CN217455779U - 一种可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，包括车体和控制器。车体两侧有驱动轮，车体前后两端有转向轮，车体上有两组第一驱动机构，控制器与第一驱动机构电连接，两组第一驱动机构分别与转向轮连接，第一驱动机构包括转向臂及第一驱动组件，转向臂与转向轮连接，第一驱动组件包括第一丝杆、第一旋转驱动及滑设于车体上的移动块，第一丝杆穿设于移动块中并与移动块螺纹连接，转向臂与移动块连接，转向轮与车体可转动连接，转向臂上设有限位块、卡接件及第一驱动件，卡接件滑设于限位块上，转向轮的连接轴中部有卡接槽，连接轴顶部有弧形导向面，卡接件内有与卡接槽配合的卡接块。本实用新型具有转弯半径小、适应性强的优点。

Description

一种可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车

技术领域

本实用新型涉及物料运输技术领域，尤其涉及一种可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车。

背景技术

在生产制造车间中，常常需要对物料和产品进行转运，若采用人工搬运，效率低下，且需要耗费大量人力和财力，在搬运一些较大较重物件时还容易发生安全事故，因此物料小车成为了车间中运输物料的常用载具之一。

现有的物料小车大多数是人工驾驶或者是手推，也有基于PLC等控制系统的物料小车，但是其车底运动系统大多数是一个矩形，轮子平均分布在车体两侧，两个驱动轮通过一轴与车体连接，两个转向轮通过另一轴与车体连接，形成两轴四轮物料小车，这种传统结构的物料小车虽然制造简单、市场通用，但是存在如下问题：1、传统两轴四轮车转弯半径大，占用空间多，且在仓库这一类本身较为狭小的环境中运行时，弯道通行难度高，因此对不同场地的适应性不足。2、通常两轴四轮车需多次掉头来实现往复运动以进行物料运输，相比于不需掉头的往复运动，这不仅需要更大的通行场地，也浪费了物料运送时间，降低了工作的生产效率。3、传统物料小车的物料取置，需要人或者机器进入存储仓内进行操作来实现，但在操作环境存在遮挡等特殊情况时，会造成取置的不便，因此物料取置在特殊环境下适应性不足。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种转弯半径小、适应性强的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，包括车体和控制器，所述车体两侧均设有驱动轮，所述车体前后两端均设有转向轮，所述车体上设有用于驱动转向轮偏转的第一驱动机构，所述控制器和第一驱动机构电连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一驱动机构设有两组，两组所述第一驱动机构分别与设于车体前后两端的转向轮连接。

所述第一驱动机构包括转向臂及用于带动转向臂摆动的第一驱动组件，所述转向臂一端与转向轮连接，当转向臂摆动时带动转向轮偏转。

所述第一驱动组件包括第一丝杆、驱动第一丝杆的第一旋转驱动以及滑设于车体上的移动块，所述第一丝杆穿设于移动块中，并与移动块螺纹连接，所述转向臂另一端与移动块连接。

所述转向轮为万向轮，所述万向轮与车体可转动连接，所述转向臂上设有限位块、用于与万向轮卡接的卡接件及第一驱动件，所述卡接件滑设于限位块上，所述第一驱动件用于驱动卡接件与万向轮卡接或不卡接。

所述万向轮的连接轴中部开设有卡接槽，连接轴顶部设有弧形导向面，所述卡接件内设有与卡接槽配合的卡接块。

所述车体上设有储物仓，所述储物仓一侧设有取放口，所述储物仓内设有载物平台、水平移动装置及升降装置，所述水平移动装置用于带动载物平台在储物仓内外往复移动，所述升降装置用于带动载物平台升降。

所述水平移动装置包括可在储物仓内外往复移动的水平移动件以及驱动水平移动件移动的第二驱动组件，所述储物仓底部设有导向轨道，所述水平移动件滑设于导向轨道上，所述载物平台底部与水平移动件连接。

