CN110466926B - 一种摆臂智能托盘搬运车 - Google Patents

Abstract

一种摆臂智能托盘搬运车,包括:车体、主通道行走机构、次通道行走抬升机构、行走张紧机构、抬升张紧机构、控制系统、电池，所述车体左右两侧各设有主通道车轮，前后两侧各设有次通道车轮，次通道车轮安装在偏心摆臂之上，主通道行走机构由行走伺服电机驱动主通道车轮，四个偏心摆臂上安装有次通道车轮，由抬升伺服电机驱动偏心摆臂，次通道行走伺服电机驱动次通道车轮行走，控制系统设有程序编码器、控制软件和无线通讯接口。本发明的优点是采用16个车轮实现摆臂智能托盘搬运车在主次通道的双向运转，次通道车轮呈八字形分布排列，结构简单，可靠耐用，不仅有效降低车轮对支撑导轨局部的集中荷载，还提高了车体换向和提升时候的稳定性。

Description

一种摆臂智能托盘搬运车

技术领域

本发明涉及一种仓储设备,特别涉及一种具有偏心换向、抬升及同步传动功能的摆臂智能托盘搬运车。

背景技术

传统的穿梭存储系统中托盘搬运车必须与巷道末端的叉车或者提升机配合作业，在这种情况下，叉车、提升机成为“木桶的短板”，其效率决定着穿梭存储系统的吞吐量及作业效率，因此无法一味地增加托盘搬运车的数量来提高系统效率。随着现代物流中心业务类型的多样化、复杂化，多层智能化穿梭存储系统作为崭新的自动化存储解决方案逐渐走进人们的视野。多层智能化穿梭存储系统中智能化的摆臂智能托盘搬运车可以实现多向行驶，跨巷道高效、灵活的作业，不受空间限制，对应用环境适用性更强。可以通过灵活调整智能化的托盘搬运车的作业巷道，将巷道与提升机“解绑”，使得传统托盘搬运车在提升机上的技术瓶颈迎刃而解，并且可以完全按照作业流量来配置设备，减少设备能力浪费，摆臂智能托盘搬运车与提升机的配合也更加灵活、柔性。

目前在仓储行业中新型的摆臂智能托盘搬运车均采用升降装置、驱动装置结构。一般将升降装置、驱动装置和控制系统固定位于车体上。升降装置包括空压机、储气罐、电磁阀集成盒、升降车轮气缸、升降托板气缸、气缸活塞等，升降装置通过上述部件的组合虽然能达到抬升车体的目的，但是过多的部件数量导致该装置过于复杂，同时大量占用了本来就有限的车体内部空间，从而造成摆臂智能托盘搬运车笨重，结构复杂，容易故障，进而降低了仓库的空间利用率。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷,提供一种具有偏心换向、抬升及同步传动功能的智能托盘搬运车。本发明将升降机构与驱动机构通过偏心、换向机构融合为一体，简化了托盘搬运车的结构，有效的控制了车体的外形规格，提高了仓库的空间利用率。本发明由十六个车轮实现摆臂智能托盘搬运车在主通道和次通道巷内的双向运转，次通道车轮安装在偏心摆臂上，二个偏心摆臂呈八字形为一组，二组对称分布于车体前后的侧面，在车体做换向和提升的时候，其车体运转稳定性要明显高于单轮支撑的布局设计，可以有效降低车轮对支撑导轨局部的集中荷载，减少支撑导轨变形缺陷的产生。

本发明包括:车体、主通道行走机构、次通道行走抬升机构、行走张紧机构、抬升张紧机构、控制系统、电池，主通道行走机构由行走伺服电机、减速器，链条、链轮、驱动轴、从动轮驱动轴、主通道车轮、主通道从动车轮组成，次通道行走抬升机构由抬升伺服电机、偏心摆臂、次通道车轮、导向单元、次通道行走机构、同步连接机构、减速器、齿轮和链条、次通道行走驱动轴组成，其特征在于所述车体左右两侧各设有四个主通道车轮，前后两侧各设有四个次通道车轮，次通道车轮安装在偏心摆臂之上，二个偏心摆臂呈八字形为一组，二组对称分布于车体前后的侧面，主通道行走机构由行走伺服电机经减速器、链条、链轮、驱动轴驱动主通道车轮，主通道车轮经从动轮驱动轴驱动主通道从动车轮，四组主通道车轮结构相同，次通道行走抬升机构在前后两侧的四个偏心摆臂上分别安装有一个次通道车轮，由抬升伺服电机通过减速器、齿轮和链条连接一侧的偏心摆臂，另一侧经同步连接机构连接，同侧另一端的偏心摆臂经链条、链轮、次通道行走机构、齿轮连接，次通道行走伺服电机通过减速器、链条、链轮、与次通道行走驱动轴连接，次通道行走驱动轴经齿轮与次通道车轮连接，八个偏心摆臂上的次通道车轮均由次通道行走驱动轴经齿轮连接驱动，次通道行走抬升机构设有行走张紧机构和抬升张紧机构、电池经控制系统与行走伺服电机、抬升伺服电机电路连接，控制系统设有无线通讯接口。

