一种索道穿梭机器人物流箱总成的制作方法
本发明涉及索道运输设备技术领域，尤其涉及一种索道穿梭机器人物流箱总成。
采用车、船、飞机等交通工具的传统物流运输虽然已得到广泛应用，但仍存在着运输速度慢、时间成本高、能耗高、人员调度成本高等问题，而且受限于各物流点的设置，传统物流运输的运输范围有限，例如农村或山区等的偏远地区就有可能存在输送不到的情况。
智运快线是在低空架设钢索，云端系统控制穿梭机器人在索道行走运输货物，有别于缆绳拉动的传统缆车，穿梭机器人自带电源驱动搭载物流箱在钢索上行驶，是新型智能化、轻量化、自动化运输系统的新型物流运输技术，具有投资省、建设快、运行成本低、连接方便、占用资源少、在恶劣天气保持运营等优势。
穿梭机器人通过控制箱及挂箱机构实现装卸物流箱。物流箱的装卸实现不同的物流箱运输不同货物，并方便物流装载、分拣等工作。而穿梭机器人与物流箱分离的形式能使智运快线的索道物流系统更灵活性，快捷性，能适应目前物流小批量，多批次及低成本的现代物流的运输方式。
目前的穿梭机器人装卸物流箱主要通过人工，费时费力，有限时间内无法大量作业，效率低，操作人员装卸时还存在一定安全隐患，且人工固定的可靠性不够，自动化程度很低。
为了克服现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是提供一种省时省力安全可靠的自动化程度的索道穿梭机器人物流箱总成。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案内容具体如下：
一种索道穿梭机器人物流箱总成，其包括控制箱和物流箱；所述控制箱设有挂箱机构，所述挂箱机构包括挂钩，所述物流箱设有挂扣部件，所述挂钩与所述挂扣部件可拆卸连接；
所述控制箱还包括控制器和电动件，所述控制器与所述电动件连接，所述电动件与所述挂钩连接，所述控制器驱动所述电动件带动所述挂钩摆动；所述挂箱机构还包括到位监测器，所述到位监测器与所述控制器连接，用于监测所述挂钩摆动情况并将相应的摆动到位信号发送给所述控制器，所述控制器根据所述摆动到位信号控制所述电动件的运动。
为实现本发明目的，发明人通过包括下列技术改进以实现，即分别在挂载和卸载过程中体现：
在物流箱挂载过程中，通过控制箱的挂钩，以及物流箱的挂扣部件相互的配合以实现扣合，在此过程中，挂钩的驱动依靠电动件实现。其中通常控制箱在上，物流箱在下，所述挂扣部件设于所述物流箱的上方，所述挂钩设置在控制箱的下方；而后，到位监测器监测挂钩的位置并向控制器发送摆动到位信号；
在物流箱卸载过程中，当物流箱要卸载时，物流箱在外力来往上顶起，控制器控制控制箱下降，这时挂钩的挂钩口脱出，此时电动件驱动挂钩往外或往内摆动，具体摆动朝向视挂钩的开口设置朝向是向内还是向外，当到位监测器监测到挂钩摆动到位时，撤去外力利用重力下降，物流箱的挂扣部件脱出挂钩，卸载物流箱完成。
需要说明的是，电动件在实际的具体实施方式中可以是电机、电动伸缩杆和电磁铁等可以提供电力驱动的部件。
需要说明的是，挂钩可以朝多个方向摆动，视与挂扣部件配合需要，可以向内也可以向外，还可以向其他方向。
需要说明的是，所述控制器根据所述摆动到位信号控制所述电动件的运动是指包括控制电动件的运动与停止，例如细微的运动位置调整及停止。
需要说明的是，到位监测器可以测量一个或多个距离值，从而发出相应的摆动到位信号，其可根据所设置到位监测器的数量、位置等情况选择测量距离值的个数。
优选地，所述挂箱机构还包括弹簧和支撑板，所述弹簧的两端分别与所述支撑板和挂钩连接，所述到位监测器位于所述支撑板上。
需要说明的是，作为更优选的实施方式，可以在上述电力摆动方式的基础之上加上机械摆动的组合技术方案，即在部分环节通过弹簧的弹力带动挂钩摆动，部分环节通过电动件的电力驱动挂钩的摆动，所述弹簧的一端既可以与所述挂钩的内侧连接，也可以与所述挂钩的外侧连接。
更优选地，所述挂钩设置有引导斜面，所述挂扣部件受力沿所述引导斜面接触运动，或者所述挂钩受力促使所述引导斜面与所述挂扣部件接触运动。
进一步地，所述引导斜面的顶部朝向所述挂钩的钩槽开口延伸，可以防止挂扣部件往上脱出挂钩的钩槽，使挂钩和挂扣部件的扣合更加稳固。
需要说明的是，在物流箱挂载过程中，作为进一步改进的方案，在挂钩设有一引导斜面，当挂扣部件受力向上运动或者挂钩受力向下运动时，挂扣部件接触所述引导斜面，可利用引导斜面的引导力克服拉紧挂钩的力将挂钩往外顶出，使得在此过程中的引导更加顺畅。另外，通过引导斜面，其产生的引导力会使弹簧蓄力压缩，当引导斜面没有了引导力后，压缩的弹簧弹开复位，迅速实现挂钩到位。
