CN220115477U - 一种大型物资轨道式搬运设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道式搬运设备，其包括车体平台，可沿地面上的轨道运行；穿梭车轨道，沿纵向铺设于车体平台上端的中部；两个承载单元，分别设置于穿梭车轨道的两侧；每一承载单元包括支撑机构、导向机构、对接机构和锁定机构；支撑机构包括两个并列设置的支撑滚棒组件，支撑滚棒组件沿纵向设置，导向机构设置于支撑机构的横向外侧；对接机构设置于车体平台纵向的端部；锁定机构设置于车体平台的两端；通过轨道承载车体运行，可实现物资的承载、固定和装卸，具有自动控制功能，能够实现与吊装设备的配合，完成大型物资在搬运设备上的装卸，通过控制锁定机构的锁止和解锁以及对接机构的对接，完成与自动移载设备之间的物资传输。

Description

一种大型物资轨道式搬运设备

技术领域

本实用新型涉及承载运输设备技术领域，具体涉及一种大型物资轨道式搬运设备。

背景技术

在工业工程领域，经常需要搬运一些材料物资，在一些特定场景下，经常需要搬运一些大型物资，如重量过大或者体积过大的设备或***，如外形尺寸达到5000*2000*2000mm³，重量达到10t的大型机组，采用移栽设备成本过高，而且，一些施工现场受到场地限制，不具备进入大型机械的条件，因此，通常采用人工搬运，工作效率低，工人劳动强度大，且由于没有有效的限位措施，在搬运过程中存在很大的安全事故隐患。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种大型物资轨道式搬运设备，以解决现有技术中大型物资运输不便，人工搬运工作效率低，劳动强度大的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种大型物资轨道式搬运设备，其包括：

车体平台，可沿地面上的轨道运行；

穿梭车轨道，沿纵向铺设于所述车体平台上端的中部；

两个承载单元，分别设置于所述穿梭车轨道的两侧；每一所述承载单元包括支撑机构、导向机构、对接机构和锁定机构；所述支撑机构包括两个并列设置的支撑滚棒组件，所述支撑滚棒组件沿纵向设置，所述导向机构设置于所述支撑机构的横向外侧，用于物资的滑动导向；所述对接机构设置于所述车体平台纵向的端部；所述锁定机构设置于所述车体平台的两端，用于对所述车体平台上方的物资限位。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本申请提供的轨道式搬运设备通过轨道承载车体运行，可实现物资的承载、固定和装卸，具有自动控制功能，能够实现与吊装设备的配合，完成大型物资在搬运设备上的装卸，通过控制锁定机构的锁止和解锁以及对接机构的对接，完成与自动移载设备之间的物资传输。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述车体平台包括车身框架、轨道轮系、动力电池和驱动控制箱，所述车身框架包括基座和位于所述基座下端两侧的支撑梁，所述轨道轮系有四个并设置在所述支撑梁的下端，所述动力电池挂载于所述基座下端，所述驱动控制箱包括防爆直流电机和防爆控制箱。

进一步的，所述导向机构包括第一导向座、第二导向座、多个Z向限位块和多个滚针轴承，所述第二导向座设置于所述支撑滚棒组件的一侧，所述第一导向座设置于所述第二导向座的端部，所述第一导向座的端部具有导向斜面，多个滚针轴承可转动的安装于所述第一导向座和所述第二导向座的内侧；所述Z向限位块设置于所述第二导向座的上端。

进一步的，所述支撑滚棒组件包括滚棒支撑座，所述滚棒支撑座上形成有安装槽，所述安装槽内并列设置有多个滚棒芯轴，每一所述滚棒芯轴外侧通过轴承套装有滚棒；所述滚棒支撑座、所述第一导向座和所述第二导向座的下端和所述基座之间均设置有支撑型材。

进一步的，所述基座上端设置有垫板，所述垫板和所述基座之间形成容置腔，所述对接机构和锁定机构设置于容置腔，所述垫板的上端面高度低于所述支撑滚棒组件的上端高度。

进一步的，所述锁定机构包括箱体、锁止臂和锁舌，所述箱体的上端开口，所述锁止臂的第一端通过第一旋转轴可转动的安装于所述箱体，所述锁止臂的第二端可摆动从箱体上端伸出；所述锁舌通过第二旋转轴可转动的安装于所述箱体，所述锁舌可在所述锁止臂的第二端伸出时与所述锁止臂第一端上的限位缺口配合限位，所述锁止臂和所述锁舌分别通过对应的伺服电机驱动旋转。

