有轨输送车、轨道及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有轨输送车，具体讲是一种用于货物输送、可在十字交叉轨道上 穿梭移动并可沿圆弧轨道转弯的有轨输送车、轨道及控制方法，属于自动化输送装备领域。
【背景技术】
[0002] 传统的仓储系统采用人工方式存取货物，叉车司机驾驶叉车驶入货架巷道内，由 于巷道空间狭小，叉车难以在其中灵活行驶。为了减小叉车碰撞导轨的可能性，单条货架不 允许过长。这些不足严重制约了货物的存取效率和仓库的空间利用率。
[0003] 自动化仓储系统中经常采用巷道堆垛机，其是一种在高层货架的狭窄巷道内来回 穿梭运行、进行存取作业的起重机，可将位于巷道口的货物存入货格，或者将货格内的货物 取出并运送到巷道口。巷道堆垛机的立柱高度与货架高度成正比，高层货架使得巷道堆垛 机的高度过高、结构庞大笨重、行走灵活性和稳定性较差，只适合于批量大、品种少、周转箱 箱体规格基本一致、周转慢的简单存储模式。另一方面，包括多排货架的高架仓库一般使用 多台堆垛机或者使用转弯巷道及转弯堆垛机，于是每两排货架之间就需设置一条巷道，不 仅造成存储空间的严重浪费，而且输送设备成本增加、系统协调控制复杂，工作效率较低。
[0004] 随着电子商务、连锁经营等商业模式的发展，货物存取逐渐向批量小、品种多、周 转快的柔性仓储模式转变。现有有轨直线运行式穿梭车因其比巷道堆垛机具有更好的灵活 性和适应性，在自动化仓储系统中得到了广泛运用。但现有有轨直线运行式穿梭车通常只 能沿铺设的直线轨道行驶，无法转弯或在十字交叉轨道上运行。为了使直线运行式穿梭车 能满足现有自动化仓储系统的运行需要，现有技术中通常采用以下两种技术方案：第一，在 每一层、每一排的巷道中各使用一台穿梭车，这不仅大大增加系统的设备成本，还造成穿梭 车使用率低下、闲置浪费严重；第二，综合使用巷道堆垛机和穿梭车，堆垛机的水平运动方 向与穿梭车的直线运动方向相垂直，堆垛机通过水平行走、升降载物货台和伸缩货叉的组 合动作对穿梭车及其货物进行搬运，以将穿梭车在垂直方向上换至不同储货层或者在水平 方向上换至不同储货巷道中，这无疑加大自动化仓储系统的设备支出，大大降低了仓储效 率。
[0005] 2014年9月25日，本案申请人在先申请的申请号为201410495927. 7,名称为十字 穿梭式有轨输送车及控制方法发明专利申请中，其有轨输送车包括车架、驱动转向装置、导 向同步机构、控制装置、RFID传感器和沿轨道行走的导向轮；控制装置、驱动转向装置安装 在车架上；控制装置连接并控制驱动转向装置运行；导向轮安装在车架上，RFID传感器安 装在车架上与控制装置电连接；导向同步机构固定安装在车架上且分别与驱动转向装置、 导向轮啮合连接，驱动转向装置驱动有轨输送车沿轨道运行并可通过导向同步机构控制导 向轮旋转及旋转角度。该发明有轨输送车可在同一平面内相互垂直轨道之间自由地转换移 动方向，增强了有轨输送车的运动机动性和灵活性，大大地提高了有轨输送车的运行工作 效率，满足了自动化仓储行业的需求。但是其有轨输送车的驱动转向装置和导向同步机构 组成复杂，十字转向过程繁琐，与其配合使用的轨道结构同样复杂，铺设困难；此外，上述有 轨输送车无法在弯道进行转弯，导致其无法在特定的仓储场合运行使用。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种可在十字交叉轨道 的两个正交方向进行穿梭移动并且可沿圆弧轨道转弯运行的有轨输送车、轨道及控制方 法。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供的有轨输送车，包括车架及安装在车架上的 驱动转向装置、控制装置、RFID传感器和万向轮；所述控制装置电连接驱动转向装置并控 制其运行；所述RFID传感器为2个，对称安装在车架的两侧并与控制装置电连接；所述车 架的四周侧面均安装与车架相垂直的弹性导向轮。
