一种四向车的换向行走装置及四向车的制作方法

本发明涉及仓储物流设备技术领域，具体涉及一种四向车的换向行走装置及四向车。

背景技术：

四向车是一种智能机器人，可通过编程实现在立体库上对货物进行托取、运送、放置等操作，并可与上位机或wms系统进行通讯，实现货品自动化识别、存取功能。由于自动化立体库中货物的存取全部由智能四向车来完成，较传统叉车装卸货方式，大大降低了人力成本，提高仓库空间利用率，同时具备结构美观，运行噪音低等优点。

现有的大部分都是顶升式四向车，轨道需采用不同的高度设置，换向机构控制复杂且成本高。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种四向车的换向行走装置，包括换向机构、行走机构；所述换向机构包括第一换向部、第二换向部和换向制动部，所述第一换向部或第二换向部与所述换向制动部传动连接；所述第一换向部包括固定设置有短轴凸轮的凸轮短轴，所述第二换向部包括固定设置有长轴凸轮的凸轮长轴，所述凸轮短轴和所述凸轮长轴传动连接；

所述行走机构包括第一行走部和第二行走部，所述第一换向部通过所述短轴凸轮与所述第一行走部接触连接，所述第二换向部通过所述长轴凸轮与所述第二行走部接触连接；所述第一换向部和所述第二换向部还设置有弹力部，在所述第一换向部上，所述弹力部的两端分别连接所述第一换向部和所述第一行走部并提供弹性拉力，在所述第二换向部上，所述弹力部的两端分别连接所述第二换向部和所述第二行走部并提供弹性拉力。

较佳的，所述换向制动部包括换向制动件，所述换向制动件通过电机座固定设置，所述换向制动件的输出轴固定设置有换向驱动齿轮，一所述凸轮短轴上固定设置有换向从动齿轮，所述换向驱动齿轮和所述换向从动齿轮通过链条传动。

较佳的，所述第一换向部和所述第二换向部均设置为对称设置的一对，两所述第一换向部中所述凸轮短轴的两端均设置有短轴锥齿轮，两所述第二换向部中所述凸轮长轴的两端均设置有长轴锥齿轮，所述短轴锥齿轮和所述长轴锥齿轮一一对应啮合传动，从而形成四个方向上的换向机构闭环传动。

较佳的，所述凸轮短轴上还设置有换向传感器检测块，所述换向传感器检测块通过光电开关的信号来检测所述凸轮短轴的转动角度，以对所述短轴凸轮的转动角度实时监控。

较佳的，所述第一行走部和所述第二行走部均包括行走轮轴、凸轮滚轮、行走轮轴承座、行走轮、滑动组件；所述行走轮轴通过所述行走轮轴承座固定设置在所述滑动组件上，所述行走轮轴通过所述滑动组件可直线移动，行走制动件与所述行走轮轴连接以使所述行走轮轴转动，所述行走轮轴两端均设置有所述行走轮，所述凸轮滚轮设置在所述滑动组件上且与所述短轴凸轮或所述长轴凸轮接触设置。

较佳的，所述行走制动件通过从动同步带轮和驱动同步带轮与所述行走轮轴连接，所述驱动同步带轮设置在所述行走制动件的输出轴上，所述从动同步带轮固定设置在所述行走轮轴上，所述从动同步带轮和所述驱动同步带轮通过同步带传动连接。

较佳的，所述滑动组件包括直线滑轨基座和直线滑轨，所述直线滑轨基座和所述直线滑轨滑动连接，所述直线滑轨固定设置，所述行走制动件和所述行走轮轴承座均固定设置在所述直线滑轨基座上。

较佳的，所述弹力部一端连接在固定所述凸轮短轴或所述凸轮长轴的凸轮轴承座上，另一端连接在所述行走轮轴承座上，并提供弹性拉力。

较佳的，所述四向车的换向行走装置还包括处理单元与输出单元，所述处理单元用于处理换向机构和行走机构的工作状态，所述输出单元用于接收所述处理单元输出的短轴凸轮的转动角度信息和换向机构工作状态信号；所述处理单元通过所述输出单元与所述换向机构、所述行走机构连接。

较佳的，一种四向车，包括所述四向车的换向行走装置和车体，所述车体包括角块以及分别对称设置的两短侧板和两长侧板，所述短侧板和所述长侧板交替口字形拼装，接缝处采用所述角块固定；两所述凸轮短轴通过所述短轴轴承座分别固定设置在两所述短侧板上，两所述凸轮长轴通过所述长轴轴承座分别固定设置在两所述长侧板上，所述短轴锥齿轮和所述长轴锥齿轮对应在所述车体的接缝处啮合。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明的换向行走装置是用于货架顶部的四向车的换向行走，以便移动到指定货位进行箱体的存取，该换向行走装置沿着定制的轨道进行移动，需要进行换向行走时，换向电机启动，带动轴上的凸轮压迫行走机构下降至轨道上，换向机构确认完成后，行走机构电机启动，驱动四向车行走轮转动行走，实现了四向车换向行走全过程的无人化、自动化，提高了四向车换向行走的性能和效率。

