一種帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶轉(zhuǎn)向功能的新型軌道穿梭車。它包括穿梭車車身，以及安裝在車身上的行駛機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)、電池及充電系統(tǒng)、通信模塊七個(gè)部分，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)四輪同時(shí)90度轉(zhuǎn)向，可實(shí)現(xiàn)同一軌道平面內(nèi)前后、左右四個(gè)方向行駛。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過螺釘固定在車身車輪座上，車輪座通過螺釘固定于連接梁和承重梁上，轉(zhuǎn)向時(shí)錐齒輪傳動(dòng)35的小錐齒輪帶動(dòng)安裝于車輪轉(zhuǎn)向軸的大錐齒輪傳動(dòng)，車輪埋于車輪座下方。行駛機(jī)構(gòu)連接于車身對(duì)角線的兩個(gè)主動(dòng)輪上，升降機(jī)構(gòu)安裝固定在車身承重梁上。穿梭車能在立體倉庫中無需叉車或堆垛機(jī)輔助即可自主駛?cè)氩煌械拇尕浵锏?，通過提升機(jī)換層后則可駛?cè)肓Ⅲw倉庫的任意貨位，真正實(shí)現(xiàn)高效率、高密度、全自動(dòng)化的無人值守立體倉庫。
【專利說明】一種帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶轉(zhuǎn)向功能的軌道穿梭車，屬于自動(dòng)化物流倉儲(chǔ)中有軌運(yùn)輸設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代物流技術(shù)中，自動(dòng)化立體倉庫可大大提高倉儲(chǔ)密度，由于立體倉庫中貨盤上的貨物有時(shí)重達(dá)數(shù)百公斤，貨物存取必須依靠自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備完成，倉庫存取設(shè)備決定了倉庫的存儲(chǔ)密度、吞吐速度和自動(dòng)化水平。目前使用的存取設(shè)備主要包括巷道堆垛機(jī)和軌道穿梭車，巷道堆垛機(jī)需要在存貨貨架旁邊配置專門的行駛巷道，并且每個(gè)行駛巷道上的堆垛機(jī)存取貨物有限，而穿梭車無需行駛巷道，可大幅度提高存儲(chǔ)密度，逐漸成為了新一代立體倉庫自動(dòng)存取設(shè)備發(fā)展方向。目前國內(nèi)的穿梭車大部分只具備前進(jìn)或后退兩個(gè)方向行駛功能，如德馬泰克公司的穿梭車(SHUTTLE FOR AUTOMATED WAREHOUSE，美國專利號(hào)S2012/ 0099953 Al)，這一類穿梭車只能在同一個(gè)存貨巷道內(nèi)前后行駛，必須通過叉車輔助才能到其他存貨巷道工作，換層也主要通過叉車完成。
[0003]國內(nèi)具備兩個(gè)方向行駛的軌道車目前只有昆山華恒工程技術(shù)中心有限公司2010年申請(qǐng)的發(fā)明專利(專利號(hào)201010216047.3)“一種自動(dòng)換軌小車”，其特征在于采用的軌道分為主軌道、移動(dòng)副軌和次軌道，軌道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合在低成本的立體倉庫中使用。本發(fā)明傳穿梭車則僅需要鋪設(shè)和原有巷道垂直的行走巷道，依靠輪子轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)換軌。國外已經(jīng)有類似產(chǎn)品，而且根據(jù)查新資料其轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式與本發(fā)明完全不同，對(duì)軌道要求較高。因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前有軌運(yùn)輸設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶轉(zhuǎn)向功能的軌道穿梭車。它不僅可以前進(jìn)和后退，還能通過四個(gè)輪子90度同步轉(zhuǎn)向，可向左和向右行駛，從而實(shí)現(xiàn)了同一軌道平面內(nèi)四個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在具備相互垂直的行走巷道和存貨巷道的多層立體倉庫中存取貨物時(shí)，通過在行走巷道和存貨巷道交叉位置換向行駛，可自主駛?cè)氩煌械拇尕浵锏溃ㄟ^提升機(jī)換層后則可駛?cè)肓Ⅲw倉庫的任意貨位，從而極大提升現(xiàn)有立體倉庫的存儲(chǔ)密度，全面提高立體倉庫的自動(dòng)化程度，真正實(shí)現(xiàn)倉庫的無人值守。