所述次通道行走抬升机构通过抬升伺服电机驱动改变前后两侧的偏心摆臂的位置，完成车体升降，每组偏心摆臂按八字形摆动改变开口角度。

所述主通道行走机构中的驱动轴设置在车体左右两侧的上层，主通道车轮及主通道从动车轮设置在车体的下层，二者呈共线上下垂直分布，驱动轴通过一组啮合齿轮驱动主通道车轮，从动轮驱动轴与从动车轮连接，采用从动轮驱动轴连接从动车轮并独立固定于车体之上，主要起到辅助行走和承载的作用。

所述控制系统设有程序编码器、及控制软件。

本发明的优点是采用16个车轮实现摆臂智能托盘搬运车在主通道和次通道的双向运转，主通道车轮四轮一侧对称分布于车体左右两侧，次通道车轮呈八字形分布排列，四轮一侧对称分布于车体前后两侧，这样不仅可以有效降低车轮对支撑导轨局部的集中荷载，减少支撑导轨变形缺陷的产生，还体现在车体做换向和提升的时候，其车体运转稳定性要明显高于单轮支撑的布局设计。使摆臂智能托盘搬运车在运行时更顺畅，过渡更平稳，不会出现单轮可能的卡滞现象，提高了系统运转的效率和可靠性。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2本发明的前后结构示意图；

图3本发明的左右结构示意图；

图4本发明的偏心换向、抬升机构的初始位置结构示意图；

图5本发明的偏心换向、抬升机构的一级抬升位置结构示意图

图6本发明的偏心换向、抬升机构的二级抬升位置结构示意图；

图中：1车体、2同步连接机构、3偏心摆臂、4偏心摆臂、5导向单元、6偏心摆臂、7次通道行走机构、8偏心摆臂、9驱动轴、10主通道车轮、11主通道从动车轮、12行走张紧机构、13抬升张紧机构、14控制系统、15电池、16行走伺服电机、17抬升伺服电机、18车体盖板、19次通道车轮。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例：

参见图1、图2、图3，本实施例由车体1、主通道行走机构、次通道行走抬升机构、行走张紧机构12、抬升张紧机构13、控制系统14、电池15组成。

主通道行走机构由行走伺服电机16、减速器、链条、链轮、驱动轴9、从动轮驱动轴、主通道车轮10、主通道从动车轮11组成。次通道行走抬升机构由抬升伺服电机17、偏心摆臂3、偏心摆臂4、偏心摆臂6、偏心摆臂8、次通道车轮、导向单元5、次通道行走机构7、同步连接机构2、减速器、齿轮和链条、次通道行走驱动轴组成。车体1左右两侧各设有四个主通道车轮，前后两侧各设有四个次通道车轮，八个次通道车轮分别安装在偏心摆臂3、偏心摆臂4、偏心摆臂6、偏心摆臂7之上。二个偏心摆臂呈八字形为一组，二组对称分布于车体1前后的侧面。

主通道行走机构由行走伺服电机16经减速器、一组链条、链轮、驱动轴9驱动主通道车轮10，主通道车轮10经从动轮驱动轴驱动主通道从动车轮11，四组主通道车轮结构相同。主通道行走机构中的驱动轴9设置在车体1左右两侧的上层，主通道车轮10及主通道从动车轮11设置在车体1的下层，二者呈共线上下垂直分布，驱动轴9通过一组啮合齿轮驱动主通道车轮10，从动轮驱动轴与从动车轮11连接。采用从动轮驱动轴连接从动车轮11并独立固定于车体1之上，主要起到辅助行走和承载的作用。

次通道行走抬升机构在前后两侧的四个偏心摆臂3、偏心摆臂4、偏心摆臂6、偏心摆臂8上分别安装有一个次通道车轮19，由抬升伺服电机17通过减速器、一组啮合齿轮和一组链条连接一侧的偏心摆臂3、偏心摆臂4。车体1的另一侧经同步连接机构2连接，同侧另一端的偏心摆臂6、偏心摆臂8经链条、链轮、次通道行走机构7、及一组啮合齿轮连接。次通道行走抬升机构通过抬升伺服电机17驱动改变前后两侧的偏心摆臂的位置，每组偏心摆臂按八字形摆动改变开口角度，从而完成车体1升降。行走伺服电机16通过减速器、链条、链轮、与次通道行走驱动轴连接，次通道行走驱动轴经齿轮与次通道车轮19连接，八个偏心摆臂上的次通道车轮19均由次通道行走驱动轴经齿轮连接驱动，次通道行走抬升机构设有行走张紧机构12和抬升张紧机构13。电池15经控制系统14与行走伺服电机16、抬升伺服电机17电路连接，控制系统14设有无线通讯接口。控制系统设有程序编码器、及控制软件。车体盖板18设置在车体1的顶部。

