本发明涉及穿梭车，尤其是涉及一种基于四向穿梭车的运行切换系统及控制方法。
背景技术：
1、目前，由于对仓库存储量的要求越来越高，拣选、输送以及出入库频率等要求也越来越高，在物流仓储领域，自动化与智能化控制技术得以快速发展，货架有轨穿梭车在自动库领域的应用越来越广泛。
2、四向穿梭车是智能仓储中的重要设备，其将传统的母车与子车的功能集成，以一台车实现两种车的功能。穿梭式货架是一种高容积、高效率的货架，工作时，四向穿梭车可以在穿梭式货架中运行，并进行托盘物料的搬运移载，自动化程度较高。相比于普通货架，穿梭式货架无需叉车进入货架内部存取货物，直接由体型较小的四向穿梭车进入货架的一个巷道或者多个巷道存取货，能够在交叉轨道上沿纵向或横向轨道换向行驶，从而按订单需求而到达仓库任意指定的货位，实现密集存储与输送，工作效率相比于使用叉车有了极大的提升。
3、传统的四向穿梭车的运行切换的结构有凸轮、丝杠等形式，其结构较为复杂，运维困难且切换速度较慢，严重影响四向穿梭车的运行效率。
技术实现思路
1、本发明提供一种四向穿梭车运行切换系统及控制方法，能够实现四向穿梭车运行系统的横行和纵行切换，同时不使用定制化电机，通过传统的单驱动电机就能实现对横行和纵行四个方向上的驱动。
2、一方面，本发明提供一种基于四向穿梭车的运行切换系统，包括：框架；运行机构，所述运行机构设置于所述框架的外周；升降机构，所述升降机构设置于所述框架的内周，并且与所述运行机构连接；传动机构，所述传动机构设置于所述框架的内部，并且与所述运行机构连接；以及切换机构，所述切换机构与所述传动机构连接。
3、作为本发明的进一步方案，所述运行机构包括：相互垂直设置的第一运行机构和第二运行机构，所述第一运行机构包括第一运行轮和第一运行组件，所述第一运行轮与所述第一运行组件连接，所述第一运行组件与所述框架连接；所述第二运行机构包括第二运行轮和第二运行组件，所述第二运行轮与所述第二运行组件连接，所述第二运行组件与所述框架连接。
4、作为本发明的进一步方案，所述第一运行轮对称设置有两对，所述第一运行组件包括一组主动链轮对、两组从动链轮对以及两组次从动链轮对，所述主动链轮对通过主动转轴与所述传动机构连接，两组所述从动链轮对分设于所述主动转轴的两侧且通过链条与所述主动链轮对连接，两组所述次从动链轮对分设于所述从动链轮对的两侧且通过链条与所述从动链轮对连接；所述从动链轮对以及所述次从动链轮对分别通过从动转轴与对应的所述第一运行轮连接，所述从动转轴靠近所述框架的一端设置有滑动连接件。
5、作为本发明的进一步方案，所述升降机构包括升降电机、驱动链、齿轮组件和升降组件；所述升降电机的输出轴与所述齿轮组件的输入端连接，用于驱动所述齿轮组件转动；所述齿轮组件分别位于所述框架的四个内角处，所述驱动链绕设在所述齿轮组件上；所述升降组件对称设置在所述框架内侧壁，并且与对应的所述齿轮组件连接。
6、作为本发明的进一步方案，所述升降组件包括与所述第一运行机构连接的第一升降组件以及与所述第二运行机构连接的第二升降组件；所述第一升降组件包括第一齿条、升降杆、第一升降滑块和转动座；所述第一齿条的末端设置有推轮，所述推轮与所述升降杆上的滑槽相适配；所述升降杆的一端套设在所述转动座上，另一端与所述第一升降滑块连接；所述转动座的一端固定在所述框架的内侧壁，另一端固定在所述框架的底壁；所述第一升降滑块与位于所述第一运行机构上的滑道相适配；所述第二升降组件包括第二齿条、升降杆、第二升降滑块和转动座；所述第二齿条的末端设置有推轮，所述推轮与所述升降杆上的滑槽相适配；所述升降杆的一端套设在所述转动座上，另一端与所述第二升降滑块连接；所述转动座的一端固定在所述框架的内侧壁，另一端固定在所述框架的底壁；所述第二升降滑块与位于所述第二运行机构的滑道相适配。