附图说明

图1为所述四向车的结构视图；

图2为所述车体的结构视图；

图3为所述换向机构的结构连接视图；

图4为所述换向机构的结构视图；

图5为所述行走机构的结构连接视图；

图6为所述行走机构的结构视图；

图7为所述弹簧的连接视图；

图8为所述长轴直线滑轨的结构视图；

图9为所述卷绕升降装置的结构视图；

图10为所述导线轮组的结构设置图；

图11为所述第一张力检测机构的结构视图；

图12为所述第二张力检测机构的结构视图；

图13为所述取料装置的结构视图；

图14为所述顶部框架的结构视图；

图15为所述传动轴总成的结构视图；

图16为所述快速挂钩总成的结构视图；

图17为所述快速挂钩总成勾取状态的打开结构视图；

图18为所述快速挂钩总成非勾取状态的打开结构视图；

图19为所述驱动齿轮组的结构视图；

图20为所述升降传感器的结构视图；

图21为所述挂钩传感器的结构视图。

图中数字表示：

1-车体；2-换向行走装置；3-卷绕升降装置；4-取料装置；101-短侧板；102-长侧板；103-角块；21-换向机构；22-行走机构；201-换向驱动齿轮；202-凸轮短轴；203-换向传感器检测块；204-换向从动齿轮；205-短轴凸轮；206-弹簧；207-短轴锥齿轮；208-凸轮长轴；209-长轴轴承座；210-长轴锥齿轮；211-长轴凸轮；212-电机座；213-短轴轴承座；221-行走轮短轴；222-短轴从动同步带轮；223-短轴驱动同步带轮；224-短轴凸轮滚轮；225-行走轮短轴轴承座；226-短轴行走轮；227-行走轮长轴；228-长轴从动同步带轮；229-长轴行走轮；230-行走轮长轴轴承座；231-长轴直线滑轨基座；232-长轴直线滑轨；233-长轴凸轮滚轮；234-长轴驱动同步带轮；235-导向滚轮；301-卷绕机构；302-第一螺旋钢丝；303-支座；304-第二螺旋钢丝；305-第三螺旋钢丝；306-第一张力检测机构；307-第一导线轮支座；308-第一导线轮立支架；309-第四螺旋钢丝；310-第二导线轮支座；311-第二导线轮立支架；312-固定板；313-横板；314-第二张力检测机构；315-滑轮支座；316-长支架；317-充电装置；318-导线轮组；30601-第一底板30601；30602-第一轴承轮；30603-第一盖板；30604-第一滑块；30605-第一微动开关；30606-第一螺栓；31401-第二底板；31402-第二滑块；31403-第二微动开关；31404-第二轴承；31405-第二螺栓；31406-第二盖板；31801-第一导线轮；31802-第二导线轮；31803-第三导线轮；31804-第四导线轮；31805-第五导线轮；31806-第六导线轮；31807-第七导线轮；31808-第八导线轮；31809-第九导线轮；31810-第十导线轮；31811-第十一导线轮；31812-第十二导线轮；31813-第十三导线轮；31814-第十四导线轮；31815-第十五导线轮；31816-第十六导线轮；401-顶部框架；402-传动轴总成；403-快速挂钩总成；404-驱动齿轮组；405-机械限位片；406-车体传感器；407-升降传感器；408-挂钩传感器；40101-底板；40102-长梁；40103-短梁；40201-传动轴；40202-轴承座；40203-第一传动齿轮；40301-前骨架板；40302-拐钩；40303-后骨架板；40304-偏心轮；40305-连杆；40306-直插销；40307-弹片；40401-驱动齿轮；40402-轴承座；40403-短轴；40404-第二传动齿轮；40701-检测块；40702-升降光电开关；40801-挂钩光电开关；40802-检测盘片。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，图1为所述四向车的结构视图；本发明所述面向密集式箱体储拣的四向车包括车体1、换向行走装置2、卷绕升降装置3、取料装置4，所述换向行走装置2与所述卷绕升降装置3设置在所述车体1上，所述取料装置4设置在所述车体1内，所述卷绕升降装置3和所述取料装置4连接，从而可调节所述取料装置4的高度设置，所述换向行走装置2实现所述车体1的换向移动。

如图2所示，图2为所述车体的结构视图；所述车体1包括角块103以及分别对称设置的两短侧板101和两长侧板102，所述短侧板101和所述长侧板102交替口字形拼装，接缝处采用所述角块103固定。