本实施例中，控制系统14中包括控制硬件和控制软件，控制硬件包括继电器、编码器、工控机和驱动器等，通过与行走伺服电机16、抬升伺服电机17的驱动器连接实现位置控制、速度控制、驱动、刹车的功能控制。控制软件包括伺服驱动电机控制程序、位置控制程序、速度控制程序、刹车控制程序。

参见图4、图5、图6，图中显示了偏心换向、次通道行走抬升机构从初始位置到一级抬升、二级抬升的完整过程和对应显示的次通道行走抬升机构实时状态。

图4为次通道行走抬升机构的初始位置，偏心摆臂3、偏心摆臂4、偏心摆臂6、偏心摆臂8与次通道车轮19整体处于车体1的上侧，此时主通道行走机构处于工作状态，主通道车轮与主通道方向的导轨面接触，驱动车体1在主通道中运行。

图5为次通道行走抬升机构的一级抬升位置，偏心摆臂3、偏心摆臂4、偏心摆臂6、偏心摆臂8与次通道车轮19整体处于车体1的下侧，但高度低于主通道行走车轮的外缘，此时次通道行走抬升机构处于工作状态，次通道车轮19与次通道方向的导轨面接触，次通道行走抬升机构驱动车体1完成由主通道向次通道行驶方向的过渡，从而完成换向动作，此时主通道方向的行走车轮处于悬空位置，从而摆臂智能托盘搬运车可以在主通道与次通道之间完成方向的自由切换。

图6为次通道行走抬升机构的二级抬升位置，此时次通道行走抬升机构处于工作状态，次通道车轮19与次通道方向的导轨面接触，次通道行走抬升机构驱动车体1和托盘做抬举动作，完成取货的过程。再经由控制系统14调度使摆臂智能托盘搬运车驶离取货位置。完成整个仓储系统的的存储工作。

Claims (3)

1.一种摆臂智能托盘搬运车,包括:车体、主通道行走机构、次通道行走抬升机构、行走张紧机构、抬升张紧机构、控制系统、电池，主通道行走机构由行走伺服电机、减速器，链条、链轮、驱动轴、从动轮驱动轴、主通道车轮、主通道从动车轮组成，次通道行走抬升机构由抬升伺服电机、偏心摆臂、次通道车轮、导向单元、次通道行走机构、同步连接机构、减速器、齿轮和链条、次通道行走驱动轴组成，其特征在于所述车体左右两侧各设有四个主通道车轮，前后两侧各设有四个次通道车轮，次通道车轮安装在偏心摆臂上，二个偏心摆臂呈八字形为一组，二组对称分布于车体前后的侧面，主通道行走机构由行走伺服电机经减速器、链条、链轮、驱动轴驱动主通道车轮，主通道车轮经从动轮驱动轴驱动主通道从动车轮，四组主通道车轮结构相同，次通道行走抬升机构在前后两侧的四个偏心摆臂上分别安装有一个次通道车轮，由抬升伺服电机通过减速器、齿轮和链条连接一侧的偏心摆臂，另一侧经同步连接机构连接，同侧另一端的偏心摆臂经链条、链轮、次通道行走机构、齿轮连接，次通道行走伺服电机通过减速器、链条、链轮、与次通道行走驱动轴连接，次通道行走驱动轴经齿轮与次通道车轮连接，八个偏心摆臂上的次通道车轮均由次通道行走驱动轴经齿轮连接驱动，次通道行走抬升机构设有行走张紧机构和抬升张紧机构，电池经控制系统与行走伺服电机、抬升伺服电机电路连接，控制系统设有无线通讯接口。

2.根据权利要求1所述的摆臂智能托盘搬运车，其特征在于所述次通道行走抬升机构通过抬升伺服电机驱动改变前后两侧的偏心摆臂的位置，完成车体升降，每组偏心摆臂按八字形摆动改变开口角度。

3.根据权利要求1所述的摆臂智能托盘搬运车，其特征在于所述主通道行走机构中的驱动轴设置在车体左右两侧的上层，主通道车轮及主通道从动车轮设置在车体的下层，二者呈共线上下垂直分布，驱动轴通过一组啮合齿轮驱动主通道车轮，从动轮驱动轴与从动车轮连接。