一种立面挂接式纵向多物料输送装置的制作方法

本技术属于储能，具体是一种立面挂接式纵向多物料输送装置。

背景技术：

1、重力储能是一种利用电能驱动质量块升降以实现能量存储与释放的物理储能方式，其基本原理是通过驱动端在电能富余时驱动储能块上升，将电能转化为势能进行储存；在电能紧缺时，释放储能块下落进行发电，实现能量回馈。

2、在典型的重力储能系统中，储能块的升降与转运是实现能量存储和释放的关键环节。现有技术中，储能块通常通过卷扬机进行井道内的升降作业，或者在水平平层区域通过叉车、吊装等传统物流设备进行转运和接驳。公开号为cn120613761a的专利公开了一种动圈式直驱重力储能装置及其控制方法，该装置的若干初级动子载具通过受流器从直流母线上取电，可在次级磁轨上独立控制多个受磁轨空间约束的初级动子载具的运行，摈弃了传统的卷杨机直吊方式。

3、该物料输送方式虽然在升降阶段提高了储能块的运输稳定性，但储能块在接驳过程中仍缺乏有效的定位手段。如叉车、吊装设备这类自动化运输设备在平层转运储能块时，由于对接间隙、图像处理噪声、环境影响光电定位、路径偏差、物料晃动等原因，会造成储能块位置误差随时间逐渐累积。随着储能块数量的增加，这种误差积累会加深，最终影响运输设备与储能块的精确对接，降低系统的运行效率和安全性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种立面挂接式纵向多物料输送装置，以解决上述现有技术中提出的问题。

2、提供一种立面挂接式纵向多物料输送装置，包括：

3、物料架；

4、储能块，其上形成有定位部；

5、定子轨道，其设置于物料架一侧；

6、动子载台，其可在定子轨道上移动；

7、接驳机构，其用于执行储能块在物料架与动子载台之间的转运动作，接驳机构上设置有与定位部配合的限位部。

8、作为本实用新型进一步的方案：动子载台具有呈竖向排布的立面，限位部设置于立面上并相对于立面向外延伸，储能块可通过定位部与限位部的配合挂载于立面上。

9、动子载台设置用于挂载储能块的竖向立面，限位部从立面向外凸出，形成一个带有挂钩的稳定承载面。当接驳机构推动储能块时，储能块的定位部朝立面方向移动，最终使储能块以插挂方式进入限位部。挂接过程以重力为辅助定位力，储能块通过准刚性嵌合后，重力产生的压紧力沿受力路径将块体向立面压靠，从而实现位置自锁定与姿态稳定。立面挂接设计为储能块在被动挂载后与立面之间形成多点支撑提供了结构基础，使动子载台与定子轨道之间处于受力最有利的工况，提升升降时的系统稳定性。

10、定位部与限位部的几何导引在挂接与卸载周期中实现误差校正与回位，使卸载后储能块回归到接近初始定位位置。动子载台在定子轨道上由电磁直驱精确控制升降，立面挂接提供了一个稳定、重复的机械接口，便于电磁驱动下的高频次升降循环。

11、作为本实用新型进一步的方案：定位部包括沿限位部伸入方向依次形成的扩口段、过渡段以及嵌合段，扩口段与限位部间隙配合，过渡段具有引导限位部往嵌合段方向移动的渐进式缩口结构，嵌合段与限位部相互契合。

12、扩口段以较大容差接纳限位部，能容纳较大初始偏差，使系统对抓手定位与路径控制的要求降低。过渡段具备渐进式缩口，过渡段的渐进导向使偏差以受控方式被删除，避免直接硬碰导致的冲击或卡死，在导入过程中实现连续纠偏。嵌合段实现最终精确卡合，保证每次对接达到相同定位几何，从而在卸载-返回循环中维持系统定位的一致性。该三级结构在接驳时将来自转运设备或环境的位移、角度误差逐级缩小并在嵌合阶段形成准刚性定位。

13、作为本实用新型进一步的方案：定位部具有沿限位部伸入方向依次形成的在水平方向的延伸段以及在竖直方向的延伸段。

14、水平段先修正横向偏差，将限位部引导至接近中线；竖直段随后进行进一步修正，保证限位部进入嵌合段时处于合适的姿态。储能块在接驳后要经历纵向升降、电磁直驱加减速以及可能的系统振动、风载扰动，因此接驳结构必须保证运输过程的稳定性与安全性。通过水平、竖直两段过渡，再进入嵌合段后，储能块最终实现水平自由度、垂直自由度、前后位移、偏航、俯仰、滚转多角度完全限制，形成准刚性定位界面，提升纵向运输的抗振动性与抗冲击能力，防止储能块在升降过程中的脱落、晃动或卡滞。

15、作为本实用新型进一步的方案：接驳机构包括执行机构、基台以及自适应载台，基台设置于物料架与定子轨道之间，自适应载台具有在基台上活动的自由度，执行机构设置于自适应载台上用于驱动储能块相对立面移动并将定位部与限位部对接。

16、在储能块自动转运链路中，储能块到达接驳位置时可能会存在位置偏差。当定位部插入限位部过程中存在偏差，配合面容易发生楔入式冲击、侧向刮蹭、结构干涉等，干涉造成的瞬时冲击力会放大为峰值载荷，可能导致限位部磨损、变形甚至使装置进入异常停机状态，在重力储能系统中，储能块吨级质量导致冲击放大效应更为严重。

17、自适应载台相对于基台设置有导向、副支撑、弹性或阻尼结构，使执行机构在受力时能够实现小范围的位移，即柔性的回位能力。这种主动位移能力使自适应载台在受到偏置力时不会保持刚性抵抗，而是允许产生让位运动。

