一种重型电缆半成品仓储转运装置

1.本发明属于电缆运输技术领域，特别涉及一种重型电缆半成品仓储转运装置。


背景技术：

2.目前在电缆生产行业，重型（3-10吨）的电缆半成品都由天车进行转运，转运效率不高。同时，由于天车的使用，给电缆生产过程增加了一定的不安全因素。再者天车的吊装过程需要人工协助挂钩绑紧，很难实现自动化和智能化。另外，由于天车的存在，整个厂房的建设成本和空间成本变高，生产规模扩大成本高。
3.目前在重载电缆半成品转运过程中，可以选择的天车替代工具有重载agv，自动叉车等产品。但是重载agv载重和牵引一体，体积过大，不能有效地活动于现有的电缆生产车间，且价格昂贵。自动叉车需要较大配重，转弯半径大，也很难有效实现灵活的半成品转运工作，且同样存在价格高的成本不足。因此需要设计一种载重和牵引分离的电缆半成品仓储转运系统，填补市场空白。
4.中国实用新型专利“一种电缆生产用转运装置”(公开号：cn214217702u)公开了一种电缆生产用转运装置，包括底座，底座的底部的四个角均设有万向轮，底座的上方设有两个对称设置的减振基座，其中底座通过数个阵列排列的伸缩杆与减振基座相连接，且伸缩杆的外侧套设有纵向减振弹簧，每个减振基座的上方均垂直连接有立板，且两个立板相对的一侧均设有数个位置一一对应的电动推杆，电动推杆远离立板的一端通过限位板连接有支撑杆，其中支撑杆的外侧套设有减振板，且限位板和减振板之间的支撑杆的外侧套设有横向减振弹簧；然而该实用新型侧重于对电缆盘的定位，提高电缆盘的安装稳定性以及减振效果，并不能实现载重与牵引分离。
5.中国发明专利“一种电力电缆转运装置”(公开号：cn112225016a)公开了一种电力电缆转运装置，包括机架，所述机架的底部固定连接有移动轮，所述机架的右侧固定连接有推把，所述机架的内壁滑动连接有承重板，所述机架的内壁固定连接有固定板，所述承重板的底部设置有自固定机构，所述承重板的上表面放置有电缆盘，所述承重板的右侧设置有夹紧机构；该发明侧重的是通过承重板受到电缆盘重力的影响，会进行下降，而转动齿轮将会带动上料板转动收起，使得整个装置在移动的过程中，两个上料板不会出现干涉的情况，提供很好的让位，从而实现对电缆转运过程中的自动固定，无需人工进行捆绑安装，降低劳动强度，提高其移动过程中的稳定性，而对于载重与牵引分离并没有涉及到。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种重型电缆半成品仓储转运装置，通过电缆半成品仓储转运系统，实现对电缆的载重和牵引分离。
7.为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：该重型电缆半成品仓储转运装置，包括分离设置的驱动车和盘座，且驱动车位于盘座底部并与盘座可拆卸组装；
所述驱动车包括驱动装置、检测系统、侧面伸缩板以及凸设在侧面伸缩板上的中空连接柱，且侧面伸缩板对称布设并可向两侧伸展，检测系统设于中空的连接柱内；所述盘座包括承重梁、转动设于承重梁底部的承重万向轮、伸缩臂和安全腿，且承重梁上开有支撑凹槽，伸缩臂连接设于对称设置的承重梁之间且间距可调；所述安全腿包括固设于承重梁下方的安全腿外壳及安装于安全腿外壳内的伸缩安全脚，且伸缩安全脚在安全腿外壳内上下移动设置，并可上行处于行走状态或下移处于支撑状态；安全腿外壳上还开有控制窗以及与连接柱对应配设的连接孔，驱动车控制连接柱插入或脱离连接孔与盘座进行装配或分离。
