CN217125839U - 一种轨道式物流车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种轨道式物流车，包括车体以及设置在其内部的横向驱动装置和纵向驱动装置，横向驱动装置和纵向驱动装置分别控制车体向相互垂直的两个方法移动，两个平行的传动轴之间设置在拉升装置，通过拉升装置控制传动轴的高度，进而控制轮子的高度，使横向驱动装置和纵向驱动装置的轮子交替与地面接触，实现车体的转向控制，该穿梭车由于使用两套驱动装置，控制车体不同的移动方向，使其能够达到仓库任意位置。该穿梭车结构简单加工制造容易，组装便捷，节约了制造成本，各个机构之间可拆卸以及独立工作，便于维修和安装。

Description

一种轨道式物流车

技术领域

本实用新型涉及运输装置技术领域，具体为一种轨道式物流车。

背景技术

随着物流行业的发展，物流效率的提高是亟需解决的问题，自动化立体库是指用立体仓库实现高层存储、自动存取，实现仓储的自动化与智能化，降低仓储运营、管理成本，是提高物流效率的关键因素。同时，合理利用仓储空间，提高现有空间的利用率，也是提高物流效率的主要因素。

穿梭车是物流行业在物流分拣等过程中最常用的自动化物流技术中的主要设备装置，常用穿梭车以两向穿梭车为主要载货载体，通过与密集货架系统的配合，在货架上进行物品的分拣、传输等工作，与传统叉车相结合，达到物流输送的目的。常用穿梭车主要由车体、驱动电源装置、驱动装置、顶升装置、车上控制器、通讯装置及安全保护装置等部件组成。穿梭车作为物料输送的常用设备，它即可作为立体仓库的周边设备，也可作为独立系统。穿梭车主要用于物料输送、车间装配等，目前在仓储系统、物流行业中应用尤为广泛。

两向穿梭车与自动化系统的结合工作相较于人工工作具有高效率的优秀特点，但在货架设置中需设置叉车的行驶通道，一定程度上对于仓储空间的利用并不充分，并且在叉车工作过程中，由于是人工驾驶，不可避免会有效率低下的弊端。让穿梭车更高效的完成物流作业，提高自动化立体仓库作业效率有着重要意义。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种轨道式物流车，以提高运输能力、增强仓储空间利用率以及降低生产成本。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种轨道式物流车，包括车体，其内部设置有横向驱动装置和纵向驱动装置，分别用于驱动车体向两个相互垂直的方向移动，车体上还设置有用于顶升货物的顶升装置；所述纵向驱动装置包括多个驱动轮，对称分别设置在车体的两侧，并且向同一方向转动；

所述横向传动轴包括两个平行的传动轴，传动轴的两端分别安装有第二车轮，两个传动轴通过拉升机构连接，当纵向驱动装置驱动车体移动时，拉升机构用于控制第二车轮的高度使其与地面分离。

优选的，所述拉升机构包括拉升基座、拉升轴、拉升体和滑块；

所述拉升轴的两端分别设置有拉升基座，拉升基座中设置有垂直升降槽，拉升体配装在升降槽中，传动轴与拉升基座的端部套接，拉升体上设置有倾斜的滑槽，拉升体内部设置有滑块，滑块与滑槽配合，拉升轴与滑块形成丝杆滑块机构。

优选的，所述滑槽自拉升轴向第二车轮的方向自上而下倾斜设置。

优选的，所述拉升基座包括两个间隔轴承座，两个轴承座的两侧设置有支板，轴承座和支板固接在车体的底板上，两个轴承座、两个支板以及车体底板围成的空间形成升降槽，拉升轴通过轴承安装在两个轴承座上。

优选的，所述拉升体通过拉升轴承座与传动轴连接，拉升轴承座包括固定板和轴承固定座，固定板的一端固接在拉升体的顶部，另一端向传动轴方向延伸，轴承固定座与固定板的端部连接，传动轴通过轴承与轴承固定座连接。

