用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車的製作方法

2023-04-27 11:38:41

專利名稱：用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，屬於物流設備技術領域。
背景技術：
近年來自動化物流系統在家電、菸草、醫藥、食品、日用品、五金、等行業中的應用日益廣泛。其中的自動化倉庫的輸送形式絕大多數採用了「駛入式巷道堆垛機系統」。據 2010年的統計，全國自動化倉庫的目前保有量約為1000座，當年新建大型自動化倉庫90 座，95%以上為駛入式貨架，即AS/RS (自動化倉庫系統)解決方案。如圖I所示，其特點是在兩邊高層貨架的中間設置堆垛機通道，軌道式的巷道堆垛機35因具有X方向的通道高速行走、Y方向的升降動作、和Z方向的貨叉雙向存取貨動作而構成駛入式存取系統。但這一數十年來被公認的高效存取系統最近幾年卻有被國外發展的「穿梭式存取系統」取而代之的趨勢在自動化物流系統中，託盤貨物的超高密度存放，實現空間的最大利用，其技術已日趨成熟。在家電、菸草、醫藥、食品、日用品、五金、等行業中，每層巷道可放置同一類託盤的倉庫中，採用高密度的「穿梭式存取系統」，以取代以巷道堆垛機為輸送設備的駛入式貨架，可大大提高倉庫的空間利用率。「穿梭式存取系統」的特點是超密集型存放。貨架不帶駛入通道，但在每層貨位的下方設置高度為200毫米左右的「隧道」和通行軌道；因此，其貨架形式也被稱為「隧道式貨架」，「或雙層深式貨架」。帶有高速行走和抬升裝置的「穿梭車」 就穿行在每層貨位下層的「隧道」中。由於取消了駛入通道，因此貨架的密集度大幅度提高。 這一系統適應於同層貨位存放同一類託盤的倉庫。通過和叉車或輥道輸送的連結可以實現貨物的先入先出或先入後出。這種貨架的總長度可達100米，每層設置數十個貨位。「穿梭式存取系統」中的關鍵設備是穿梭車。穿梭車能在託盤下方的通道內高速穿梭往復，並通過其抬升裝置和識別系統將託盤和物料從一個指定站點輸送到另一個指定站點。這一系統實際上並不需要在每層隧道中設置一臺穿梭車，而是當某一層貨位需要作出入庫操作時，由庫外的叉車把穿梭車放置到該層的軌道上。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，使系統布置更為安全簡潔並可有效提高穿梭車的工作可靠性。按照本發明提供的技術方案，所述用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車安裝在穿梭式貨架的貨位下方的巷道上，遙控穿梭車包括上車體和下車體，特徵是所述上車體和下車體之間由四根抬升齒條連接，抬升齒條通過抬升機構作上下升降運動，從而推動上車體整體抬升；在所述下車體內部的兩側安裝帶動穿梭車行進的行走機構，抬升機構安裝在行走機構的內側，在抬升機構的內側安裝電源及控制系統。所述抬升機構包括對稱設置的兩組抬升部件，兩組抬升部件的結構相同；所述抬升部件包括第一電機齒輪，所述第一電機齒輪的兩側分別與第一減速齒輪、第二減速齒輪嚙合，第一減速齒輪與第一抬升齒輪嚙合，第一抬升齒輪與一邊的抬升齒條嚙合，第二減速齒輪與傳動齒輪嚙合，傳動齒輪與第二抬升齒輪嚙合，第二抬升齒輪與另一邊的抬升齒條嚙合；
所述行走機構包括四個以懸臂狀態伸出於下車體兩側的車輪，前端兩個車輪分別安裝在兩根傳動輸出軸上，兩根傳動輸出軸由萬向節連接，後端兩個車輪分別安裝在兩根從動軸上；所述傳動輸出軸上安裝有第三減速齒輪，第三減速齒輪與第二電機齒輪嚙合，第二電機齒輪安裝在減速伺服電機的動力輸出端上；在所述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在同步鏈輪上的同步鏈條連接在一起。所述第一電機齒輪安裝在減帶電機的動力輸出軸上，第一減速齒輪、第二減速齒輪、傳動齒輪、第一抬升齒輪和第二抬升齒輪分別安裝在支撐軸上；兩組抬升部件的第一抬升齒輪的支撐軸由萬向聯軸器連接。作為本發明的進一步改進，在所述同步鏈條上安裝張緊機構。