进一步的，所述对接机构包括分别位于所述基座两端的对接公头组件和对接母头组件；

所述对接公头组件包括导向座和对接轴，所述导向座设置于所述基座的一端并具有纵向贯穿的导向孔，所述对接轴轴向活动设置于所述导向孔，所述对接轴通过伺服电机驱动而轴向运动；

所述对接母头组件包括接收座、限位杆，所述接收座对应所述导向座设置于基座的另一端并具有接收孔，所述限位杆可转动的连接于所述接收座，所述限位杆转动可选择的阻挡所述接收孔的限位端，所述限位杆通过伺服电机驱动转动。

进一步的，每个所述伺服电机上均连接有防爆软管。

进一步的，所述控制单元包括PLC、物资接收控制模块、车体平台控制模块、锁定控制模块、对接控制模块、传感器信号接收器、控制命令发送器和若干传感器；所述物资接收控制模块用于接收物资从外部平台向搬运设备传输的信号；所述车体平台控制模块用于所述车体平台的动作控制，所述锁定控制模块用于所述锁定机构的动作控制，所述对接控制模块用于所述对接机构的动作控制；所述传感器按照上述控制模块的信号采集需求设置于所述支撑机构、导向机构、对接机构和锁定机构，并连接至所述传感器信号接收器。

进一步的，所述动力电池的电路分为两路，其中一路经过直流断路器向所述伺服电机、防爆直流电机供电，另一路通过DC/DC转换模块供电转换后为PLC、传感器及刹车供电，所述PLC通过无线或有线方式，接收外部遥控器的控制指令，控制车体平台前进或后退。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种大型物资轨道式搬运设备的侧面结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种大型物资轨道式搬运设备的底面结构示意图；

图4为本实用新型实施例中车身框架及其上部结构示意图；

图5为图4的局部结构示意图；

图6为对接公头组件的结构示意图；

图7为对接母头组件的结构示意图；

图8为锁定装置的结构示意图；

图9为控制单元的模块组成示意图；

图10为本申请实施例的第一种使用控制步骤图；

图11为本申请实施例的第二种使用控制步骤图；

图12为本申请实施例的供电电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90°或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种大型物资轨道式搬运设备，其可搬运固定2650mm×2980mm的标准托盘，物资尺寸≤6000mm×3100mm×1000mm，按照可搬运物资最大外形尺寸为5700mm×2900mm×2400mm，重量10t的要求设计。

该搬运设备包括车体平台10、穿梭车轨道20、承载单元30。

其中，车体平台10可沿地面上的轨道运行，轨道优选为P50钢轨。

具体的，车体平台10包括车身框架11、轨道轮系12、动力电池13和驱动控制组件，车身框架11包括基座111和位于基座下端两侧的支撑梁112，轨道轮系12有四个并设置在支撑梁112的下端，动力电池13挂载于基座111下端，驱动控制组件包括防爆直流电机141和防爆控制箱142，防爆直流电机141与轨道轮系12驱动连接并电连接至控制单元50。

车体框架11采用钢板焊接形式，为动力电池13、驱动控制箱14、穿梭车轨道20、承载单元30提供安装平台，为控制单元50提供安装空间。在一种实施例中，车体框架11外观采用YR04黄色喷漆，并粘贴或喷涂黑红警示条。轨道轮系12采用一动一拖形式，防爆直流电机141通过减速器连接两个轮子的输出轴，拖动轮采用普通钢轮；动力电池13采用防爆铅酸蓄电池，为车体及承载平台提供DC48V供电，电池采用免维护电池，配备充电机，充电机输入电压为AC220V，输出为DC48V。电池容量满足车体续航时间大于8h。

其中，穿梭车轨道20沿纵向铺设于车体平台10上端的中部，穿梭车轨道沿车体平台10纵向布置，可为高压穿梭车提供支撑及导向作用，在穿梭车导轨上设有感应挡片，可为高压穿梭车提供感应定位作用。

两个承载单元30分别设置于穿梭车轨道20的两侧。

每一承载单元30包括支撑机构31、导向机构32、对接机构和锁定机构34；具体的，支撑机构31包括两个并列设置的支撑滚棒组件311，支撑滚棒组件311沿纵向设置。

在本实施例中，支撑滚棒组件311包括滚棒支撑座3111，滚棒支撑座3111上形成有安装槽，安装槽内并列设置有多个滚棒芯轴3112，每一滚棒芯轴3112外侧通过轴承套装有滚棒3113，滚棒3113用来支撑物资，使物资沿传输设备纵向运动。