优选的，所述传动轴和拉升轴上均设置齿轮，齿轮与电机的输出轴连接。

优选的，所述顶升装置包括直流钢管电机、伸缩组件和顶升板；

所述直流钢管电机固接于车体底板上，直流钢管电机通过齿轮传动机构与伸缩组件相连，顶升板设置在伸缩组件的顶部。

优选的，所述顶升板的底部设有平面校准机构，用于校准顶升板的水平度。

优选的，所述驱动轮包括齿轮传动装置和第一车轮，第一车轮与齿轮传动装置连接，齿轮传动装置的输入端与伺服电机的输出轴连接。

优选的，所述车体中还设置有电池组和控制系统，电池组分别与横向驱动装置、纵向驱动装置和顶升装置连接，控制系统用于控制横向驱动装置、纵向驱动装置和顶升装置的工作状态。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种轨道式物流车，包括车体以及设置在其内部的横向驱动装置和纵向驱动装置，横向驱动装置和纵向驱动装置分别控制车体向相互垂直的两个方法移动，两个平行的传动轴之间设置在拉升装置，通过拉升装置控制传动轴的高度，进而控制轮子的高度，使横向驱动装置和纵向驱动装置的轮子交替与地面接触，实现车体的转向控制，该穿梭车由于使用两套驱动装置，控制车体不同的移动方向，使其能够达到仓库任意位置。该穿梭车结构简单加工制造容易，组装便捷，节约了制造成本，各个机构之间可拆卸以及独立工作，便于维修和安装。

进一步，通过倾斜设置的滑槽并在其内部设置滑块，滑块与拉升轴连接形成丝杆滑块机构，丝杠的产生的扭力控制滑块倾斜的滑槽移动，将水平作用力改变为垂直作用力，实现车轮高度的控制，控制方法简单同时能够根据转动的圈数精确控制高度。

进一步，通过轴承座、两个支板以及车体底板围成的空间形成升降槽，采用零件组装形成升降槽，便于整个提升基座的组装，同时也便于后期的维护保养。

进一步，通过齿轮将电机的输出扭矩传递给传动轴，保证了动力传动的稳定性，同时降低动力损耗。

进一步，采用电机驱动伸缩组件进行升降，实现货物的装卸，机构简单运行稳定装卸效率高。

进一步，在顶升板上设置水平校准装置，避免货物的倾斜导致跌落的风险，提高运输的安全性。

附图说明

图1为本实用新型四向穿梭车的外观结构图；

图2为本实用新型四向穿梭车的内部结构图；

图3为本实用新型纵向驱动装置与车体的结构图；

图4为本实用新型纵向驱动装置的结构图；

图5为本实用新型拉升结构的结构图；

图6为本实用新型拉升结构的内部结构图；

图7为本实用新型顶升机构的局部结构图；

图8为本实用新型横向驱动装置和纵向驱动装置的布置图。

图中：1为齿轮传动装置，2为伺服电机a，3为车体，4为电池组，5为传动轴，6为顶升板，7为第一车轮，8为拉升轴承座，9为拉升机构，10为电池组，11为伺服电机b，12为支板，13为拉升轴，14为轴承座，15为拉升体，16为滑块，17为直流钢管电机，18为伸缩组件，19为平面校准机构，20为电控盒，21伺服电机c，22为顶升装置，23为第二车轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

参阅图1-8，一种轨道式物流车，包括车体3，其内部设置有多个平行间隔的横向驱动装置和纵向驱动装置，且分别用于驱动车体向两个垂直的方向移动。车体中还设置有电池组，电池组通过电控盒20分别与横向驱动装置和纵向驱动装置连接，车体上还设置有用于顶升货物的顶升装置22，电池组4与横向驱动装置连接，电池组10与纵向驱动装置连接，电池组4和电池组10分别控制横向驱动装置和纵向驱动装置进行工作，使车体能够沿两个方向进行移动，通过横向和纵向的垂直交替移动，使四向穿梭车能够达到任何预定位置。