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，它包括穿梭車車身，以及安裝在車身上的行駛機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)、電池及充電系統(tǒng)、通信模塊七個(gè)部分，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過螺釘固定在車身車輪座上，車輪座通過螺釘固定于車身的連接梁和承重梁上，車輪埋于車輪座下方，行駛機(jī)構(gòu)對(duì)角雙驅(qū)動(dòng)布置，連接于車身對(duì)角線的兩個(gè)主動(dòng)輪上，升降機(jī)構(gòu)通過其執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的軸承座安裝固定在車身承重梁上與車身連接，電控系統(tǒng)、電池及充電系統(tǒng)、通信模塊裝在車身上。
[0006]所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)，所述的同步帶輪傳動(dòng)包括長同步帶、短同步帶、內(nèi)張緊裝置和外張緊裝置，所述長同步帶輪的底端設(shè)置有內(nèi)張緊裝置，長同步帶輪的頂端與錐齒輪傳動(dòng)的一端連接，所述錐齒輪的另一端與短同步帶輪的一端連接，所述短同步帶輪的另一端設(shè)置有減速器，所述減速器的另一側(cè)順次設(shè)置有伺服電機(jī)；所述短同步帶輪通過傳動(dòng)桿連接有外張緊裝置(90度轉(zhuǎn)向到位后機(jī)械限位，反方向伺服電機(jī)抱死，傳動(dòng)系阻力距可限制四輪反方向的轉(zhuǎn)動(dòng))。
[0007]所述的行駛機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)輪、第二主動(dòng)輪、第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)輪、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)，第一主動(dòng)輪和第二主動(dòng)輪分別與底板對(duì)角線位置上的兩個(gè)車輪座相連，第一從動(dòng)輪和第二從動(dòng)輪分別與底板上的另外兩個(gè)車輪座相連，第一、二伺服電機(jī)分別與第一、二主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連。
[0008]所述的升降機(jī)構(gòu)包括托板總成和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，托板總成包括托板、防滑板、柜鎖、蓋板、鉸鏈、第一傳感器、第二傳感器、滾輪和導(dǎo)向桿，所述的防滑板安裝固定在托板左右兩偵牝蓋板設(shè)于托板中間，其一邊通過鉸鏈與托板相連，對(duì)邊的邊緣處設(shè)有柜鎖，第一傳感器設(shè)于托板的頂部，第二傳感器設(shè)于托板的側(cè)邊，滾輪和導(dǎo)向桿分別固定連接于托板的上表面；所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第三伺服電機(jī)、減速器、剛性聯(lián)軸器、軸、軸承座、鏈輪、張緊輪、偏心輪、減速器安裝座、鏈條和張緊輪安裝座，第三伺服電機(jī)與減速器連接，并安裝在減速器安裝座上，共對(duì)稱設(shè)有兩對(duì)通過剛性聯(lián)軸器連接的軸，軸承座套接在軸的兩端上，并與承重梁相連接，軸兩端依次各連有鏈輪和偏心輪，兩個(gè)軸相同端的鏈輪通過鏈條連接，所述的張緊輪設(shè)于所述鏈條的下面與鏈條接觸，張緊輪安裝在張緊輪安裝座上，張緊輪安裝座和與承重梁固定相連。
[0009]所述的車身包括底板、長邊蒙板、短邊蒙板、承重梁、車輪座和連接梁，所述承重梁與連接梁呈90度設(shè)置，且承重梁與連接梁直角連接處設(shè)有車輪座，所述連接梁外側(cè)設(shè)置有短邊蒙板，所述短邊蒙板的兩端分別連接有長邊蒙板，所述長邊蒙板與短邊蒙板呈90度設(shè)置，且所述長邊蒙板與承重梁平行設(shè)置；所述長邊蒙板與短邊蒙板固定在底板的四周，所述的承重梁、車輪座和連接梁分別與底板固定連接。
[0010]所述的電控系統(tǒng)包括控制計(jì)算機(jī)，所述的控制計(jì)算機(jī)包括基于ARM內(nèi)核的微處理器的核心模塊、接口板模塊和電源模塊構(gòu)成，控制軟件嵌入在控制計(jì)算機(jī)ARM微處理器內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)全車運(yùn)動(dòng)控制和智能防撞報(bào)警。
