穿梭车换层时的轨道定位对接机构及定位对接方法与流程

1.本发明涉及一种使用穿梭车存取货物的多层密集仓储系统，特别涉及一种密集仓储系统中设置在四立柱换层提升机的升降平台上的穿梭母车轨道，与货架一侧的穿梭母车换层行走立体通道中的轨道，实现平稳准确对接的轨道定位对接机构及定位对接方法。


背景技术：

[0002] 密集仓储系统的货架一般有十几层甚至几十层，整个货架在平面上呈矩阵式连续布置，这种货架通常采用自动化物料搬运设备（即子穿梭母车）进行货物的出入库作业；在矩阵式连续布置货架的外侧，沿纵向方向设置有穿梭母车换层行走立体通道，沿纵向方向每层均设置有穿梭母车行走的通道，穿梭母车在此通道里实现纵向方向的往返直线行走，在穿梭母车换层行走立体通道的端部，设置有四立柱换层提升机，在四立柱换层提升机的升降平台上，设置有穿梭母车衔接轨道，在穿梭母车衔接轨道上设置有穿梭母车，在穿梭母车上承载着需要存放的货物，当四立柱换层提升机提升到货物存放层时，需要将穿梭母车衔接轨道与母车换层行走立体通道中的该层轨道准确对接在一起，然后，穿梭母车启动，从升降平台上的穿梭母车衔接轨道行走到母车换层行走立体通道的轨道上，继续行走到目标货架横向通道处，子穿梭车从该横向通道内进入到母车与货物之间，货物由母车转载到子车上，子车载着货物将货物运载到目标货位，完成货物转载的穿梭母车返回到四立柱换层提升机上的穿梭母车衔接轨道上，准备进行下一个货物的运载；穿梭母车换层行走立体通道是由钢结构立体框架构成的，在该钢结构立体框架上，分层设置有穿梭母车行走轨道，升降平台上的穿梭母车衔接轨道与各层穿梭母车换层行走轨道存在平稳准确对接衔接问题，在上述的整个工作过程中，换层提升机升降台停位后，与穿梭母车行走轨道对接时，一般会存在一定程度的错位，包括高度错位和角度错位；在错位情况下，穿梭母车就会跨坎进出四立柱提升机的升降平台，不仅会导致穿梭母车行走时出现不同程度的卡滞和跳台现象，还会影响到穿梭母车行走驱动系统的使用寿命； 专利号为201810662997.5，名称为“一种多层穿梭车换层安全装置”的中国发明专利申请，针对以上问题，公开了一种技术方案，该技术方案是通过在穿梭母车行走轨道与升降平台上的穿梭母车衔接轨道对接处，设置了限位组件和摆臂组件，通过限位组件与摆臂组件的摆动搭接，实现两轨道的对接；该技术方案存在以下缺陷：（1）由于实现两轨道对接的限位组件和摆臂组件，均是设置在对接的两轨道上，两对接轨道在对接处处于悬臂状态，容易受力后发生变形和翘曲，摆臂组件和限位组件的限位对接力，会加重对接轨道的变形；（2）该技术方案的每个轨道对接处均设置有一台驱动电机，该驱动电机驱动对应的摆臂组件和限位组件来完成该根轨道的对接工作，也就是必须配置两个电机才能完成一个方向的轨道衔接任务，存在配置电机成本高，还需完成两台电机同步动作的任务；（3）该技术方案只对四立柱升降机中升降平台上的穿梭母车衔接轨道的一侧轨道进行摆动对接限位，当穿梭母车承载重物，行走在两轨道对接处时，容易发生穿梭母车衔接轨道倾斜变形的问题。


技术实现要素：

[0003]
本发明提供了一种穿梭车换层时的轨道定位对接机构及定位对接方法，解决了如何低成本实现两轨道平层平稳准确对接并放置对接处轨道变形的技术问题。
[0004]
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本发明的总体构思是：改变现有的两轨道对接时，限位组件和摆臂组件安装在对接轨道上的常规设计方法，将定位座设置在四立柱换层提升机的钢结构框架上，将摆臂组件设置在四立柱换层提升机的升降平台的两侧，由一台驱动电机通过传动装置同步驱动换层提升机的升降平台的两侧的四个摆臂，与钢结构框架上的四个定位座搭接定位，实现了对整个升降平台在钢结构框架上的换层时的准确定位，从而间接保证了升降平台上穿梭母车轨道与货架外侧的穿梭母车行走轨道的准确对接，同时，摆臂同步驱动安全限位摆臂摆动，实现对穿梭母车行走的限位和让位；本发明采用一个电机驱动四个摆臂同步动作，设备投资少，同步性好，彻底克服了对接轨道由于对接调节受力所造成的易变形缺陷，平台两端受力均匀，不易发生倾斜。
[0005]
