一種三維立體行駛的智能穿梭車及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種三維立體行駛智能穿梭車,包括車體、電力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、控制系統(tǒng);其中電力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、控制系統(tǒng)固定于車體上;所述電力系統(tǒng)通過(guò)線纜分別與控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接進(jìn)行電氣供電;所述控制系統(tǒng)分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)電氣連接;所述車體底面的四邊分別設(shè)有兩個(gè)車輪,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)減速系統(tǒng)與車輪傳動(dòng)連接向車輪提供動(dòng)力。本發(fā)明提出了一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,包括步驟,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)器接收任務(wù)指令,即要求三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn)承載貨物并運(yùn)行至卸貨點(diǎn)卸載貨物。本發(fā)明的有益效果為運(yùn)行效率高、儲(chǔ)量高、節(jié)約投資成本。
【專利說(shuō)明】一種三維立體行駛的智能穿梭車及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提出了一種運(yùn)輸設(shè)備,尤其是涉及一種在密集式倉(cāng)儲(chǔ)中應(yīng)用的具備智能控制的可以在前后、左右、上下三維空間行駛的穿梭車及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,穿梭車廣泛應(yīng)用在食品、醫(yī)藥、煙草、飲料等倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域,其應(yīng)用大大增加了倉(cāng)儲(chǔ)面積使用率,加快了貨物的存取效率,減少了人員的使用,從而降低了物流成本。
[0003]當(dāng)前,穿梭車的主要模式有直行穿梭車和環(huán)形穿梭車這兩種。對(duì)于直行穿梭車(專利201120108586.5)而言,由于布置在一條軌道上運(yùn)行,這就限制了輸送貨物的方向,它只能在一段直線軌道上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),該模式的穿梭車只能在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)行,輸送能力有限。而對(duì)于環(huán)形穿梭車(專利申請(qǐng)?zhí)?00920156077.2),其驅(qū)動(dòng)輪安裝于車體的同一側(cè),另一側(cè)無(wú)動(dòng)力裝置,易造成穿梭車在行進(jìn)過(guò)程中發(fā)生偏轉(zhuǎn),且大部分的環(huán)形穿梭車其軌道在平面內(nèi)呈閉環(huán)布置,穿梭車沿軌道單向運(yùn)行,該環(huán)形軌道可以同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)穿梭車,但過(guò)多的穿梭車在一條閉環(huán)軌道上運(yùn)行也將會(huì)導(dǎo)致交通堵塞,致使穿梭車使用效率不高,形成穿梭車運(yùn)力的浪費(fèi)。尤其是應(yīng)用于多層立體高架倉(cāng)庫(kù)時(shí),穿梭車無(wú)法自行換道與換層,需要依靠外部設(shè)備,如叉車、堆垛機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn),因此會(huì)造成效率低、投資高等問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有物流行業(yè)高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)中穿梭車存在的問(wèn)題,為了滿足當(dāng)前倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)對(duì)貨物搬運(yùn)設(shè)備的要求,為了提高倉(cāng)庫(kù)空間利用率,本發(fā)明的目的是提供一種多向行駛、雙側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)且具有爬坡功能的三維立體行駛智能穿梭車,從而可以實(shí)現(xiàn)前后左右及上下三維空間行駛,在立體多層高架庫(kù)中依靠自身實(shí)現(xiàn)換道和換層。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種三維立體行駛智能穿梭車,包括車體、電力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、控制系統(tǒng);其中電力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、控制系統(tǒng)固定于車體上;所述電力系統(tǒng)通過(guò)線纜分別與控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接進(jìn)行電氣供電;所述控制系統(tǒng)分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)電氣連接;所述車體底面的四邊分別設(shè)有兩個(gè)車輪,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)減速系統(tǒng)與車輪傳動(dòng)連接向車輪提供動(dòng)力。