[0011 ] 所述的電池及充電系統(tǒng)包括鎳氫動(dòng)力電池、充電插頭和充電電纜,鎳氫動(dòng)力電池通過充電電纜與充電插頭相連。
[0012]所述的通信模塊為無線數(shù)傳模塊，采用時(shí)分多址方法組建無線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)穿梭車和上位機(jī)的協(xié)調(diào)控制調(diào)度。
[0013]所述的偏心輪的偏心距為15mm±0.1mm。
[0014]本發(fā)明的穿梭車具備以下功能:
穿梭車具有原地轉(zhuǎn)向功能，根據(jù)任務(wù)要求，通過行走巷道和提升機(jī)進(jìn)入貨架不同存貨巷道、不同層完成貨物出庫和入庫任務(wù)；
穿梭車能接受上位機(jī)的控制，在控制站的調(diào)度下，可以多臺(tái)穿梭車同時(shí)進(jìn)行工作；
穿梭車在工作時(shí)，可以向上位機(jī)上傳位置、速度、電量、有無貨、故障、工作情況等信
息； 穿梭車具有遠(yuǎn)程遙控功能，可以通過遙控器手動(dòng)完成任務(wù)；
穿梭車具有存放、撿取貨物功能，能根據(jù)信息管理系統(tǒng)下發(fā)工單或遙控器指令完成貨物的撿取、移動(dòng)、存放；
穿梭車具有故障報(bào)警提示功能，自身機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，如升降機(jī)構(gòu)或行走機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，可以發(fā)出燈光報(bào)警，并向上位機(jī)報(bào)告故障信息；
穿梭車具有停車報(bào)警功能，當(dāng)穿梭車在巷道內(nèi)進(jìn)行存取作業(yè)過程中，如果由于異常情況，如托盤上的貨物發(fā)生坍塌使巷道堵塞等影響安全的事件而導(dǎo)致非正常停車時(shí)，穿梭車可以發(fā)出燈光報(bào)警，并向上位機(jī)報(bào)告報(bào)警信息；
穿梭車具有緊急防撞功能，當(dāng)穿梭車行駛過程中前方出現(xiàn)障礙物會(huì)緊急停車；
穿梭車具有自動(dòng)充電功能:當(dāng)電池容量不夠時(shí)，上位機(jī)發(fā)出充電指令后穿梭車可自行移動(dòng)至貨架充電區(qū)自行進(jìn)行充電，并將電量信息報(bào)告上位機(jī)。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:國內(nèi)同類型穿梭車只具備前進(jìn)和后退個(gè)兩個(gè)方向行駛功能，必須與叉車或堆垛機(jī)配合才能實(shí)現(xiàn)立體倉庫所有存貨巷道的存貨和取貨。本發(fā)明設(shè)計(jì)的帶轉(zhuǎn)向功能的新型軌道穿梭車，不僅可以前進(jìn)和后退，通過四個(gè)輪子90度同步轉(zhuǎn)向，可向左和向右行駛，從而實(shí)現(xiàn)了同一軌道平面內(nèi)四個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，在多行多列正交軌道的多層立體倉庫中存取貨物時(shí)，同層可自動(dòng)駛?cè)氩煌械拇尕浵锏溃ㄟ^提升機(jī)換層后則可駛?cè)肓Ⅲw倉庫的任意貨位，從而極大提升現(xiàn)有立體倉庫的存儲(chǔ)密度，全面提高立體倉庫的自動(dòng)化程度，在上位信息系統(tǒng)調(diào)度下，多臺(tái)穿梭車可到達(dá)立體倉庫任意層、任意巷道、任意貨位進(jìn)行存貨和取貨操作，無需人工介入，真正實(shí)現(xiàn)高效率、高密度、全自動(dòng)化的無人值守立體倉庫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明穿梭車的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1-車身、2-行駛機(jī)構(gòu)、3-轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、4-升降機(jī)構(gòu)、5-電控系統(tǒng)、6-電池及充電系統(tǒng)、7-通信模塊，8-控制計(jì)算機(jī)；
圖2是本發(fā)明穿梭車車身的結(jié)構(gòu)不意圖；其中，11-底板、12-長邊蒙板、13-短邊蒙板、14-承重梁、15-車輪座、16-連接梁；