[0008] 本发明中，所述弹性导向轮包括支撑架、摆动杠杆和侧轮；所述摆动杠杆与支撑架 间轴向连接，所述摆动杠杆可绕连接轴线相对于支撑架摆动；所述摆动杠杆的一端安装可 相对于摆动杠杆转动的侧轮，所述摆动杠杆的另一端通过弹性压紧机构与支撑架固连，所 述支撑架上安装摆动传感器，所述摆动传感器与弹性压紧机构接触，所述摆动传感器与控 制装置电连接。
[0009] 本发明中，所述驱动转向装置包括驱动模块及与驱动模块连接的离合转向模块； 所述驱动模块包括垂直转轴和水平心轴，所述垂直转轴与水平心轴正交于水平心轴的轴线 中点；所述水平心轴两端分别安装独立驱动的驱动轮；所述水平心轴的轴线中点上固定安 装定位传感器，所述定位传感器与控制装置电连接。
[0010] 本发明中，所述离合转向模块包括垂直转轴及与垂直转轴平行安装的测量转轴； 所述垂直转轴带动测量转轴转动，所述测量转轴同轴连接角度传感器，所述角度传感器与 控制装置电连接；所述垂直转轴上安装从离合器，所述从离合器可沿垂直转轴的轴向移动， 所述从离合器上方同轴安装可与从离合器接触或分离的主离合器。
[0011] 本发明还提供了用于上述有轨输送车运行的轨道，包括同一平面内正交相交的横 向轨道和纵向轨道，所述横向轨道的宽度与有轨输送车的宽度相等，所述纵向轨道的宽度 与有轨输送车的长度相等；所述横向轨道和纵向轨道均由地轨以及立于地轨两侧的侧轨组 成；
[0012] 在十字交叉位置，所述横向轨道和纵向轨道的宽度分别向外弧向扩张形成圆弧， 所述圆弧的直径大于车架的对角线长度，所述横向轨道和纵向轨道上相邻侧轨间通过圆弧 侧轨连接；所述横向轨道和纵向轨道中相交的地轨、侧轨和圆弧侧轨形成十字路口；所述 横向轨道和纵向轨道中心线的交点处设置定位点，所述定位点四周对称布置多个RFID标 签，所述RFID标签分别位于横向轨道/纵向轨道的中心线、纵向轨道/横向轨道中心线对 称两侧，且均位于圆弧之外；所述纵向轨道/横向轨道中心线对称两侧之间的距离等于车 架两侧RFID传感器之间的距离；
[0013] 在圆弧转弯位置，两条正交相交的转弯轨道间通过圆弧轨道相连接，所述转弯轨 道由地轨以及立于地轨两侧的侧轨组成，所述转弯轨道的宽度等于有轨输送车的宽度/长 度；所述圆弧轨道包括圆弧地轨和圆弧外侧轨，所述圆弧地轨与两条转弯轨道的地轨连接， 所述圆弧外侧轨与两条转弯轨道的外侧轨连接，所述圆弧轨道的宽度大于有轨输送车的宽 度/长度，所述圆弧外侧轨的圆心角为90°，所述圆弧外侧轨的弦长大于有轨输送车的长 度/宽度；在圆弧地轨与两条转弯轨道的地轨的连接处的地轨中心线上/地轨中心线两侧 对称设置RFID标签。
[0014] 本发明中，所述圆弧轨道包括圆弧内侧轨，所述圆弧内侧轨与两条转弯轨道的内 侧轨间连接过渡侧轨，所述圆弧内侧轨的圆心角为90°，所述圆弧内侧轨的半径大于有轨 输送车的宽度/长度，所述过渡侧轨与圆弧内侧轨和转弯轨道的内侧轨呈V形连接。
[0015] 本发明还提供了上述有轨输送车的控制方法，包括单轨运行控制模式、十字路口 控制模式和圆弧转弯控制模式；
[0016] 所述单轨运行控制模式为：
[0017]11)、当有轨输送车进入某一条轨道时，RFID传感器读取地轨上的RFID标签，识别 当前轨道信息，控制装置确定有轨输送车在轨道上的运行方向，解除对驱动模块与车