所述張緊機構包括張緊輪，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後，通過固定螺栓固定在下車體上。作為本發明的進一步改進，在所述下車體的前、後兩端的側部分別安裝側嚮導輪。所述側嚮導輪包括帶聚氨脂輪皮的導輪，導輪通過滾針軸承安裝在小軸上，小軸固定在上軸承座和下軸承座之間，上軸承座和下軸承座直接焊接在下車體上。作為本發明的進一步改進，所述抬升齒條設置在導向部件中，導向部件對抬升齒條進行導向。所述導向部件為設有導向槽的尼龍導向塊。本發明所述的遙控穿梭車和穿梭式貨架配合，取消了常規自動倉庫中的駛入式通道和巷道堆垛機，從而組成高密度自動倉庫；本發明採用的齒輪式抬升裝置，使系統布置更為安全簡潔並可有效提高穿梭車的工作可靠性；本發明採用的行走機構可以降低工作噪聲，保證行走的直線性；本發明採用伺服電機驅動系統，保證了穿梭車到達指令位置的精確性。


圖I為現有技術中的駛入式貨架的立面布置圖。圖2為本發明的穿梭車和高密度自動倉庫的布置圖。圖3為本發明的主視圖。圖4為圖3的俯視圖。圖5為圖3的A-A剖視圖。 圖6為圖4的B-B剖視圖。圖7為本發明的抬升機構的結構示意圖。圖8為圖7的俯視圖。圖9為本發明的行走機構的結構示意圖。 圖10為圖9的俯視圖。圖11為本發明的側嚮導輪的主視圖。圖12為本發明的側嚮導輪的剖視圖。
圖13為本發明的張緊機構的主視圖。圖14為本發明的張緊機構的剖視圖。
具體實施方式

下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。如圖2 圖14所示用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車包括上車體I、下車體
2、抬升齒條3、抬升機構4、行走機構5、減速電機6、第一電機齒輪7、第一減速齒輪8-1、第二減速齒輪8-2、傳動齒輪9、第一抬升齒輪10-1、第二抬升齒輪10-2、尼龍導向塊11、萬向聯軸器12、減速伺服電機13、第二電機齒輪14、第三減速齒輪15、傳動輸出軸16、同步鏈輪 17、車輪18、萬向節19、同步鏈條20、從動軸21、側嚮導輪22、張緊機構23、導輪24、滾針軸承25、小軸26、上軸承座27-1、下軸承座27-2、墊片28、張緊輪29、滾針軸承30、推力軸承 31、張緊座32、張緊螺栓33、固定螺栓34等。如圖2所示，本發明所述的遙控穿梭車安裝在穿梭式貨架的貨位下方的巷道上， 可在巷道內穿梭往復，將託盤和物料從一個指定站點輸送到另一個指定站點；如圖3、圖4 所示，所述遙控穿梭車包括上車體I和下車體2，上車體I和下車體2之間由四根抬升齒條 3連接，抬升齒條3可以通過安裝在下車體2中的抬升機構4作50毫米的短距離上下運動， 從而推動上車體I整體抬升，將貨架上指定的託盤及貨箱抬離貨架，移動到指令位置；
如圖5、圖6所示，在所述下車體2內部的兩側安裝行走機構5，在行走機構5的內側安裝抬升機構4，在抬升機構4的內側安裝電源及控制系統；
如圖7、圖8所示，所述抬升機構4包括對稱設置的兩組抬升部件，所述抬升部件包括第一電機齒輪7和向第一電機齒輪7提供動力的減速電機6,所述第一電機齒輪7的兩側分別與第一減速齒輪8-1、第二減速齒輪8-2嚙合，推動第一減速齒輪8-1和第二減速齒輪8-2 低速迴轉，第一減速齒輪8-1與第一抬升齒輪10-1嚙合，第一抬升齒輪10-1與一邊的抬升齒條3嚙合，驅動一邊的抬升齒條3作升降運動，第二減速齒輪8-2與傳動齒輪9嚙合，傳動齒輪9與第二抬升齒輪10-2嚙合，第二抬升齒輪10-2與另一邊的抬升齒條3嚙合，驅動另一邊的抬升齒條3作升降運動；所述傳動齒輪9的作用是使另一邊的第二抬升齒輪10-2 換向，使兩邊的抬升齒條3能作同方向運動；如圖8所示，所述第一電機齒輪7安裝在減帶電機6的動力輸出軸上，第一減速齒輪8-1、第二減速齒輪8-2、傳動齒輪9、第一抬升齒輪 10-1和第二抬升齒輪10-2分別安裝在支撐軸上；所述兩組抬升部件的結構相同，兩組抬升部件的第一抬升齒輪10-1的支撐軸由萬向聯軸器12連接，從而將兩組抬升部件連接在一起，使兩組抬升部件能進行同步動作；如圖8所示，所述抬升齒條3設置在導向部件11中， 導向部件11可對抬升齒條3實行導向，在抬升齒條3的動作全過程中始終受到導向部件11 的約束，從而保證第一抬升齒輪10-1和抬升齒條3的正確嚙合，所述導向部件11可以採用設有導向槽的尼龍導向塊11，或其他可以對抬升齒條3實行導向作用的裝置；