圖3是本發(fā)明穿梭車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，31-伺服電機(jī)、32-減速器、33-長同步帶輪、34-短同步帶輪、35-錐齒輪傳動(dòng)、36-內(nèi)張緊裝置、37-外張緊裝置；
圖4是本發(fā)明穿梭車托板總成的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，41-托板、42-防滑板、43-柜鎖、44-蓋板、45-鉸鏈、46-第一傳感器、47-第二傳感器、48-滾輪、49-導(dǎo)向桿；
圖5是本發(fā)明穿梭車執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，50-第三伺服電機(jī)、51-減速器、52-剛性聯(lián)軸器、53-軸、54-軸承座、55-鏈輪、56-張緊輪、57-偏心輪、58-減速器安裝座、59-鏈條、60-張緊輪安裝座。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的穿梭車包括車身1、行駛機(jī)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3、升降機(jī)構(gòu)4、電控系統(tǒng)5、電池及充電系統(tǒng)6和通信模塊7及控制計(jì)算機(jī)8，穿梭車身上設(shè)有行駛機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)、電池及充電系統(tǒng)、通信模塊7個(gè)部分，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過螺釘固定在車身車輪座15上，車輪座通過螺釘固定于連接梁16和承重梁14上，轉(zhuǎn)向時(shí)帶動(dòng)車輪座下方的車輪轉(zhuǎn)向。行駛機(jī)構(gòu)對(duì)角雙驅(qū)動(dòng)布置，連接于車身對(duì)角線的兩個(gè)輪上，轉(zhuǎn)向時(shí)四輪一起轉(zhuǎn)向，且位于底板11扇形區(qū)之上，有利于轉(zhuǎn)向后電控系統(tǒng)調(diào)整穿梭車為直線行駛。升降機(jī)構(gòu)通過其執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的軸承座54安裝固定在車身承重梁14上，實(shí)現(xiàn)與車身的連接。
[0019]車身I是穿梭車基本框架和外殼，承載所有系統(tǒng)和貨物，行駛機(jī)構(gòu)2采用兩個(gè)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)兩個(gè)主動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)方式，帶動(dòng)穿梭車行走，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3在伺服電機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)四個(gè)輪子90度同步轉(zhuǎn)向，升降機(jī)構(gòu)4用于舉升和放下貨物托盤，電控系統(tǒng)5包括車身I電路、控制計(jì)算機(jī)，一起實(shí)現(xiàn)全車運(yùn)動(dòng)控制和智能防撞報(bào)警等功能，電池及充電系統(tǒng)6負(fù)責(zé)全車電源及充電管理，通信模塊7負(fù)責(zé)在穿梭車和上位機(jī)之間，穿梭車和遙控器之間的無線通?目。
[0020]穿梭車基本技術(shù)指標(biāo)如下:
外形尺寸:(長 X 寬 X 高 min ~max) 1000mmX 1 200mmX (260mm ~290mm)； 最大承載能力:1000kg ；
兼容托盤尺寸:
1200mmX800mm (歐洲標(biāo)準(zhǔn))；
1200mmX 1000mm ；
1200mmX 1200mmo[0021 ] 升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作行程> 30mm ；
空載行駛速度:lm/s ；
定位精度土 5mm ；
供電電壓:48V ；
車身I是穿梭車基本框架，是承載其他部件的主體，它包括底板11、長邊蒙板12、短邊蒙板13、承重梁14、車輪座15和連接梁16，如圖2所示。所述承重梁14與連接梁16呈90度設(shè)置，且承重梁14與連接梁16直角連接處設(shè)有車輪座15，所述連接梁16外側(cè)設(shè)置有短邊蒙板13，所述短邊蒙板13的兩端分別連接有長邊蒙板12，所述長邊蒙板12與短邊蒙板13呈90度設(shè)置，且所述長邊蒙板12與承重梁14平行設(shè)置；所述長邊蒙板12與短邊蒙板12固定在底板11的四周，所述的承重梁14、車輪座15和連接梁16分別與底板固定連接。連接梁16、承重梁14與車輪座15構(gòu)成車架主體。連接梁16、承重梁14采用鋼板焊接方式加工成形，連接梁16、承重梁14和車輪座15作為穿梭車的安裝連接的基準(zhǔn)，止口處采用機(jī)加保證定位、安裝精度要求；止口定位后通過螺釘M5 X 10和螺栓M8 X 30與車輪座聯(lián)接，保證車輪軸距滿足設(shè)計(jì)要求。車身I底板11采用鋼板折彎成形。