所述第二驱动组件包括第二丝杆及驱动第二丝杆的第二旋转驱动，所述第二丝杆穿设于水平移动件中，并与水平移动件螺纹连接。

所述升降装置包括X型升降架、第三丝杆、驱动第三丝杆的第三旋转驱动、安装块及滑块，所述安装块固设于水平移动件上，所述滑块滑设于水平移动件上，所述X型升降架底部一端与安装块铰接，另一端与滑块铰接，所述X型升降架顶部一端与载物平台铰接，另一端与载物平台滑动连接，所述第三丝杆穿设于滑块中，并与滑块螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，第一驱动机构驱动其中一个转向轮偏转时，为单轮转向，可以满足人们对物流车的基本需求，实现所有单轮转向物料小车的转向功能；第一驱动机构同时驱动两个转向轮偏转时，为双轮转向，在单轮转向的基础上能够减少转弯半径，便于通过宽度窄、转弯角大的过道，适应性强，当需要切换转向模式时，控制器提供相应的切换信号，通过控制器和第一驱动机构的电连接，实现自动化控制。

本实用新型的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，当小车位于地面时，分别设两个转向轮与地面的接触点分别为P1，P1’，两个驱动轮与地面的接触点分别为P2，P2’，接触点P1，P1’分别与P2，P2’之间的连线构成的图形为菱形，即驱动轮与转向轮呈菱形布置，比呈矩形布置的车轮转弯半径更小。

本实用新型的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，设有两组第一驱动机构，两组第一驱动机构分别与设于前后两端的转向轮连接，两组第一驱动机构独立运作便于分别驱动两转向轮偏转，结构简单，转向灵活。

本实用新型的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，转向轮为万向轮，万向轮与车体可转动连接，转向臂上设有限位块、用于与万向轮卡接的卡接件及第一驱动件，卡接件滑设于限位块上，第一驱动件用于驱动卡接件与万向轮卡接或不卡接。限位块限制卡接件转动，保证卡接顺畅。第一驱动件驱动卡接件与万向轮卡接时，转向臂与万向轮连接成整体，万向轮与转向臂同向运动；第一驱动件驱动卡接件与万向轮不卡接时，万向轮可以自由转动。当物料小车双轮转向时，两个转向轮均与转向臂卡接，并与转向臂同向运动；当物料小车单轮转向时，负责转向的转向轮与转向臂卡接，并与转向臂同向运动，另一个转向轮则自由转动，能减小和地面的摩擦，减少转向轮磨损，使物料小车转向更顺畅。

本实用新型的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，储物仓一侧设有取放口，储物仓内设有载物平台，储物仓与载物平台之间设有用于带动载物平台在储物仓内外往复移动的水平移动装置及带动载物平台升降的升降装置，载物平台通过水平移动装置从储物仓的取放口推出，将货物放上载物平台后，通过水平移动装置推回储物仓；同时，载物平台通过升降装置可以调整高度，便于装卸货物，减少人工劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车的立体结构示意图。

图2是本实用新型中转向轮及第一驱动机构的立体结构示意图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是本实用新型转向轮和转向臂的连接立体结构示意图。

图5是本实用新型转向轮和转向臂的分散立体结构示意图。

图6是本实用新型中卡接件的结构示意图。(a、b为不同角度的立体结构示意图，c为仰视结构示意图)

图7是本实用新型中水平移动装置及升降装置的立体结构示意图。

图8是本实用新型中水平移动装置及升降装置的另一个立体结构示意图。

图9是图7中B处的放大图。

图10是本实用新型前轮转向时的结构示意图。

图11是本实用新型后轮转向时的结构示意图。

图12是本实用新型双轮转向时的结构示意图。

图13是本实用新型中第二驱动机构的结构示意图。

图中各标号表示：1、车体；2、驱动轮；3、转向轮；31、卡接槽；32、弧形导向面；4、第一驱动机构；5、转向臂；51、限位块；52、卡接件；53、第一驱动件；54、卡接块；6、第一驱动组件；61、第一丝杆；62、第一旋转驱动；63、移动块；631、滚轮；7、导向槽；8、储物仓；81、导向轨道；9、取放口；10、载物平台；101、安装板；11、水平移动装置；12、升降装置；13、水平移动件；131、导向块；14、第二驱动组件；141、第二丝杆；142、第二旋转驱动；15、X型升降架；161、第三丝杆；162、第三旋转驱动；163、安装块；164、滑块；171、第四旋转驱动；172、差速器；173、联轴器。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。