所述面向密集式箱体储拣的四向车还包括处理单元与输出单元，所述处理单元用于处理所述换向行走装置2、所述卷绕升降装置3、所述取料装置4的工作状态，所述输出单元用于接收所述换向行走装置2、所述卷绕升降装置3、所述取料装置4的工作状态信号。所述处理单元与所述输出单元均与所述换向行走装置2、所述卷绕升降装置3、所述取料装置4连接。

实施例二

如图3至图8所示，图3为所述换向机构的结构连接视图；图4为所述换向机构的结构视图；图5为所述行走机构的结构连接视图；图6为所述行走机构的结构视图；图7为所述弹簧的连接视图；图8为所述长轴直线滑轨的结构视图。

所述换向行走装置2包括换向机构21、行走机构22。所述换向机构21包括第一换向部、第二换向部和换向制动部，所述第一换向部和第二换向部通过短轴锥齿轮207和长轴锥齿轮210啮合传动连接，所述换向制动部和所述第一换向部传动连接。

所述第一换向部包括凸轮短轴202、短轴凸轮205、短轴轴承座213，所述凸轮短轴202通过所述短轴轴承座213固定设置在所述车体1上，所述短轴凸轮205固定设置在所述凸轮短轴202上，且所述短轴凸轮205随所述凸轮短轴202的转动而对应转动；所述短轴凸轮205与所述行走机构22接触连接。

所述第二换向部包括凸轮长轴208、长轴轴承座209、长轴凸轮211，所述凸轮长轴208通过所述长轴轴承座209固定设置在所述车体1上，所述长轴凸轮211固定设置在所述凸轮长轴208上，且所述长轴凸轮211随所述凸轮长轴208的转动而对应转动；所述长轴凸轮211与所述行走机构22接触连接。

所述短轴凸轮205外边缘和所述凸轮短轴202轴线的直线距离为短轴调节距离，所述长轴凸轮211外边缘和所述凸轮长轴208轴线的直线距离为长轴调节距离，在所述短轴凸轮205和所述长轴凸轮211外边缘设置不规则的情况下，短轴调节距离和长轴调节距离随所述凸轮短轴202和所述凸轮长轴208的转动而发生变化，同时由于所述凸轮短轴202和所述凸轮长轴208联动，一般的，在所述凸轮短轴202制动后，所述短轴调节距离逐渐变大时所述长轴调节距离逐渐变小，从而可实现所述换向机构21对所述行走机构22的换向操作。

所述换向制动部包括换向制动件，所述换向制动件通过电机座212固定设置在所述车体1上，所述换向制动件的输出轴固定设置有换向驱动齿轮201，一所述凸轮短轴202上固定设置有换向从动齿轮204，所述换向驱动齿轮201和所述换向从动齿轮204通过链条传动，从而在所述换向制动件的带动下可实现所述短轴凸轮205的转动。

较佳的，所述第一换向部和所述第二换向部均设置为对称设置的一对，具体的，两所述第一换向部中所述凸轮短轴202的两端均设置有所述短轴锥齿轮207，同样的，两所述第二换向部中所述凸轮长轴208的两端均设置有所述长轴锥齿轮210，所述短轴锥齿轮207和所述长轴锥齿轮210一一对应啮合传动，从而形成四个方向上的换向机构闭环传动。

在本实施例中，两所述凸轮短轴202通过所述短轴轴承座213分别固定设置在两所述短侧板101上，两所述凸轮长轴208通过所述长轴轴承座209分别固定设置在两所述长侧板102上，所述短轴锥齿轮207和所述长轴锥齿轮210对应在所述车体1的接缝处啮合。

较佳的，所述凸轮短轴202上还设置有换向传感器检测块203，所述换向传感器检测块203通过光电开关的信号来检测所述凸轮短轴202的转动角度，从而实现对所述短轴凸轮205转动角度的实时监控。

所述行走机构包括第一行走部和第二行走部，所述第一换向部通过所述短轴凸轮205与所述第一行走部接触连接，所述第二换向部通过所述长轴凸轮211与所述第二行走部接触连接。

所述第一换向部和所述第二换向部还设置有弹簧206，在所述第一换向部上，所述弹簧206的两端分别连接所述第一换向部和所述第一行走部并提供一定的弹性拉力，在所述第二换向部上，所述弹簧206的两端分别连接所述第二换向部和所述第二行走部并提供一定的弹性拉力。

所述第一行走部包括行走轮短轴221、短轴从动同步带轮222、短轴驱动同步带轮223、短轴凸轮滚轮224、行走轮短轴轴承座225、短轴行走轮226、短轴直线滑轨基座、短轴直线滑轨。

