一种四向车的单动力双输出传动方法与流程

1.本发明涉及智能仓储物流输送的技术领域，尤其是一种四向车的单动力双输出传动方法。


背景技术：

2.四向车，也即四向穿梭车，其是一种集四向行驶、原地换轨、自动搬运、智能监控和交通动态管理等功能于一体的智能穿梭车搬运设备。四向穿梭车可在交叉轨道上沿纵向或横向轨道方向行驶，到达仓库任意一个指定货位，不受场地限制，适应多种工作环境，终端自由调度，实现全自动无人值守，其具有自动化程度高、节省人力和时间、作业方便快捷、提高作业效率等优点。但是，现有的四向车其传动机构多采用双电机分别驱动其横向移动和纵向移动，其结构相对复杂，成本也较高，结构布局受到限制。
3.对此，也有一些厂家使用到垂直双轴减速机来驱使四向车在横向或纵向轨道上行走。例如专利号为“202122218211.0”的四向穿梭车，其结构布局简单紧凑，降低了对车体空间的占用面积。但是，该四向穿梭车的传动机构过于繁琐，传动带或链条的张紧调节不便，维修保养费时费力。进一步，由于其换向机构采用丝杆升降机，受丝杆升降机结构的限制（竖直安装的方式），其导致四向穿梭车的高度较高，进而在智能仓储物流搬运的过程中始终占用了一部分的空间高度，智能仓储的空间利用率降低，且由于采用单台丝杆升降机则需要配备导向机构并在车体的中部安装，以确保运动的平稳性，其安装空间和安装位置受到限制，而采用多台丝杆升降机则造成制造成本的增加，故其传动方式还需进一步改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种四向车的单动力双输出传动方法，其通过采用垂直双轴输出电机实现单动力输入双动力输出的方式来提供横向和纵向的驱动动力，并且采用顶升机构实现横向和纵向驱动动力的切换，结构布局更加的简单，减小了四向车的体积，维护保养更加方便。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种四向车的单动力双输出传动方法，其通过采用垂直双轴输出电机来同时驱动车体上的横向驱动组件和纵向驱动组件，并通过所述车体上的顶升机构来改变所述横向驱动组件中的横向滚轮与所述纵向驱动组件中的纵向滚轮的高度差，实现所述横向滚轮或所述纵向滚轮与轨道的分离与结合，达到换向的目的。其传动方法的具体步骤如下：s1、控制系统给所述垂直双轴输出电机一个启动信号，所述垂直双轴输出电机驱动所述横向驱动组件和所述纵向驱动组件动作，此时所述横向驱动组件中的所述横向滚轮与横向轨道相结合，实现四向车的横向移动；s2、所述四向车移动至横向和纵向轨道交汇口，并需要纵向移动时，所述控制系统给所述顶升机构一个动作信号，所述顶升机构带动所述纵向滚轮向下移动，所述纵向滚轮与纵向轨道相结合，此时所述横向滚轮被架空，所述四向车纵向移动；
s3、所述四向车再次移动至横向和纵向轨道交汇口，并需要横向移动时，所述控制系统再次给所述顶升机构一个动作信号，所述顶升机构带动所述纵向滚轮向上移动，此时所述纵向滚轮被架空，所述横向滚轮与横向轨道相结合，实现四向车的横向移动，即完成了所述四向车动力传动方式的切换。
6.其中，本发明专利中所述的横向驱动组件包括设置在所述车体内部一端的横向传动轴、设置于所述车体一端外侧的横向主动滚轮以及设置于所述车体另一端外侧的横向从动滚轮，所述横向传动轴的中部设置有横向从动齿轮，所述横向传动轴的两端设置有横向过渡齿轮，所述垂直双轴输出电机的副输出端连接有横向驱动齿轮，所述横向主动滚轮的内侧设置有横向副齿轮，所述横向驱动齿轮通过横向传动链条带动所述横向传动轴、横向过渡齿轮以及横向副齿轮转动，从而带动所述横向主动滚轮转动；其中，本发明专利中所述的纵向驱动组件包括设置在所述车体内部一侧的纵向传动轴、车体内部另一侧两端的纵向从动轴，所述纵向传动轴的两端以及所述纵向从动轴的外端均设置有纵向滚轮，所述垂直双轴输出电机的主输出端连接有纵向驱动齿轮，所述纵向传动轴上设置有两组过渡齿轮，所述纵向从动轴的内端设置有纵向从动齿轮，所述纵向驱动齿轮通过纵向传动链条带动所述纵向传动轴和所述纵向从动轴转动，从而带动所述纵向滚轮转动。
