CN108609027A - 一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置 - Google Patents

一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，包括轨道、安装底板、与安装底板相连的驱动电机、与驱动电机相连的减速器、设置在轨道上的传动带、与传动带啮合的传动齿轮、设置在安装底板上端的两个转动板，行走轮、传动机构；所述两个转动板分别通过一个转轴与安装底板相连，转轴与转动板和安装底板之间分别通过轴承连接；所述转动板上对称的设有两个行走轮，两个行走轮对称的设置在轨道两端，行走轮通过第一支架连接在安装底板上，并可在轨道上滚动行走；所述传动机构包括主动传动机构和从动传动机构；所述主动传动机构与减速器相连，从动传动机构与转轴相连，转轴上端与传动齿轮相连；本发明的轨道小车可在弯轨上运行平稳。

Description

一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置
技术领域
本发明属于轨道运输领域，特别是一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置。
背景技术
作为一种用于沿既定路径运动的轨道小车，轨道小车被广泛运用于检测、拍摄、运输等多种场合。目前常用的轨道小车多用于直线轨道，而在转弯处半径较小的圆弧轨道上容易出现啃轨、难以转弯和卡死的现象。其主要原因是在转弯半径较小的圆弧轨道上运行时，由于前轮与后轮接触点处轨道切线方向夹角较大，导致前轮与后轮的接触状态发生改变，轮子边沿会与轨道有较大摩擦甚至产生卡死现象。由于出于功能需求以及场地限制，必须要求轨道小车既能在直线轨道上运动，也能平稳过渡圆弧弯轨，从这种情况出发考虑，因此对小车结构进行设计。
近几年来，在这类既能在直线轨道上运动的，又能在圆弧轨道上行走的轨道小车机构设计方面，已有中国发明专利，其中申请专利号：2014101234073提出一种用于铸造领域的手动环形轨道小车通过控制前后轮的中心距与圆弧半径的比值较小，从而保证前轮和后轮接触点处轨道切线方向较小，前轮与后轮不至于卡死在圆弧轨道上，但是其没有更好发挥小车的运动特性，以及没有更好的从减少前后轮与轨道的摩擦磨损考虑。专利申请号为200510026952.5的发明专利利用四个导向机构，其中每个导向机构包含一个导向轮以及弹簧装置，用来在圆弧弯轨过渡阶段进行导向以及辅助小车导向作用，但是其辅助作用所能达到的有效程度无相关描述，以及该轨道小车通过两个电机且各装有一个驱动轮，该驱动装置相隔一定距离安装，主要目的是为了在圆弧轨道过渡阶段，一个动力源偏离轨道从而为了防止小车失去动力，另一个动力源可以补给动力，但是两个电机可使动力形成冗余，不利于小车运动，而且轨道与驱动轮的接触面较为光滑，若长期工作之后，有没有可能出现打滑现象还有待考证。因此，从更好地使小车达到在直线轨道平稳运行，以及在圆弧轨道平稳过渡的功能，设计一种导向性能好，且具有辅助小车导向并能极大减少小车晃动，在整个运动过程动力能够稳定持续输出的一种新型既能走直线轨道，又能平稳过渡圆弧轨道的电动小车是极有必要的。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，以解决直轨与弯轨上小车的运行平稳性问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，包括轨道、安装底板、与安装底板相连的驱动电机、与驱动电机相连的减速器、设置在轨道上的传动带、与传动带啮合的传动齿轮、设置在安装底板上端的两个转动板，行走轮、传动机构；
所述两个转动板分别通过一个转轴与安装底板相连，转轴与转动板和安装底板之间分别通过轴承连接；所述转动板上对称的设有两个行走轮，两个行走轮对称的设置在轨道两端，行走轮通过第一支架连接在安装底板上，并可在轨道上滚动行走；所述传动机构包括主动传动机构和从动传动机构；所述主动传动机构与减速器相连，从动传动机构与转轴相连，转轴上端与传动齿轮相连。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
(1)本发明的轨道小车，行走轮可带动转动板相对安装底板占地，调整行走轮姿态与弯道适应，具有很好的自适应作用，且传动齿轮与传动带内核，使得小车在弯道运转时更加平稳。
(2)本发明的轨道小车，每个转动板上均设有一对相对设置的行走轮，可在轨道上滚动行走，同时支撑整个小车的重量，便于在小车上安装较重的检测设备。
(3)本发明的轨道小车，主动传动机构还是设有主动齿轮，转动板的转轴上还连接有从动齿轮，从动齿轮与编码器相连，可实现轨道小车的精确定位。