图1至图13示出了本实用新型可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车的一种实施例，本实施例的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，包括车体1，控制器(图中未示出)，车体1两侧均设有驱动轮2，车体1前后两端均设有转向轮3，车体1上设有用于驱动转向轮3偏转的第一驱动机构4，控制器和第一驱动机构4电连接。

该可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，第一驱动机构4驱动其中一个转向轮3偏转时，为单轮转向，可以满足人们对物流车的基本需求，实现所有单轮转向物料小车的转向功能；第一驱动机构4同时驱动两个转向轮3偏转时，为双轮转向，在单轮转向的基础上能够减少转弯半径，便于通过宽度窄、转弯角小的过道，适应性强，当需要切换转向模式时，控制器提供相应的切换信号，通过控制器和第一驱动机构4的电连接，实现自动化控制。

两个驱动轮2通过第一轴与车体1连接(第一轴即为两个驱动轮2的连接轴)，其中一个转向轮3通过第二轴与车体1连接，另外的转向轮3通过第三轴与车体1连接(第二轴和第三轴即是转向臂5与转向轮3连接的部分)，形成三轴四轮物料小车。

本实施例中，控制器为单片机，控制器提供转向模式指令，完成切换过程中机械部件运动的自动化。

如图10至图12所示，本实施例中，当小车位于地面时，分别设两个转向轮3与地面的接触点分别为P1，P1’，两个驱动轮2与地面的接触点分别为P2，P2’，接触点P1，P1’分别与P2，P2’之间的连线构成的图形为菱形，即驱动轮2与转向轮3呈菱形布置，比呈矩形布置的车轮转弯半径更小。

如图13所示，本实施例中，车体1内设有用于驱动驱动轮2运动的第二驱动机构，第二驱动机构包括第四旋转驱动171、差速器172和联轴器173，通过第四旋转驱动171带动差速器172和联轴器173，进一步带动驱动轮2运动。具体地，第四旋转驱动171为电机。

如图2所示，本实施例中，第一驱动机构4设有两组，两组第一驱动机构4分别与设于车体1前后两端的转向轮3连接。两组第一驱动机构4独立运作便于分别驱动两转向轮3偏转，结构简单，转向灵活。

如图2所示，本实施例中，第一驱动机构4包括转向臂5及用于带动转向臂5摆动的第一驱动组件6，转向臂5与转向轮3连接，当转向臂5摆动时带动转向轮3偏转。

如图2所示，本实施例中，第一驱动组件6包括第一丝杆61、驱动第一丝杆61的第一旋转驱动62以及滑设于车体1上的移动块63，第一丝杆61穿设于移动块63中，并与移动块63螺纹连接，转向臂5与移动块63连接。优选地，转向臂5呈L形，转向臂5一端与移动块63连接，另一端穿过车体1与转向轮3连接，转向臂5可绕车体1旋转。第一丝杆61沿车体1宽度方向布置，第一旋转驱动62驱动第一丝杆61旋转，带动移动块63在车体1上滑动，移动块63滑动时带动转向臂5摆动，即可控制转向轮3的偏转角度。如图10和图11所示，当只开启一个第一旋转驱动62驱动一个移动块63时，只有其中一个转向轮3转向与车体1的长度方向发生相对偏转，另一个转向轮3未发生偏转时，为单轮转向；如图12所示，当两个第一旋转驱动62驱动两个移动块63同向同速度运动时，为双轮转向。本实施例中，第一旋转驱动62为电机。

如图3所示，本实施例中，移动块63底部设有滚轮631，车体1上设有导向槽7，滚轮631滑设于导向槽7中。相比于移动块63直接滑设于导向槽7内，滚轮631将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小移动块63与车体1之间的摩擦，使移动块63移动更顺畅，使转向轮3的转向更灵活，同时能减少移动块63的磨损，延长移动块63的使用寿命，保证转向正常。优选地，导向槽7与第一丝杆61平行。

