CN103318286B - 一种超导磁体运输装置 - Google Patents

Abstract

一种超导磁体运输装置，由一个车体框架单元和四个轮单元组成。车体框架单元由角铝、方形铝管与底板构成，整个车体框架单元为正方形结构。四个轮单元分别布置在车体框架单元的四个顶点位置，轮单元的轴线与车体框架的边之间的夹角为45°。车轮单元采用直流伺服电机驱动。本发明可以实现八个方向的平移和原地360°旋转。

Description

一种超导磁体运输装置

技术领域

本发明涉及一种磁体运输装置，特别涉及一种基于全向轮的磁体运输装置。

背景技术

在实验室中，传统的搬运磁体方法一般有两种：1、人力搬运；2、叉车运输。第一种方式的效率非常低；当实验室的空间很大时，第二种方式的效率很高。但是当实验室的空间狭小时，叉车运输的方式就会有诸多的不便，例如在转弯或者掉头的时候就会遇到很大的困难。现有的实验室运输磁体装置一般为手推叉车或者内燃机驱动叉车，这些运输装置的共同点是体积大，只能实现前后两个方向的平移，转弯不灵活。当实验室的空间狭小时，这些运输装置就难以通过或者实现原地旋转。

发明内容

本发明的目的是克服在实验室狭小空间中人力以及叉车运输磁体的缺点，提出一种全向轮超导磁体运输装置。本发明可以在高速状态下运行，同时实现八个方向的平移以及原地360°旋转。

本发明的结构组成如下：

本发明由车体框架单元和四个车轮单元组成。车体框架单元是整个磁体运输装置的框架，为正方形结构。四个车轮单元分别布置于车体框架单元的四个顶角位置，车轮单元的轴线与车体框架单元的边之间的夹角为45°。车轮单元采用直流伺服电机驱动。

本发明还具有以下技术特征：

1.所述的车体框架单元由第一方形铝管、底板、第二方形铝管、第三方形铝管、第四方形铝管、第五方形铝管、第六方形铝管、V形支座、角铝组成。四个V形支座与四根角铝布置于车体框架单元的底部，组成正方形的框架；四根角铝为正方形结构的四个边，四个V形支座布置于正方形的四个顶角位置。两根第二方形铝管平行放置于角铝之上。底板安装在两根第二方形铝管之上。正方形框架的每侧平行布置五根第四方形铝管，五根第四方形铝管等距布置，垂直安装在角铝上。在正方形框架的前后两端，第四方形铝管之上安装有第三方形铝管、第五方形铝管，正方形框架的前后两端分别安装有两根第三方形铝管，一根第五方形铝管，两根第三方形铝管对称布置在角铝的两侧，分别由两根第四方形铝管四支撑；第五方形铝管布置在中间的一根第四方形铝管之上。在正方形框架的左右两侧，第四方形铝管之上分别安装有一根方形铝管。第六方形铝管布置在正方形框架前后两端的第四方形铝管之上，第六方形铝管平行于第一方形铝管。所有方形铝管之间，方形铝管和底板之间，底板和角铝之间、，角铝和V形支座之间，以及铝管和角铝之间的连接方式均为焊接。

2.所述的车轮单元由全向轮、轴、轴承支座、联轴器、电机支座，以及电机组成。由外到内的布置顺序依次为全向轮、轴、轴承支座、联轴器、电机支座、电机。全向轮通过轴与轴承支座相连，轴通过联轴器与电机相连，电机安装在电机支座上。全向轮、轴、轴承支座、联轴器、电机均为同轴布置。

3.所述的第三方形铝管、第六方形铝管的端部分别切割成三角形，方便同时将第三方形铝管、第六方形铝管搭接在第四方形铝管之上。

4.本发明超导磁体运输装置可以采用遥控操作模式运行。操作者采用遥控操作模式时，运输装置转弯、加速、减速、制动、平移、旋转等指令均来自遥控器遥控信号。

附图说明

图1是本发明超导磁体运输装置的三维图；

图2是本发明超导磁体运输装置的左视图；

图3是本发明超导磁体运输装置的俯视图；

图4是本发明超导磁体运输装置的轮单元局部放大图；

图5是本发明超导磁体运输装置的平移运动模式示意图；

图6是本发明超导磁体运输装置的原地旋转运动模式示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-图4所示，本发明实例由车体框架单元和四个车轮单元组成。

车体框架单元是整个磁体运输装置的基础，四个车轮单元分别布置在车体框架单元的四个顶角位置。车轮单元的轴线与车体框架单元的边之间的夹角为45°。

所述的车体框架单元由第一方形铝管1、底板2、第二方形铝管3、第三方形铝管8、第四方形铝管9、第五方形铝管10、第六方形铝管11、V形支座12，以及角铝14组成。四个V形支座12与四根角铝14布置于车体框架单元的底部，组成正方形框架。四根角铝14为正方形的四个边，四个V形支座12布置于正方形框架的四个顶角位置。两根第二方形铝管3平行放置于角铝14之上，底板2安装在两根第二方形铝管3之上。正方形框架的每侧平行布置五根第四方形铝管9，五根第四方形铝管9垂直安装在角铝14上，五根第四方形铝管9等距布置。在正方形框架的前后两端，第四方形铝管9之上分别安装有两根第三方形铝管8、一根第五方形铝管10，两根第三方形铝管8对称布置在角铝14的两侧，分别由两根第四方形铝管9支撑；一根第五方形铝管10布置在中间的第四方形铝管9上。在正方形框架的左右两侧，第四方形铝管9之上分别安装一根第一方形铝管1。第六方形铝管六11布置在正方形框架前后两端的第四方形铝管9之上，第六方形铝管11的方向平行于第一方形铝管1。

