CN108147033A - 一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在仓储物流技术领域，公开了一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，包括车身、底盘、伸杆机构、驱动机构和两根轨道，所述伸杆机构包括基座、一级伸杆、二级伸杆、两件U型槽轴承、传动齿轮、驱动电机和拨叉机构，一级伸杆和二级伸杆通过齿轮和齿条啮合传动，且二级伸杆通过U型槽轴承进行周向固定，保证二级伸杆的稳定直线的推杆运动。齿轮齿条带动一级伸杆和二级伸杆，扩大了伸杆抓取范围，揽取距离较现有穿梭车至少增至0.5米，提高了穿梭车的效率和使用范围。本发明结构简单、价格低廉、安全高效。
Description
技术领域
本发明涉及在仓储物流设备技术领域，具体地说，它涉及一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车。
背景技术
随着网络电商行业的迅速发展，人们对物流行业的需求越来越大，同时对高效的物流服务要求越来越高，多批次、大单量的商品开始成为输送主体。
传统输送方式的穿梭车突显落后，目前市面上的穿梭车大多结构复杂，体型庞大，不仅成本昂贵，其效率及准确性有待提高，同时现有穿梭车主要以嵌入式结构为主，拆卸过程繁琐，更换和维护存在许多的问题，并且其内部结构和机构运行无法直观感受，因此对于穿梭车的稳定运行和高效工作便会大打折扣。
另外，现有穿梭车一般会存在两个或者多个动力源，结构繁琐且能耗大，其单极伸杆也很大程度的限制了抓取范围，某些特定情况下还需人工协助方可完成工作。不仅如此对于大多数穿梭车而言，伸杆的无级调节同样也无法实现高精度的货物揽取。
针对上述的问题，现有的穿梭车就应当简化结构、降低成本，以提高其运行效率和稳定性为主要任务，增大其揽取范围，创新穿梭车的主体结构，改变以往的嵌入式结构，便于其后期的拆卸更换和维护；同时对于穿梭车的动力源也应当适当的减少和简化，降低其工作能耗；打破传统穿梭车单级伸缩的僵局，改原有的一级伸叉为二级伸杆，增大揽取范围和速度，改善存取货物速度缓慢，智能程度低等问题，提高穿梭车的工作性能，从而促进其工业推广以及自动化程度的提高。
发明内容
本发明的主要目的在于针现有的穿梭车能耗大、单级伸杆抓取范围小的问题，提供了一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车。
一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，包括车身1、底盘2、伸杆机构3、驱动机构4和两根轨道5。
所述车身1包括具有对称结构的前车体11和后车体12，且前车体11和后车体12均设有外壳13，所述外壳13上设有可拿取的外壳盖14，所述外壳13的两端分别连接一件支撑板15，所述外壳13、外壳盖14和支撑板15一起形成半封闭式的腔体。
所述底盘2包括用于连接前车体11和后车体12的底板21，底板21的两侧分别设有一对限位滑轮23。
所述前车体11和后车体12上分别连接一件伸杆机构3、两件车轮45和车轮轴46，所述车轮45安装车轮轴46的两端。
所述前车体11上连接驱动机构4，驱动机构4驱动车轮45在两根平行布置的轨道5上行驶。
所述前车体11和后车体12上的伸杆机构3形成一对钳式揽取货物装置，揽取车身1前进方向左侧货架上的箱体6，车身1行驶至设定位置后，伸杆机构3将箱体6卸到右侧的货架上。同理，伸杆机构3揽取车身1前进方向右侧货架上的箱体6，车身1行驶至设定位置后，伸杆机构3将箱体6卸到左侧的货架上。
进一步限定的技术方案如下：
所述伸杆机构3包括基座31、一级伸杆32、二级伸杆33、两件U型槽轴承34、传动齿轮35、驱动电机36和拨叉机构37。
所述基座31下侧面连接于底板21的上平面，基座31上侧面上延长度方向设有开口槽，开口槽上侧设有下齿条311。
所述一级伸杆32为长方形板，一级伸杆32的内侧面的下方中间位置垂直连接齿轮轴351，齿轮轴351上套装轴承352，轴承352的外圆上安装传动齿轮35。
