本發(fā)明涉及一種運輸裝置，具體地說是一種多功能穿梭車，屬于物流設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

穿梭車又稱為軌道式自動導(dǎo)引車，是伴隨著自動化物流系統(tǒng)和自動化倉庫而產(chǎn)生的設(shè)備，常用穿梭車主要有車體、驅(qū)動電源裝置、驅(qū)動裝置、頂升裝置、車上控制器、通訊裝置及安全保護裝置等部件組成。穿梭車作為物料輸送的常用設(shè)備，它即可作為立體倉庫的周邊設(shè)備，也可作為獨立系統(tǒng)。穿梭車主要用于物料輸送、車間裝配等，目前在倉儲系統(tǒng)、物流行業(yè)中應(yīng)用尤為廣泛。

為保證物料運輸?shù)姆€(wěn)定性，穿梭車結(jié)構(gòu)一般比較緊湊，高度低，外形尺寸小，常用額定承載量一般為1.2t～1.5t左右。但是目前常用穿梭車每次輸送物料的實際具體重量或數(shù)量還需要通過人工方式進行統(tǒng)計計算，有些廠家實現(xiàn)了半自動化的稱重統(tǒng)計，但基本上還是根據(jù)理重量論值進行的推理計算，精確度不是特別高。

同時，常用穿梭車僅僅實現(xiàn)了物料輸送的目的，對于輸送物料的位置準確性、輸送物料有無溢出以及輸送物料有無超出保質(zhì)期等信息，無法進行準確判斷，還需要人工進行檢測，人工工作量較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多功能穿梭車，其不僅實現(xiàn)物料輸送的目的，而且能夠掌握運輸物料的相關(guān)信息。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種多功能穿梭車，包括穿梭車車身和頂升臺面，其特征是，還包括稱重傳感器、電位器、稱重指示器、RFID讀卡器和PLC控制器，在穿梭車車身與頂升臺面之間對稱設(shè)置有四只稱重傳感器，在穿梭車車身前側(cè)下部位置設(shè)置有電位器和稱重指示器，四只稱重傳感器分別與電位器連接，電位器的輸出端與稱重指示器連接，RFID讀卡器設(shè)置在頂升臺面底部；稱重指示器分別與PLC控制器和RFID讀卡器連接。

優(yōu)選地，稱重傳感器設(shè)計成雙孔平行梁式傳感器，雙孔平行梁式傳感器的兩端分別設(shè)置有固定孔，雙孔平行梁式傳感器的兩端分別固定在穿梭車車身和頂升臺面上，在雙孔平行梁式傳感器與穿梭車車身之間和雙孔平行梁式傳感器與頂升臺面之間分別設(shè)置有墊板。

優(yōu)選地，雙孔平行梁式傳感器的主視面由一條形通槽、位于條形通槽兩端且比條形通槽大的兩通孔構(gòu)成為雙孔平行梁結(jié)構(gòu)，兩對應(yīng)變片分別粘貼在兩通孔的彈性體上、下應(yīng)變最大的兩外側(cè)表面，在應(yīng)變片的外側(cè)設(shè)置有密封膠層；雙孔平行梁式傳感器上的四個應(yīng)變片組成惠斯登電橋電路，惠斯登電橋電路的輸出端與電位器相連。

優(yōu)選地，在連接雙孔平行梁式傳感器與頂升臺面的墊板與頂升臺面之間設(shè)置有加強板。

優(yōu)選地，在穿梭車車身的頂部設(shè)置在凹槽，稱重傳感器設(shè)置在凹槽內(nèi)且保持頂升臺面的底部始終位于穿梭車車身的上方。

優(yōu)選地，穿梭車車身采用鋼結(jié)構(gòu)車身，頂升臺面采用鋼板，稱重傳感器采用鋼結(jié)構(gòu)殼體。

優(yōu)選地，稱重指示器包括微處理器以及分別與微處理器STM32F103RBT6相連的AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、存儲單元和通訊模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與電位器的輸出端連接，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微處理器STM32F103RBT6的輸入端連接，顯示模塊、存儲單元和通訊模塊分別與微處理器STM32F103RBT6連接。