导向机构32设置于支撑机构31的横向外侧，用于在物资传输时对物资进行导向限位；导向机构32包括第一导向座321、第二导向座322、多个Z向限位块323和多个滚针轴承324，第二导向座322设置于支撑滚棒组件311的一侧，第一导向座321设置于第二导向座322的端部，第一导向座321的端部具有导向斜面，多个滚针轴承324可转动的安装于第一导向座321和第二导向座322的内侧；Z向限位块323设置于第二导向座322的上端。

滚棒支撑座3111、第一导向座321和第二导向座322的下端和基座之间均设置有支撑型材312。

基座111上端设置有垫板113，垫板113和基座111之间形成容置腔，对接机构和锁定机构设34置于容置腔，垫板113的上端面高度低于滚棒3113的上端高度。

对接机构设置于车体平台10纵向的端部。

具体的，对接机构包括分别位于基座111两端的对接公头组件331和对接母头组件332。

在本实施例中，对接公头组件331包括导向座3311和对接轴3312，导向座3311设置于基座111的一端并具有纵向贯穿的导向孔，对接轴3312轴向活动设置于导向孔，对接轴3312通过伺服电机驱动而轴向运动。

对接母头组件332包括接收座3321、限位杆3322，接收座3321对应导向座3311设置于基座111的另一端并具有接收孔，限位杆3322可转动的连接于接收座3321，限位杆3322转动可选择的阻挡接收孔3321的限位端，限位杆3322通过伺服电机驱动转动。

其中，锁定机构34设置于车体平台10的两端，用于对车体平台10上方的物资限位。

具体的，锁定机构34包括箱体341、锁止臂342和锁舌343，箱体341的上端开口，锁止臂342的第一端通过第一旋转轴344可转动的安装于箱体341，锁止臂342的第二端可摆动从箱体341上端伸出。

锁舌343通过第二旋转轴345可转动的安装于箱体341，锁舌343可在锁止臂342的第二端伸出时与锁止臂342第一端上的限位缺口配合限位，锁止臂342和锁舌343分别通过对应的伺服电机驱动旋转。

锁止时锁止臂342旋转到位后锁舌343锁定锁止臂342，解锁时锁舌转动，伺服电机带动锁止臂342旋转，解除锁定。

优选的，每个伺服电机上均连接有防爆软管344。

本申请可以采用机械电路驱动，也可以采用软件控制驱动，当采用软件控制驱动时，其还包括控制单元40，控制单元40用于分别控制对接机构的对接、锁定机构34的锁止和解锁以及车体平台10的运行。

在本申请中，控制单元40包括PLC、物资接收控制模块42、车体平台10控制模块43、锁定控制模块44、对接控制模块45、传感器信号接收器46和控制命令发送器47和若干传感器。

其中，物资接收控制模块42用于接收物资从外部平台向搬运设备传输的信号，实现物资从外部平台向该搬运设备传输；车体平台10控制模块43用于车体平台10的动作控制，通过指令控制防爆直流电机141正转或反转，实现物资的传送；锁定控制模块44用于锁定机构34的动作控制，通过指令控制锁定机构34的锁止臂342锁定或解锁物资，实现对物资的固定或解锁；对接控制模块45用于对接机构的动作控制，使搬运设备平台与外部平台进行连接或断开；传感器按照上述控制模块的信号采集需求设置于支撑机构31、导向机构32、对接机构和锁定机构34，并连接至传感器信号接收器46。

物资接收及运输的全流程如图9所示：控制单元接收外部对正信号后，判断两端(进入端和到达端)的锁定机构是否解锁，并确保解锁后，启动对接机构与外部平台对接，当物资进入到设备平台区域后，启动传动组件(防爆直流电机)带动车体平台运动，当传感器确定物资到达停止位置后，车体平台停止，进入端的锁定机构锁止，对接机构脱离，然后沿轨道出库或者入库。

物资从搬运设备到外部平台的传送，如图10所示，控制单元接收外部对正信号后，启动对接机构与外部平台对接，判断两端(进入端和到达端)的锁定机构34是否解锁，并确保解锁后，判断搬运设备上面是否有物资，并确保物资没有离开搬运设备，启动传动组件工作，当物资离开搬运设备后，停止传动组件，对接机构脱离，然后沿轨道出库或者入库。