8.所述侧面伸缩板内侧还设有上下移动装置，上下移动装置上设有与其同步运动的感应控制装置，且感应控制装置水平布设；所述感应控制装置包括位于侧面伸缩板外侧的控制钩及位于侧面伸缩板内侧的侧面压力传感器，且二者通过控制舌连接；控制钩用于控制伸缩安全脚的起落。
9.所述伸缩安全脚包括安全脚座、固设在安全脚座上的弹簧架以及固设在弹簧架上的传动杆架，传动杆架的顶部还转动连接有传动杆，而传动杆的底部设有支撑块组；所述支撑块组包括间隔对称布设的外侧支撑块和内侧支撑块，二者通过位于其下方的连接条固定连接，且内侧支撑块与传动杆的底端部转动连接，而弹簧架并列位于外侧支撑块和内侧支撑块之间，弹簧架与内侧支撑块之间还连接有回位弹簧；所述安全脚座上还开有用于滑动内置连接条的滑槽，且连接条的长度与滑槽的宽度等同设置；当驱动车的控制钩通过控制窗推动传动杆后，传动杆带动支撑块组向外侧移动并压缩回位弹簧，支撑块组向外侧移动后，安全腿外壳与伸缩安全脚间出现空隙，安全脚座提升上行处于行走状态；当驱动车的控制钩脱离传动杆并向下移动后，伸缩安全脚在重力作用下向下伸出，回位弹簧驱动支撑块组向内运动回位并同时带动传动杆向内侧移动，支撑块组向外侧移动后，安全脚座下移处于支撑状态。
10.所述传动杆上由上至下还设有提升槽和安全槽，且提升槽设为向内倾斜的斜面槽，安全槽设为矩形槽且其深度大于提升槽的深度。
11.所述上下移动装置采用齿条和齿轴啮合传动，且齿轴安装于侧面伸缩板内侧并在电机作用下转动，侧面伸缩板内侧还固设有滑动抱槽，和齿轴啮合后齿条在滑动抱槽内上下移动，控制舌穿过齿条并带动控制钩于侧面伸缩板外侧与齿条同步上下运动。
12.所述侧面伸缩板内侧还固定有u型布设的压力感知架，压力感知架位于齿条和侧面压力传感器之间，且压力感知架的两端还设有用于测量竖向压力的辅助压力传感器。
13.所述检测系统包括摄像装置和测距传感器，且检测系统与驱动装置控制连接并通过安全腿上的连接孔伸出盘座两侧进行信息感知。
14.所述侧面伸缩板通过对应配设的开窗器向两侧开合运动。
15.所述开窗器设于驱动车的内部底板上并通过柔性推杆对侧面伸缩板进行推拉。
16.本发明的有益效果是：
（1）该重型电缆半成品仓储转运装置，通过驱动车和盘座的设置，能够实现牵引和承重分离；装配时驱动车运行至盘座底部，侧面伸缩板向左右伸展，通过驱动车的连接柱与盘座的安全腿中的连接孔相互结合，驱动车与盘座实现结合并携带盘座完成半成品的转运任务；在半成品的转运过程中，半成品不再落地，而盘座主要完成半成品的承重，驱动车主要完成牵引，使牵引和承重分离，有效实现灵活的半成品转运工作，有效地填补了市场空白。
17.（2）安全脚能够实现行走状态与支撑状态的转换，驱动车的控制钩通过控制窗完成对安全脚抬起和落下的控制，满足工作状态的转换，且当盘座与驱动车分离后，伸缩安全脚会下放至地面，给盘座足够的摩擦力，避免盘座万向轮的侧滑；另外，驱动车行走过程中，如果压力传感器感知到意外发生，将直接进行紧急刹车，将伸缩安全脚放下，防止电缆半成品线盘的侧倾。
附图说明
18.图1是驱动车的结构示意图；图2是盘座的结构示意图；图3是驱动车的爆炸结构示意图；图4是侧面伸缩板的内侧结构示意图；图5是侧面伸缩板的外侧结构示意图；图6是控制钩的安装示意图；图7是安全腿外壳的结构示意图；图8是伸缩安全脚的支撑状态图；图9是伸缩安全脚的收缩状态图；图10是安全脚的运动状态示意图。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
