四向穿梭车的制作方法

本发明涉及一种仓储系统的运输设备，具体为四向穿梭车。

背景技术：

为提高整个自动化立体仓库利用率，快速存取货物单元，同时解决堆垛机及传统穿梭车只能沿一维方向往复运动等问题，四向穿梭车孕育而生。四向穿梭车可以在田字形轨道中沿横向或纵向任意运行，具备自动调节水平功能，可以爬升一定角度斜坡。

四向穿梭车是一种智能机器人，通过预设的程序，可实现仓库中货物的自动存取、搬运、换层、调平、爬坡，输送到任意需求的位置，不受场地及水平度的限制，充分发挥自动仓储系统的灵活性和便捷性。

在存取圆柱形货物时，现有四向穿梭车采用抱夹式货叉，由货叉内侧夹紧机构固定物体，完成整个存取动作。由两台电机分别控制横向和纵向行走机构，由于要实现四向穿梭，原系统采取顶升、换向的步骤实现上述功能，同时需配备多台电机协调进行。由于结构的复杂化，导致整台机器质量过大，多台电机配合工作时容易出现误差与混乱，伸缩的抱夹式货叉前端有断裂的隐患，增加系统的不稳定性，降低工作精度。

技术实现要素：

本发明为解决原有四向穿梭车夹取不稳、结构复杂、质量过大等问题，本发明采用的技术方案是：

四向穿梭车，其特征在于，主要由框架总成、行走机构、顶升机构和轮组升降机构组成；

所述行走机构包括电机减速机组、超高扭矩同步带、纵向传动总成和横向传动总成，所述电机减速机固定安装在框架总成上，所述电机减速机组输出端有第一输出链轮和第二输出链轮，所述第一输出链轮通过超高扭矩同步带与纵向动力总成上的链轮进行连接，所述第二输出链轮通过超高扭矩同步带与横向动力总成上的链轮进行连接；

所述顶升机构包括顶升液压控制系统、四个顶升液压缸和载货台，所述电机输出端与液压动力单元连接且固定安装于框架总成上，所述液压动力单元与四个顶升液压缸通过管道进行连接，四个顶升液压缸分别固定设置于载货台下方，所述载货台包括底座，四个垂直连接杆、两个水平连接杆以及两个支撑杆，四个垂直连接杆固定安装于底座上部四角处，两个水平连接杆对称设置连接垂直连接杆杆身，两个支撑杆水平对称设置安装于垂直连接杆上端；

所述轮组升降机构包括升降轴座、轮组升降液压缸以及轮组升降液压控制系统，所述升降轴座两端与纵向动力总成柔性连接，轮组升降液压缸通过安装板与升降轴座连接，所述轮组升降液压动力单元与轮组升降液压缸通过管道连接并固定连接在框架总成上。

优选的，所述电机减速机组第一输出链轮和第二输出链轮夹角为90°。

优选的，所述纵向传动总成包括纵向主动轴与纵向从动轴，纵向主动轮轴两端安装有纵向主动轮，纵向主动轴上固定设置有纵向主动轴链轮，纵向从动轴两端安装有纵向从动轮，所述纵向主动轴与纵向从动轴均安装有轴承。

优选的，所述横向传动总成包括横向主动轴与横向从动轮，横向主动轴两端安装有横向主动轮，横向主动轴上固定设置有横向动力输入链轮与横向动力输出链轮，所述横向动力输出链轮通过同步带与横向主动轮连接；所述横向从动轮上安装有固定轴承，所述固定轴承与框架总成固定连接。

优选的，所述顶升液压缸与载货台通过法兰进行连接。

优选的，所述横向传动总成还设置有一张紧链轮，所述张紧链轮固定安装在侧板上，所述张紧链轮设置于横向传动总成中同步带外侧并与同步带相连。

优选的，所述支撑杆两端设置有限位块，所述限位块设置方向与支撑杆方向垂直。

优选的，所述载货台底座连接处还设置有三角支撑。

本发明的有益效果：

1.本发明采用液压装置带动载货台的升降实现对货物的升取，载货台的受力均匀，通过两根平行支撑杆与限位块的结构能够将圆柱形货物稳定升取，在升降以及穿梭过程中保持货物的平稳。

2.本发明采用单个电机减速器同时对纵向动力总成与横向动力总成进行双向动力输出，单个顶升液压控制系统对顶升液压缸进行控制，优化了整体驱动结构，结构更加简单，减少整体的重量，从而提高了系统的运行效率。

附图说明

图1为本发明总装结构示意图。

图2为行走机构的结构示意图。

图3为轮组升降机构的结构示意图。

图4为顶升机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明总装结构示意图，本发明主要由行走机构1、框架总成2、轮组升降机构3和顶升机构4组成。

所述框架总成2由长方形底板21与四块侧板22构成，所述侧板22分别垂直焊接于底板21四边，侧板设有通孔用于安装行走机构1，行走机构底部1与轮组升降机构3通过柔性连接并固定安装在底板21上，顶升机构4底部与底板21固定连接且整体设置于本发明上部，底板21中部还安装有电池模组5，对本发明的驱动装置进行供电。