一级伸杆32的内侧面上方连接两件轴承芯轴341，轴承芯轴341上套装U型槽轴承34，轴承芯轴341穿过一级伸杆32并在一级伸杆32的外侧面上用六角螺母342锁紧，传动齿轮35与下齿条311啮合。
所述二级伸杆33为长方形板，二级伸杆33的下侧设有上齿条331，二级伸杆33的中间位置设有长方孔332，所述长方孔332内连接在U型槽轴承34的U型槽内，所述上齿条331与传动齿轮35啮合。所述二级伸杆33的两端分别连接一件拨叉机构37。
所述一级伸杆32的外侧面下方位置设有连接板321，连接板321连接驱动电机36的一端，驱动电机36的另一端连接到基座31上。
工作时，驱动电机36推动一级伸杆32在开口槽滑动，传动齿轮35在下齿条311上转动，转动的传动齿轮35驱动上齿条331带动二级伸杆33在U型槽轴承34上滑动。
所述U型槽轴承34为内径为12mm，外径为42mm的R10非标准件光轴U型槽轴承。
所述驱动电机36型号为XTL800,速度为12mm/s，有效推力为1000N的推杆电机。
所述拨叉机构37包括拨叉371、直角连接件372和步进电机373。所述直角连接件372连接在二级伸杆33上，直角连接件372的内侧连接步进电机373，步进电机373的输出端连接拨叉371的一端，步进电机373带动拨叉371做90°旋转动作。
所述驱动机构4包括主电机41、减速器42、传送带43和从动带轮44。所述主电机41输出端连接减速器42，减速器42通过安装法兰421安装在底板21上，减速器42输出端连接主动带轮，从动带轮44安装在车轮轴46上，主动带轮通过传送带43与从动带轮44连接。
所述主电机41为直流无刷电动机，型号为83ZWS03-36。所述减速器42型号为
PF80L1-10-P2-S2。
所述底盘2上设有两块载物台板24，所述载物台板24为10mm厚的聚四氟乙烯板制作。本发明的有益技术效果是：
(1)齿轮齿条带动一级伸杆和二级伸杆，扩大了伸杆抓取范围，揽取距离较现有穿梭车至少增至0.5米，大幅提高了穿梭车的效率。
(2)齿轮齿条机构通过单个动力源，即驱动电机的直线推杆运动，便可实现穿梭车的二级伸杆，结构简单，降低能耗。
(3)二级伸杆通过U型槽轴承进行周向固定，保证二级伸杆的稳定直线的推杆运动。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的前车体内部结构示意图。
图3是本发明底盘结构示意图。
图4是本发明伸杆机构齿轮啮合示意图。
图5是本发明伸杆机构驱动电机装配示意图。
图6是本发明图5的局部A放大图。
图7是本发明一级伸杆结构示意图。
图8是本发明二级伸杆结构示意图。
图9是本发明驱动机构的示意图。
图10是本发明伸杆展开的工作示意图。
图中标号：车身1、前车体11、后车体12、外壳13、外壳盖14、支撑板15、底盘2、底板21、限位滑轮23、载物台板24、伸杆机构3、基座31、下齿条311、一级伸杆32、连接板321、二级伸杆33、上齿条331、长方孔332、U型槽轴承34、轴承芯轴341、六角螺母342、传动齿轮35、齿轮轴351、轴承352、驱动电机36、拨叉机构37、拨叉371、直角连接件372、步进电机373、驱动机构4、主电机41、减速器42、传送带43、从动带轮44、车轮45、车轮轴46、导轨5、箱体6。
具体实施方法
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
参见图1～图3，一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，包括车身1、底盘2、伸杆机构3、驱动机构4和两根轨道5。所述车身1包括具有对称结构的前车体11和后车体12，且前车体11和后车体12均设有外壳13，所述外壳13上设有可拿取的外壳盖14，所述外壳13的两端分别连接一件支撑板15，所述外壳13、外壳盖14和支撑板15一起形成半封闭式的腔体。所述底盘2包括用于连接前车体11和后车体12的底板21，底板21的两侧分别设有一对限位滑轮23，所述限位滑轮23减小穿梭车与轨道5之间的摩擦力。所述底盘2上设有两块载物台板24，所述载物台板24为10mm厚的聚四氟乙烯板制作，聚四氟乙烯板具有耐高温、耐腐蚀、高润滑的特性。