所述行走轮短轴221通过所述行走轮短轴轴承座225固定设置在所述短轴直线滑轨基座上，所述短轴行走制动件固定设置在所述短轴直线滑轨基座上，所述短轴从动同步带轮222固定设置在所述短轴行走制动件的输出轴上，所述短轴从动同步带轮222固定设置在所述行走轮短轴221，所述短轴从动同步带轮222和所述短轴驱动同步带轮223通过同步带传动连接，通过所述短轴行走制动件的制动可带动所述行走轮短轴221转动，所述行走轮短轴221两端均设置有所述短轴行走轮226，以与轨道接触实现定向行走。

所述短轴直线滑轨基座和所述短轴直线滑轨滑动连接，所述短轴直线滑轨固定设置在所述车体1上；所述短轴凸轮滚轮224设置在所述短轴直线滑轨基座上且与所述短轴凸轮205接触设置，通过所述短轴凸轮205的转动调节，可实现所述短轴凸轮滚轮224的相对转动且推动所述短轴凸轮滚轮224以使所述短轴直线滑轨基座在所述短轴直线滑轨滑动调节。

所述第二行走部包括行走轮长轴227、长轴从动同步带轮228、长轴行走轮229、行走轮长轴轴承座230、长轴直线滑轨基座231、长轴直线滑轨232、长轴凸轮滚轮233、长轴驱动同步带轮234。

所述行走轮长轴227通过所述行走轮长轴轴承座230固定设置在所述长轴直线滑轨基座231上，所述长轴行走制动件固定设置在所述长轴直线滑轨基座231上，所述长轴从动同步带轮228固定设置在所述长轴行走制动件的输出轴上，所述长轴从动同步带轮228固定设置在所述行走轮长轴227，所述长轴从动同步带轮228和所述长轴驱动同步带轮234通过同步带传动连接，通过所述长轴行走制动件的制动可带动所述行走轮长轴227转动，所述行走轮长轴227两端均设置有所述长轴行走轮229，以与轨道接触实现定向行走。

所述长轴直线滑轨基座231和所述长轴直线滑轨232滑动连接，所述长轴直线滑轨232固定设置在所述车体1上；所述长轴凸轮滚轮233设置在所述长轴直线滑轨基座231上且与所述长轴凸轮211接触设置，通过所述长轴凸轮211的转动调节，可实现所述长轴凸轮滚轮233的相对转动且推动所述长轴凸轮滚轮233以使所述长轴直线滑轨基座231在所述长轴直线滑轨232滑动调节。

较佳的，所述行走机构还设置有导向滚轮235，所述导向滚轮235固定设置在所述车体1上，并对应设置在所述车体1的接缝处，在所述第一行走部和所述第二行走部进行行走方向转化时，所述导向滚轮235对应行走轨道进行导向操作。

工作原理：换向时，换向制动件启动，换向驱动齿轮带动换向从动齿轮转动，进而带短轴凸轮、长轴凸轮、短轴锥齿轮与长轴锥齿轮一起转动，压迫短轴凸轮与长轴凸轮滚轮向下受力，使得行走机构沿着直线滑轨进行向下运动，直至换向传感器检测块到达指定位置，短轴凸轮转动到指定角度，该方向的行走机构接触轨道，相邻方向的行走机构离开轨道；在换向机构工作期间，弹簧一直处于拉伸受力状态。

行走时，行走机构接触轨道上，换向机构确认完成后，行走机构电机启动，短轴驱动同步带轮带动短轴从动同步带轮转动，进而带动短轴行走轮转动，驱动四向车行沿着该反向行走。

综上所述，本发明的换向行走装置是用于货架顶部的四向车的换向行走，以便移动到指定货位进行货箱的存取，该换向行走装置沿着定制的轨道进行移动，需要进行换向行走时，换向电机启动，带动轴上的凸轮压迫行走机构下降至轨道上，换向机构确认完成后，行走机构电机启动，驱动四向车行走轮转动行走，实现了四向车换向行走全过程的无人化、自动化，提高了四向车换向行走的性能和效率。

实施例三

如图9至图12所示，图9为所述卷绕升降装置的结构视图；图10为所述导线轮组的结构设置图；图11为所述第一张力检测机构的结构视图；图12为所述第二张力检测机构的结构视图。

所述卷绕升降装置3包括卷绕机构301、第一螺旋钢丝302、第二螺旋钢丝304、第三螺旋钢丝305、第四螺旋钢丝309、导线轮组318，所述第一螺旋钢丝302、所述第二螺旋钢丝304、所述第三螺旋钢丝305、所述第四螺旋钢丝309的一端固定设置在所述卷绕机构301，另一端通过在所述导线轮组318上的绕设与所述取料装置4连接，通过所述卷绕机构301的制动控制，从而控制所述取料装置4的高度位置，所述导线轮组318、所述卷绕机构301均固定设置在所述车体1上。