7、作为本发明的进一步方案，所述齿轮组件包括主动齿轮组件和从动齿轮组件；所述主动齿轮组件包括：所述齿轮组件包括主动齿轮组件和从动齿轮组件；所述主动齿轮组件包括：驱动齿轮，第一双联轮和第一双联齿轮；所述驱动齿轮与所述升降电机的输出轴连接；所述第一双联轮和所述第一双联齿轮分别与所述驱动齿轮连接；所述第一双联轮包括同轴设置的第一链轮和第一齿轮，且所述第一链轮的节圆半径小于所述第一齿轮的节圆半径，所述第一链轮与所述驱动链啮合，所述第一齿轮与所述驱动齿轮啮合；所述第一双联齿轮包括同轴设置第二齿轮和第三齿轮，且所述第二齿轮的节圆半径等于所述第三齿轮的节圆半径；所述第二齿轮与所述驱动齿轮啮合，并且与所述第二齿条啮合，所述第三齿轮与所述第一齿条啮合；所述从动齿轮组件包括：第二双联轮和第二双联齿轮；所述第二双联轮与所述第二双联齿轮连接；所述第二双联轮包括同轴设置的第二链轮和第四齿轮，且所述第二链轮的节圆半径小于所述第四齿轮的节圆半径，所述第二链轮与所述驱动链啮合；所述第二双联齿轮包括同轴设置第五齿轮和第六齿轮，且所述第五齿轮的节圆半径等于所述第六齿轮的节圆半径；所述第五齿轮与所述第二链轮啮合，并且与所述第二齿条啮合，所述第六齿轮与所述第一齿条啮合。
8、作为本发明的进一步方案，所述传动机构包括：传动电机、第一传动组件和第二传动组件，所述传动电机的输出轴与所述第一传动组件连接，所述第一传动组件与所述第二传动组件垂直连接，所述第一传动组件与所述第一运行机构连接，所述第二传动组件与所述第二运行机构连接。
9、作为本发明的进一步方案，所述第一传动组件包括：第一转轴、第一拔叉组件、第一伸缩轴套、第一连接离合器和第一锥齿轮；所述第一转轴穿设在轴承座上，所述第一拔叉组件与所述第一伸缩轴套连接，所述第一伸缩轴套设置在所述第一转轴远离所述传动电机的一端，所述第一连接离合器与所述主动转轴连接；所述第二传动组件包括：第二转轴、第二拔叉组件、第二伸缩轴套、第二连接离合器和第二锥齿轮；所述第二转轴穿设在轴承座上，所述第二拔叉组件与所述第二伸缩轴套连接，所述第二伸缩轴套设置在所述第二转轴远离所述传动电机的一端，所述第二连接离合器与所述主动转轴连接；所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合。
10、作为本发明的进一步方案，所述切换机构包括：x形转架、支持板和驱动缸，所述支持板设置在底壁上，所述x形转架基于所述支持板转动连接，所述驱动缸一端设置在所述支持板上；所述x形转架的短端设置有柱形滑块，所述柱形滑块置于第一滑槽中，所述第一滑槽与所述第一拔叉组件的一端连接；所述x形转架的长端设置有柱形滑块，所述柱形滑块置于第二滑槽中，所述第二滑槽与所述第二拔叉组件的一端连接。
11、另一方面，本发明还提供了一种四向穿梭车的控制方法，包括以下步骤：
12、s1、通过位置模块控制四向穿梭车进入目标位置的预设阈值范围内，通过控制传动机构的传动电机正向旋转或反向旋转，使四向穿梭车行走到预设目标位置；
13、s2、通过控制模块控制抬升缸抬升货物，根据位置模块控制四向穿梭车驶出并判断是否需要切换走向，若是则控制升降机构实现第一运行轮和第二运行轮的切换；
14、s3、通过位置模块控制四向穿梭车进入放置位点的预设阈值范围内，使四向穿梭车行走到预设放置位点，通过控制模块控制抬升缸下放货物，完成货物取放。
15、与现有技术相比，本发明通过升降机构的降落/抬升切换负责不同行进方向的运行机构，同时通过传动机构为运行机构提供行进的动力，切换机构用于转换接通不同运行机构的传动机构，从而实现了四向穿梭车横行和纵行的切换。本发明无需使用定制化电机，通过传统的单驱动电机就能实现对横行和纵行四个方向上的驱动。