7.较佳的，所述顶升机构包括设置在所述车体两端的浮动支架和设置在所述车体中部的顶升驱动组件，所述纵向驱动组件中的纵向滚轮设置于所述浮动支架上；所述顶升驱动组件包括设置在所述车体中部的顶升驱动电机、设置于所述顶升驱动电机一侧的顶升驱动轴，所述顶升驱动轴的两端均设置有主动凸轮轴，所述顶升驱动轴的中部键连接有一顶升从动齿轮，所述顶升驱动电机的输出端设置有一顶升主动齿轮，所述顶升主动齿轮和所述顶升从动齿轮的外圆周上啮合有一顶升驱动链条；所述浮动支架的内部设置有第一顶升支撑部，所述主动凸轮轴上的第一凸轮与所述第一顶升支撑部相抵，其形成第一组同步驱动的动力源。
8.进一步的，所述主动凸轮轴的外端还设置有一顶升过渡齿轮，所述浮动支架上转动连接有一从动凸轮轴，所述从动凸轮轴上设置有顶升随动齿轮，所述顶升过渡齿轮和所述顶升随动齿轮的外圆周上啮合有一顶升传动链条；所述浮动支架的内部还设置有第二顶升支撑部，所述从动凸轮轴上的第二凸轮与所述第二顶升支撑部相抵，其形成第二组同步驱动的动力源。
9.进一步的，s2中所述顶升机构带动所述纵向滚轮向下移动的传动流程为：s01、所述控制系统给所述顶升机构一个动作信号，所述顶升驱动电机通过所述顶升主动齿轮、所述顶升从动齿轮以及所述顶升驱动链条带动所述顶升驱动轴转动，从而带动所述主动凸轮轴转动180
°
，此时所述主动凸轮轴上的所述第一凸轮通过所述第一顶升支撑部带动浮动支架向下移动，其形成第一组驱动动力源；与此同时，所述主动凸轮轴通过所述顶升过渡齿轮、所述顶升随动齿轮以及所述顶升传动链条带动所述从动凸轮轴转动，通过所述从动凸轮轴上的所述第二凸轮与所述第二顶升支撑部带动所述浮动支架向下移动，其形成第二组同步驱动的动力源，两组所述动力源呈对称设置，同时驱动浮动支架向下移动，所述浮动支架带动所述纵向滚轮向下移动。
10.进一步的，s3中所述顶升机构带动所述纵向滚轮向上移动的传动流程为：
s001、所述控制系统再次给所述顶升机构一个动作信号，所述顶升驱动电机通过所述顶升主动齿轮、所述顶升从动齿轮以及所述顶升驱动链条带动所述顶升驱动轴再次转动，从而带动所述主动凸轮轴继续转动180
°
，此时所述主动凸轮轴上的所述第一凸轮通过所述第一顶升支撑部带动浮动支架向上移动，其形成第一组驱动动力源；与此同时，所述主动凸轮轴通过所述顶升过渡齿轮、所述顶升随动齿轮以及所述顶升传动链条带动所述从动凸轮轴转动，通过所述从动凸轮轴上的所述第二凸轮与所述第二顶升支撑部带动所述浮动支架向上移动，其形成第二组同步驱动的动力源，两组所述动力源呈对称设置，同时驱动浮动支架向上移动，所述浮动支架带动所述纵向滚轮向上移动。
11.进一步的，s1中所述横向驱动组件和所述纵向驱动组件动作的传动流程为：s0001、所述控制系统给所述垂直双轴输出电机一个启动信号，所述垂直双轴输出电机的主输出端依次带动所述纵向驱动齿轮、所述纵向传动轴和所述纵向从动轴转动，从而带动所述纵向滚轮转动，实现了四向车纵向方向的驱动；同时，所述垂直双轴输出电机的副输出端依次带动所述横向驱动齿轮、所述横向传动轴以及所述横向副齿轮转动，从而带动所述横向主动滚轮转动，实现了四向车横向方向的驱动。
12.本发明的有益效果是：（1）通过横向驱动组件和纵向驱动组件结构的改进设计，并配合垂直双轴输出电机的使用，使得结构布局更加的合理，提高空间利用率，动力的传递路径更加的清晰、直观，便于后期的维护保养；同时，其采用单输入双输出的方式，降低了电机的采购成本；（2）通过顶升机构结构的改进设计，其便于其他机构的安装与设计，且降低了四向车的整体高度，简化了动力切换的结构，进而降低了制造成本；同时，其采用凸轮组的驱动方式，能更好的适应重载型货物的搬运。
附图说明
13.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