在本申请的实施例中，供电控制如图11所示，动力电池13的电路分为两路，其中一路经过直流断路器D向伺服电机、防爆直流电机供电，另一路通过DC/DC转换模块Z供电转换后为PLC、传感器及刹车S供电，PLC通过无线或有线方式，接收外部遥控器的控制指令，控制车体平台10前进或后退。

综上，本申请提供的搬运设备，可对物资进行承载、固定和装卸，其具备自动识别搬运位置功能，具有在线和离线控制模式，在线模式下可接受指令控制，离线模式下自主控制。

该搬运平台具有位置控制功能，通过与控制单元通信，获取车体电机运行数据，通过计算获得车体运行距离，进行位置控制，另一方面在车体运行过程中通过传感器获取起点、终点、特点位置信号，判定搬运设备在轨道上所处的位置，在适应的位置进行减速控制，进一步的，运行控制通过中央处理单元与车体控制单元的通信，用指令控制车体前进、后退、加速、减速和停止。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，包括：

车体平台，可沿地面上的轨道运行；

穿梭车轨道，沿纵向铺设于所述车体平台上端的中部；

两个承载单元，分别设置于所述穿梭车轨道的两侧；每一所述承载单元包括支撑机构、导向机构、对接机构和锁定机构；所述支撑机构包括两个并列设置的支撑滚棒组件，所述支撑滚棒组件沿纵向设置，所述导向机构设置于所述支撑机构的横向外侧，用于物资的滑动导向；所述对接机构设置于所述车体平台纵向的端部；所述锁定机构设置于所述车体平台的两端，用于对所述车体平台上方的物资限位。

2.根据权利要求1所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，所述车体平台包括车身框架、轨道轮系、动力电池和驱动控制箱，所述车身框架包括基座和位于所述基座下端两侧的支撑梁，所述轨道轮系有四个并设置在所述支撑梁的下端，所述动力电池挂载于所述基座下端，所述驱动控制箱包括防爆直流电机和防爆控制箱。

3.根据权利要求2所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，所述导向机构包括第一导向座、第二导向座、多个Z向限位块和多个滚针轴承，所述第二导向座设置于所述支撑滚棒组件的一侧，所述第一导向座设置于所述第二导向座的端部，所述第一导向座的端部具有导向斜面，多个滚针轴承可转动的安装于所述第一导向座和所述第二导向座的内侧；所述Z向限位块设置于所述第二导向座的上端。

4.根据权利要求3所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，所述支撑滚棒组件包括滚棒支撑座，所述滚棒支撑座上形成有安装槽，所述安装槽内并列设置有多个滚棒芯轴，每一所述滚棒芯轴外侧通过轴承套装有滚棒；所述滚棒支撑座、所述第一导向座和所述第二导向座的下端和所述基座之间均设置有支撑型材。

5.根据权利要求4所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，所述基座上端设置有垫板，所述垫板和所述基座之间形成容置腔，所述对接机构和锁定机构设置于容置腔，所述垫板的上端面高度低于所述支撑滚棒组件的上端高度。

6.根据权利要求5所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，所述锁定机构包括箱体、锁止臂和锁舌，所述箱体的上端开口，所述锁止臂的第一端通过第一旋转轴可转动的安装于所述箱体，所述锁止臂的第二端可摆动从箱体上端伸出；所述锁舌通过第二旋转轴可转动的安装于所述箱体，所述锁舌可在所述锁止臂的第二端伸出时与所述锁止臂第一端上的限位缺口配合限位，所述锁止臂和所述锁舌分别通过对应的伺服电机驱动旋转。

7.根据权利要求6所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，所述对接机构包括分别位于所述基座两端的对接公头组件和对接母头组件；

所述对接公头组件包括导向座和对接轴，所述导向座设置于所述基座的一端并具有纵向贯穿的导向孔，所述对接轴轴向活动设置于所述导向孔，所述对接轴通过伺服电机驱动而轴向运动；

所述对接母头组件包括接收座、限位杆，所述接收座对应所述导向座设置于基座的另一端并具有接收孔，所述限位杆可转动的连接于所述接收座，所述限位杆转动可选择的阻挡所述接收孔的限位端，所述限位杆通过伺服电机驱动转动。

8.根据权利要求6所述的大型物资轨道式搬运设备，其特征在于，每个所述伺服电机上均连接有防爆软管。