优选地，所述电动件通过连接机构驱动所述挂钩摆动；所述连接机构包括第一连接轴和连杆板；所述电动件的驱动部件与所述第一连接轴固定连接，并可驱动所述第一连接轴转动；所述第一连接轴与所述连杆板活动连接并可带动所述连杆板做摆线运动；所述挂钩与所述连杆板连接。
需要说明的是，发明人还进一步提供了一种电动件驱动挂钩运动的连接机构；该连接机构利用第一连接轴带动连接板做摆线运动，从而带动挂钩向外或向内作摆动，该连接机构简单却能够实现摆动需求，具有成本低，安装简便的有益效果。
更优选地，所述挂箱机构还包括第二连接轴；所述连接轴固定于所述支撑板上；所述挂钩活动地安装于所述第二连接轴上并与所述连杆板固定连接。
需要说明的是，支撑板用于作为挂箱机构的基板，挂钩活动地安装在第二连接轴并与连杆板固定，可以有效地进行摆动。
进一步地，所述挂钩包括第一挂钩和第二挂钩；所述连杆板包括第一连杆板和第二连杆板；所述第一连杆板和所述第二连杆板活动连接；所述第一连杆板和第二连杆板分别带动所述第一挂钩和第二挂钩摆动。
需要说明的是，作为一种优选的实施方式，可在挂箱机构设置两个挂钩。作为进一步优选，所述第一挂钩和第二挂钩对称设置；相应地，所述连杆板也包括第一连杆板和第二连杆板。通过本技术方案，可以使得受力更加均衡，物流箱固定更加稳定。
进一步优选地，所述到位监测器包括第一到位监测器和第二到位监测器；所述第一到位监测器和第二到位监测器分别用于监测第一挂钩和第二挂钩的摆动情况。挂钩可以有多种结构，两种比较常见的例子是内挂钩(内钩)和外挂钩(外钩)，具体在下文实施例阐述。
具体来说，在监测过程中，第一、第二挂钩向内或向外摆动时，第一到位监测器监测到其与第一挂钩之间的距离达到预设距离值，同时，第二到位监测器监测其与第二挂钩之间的距离达到预设距离值，第一到位监测器和第二到位监测器均向控制器发送向内或向外摆动到位信号，控制器根据向内或向外摆动到位信号控制电机停止转动。
进一步优选地，所述到位监测器还包括第三到位监测器；所述第三到位监测器用于监测所述连杆板的摆动情况。
需要说明的是，第三到位监测器用于监测其与连杆板之间的距离达到预设距离值时，发送向外或向内摆动到位信号给控制器控制电机停止转动。
更具体来说，第一、第二到位监测器监测第一、第二挂钩都是同向情况，比如同样是向内摆动或者向外摆动，第三到位监测器就跟第一、第二到位监测器相反，比如第一、第二到位监测器监测的是挂钩向内摆动，第三到位监测器则通过监测连杆板摆动情况从而监测挂钩向外摆动。通过三个监测器分别对挂钩和连杆板的监测，可以更准确地确定相关部件的位置，实现更好的定位。
在一些具体的实施例中，到位监测器可以是金属接近开关。
进一步地，所述挂扣部件设有限位空间，所述挂钩与所述挂扣部件接触后挂扣于所述限位空间内，可以防止挂钩扣合挂扣部件后左右移动，实现更好的定位。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的索道穿梭机器人物流箱总成，通过挂箱机构的结构及到位监测器可以实现物流箱挂载和卸载过程中的高效率和自动化；
2、本发明的索道穿梭机器人物流箱总成，在挂钩设有一引导斜面，可利用引导斜面的引导力克服拉紧挂钩的力将挂钩往外顶出，使得在此过程中的引导更加顺畅；
3、本发明的索道穿梭机器人物流箱总成，还进一步提供了一种电机驱动挂钩运动的连接机构，具有成本低，安装简便的有益效果；
4、本发明的索道穿梭机器人物流箱总成，通过第一到位监测器和第二到位监测器监测挂钩向内或向外摆动的到位情况以及第三到位监测器监测挂钩向外或向内摆动的到位情况，可以实现挂载和卸载物流箱过程中挂钩与挂扣部件之间的精准定位，避免挂钩与挂扣部件之间的定位不精准而出现安全事故。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为本发明索道穿梭机器人物流箱总成一种优选实施方式的结构示意图；
图2为本发明索道穿梭机器人物流箱总成中挂箱机构的一种优选实施方式的结构示意图；
图3为图2挂箱机构部分部件的平面结构示意图；
图4为本发明索道穿梭机器人物流箱总成挂钩的另一种优选实施方式的结构示意图；