14.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明中横向驱动组件和纵向驱动组件的平面结构示意图；图3为本发明中顶升机构的立体结构示意图；图4为本发明中浮动支架的截面视图。
15.图中：010.车体，020.垂直双轴输出电机，021.副输出端，022.横向驱动齿轮，023.主输出端，024. 纵向驱动齿轮，030.横向驱动组件，031.横向传动轴，032.横向主动滚轮，033.横向从动滚轮，034.横向从动齿轮，035.横向过渡齿轮，036.横向副齿轮，037.横向传动链条，040.纵向驱动组件，041.纵向传动轴，042.纵向从动轴，043.纵向滚轮，044.过渡齿轮，045.纵向从动齿轮，046. 纵向传动链条，050.顶升机构，060.浮动支架，061.第一顶升支撑部，062.从动凸轮轴，063.顶升随动齿轮，064.第二顶升支撑部，065.第二凸轮，070.顶升驱动组件，071.顶升驱动电机，072.顶升驱动轴，073.主动凸轮轴，074.顶升从动齿轮，075.顶升主动齿轮，076.顶升驱动链条，077.第一凸轮,078.顶升过渡齿轮，079.顶升传动链条。
具体实施方式
16.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以
示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
17.如图1至图4所示，一种四向车的单动力双输出传动方法，其组成部件包括设置在车体010上的垂直双轴输出电机020、横向驱动组件030、纵向驱动组件040以及顶升机构050。其中，横向驱动组件030包括设置在车体010内部一端的横向传动轴031、设置于车体010一端外侧的横向主动滚轮032以及设置于车体010另一端外侧的横向从动滚轮033，横向传动轴031的中部设置有横向从动齿轮034，横向传动轴031的两端设置有横向过渡齿轮035，垂直双轴输出电机020的副输出端021连接有横向驱动齿轮022，横向主动滚轮032的内侧设置有横向副齿轮036，横向驱动齿轮022通过横向传动链条037带动横向传动轴031、横向过渡齿轮035以及横向副齿轮036转动，从而带动横向主动滚轮032转动。其中，纵向驱动组件040包括设置在车体010内部一侧的纵向传动轴041、车体010内部另一侧两端的纵向从动轴042，纵向传动轴041的两端以及纵向从动轴042的外端均设置有纵向滚轮043，垂直双轴输出电机020的主输出端023连接有纵向驱动齿轮024，纵向传动轴041上设置有两组过渡齿轮044，纵向从动轴042的内端设置有纵向从动齿轮045，纵向驱动齿轮024通过纵向传动链条046带动纵向传动轴041和纵向从动轴042转动，从而带动纵向滚轮043转动。其中，顶升机构050包括设置在车体010两端的浮动支架060和设置在车体010中部的顶升驱动组件070，纵向驱动组件040中的纵向滚轮043设置于浮动支架060上；顶升驱动组件070包括设置在车体010中部的顶升驱动电机071、设置于顶升驱动电机071一侧的顶升驱动轴072，顶升驱动轴072的两端均设置有主动凸轮轴073，顶升驱动轴072的中部键连接有一顶升从动齿轮074，顶升驱动电机071的输出端设置有一顶升主动齿轮075，顶升主动齿轮075和顶升从动齿轮074的外圆周上啮合有一顶升驱动链条076；浮动支架060的内部设置有第一顶升支撑部061，主动凸轮轴073上的第一凸轮077与第一顶升支撑部061相抵，其形成第一组同步驱动的动力源。主动凸轮轴073的外端还设置有一顶升过渡齿轮078，浮动支架060上转动连接有一从动凸轮轴062，从动凸轮轴062上设置有顶升随动齿轮063，顶升过渡齿轮078和顶升随动齿轮063的外圆周上啮合有一顶升传动链条079；浮动支架060的内部还设置有第二顶升支撑部064，从动凸轮轴062上的第二凸轮065与第二顶升支撑部064相抵，其形成第二组同步驱动的动力源。