如图4、5和6所示，本实施例中，转向轮3为万向轮，万向轮与车体1可转动连接，转向臂5上设有限位块51、用于与万向轮卡接的卡接件52及第一驱动件53，卡接件52滑设于限位块51上，第一驱动件53用于驱动卡接件52与万向轮卡接或不卡接。限位块51限制卡接件52转动，保证卡接顺畅。第一驱动件53驱动卡接件52与万向轮卡接时，转向臂5与万向轮连接成整体，万向轮与转向臂5同向运动；第一驱动件53驱动卡接件52与万向轮不卡接时，万向轮可以自由转动。当物料小车双轮转向时，两个转向轮3均与转向臂5卡接，并与转向臂5同向运动；当物料小车单轮转向时，负责转向的转向轮3与转向臂5卡接，并与转向臂5同向运动，另一个转向轮3则自由转动，能减小和地面的摩擦，减少转向轮3磨损，使物料小车转向更顺畅。

如图5和图6所示，本实施例中，万向轮的连接轴中部开设有卡接槽31，连接轴顶部设有弧形导向面32，卡接件52内设有与卡接槽31配合的卡接块54。第一驱动件53驱动卡接件52向下，卡接件52的卡接块54卡入卡接槽31，则转向臂5与万向轮卡接，第一驱动件53驱动卡接件52向上，卡接件52的卡接块54远离卡接槽31，则解除转向臂5与万向轮卡接，结构简单，卡接效果好，弧形导向面32为卡接块54卡入卡接槽31提供导向，避免卡接件52卡死，使万向轮在自由转动状态恢复为与转向臂5同向的状态。

如图1所示，本实施例中，车体1上设有储物仓8，储物仓8一侧设有取放口9，储物仓8内设有载物平台10、水平移动装置11及升降装置12，水平移动装置11用于带动载物平台10在储物仓8内外往复移动，升降装置12用于带动载物平台10升降。载物平台10通过水平移动装置11从储物仓8的取放口9推出，将货物放上载物平台10后，通过水平移动装置11推回储物仓8；同时，载物平台10通过升降装置12可以调整高度，便于装卸货物，减少人工劳动强度。

如图7和图8所示，本实施例中，水平移动装置11包括可在储物仓8内外往复移动的水平移动件13以及驱动水平移动件13移动的第二驱动组件14，储物仓8底部设有导向轨道81，水平移动件13滑设于导向轨道81上，载物平台10底部与水平移动件13连接。进一步地，本实施例中，水平移动件13两端分别设有导向块131，导向块131与导向轨道81滑动配合，载物平台10位于导向块131上(也即水平移动件13通过导向块131间接与导向轨道81滑动配合，此处的导向块131实际上是水平移动件13的一部分)。当需要装载或卸载货物时，第二驱动组件14驱动水平移动件13带动导向块131在导向轨道81上水平滑动，进而带动水平移动件13上方的载物平台10滑出储物仓8，载物平台10则从取放口9推出储物仓8，装卸货物后，第二驱动组件14驱动水平移动件13带动导向块131在导向轨道81上水平滑动至滑入储物仓8，载物平台10则从取放口9外推回储物仓8内，减少人工劳动强度。

如图7所示，本实施例中，第二驱动组件14包括第二丝杆141及驱动第二丝杆141的第二旋转驱动142，第二丝杆141穿设于水平移动件13中，并与水平移动件13螺纹连接。第二旋转驱动142驱动第二丝杆141旋转，带动水平移动件13及导向块131在车体1上滑动，能够无级调节载物平台10水平移动距离。