图2为行走机构的结构示意图，所述行走机构1包括电机减速机组11、超高扭矩同步带12、纵向传动总成14和横向传动总成13，电机减速机组11输出端包含两个输出链轮，分别为第一输出链轮111与第二输出链轮112，第一输出链轮111与链轮与纵向传动总成14上的纵向主动轴链轮142通过超高扭矩同步带12连接，第二输出链轮112与链轮与横向动力总成13上的横向动力输入链轮132通过超高扭矩同步带12连接，由于第一输出链轮111与第二输出链轮112夹角为90°，从而将电机减速机组11动力分别传输给横向传动总成13与纵向传动总成14。

纵向动力总成14主要包括纵向主动轴141与纵向从动轴144，纵向主动轴141与纵向从动轴144两端均安装有轴承146，减少传动轴转动时的摩擦系数，减少动力损耗，纵向主动轴141上还安装有纵向主动轴链轮142，第二输出链轮112通过超高扭矩同步带12带动纵向主动轴链轮142的转动，从而将动力输出给纵向主动轴141，纵向主动轴,141两端固定安装有两个纵向主动轮143，纵向从动轴144两端固定安装有两个纵向从动轮145，通过纵向主动轴141带动纵向从动轴144的运动，从而完成整体装置的纵向运动。

横向动力总成13主要包括横向主动轴131，横向主动轴131上还安装有横向动力输入链轮132，通过与超高扭矩同步带12连接带动横向主动轴131的转动，横向主动轴131两端各设有一带座轴承133，所述带座轴承133通过螺栓固定连接于底板21，用于固定的同时并且减少横向主动轴131运动时的摩擦系数，所述横向主动轴131两端在带座轴承133内侧还各设有一横向动力输出链轮136，分别通过同步带从而带动横向主动轮134，在同步带外侧还设有一张紧链轮135，对同步带起导向和张紧作用，使其始终处于最佳张紧状态。横向动力总成13还包括有横向从动轮137，所述横向从动轮137与固定轴承138进行连接，固定轴承138则通过螺栓与底板21固定连接。通过横向主动轴131带动横向主动轮134与横向从动轮137的行走，完成横向的运动。

图3为轮组升降机构具体结构示意图，所述轮组升降机构3包括轮组升降液压缸31、导向轴承32、升降轴座33以及轮组升降液压控制系统35。所述升降轴座33两端分别与纵向主动轴141、纵向从动轴144通过柔性联轴器34进行连接，轮组升降液压缸31与导向轴承32通过安装板36与升降轴座33固定连接，液压控制系统35与轮组升降液压缸31通过管道进行连接。所述轮组升降机构3分布于四向穿梭车两侧，与纵向动力总成14相连接，轮组升降液压控制系统35控制轮组升降液压缸31进行升降，从而实现纵向动力总成14与横向动力总成13的行走切换。

图4为顶升机构具体结构示意图，顶升机构包括顶升液压控制系统41、四个顶升液压缸42以及载货台4，所述液压控制系统41与底板21固定连接，所述液压控制系统41与四个顶升液压缸42通过管道相连接，所述顶升液压缸42与载货台底座43通过法兰进行连接，液压控制系统41能够同时控制四个顶升液压缸42的升降，从而保证升降的稳定性。载货台底座43连接处还设有三角支撑，起到加强筋的作用。载货台底座43对称设有四个垂直连接杆45，垂直连接杆45杆身则通过两个水平连接杆44进行固定连接，用以加强结构的整体强度，垂直连接杆45顶端焊接有两根支撑杆46，两根支撑杆46水平平行设置，对圆柱形货物起到支撑作用，所述支撑杆46两端均设置有限位块47，限位块设置方向与支撑杆46方向垂直，从而对货物两侧进行限位，保证货物在顶升以及运输过程中保持稳定。

本发明的工作过程为：将本发明放入仓储库房内的进卸货轨道内，启动轮组升降液压控制系统35，轮组升降液压控制系统35控制轮组升降液压缸31下降，从而将纵向主动轮143与纵向从动轮145同时下降以接触到轨道底面，此时横向主动轮134与横向从动轮137处于悬空状态，驱动电机减速机组11，从而带动纵向主动轮143与纵向从动轮145向前行走；当遇到横向轨道时，此时暂停电机减速机组11运行，同时启动轮组升降液压控制系统35，轮组升降液压控制系统35控制轮组升降液压缸31上升，将纵向主动轮143与纵向从动轮145上升至悬空状态，使得横向主动轮134与横向从动轮137接触到轨道底面，此时驱动电机减速机组11运行，带动横向主动轮134与横向从动轮137向前行走；当穿梭车运行到指定货物的正下方时，暂停电机减速机组11，此时顶升液压控制系统41控制顶升液压缸42上升载货台4，从而对货物进行顶取，完成取货。

由于本发明中货物运出与进入取货的过程为逆过程，则不再进行赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基础原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。