[0022]穿梭車車身上的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3包括伺服電機(jī)31、減速器32、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)35,所述的同步帶輪傳動(dòng)包括長同步帶33、短同步帶34、內(nèi)張緊裝置36和外張緊裝置37，、所述長同步帶輪33的底端設(shè)置有內(nèi)張緊裝置36，長同步帶輪33的頂端與錐齒輪35的一端連接，所述錐齒輪35的另一端與短同步帶輪34的一端連接，所述短同步帶輪34的另一端設(shè)置有減速器32，所述減速器32的另一側(cè)順次設(shè)置有伺服電機(jī)31 ;所述短同步帶輪34通過傳動(dòng)桿連接有外張緊裝置37，如圖3所示。伺服電機(jī)31和減速器32提供動(dòng)力，長、短同步帶輪傳動(dòng)33、34實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞，內(nèi)、外張緊裝置36、37便于調(diào)節(jié)同步帶松緊度，錐齒輪傳動(dòng)35減速的同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)，原地轉(zhuǎn)向90°后自動(dòng)鎖住。
[0023]穿梭車車身上的行駛機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)輪、第二主動(dòng)輪、第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)輪、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)，第一主動(dòng)輪和第二主動(dòng)輪分別與底板11對(duì)角線位置上的兩個(gè)車輪座15相連，第一從動(dòng)輪和第二從動(dòng)輪分別與底板11上的另外兩個(gè)車輪座15相連，第一伺服電機(jī)與第一主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，第一從動(dòng)輪隨動(dòng)，第二伺服電機(jī)與第二主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，第二從動(dòng)輪通過隨動(dòng)。
[0024]穿梭車車身上的升降機(jī)構(gòu)4由托板總成及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其中托板總成包括托板41、防滑板42、柜鎖43、蓋板44、鉸鏈45、第一傳感器46、第二傳感器47、滾輪48和導(dǎo)向桿49，如圖4所示，所述的防滑板42安裝固定在托板41左右兩側(cè)，蓋板44設(shè)于托板41中間，蓋板44 一邊通過鉸鏈45與托板41相連，且對(duì)邊的邊緣處設(shè)有柜鎖43，第一傳感器46設(shè)于托板41的頂部，第二傳感器47設(shè)于托板41的側(cè)邊，滾輪48和導(dǎo)向桿49分別固定連接于托板41的上表面。
[0025]執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第三伺服電機(jī)50、減速器51、剛性聯(lián)軸器52、軸53、軸承座54、鏈輪55、張緊輪56、偏心輪57、減速器安裝座58、鏈條59和張緊輪安裝座60，如圖5所示，第三伺服電機(jī)50與減速器51連接，并安裝在減速器安裝座58上，共對(duì)稱設(shè)有兩對(duì)通過剛性聯(lián)軸器52連接的軸53，軸承座54套接在軸53的兩端上，并與承重梁14相連接，軸53兩端依次各連有鏈輪55和偏心輪57，兩個(gè)軸53相同端的鏈輪55通過鏈條59連接，所述的張緊輪56設(shè)于所述鏈條59的下面與鏈條59接觸，張緊輪56安裝在張緊輪安裝座60上，張緊輪安裝座60與承重梁14固定相連；按最大工作載荷Gmax = 1000kg、最大升降時(shí)間2s，選用的伺服電機(jī)50、減速器51滿足升降機(jī)構(gòu)工作的要求。偏心輪57偏心距15mm±0.1mm滿足升降高度要求，選用40Cr材料機(jī)加工，并通過調(diào)質(zhì)處理提高表面硬度。鏈輪55選用40Cr材料加工，并通過熱處理來提高齒面硬度。其中，從動(dòng)鏈輪采用夾緊式結(jié)構(gòu)安裝于軸上，便于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)零位。通過導(dǎo)向桿48的導(dǎo)向作用，保證托板在上下升降動(dòng)作順暢，不會(huì)被夾死。托板采用4_鋼板折彎焊接而成，防滑板選用鋁及鋁合金花紋板(GB/T3618-2006)，與托板鉚接。