通过设置四根所述螺旋钢丝，即所述第一螺旋钢丝302、所述第二螺旋钢丝304、所述第三螺旋钢丝305、所述第四螺旋钢丝309实现对所述取料装置4四个角的牵引，从而可实现对所述取料装置4的稳定调节。

所述卷绕升降装置3还包括第一张力检测机构306、第二张力检测机构314，所述第一张力检测机构306和所述第二张力检测机构314固定设置在所述车体1上且对称设置，所述第一张力检测机构306和所述第二张力检测机构314均设置有两个，所述第一螺旋钢丝302、所述第三螺旋钢丝305分别对应设置一所述第二张力检测机构314，所述第二螺旋钢丝304、所述第四螺旋钢丝309分别对应设置一所述第一张力检测机构306。

具体的，所述导线轮组318包括第一导线轮31801、第二导线轮31802、第三导线轮31803、第四导线轮31804、第五导线轮31805、第六导线轮31806、第七导线轮31807、第八导线轮31808、第九导线轮31809、第十导线轮31810、第十一导线轮31811、第十二导线轮31812、第十三导线轮31813、第十四导线轮31814、第十五导线轮31815、第十六导线轮31816。

所述第一导线轮31801、所述第二导线轮31802、所述第三导线轮31803、所述第四导线轮31804、所述第五导线轮31805、所述第七导线轮31807、所述第八导线轮31808、所述第十一导线轮31811、所述第十三导线轮31813、所述第十四导线轮31814、所述第十五导线轮31815、所述第十六导线轮31816的旋转面竖置设置；所述第六导线轮31806、所述第九导线轮31809、所述第十导线轮31810、所述第十二导线轮31812的旋转面水平设置；从而实现所述第一螺旋钢丝302、所述第二螺旋钢丝304、所述第三螺旋钢丝305、所述第四螺旋钢丝309的变向操作。

所述卷绕升降装置3还包括设置架，所述设置架固定设置在所述车体1上端面的中心位置，所述设置架包括固定板312、横板313、长支架316，所述长支架316设置为平行且固定设置在所述车体1上端面的两支撑板，所述固定板312、所述横板313的两端均固定设置在两所述支撑板上，一所述第一张力检测机构306和一第二张力检测机构314分别对称设置在所述固定板312上，所述第九导线轮31809和所述第十导线轮31810对称设置在所述横板313上。

所述第七导线轮31807和所述第十四导线轮31814对称设置在所述车体1上端面靠近所述卷绕机构301一侧的直边上，所述第八导线轮31808和所述第十一导线轮31811对称设置在所述车体1上端面远离所述卷绕机构301一侧的直边上，所述第七导线轮31807和所述第八导线轮31808对称设置，所述第十四导线轮31814和所述第十一导线轮31811对称设置，且所述第七导线轮31807、所述第八导线轮31808、所述第十一导线轮31811和所述第十四导线轮31814均通过滑轮支座315设置在所述车体1的内侧。

所述卷绕升降装置3还包括第一导线轮支座307、第一导线轮立支架308、第二导线轮支座310、第二导线轮立支架311，所述第一导线轮支座307、所述第一导线轮立支架308、所述第二导线轮支座310、所述第二导线轮立支架311均设置在所述车体1上端面靠近所述卷绕机构301一侧的直边上，所述第一导线轮支座307和所述第二导线轮支座310对称设置，所述第一导线轮立支架308和所述第二导线轮立支架311对称设置。

所述第六导线轮31806设置在所述第一导线轮支座307，所述第十二导线轮31812设置在所述第二导线轮支座310上，所述第五导线轮31805和所述第十六导线轮31816对称设置在所述第二导线轮立支架311的两侧，所述第十三导线轮31813和所述第十五导线轮31815对称设置在所述第一导线轮立支架308的两侧，一所述第一张力检测机构306和一第二张力检测机构314分别对称设置在所述车体1上端面靠近所述卷绕机构301一侧的直边上。

所述卷绕升降装置3还包括支座303，所述第一导线轮31801、所述第二导线轮31802、所述第三导线轮31803、所述第四导线轮31804均固定设置在所述支座303上，所述支座303固定设置在所述卷绕机构301的下方，用于改变所述第一螺旋钢丝302和所述第二螺旋钢丝304的行线方向，避免所述第一螺旋钢丝302和所述第二螺旋钢丝304与所述卷绕机构301发生干涉。