一种穿梭车换层时的轨道定位对接机构，包括升降机钢结构框架，在升降机钢结构框架中设置有升降平台，在升降平台上设置有穿梭母车衔接轨道，在穿梭母车衔接轨道上设置有穿梭母车，在升降机钢结构框架的右侧分别设置有第一层母车行走轨道、第二层母车行走轨道和第三层母车行走轨道，在第一层母车行走轨道的左侧的升降机钢结构框架上，设置有钢结构框架第一层右侧横梁，在与钢结构框架第一层右侧横梁处于同一水平面上的升降机钢结构框架上设置有钢结构框架第一层左侧横梁；在升降平台的底端面中部设置有升降平台中部横梁，在钢结构框架第一层左侧横梁上，分别固定设置有左后定位卡座和左前定位卡座，在钢结构框架第一层右侧横梁上分别设置有右后定位卡座和右前定位卡座，在升降平台中部横梁上，吊接有限位卡块摆动驱动电机，在升降平台的底端左侧设置有升降台底端左侧横梁，在升降平台的底端右侧设置有升降台底端右侧横梁，在升降台底端左侧横梁上，分别固定设置有左驱动旋转轴的左后支撑轴套和左前支撑轴套，在升降台底端右侧横梁上，分别固定设置有右驱动旋转轴的右后支撑轴套和右前支撑轴套，在左后支撑轴套与左前支撑轴套之间，活动有左驱动旋转轴，在右后支撑轴套与右前支撑轴套之间，设置有右驱动旋转轴，在左驱动旋转轴的中部连接有左中驱动摆臂，在限位卡块摆动驱动电机的输出轴上，连接有拉杆驱动盘，在左中驱动摆臂的下端与拉杆驱动盘之间，设置有左拉杆，在右驱动旋转轴的中部连接有右中驱动摆臂，在右中驱动摆臂的下端与拉杆驱动盘之间，设置有右拉杆；在左驱动旋转轴的前端连接有左前连接摆臂，在左前连接摆臂的另一端连接有左前限位轴，在左前限位轴外侧的左前定位卡座上设置有左前定位凹槽，左前限位轴与左前定位凹槽活动卡接在一起；在左驱动旋转轴的后端连接有左后连接摆臂，在左后连接摆臂的另一端连接有左后限位轴，在左后限位轴外侧的左后定位卡座上设置有左后定位凹槽，左后限位轴与左后定位凹槽活动卡接在一起；在右驱动旋转轴的后端连接有右后限位轴连接摆臂，在右后限位轴连接摆臂的另一端连接有右后限位轴，在右后定位卡座上设置有右后定位凹槽，右后限位轴与右后定位凹槽活动卡接在一起；在右驱动旋转轴的前端连接有右前限位轴连接摆臂，在右前限位轴连接摆臂的另一端连接有右前限位轴，在右前定位卡座上设置有右前定位凹槽，右后限位轴与右后定位凹槽活动卡接在一起。
[0006]
在左驱动旋转轴的前端连接有左前让位摆臂驱动杆，在左前定位卡座上铰接有左
前让位摆臂，在左前让位摆臂的下端固定连接有左前让位摆臂摆动驱动楔形块，左前让位摆臂驱动杆的外端与左前让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在左前让位摆臂的外侧端与左前定位卡座之间设置有复位弹簧；在左驱动旋转轴的后端连接有左后让位摆臂驱动杆，在左后定位卡座上铰接有左后让位摆臂，在左后让位摆臂的下端固定连接有左后让位摆臂摆动驱动楔形块，左后让位摆臂驱动杆的外端与左后让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在左后让位摆臂的外侧端与左后定位卡座之间设置有复位弹簧；在右驱动旋转轴的后端连接有右后让位摆臂驱动杆，在右后定位卡座上铰接有右后让位摆臂，在右后让位摆臂的下端固定连接有右后让位摆臂摆动驱动楔形块，右后让位摆臂驱动杆的外端与右后让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在右后让位摆臂的外侧端与右后定位卡座之间设置有复位弹簧；在右驱动旋转轴的前端连接有右前让位摆臂驱动杆，在右前定位卡座上铰接有右前让位摆臂，在右前让位摆臂的下端固定连接有右前让位摆臂摆动驱动楔形块，右前让位摆臂驱动杆的外端与右前让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在右前让位摆臂的外侧端与右前定位卡座之间设置有复位弹簧。
[0007]