[0026]穿梭車電控系統(tǒng)5包括控制計(jì)算機(jī)、伺服電機(jī)、各種傳感器、整車電路構(gòu)成?？刂朴?jì)算機(jī)包括基于ARM內(nèi)核的微處理器的核心模塊、接口板模塊和電源模塊構(gòu)成，控制軟件嵌入在控制計(jì)算機(jī)ARM微處理器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全車運(yùn)動(dòng)控制和智能防撞報(bào)警等功能，同時(shí)負(fù)責(zé)電池及充電管理。全車4臺(tái)伺服電機(jī)是電控系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成行走、轉(zhuǎn)向、升降功能，四個(gè)電機(jī)控制器通過CAN總線或485總線聯(lián)網(wǎng)與控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通信。
[0027]電池及充電系統(tǒng)6包括一組48V鎳氫動(dòng)力電池、充電插頭和充電電纜，鎳氫動(dòng)力電池通過充電電纜與充電插頭相連。穿梭車在接收到充電命令后駛?cè)氤潆娯浳?，車身I上的充電插頭與充電貨位上安裝的充電插座自動(dòng)接駁，充電機(jī)自動(dòng)上電開始充電，充電過程充電機(jī)監(jiān)控充電電流電壓，達(dá)到充滿狀態(tài)后自動(dòng)斷電，穿梭車駛離充電位投入運(yùn)行。
[0028]通信模塊7為無線數(shù)傳模塊，采用通用的460MHz數(shù)傳模塊，同時(shí)，采用時(shí)分多址方法組建無線通信網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)在穿梭車和上位機(jī)之間，穿梭車和遙控器之間的無線通信，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)穿梭車和上位機(jī)的協(xié)調(diào)控制調(diào)度。
[0029]穿梭車上電后，首先與上位機(jī)建立無線通信連接，進(jìn)入上位機(jī)組建的無線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)獲取自身初始位置信息，然后等待上位機(jī)的出庫或入庫指令。[0030]如果收到入庫指令，穿梭車自動(dòng)從當(dāng)前位置沿著上位機(jī)規(guī)劃的路徑分別通過橫向或縱向軌道行駛到立體倉庫指定的入口貨位撿取貨物，如果需要換層，則自動(dòng)行駛到提升機(jī)位置，在上位機(jī)調(diào)度下進(jìn)入提升機(jī)，到達(dá)指定層后，離開提升機(jī)，行駛到入口貨位撿取貨物。獲取貨物后繼續(xù)根據(jù)上位機(jī)規(guī)劃的路徑分別通過橫向或縱向軌道、提升機(jī)達(dá)到指定的存貨位置放置貨物。
[0031]如果收到出庫指令，穿梭車自動(dòng)從當(dāng)前位置沿著上位機(jī)規(guī)劃的路徑分別通過橫向或縱向軌道行駛到立體倉庫指定的存貨位置處撿取貨物，如果需要換層，則自動(dòng)行駛到提升機(jī)位置，在上位機(jī)調(diào)度下進(jìn)入提升機(jī)，到達(dá)指定層后，離開提升機(jī)，行駛到存貨位置撿取貨物。獲取貨物后繼續(xù)根據(jù)上位機(jī)規(guī)劃的路徑分別通過橫向或縱向軌道、提升機(jī)達(dá)到立體倉庫指定的出口貨位放置貨物。
[0032]如果需要在立體倉庫內(nèi)移動(dòng)貨物，則根據(jù)上位機(jī)指令，沿著規(guī)劃路徑，到某一貨位撿取貨物后分別通過橫向或縱向軌道，提升機(jī)行駛到指定位置放置貨物。
[0033]穿梭車行駛過程中實(shí)時(shí)上報(bào)自身位置、電壓、電流等信息，如果電池電量低于規(guī)定值，則自動(dòng)進(jìn)入指定充電位置進(jìn)行充電，充電完成后繼續(xù)投入運(yùn)行。