其中，1、控制箱；2、物流箱；21、挂扣部件；3、挂箱机构；31、支撑板；321、第一挂钩；322、第二挂钩；331、第二连接轴a；332、第二连接轴b；333、第一连接轴；341、第一连杆板；342、第二连杆板；35、电机；361、第一弹簧；362、第二弹簧；371、第一到位监测器；372、第二到位监测器；373、第三到位监测器；a、引导斜面。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
请参见图1，是本发明一种穿梭机物流箱总成的一种优选实施方式的结构示意图，其包括控制箱1和物流箱2，控制箱1设有挂箱机构3并通过挂箱机构3与物流箱2可拆卸连接；挂箱机构3包括挂钩31，挂钩为内挂钩(即钩槽开口向内的挂钩)；物流箱2设有挂扣部件21；电动件为电机35；当需要挂载物流箱2时，控制器接收信号控制电机35驱动挂钩向外摆动，在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端，然后控制器控制电机35驱动挂钩向内摆动，此时到位监测器监测挂钩向内摆动情况并将到向内摆动到位信号发给控制器，控制器根据向内摆动到位信号控制电机35停止运动，此时挂钩挂进挂扣部件21内，同时撤去外力。
当需要卸载物流箱2时，控制器接收信号，在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端或者无需外力作用下使物流箱2的挂扣部件21脱出挂钩的钩槽，在此不做限制物流箱2的挂扣部件21如何脱出挂钩的钩槽方式，而后，控制器使得电机35驱动挂钩向外摆动，此时到位监测器监测挂钩向外摆动情况并将到向外摆动到位信号发给控制器，控制器根据向外摆动到位信号控制电机35停止运动，撤去外力卸载物流箱2。
本实施例是在实施例1的基础上的一种变形，即将挂钩设置为外挂钩(即钩槽开口向外的挂钩)，外挂钩样式请参见图4，其余部件及设置方法均与实施例1相同。在此设置下，当需要挂载物流箱2时，控制器接收信号使得电机35驱动挂钩向内摆动，在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端，预设时间结束后控制器再次使得电机35驱动挂钩向外摆动，到位监测器监测挂钩向外摆动情况并将到向外摆动到位信号发给控制器，控制器根据向外摆动到位信号控制电机35停止运动，此时挂钩挂进挂扣内，同时撤去外力。
当需要卸载物流箱2时，控制器接收信号，在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端或者无需外力作用下使物流箱2的挂扣部件21脱出挂钩的钩槽，在此不做限制物流箱2的挂扣部件21如何脱出挂钩的钩槽方式，预设时间结束后控制器使得电机35驱动挂钩向内摆动，到位监测器监测挂钩向内摆动情况并将到向内摆动到位信号发给控制器，控制器根据向内摆动到位信号控制电机35停止运动，撤去外力卸载物流箱2。
请参见图2是本发明穿梭机物流箱总成中挂箱机构3的一种优选实施方式的结构示意图，以及该平面结构示意图，该挂箱机构3中：
当需要卸载物流箱2时，控制器接收信号，在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端或者无需外力作用下使物流箱2的挂扣部件21脱出挂钩的钩槽，在此不做限制物流箱2的挂扣部件21如何脱出挂钩的钩槽方式，预设时间结束后控制器驱动电机35通过第一连接轴333带动挂钩向外摆动，到位监测器监测挂钩向外摆动情况并将到向外摆动到位信号发给控制器，控制器根据向外摆动到位信号控制电机35停止运动，撤去外力卸载物流箱2。
当需要卸载物流箱2时，控制器接收信号，在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端或者无需外力作用下使物流箱2的挂扣部件21脱出挂钩的钩槽，在此不做限制物流箱2的挂扣部件21如何脱出挂钩的钩槽方式，预设时间结束后控制器驱动电机35通过第一连接轴333带动挂钩向内摆动，到位监测器监测挂钩向内摆动情况并将到向内摆动到位信号发给控制器，控制器根据向内摆动到位信号控制电机35停止运动，撤去外力卸载物流箱2。
本实施例是在上述实施例3的基础之上的一种进一步优选的实施方式，在此实施例中，第一挂钩321、第二挂钩322均设有一引导斜面a，引导斜面自下而上向内延伸，挂扣部件21沿引导斜面接触运动。