[0007]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,所述車體包括上車體與下車體,所述上車體、下車體之間通過(guò)換向系統(tǒng)連接,所述上車體包括第一側(cè)邊與第二側(cè)邊,所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊平行設(shè)置且分別安裝有兩個(gè)車輪;所述下車體包括第三側(cè)邊與第四側(cè)邊,所述第三側(cè)邊、第四側(cè)邊平行設(shè)置且分別安裝有兩個(gè)車輪;所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊、第三側(cè)邊、第四側(cè)邊構(gòu)成車體的四個(gè)側(cè)邊;所述換向系統(tǒng)固定安裝于下車體上。
[0008]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,所述換向系統(tǒng)包括一臺(tái)換向電機(jī)與四臺(tái)換向螺旋升降機(jī),所述換向電機(jī)與四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)固定安裝于下車體上,所述換向電機(jī)為雙輸出軸電機(jī),所述換向電機(jī)分別與兩臺(tái)換向螺旋升降機(jī)傳動(dòng)連接,該兩臺(tái)換向螺旋升降機(jī)中的一臺(tái)換向螺旋升降機(jī)依次與另外兩臺(tái)換向螺旋升降機(jī)傳動(dòng)連接,所述四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)位于下車體的四個(gè)角落,所述四個(gè)臺(tái)換向螺旋升降機(jī)的升降絲桿端部法蘭固定在上車體上。因換向系統(tǒng)將上車體、下車體產(chǎn)生的相對(duì)高度值改變時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍能傳遞動(dòng)力,通過(guò)所述換向電機(jī)控制換向螺旋升降機(jī),實(shí)現(xiàn)上車體、下車體分別與軌道接觸,從而使智能穿梭車實(shí)現(xiàn)十字換向。
[0009]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,還包括兩組頂升系統(tǒng),所述兩組頂升系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)電氣連接,所述兩組頂升系統(tǒng)分別安裝在上車體的兩側(cè),所述每組頂升系統(tǒng)包括一臺(tái)頂升電機(jī)與兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī),所述頂升電機(jī)分別與兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)傳動(dòng)連接,所述兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)的升降絲桿端部法蘭固定安裝載物平臺(tái),所述兩個(gè)載物平臺(tái)構(gòu)成一個(gè)平面共同承放所載物品。當(dāng)車輪在軌道上行駛時(shí),本發(fā)明產(chǎn)品進(jìn)入貨位軌道,進(jìn)行取貨與存貨。所述兩套頂升系統(tǒng),通過(guò)控制升降高度差,保證本發(fā)明產(chǎn)品爬坡時(shí)貨物的水平,實(shí)現(xiàn)本發(fā)明產(chǎn)品自動(dòng)行駛至不同層貨架軌道上。兩套套頂升系統(tǒng)對(duì)稱布置與上車體兩側(cè)內(nèi)部。一臺(tái)頂升電機(jī)控制兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)同步升降,兩套頂升系統(tǒng)通過(guò)兩臺(tái)頂升電機(jī)控制四臺(tái)頂升螺旋式升降機(jī)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)載物平臺(tái)同步頂升和保持同一水平。
[0010]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)電氣連接,所述伺服電機(jī)為交流伺服電機(jī);由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)給伺服電機(jī),伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有速度、位置和放大器三種控制模式,伺服電機(jī)給本發(fā)明產(chǎn)品提供動(dòng)力;所述電力系統(tǒng)包括直流電源與逆變器,所述直流電源通過(guò)逆變器與交流伺服電機(jī)電氣連接進(jìn)行電氣供電。
[0011]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,所述減速系統(tǒng)包括四個(gè)換向減速器,所述伺服電機(jī)的輸出軸與換向減速器的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器連接,所述四個(gè)換向減速器之間傳動(dòng)連接。所述換向減速器為T2減速器。減速系統(tǒng)通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行減速,增扭矩,實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品提供符合要求的速度與動(dòng)力。
[0012]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,所述車體四周設(shè)置用以防止發(fā)生碰撞的接近光電開(kāi)關(guān),所述接近光電開(kāi)關(guān)與控制系統(tǒng)電氣連接。
[0013]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中,所述控制系統(tǒng)包括控制電器與控制軟件,控制電器包括工控機(jī)、無(wú)線收發(fā)器、電阻尺、編碼器、制動(dòng)器,所述控制電器之間電氣連接。所述控制軟件包含驅(qū)動(dòng)控制模塊、制動(dòng)控制模塊、換向控制模塊、頂升控制模塊、定位控制模塊、上位機(jī)控制模塊。