[0034]穿梭車行駛過程中，發(fā)現(xiàn)自身機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，會(huì)立即發(fā)出燈光報(bào)警，并向上位機(jī)報(bào)告故障信息；當(dāng)穿梭車在巷道內(nèi)進(jìn)行貨物存取作業(yè)過程中，如果由于異常情況，如托盤上的貨物發(fā)生坍塌使巷道堵塞等影響安全的事件，而導(dǎo)致非正常停車時(shí)，穿梭車也會(huì)發(fā)出燈光報(bào)警，并向上位機(jī)報(bào)告報(bào)警信息；穿梭車還具有緊急防撞功能，當(dāng)穿梭車行駛過程中前方出現(xiàn)障礙物會(huì)自動(dòng)緊急停車，同時(shí)上報(bào)報(bào)警信息，等待處理。
[0035]行走時(shí)，行走伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器提供動(dòng)力傳遞到主動(dòng)輪；小車由對(duì)角布置的兩主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)，從動(dòng)輪隨動(dòng)。
[0036]轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器，減速器動(dòng)力通過錐齒輪機(jī)構(gòu)傳遞到第一主動(dòng)輪的同時(shí)傳遞到短同步帶，短同步帶將動(dòng)力傳遞至傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的一端將動(dòng)力通過錐齒輪機(jī)構(gòu)傳遞到第一從動(dòng)輪的同時(shí)通過長同步帶、錐齒輪機(jī)構(gòu)傳遞至第二主動(dòng)輪，傳動(dòng)軸的另一端將動(dòng)力通過長同步帶、錐齒輪機(jī)構(gòu)傳遞到第二從動(dòng)輪，從而實(shí)現(xiàn)相鄰的車輪逆向旋轉(zhuǎn)(如:一個(gè)車輪為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則另一個(gè)車輪為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))的轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
[0037]升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作過程:通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)中伺服電機(jī)帶動(dòng)鏈輪、鏈條旋轉(zhuǎn)形成的傳動(dòng)鏈，帶動(dòng)與鏈輪同軸固連的偏心輪旋轉(zhuǎn)，而偏心輪又與托板總成中的滾輪緊密貼合，通過導(dǎo)向桿的導(dǎo)向及限位，從而實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作。
[0038]報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠在規(guī)定的報(bào)警條件下，相關(guān)傳感器將產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)送到控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合判斷，如果需要緊急停車，控制計(jì)算機(jī)發(fā)送剎車命令給伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)，如果需要上報(bào)，控制計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警數(shù)據(jù)給通信模塊7，經(jīng)過無線方式上報(bào)上位計(jì)算機(jī)，同時(shí)點(diǎn)亮車上相關(guān)報(bào)警指示燈。
【權(quán)利要求】
1.一種帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，其特征在于:它包括穿梭車車身，以及安裝在車身上的行駛機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)、電池及充電系統(tǒng)、通信模塊七個(gè)部分，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過螺釘固定在車身車輪座上，車輪座通過螺釘固定于車身的連接梁和承重梁上，車輪埋于車輪座下方，行駛機(jī)構(gòu)對(duì)角雙驅(qū)動(dòng)布置，連接于車身對(duì)角線的兩個(gè)主動(dòng)輪上，升降機(jī)構(gòu)通過其執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的軸承座安裝固定在車身承重梁上與車身連接，電控系統(tǒng)、電池及充電系統(tǒng)、通信模塊裝在車身上； 