如圖9、圖10所示，所述行走機構5包括四個以懸臂狀態伸出於下車體2兩側的車輪 18，前端兩個車輪18分別安裝在兩根傳動輸出軸16上，兩根傳動輸出軸16由萬向節19連接，後端兩個車輪18分別安裝在兩根從動軸21上；所述傳動輸出軸16上安裝有第三減速齒輪15，第三減速齒輪15與第二電機齒輪14嚙合，第二電機齒輪14安裝在減速伺服電機 13的動力輸出端上，從而向傳動輸出軸16輸出動力；為防止因軌道平面度誤差而導致車輪懸空，引起穿梭車的行走定位差錯，在所述傳動輸出軸16和從動軸21上分別安裝同步鏈輪 17，傳動輸出軸16和從動軸21通過繞設在同步鏈輪17上的同步鏈條20連接在一起，使安裝於兩組從動軸21上的車輪18也同時獲得行走驅動力；如圖10所示，在所述同步鏈條17 上靠近傳動輸出軸16、從動軸21處分別安裝張緊機構23，用於保證同步鏈條17的正常張緊度，防止跳鏈；
如圖13、圖14所示，所述張緊機構23包括張緊輪29，張緊輪29通過滾針軸承30、推力軸承31安裝在張緊座32上，張緊座32由張緊螺栓33張緊後，以四個固定螺栓34固定在下車體2上；
如圖10所示，在下車體2的前、後兩端的側部分別安裝側嚮導輪22，側嚮導輪22能保證穿梭車正確行走於軌道上；如圖11、圖12所示，所述側嚮導輪22包括帶聚氨脂輪皮的導輪24，導輪24通過滾針軸承25安裝在小軸26上，小軸26固定在上軸承座27_1和下軸承座27-2之間，上軸承座27-1和下軸承座27-2直接焊接在下車體2上；在所述導輪24的上下方設置推力滾針軸承和墊片8，以調整間隙。 本發明所述的遙控穿梭車和穿梭式貨架配合，取消了常規自動倉庫中的駛入式通道和巷道堆垛機,從而組成高密度自動倉庫。本發明所述的遙控穿梭車齒輪式抬升裝置，可有效提高穿梭車的工作可靠性。在本發明中，穿梭車分解為上下兩個部分。上車體是承載託盤貨物的結構件，它通過布置在下車體中的抬升機構和導向機構可以在下車體的上方作50毫米的升降動作。在下車體的兩端各布置一套由電機驅動的，帶減速機構的抬升齒輪。共四個抬升齒輪分置於下車體的四個端點，並通過萬向聯軸節連接，以保證抬升動作的良好同步。而在上車體的相應位置上則設置抬升齒條，和抬升齒輪嚙合。通過兩套抬升部件的同步動作，使上車體能帶著託盤貨物作平穩的上下運動。在穿梭車下車體中抬升機構的外側設置行走機構。由伺服電機驅動的四個車輪行走在高密度倉庫託盤架下方的軌道上。車輪外包聚胺脂輪皮以降低工作噪聲。行走車輪的側面設置導向輪，以保證行走的直線性。伺服電機驅動系統和穿梭車的通訊系統、識別系統、認址定位系統配合，保證了穿梭車到達指令位置的精確性。本發明採用無接觸供電的設計方案，本發明中採用直流伺服驅動技術，而不再使用滑導式供電。本發明共使用三組鋰動力電池或四組免維護鉛酸電池提供全部工作和控制用電力，實現了無接觸供電。
權利要求
1.一種用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，所述遙控穿梭車安裝在穿梭式貨架的貨位下方的巷道上，遙控穿梭車包括上車體(I)和下車體(2)，其特徵是所述上車體(I)和下車體(2)之間由四根抬升齒條(3)連接，抬升齒條(3)通過抬升機構(4)作上下升降運動， 從而推動上車體(I)整體抬升；在所述下車體(2)內部的兩側安裝帶動穿梭車行進的行走機構(5)，抬升機構(4)安裝在行走機構(5)的內側，在抬升機構(4)的內側安裝電源及控制系統。