[0014]一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,包括如下步驟:
[0015]SI,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)器接收任務(wù)指令,即要求三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn)承載貨物并運(yùn)行至卸貨點(diǎn)卸載貨物;
[0016]S2,三維立體行駛智能穿梭車通過(guò)工控機(jī)內(nèi)的定位控制模塊,從當(dāng)前位置向接貨點(diǎn)運(yùn)行;
[0017]S3,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn),工控機(jī)通過(guò)控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停止運(yùn)行;安裝的制動(dòng)器,是為了在電機(jī)發(fā)生制動(dòng)意外的情況下剎車抱死保護(hù)使用的,在正常運(yùn)行狀態(tài)下備用。
[0018]S4,工控機(jī)向頂升系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,帶動(dòng)載物平臺(tái)升起,載物平臺(tái)將貨物托起后,頂升系統(tǒng)停止運(yùn)行,在載物平臺(tái)升起的過(guò)程中,電阻尺判斷載物平臺(tái)是否在同一水平面;
[0019]S5,工控機(jī)根據(jù)接貨點(diǎn)與卸貨點(diǎn)之間的路線分析路況,讀取進(jìn)入坡度點(diǎn)和離開(kāi)坡度點(diǎn);
[0020]S6,工控機(jī)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,三維立體行駛智能穿梭車從接貨點(diǎn)向卸貨點(diǎn)運(yùn)行;
[0021]S7,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至進(jìn)入坡度點(diǎn)時(shí),啟動(dòng)載物平臺(tái)調(diào)平模式,頂升系統(tǒng)運(yùn)行,使兩個(gè)載物平臺(tái)維持在同一水平狀態(tài);三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至離開(kāi)坡度點(diǎn)時(shí),載物平臺(tái)調(diào)平模式關(guān)閉;
[0022]S8,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至卸貨點(diǎn),工控機(jī)通過(guò)控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停止運(yùn)行;
[0023]S9,工控機(jī)向頂升系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,帶動(dòng)載物平臺(tái)下降,載物平臺(tái)將貨物卸下至卸貨點(diǎn),頂升系統(tǒng)停止運(yùn)行,在載物平臺(tái)下降的過(guò)程中,電阻尺判斷載物平臺(tái)是否在同一水平面。
[0024]S10,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送任務(wù)已完成指令至后臺(tái)服務(wù)器。
[0025]10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,其特征在于,所述載物平臺(tái)調(diào)平模式是指工控機(jī)讀取載物平臺(tái)位移參數(shù)后,判斷再無(wú)平臺(tái)位移是否超過(guò)允許范圍,如果是,頂升系統(tǒng)啟動(dòng),使兩個(gè)載物平臺(tái)調(diào)至同一水平面位置;如果否,工控機(jī)繼續(xù)讀取載物平臺(tái)位移參數(shù)。
[0026]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0027]1、本發(fā)明采用8個(gè)車輪實(shí)現(xiàn)穿梭車沿四個(gè)方向行駛,可以到達(dá)交叉軌道平面上的任何一個(gè)點(diǎn),通過(guò)兩側(cè)車輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)保證穿梭車不發(fā)生偏轉(zhuǎn),可以在立體貨架上沿著縱向和橫向軌道行駛,無(wú)需人工操作叉車取貨與存貨;并且采用該穿梭車的立體倉(cāng)庫(kù)只需留出幾個(gè)出入口供貨物進(jìn)出,而無(wú)需人員和叉車進(jìn)入庫(kù)區(qū)即可實(shí)現(xiàn)貨物進(jìn)出倉(cāng)庫(kù),提高了貨物存取效率及倉(cāng)庫(kù)的空間利用率。
[0028]2、本發(fā)明的控制系統(tǒng)是通過(guò)電阻尺實(shí)現(xiàn)載物平臺(tái)調(diào)平,具備不大于10度角爬坡功能,從而可以自身實(shí)現(xiàn)換層工作,節(jié)約了其他種類穿梭車換層需要借助外力的叉車和堆垛機(jī),從而提高了效率、節(jié)約了投資。
[0029]3、本發(fā)明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制,整車工作具有全自動(dòng)和半自動(dòng)兩種模式,較現(xiàn)有遙控器手動(dòng)控制模式具有明顯優(yōu)勢(shì),采用本發(fā)明的穿梭車進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案相對(duì)于現(xiàn)有穿梭車的存儲(chǔ)形式,具有運(yùn)行效率、儲(chǔ)量可分別提高50%、70%,且整體投資可節(jié)約30%左右。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0032]圖2是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的換向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;[0033]圖3是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的頂升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034]圖4是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0035]圖5是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系圖;