所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)，所述的同步帶輪傳動(dòng)包括長同步帶、短同步帶、內(nèi)張緊裝置和外張緊裝置，所述長同步帶輪的底端設(shè)置有內(nèi)張緊裝置，長同步帶輪的頂端與錐齒輪傳動(dòng)的一端連接，所述錐齒輪的另一端與短同步帶輪的一端連接，所述短同步帶輪的另一端設(shè)置有減速器，所述減速器的另一側(cè)順次設(shè)置有伺服電機(jī)；所述短同步帶輪通過傳動(dòng)桿連接有外張緊裝置； 所述的升降機(jī)構(gòu)包括托板總成和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，托板總成包括托板、防滑板、柜鎖、蓋板、鉸鏈、第一傳感器、第二傳感器、滾輪和導(dǎo)向桿，所述的防滑板安裝固定在托板左右兩側(cè)，蓋板設(shè)于托板中間，其一邊通過鉸鏈與托板相連，對(duì)邊的邊緣處設(shè)有柜鎖，第一傳感器設(shè)于托板的頂部，第二傳感器設(shè)于托板的側(cè)邊，滾輪和導(dǎo)向桿分別固定連接于托板的上表面；所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第三伺服電機(jī)、減速器、剛性聯(lián)軸器、軸、軸承座、鏈輪、張緊輪、偏心輪、減速器安裝座、鏈條和張緊輪安裝座，第三伺服電機(jī)與減速器連接，并安裝在減速器安裝座上，共對(duì)稱設(shè)有兩對(duì)通過剛性聯(lián)軸器連接的軸，軸承座套接在軸的兩端上，并與承重梁相連接，軸兩端依次各連有鏈輪和偏心輪，兩個(gè)軸相同端的鏈輪通過鏈條連接，所述的張緊輪設(shè)于所述鏈條的下面與鏈條接觸，張緊輪安裝在張緊輪安裝座上，張緊輪安裝座和與承重梁固定相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，其特征在于:所述的車身包括底板、長邊蒙板、短邊蒙板、承重梁、車輪座和連接梁，所述承重梁與連接梁呈90度設(shè)置，且承重梁與連接梁直角連接處設(shè)有車輪座，所述連接梁外側(cè)設(shè)置有短邊蒙板，所述短邊蒙板的兩端分別連接有長邊蒙板，所述長邊蒙板與短邊蒙板呈90度設(shè)置，且所述長邊蒙板與承重梁平行設(shè)置；所述長邊蒙板與短邊蒙板固定在底板的四周，所述的承重梁和連接梁分別與底板固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，其特征在于:所述的電池及充電系統(tǒng)包括鎳氫動(dòng)力電池、充電插頭和充電電纜，鎳氫動(dòng)力電池通過充電電纜與充電插頭相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，其特征在于所述的通信模塊為無線數(shù)傳模塊，采用時(shí)分多址方法組建無線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)穿梭車和上位機(jī)的協(xié)調(diào)控制調(diào)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，其特征在于所述的偏心輪的偏心距為15mm + 0.1mnin
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶轉(zhuǎn)向功能的穿梭車，其特征在于:所述的行駛機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)輪、第二主動(dòng)輪、第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)輪、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)，第一主動(dòng)輪和第二主動(dòng)輪分別與底板對(duì)角線位置上的兩個(gè)車輪座相連，第一從動(dòng)輪和第二從動(dòng)輪分別與底板上的另外兩個(gè)車輪座相連，第一、二伺服電機(jī)分別與第一、二主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連。
【文檔編號(hào)】B65G1/04GK103950673SQ201410205122
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】劉明, 何力, 程欣, 張?zhí)烀? 孫明山, 雷升杰, 楊江南, 李欣, 鞏偉 申請(qǐng)人:昆明七零五所科技發(fā)展總公司