纵向驱动装置包括四套驱动轮，对称分别设置在车体的两侧，并且向同一方向转动，驱动轮包括齿轮传动装置1和第一车轮7，第一车轮7与齿轮传动装置1连接，齿轮传动装置1的输入端与伺服电机a2的输出轴连接。通过伺服电机a2将动力传递至齿轮传动装置1，齿轮传动装置1中设置齿轮组，通过齿轮比提高输出转动，实现车轮的转速提高穿梭车的运行速度，提高物流的搬运效率；每个驱动轮连接一个伺服电机进行分别驱动，这样能够简化穿梭车的结构，同时也便于控制，但是成本较高，还可以将同轴的两个驱动轮之间通过传动轴连接，传动轴的两端与同轴的两个驱动轮的齿轮传动装置连接，传动轴与伺服电机连接，将伺服电机固定在车体上，在传动轴的中部安装固定齿轮，并与伺服电机输出轴上的齿轮啮合，伺服电机通过齿轮将动力传动给传动轴，传动轴同步驱动两个驱动轴转动。

在该实施例中，伺服电机输出端的齿轮与传动轴的齿轮形成增速机构，也就是说，伺服电机输出端的齿轮的齿数大于传动轴的齿轮的齿数，这样在启动阶段就形成第一的加速效果，同时在通过齿轮传动装置1进行第二次变速，同样可以在齿轮传动装置1中设计多级齿轮组，使车轮能够达到预定的转速，当物流仓的单体货物较重时，还可以将伺服电机输出端的齿轮与传动轴的齿轮形成减速机构，这样就能够提高穿梭车在启动阶段的扭矩，在重载状态下平稳起步，这种状态下虽然降低了速度，但是提高了扭矩，避免货物在起步状态下的晃动，保证货物的安全。

在另一实施例中，两个传动轴通过主传动轴连接，主传动轴的中部通过齿轮与伺服电机连接，主传动轴与两个平行的传动轴垂直设置，主传动轴的两端通过伞齿轮组与传动轴连接，这样就能够采用一个伺服电机驱动两个传动轴运动，并保证多个轮子的转动相同，由于只采用了一个伺服电机，因此也降低了成本，减小穿梭车的整体尺寸，使其能够在狭小的空间进行工作，提高穿梭车的适用性。

上述只是举例说明车轮的数量，在实际的应用环节中，可以根据穿梭车的整体齿轮和工作环境进行车轮数量的定制，例如，在当需要搬运的物体较轻时，则安装上述实施例的结构进行设置车轮数量，4个车轮，当搬运的货物较重时，则可以适当增加驱动轮的数量，例如设置间隔4组驱动轮，每组两个驱动轮同轴设置，货物的重量承载在8个轮子上，降低每个轮子的压力，提高穿梭车的整体使用寿命，同时也提高承载重量。

横向驱动装置包括两个平行的传动轴5，传动轴的轴线与第一车轮7的轴线垂直，传动轴的两端分别安装有第二车轮23，两个传动轴通过拉升机构9连接，当纵向驱动装置驱动车体移动时，拉升机构9用于控制第二车轮23的高度使其与地面分离。

由于拉升机构能够控制第二车轮23的高度使其与地面分离，因此能够实现横向驱动装置和纵向驱动装置交替工作，使两个驱动装置单一工作，当纵向驱动装置工作时，通过拉升机构9调控第二车轮23的高度使其与地面分离，这样使穿梭车安装纵向驱动装置的驱动方向移动，当需要转向时，通过提升机构使第二车轮向下移动与地面接触，同时利用地面的反向推力，使纵向驱动装置的车轮与地面分离，通过横向驱动装置使穿梭车90°转向移动。