20.本发明提供了一种重型电缆半成品仓储转运装置，如图1至图10所示。
21.该重型电缆半成品仓储转运装置，包括分离设置的驱动车1和盘座2，且驱动车1位于盘座2底部并与盘座1可拆卸组装；所述驱动车1包括驱动装置、检测系统、侧面伸缩板11以及凸设在侧面伸缩板11上的中空连接柱12，且侧面伸缩板11对称布设并可向两侧伸展，检测系统设于中空的连接柱12内；所述盘座2包括承重梁、转动设于承重梁底部的承重万向轮24、伸缩臂23和安全腿3，且承重梁上开有支撑凹槽21，伸缩臂23连接设于对称设置的承重梁之间且间距可调。
22.所述安全腿3包括固设于承重梁下方的安全腿外壳31及安装于安全腿外壳31内的伸缩安全脚，且伸缩安全脚在安全腿外壳31内上下移动设置，并可上行处于行走状态或下移处于支撑状态。
23.安全腿外壳31上还开有控制窗311以及与连接柱12对应配设的连接孔312，驱动车1控制连接柱12插入或脱离连接孔312与盘座2进行装配或分离。
24.所述侧面伸缩板11上开有控制口115且其内侧还设有上下移动装置，上下移动装置上设有与其同步运动的感应控制装置，且感应控制装置水平布设；所述感应控制装置包括位于侧面伸缩板11外侧的控制钩13及位于侧面伸缩板内侧的侧面压力传感器14，且二者通过控制舌15连接。本实施例中，所述上下移动装置采用齿条111和齿轴112啮合传动，且齿轴112安装于侧面伸缩板11内侧并在电机113作用下转动，侧面伸缩板11内侧还固设有滑动抱槽114，和齿轴112啮合后齿条111在滑动抱槽114内上下移动，控制舌15穿过齿条111并带动控制钩13于侧面伸缩板11外侧与齿条111同步上下运动，而控制钩13用于控制伸缩安全脚的起落。
25.所述伸缩安全脚4包括安全脚座41、固设在安全脚座41上的弹簧架42以及固设在弹簧架42上的传动杆架43，传动杆架43的顶部还转动连接有传动杆44，而传动杆44的底部设有支撑块组；所述支撑块组包括间隔对称布设的外侧支撑块45和内侧支撑块46，二者通过位于其下方的连接条48固定连接，且内侧支撑块46与传动杆44的底端部转动连接，而弹簧架42并列位于外侧支撑块45和内侧支撑块46之间，弹簧架42与内侧支撑块46之间还连接有回位弹簧47；所述安全脚座41上还开有用于滑动内置连接条的滑槽411，且连接条48的长度与滑槽411的宽度等同设置。
26.当驱动车的控制钩通过控制窗推动传动杆后，传动杆带动支撑块组向外侧移动并压缩回位弹簧，支撑块组向外侧移动后，安全腿外壳与伸缩安全脚间出现空隙，安全脚座提升上行处于行走状态。
27.当驱动车的控制钩脱离传动杆并向下移动后，伸缩安全脚在重力作用下向下伸出，回位弹簧驱动支撑块组向内运动回位并同时带动传动杆向内侧移动，支撑块组向外侧移动后，安全脚座下移处于支撑状态。
28.所述传动杆44上由上至下还设有提升槽441和安全槽442，且提升槽设为向内倾斜的斜面槽，安全槽设为矩形槽且其深度大于提升槽的深度。
29.所述侧面伸缩板11内侧还固定有u型布设的压力感知架116，压力感知架116位于齿条111和侧面压力传感器14之间，且压力感知架116的两端设有用于测量竖向压力的辅助压力传感器117。