所述的车轮单元16由全向轮13、轴15、轴承支座7、联轴器6、电机支座5，以及电机4组成。全向轮13通过轴15与轴承支座7相连，轴15通过联轴器（6）与电机4相连，电机安装在电机支座4上。全向轮13、轴15、轴承支座7、联轴器6，以及电机4同轴布置。速度传感器布置在电机4上。

所述的正方形框架前后两端的第三方形铝管8和第五方形铝管10之间有空隙，所述空隙的作用是方便叉车车臂从运输装置中将磁体送入或取出。当全向轮超导磁体运输装置将磁体运输至开阔的空间时，需要用叉车将磁体从全向轮运输装置中取出，转移到其他运输装置之上。第四方形铝管9的长度应大于叉车车臂的厚度。

所述的全向轮超导磁体运输装置还包括控制系统，所述的控制系统布置于底板2上。控制系统分别与车轮单元的速度传感器相连，采集全向轮超导磁体运输装置的工作状态信息，并发出指令控制所述运输装置的运动方向与速度。

所述的全向轮超导磁体运输装置通过控制四个轮单元的电机，控制其运动的方向与速度，如图5、图6所示。图5为全向轮超导磁体运输装置的平移运动模式，分别为前、后、右、左、右前、左前、左后、右后；图6为全向轮超导磁体运输装置的原地旋转模式，分别为逆时针方向，顺时针方向。通过遥控控制四个电机的转向，控制运输装置的运动方向，通过改变四个电机的转速，控制运输装置的运动快慢。

本发明运输装置的创新性在于可以实现八个方向的平移运动以及原地360°旋转，对于实验室的狭小空间具有很高的适应性，通过一些叉车难以通过的空间运输磁体。

Claims (3)

1.一种超导磁体运输装置，其特征是：所述的超导磁体运输装置由车体框架单元和四个轮单元组成；车体框架单元为正方形结构，四个轮单元分别布置于车体框架单元的四个顶角位置，轮单元的轴线与车体框架单元的边之间的夹角为45°；轮单元采用直流伺服电机驱动；

车体框架单元由第一方形铝管(1)、底板(2)、第二方形铝管(3)、第三方形铝管(8)、第四方形铝管(9)、第五方形铝管(10)、第六方形铝管(11)、V形支座(12)，以及角铝(14)组成；四个V形支座(12)与四根角铝(14)布置于车体框架单元的底部，组成正方形框架；四根角铝(14)为正方形的四个边，四个V形支座(12)布置于正方形框架的四个顶角位置；两根第二方形铝管(3)平行放置于角铝(14)之上，底板(2)安装在两根第二方形铝管(3)之上；正方形框架的每侧平行布置五根第四方形铝管(9)，五根第四方形铝管(9)垂直安装在角铝(14)上，五根第四方形铝管(9)等距布置；在正方形框架的前后两端，第四方形铝管(9)上分别安装有两根第三方形铝管(8)和一根第五方形铝管(10)，两根第三方形铝管(8)对称布置在角铝(14)的两侧，分别由两根第四方形铝管(9)支撑；一根第五方形铝管(10)布置在中间的第四方形铝管(9)上；在正方形框架的左右两侧，第四方形铝管(9)之上分别安装一根第一方形铝管(1)；第六方形铝管(11)布置在正方形框架前后两端的第四方形铝管(9)之上，第六方形铝管(11)的方向平行于第一方形铝管(1)；方形铝管之间，方形铝管和底板之间，底板和角铝之间，角铝和V形支座之间，以及铝管和角铝之间的连接方式均为焊接。

2.如权利要求1所述的超导磁体运输装置，其特征是：所述的正方形框架前后两端的第三方形铝管(8)和第五方形铝管(10)之间有空隙。

3.如权利要求1所述的超导磁体运输装置，其特征是：所述的轮单元(16)由全向轮(13)、轴(15)、轴承支座(7)、联轴器(6)、电机支座(5)，以及电机(4)组成；由外到内的顺序依次为全向轮(13)、轴(15)、轴承支座(7)、联轴器(6)、电机支座(5)、电机(4)；所述的全向轮(13)通过轴(15)与轴承支座(7)相连，轴(15)通过联轴器(6)与电机(4)相连，电机安装在电机支座(5)上；全向轮(13)、轴(15)、轴承支座(7)、联轴器(6)、电机(4)同轴布置；速度传感器布置在电机(4)上。