在本实施例中，设置两组拉升机构分别位于车体的两侧，两组拉升机构分别与两个传动轴的同一端连接并同步运动，通过两组拉升机构同步控制车体两侧车轮同时动作。

拉升机构9包括拉升基座、拉升轴13、拉升体15和滑块16，拉升轴13的两端分别设置有拉升基座，拉升基座中设置有垂直升降槽，拉升体15配装在升降槽中，拉升体15的一端延伸至拉升基座的端部，传动轴与拉升基座的端部套接。拉升体15上设置有倾斜的滑槽，拉升体15为中空结构，其内部设置有滑块，滑块与滑槽配合，拉升轴13端部的螺纹段穿过拉升基座伸入至拉升体中与滑块通过螺纹连接，形成丝杆滑块机构，滑槽自拉升轴13向第二车轮23的方向自上而下倾斜，拉升轴13与伺服电机c21连接，伺服电机c21固定在车体上，当拉升轴13转动，拉升体15端部的丝杆驱动滑块沿滑槽移动，滑块在移动的过程中驱动拉升体15沿升降槽移动，拉升体15带动传动轴升降，实现第二车轮23的高度控制，当第二车轮与地面接触，纵向驱动装置与地面分离，使车体沿一个方向移动，当需要转向的时候，第二车轮与地面分离，纵向驱动装置的驱动轮与地面接触，使车体沿另一个方向移动，通过两个方向的垂直移动实现车辆的移动，使其能够达到预定的位置。

拉升基座包括两个间隔轴承座14，两个轴承座14的两侧设置有支板12，轴承座14和支板固接在车体的底板上，两个轴承座14、两个支板以及车体底板围成的空间形成升降槽，拉升体15配装在升降槽中，拉升轴13通过轴承安装在两个轴承座14上，拉升体15通过拉升轴承座8与传动轴连接。

拉升轴承座8包括固定板和轴承固定座，固定板的一端固接在拉升体的顶部，另一端向传动轴方向延伸，轴承固定座与固定板的端部连接，传动轴通过轴承与轴承固定座连接，传动轴上固接有齿轮，齿轮与伺服电机b11的输出轴啮合，用于驱动传动轴转动。

本实施例中包括两个平行间隔设置的顶升装置，这样在运输较大货物时避免货物不稳定的问题，顶升装置22包括直流钢管电机17、限位底座、齿轮传动机构、伸缩组件18、平面校准机构19和顶升板6连接组件；直流钢管电机17通过螺钉固定于限位底座上，限位底座与车体的底板连接，直流钢管电机17通过齿轮传动机构与伸缩组件18相连，伸缩组件18顶端套有顶升板连接组件，顶升板连接组件下设有平面校准机构19，用于校准顶升板的水平度。

上述伺服电机均为无刷电机。

控制箱中设置控制系统，其包括控制电器和控制软件，控制电器与伺服电机a、伺服电机b的驱动器经信号线连接实现驱动、定位、刹车等控制，与伺服电机c经信号线连接实现拉升控制，与直流钢管电机17经信号线连接实现顶升控制。

所述控制电器包括Siemens PLC、FC 300系列变频器、激光测距传感器、无线串口设备、光电传感器等。系统以Siemens公司S7-315系列CPU作为控制核心，负责分析处理从激光传感器测得的距离值、RGV控制方式、与上位机间的通讯、防撞策略和控制变频器调速和停走方案。

下面对本实用新型提供的一种轨道式物流车的工作原理进行详细的说明。

实施例1

本实用新型的穿梭车应用与轨道式物流仓。

物流仓的底面上铺设有轨道，穿梭车的所有车轮均为轨道路，在运行过程中，该车轮与轨道配合，按照轨道的路线进行运行，轨道分为横向和纵向的轨道。使用时，先将四向穿梭车放置在横向轨道上，则顶升装置的四个伸缩组件18顶起顶升板6，使货物与货架分离。此时与导轨接触的四个第一车轮7为行走轮，其余四个第二车轮23悬空，相应的驱动装置工作，驱动穿梭车前进。当穿梭车到达纵横轨道交汇处时，未接触的四个车轮23在伺服电机的作用下向下降一定高度，使已经接触的第一车轮7悬空。由于不同方向的四个车轮行走方向是相互垂直的，此时，刚接触轨道的第二车轮23，其相应的驱动装置工作，穿梭车的前进方向则发生90度转变。到达目的地后，伸缩组件18下降带动顶升板6下降，使顶升板6上的货物与承载体接触，将货物从顶升板上卸载，然后控制穿梭车退出，实现了货物的搬运动作。该穿梭车不仅能在平直的轨道上做四向行驶工作，还可以在具有一定坡度的轨道上行驶。