[0036]圖6是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的遠(yuǎn)程控制流程圖;
[0037]圖7是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的伺服電機(jī)工作模式圖;
[0038]圖8是本發(fā)明一種三維立體行駛智能穿梭車的載物平臺(tái)自動(dòng)調(diào)平流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]實(shí)施例
[0041]如圖1所示,一種三維立體行駛智能穿梭車,包括車體、電力系統(tǒng)2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、減速系統(tǒng)4、換向系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)9 ;其中電力系統(tǒng)2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、減速系統(tǒng)4、換向系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)9固定于車體上;所述電力系統(tǒng)2通過(guò)線纜分別與控制系統(tǒng)9、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3連接進(jìn)行電氣供電;所述控制系統(tǒng)9分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、減速系統(tǒng)4、換向系統(tǒng)5電氣連接;所述車體底面的四邊分別設(shè)有兩個(gè)車輪7,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3通過(guò)減速系統(tǒng)4與車輪7傳動(dòng)連接向車輪7提供動(dòng)力。
[0042]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中:所述車體包括上車體I與下車體8,所述上車體1、下車體8之間通過(guò)換向系統(tǒng)5連接,所述上車體I包括第一側(cè)邊11與第二側(cè)邊12,所述第一側(cè)邊11、第二側(cè)邊12平行設(shè)置且分別安裝有兩個(gè)車輪7 ;所述下車體8包括第三側(cè)邊81與第四側(cè)邊82,所述第三側(cè)邊81、第四側(cè)邊82平行設(shè)置且分別安裝有兩個(gè)車輪7 ;所述第一側(cè)邊11、第二側(cè)邊12、第三側(cè)邊81、第四側(cè)邊82構(gòu)成車體的四個(gè)側(cè)邊;所述換向系統(tǒng)5固定安裝于下車體8上。
[0043]上車體I由兩塊鋁板以及角鋼固定組成,其上固定有四個(gè)車輪7,以及兩套頂升系統(tǒng)6,當(dāng)車輪7在軌道上行駛時(shí),穿梭車進(jìn)入貨位軌道,進(jìn)行取貨與存貨。下車體8由兩塊鋁板以及角鋼固定組成,其上固定有電力系統(tǒng)2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、減速系統(tǒng)4、換向系統(tǒng)5、四個(gè)車輪7、控制系統(tǒng)9,當(dāng)車輪7在軌道上行駛時(shí),本發(fā)明產(chǎn)品進(jìn)入爬坡軌道或水平軌道,可以到達(dá)貨架任意貨位。上車體1、下車體8之間通過(guò)可伸縮式萬(wàn)向節(jié)相連,從而實(shí)現(xiàn)因換向系統(tǒng)5將上車體、下車體產(chǎn)生的相對(duì)高度值改變時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3仍能傳遞動(dòng)力。
[0044]如圖2所示,上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中:所述換向系統(tǒng)5包括一臺(tái)換向電機(jī)55與四臺(tái)換向螺旋升降機(jī),下車體8為下車體架,起承載固定作用,所述換向電機(jī)55與四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)固定安裝于下車體8上,所述換向電機(jī)55提供換向動(dòng)力,所述換向電機(jī)55為雙輸出軸電機(jī),所述四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)分別為第一換向螺旋升降機(jī)51、第二換向螺旋升降機(jī)52、第三換向螺旋升降機(jī)53、第四換向螺旋升降機(jī)54、所述換向電機(jī)55的一個(gè)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與第一換向螺旋升降機(jī)51傳動(dòng)連接,所述換向電機(jī)55的另一個(gè)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與第二換向螺旋升降機(jī)52傳動(dòng)連接,為保證平衡同步性,第二換向螺旋升降機(jī)52通過(guò)同步帶輪56、同步帶57和連接軸將動(dòng)力傳遞給第三換向螺旋升降機(jī)53,第三換向螺旋升降機(jī)53通過(guò)聯(lián)軸器與第四換向螺旋升降機(jī)54傳動(dòng)連接,從而實(shí)現(xiàn)了四個(gè)換向螺旋升降機(jī)的串聯(lián)。