優(yōu)選地，稱重指示器通過有線通訊方式或無線通信方式分別與PLC控制器和RFID讀卡器連接，PLC控制器通過無線通信方式與上位機連接。

優(yōu)選地，穿梭車車身上的行走機構(gòu)包括四個以懸臂狀態(tài)伸出于穿梭車車身兩側(cè)的車輪，前端兩個車輪分別安裝在兩根由萬向節(jié)連接的傳動輸出軸上，后端兩個車輪分別安裝在兩根從動軸上；傳動輸出軸上安裝有減速器，減速器與電機齒輪嚙合，電機齒輪安裝在減速伺服電機的動力輸出端上；在傳動輸出軸和從動軸上分別安裝同步鏈輪，傳動輸出軸和從動軸通過繞設(shè)在同步鏈輪上的同步鏈條連接在一起；在穿梭車車身的前、后兩端的側(cè)部分別安裝有側(cè)向?qū)л啞?/p>

優(yōu)選地，在同步鏈條上安裝張緊機構(gòu)，張緊機構(gòu)包括張緊輪，張緊輪通過滾針軸承、推力軸承安裝在張緊座上，張緊座由張緊螺栓張緊后，通過固定螺栓固定在穿梭車車身上。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明設(shè)計專門了用于滿足稱重功能的穿梭車車體，在車身與頂升臺面之間對稱安裝四只稱重傳感器，并能保證傳感器正確受力，完成穿梭車對運輸物品的準確稱重；在穿梭車車身下部前側(cè)位置安裝稱重指示器及電位器，四只稱重傳感器電纜線與電位器接線端子并聯(lián)連接，電位器的加入可完成對傳感器輸出的四角誤差調(diào)整，提高了稱重準確度；電位器輸出線與稱重指示器連接，實現(xiàn)對穿梭車上運輸物品的重量檢測，并將重量數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制器；RFID讀卡器讀取的標簽數(shù)據(jù)傳輸至稱重指示器，稱重指示器將接收數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制器，上位機通過獲取PLC控制器存儲的標簽信息，可以完成輸送物料理論重量與實際重量的比較判斷，并將判斷結(jié)果傳遞至PLC控制器,實現(xiàn)了對運輸物料重量的精確測量和異常故障的準確判斷，進一步提高了物品的出入庫準確率和異常處理能力，使庫存更加精準，大大方便了用戶對倉存物品的控制與管理。

本發(fā)明的多功能穿梭車在進行物料輸送時，可通過稱重傳感器稱重、RFID讀卡器理論數(shù)據(jù)傳遞、稱重指示器對傳輸數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集和控制，物料顯示，實現(xiàn)輸送物料的準確計量和相關(guān)信息采集，大大方便了倉存廠家對庫存物料的管理，有效管控風險，降低了倉庫人員的工作量。

本發(fā)明的行走機構(gòu)采用車輪可以降低工作噪聲，行走車輪的側(cè)面設(shè)置導(dǎo)向輪，以保證行走的直線性，通過在同步鏈條上安裝張緊機構(gòu)，用于保證同步鏈條的正常張緊度，防止跳鏈。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明去掉頂升臺面時的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的電氣結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明稱重傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明稱重傳感器的一種安裝示意圖；

圖6為本發(fā)明稱重傳感器的另一種安裝示意圖；

圖7為本發(fā)明穿梭車車身的行走機構(gòu)示意圖；

圖中，1穿梭車車身、11凹槽、12車輪、121傳動輸出軸、122從動軸、13萬向節(jié)、14減速器、15電機齒輪、16減速伺服電機、17同步鏈輪、171同步鏈條、18側(cè)向?qū)л啞?9張緊機構(gòu)、2頂升臺面、3稱重傳感器、31固定孔、32條形通槽、33通孔、34應(yīng)變片、35密封膠層、4電位器、5稱重指示器、6RFID讀卡器、7墊板、8加強板。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過具體實施方式，并結(jié)合其附圖，對本發(fā)明進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。