所述前车体11和后车体12上分别连接一件伸杆机构3、两件车轮45和车轮轴46，所述车轮45安装车轮轴46的两端。所述前车体11上连接驱动机构4，驱动机构4驱动车轮45在两根平行布置的轨道5上行驶。
参见图4、图5、图7和图8，所述伸杆机构3包括基座31、一级伸杆32、二级伸杆33、两件U型槽轴承34、传动齿轮35、驱动电机36和拨叉机构37。
所述基座31下侧面连接于底板21的上平面，基座31上侧面上延长度方向设有开口槽，开口槽上侧设有下齿条311。
所述一级伸杆32为长方形板，一级伸杆32的内侧面的下方中间位置垂直连接齿轮轴351，齿轮轴351上套装轴承352，轴承352的外圆上安装传动齿轮35。
一级伸杆32的内侧面上方连接两件轴承芯轴341，轴承芯轴341上套装U型槽轴承34，轴承芯轴341穿过一级伸杆32并在一级伸杆32的外侧面上用六角螺母342锁紧，传动齿轮35与下齿条311啮合。
所述二级伸杆33为长方形板，二级伸杆33的下侧设有上齿条331，二级伸杆33的中间位置设有长方孔332，所述长方孔332内连接在U型槽轴承34的U型槽内，所述上齿条331与传动齿轮35啮合。所述二级伸杆33的两端分别连接一件拨叉机构37。所述一级伸杆32的外侧面下方位置设有连接板321，连接板321连接驱动电机36的一端，驱动电机36的另一端连接到基座31上。
工作时，驱动电机36推动一级伸杆32在开口槽滑动，传动齿轮35在下齿条311上转动，转动的传动齿轮35驱动上齿条331带动二级伸杆33在U型槽轴承34上滑动。
参见图6，所述拨叉机构37包括拨叉371、直角连接件372和步进电机373。所述直角连接件372连接在二级伸杆33上，直角连接件372的内侧连接步进电机373，步进电机373的输出端连接拨叉371的一端，步进电机373带动拨叉371做90°旋转动作。所述步进电机373的型号为28HS3306A4。
参见图9，所述驱动机构4包括主电机41、减速器42、传送带43和从动带轮44。所述主电机41输出端连接减速器42，减速器42通过安装法兰421安装在底板21上，减速器42输出端连接主动带轮，从动带轮44安装在车轮轴46上，主动带轮通过传送带43与从动带轮44连接。
参见图10，所述拨叉37是用于揽取和推送箱体6，在揽取箱体6前，通过步进电机373将拨叉37置于与二级伸杆33一个平面的状态，当二级伸杆33伸至超出箱体6宽度后，再通过步进电机373将拨叉37置于与二级伸杆33垂直的状态，从而揽回箱体6。同样，在推送箱体6前，将拨叉37置于与二级伸杆33垂直的状态，接着通过拨叉37的阻挡作用把箱体6输送出穿梭车，当箱体6置于货架上后，再通过步进电机373将拨叉37置于与二级伸杆33一个平面的状态，继而收缩伸杆。
所述前车体11和后车体12上的伸杆机构3形成一对钳式揽取货物装置，揽取车身1前进方向左侧货架上的箱体6，车身1行驶至设定位置后，伸杆机构3将箱体6卸到右侧的货架上。同理，伸杆机构3揽取车身1前进方向右侧货架上的箱体6，车身1行驶至设定位置后，伸杆机构3将箱体6卸到左侧的货架上。
以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：包括车身(1)、底盘(2)、伸杆机构(3)、驱动机构(4)和两根轨道(5)；
所述车身(1)包括具有对称结构的前车体(11)和后车体(12)，且前车体(11)和后车体(12)均设有外壳(13)，所述外壳(13)上设有可拿取的外壳盖(14)，所述外壳(13)的两端分别连接一件支撑板(15)，所述外壳(13)、外壳盖(14)和支撑板(15)一起形成半封闭式的腔体；
所述底盘(2)包括用于连接前车体(11)和后车体(12)的底板(21)，底板(21)的两侧分别设有一对限位滑轮(23)；
所述前车体(11)和后车体(12)上分别连接一件伸杆机构(3)、两件车轮(45)和车轮轴(46)，所述车轮(45)安装车轮轴(46)的两端；
所述前车体(11)上连接驱动机构(4)，驱动机构(4)驱动车轮(45)在两根平行布置的轨道(5)上行驶；