30.所述检测系统包括摄像装置和测距传感器，且检测系统与驱动装置控制连接并通过安全腿3上的连接孔312伸出盘座2两侧进行信息感知。
31.所述侧面伸缩板11通过对应配设的开窗器118向两侧开合运动；本实施例中，所述开窗器118设于驱动车的内部底板上并通过柔性推杆119对侧面伸缩板11进行推拉。
32.更具体的，工作时，电缆半成品放置在盘座2的支撑凹槽21中；驱动车运行至盘座底部后，侧面伸缩板11向左右伸展，使驱动车的连接柱与盘座2的安全腿中的连接孔相互结合；驱动车与盘座相结合后携带盘座完成半成品的转运任务。在半成品的转运过程中，半成品不再落地；其中盘座主要完成半成品的承重，驱动车主要完成牵引。
33.驱动车前后两端分别安装深度摄像头，用于视觉导航；深度摄像头两侧分别安装激光单点测距传感器16，用于精确感知距离信息，并对深度摄像头的深度信息进行融合；深度摄像头下方安装充电口；深度摄像头内侧安装观测摄像头，用于观测盘座的宽度和龙门架半成品下线时的线盘对中情况。整个驱动车采用四个舵轮作为驱动轮，同时舵轮可以完
成转向控制。
34.驱动车两侧设置侧面伸缩板11，可以向两侧扩展。侧面伸缩板上设置连接柱12，可以实现与盘座安全腿连接孔的对接。连接柱内设置摄像头和激光单点测距传感器，用于感知行走过程中，小车两侧的环境信息。由于驱动车与盘座结合后，车体被遮挡，所以将摄像头和激光单点测距传感器通过安全腿上的连接孔伸出盘座两侧，完成信息感知。侧面伸缩板中间安装控制钩，用于控制安全腿的抬升、下落以及紧急安全刹车。
35.驱动车的控制电路安装于控制器仓18，完成基本的行走控制功能；视频处理电路安装于视频处理器仓，实现所有视频检测相关算法的运行；控制电路板和视频处理电路板之间采用串口进行通信。四个舵轮安装于驱动车的四个角，每个舵轮的控制线连接至四个舵轮驱动器仓19中的驱动器上；舵轮驱动器19与控制电路板之间通过can总线进行通信。驱动车中间放置大容量，大电流磷酸铁锂电池一块。控制电路通过485总线读取电池的相关信息（包括电量、电压、电流、温度等）。两个侧面伸缩板通过两个倒置安装的抽屉（抽屉底面朝上），安装在小车内部，并能够在开窗器的驱动下在小车两侧做开合运动。抽屉底面开有电池槽位和滑动槽位，实现相关部件的安装和运动。采用两个开窗器完成侧面板的伸缩驱动。开窗器主体安装于驱动车内部的底板上，开窗器的柔性推杆末端安装于两侧的滑动架121上。滑动架121固定在侧面伸缩板11的内侧，在侧面板内侧安装的设备还包括压力感知架116。开窗器旁边也安装有激光单点测距传感器16，用于测量侧面伸缩板的伸缩距离。
36.驱动车的侧面伸缩板设备安装如图4所示。柔性推杆安装在滑动架上；滑动架通过两个线性轴承，套在两根焊接在侧面伸缩板内侧的导轨上；两根导轨靠近车体一端留有挂扣，能够阻止滑动架与导轨脱离，从而实现柔性推杆对侧面伸缩板的拉动。滑动架121上方安装两个感知内柱122。感知内柱122中各安装一个侧向摄像头和一个激光单点测距传感器16。驱动车未与盘座结合时，感知内柱122用于感知驱动车两侧的物体和人员情况；驱动车与盘座结合后，感知内柱122用于感知盘座两侧的物体和人员情况。开窗器在向外推动过程中，首先推动感知内柱伸出连接柱，然后将侧面伸缩板推出。开窗器向内拉动过程中，首先将感知内柱收回连接柱内，然后将侧面板拉回。