為提高對穿梭車輸送物料的計量準確率，確切的檢測識別出穿梭車運輸物料的重量、數(shù)量及其意外故障(物料超出保質(zhì)期、物料溢出等)，進一步提高倉存系統(tǒng)的管理效果，本發(fā)明提供了一種新型的具有稱重功能的多功能穿梭車。該多功能穿梭車使用后，可實現(xiàn)對輸送物料的精確重量和數(shù)量統(tǒng)計、物料故障判斷、單次存貨、單次取貨、連續(xù)自動取貨、手動進退與升降、指定數(shù)量取貨、自動理貨或者移庫、先進先出與先進后出切換等。

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的一種多功能穿梭車，包括穿梭車車身1和頂升臺面2、稱重傳感器3、電位器4、稱重指示器5、RFID讀卡器6和PLC控制器，在穿梭車車身1與頂升臺面2之間對稱設(shè)置有四只稱重傳感器3，在穿梭車車身1前側(cè)下部位置設(shè)置有電位器4和稱重指示器5，四只稱重傳感器3分別與電位器4連接，電位器4的輸出端與稱重指示器5連接，RFID讀卡器6設(shè)置在頂升臺面底部；稱重指示器5分別與PLC控制器和RFID讀卡器6連接。

本發(fā)明設(shè)計專門了用于滿足稱重功能的穿梭車車體，在車身與頂升臺面之間對稱安裝四只稱重傳感器，并能保證傳感器正確受力，完成穿梭車對運輸物品的準確稱重；在穿梭車車身下部前側(cè)位置安裝稱重指示器及電位器，四只稱重傳感器電纜線與電位器接線端子并聯(lián)連接，電位器的加入可完成對傳感器輸出的四角誤差調(diào)整，提高了稱重準確度；電位器輸出線與稱重指示器連接，實現(xiàn)對穿梭車上運輸物品的重量檢測，并將重量數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制器；RFID讀卡器讀取的標簽數(shù)據(jù)傳輸至稱重指示器，稱重指示器將接收數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制器，上位機通過獲取PLC控制器存儲的標簽信息，可以完成輸送物料理論重量與實際重量的比較判斷，并將判斷結(jié)果傳遞至PLC控制器,實現(xiàn)了對運輸物料重量的精確測量和異常故障的準確判斷，進一步提高了物品的出入庫準確率和異常處理能力，使庫存更加精準，大大方便了用戶對倉存物品的控制與管理。

如圖4、圖5和圖6所示，本發(fā)明的稱重傳感器3包括雙孔平行梁式傳感器，雙孔平行梁式傳感器的兩端分別設(shè)置有若干固定孔31，雙孔平行梁式傳感器的兩端分別固定在穿梭車車身1和頂升臺面2上，在雙孔平行梁式傳感器與穿梭車車身之間和雙孔平行梁式傳感器與頂升臺面之間分別設(shè)置有墊板7。

優(yōu)選地，雙孔平行梁式傳感器的主視面由一條形通槽32、位于條形通槽兩端且比條形通槽大的兩通孔33構(gòu)成為雙孔平行梁結(jié)構(gòu)，兩對應(yīng)變片34分別粘貼在兩通孔33的彈性體上、下應(yīng)變最大的兩外側(cè)表面，在應(yīng)變片的外側(cè)設(shè)置有密封膠層35；雙孔平行梁式傳感器上的四個應(yīng)變片組成惠斯登電橋電路，惠斯登電橋電路的輸出端與電位器4相連。