所述第一螺旋钢丝302通过所述第一导线轮31801、所述第二导线轮31802、所述第十二导线轮31812、所述第十三导线轮31813、所述第十四导线轮31814、所述第二张力检测机构314与所述取料装置4相连。具体的，所述第一螺旋钢丝302从所述卷绕机构301引出并经所述第一导线轮31801、所述第二导线轮31802转向绕过所述卷绕机构301至所述第十三导线轮31813，在经所述第十二导线轮31812导向至所述第十四导线轮31814，经所述第十四导线轮31814变向后下引与所述取料装置4连接。在本实施例中，所述第二张力检测机构314设置在所述第十二导线轮31812和所述第十四导线轮31814之间。所述第一导线轮31801、所述第二导线轮31802、所述第十二导线轮31812、所述第十三导线轮31813、所述第十四导线轮31814均对应设置。

同样的，如所述第一螺旋钢丝302的绕线设置，所述第二螺旋钢丝304通过所述第三导线轮31803、所述第四导线轮31804、所述第五导线轮31805、所述第六导线轮31806、所述第七导线轮31807、所述第一张力检测机构306与所述取料装置4相连。

所述第三螺旋钢丝305通过所述第八导线轮31808、所述第九导线轮31809、所述第十六导线轮31816、所述第二张力检测机构314与所述取料装置4相连。具体的，所述第三螺旋钢丝305从所述卷绕机构301引出并经所述第十六导线轮31816导向至所述第九导线轮31809，在经所述第九导线轮31809导向至所述第八导线轮31808，经所述第八导线轮31808变向后下引与所述取料装置4连接。在本实施例中，所述第二张力检测机构314设置在所述第九导线轮31809和所述第十六导线轮31816之间。所述第八导线轮31808、所述第九导线轮31809、所述第十六导线轮31816均对应设置。

同样的，如所述第三螺旋钢丝305的绕线设置，所述第四螺旋钢丝309通过所述第十导线轮31810、所述第十一导线轮31811、所述第十五导线轮31815、所述第一张力检测机构306与所述取料装置4相连。

所述第一张力检测机构306包括第一底板30601、第一轴承轮30602、第一盖板30603、第一滑块30604、第一微动开关30605、第一螺栓30606，所述第一轴承轮30602、所述第一盖板30603、所述第一微动开关30605、所述第一螺栓30606均设置在所述第一底板30601的设置端面上，所述第一底板30601的设置端面上设置有第一调节槽，所述滑块30604设置在所述第一调节槽内并可自由滑动，所述第一盖板30603固定在所述第一调节槽的槽口位置，从而限定所述第一滑块30604的移动。所述第一微动开关30605设置在所述第一底板30601上，所述第一滑块30604设置有感应块，所述感应块对应所述第一微动开关30605的驱动杆设置。

所述第一螺栓30606和所述第一轴承轮30602均设置有两个，所述第一螺栓30606和所述第一轴承轮30602一一对应设置，一所述第一轴承轮30602设置在所述第一滑块30604上，另一所述第一轴承轮30602设置在所述第一底板30601上，且所述第二螺旋钢丝304或所述第四螺旋钢丝309同时与两所述第一轴承轮30602接触设置，即所述第二螺旋钢丝304或所述第四螺旋钢丝309在两所述第一轴承轮30602呈s型绕设，所述第二螺旋钢丝304或所述第四螺旋钢丝309与两所述第一轴承轮30602的接触点分别设置在两所述第一轴承轮30602轴心连接线的两侧，从而根据所述第二螺旋钢丝304或所述第四螺旋钢丝309张紧情况的不同，所述第一轴承轮30602受力可带动所述第一滑块30604在所述第一调节槽内滑动。

所述第二螺旋钢丝304或所述第四螺旋钢丝309设置在所述第一螺栓30606和对应的所述第一轴承轮30602之间，所述第一螺栓30606保证所述第二螺旋钢丝304或所述第四螺旋钢丝309和所述第一轴承轮30602贴合避免钢丝滑出。

通过所述第一滑块30604在所述第一调节槽内的滑动，可控制所述第一微动开关30605的信号状态，实现所述第二螺旋钢丝304、所述第四螺旋钢丝309的张紧控制。

同样的，所述第二张力检测机构314和所述第一张力检测机构306的结构对称设置，所述第二张力检测机构314包括第二底板31401、第二滑块31402、第二微动开关31403、第二轴承31404、第二螺栓31405、第二盖板31406。所述第二滑块31402与所述第二底板31401能够滑动，并控制所述第二微动开关31403的信号状态，实现所述第一螺旋钢丝302、所述第三螺旋钢丝305的张紧控制。

