呈对角设置在框架1。

进一步地说，如图16、图17、图18所示，框架1设有与控制装置连接的二维码扫描器31。在本实施例中，二维码扫描器31固定在固定杆3上，固定杆3通过螺栓安装在框架1的一侧。当框架1下移到位，钩爪21开始钩住料框时，二维码扫描器31将会对准料框5上的二维码粘贴区52，进行二维码扫描工作，由于每个料框5对应一个二维码信息，二维码扫描器在扫描二维码后将二维码信息传输给控制装置并保存；另外，通过以上所述的第一测距部件、第二测距部件和第三测距部件分别对应测出天车大跑的X方向的位置、天车小跑的Y方向的位置以及抓取机构的竖直高度位置，并将这些数据存至控制装置，实现数据管理，实现料框的二维码信息与其位置信息（三维信息）一一对应（或称绑定），这有助于智能化仓储系统的形成。

进一步地说，如图14、图17、图18所示，框架1设有位于第一接近开关41下方的第二接近开关42；第二接近开关42电性连接于控制装置。在升降机构带着框架1下移过程中，当移动杆4与料框5的钩部51顶面接触并被顶起时，若第二接近开关42产生检测信号，并发至控制装置，则控制装置控制升降机构工作，降低框架1的下移速度，若第一接近开关41产生检测信号，并发至控制装置，则控制装置控制升降机构停止工作，让框架1静止不动，并控制驱动电机23工作，驱使钩爪实现钩取料框5。

进一步地说，如图14所示，传动轴22固定有一摆块（图中未示出），对应摆块水平设有第三接近开关27和第四接近开关28；第三接近开关27和第四接近开关28电性连接于控制装置。摆块随着传动轴22旋转而转动，当第三接近开关27检测到该摆块，则控制装置接收第三接近开关27的信号而控制驱动电机23停止工作，此时，钩爪21完成对料框5的卡扣连接，紧紧钩住料框5的钩部51，此刻表示可以进入下一步动作——将料框吊起；然后，摆块随着传动轴22的反向旋转而反向转动，当第四接近开关28检测到该摆块，则控制装置接收到第四接近开关的检测信号而控制驱动电机23停止工作，此时，钩爪21处于打开状态，解除了对料框的卡扣连接，此刻表示可以进入下一步动作——框架与料框的分离，让该抓取机构继续工作。在本实施例中，该摆块可以但不限于是金属片，如铁片，主要是配合第三接近开关和第四接近开关来检测传动轴的转动角度，从而获知钩爪是否开合到位。

具体地，框架1底部固定有减速箱24，传动轴22转动安装于减速箱24，驱动电机23动力连接于减速箱24。第三接近开关27和第四接近开关28固定于减速箱24。

如图12所示，框架1上设有线槽13、坦克链12、总线连接盒15和集线盒14，其中坦克链12设于框架1的右侧，将接近开关、驱动电机等有关线路放入坦克链中。

综上所述，本实用新型提供了一种定位精确的天车，设计巧妙，使用简单，智能程度高，稳定可靠，具备精确的三维定位、自动吊取货物的功能。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种定位精确的天车，包括可沿X方向移动的天车大跑、设于天车大跑上的天车小跑以及控制装置，所述天车小跑可沿Y方向移动，其特征在于，所述天车大跑设有可检测其移动距离的第一测距部件；所述天车设有可检测天车小跑移动距离的第二测距部件；所述天车小跑底部设有至少一组X型稳定支架，X型稳定支架底部连接有抓取机构；

所述抓取机构包括框架、设于框架下的吊钩组件、竖直设于框架且可相对框架上下移动的移动杆、设于框架上且与移动杆对应设置以用于检测移动杆上移到位的第一接近开关；所述吊钩组件包括至少两对与框架铰接的钩爪以及驱使钩爪工作的驱动机构；

所述天车小跑设有可驱使抓取机构竖直移动的升降机构及用于检测抓取机构移动距离的第三测距部件；

所述第一接近开关、驱动机构、第一测距部件、第二测距部件、第三测距部件、升降机构电性连接于控制装置。

2.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、与驱动电机动力连接且转动设于框架下的传动轴、固定于传动轴上的连接块、一端与连接块的端部铰接的传动杆；所述传动杆的另一端与钩爪铰接；所述驱动电机电性连接于控制装置；所述移动杆呈对角设置在框架。

3.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述框架设有与控制装置连接的二维码扫描器。

4.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述框架设有位于第一接近开关下方的第二接近开关；所述第二接近开关电性连接于控制装置。

5.根据权利要求2所述的定位精确的天车，其特征在于，所述传动轴固定有一摆块，对应所述摆块水平设有第三接近开关和第四接近开关；所述第三接近开关和第四接近开关电性连接于控制装置。

6.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述第一测距部件包括设在天车大跑上的激光测距仪和对应激光测距仪固定设置的反射板。

7.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述第二测距部件包括分别设在天车小跑两端的十字限位开关以及分别设在天车大跑两端的限位组件，所述限位组件包括第一限位杆和第二限位杆。

8.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述升降机构包括卷扬机、钢丝绳、设在框架上的第一绳轮、设在天车小跑上的绳钩和第二绳轮；所述钢丝绳的两端分别固定于绳钩和卷扬机，钢丝绳绕设于第一绳轮和第二绳轮，所述第三测距部件为拉绳编码器。

9.根据权利要求1所述的定位精确的天车，其特征在于，所述X型稳定支架包括并行设置的第一支杆和并行设置的第二支杆；结构一致的第一支杆和第二支杆的中部设有可转动的连接杆；所述第二支杆的顶端和第一支杆的底端分别转动连接于天车小跑、框架；所述第一支杆的顶端和第二支杆的底端分别水平滑动连接于天车小跑、框架。

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