当需要挂载物流箱2时，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21沿引导斜面运动驱使挂钩向外摆动，弹簧的两端分别与挂钩和支撑板31连接，弹簧被拉伸，将挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端且撤去外力作用，让挂扣部件21落入挂钩的钩槽中，弹簧收缩使挂钩向内摆动，到位监测器监测挂钩向内摆动情况并将到向内摆动到位信号发给控制器，若在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)控制器未收到向内摆动到位信号，则驱动电机35通过第一连接轴333带动挂钩向内摆动直至收到向内摆动到位信号才控制电机35停止运动。
当需要卸载物流箱2时，控制器接收信号，在另一预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端或者无需外力作用下使物流箱2的挂扣部件21脱出挂钩的钩槽，在此不做限制物流箱2的挂扣部件21如何脱出挂钩的钩槽方式，预设时间结束后控制器驱动电机35通过第一连接轴333带动挂钩向外摆动，到位监测器监测挂钩向外摆动情况并将到向外摆动到位信号发给控制器，控制器根据向外摆动到位信号控制电机35停止运动，撤去外力卸载物流箱2。
本实施例是在实施例5的基础上的一种变形，即将挂钩设置为外挂钩(即钩槽开口向外的挂钩)，其余部件及设置方法均与实施例3相同。在此设置下，当需要挂载物流箱2时，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21沿引导斜面运动驱使挂钩向内摆动，弹簧的两端分别与挂钩和支撑板31连接，弹簧被压缩，将挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端且撤去外力作用，让挂扣部件21落入挂钩的钩槽中，弹簧伸展使挂钩向外摆动，到位监测器监测挂钩向外摆动情况并将到向外摆动到位信号发给控制器，若在预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)控制器未收到向外摆动到位信号，则驱动电机35通过第一连接轴333带动挂钩向外摆动直至收到向外摆动到位信号才控制电机35停止运动。
当需要卸载物流箱2时，控制器接收信号，在另一预设时间内(如0到5分钟之间的任一时间)，在外力作用下将物流箱2的挂扣部件21置于其水平位置高于挂钩的钩槽开口端或者无需外力作用下使物流箱2的挂扣部件21脱出挂钩的钩槽，在此不做限制物流箱2的挂扣部件21如何脱出挂钩的钩槽方式，预设时间结束后控制器驱动电机35通过第一连接轴333带动挂钩向内摆动，到位监测器监测挂钩向内摆动情况并将到向内摆动到位信号发给控制器，控制器根据向内摆动到位信号控制电机35停止运动，撤去外力卸载物流箱2。
结合上述实施方式，在另一优选的实施方式中，所述到位监测器还包括第三到位监测器373；
第三到位监测器用于监测其与连杆板之间的距离达到预设距离值时，发送向外或向内摆动到位信号给控制器控制电机35停止转动。第一到位监测器371、第二到位监测器372监测第一挂钩321、第二挂钩322都是同向情况，比如同样是向内摆动或者向外摆动，第三到位监测器373就跟第一到位监测器、第二到位监测器相反，比如第一到位监测器371、第二到位监测器372监测的是挂钩向内摆动，第三到位监测器373则通过监测连杆板摆动情况从而监测挂钩向外摆动。通过三个监测器分别对挂钩和连杆板的监测，可以更准确地确定相关部件的位置，实现更好的定位。
在一些具体的实施方式中，到位监测器是金属接近开关。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
货运索道
货运索道地形复杂工作人员不易到达地区开采石矿或开挖隧道弃运废土至其它工区处理，可采用货运索道。非但降低施工期间对当地自然景观、生态、居民生态环境的破坏，更可以缩短工时和减少工程费用。
1、复线支索、曳索各一往复式货运索道系统：线上共有二个吊桶，左右各一个于线上往复行驶。
2、复线支索、曳索各一循环式货运索道系统：线上有一个支撑吊桶，另一曳索拖曳吊桶以高速在线上行驶至站台时脱索，再以低速进行装卸载作业。
3、单线固定循环式索道系统：吊桶固定在单一钢索兼负支、曳索功能上，线上及站内均以固定速率循环运行。
4、单线自动循环脱挂式索道系统：吊桶以抱索装置紧固在单一钢索兼负支、曳索功能上以高速在线上行驶，至装卸载站时，抱索装置与线上钢索分离，吊桶即以一较低速度在装卸载站进行装卸载作业。