[0045]所述四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)位于下車體8的四個(gè)角落,所述四個(gè)臺(tái)換向螺旋升降機(jī)的升降絲桿端部法蘭固定在上車體I上。因換向系統(tǒng)5將上車體1、下車體8產(chǎn)生的相對(duì)高度值改變時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3仍能傳遞動(dòng)力,通過(guò)所述換向電機(jī)55控制換向螺旋升降機(jī),實(shí)現(xiàn)上車體1、下車體8分別與軌道接觸,從而本發(fā)明產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)十字換向。
[0046]如圖3所示,上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中:還包括兩組頂升系統(tǒng)6,所述兩組頂升系統(tǒng)6分別與控制系統(tǒng)9電氣連接,所述兩組頂升系統(tǒng)6分別安裝在上車體I的兩側(cè),所述每組頂升系統(tǒng)6包括一臺(tái)頂升電機(jī)61與兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)62,所述頂升電機(jī)61通過(guò)機(jī)座611固定在上車體I上,所述頂升電機(jī)61的兩個(gè)輸出軸分別依次通過(guò)聯(lián)軸器、連接軸63將動(dòng)力傳遞給頂升螺旋升降機(jī)62,所述兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)62的升降絲桿端部法蘭固定安裝載物平臺(tái)(圖中未示出),所述兩個(gè)載物平臺(tái)構(gòu)成一個(gè)平面共同盛放所載物品。當(dāng)車輪7在軌道上行駛時(shí),本發(fā)明產(chǎn)品進(jìn)入貨位軌道,進(jìn)行取貨與存貨。所述兩套頂升系統(tǒng)6,通過(guò)控制升降高度差,保證本發(fā)明產(chǎn)品爬坡時(shí)貨物的水平,實(shí)現(xiàn)本發(fā)明產(chǎn)品自動(dòng)行駛至不同層貨架軌道上。兩套套頂升系統(tǒng)對(duì)稱布置與上車體兩側(cè)內(nèi)部。一臺(tái)頂升電機(jī)61控制兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)62同步升降,兩套頂升系統(tǒng)6通過(guò)兩臺(tái)頂升電機(jī)61控制四臺(tái)頂升螺旋式升降機(jī)62實(shí)現(xiàn)頂升高度的相同或不同,從而實(shí)現(xiàn)貨物的頂升、卸下以及爬坡時(shí)保證兩個(gè)載物平臺(tái)同步頂升和保持同一水平。
[0047]如圖4所示,上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其中:所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3包括伺服電機(jī)31及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)31電氣連接,所述伺服電機(jī)31為交流伺服電機(jī)。由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)給伺服電機(jī),伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有速度和位置控制模塊,伺服電機(jī)31給本發(fā)明產(chǎn)品提供動(dòng)力。所述電力系統(tǒng)2包括直流電源與逆變器,所述直流電源通過(guò)逆變器與交流伺服電機(jī)31電氣連接進(jìn)行電氣供電。
[0048]所述伺服電機(jī)31作為驅(qū)動(dòng)源,通過(guò)聯(lián)軸器傳遞動(dòng)力給減速系統(tǒng)4,所述減速系統(tǒng)4包括四個(gè)換向減速器,所述換向減速器為T2減速器。所述四個(gè)換向減速器分別為第一換向減速器41、第二換向減速器42、第三換向減速器43、第四換向減速器44。
[0049]所述第一換向減速器41具有換向減速功能,進(jìn)行一級(jí)減速,所述伺服電機(jī)31的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與第一換向減速器41連接;所述第一換向減速器41通過(guò)聯(lián)軸器與第二換向減速器42連接,所述第二換向減速器42將一級(jí)減速動(dòng)力分為下車體動(dòng)力源和上車體動(dòng)力源,從而實(shí)現(xiàn)給雙向行走提供動(dòng)力。
[0050]所述第二換向減速器42通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器45與第三換向減速器43連接將動(dòng)力傳遞給下車體,第三換向減速器43通過(guò)聯(lián)軸器與第一減速箱46連接,其中第一減速箱46直接固定在下車體8的車體板上,第一減速箱46的輸出軸直接與下車體8的一個(gè)車輪連接,該車輪作為下車體的主動(dòng)車輪,從而保證下車體動(dòng)力;下車體的其它車輪通過(guò)連接軸安裝在下車體的車體板上。
[0051]所述第二換向減速器42通過(guò)可伸縮式萬(wàn)向節(jié)47與第四換向減速器44連接將動(dòng)力傳遞給上車體1,第四換向減速器44通過(guò)聯(lián)軸器與第二減速箱48連接,所述第二減速箱48直接固定在上車體I的車體板上,所述第二減速箱48的輸出軸直接與上車體I的一個(gè)車輪連接,該車輪作為上車體的主動(dòng)車輪,從而保證上車體動(dòng)力。上車體的其它車輪通過(guò)連接軸安裝在上車體的車體板上。
[0052]減速系統(tǒng)4通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3進(jìn)行減速,增扭矩,實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品提供符合要求的速度與動(dòng)力。