18.在使用时，其传动方法的步骤如下：s1、控制系统（作为现有技术，图中未示出）给垂直双轴输出电机020一个启动信号，垂直双轴输出电机020驱动横向驱动组件030和纵向驱动组件040动作，此时横向驱动组件030中的横向滚轮（横向主动滚轮032和横向从动滚轮033）与横向轨道相结合，实现四向车的横向移动；s2、当四向车移动至横向和纵向轨道交汇口，并需要纵向移动时，控制系统给顶升机构050一个动作信号，顶升机构050带动纵向滚轮043向下移动，纵向滚轮043与纵向轨道相结合，此时横向滚轮被架空，四向车纵向移动；s3、当四向车再次移动至横向和纵向轨道交汇口，并需要横向移动时，控制系统再次给顶升机构050一个动作信号，顶升机构050带动纵向滚轮043向上移动，此时纵向滚轮043被架空，横向滚轮与横向轨道相结合，实现四向车的横向移动，即完成了四向车动力传动方式的切换。
19.其中，上述s1中横向驱动组件030和纵向驱动组件040动作的传动流程为：
s01、控制系统给垂直双轴输出电机020一个启动信号，垂直双轴输出电机020的主输出端023依次带动纵向驱动齿轮024、纵向传动轴041和纵向从动轴042转动，从而带动纵向滚轮043转动，实现了四向车纵向方向的驱动；同时，垂直双轴输出电机020的副输出端021依次带动横向驱动齿轮022、横向传动轴031以及横向副齿轮036转动，从而带动横向主动滚轮032转动，实现了四向车横向方向的驱动。
20.其中，上述s2中顶升机构050带动纵向滚轮043向下移动的传动流程为：s001、控制系统给顶升机构050一个动作信号，顶升驱动电机071通过顶升主动齿轮075、顶升从动齿轮074以及顶升驱动链条076带动顶升驱动轴072转动，从而带动主动凸轮轴073转动180
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，此时主动凸轮轴073上的第一凸轮077通过第一顶升支撑部061带动浮动支架060向下移动，其形成第一组驱动动力源；与此同时，主动凸轮轴073通过顶升过渡齿轮078、顶升随动齿轮063以及顶升传动链条079带动从动凸轮轴062转动，通过从动凸轮轴062上的第二凸轮065与第二顶升支撑部064带动浮动支架060向下移动，其形成第二组同步驱动的动力源，两组所述动力源呈对称设置，同时驱动浮动支架060向下移动，浮动支架060再带动纵向滚轮043向下移动。
21.其中，上述s3中顶升机构050带动纵向滚轮043向上移动的传动流程为：s0001、控制系统再次给顶升机构050一个动作信号，顶升驱动电机071通过顶升主动齿轮075、顶升从动齿轮074以及顶升驱动链条076带动顶升驱动轴072再次转动，从而带动主动凸轮轴073继续转动180
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，此时主动凸轮轴073上的第一凸轮077通过第一顶升支撑部061带动浮动支架060向上移动，其形成第一组驱动动力源；与此同时，主动凸轮轴073通过顶升过渡齿轮078、顶升随动齿轮063以及顶升传动链条079带动从动凸轮轴062转动，通过从动凸轮轴062上的第二凸轮065与第二顶升支撑部064带动浮动支架060向上移动，其形成第二组同步驱动的动力源，两组所述动力源呈对称设置，同时驱动浮动支架060向上移动，浮动支架060带动纵向滚轮043向上移动。
22.本发明专利的设计原理是：通过采用垂直双轴输出电机020来同时驱动车体010上的横向驱动组件030和纵向驱动组件040，并通过车体010上的顶升机构050来改变横向驱动组件030中的横向滚轮与纵向驱动组件040中的纵向滚轮043的高度差，实现横向滚轮或纵向滚轮043与轨道的分离与结合，达到换向的目的，也即完成了动力输出的切换。
23.本发明的结构布局更加的合理，提高了空间利用率，动力的传递路径更加的清晰、直观，便于后期的维护保养；以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。