如图8和图9所示，升降装置12包括X型升降架15、第三丝杆161、驱动第三丝杆161的第三旋转驱动162、安装块163及滑块164，安装块163固设于水平移动件13上，滑块164滑设于水平移动件13上，X型升降架15底部一端与安装块163铰接，另一端与滑块164铰接，X型升降架15顶部一端与载物平台10铰接，另一端与载物平台10滑动连接，第三丝杆161穿设于滑块164中，并与滑块164螺纹连接。本实施例中，具体地，安装块163、滑块164设于水平移动件13两端的导向块131上，结构稳定，节约空间。第三旋转驱动162驱动第三丝杆161旋转，带动与第三丝杆161螺纹连接的滑块164在导向块131内滑动，而安装块163与导向块131固接，则实现X型升降架15底部、顶部两端相互靠近或远离，无级调整载物平台10的高度。进一步地，本实施例中，载物平台10底部两端设有安装板101，X型升降架15顶部与安装板101连接(图7和图8为清楚示出载物平台10下方的升降装置12和水平移动装置11，将载物平台10的位置向上移动)。(也即载物平台10通过安装板101间接与X型升降架15连接，此处的安装板101实际上是载物平台10的一部分)当然，在其他实施例中，也可以将水平移动装置11设置在升降装置12上，或者水平移动装置11与升降装置12分别设置在储物仓8上。

需要说明的是，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (5)

1.一种可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，包括车体(1)，其特征在于：还包括控制器，所述车体(1)两侧均设有驱动轮(2)，所述车体(1)前后两端均设有转向轮(3)，所述车体(1)上设有用于驱动转向轮(3)偏转的第一驱动机构(4)，所述控制器和第一驱动机构(4)电连接，所述第一驱动机构(4)设有两组，两组所述第一驱动机构(4)分别与设于车体(1)前后两端的转向轮(3)连接，所述第一驱动机构(4)包括转向臂(5)及用于带动转向臂(5)摆动的第一驱动组件(6)，所述转向臂(5)一端与转向轮(3)连接，当转向臂(5)摆动时带动转向轮(3)偏转，所述第一驱动组件(6)包括第一丝杆(61)、驱动第一丝杆(61)的第一旋转驱动(62)以及滑设于车体(1)上的移动块(63)，所述第一丝杆(61)穿设于移动块(63)中，并与移动块(63)螺纹连接，所述转向臂(5)另一端与移动块(63)连接，所述转向轮(3)为万向轮，所述万向轮与车体(1)可转动连接，所述转向臂(5)上设有限位块(51)、用于与万向轮卡接的卡接件(52)及第一驱动件(53)，所述卡接件(52)滑设于限位块(51)上，所述第一驱动件(53)用于驱动卡接件(52)与万向轮卡接或不卡接，所述万向轮的连接轴中部开设有卡接槽(31)，连接轴顶部设有弧形导向面(32)，所述卡接件(52)内设有与卡接槽(31)配合的卡接块(54)。

2.根据权利要求1所述的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，其特征在于：所述车体(1)上设有储物仓(8)，所述储物仓(8)一侧设有取放口(9)，所述储物仓(8)内设有载物平台(10)、水平移动装置(11)及升降装置(12)，所述水平移动装置(11)用于带动载物平台(10)在储物仓(8)内外往复移动，所述升降装置(12)用于带动载物平台(10)升降。

3.根据权利要求2所述的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，其特征在于：所述水平移动装置(11)包括可在储物仓(8)内外往复移动的水平移动件(13)以及驱动水平移动件(13)移动的第二驱动组件(14)，所述储物仓(8)底部设有导向轨道(81)，所述水平移动件(13)滑设于导向轨道(81)上，所述载物平台(10)底部与水平移动件(13)连接。

4.根据权利要求3所述的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，其特征在于：所述第二驱动组件(14)包括第二丝杆(141)及驱动第二丝杆(141)的第二旋转驱动(142)，所述第二丝杆(141)穿设于水平移动件(13)中，并与水平移动件(13)螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的可自动切换转向模式的三轴四轮物料小车，其特征在于：所述升降装置(12)包括X型升降架(15)、第三丝杆(161)、驱动第三丝杆(161)的第三旋转驱动(162)、安装块(163)及滑块(164)，所述安装块(163)固设于水平移动件(13)上，所述滑块(164)滑设于水平移动件(13)上，所述X型升降架(15)底部一端与安装块(163)铰接，另一端与滑块(164)铰接，所述X型升降架(15)顶部一端与载物平台(10)铰接，另一端与载物平台(10)滑动连接，所述第三丝杆(161)穿设于滑块(164)中，并与滑块(164)螺纹连接。

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