实施例2

穿梭车应用与路面平坦的物流仓。

在该物流仓中横向和纵向间隔设置多个货架，相邻两个货架的间距大于穿梭车的车体宽度，以便于穿梭车通过，将物流仓中通过的通行路线存储在控制终端，在运行过程中，按照通行路线进行运行顶升装置的四个伸缩组件18顶起顶升板6，使货物与货架分离。然后根据预定位置的路线分别时第一轮子和第二轮子交替与地面接触，控制穿梭车的前进路线到达预定目的地后，伸缩组件18下降带动顶升板6下降，使顶升板6上的货物与承载体接触，将货物从顶升板上卸载，然后控制穿梭车退出，实现了货物的搬运动作。

本实用新型提供的一种轨道式物流车，包括车体以及设置在其内部的横向驱动装置和纵向驱动装置，横向驱动装置和纵向驱动装置分别控制车体向相互垂直的两个方法移动，两个平行的传动轴之间设置在拉升装置，通过拉升装置控制传动轴的高度，进而控制轮子的高度，使横向驱动装置和纵向驱动装置的轮子交替与地面接触，实现车体的转向控制，该穿梭车由于使用两套驱动装置，控制车体不同的移动方向，使其能够达到仓库任意位置。该穿梭车结构简单加工制造容易，组装便捷，节约了制造成本，各个机构之间可拆卸以及独立工作，便于维修和安装。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道式物流车，其特征在于，包括车体(3)，其内部设置有横向驱动装置和纵向驱动装置，分别用于驱动车体向两个相互垂直的方向移动，车体上还设置有用于顶升货物的顶升装置(22)；所述纵向驱动装置包括多个驱动轮，对称分别设置在车体的两侧，并且向同一方向转动；

所述横向驱动装置包括两个平行的传动轴(5)，传动轴的两端分别安装有第二车轮(23)，两个传动轴通过拉升机构(9)连接，当纵向驱动装置驱动车体移动时，拉升机构(9)用于控制第二车轮(23)的高度使其与地面分离。

2.根据权利要求1所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述拉升机构(9)包括拉升基座、拉升轴(13)、拉升体(15)和滑块(16)；

所述拉升轴(13)的两端分别设置有拉升基座，拉升基座中设置有垂直升降槽，拉升体(15)配装在升降槽中，传动轴与拉升基座的端部套接，拉升体(15)上设置有倾斜的滑槽，拉升体(15)内部设置有滑块，滑块与滑槽配合，拉升轴(13)与滑块形成丝杆滑块机构。

3.根据权利要求2所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述滑槽自拉升轴(13)向第二车轮(23)的方向自上而下倾斜设置。

4.根据权利要求2所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述拉升基座包括两个间隔轴承座(14)，两个轴承座(14)的两侧设置有支板(12)，轴承座(14)和支板固接在车体的底板上，两个轴承座(14)、两个支板以及车体底板围成的空间形成升降槽，拉升轴(13)通过轴承安装在两个轴承座(14)上。

5.根据权利要求2所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述拉升体(15)通过拉升轴承座(8)与传动轴连接，拉升轴承座(8)包括固定板和轴承固定座，固定板的一端固接在拉升体的顶部，另一端向传动轴方向延伸，轴承固定座与固定板的端部连接，传动轴通过轴承与轴承固定座连接。

6.根据权利要求2所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述传动轴和拉升轴(13)上均设置齿轮，齿轮与电机的输出轴连接。

7.根据权利要求1所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述顶升装置(22)包括直流钢管电机(17)、伸缩组件(18)和顶升板(6)；

所述直流钢管电机(17)固接于车体底板上，直流钢管电机(17)通过齿轮传动机构与伸缩组件(18)相连，顶升板(6)设置在伸缩组件(18)的顶部。

8.根据权利要求7所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述顶升板的底部设有平面校准机构(19)，用于校准顶升板的水平度。

9.根据权利要求1所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述驱动轮包括齿轮传动装置(1)和第一车轮(7)，第一车轮(7)与齿轮传动装置(1)连接，齿轮传动装置(1)的输入端与伺服电机的输出轴连接。

10.根据权利要求1所述的一种轨道式物流车，其特征在于，所述车体中还设置有电池组和控制系统，电池组分别与横向驱动装置、纵向驱动装置和顶升装置连接，控制系统用于控制横向驱动装置、纵向驱动装置和顶升装置的工作状态。

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