较佳的，所述设置架上还设置有充电装置317，所述充电装置317对应所述取料装置4设置，用于对所述取料装置4上的耗电原件进行充电。

存储货箱时，采用扫描枪扫描货箱信息，将信息反馈到处理单元，并将货箱放在入库口处；存储系统将货架上货位为空的信息传送到处理单元，处理单元汇总空货位的坐标信息并传送到输出单元；四向车换向行走装置工作，移动至入库口处；卷绕升降装置带动取料装置下降至入库口处装载货箱；货箱装载完成后，四向车换向行走装置工作，移动至货位处；卷绕升降装置带动取料装置下降至货位处，完成货箱的存储工作。

取出货箱时，将取料单的信息录入处理单元，处理单元对录入的信息进行处理并按照设定的规则将处理结果传送至输出单元，输出单元输出需取货箱的位置信息，根据输出单元输出的位置信息寻找需取，四向车换向行走装置根据输出单元输出的坐标信息移动寻找货箱所在的货位，将待取货箱的货位的信息传送到处理单元，处理单元根据货位的坐标信息并传送到输出单元；四向车移动至货位处，四向车换向行走装置工作，移动至货位处；卷绕升降装置带动取料装置下降至货位处装载货箱；货箱装载完成后，向车换向行走装置工作，移动至出库口处；卷绕升降装置带动取料装置下降至出库口处，完成货箱的取出工作。

综上所述，本实施例的四向车是用于箱体密集堆垛的存储，安装在货架的顶部，并在货架顶部移动行走，换向行走装置根据需要进行四个方向的移动，卷绕升降装置带动取料装置下降至货架指定高度，将箱体装置于四向车内腔空间，实现了箱体堆垛存放全过程的无人化、自动化，提高了箱体存储容量和空间利用率；对货位与箱体进行信息绑定，实现了箱体的准确存储，大大提高了存取效率，减少了人力投入，有效降低了人工存储模式下错料、呆滞料的风险。

实施例四

如图13至图21所示，图13为所述取料装置的结构视图；图14为所述顶部框架的结构视图；图15为所述传动轴总成的结构视图；图16为所述快速挂钩总成的结构视图；图17为所述快速挂钩总成勾取状态的打开结构视图；图18为所述快速挂钩总成非勾取状态的打开结构视图；图19为所述驱动齿轮组的结构视图；图20为所述升降传感器的结构视图；图21为所述挂钩传感器的结构视图。

所述四向车的取料装置4包括顶部框架401、传动轴总成402、快速挂钩总成403、驱动齿轮组404、挂钩传感器408、取料制动件和处理单元；所述处理单元与所述取料制动件连接，所述传动轴总成402、所述快速挂钩总成403、所述驱动齿轮组404均设置在所述顶部框架401上，所述快速挂钩总成403设置在所述顶部框架侧边底部，且一般的，所述快速挂钩总成403设置有4个，均对称设置，从而可实现对货箱的勾取动作，所述取料制动件通过所述驱动齿轮组404与所述传动轴总成402传动连接，所述传动轴总成402与所述快速挂钩总成403连接，从而为所述快速挂钩总成403的勾取动作制动。

所述顶部框架401包括底板40101、一对平行设置的长梁40102和一对平行设置的短梁40103，所述长梁40102和所述短梁40103均固定设置在所述底板40101上，所述短梁40103的两端分别垂直设置在两所述长梁40102上。

较佳的，所述长梁40102上的端部设置有机械限位片405，所述机械限位片405成对设置，且所述机械限位片405垂直设置在所述长梁40102上的两直角边上，所述机械限位片405与所述四向车的车体内壁接触设置，从而保证所述顶部框架401在车体内的平稳移动或放置。

所述长梁40102上还设置有车体传感器406，通过所述车体传感器406可实施监控所述顶部框架401对应待夹取货箱间的位置关系，所述车体传感器406与所述处理单元连接。

所述传动轴总成402包括传动轴40201、轴承座40202与第一传动齿轮40203，所述传动轴40201通过所述轴承座40202设置在所述顶部框架401上，所述第一传动齿轮40203设置在所述传动轴40201上。所述传动轴40201与所述快速挂钩总成403传动连接。一般的，所述传动轴40201设置为平行的两个，且所述传动轴40201的两端均传动连接有一所述快速挂钩总成403，便于对货箱形成四个位置的勾取动作。

所述快速挂钩总成403包括前骨架板40301、拐钩40302、后骨架板40303、偏心轮40304、连杆40305、直插销40306。所述前骨架板40301和所述后骨架板40303固定连接，且在所述前骨架板40301和所述后骨架板40303之间形成导向槽和调节槽，所述导向槽和所述调节槽连通，所述导向槽为直线槽，所述拐钩40302和所述直插销40306设置在所述前骨架板40301和所述后骨架板40303之间，所述直插销40306设置在所述导向槽内，所述拐钩40302通过转轴固定设置在所述调节槽内，且所述拐钩40302可绕所述转轴转动，所述拐钩40302设置有具有一定夹角的短边和长边，所述直插销40306的下端部和所述拐钩40302的短边接触设置，从而可通过所述直插销40306推动所述拐钩40302实现所述拐钩40302绕所述转轴的转动，所述拐钩40302的长边可伸出至所述调节槽外部。