優(yōu)選地，在連接雙孔平行梁式傳感器與頂升臺面的墊板7與頂升臺面2之間設(shè)置有加強板8。

稱重傳感器3可以設(shè)置在穿梭車車身1的頂部，如圖5所示。為了減少本發(fā)明穿梭車的占用空間和增加穩(wěn)定性，如圖6所示，在穿梭車車身1的頂部設(shè)置在凹槽11，將稱重傳感器3設(shè)置在凹槽11內(nèi)且保持頂升臺面2的底部始終位于穿梭車車身1的上方。

優(yōu)選地，穿梭車車身1采用鋼結(jié)構(gòu)車身，穿梭車車身1的底板采用鋼板折彎成形，頂升臺面2采用鋼板，稱重傳感器3采用鋼結(jié)構(gòu)殼體。

優(yōu)選地，稱重指示器包括微處理器以及分別與微處理器STM32F103RBT6相連的AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、存儲單元和通訊模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與電位器的輸出端連接，AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微處理器STM32F103RBT6的輸入端連接，顯示模塊、存儲單元和通訊模塊分別與微處理器STM32F103RBT6連接。

優(yōu)選地，稱重指示器通過有線通訊方式或無線通信方式分別與PLC控制器和RFID讀卡器連接，PLC控制器通過無線通信方式與上位機連接。

如圖7所示，本發(fā)明穿梭車車身上的一種行走機構(gòu)包括四個以懸臂狀態(tài)伸出于穿梭車車身兩側(cè)的車輪12，前端兩個車輪12分別安裝在兩根由萬向節(jié)13連接的傳動輸出軸121上，后端兩個車輪12分別安裝在兩根從動軸122上；傳動輸出軸121上安裝有減速器14，減速器14與電機齒輪15嚙合，電機齒輪15安裝在減速伺服電機16的動力輸出端上；在傳動輸出軸121和從動軸122上分別安裝同步鏈輪17，傳動輸出軸121和從動軸122通過繞設(shè)在同步鏈輪上的同步鏈條171連接在一起，為不僅可以防止因軌道平面度誤差而導(dǎo)致車輪懸空，引起穿梭車的行走定位差錯，而且使安裝于兩組從動軸上的車輪也同時獲得行走驅(qū)動力；在穿梭車車身1的前、后兩端的側(cè)部分別安裝有側(cè)向?qū)л?8，能保證穿梭車正確行走于軌道上。

優(yōu)選地，在同步鏈條171上安裝張緊機構(gòu)19，張緊機構(gòu)19包括張緊輪，張緊輪通過滾針軸承、推力軸承安裝在張緊座上，張緊座由張緊螺栓張緊后，通過固定螺栓固定在穿梭車車身上，用于保證同步鏈條的正常張緊度，防止跳鏈。

本發(fā)明具有以下特點：

1、穿梭車結(jié)構(gòu)設(shè)計：對穿梭車車身及頂升臺面結(jié)構(gòu)進行專項設(shè)計，將穿梭車車體安裝稱重傳感器部位設(shè)計成平面，且有足夠的強度與剛度。確定稱重傳感器的安裝連接位置，此位置安裝稱重傳感器后，稱重傳感器通過加強板與頂升臺面接觸，實現(xiàn)稱重傳感器受力、稱重的目的。并根據(jù)稱重傳感器外形與安裝尺寸設(shè)計穿梭車車身的結(jié)構(gòu)和尺寸，在車身承重面上和頂升臺面下安裝墊板和加強板，保證車身和頂升臺面在與傳感器連接處有足夠的強度和剛度，車身安裝稱重傳感器的平面部位和與稱重傳感器接觸的頂升臺面部位剛度均應(yīng)保證在1/800以上，從而實現(xiàn)稱重傳感器安裝牢靠，受力準確。