一种穿梭车换层时的轨道定位对接机构的定位对接方法，其特征在于以下步骤：当升降机钢结构框架中设置的升降平台，升降到第一层母车行走轨道的对接处并停止升降后，启动限位卡块摆动驱动电机，拉杆驱动盘旋转，拉杆驱动盘带动左拉杆向右移动，左拉杆带动左中驱动摆臂摆动，左中驱动摆臂带动左驱动旋转轴旋转，左驱动旋转轴同时带动左前连接摆臂和左后连接摆臂向左摆动，使左前限位轴进入到左前定位凹槽中，使左后限位轴进入到左后定位凹槽中；与此同时，右拉杆向左移动，右拉杆带动右中驱动摆臂摆动，右中驱动摆臂带动右驱动旋转轴旋转，右驱动旋转轴同时带动右前限位轴连接摆臂和右后限位轴连接摆臂摆动，使右后限位轴进入到右后定位凹槽中，使右后限位轴进入到右后定位凹槽中；通过四个限位轴与对应的定位凹槽的卡接到位，实现穿梭母车衔接轨道与第一层母车行走轨道的准确对接；在右驱动旋转轴旋转的同时，右前让位摆臂驱动杆的外端在右前让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面上的滑动顶接，使右前让位摆臂克服复位弹簧的弹力向外摆动，从第一层母车行走轨道上移开，使穿梭母车无障碍开出；同理，右驱动旋转轴旋转的同时，使右后让位摆臂克服复位弹簧的弹力向外摆动，与此同时，左驱动旋转轴的旋转，也使左前让位摆臂和左后让位摆臂向外摆开。
[0008]
本发明通过机械方式完成穿梭车垂直方向换层轨道准确对接的方式，位于穿梭车所在升降平台底部的电机驱动联动拉杆组件，拉杆组件连接联动摆臂，使摆臂与四立柱提升机钢结构框架上的定位座配合形成刚性连接，升降平台位置即可固定，四立柱提升机钢结构框架上的定位座采用可调整结构，可以调整与框架的安装高度，这样实现升降平台上的轨道与货架轨道对齐，钢结构框架两侧对称受到竖直方向的力，钢结构受力变形小，能够保证长久使用环境下的刚性要求，各轨道不需承受其他外力，联动摆臂在摆动过程中联动打开安全限位装置。
附图说明
[0009]
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的升降机钢结构框架1与升降平台2之间的配合关系的结构示意图；
图3是本发明的升降平台2的结构示意图；图4是本发明的升降平台2在仰视方向上的结构示意图；图5是本发明的升降平台2底部的摆臂机构与定位卡座之间配合关系图。
具体实施方式
[0010]
下面结合附图对本发明进行详细说明：一种穿梭车换层时的轨道定位对接机构，包括升降机钢结构框架（1），在升降机钢结构框架1中设置有升降平台2，在升降平台2上设置有穿梭母车衔接轨道4，在穿梭母车衔接轨道4上设置有穿梭母车3，在升降机钢结构框架1的右侧分别设置有第一层母车行走轨道5、第二层母车行走轨道6和第三层母车行走轨道7，在第一层母车行走轨道5的左侧的升降机钢结构框架1上，设置有钢结构框架第一层右侧横梁9，在与钢结构框架第一层右侧横梁9处于同一水平面上的升降机钢结构框架1上设置有钢结构框架第一层左侧横梁8；在升降平台2的底端面中部设置有升降平台中部横梁14，在钢结构框架第一层左侧横梁8上，分别固定设置有左后定位卡座10和左前定位卡座11，在钢结构框架第一层右侧横梁9上分别设置有右后定位卡座12和右前定位卡座13，在升降平台中部横梁14上，吊接有限位卡块摆动驱动电机15，在升降平台2的底端左侧设置有升降台底端左侧横梁42，在升降平台2的底端右侧设置有升降台底端右侧横梁43，在升降台底端左侧横梁42上，分别固定设置有左驱动旋转轴的左后支撑轴套44和左前支撑轴套45，在升降台底端右侧横梁43上，分别固定设置有右驱动旋转轴的右后支撑轴套46和右前支撑轴套47，在左后支撑轴套44与左前支撑轴套45之间，活动有左驱动旋转轴20，在右后支撑轴套46与右前支撑轴套47之间，设置有右驱动旋转轴22，在左驱动旋转轴20的中部连接有左中驱动摆臂19，在限位卡块摆动驱动电机15的输出轴上，连接有拉杆驱动盘16，在左中驱动摆臂19的下端与拉杆驱动盘16之间，设置有左拉杆17，在右驱动旋转轴22的中部连接有右中驱动摆臂21，在右中驱动摆臂21的下端与拉杆驱动盘16之间，设置有右拉杆18；在左驱动旋转轴20的前端连接有左前连接摆臂23，在左前连接摆臂23的另一端连接有左前限位轴25，在左前限位轴25外侧的左前定位卡座11上设置有左前定位凹槽27，左前限位轴25与左前定位凹槽27活动卡接在一起；在左驱动旋转轴20的后端连接有左后连接摆臂24，在左后连接摆臂24的另一端连接有左后限位轴26，在左后限位轴26外侧的左后定位卡座10上设置有左后定位凹槽28，左后限位轴26与左后定位凹槽28活动卡接在一起；在右驱动旋转轴22的后端连接有右后限位轴连接摆臂30，在右后