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        智能軌道運(yùn)載車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        2021-11-10 04:55:53胡全張雨
        科學(xué)與生活 2021年21期

        胡全 張雨

        摘要:智能軌道運(yùn)載車不僅在物流業(yè)和倉儲(chǔ)業(yè)占有使用量,在各行各業(yè)中的比重都在顯著提高。該系統(tǒng)在鋪設(shè)的軌道上運(yùn)行,能穩(wěn)固、精準(zhǔn)地停在各站來使貨物接駁,能夠大大提高運(yùn)輸效率[1]。本文通過對(duì)穿梭車內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),增大空間利用率,減小穿梭車的體積。本文著重設(shè)計(jì)了穿梭車的行走模塊,采用齒輪傳動(dòng);頂升機(jī)構(gòu)采用凸輪機(jī)構(gòu),優(yōu)化凸輪結(jié)構(gòu)的連接方式,采用齒輪和v帶相結(jié)合的聯(lián)合方式,大大縮小了內(nèi)部空間的占用[2]。

        關(guān)鍵詞:凸輪頂升 ?軌道運(yùn)輸 ?行走模塊

        1主要研究內(nèi)容

        本文主要針對(duì)兩向軌道運(yùn)載車進(jìn)行研究。主要優(yōu)化其頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),通過電機(jī)控制凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)來以此實(shí)現(xiàn)貨物的頂升,節(jié)省其內(nèi)部的使用空間,縮小車身體積。包括選擇最優(yōu)的電機(jī),行走模塊和頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),運(yùn)載車整體以及內(nèi)部零部件強(qiáng)度的可靠性分析,確定其所有零部件所需要的各項(xiàng)尺寸。最終可以提高工作效率且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取貨、運(yùn)送、擱置等工作任務(wù),并可聯(lián)合RFID、條碼的辨認(rèn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化辨認(rèn)、存取和運(yùn)輸?shù)裙δ堋?/p>

        2穿梭車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        智能運(yùn)載車的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)直接決定了其工作效率[3],本文針對(duì)目前市場(chǎng)上的智能運(yùn)載車存在的一些不足的問題加以改善,優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高其工作效率。

        2.1整體方案設(shè)計(jì)

        本次設(shè)計(jì)的智能運(yùn)載車為立體箱式構(gòu)造,采用了高強(qiáng)度304不銹鋼材料,厚度為5mm。本次設(shè)計(jì)著重優(yōu)化頂升機(jī)構(gòu),為了提高工作效率和實(shí)用性,運(yùn)載車必須保證較小的體積。所以內(nèi)部的空間比較狹小,陳列相對(duì)緊湊。其機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì)包含電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選型,行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、頂升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)著重優(yōu)化頂升機(jī)構(gòu),僅采用一個(gè)頂升電機(jī),通過齒輪傳動(dòng)改變凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,使得兩個(gè)凸輪能夠同時(shí)工作,滿足工作要求。

        頂升機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)方案為,電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)軸,驅(qū)動(dòng)軸和小v帶軸通過齒輪連接改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向,然后通過v帶傳動(dòng)來帶動(dòng)其中一個(gè)凸輪運(yùn)動(dòng),另一個(gè)凸輪的控制直接通過v帶與凸輪軸連接。

        2.2運(yùn)載車原理簡介

        智能軌道運(yùn)載車的設(shè)計(jì)要求包含其工作和實(shí)施任務(wù)的環(huán)境和運(yùn)載車對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)通道的品質(zhì)要求[4]。當(dāng)運(yùn)載車到達(dá)指定位置時(shí),升降裝置啟動(dòng)以此將運(yùn)載車的托盤升起,貨物放置完畢后,托盤下降到初始位置。此時(shí)運(yùn)載車開始運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)載車會(huì)沿著運(yùn)行的通道進(jìn)入指定的位置。在將要抵達(dá)指定位置的時(shí)侯,這時(shí)傳感器會(huì)感應(yīng)到運(yùn)載車即將到達(dá),電機(jī)會(huì)減速。當(dāng)即將到達(dá)指定位置時(shí),運(yùn)載車將會(huì)緩慢減速直至停下。此時(shí),托盤開始下降,貨物被運(yùn)送到貨架上。運(yùn)載車返回起點(diǎn),等待下一次貨物裝卸[5]。