[0053]本發(fā)明通過(guò)控制上車體、下車體升降實(shí)現(xiàn)穿梭車十字換向行駛,通過(guò)控制兩套頂升系統(tǒng)頂升高度不同實(shí)現(xiàn)穿梭車在不大于10度角斜坡軌道上行駛的能力,從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明產(chǎn)品行駛的功能。在密集式倉(cāng)儲(chǔ)貨架中,通過(guò)智能穿梭車自動(dòng)取貨,并由斜坡軌道將貨物輸送到不同層貨架走廊軌道上,然后通過(guò)十字換向?qū)⒇浳锼偷筋A(yù)定貨位,取貨與之相反。
[0054]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,所述車體四周設(shè)置接近光電開(kāi)關(guān),所述接近光電開(kāi)關(guān)用以防止發(fā)生碰撞,所述接近光電開(kāi)關(guān)與控制系統(tǒng)電氣連接,
[0055]上述的一種三維立體行駛智能穿梭車,控制系統(tǒng)包括控制電器與控制軟件,控制電器包括工控機(jī)、無(wú)線收發(fā)器、電阻尺、編碼器、制動(dòng)器,所述控制電器之間電氣連接。所述控制軟件包含驅(qū)動(dòng)控制模塊、制動(dòng)控制模塊、換向控制模塊、頂升控制模塊、定位控制模塊、上位機(jī)控制模塊。
[0056]如圖5所示,每輛獨(dú)立的穿梭車都各自載有控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化調(diào)平載物平臺(tái),記錄穿梭車運(yùn)行的歷史情況,利用無(wú)線通信技術(shù),通過(guò)不同的PC/手機(jī)客戶端對(duì)各個(gè)穿梭車發(fā)送控制指令,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)穿梭車的遠(yuǎn)程控制。PC/手機(jī)客戶端能夠查詢穿梭車當(dāng)前或者歷史的運(yùn)行情況,方便對(duì)穿梭車的追蹤與管理。穿梭車運(yùn)行歷史情況的記錄,是通過(guò)程序用工控機(jī)上的一個(gè)車載數(shù)據(jù)庫(kù)記錄下來(lái)的。當(dāng)穿梭車運(yùn)行時(shí),定時(shí)讀取電流與電壓及其他參數(shù)時(shí),并能根據(jù)這些測(cè)量到的參數(shù)值計(jì)算所使用的功耗其他相關(guān)的參量等。通過(guò)無(wú)線通信技術(shù),能很方便地在客戶端查詢到指定穿梭車的歷史情況。
[0057]如圖6所示,能夠在客戶端對(duì)各穿梭車進(jìn)行遠(yuǎn)程控制是該穿梭車的一大亮點(diǎn)。每輛穿梭車都配有各自固定的IP,通過(guò)無(wú)線通信技術(shù),可以向指定IP的穿梭車發(fā)送操作指令,穿梭車接收到操作指令之后便會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。這樣,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)穿梭車的遠(yuǎn)程控制。由于沒(méi)有用到一一對(duì)應(yīng)的遙控器,也避免了因用錯(cuò)其他穿梭車的遙控器這種失誤操作而導(dǎo)致的穿梭車失控的情況。
[0058]該穿梭車通過(guò)直流電源提供電量,直流電源是通過(guò)智能變壓器來(lái)進(jìn)行充電及控制,變壓器通過(guò)COM串口與工控機(jī)相連,然后通過(guò)工控機(jī)與變壓器的交互可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓電流及其他參數(shù)的設(shè)置和對(duì)電壓、電流及充電量等其他的參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且還可以通過(guò)對(duì)歷史記錄的查看了解某段時(shí)間的電量消耗等。通過(guò)直流電源的供電可以讓穿梭車穩(wěn)定的工作在低壓安全的環(huán)境下。
[0059]如圖7所示工作人員通過(guò)向控制系統(tǒng)的工控機(jī)發(fā)送指令來(lái)控制伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),然后由伺服電機(jī)帶動(dòng)穿梭車的運(yùn)動(dòng)。工控機(jī)發(fā)送指令至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)選擇不同的工作模式來(lái)控制交流伺服電機(jī)在不同模式下運(yùn)行,伺服電機(jī)工作模式包括速度模式、放大器模式和位置控制模式。速度控制模式可以讓穿梭車保持在一個(gè)恒定的速度內(nèi)運(yùn)行,以達(dá)到快速穩(wěn)定的效果,而位置控制模式可以校準(zhǔn)穿梭車的位置,用來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位工作。
[0060]一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,包括如下步驟:
[0061]SI,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)器接收任務(wù)指令,即要求三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn)承載貨物并運(yùn)行至卸貨點(diǎn)卸載貨物;[0062]S2,三維立體行駛智能穿梭車通過(guò)工控機(jī)內(nèi)的定位控制模塊,從當(dāng)前位置向接貨點(diǎn)運(yùn)行;
[0063]S3,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn),工控機(jī)通過(guò)控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停止運(yùn)行;安裝的制動(dòng)器,是為了在電機(jī)發(fā)生制動(dòng)意外的情況下剎車抱死保護(hù)使用的,在正常運(yùn)行狀態(tài)下備用。
[0064]S4,工控機(jī)向頂升系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,帶動(dòng)載物平臺(tái)升起,載物平臺(tái)將貨物托起后,頂升系統(tǒng)停止運(yùn)行,在載物平臺(tái)升起的過(guò)程中,電阻尺判斷載物平臺(tái)是否在同一水平面;