37.侧面伸缩板内侧安装由步进电机、齿轴、轴承、齿条组成的上下移动装置，可以驱动齿条在六个滑动抱槽的限制下，在侧面伸缩板内侧上下滑动。齿条内嵌控制舌，控制舌从控制口伸出，末端安装控制钩。控制钩在齿条的作用下，可以在侧面伸缩板外侧做上下运动。控制舌穿透齿条和压力感知架，直接作用于一个压力传感器，用于感知控制钩受到的外来压力。压力感知架在侧面伸缩板内侧向两侧延伸，并在两端各安装一个顶向压力传感器，用于感知小车转运过程中，盘座上电缆半成品的重心稳定状况，以及盘座承重万向轮的运行情况。一旦有可能产生意外的倾向，则立即控制安全腿进行紧急安全刹车。
38.盘座主要由承重梁、承重万向轮、伸缩臂和安全腿组成。其中，承重梁中设置凹槽，用于放置电缆半成品的线盘。伸缩臂的设置方便盘座适用于宽度不同的线盘。安全腿直接固定在承重梁的下方，驱动车的连接柱通过安全腿中的连接孔，直接带动盘座行走。
39.安全腿由安全腿外壳和伸缩安全脚组成。安全脚两端安装限位板，使得安全脚能够稳定地套接在安全腿外壳内部，并且可以在安全腿外壳内上下移动。安全腿外壳上有连接孔。安全孔贯穿安全腿两侧，中间由圆筒焊接。安全腿外壳内侧中间开有控制窗。驱动车的控制钩通过控制窗完成对安全脚抬起和落下的控制。伸缩安全脚具有两种状态：抬起状
态和落下状态。驱动车携带盘座行走过程中，伸缩安全脚处于抬起状态。在以下两种情况下，伸缩安全脚将落下：第一，当盘座与驱动车分离后，伸缩安全脚会下放至地面，给盘座足够的摩擦力，避免盘座万向轮的侧滑；第二，在驱动车行走过程中，如果压力传感器感知到意外发生，将直接进行紧急刹车，将伸缩安全脚放下，防止电缆半成品线盘的侧倾。
40.伸缩安全脚上焊接弹簧架；弹簧架上焊接传动杆架，传动杆架下方通过旋转轴连接传动杆；传动杆下端通过连接轴连接在内侧支撑块上，并可以带动内侧支撑块沿内外方向移动；内侧支撑块下方焊接在支撑块连接条上；支撑块连接条嵌入在安全脚的连接条滑槽中，并同时焊接在外侧支撑块上。在支撑块支撑状态下，内侧支撑块和外侧支撑块卡在安全腿外壳和安全脚之间，起到支撑作用。
41.当驱动车的控制钩通过安全腿上的控制窗推动传动杆后，传动杆带动内侧支撑块和外侧支撑块向外侧移动，同时压缩安装在弹簧架和右侧支撑块之间的弹簧。内、外两个支撑块向外侧移动后，安全腿外壳和伸缩安全脚之间出现空隙，为安全脚的提升提供了空间。
42.驱动车上的控制钩通过安全腿外壳内侧的控制窗实现。具体动作由传动杆、弹簧、支撑块、支撑块连接条配合完成。
43.安全腿伸缩过程的控制原理如下：传动杆上端通过旋转轴连接在传动杆架上；下端通过连接轴连接在支撑块上。在没有外力控制下，内置传动杆由于重力因素，向下伸出，两个支撑块在回位弹簧的作用下向内侧移动直接卡在安全腿外壳和伸缩安全脚之间，完成盘座的安全支持。两个支撑块之间采用连接条连接。连接条嵌入安全脚中的连接条滑槽中，可以在安全腿沿内外方向滑动。
44.当驱动车上的控制钩通过控制窗作用于传动杆的提升槽时，推动传动杆向外侧移动，从而携带两个支撑块向外侧滑动，并挤压弹簧。支撑块从支撑位置移开后，驱动车的控制钩可以将伸缩安全脚提升。此时控制钩处于控制窗口上方的细缝中，可以实现整盘座宽度的固定，防止连接柱脱位；同时可以实现安全腿的推和拉两个动作。
45.当驱动车感知到压力异常时，快速将控制钩下移至传动杆的安全槽处。安全脚座在重力作用下向下伸出。同时，由于传动杆失去挤压力，回位弹簧将支撑块向内侧带动，实现安全腿座的紧急卡位。
46.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。