        2.3主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

        (1)使用電機(jī)加減速機(jī)驅(qū)動(dòng)穿梭車運(yùn)動(dòng)。

        (2)電機(jī)減速加凸輪結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)穿梭車升降。

        (3)穿梭車兩側(cè)添加導(dǎo)向輪;電機(jī)及減速機(jī)安裝方式。

        (4)凸輪安裝方式;導(dǎo)向輪安裝方式;驅(qū)動(dòng)輪安裝方式。

        (5)根據(jù)尺寸要求整體布局合理,尺寸安裝合適,驅(qū)動(dòng)電源采用滑束線。

        2.4頂升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

        本文設(shè)計(jì)的運(yùn)載車具有向上抬起貨物的功能,目前市場(chǎng)上的頂推方案有整體頂推和局部頂推兩種[5]。

        本次設(shè)計(jì)采用運(yùn)載車頂部提升的方案,使用一個(gè)渦輪蝸桿減速電機(jī),采用V帶傳動(dòng)的方式帶動(dòng)凸輪完成穿梭車的升降動(dòng)作。

        凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,為完成運(yùn)載車的頂升動(dòng)作和穩(wěn)定性,需要采用兩個(gè)凸輪,為節(jié)省空間,采用一個(gè)電機(jī),配合齒輪和帶傳動(dòng)完成控制凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),完成升降工作。結(jié)構(gòu)比較簡單,設(shè)計(jì)起來更加方便,比較容易實(shí)現(xiàn),由于頂升的間距與凸輪的外形和凸輪邊際到篤定點(diǎn)的位置有著主要的聯(lián)系,所以能夠采用更換不同的凸輪型號(hào)的方式,來控制從從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;方便制造和設(shè)計(jì),凸輪在日常生活中應(yīng)用比較廣泛,因此其制做工藝非常成熟,但是需要較高的加工精度;凸輪與頂部頂升板的接觸面積比較小,可采用滾動(dòng)摩擦,以減少凸輪與頂升版的磨損,增加凸輪的使用壽命。

        2.5導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)

        由于是軌道運(yùn)載車,所以在運(yùn)載車運(yùn)行過程中,不需要考慮轉(zhuǎn)向的問題。但為了防止運(yùn)載車與車身兩側(cè)的軌道或墻壁產(chǎn)生不必要的碰撞,通常采用導(dǎo)向裝置來限制運(yùn)載車的左右位移,在運(yùn)載車車身兩側(cè)裝有導(dǎo)向輪,以保證運(yùn)載車的正常運(yùn)行。

        2.6齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

        齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動(dòng),電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)具有正反轉(zhuǎn)和減速功能,可使運(yùn)載車兩向往返運(yùn)動(dòng)。

        3結(jié)論

        本次設(shè)計(jì)的智能軌道運(yùn)載車體積小,達(dá)到了輕量化的目的,頂升裝置采用結(jié)構(gòu)簡單的凸輪結(jié)構(gòu),非常實(shí)用。同時(shí)對(duì)電機(jī)的選型,速度的控制進(jìn)行了大量計(jì)算,使運(yùn)載車的精度得到了提高,最終也實(shí)現(xiàn)運(yùn)載車工作效率的提高。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]鐘雙紅,朱丹.高職汽車專業(yè)技能競賽與人才培養(yǎng)有效融合的實(shí)踐研究[J].新課程研究,2019(8):82-84.

        [3]陶磊,李海娟.淺析邁騰發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的故障分析及排除[J].汽車維修,2015(12):32-36.

        [4]竺宇濤,梁會(huì)楓,陳宇,等汽車PEPS系統(tǒng)綜述[J],科技創(chuàng)新與生力,2020(5):49-51.

        [5]CAI X, Heragu S S, LIU Y. Modeling and evaluating the AVS/RS with tier-to-tier vehicles using a semi-openqueueing network[J]. IIE Transactions, 2014, 46(9): 905-927.

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