2.如權利要求I所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是所述抬升機構(4)包括對稱設置的兩組抬升部件，兩組抬升部件的結構相同；所述抬升部件包括第一電機齒輪(7)，所述第一電機齒輪(7)的兩側分別與第一減速齒輪(8-1)、第二減速齒輪 (8-2)嚙合，第一減速齒輪(8-1)與第一抬升齒輪(10-1)嚙合，第一抬升齒輪(10-1)與一邊的抬升齒條(3)嚙合，第二減速齒輪(8-2)與傳動齒輪(9)嚙合，傳動齒輪(9)與第二抬升齒輪(10-2)嚙合，第二抬升齒輪(10-2)與另一邊的抬升齒條(3)嚙合；所述行走機構(5)包括四個以懸臂狀態伸出於下車體(2)兩側的車輪(18)，前端兩個車輪(18)分別安裝在兩根傳動輸出軸(16)上，兩根傳動輸出軸(16)由萬向節(19)連接， 後端兩個車輪(18)分別安裝在兩根從動軸(21)上；所述傳動輸出軸(16)上安裝有第三減速齒輪(15 )，第三減速齒輪(15 )與第二電機齒輪(14)嚙合，第二電機齒輪(14)安裝在減速伺服電機(13)的動力輸出端上；在所述傳動輸出軸(16)和從動軸(21)上分別安裝同步鏈輪(17 )，傳動輸出軸(16 )和從動軸(21)通過繞設在同步鏈輪(17 )上的同步鏈條(20 )連接在一起。
3.如權利要求2所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是在所述同步鏈條(17 )上安裝張緊機構(23 )。
4.如權利要求3所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是所述張緊機構(23)包括張緊輪(29)，張緊輪(29)通過滾針軸承(30)、推力軸承(31)安裝在張緊座(32)上，張緊座(32)由張緊螺栓(33)張緊後，通過固定螺栓(34)固定在下車體(2)上。
5.如權利要求2所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是在所述下車體(2)的前、後兩端的側部分別安裝側嚮導輪(22)。
6.如權利要求5所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是所述側嚮導輪(22)包括帶聚氨脂輪皮的導輪(24)，導輪(24)通過滾針軸承(25)安裝在小軸(26)上， 小軸(26)固定在上軸承座(27-1)和下軸承座(27-2)之間，上軸承座(27_1)和下軸承座 (27-2)直接焊接在下車體(2)上。
7.如權利要求2所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是所述抬升齒條(3)設置在導向部件(11)中，導向部件(11)對抬升齒條(3)進行導向。
8.如權利要求7所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是所述導向部件(11)為設有導向槽的尼龍導向塊(11)。
9.如權利要求2所述的用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，其特徵是所述第一電機齒輪(7)安裝在減帶電機(6)的動力輸出軸上，第一減速齒輪(8-1)、第二減速齒輪 (8-2)、傳動齒輪(9)、第一抬升齒輪(10-1)和第二抬升齒輪(10-2)分別安裝在支撐軸上； 兩組抬升部件的第一抬升齒輪(10-1)的支撐軸由萬向聯軸器(12)連接。
全文摘要
本發明涉及一種用於高密度自動倉庫中的遙控穿梭車，所述遙控穿梭車安裝在穿梭式貨架的貨位下方的巷道上，所述遙控穿梭車包括上車體和下車體，特徵是所述上車體和下車體之間由四根抬升齒條連接，抬升齒條通過安裝在下車體中的抬升機構作上下升降運動，從而推動上車體整體抬升；在所述下車體內部的兩側安裝帶動穿梭車行進的行走機構，抬升機構安裝在行走機構的內側，在抬升機構的內側安裝電源及控制系統。本發明採用的齒輪式抬升裝置，使系統布置更為安全簡潔並可有效提高穿梭車的工作可靠性；本發明採用的行走機構可以降低工作噪聲，保證行走的直線性；本發明採用伺服電機驅動系統，保證了穿梭車到達指令位置的精確性。
文檔編號B65G1/04GK102616518SQ20121008844
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者繆慰時 申請人:繆慰時