1.一种基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述运行机构（2）包括：相互垂直设置的第一运行机构（21）和第二运行机构（22），
3.根据权利要求2所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述第一运行轮（211）对称设置有两对，所述第一运行组件（212）包括一组主动链轮对（2121）、两组从动链轮对（2122）以及两组次从动链轮对（2123），所述主动链轮对（2121）通过主动转轴（2124）与所述传动机构（4）连接，两组所述从动链轮对（2122）分设于所述主动转轴（2124）的两侧且通过链条与所述主动链轮对（2121）连接，两组所述次从动链轮对（2123）分设于所述从动链轮对（2122）的两侧且通过链条与所述从动链轮对（2122）连接；所述从动链轮对（2122）以及所述次从动链轮对（2123）分别通过从动转轴（2125）与对应的所述第一运行轮（211）连接，所述从动转轴（2125）靠近所述框架（1）的一端设置有滑动连接件（2126）。
4.根据权利要求3所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述升降机构（3）包括升降电机（34）、驱动链（31）、齿轮组件（32）和升降组件（33）；所述升降电机（34）的输出轴与所述齿轮组件（32）的输入端连接，用于驱动所述齿轮组件（32）转动；所述齿轮组件（32）分别位于所述框架（1）的四个内角处，所述驱动链（31）绕设在所述齿轮组件（32）上；所述升降组件（33）对称设置在所述框架（1）内侧壁，并且与对应的所述齿轮组件（32）连接。
5.根据权利要求4所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述升降组件（33）包括与所述第一运行机构（21）连接的第一升降组件以及与所述第二运行机构（22）连接的第二升降组件；
6.根据权利要求5所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述齿轮组件（32）包括主动齿轮组件和从动齿轮组件；
7.根据权利要求6所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述传动机构（4）包括：传动电机（43）、第一传动组件（41）和第二传动组件（42），所述传动电机（43）的输出轴与所述第一传动组件（41）连接，所述第一传动组件（41）与所述第二传动组件（42）垂直连接，所述第一传动组件（41）与所述第一运行机构（21）连接，所述第二传动组件（42）与所述第二运行机构（22）连接。
8.根据权利要求7所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的基于四向穿梭车的运行切换系统，其特征在于，所述切换机构（5）包括：x形转架（51）、支持板（52）和驱动缸（53），所述支持板（52）设置在底壁上，所述x形转架（51）基于所述支持板（52）转动连接，所述驱动缸（53）一端设置在所述支持板（52）上；所述x形转架（51）的短端设置有柱形滑块，所述柱形滑块置于第一滑槽（54）中，所述第一滑槽（54）与所述第一拔叉组件（412）的一端连接；所述x形转架（51）的长端设置有柱形滑块，所述柱形滑块置于第二滑槽（55）中，所述第二滑槽（55）与所述第二拔叉组件（422）的一端连接。
10.一种四向穿梭车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