所述前车体(11)和后车体(12)上的伸杆机构(3)形成一对钳式揽取货物装置，揽取车身(1)前进方向左侧货架上的箱体(6)，车身(1)行驶至设定位置后，伸杆机构(3)将箱体(6)卸到右侧的货架上；同理，伸杆机构(3)揽取车身(1)前进方向右侧货架上的箱体(6)，车身(1)行驶至设定位置后，伸杆机构(3)将箱体(6)卸到左侧的货架上。
2.根据权利要求1所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述伸杆机构(3)包括基座(31)、一级伸杆(32)、二级伸杆(33)、两件U型槽轴承(34)、传动齿轮(35)、驱动电机(36)和拨叉机构(37)；
所述基座(31)下侧面连接于底板(21)的上平面，基座(31)上侧面上延长度方向设有开口槽，开口槽上侧设有下齿条(311)；
所述一级伸杆(32)为长方形板，一级伸杆(32)的内侧面的下方中间位置垂直连接齿轮轴(351)，齿轮轴(351)上套装轴承(352)，轴承(352)的外圆上安装传动齿轮(35)；
一级伸杆(32)的内侧面上方连接两件轴承芯轴(341)，轴承芯轴(341)上套装U型槽轴承(34)，轴承芯轴(341)穿过一级伸杆(32)并在一级伸杆(32)的外侧面上用六角螺母(342)锁紧，传动齿轮(35)与下齿条(311)啮合；
所述二级伸杆(33)为长方形板，二级伸杆(33)的下侧设有上齿条(331)，二级伸杆(33)的中间位置设有长方孔(332)，所述长方孔(332)内连接在U型槽轴承(34)的U型槽内，所述上齿条(331)与传动齿轮(35)啮合；所述二级伸杆(33)的两端分别连接一件拨叉机构(37)；
所述一级伸杆(32)的外侧面下方位置设有连接板(321)，连接板(321)连接驱动电机(36)的一端，驱动电机(36)的另一端连接到基座(31)上；
工作时，驱动电机(36)推动一级伸杆(32)在开口槽滑动，传动齿轮(35)在下齿条(311)上转动，转动的传动齿轮(35)驱动上齿条(331)带动二级伸杆(33)在U型槽轴承(34)上滑动。
3.根据权利要求2所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述U型槽轴承(34)为内径为12mm，外径为42mm的R10非标准件光轴U型槽轴承。
4.根据权利要求2所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述驱动电机(36)型号为XTL800,速度为12mm/s，有效推力为1000N的推杆电机。
5.根据权利要求2所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述拨叉机构(37)包括拨叉(371)、直角连接件(372)和步进电机(373)；所述直角连接件(372)连接在二级伸杆(33)上，直角连接件(372)的内侧连接步进电机(373)，步进电机(373)的输出端连接拨叉(371)的一端，步进电机(373)带动拨叉(371)做90°旋转动作。
6.根据权利要求1所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述驱动机构(4)包括主电机(41)、减速器(42)、传送带(43)和从动带轮(44)；所述主电机(41)输出端连接减速器(42)，减速器(42)通过安装法兰(421)安装在底板(21)上，减速器(42)输出端连接主动带轮，从动带轮(44)安装在车轮轴(46)上，主动带轮通过传送带(43)与从动带轮(44)连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述主电机(41)为直流无刷电动机，型号为83ZWS03-36；所述减速器(42)型号为PF80L1-10-P2-S2。
8.根据权利要求1所述的一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，其特征在于：所述底盘(2)上设有两块载物台板(24)，所述载物台板(24)为10mm厚的聚四氟乙烯板制作。
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