(4)本发明的轨道小车上还设有接近开关，轨道上等间距的布置有金属片，金属片用以触发接近开关，保证了编码器数值的准确性。
(5)本发明的轨道小车上还设有两组导向轮，小车运动平稳性更好。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为轨道小车的总体结构示意图。
图2为轨道小车的轴测图。
图3为轨道小车的剖视图。
图4为转动板上端结构示意图。
图5为转动板下端的仰视示意图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1-图3，本发明的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，包括轨道3、安装底板10、与安装底板10相连的驱动电机14、与驱动电机14相连的减速器15、设置在轨道3上的传动带29、与传动带29啮合的传动齿轮6、设置在安装底板10上端的两个转动板9，行走轮4、传动机构；
所述两个转动板9分别通过一个转轴80与安装底板10相连，转轴80与转动板9 和安装底板10之间分别通过轴承81连接；所述转动板9上对称的设有两个行走轮4，两个行走轮4对称的设置在轨道3两端，行走轮4通过第一支架12连接在安装底板10 上，并可在轨道3上滚动行走，同时支撑整个小车的重量；所述传动机构包括主动传动机构和从动传动机构；所述主动传动机构与减速器15相连，从动传动机构与转轴80相连，转轴80上端与传动齿轮6相连；工作时，驱动电机14工作带动主动传动机构工作，主动传动机构带动从动传动机构工作，从动传动机构带动转轴80转动，转轴80带动传动齿轮6转动，传动齿轮沿传动带29行走；在传动齿轮6带动下，行走轮4沿轨道3 转动行走；当行走轮4处于轨道3弯道时，行走轮4带动转动板9相对安装底板10占地，调整行走轮4姿态与弯道适应，具有很好的自适应作用。
在一些实施方式中，所述传动机构为齿轮传动机构，主动传动机构为主动齿轮，从动传动机构为两个从动轮，两个从动轮分别与转动板9上的转轴80相连，主动齿轮与从动齿轮啮合。
在另外一些实施方式中，结合图5，所述传动机构为带轮传动机构，主动传动机构为主动带轮16，从动传动机构为两个从动带轮30，两个从动带轮30分别与转动板9上的转轴80相连，主动带轮16与从动带轮30通过传动皮带17相连。
进一步的，所述安装底板10上还设有张紧轮13，所述传动皮带17张紧轮13相连，以保证传动皮带17始终处于张紧状态。
进一步的，所述皮带轮式传动机构为V形或齿形皮带轮。
在另外一些实施方式中，所述传动机构为链轮传动机构。
在一些实施方式中，所述两个传动齿轮6位于轨道3同一侧，通过同一个传动带29啮合行走。
进一步的，所述行走轮4的轴向内侧与轨道贴合，使得传动轮6与传动带29紧密啮合，保证传动行走平稳。
在另外一些实施方式中，所述两个传动齿轮6分别位于轨道3两侧，轨道两侧分别设有一个传动带29，两个齿轮6分别从轨道两侧与传动带29啮合，保证传动行走的平稳。
进一步的，所述主动传动机构还通过转轴与主动齿轮8相连，转动板9的转轴80 上还连接有从动齿轮18，主动齿轮8与从动齿轮18啮合，所述从动齿轮18与编码器 11相连；所述编码器11与随从动轮转动18转动，以记录下轨道小车移动的距离，通过控制装置实现对轨道小车的启动、停止、加速、减速动作，从而实现轨道小车的精确定位。
进一步的，所述轨道小车上还设有接近开关2，所述接近开关2通过第二支架1固定在安装底板10上；所述轨道3上等间距的布置有金属片48，金属片48用以触发所述接近开关2，用来给所述第一编码器11提供校准信号以保证编码器11数值的准确性，同时提供机器人的原点信号。
进一步的，结合图4，所述转动板9上还设有两组导向轮5，每组行走轮4包括两个对称设置在轨道3两端的导向轮5，所述导向轮5通过转轴与转动板9相连；所述导向轮5轴向与链轮6轴向平行；所述轨道3两端设有凸缘3-1，所述导向轮5周向设有一圈导槽5-1，行走轮4转动时，导槽5-1沿凸缘3-1转动，具有更好的行走导向作用。
在一些实施方式中，所述传动带29为传动齿条。
在另外一些实施方式中，所述传动带29为传动链条。
本发明的轨道小车，行走轮可带动转动板相对安装底板占地，调整行走轮姿态与弯道适应，具有很好的自适应作用，且传动齿轮与传动带内核，使得小车在弯道运转时更加平稳。每个转动板上均设有一对相对设置的行走轮，可在轨道上滚动行走，同时支撑整个小车的重量，便于在小车上安装较重的检测设备。主动传动机构还是设有主动齿轮，转动板的转轴上还连接有从动齿轮，从动齿轮与编码器相连，可实现轨道小车的精确定位。轨道小车上还设有接近开关，轨道上等间距的布置有金属片，金属片用以触发接近开关，保证了编码器数值的准确性。轨道小车上还设有两组导向轮，运动平稳性更好。