18、具体来说，当储能块的定位部因误差而偏离限位部中心进入方向时，配合面产生的非对心接触力会作用在自适应载台上。该偏置力被自适应机构捕捉并驱动载台偏移，载台的偏移使原本的非对中硬碰撞变为动态对中校正，最终将定位部引导至限位部的轴线方向。由此，冲击由刚性碰撞变为柔性过渡，峰值力下降，避免限位部啃伤、卡死和金属撕裂。尤其在储能块质量大的情况下，柔性吸能尤为关键。

19、作为本实用新型进一步的方案：执行机构包括执行导轨以及执行抓手，执行导轨沿物料架的各层侧壁设置，执行抓手与执行导轨传动连接。

20、执行导轨相对物料架的侧向布置使执行导轨与执行抓手的主运动平面与动子载台的升降平面不重合或仅在受控对接节点短暂交叉。执行抓手在与储能块交互的动作可局限在侧壁区域，完成后沿侧向轨道退入避让区，确保动子载台能够不受阻碍地通过该层的升降位置，避免因执行导轨或执行抓手占用上方空间而限制动子载台的通行或造成碰撞。

21、作为本实用新型进一步的方案：接驳机构还包括物流轨道，物流轨道设置于物料架的各储存层侧壁上，物流轨道与执行导轨之间具有供执行抓手交互运行的对接节点。

22、该结构实现了执行抓手在两个不同轨道系统之间的切换，使执行抓手能够不仅在执行导轨上完成对储能块的抓取、定位与挂接动作，同时还能够沿物流轨道承担储能块在平层范围内的全路径位移。由此形成一种具备运输与对接修正双重能力的复合执行机构。

23、具体来说，各储能块在所属层内的横向、纵向移动不再依赖多组传送机构，而是全部由执行抓手在物流轨道上完成。物流轨道提供低阻力、可长距离运行的路径，使执行抓手能够承担物料从任意存储格位到对接节点的运输任务。

24、当储能块被运送至对接节点后，执行抓手切换到执行导轨上，完成以下关键动作：拉近储能块到动子载台立面，引导定位部与限位部进行机械式自对准，实现卡合、挂接、卸载动作。流程不再依赖多机构协作，减少误差分散，抓手全路径控制使储能块转运流程高度可控且可重复。

25、作为本实用新型进一步的方案：接驳机构还包括物流轨道，物流轨道设置于物料架的各储存层底壁上，执行抓手在物流轨道与动子载台之间动作。

26、通过把长距离的储能块水平输送工作交给物流轨道系统，而把短程、高精度的对接动作交给执行抓手，实现功能解耦与行程缩短，提高整个立面物料输送系统的效率、扩展性与可靠性。

27、具体来说，储能块在进入存储层或离开存储层时，均可沿物流轨道进行平面移动。该轨道相当于一个平层输送网络，负责把储能块精准送至该层的对接节点。这使得执行抓手无需进行大范围扫描移动，只需在固定位置等待物流轨道送达即可完成对接。

28、相较于执行抓手从多个格位逐一移动搜寻储能块位置的方案，单层侧壁对接节点是固定的，抓手行程大幅减少。抓手只需在较小的行程范围内完成精准推、拉、夹持与交接动作。

29、作为本实用新型进一步的方案：还包括转运梯以及转运导轨，定子轨道至少包括两个且并列布置，转运导轨设置于各个定子轨道的同向端部之间，转运梯在转运导轨上移动，转运梯与各个定子轨道之间具有供动子载台交互运行的对接节点。

30、转运梯在转运导轨上沿横向移动，可将动子载台从一条轨道导向另一条轨道，通过转运梯与转运导轨的精确对接，动子载台在不同轨道之间的切换形成可靠、可控的横向自由度，实现动子载台在轨道间的横向切换。

31、每条定子轨道承担独立的升降通道，动子载台沿各自轨道升降，互不干扰。并列轨道分摊了单轨道负载，减轻单轨道的结构应力，同时提高稳定性。由于轨道并行，多个动子载台可同时升降储能块，系统吞吐量增加。动子载台间通过轨道独立运行避免互相干扰，保证并发作业的安全性和稳定性。

32、作为本实用新型进一步的方案：定子轨道形成首尾连接的闭环路径，动子载台可在定子轨道上循环运行。

33、首尾相接的定子轨道形成一个完整的循环路径，使动子载台在轨道上无需反向调头即可连续运行，允许动子载台在轨道上连续作业，实现储能块的连续升降、运输和回流。闭环结构保证动子载台始终沿轨道前进，不会产生空行程或返程死区，避免了单轨道升降过程中出现停滞或回程等待，提高作业节拍。

34、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

35、1、将物料架、定子轨道、动子载台以及接驳机构组合成一个完整的立体化自动输送系统，实现储能块从存储位置到升降轨道之间的自动化转运。其中，定位部与限位部构成了被动配合的自定位结构，能够在接驳过程中形成准刚性机械卡合，使存在位置误差的储能块在经过卡合定位后将位置误差修正，以在卸载后回归初始定位位置，避免储能块由于位置偏差与系统各机构产生碰撞。

36、2、通过结构化机械限位替代视觉定位、人工叉车导入等方式，可显著降低环境光照、图像噪声、路径偏差等外部因素的干扰。通过定位部与限位部形成的机械式挂接关系，对接精度不再依赖运输设备本体的运动精度，而是依靠结构自引导完成，使系统实现误差自消除、自纠偏的高可用性特性。

37、3、整体系统架构支持储能块在存储、接驳、升降三个环节的连续动作，使重力储能站形成类似仓储物流系统的自动化流程化能力，能够有效的通过电磁直驱方式，对储能块的重能进行储存，并在需要发电时，利用储能块的重能转换为势能进行发电。