[0065]S5,工控機(jī)根據(jù)接貨點(diǎn)與卸貨點(diǎn)之間的路線分析路況,讀取進(jìn)入坡度點(diǎn)和離開(kāi)坡度點(diǎn);
[0066]S6,工控機(jī)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,三維立體行駛智能穿梭車從接貨點(diǎn)向卸貨點(diǎn)運(yùn)行;
[0067]S7,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至進(jìn)入坡度點(diǎn)時(shí),啟動(dòng)載物平臺(tái)調(diào)平模式,頂升系統(tǒng)運(yùn)行,使兩個(gè)載物平臺(tái)維持在同一水平狀態(tài);三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至離開(kāi)坡度點(diǎn)時(shí),載物平臺(tái)調(diào)平模式關(guān)閉;
[0068]S8,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至卸貨點(diǎn),工控機(jī)通過(guò)控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停止運(yùn)行;
[0069]S9,工控機(jī)向頂升系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,帶動(dòng)載物平臺(tái)下降,載物平臺(tái)將貨物卸下至卸貨點(diǎn),頂升系統(tǒng)停止運(yùn)行,在載物平臺(tái)下降的過(guò)程中,電阻尺判斷載物平臺(tái)是否在同一水平面。
[0070]S10,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送任務(wù)已完成指令至后臺(tái)服務(wù)器。
[0071]如圖8所示,上述的一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,所述載物平臺(tái)調(diào)平模式是指工控機(jī)讀取載物平臺(tái)位移參數(shù)后,判斷再無(wú)平臺(tái)位移是否超過(guò)允許范圍,如果是,頂升系統(tǒng)啟動(dòng),使兩個(gè)載物平臺(tái)調(diào)至同一水平面位置;如果否,工控機(jī)繼續(xù)讀取載物平臺(tái)位移參數(shù)。
[0072]所述控制系統(tǒng)包括控制電器和控制軟件,所述控制電器與伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器經(jīng)信號(hào)線連接實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、定位、剎車控制;控制電器包括工控機(jī)、無(wú)線收發(fā)器、電阻尺、編碼器、制動(dòng)器,所述控制電器之間電氣連接。工控機(jī)通過(guò)串口線與繼電器連接,繼電器通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與電阻尺、編碼器和驅(qū)動(dòng)器連接,變壓器通過(guò)COM串口與工控機(jī)連接。
[0073]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:包括車體、電力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、控制系統(tǒng);其中電力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、控制系統(tǒng)固定于車體上;所述電力系統(tǒng)通過(guò)線纜分別與控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接進(jìn)行電氣供電;所述控制系統(tǒng)分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、換向系統(tǒng)電氣連接;所述車體底面的四邊分別設(shè)有兩個(gè)車輪,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)減速系統(tǒng)與車輪傳動(dòng)連接向車輪提供動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:所述車體包括上車體與下車體,所述上車體、下車體之間通過(guò)換向系統(tǒng)連接,所述上車體包括第一側(cè)邊與第二側(cè)邊,所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊平行設(shè)置且分別安裝有兩個(gè)車輪;所述下車體包括第三側(cè)邊與第四側(cè)邊,所述第三側(cè)邊、第四側(cè)邊平行設(shè)置且分別安裝有兩個(gè)車輪;所述第一側(cè)邊、第二側(cè)邊、第三側(cè)邊、第四側(cè)邊構(gòu)成車體的四個(gè)側(cè)邊;所述換向系統(tǒng)固定安裝于下車體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:所述換向系統(tǒng)包括一臺(tái)換向電機(jī)與四臺(tái)換向螺旋升降機(jī),所述換向電機(jī)與四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)固定安裝于下車體上,所述換向電機(jī)為雙輸出軸電機(jī),所述換向電機(jī)分別與兩臺(tái)換向螺旋升降機(jī)傳動(dòng)連接,該兩臺(tái)換向螺旋升降機(jī)中的一臺(tái)換向螺旋升降機(jī)依次與另外兩臺(tái)換向螺旋升降機(jī)傳動(dòng)連接,所述四臺(tái)換向螺旋升降機(jī)位于下車體的四個(gè)角落,所述四個(gè)臺(tái)換向螺旋升降機(jī)的升降絲桿端部法蘭固定在上車體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:還包括兩組頂升系統(tǒng),所述兩組頂升系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)電氣連接,所述兩組頂升系統(tǒng)分別安裝在上車體的兩側(cè),所述每組頂升系統(tǒng)包括一臺(tái)頂升電機(jī)與兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī),所述頂升電機(jī)分別與兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)傳動(dòng)連接,所述兩臺(tái)頂升螺旋升降機(jī)的升降絲桿端部法蘭固定安裝載物平臺(tái),所述 