2、稱重傳感器設(shè)計：為滿足傳感器的低外形、高精度、耐疲勞、抗沖擊、方便安裝等要求，對稱重傳感器進行專項設(shè)計，設(shè)計成結(jié)構(gòu)緊湊的雙孔平行梁結(jié)構(gòu)，彈性體材料為優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。本發(fā)明的稱重傳感器外形尺寸小、高度低，精度等級高，抗疲勞能力強，且使用穩(wěn)定，方便安裝。

3、RFID射頻識別技術(shù)在穿梭車中的應(yīng)用:在穿梭車車身上安裝RFID讀卡器，其功能主要是采集穿梭車上托盤芯片的物料數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)傳遞至稱重指示器，稱重指示器將接收數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制器進行數(shù)據(jù)采集和控制。RFID讀卡器靈敏度高，功耗低，對符合協(xié)議要求的電子標簽進行讀寫操作，讀卡速率快，準確性高。

4、電位器的應(yīng)用：將四只傳感器輸入、輸出信號線分別并聯(lián)連接到電位器的對應(yīng)接線柱上，通過調(diào)整電位器上不同接線柱處阻值，可實現(xiàn)對四只傳感器的輸出誤差調(diào)整；同時傳感器并聯(lián)輸出后，輸出阻抗小，抗干擾能力強，提高了稱重準確度。

5、電位器輸出線與稱重指示器連接，完成穿梭車上輸送物料的重量檢測，并在稱重指示器上進行顯示；稱重指示器體積小、易安裝，采用高精度AD轉(zhuǎn)換，具有存儲查詢功能，數(shù)字校秤，性能穩(wěn)定，操作簡單。

6、RFID讀卡器讀取的標簽數(shù)據(jù)傳輸至稱重指示器，稱重指示器將接收數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制器，上位機通過獲取PLC控制器存儲的標簽數(shù)據(jù)，完成輸送物料理論重量與實際重量的比較判斷及物料故障判斷。

在實施過程中，使用Solidworks三維設(shè)計軟件進行建模，采用COSMOS軟件對數(shù)據(jù)模型進行有限元分析，對稱重傳感器彈性體進行應(yīng)力應(yīng)變分析，合理的設(shè)計彈性體的關(guān)鍵尺寸和安裝尺寸，滿足了稱重傳感器彈性體的應(yīng)力、應(yīng)變及安裝要求。

為保證稱重傳感器的測量準確度，稱重傳感器安裝使用時，在與穿梭車車體及車蓋上下連接部位各安裝一塊墊板，墊板的厚度應(yīng)≥3mm。

使用Solidworks三維設(shè)計軟件進行建模，采用COSMOS軟件對數(shù)據(jù)模型進行有限元分析，對穿梭車車身及頂升臺面進行優(yōu)化設(shè)計，保證了穿梭車車體及頂升面板的強度與剛度，同時滿足了傳感器的安裝位置及受力要求。

RFID讀卡器安裝于頂升臺面底部，穿梭車在行走時，通過RFID讀卡器采集穿梭車上托盤芯片的物料數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)傳遞至稱重指示器，方便了物料數(shù)據(jù)采集及稱重判斷。

對稱重指示器采用標準的外殼專項設(shè)計，采用導(dǎo)軌安裝方式，滿足了安裝要求，減小了空間占用，方便接口的對外輸出。稱重指示器內(nèi)安裝AD轉(zhuǎn)換模塊，進過AD模塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和編程控制，實現(xiàn)了對檢測數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收和輸送物料的信息顯示。

本發(fā)明具有稱重功能的多功能穿梭車在實施過程中，不僅提高了倉存系統(tǒng)出入庫的準確率，使庫存更加準確；通過對全過程稱重數(shù)據(jù)實施采集并記錄，并進行分析處理，完全實現(xiàn)了信息共享，大大減少了勞動環(huán)節(jié)。本發(fā)明的推廣和應(yīng)用，將為倉存系統(tǒng)的管理提供有力可靠的工具。

以上所述只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本發(fā)明的保護范圍。