限位轴连接摆臂30的另一端连接有右后限位轴32，在右后定位卡座12上设置有右后定位凹槽34，右后限位轴32与右后定位凹槽34活动卡接在一起；在右驱动旋转轴22的前端连接有右前限位轴连接摆臂29，在右前限位轴连接摆臂29的另一端连接有右前限位轴31，在右前定位卡座13上设置有右前定位凹槽34，右后限位轴31与右后定位凹槽34活动卡接在一起；本发明通过左后定位卡座10、左前定位卡座11、右后定位卡座12和右前定位卡座13在升降机钢结构框架1上的准确定位，并通过设置在升降平台2底面上的左驱动旋转轴20和右驱动旋转轴22上的四个限位轴与卡座上的凹槽的配合，实现了升降平台2上的穿梭母车衔接轨道4与第一层母车行走轨道5的准确对接，也就是将两轨道的准确定位，过渡到升降平台在升降机钢结构框架1上的准确定位，四个凹槽与驱动电机所驱动的摆臂的到位调整，设计为柔性，使两轨道在高度和角度上均实现了平稳对接；同时，四个摆臂与升降机钢结构框架
1上的四个定位卡槽的配合，也大大稳定了升降平台，使穿梭母车3的行走，不会使整个升降平台出现倾斜。
[0011]
在左驱动旋转轴20的前端连接有左前让位摆臂驱动杆35，在左前定位卡座11上铰接有左前让位摆臂39，在左前让位摆臂39的下端固定连接有左前让位摆臂摆动驱动楔形块40，左前让位摆臂驱动杆35的外端与左前让位摆臂摆动驱动楔形块40上的楔形面活动顶接在一起，在左前让位摆臂39的外侧端与左前定位卡座11之间设置有复位弹簧41；在左驱动旋转轴20的后端连接有左后让位摆臂驱动杆36，在左后定位卡座10上铰接有左后让位摆臂48，在左后让位摆臂48的下端固定连接有左后让位摆臂摆动驱动楔形块，左后让位摆臂驱动杆36的外端与左后让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在左后让位摆臂48的外侧端与左后定位卡座10之间设置有复位弹簧；在右驱动旋转轴22的后端连接有右后让位摆臂驱动杆38，在右后定位卡座12上铰接有右后让位摆臂50，在右后让位摆臂50的下端固定连接有右后让位摆臂摆动驱动楔形块，右后让位摆臂驱动杆38的外端与右后让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在右后让位摆臂50的外侧端与右后定位卡座12之间设置有复位弹簧；在右驱动旋转轴22的前端连接有右前让位摆臂驱动杆37，在右前定位卡座13上铰接有右前让位摆臂49，在右前让位摆臂49的下端固定连接有右前让位摆臂摆动驱动楔形块，右前让位摆臂驱动杆37的外端与右前让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面活动顶接在一起，在右前让位摆臂49的外侧端与右前定位卡座13之间设置有复位弹簧。
[0012]
一种穿梭车换层时的轨道定位对接机构的定位对接方法，其特征在于以下步骤：当升降机钢结构框架1中设置的升降平台2，升降到第一层母车行走轨道5的对接处并停止升降后，启动限位卡块摆动驱动电机15，拉杆驱动盘16旋转，拉杆驱动盘16带动左拉杆17向右移动，左拉杆17带动左中驱动摆臂19摆动，左中驱动摆臂19带动左驱动旋转轴20旋转，左驱动旋转轴20同时带动左前连接摆臂23和左后连接摆臂24向左摆动，使左前限位轴25进入到左前定位凹槽27中，使左后限位轴26进入到左后定位凹槽28中；与此同时，右拉杆18向左移动，右拉杆18带动右中驱动摆臂21摆动，右中驱动摆臂21带动右驱动旋转轴22旋转，右驱动旋转轴22同时带动右前限位轴连接摆臂29和右后限位轴连接摆臂30摆动，使右后限位轴32进入到右后定位凹槽34中，使右后限位轴31进入到右后定位凹槽34中；通过四个限位轴与对应的定位凹槽的卡接到位，实现穿梭母车衔接轨道4与第一层母车行走轨道5的准确对接；在右驱动旋转轴22旋转的同时，右前让位摆臂驱动杆37的外端在右前让位摆臂摆动驱动楔形块上的楔形面上的滑动顶接，使右前让位摆臂49克服复位弹簧的弹力向外摆动，从第一层母车行走轨道5上移开，使穿梭母车3无障碍开出；同理，右驱动旋转轴22旋转的同时，使右后让位摆臂50克服复位弹簧的弹力向外摆动，与此同时，左驱动旋转轴20的旋转，也使左前让位摆臂39和左后让位摆臂48向外摆开。