兩個(gè)載物平臺(tái)構(gòu)成一個(gè)平面共同盛放所載物品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)電氣連接,所述伺服電機(jī)為交流伺服電機(jī);所述電力系統(tǒng)包括直流電源與逆變器,所述直流電源通過(guò)逆變器與交流伺服電機(jī)電氣連接進(jìn)行電氣供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:所述減速系統(tǒng)包括四個(gè)換向減速器,所述伺服電機(jī)的輸出軸與換向減速器的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器連接,所述四個(gè)換向減速器之間傳動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:所述車體四周設(shè)置用以防止發(fā)生碰撞的接近光電開(kāi)關(guān),所述接近光電開(kāi)關(guān)與控制系統(tǒng)電氣連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維立體行駛智能穿梭車,其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括控制電器與控制軟件,控制電器包括工控機(jī)、無(wú)線收發(fā)器、電阻尺、編碼器、制動(dòng)器,所述控制電器之間電氣連接。所述控制軟件包含驅(qū)動(dòng)控制模塊、制動(dòng)控制模塊、換向控制模塊、頂升控制模塊、定位控制模塊、上位機(jī)控制模塊。
9.一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,其特征在于,包括如下步驟: SI,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)器接收任務(wù)指令,即要求三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn)承載貨物并運(yùn)行至卸貨點(diǎn)卸載貨物; S2,三維立體行駛智能穿梭車通過(guò)工控機(jī)內(nèi)的定位控制模塊,從當(dāng)前位置向接貨點(diǎn)運(yùn)行; S3,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至接貨點(diǎn),工控機(jī)通過(guò)控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停止運(yùn)行; S4,工控機(jī)向頂升系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,帶動(dòng)載物平臺(tái)升起,載物平臺(tái)將貨物托起后,頂升系統(tǒng)停止運(yùn)行,在載物平臺(tái)升起的過(guò)程中,電阻尺判斷載物平臺(tái)是否在同一水平面; S5,工控機(jī)根據(jù)接貨點(diǎn)與卸貨點(diǎn)之間的路線分析路況,讀取進(jìn)入坡度點(diǎn)和離開(kāi)坡度占.S6,工控機(jī)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,三維立體行駛智能穿梭車從接貨點(diǎn)向卸貨點(diǎn)運(yùn)行; S7,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至進(jìn)入坡度點(diǎn)時(shí),啟動(dòng)載物平臺(tái)調(diào)平模式,頂升系統(tǒng)運(yùn)行,使兩個(gè)載物平臺(tái)維持在同一水平狀態(tài);三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至離開(kāi)坡度點(diǎn)時(shí),載物平臺(tái)調(diào)平模式關(guān)閉; S8,三維立體行駛智能穿梭車運(yùn)行至卸貨點(diǎn),工控機(jī)通過(guò)控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停止運(yùn)行; S9,工控機(jī)向頂升系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令,帶動(dòng)載物平臺(tái)下降,載物平臺(tái)將貨物卸下至卸貨點(diǎn),頂升系統(tǒng)停止運(yùn)行,在載物平臺(tái)下降的過(guò)程中,電阻尺判斷載物平臺(tái)是否在同一水平面。 S10,工控機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送任務(wù)已完成指令至后臺(tái)服務(wù)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種三維立體行駛智能穿梭車的控制方法,其特征在于,所述載物平臺(tái)調(diào)平模式是指工控·機(jī)讀取載物平臺(tái)位移參數(shù)后,判斷再無(wú)平臺(tái)位移是否超過(guò)允許范圍,如果是,頂升系統(tǒng)啟動(dòng),使兩個(gè)載物平臺(tái)調(diào)至同一水平面位置;如果否,工控機(jī)繼續(xù)讀取載物平臺(tái)位移參數(shù)。
【文檔編號(hào)】B65G1/137GK103818672SQ201410072650
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】郝明國(guó), 許慶波, 李敬彬, 胡公婁, 錢佳, 代麗麗, 崔磊 申請(qǐng)人:上海速銳物流科技有限公司