所述偏心轮40304固定设置在所述传动轴40201上，且所述偏心轮40304通过所述连杆40305与所述直插销40306，所述连杆40305的两端均转动连接，从而可在所述偏心轮40304的转动下，可实现所述直插销40306在所述导向槽内的直线移动，从而实现所述拐钩40302绕所述转轴的转动，以调节所述拐钩40302长边的位置状态。

较佳的，所述调节槽包括避让部，所述避让部内还设置有弹片40307，所述避让部设置在所述拐钩40302靠近所述偏心轮40304的一侧；通过所述弹片40307的设置，避免在所述快速挂钩总成403的下移过程中，从所述调节槽伸出的所述拐钩40302与其他物体发生碰撞等，在所述拐钩40302下移顶靠在物体上时，所述拐钩40302可绕所述转轴移动至所述避让部内，从而在下移过程中受力避让，同时在所述弹片40307的弹力作用下，在避让完成中，所述拐钩40302从所述避让部内弹出，从而恢复正常状态。

所述驱动齿轮组404包括驱动齿轮40401、轴承座40402、短轴40403和第二传动齿轮40404；所述驱动齿轮40401和所述第二传动齿轮40404均设置有两个，且一所述驱动齿轮40401与一所述第二传动齿轮40404在一所述短轴40403上，所述短轴40403通过所述轴承座40402设置在所述长梁40102上，所述取料制动件与一所述短轴40403固定连接。

两所述驱动齿轮40401相互啮合，通过所述短轴40403带动两所述第二传动齿轮40404同步反向转动。两所述第二传动齿轮40404分别与两所述传动轴40201上的所述第一传动齿轮40203通过两根链条链接传动，实现所述快速挂钩总成403中的所述直插销40306升降运动。

为设置对所述快速挂钩总成403之间的货箱进行勾取动作，由于在同一所述长梁40102上的两所述快速挂钩总成403，其所述拐钩40302对称设置，故转动方向相反，通过设置两个相互啮合的所述驱动齿轮40401，使两所述传动轴40201反向转动。

所述升降传感器407包括检测块40701与升降光电开关40702，所述检测块40701与所述升降光电开关40702对应设置，且均设置在所述长梁40102上，所述检测块40701通过所述升降光电开关40702与所述处理单元连接，从而可实时监控所述顶部框架401在所述四向车车体内的高度位置。

所述挂钩传感器408包括挂钩光电开关40801与检测盘片40802，所述挂钩光电开关40801与所述检测盘片40802对应设置，且所述检测盘片40802设置在所述传动轴40201上，所述挂钩光电开关40801设置在所述长梁40102上，所述检测盘片40802通过所述挂钩光电开关40801与所述取料制动件连通，所述检测盘片40802检测所述传动轴40201的转动角度，从而检测所述拐钩40302的转动状态，进行控制所述快速挂钩总成403的开锁状态。

工作原理：存储货箱时，将货架上货位为空的信息传送到处理单元，处理单元汇总空货位的坐标信息并传送到输出单元，四向车(载车体)移动至货位处，所述取料装置根据输出单元输出的坐标信息下降至指定高度；所述挂钩传感器408根据输出单位的输出的下降高度完成指令，所述传动轴总成402转动，带动所述快速挂钩总成403中的所述直插销40306提升，所述拐钩40302恢复至非工作状态位置，从而实现所述拐钩40302从货箱凹槽处抽出，完成货箱的存储工作；

取出货箱时，将待取货箱的货位的信息传送到处理单元，处理单元根据货位的坐标信息并传送到输出单元，四向车(载车体)移动至货位处，该取料装置根据输出单元输出的坐标信息下降至指定高度；所述挂钩传感器408根据输出单位的输出的下降高度完成指令，所述传动轴总成402转动，带动所述快速挂钩总成403中的所述直插销40306下降，所述拐钩40302恢复至工作状态位置，从而实现所述拐钩40302插入货箱凹槽并带动货箱提升，完成货箱的取出工作。

综上所述，本实施例的取料装置是用于货架顶部的四向车货箱取放，该取料装置下降至货架指定高度，快速挂钩插入货箱上的凹槽，将货箱一并提升至四向车内部，四向车在货架顶部行走，实现了货箱堆垛存放全过程的无人化、自动化，提高了货箱存储容量和空间利用率；对货位与货箱进行信息绑定，实现了货箱的准确存储，大大提高了存取效率，减少了人力投入，有效降低了人工存储模式下错料、呆滞料的风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

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