Claims (10)

1.一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，包括轨道(3)、安装底板(10)、与安装底板(10)相连的驱动电机(14)、与驱动电机(14)相连的减速器(15)、设置在轨道(3)上的传动带(29)、与传动带(29)啮合的传动齿轮(6)、设置在安装底板(10)上端的两个转动板(9)，行走轮(4)、传动机构；
所述两个转动板(9)分别通过一个转轴(80)与安装底板(10)相连，转轴(80)与转动板(9)和安装底板(10)之间分别通过轴承(81)连接；所述转动板(9)上对称的设有两个行走轮(4)，两个行走轮(4)对称的设置在轨道(3)两端，行走轮(4)通过第一支架(12)连接在安装底板(10)上，并可在轨道(3)上滚动行走；所述传动机构包括主动传动机构和从动传动机构；所述主动传动机构与减速器(15)相连，从动传动机构与转轴(80)相连，转轴(80)上端与传动齿轮(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述传动机构为齿轮传动机构，主动传动机构为主动齿轮，从动传动机构为两个从动轮，两个从动轮分别与转动板(9)上的转轴(80)相连，主动齿轮与从动齿轮啮合。
3.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述传动机构为带轮传动机构，主动传动机构为主动带轮(16)，从动传动机构为两个从动带轮(30)，两个从动带轮(30)分别与转动板(9)上的转轴(80)相连，主动带轮(16)与从动带轮(30)通过传动皮带(17)相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述传动机构为带轮传动机构，所述两个传动齿轮(6)位于轨道(3)同一侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述行走轮(4)的轴向内侧与轨道贴合，使得传动轮(6)与传动带(29)紧密啮合。
6.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述两个传动齿轮(6)分别位于轨道(3)两侧，轨道两侧分别设有一个传动带(29)，两个齿轮(6)分别从轨道两侧与传动带(29)啮合。
7.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述主动传动机构还通过转轴与主动齿轮(8)相连，转动板(9)的转轴(80)上还连接有从动齿轮(18)，主动齿轮(8)与从动齿轮(18)啮合，所述从动齿轮(18)与编码器(11)相连；所述编码器(11)与随从动轮转动(18)转动，以记录下轨道小车移动的距离。
8.根据权利要求7所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述轨道小车上还设有接近开关(2)，所述接近开关(2)通过第二支架(1)固定在安装底板(10)上；所述轨道(3)上等间距的布置有金属片(48)，金属片(48)用以触发所述接近开关(2)，用来给所述第一编码器(11)提供校准信号以保证编码器(11)数值的准确性，同时提供机器人的原点信号。
9.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述转动板(9)上还设有两组导向轮(5)，每组行走轮(4)包括两个对称设置在轨道(3)两端的导向轮(5)，所述导向轮(5)通过转轴与转动板(9)相连；所述导向轮(5)轴向与链轮(6)轴向平行；所述轨道(3)两端设有凸缘(3-1)，所述导向轮(5)周向设有一圈导槽(5-1)，行走轮(4)转动时，导槽(5-1)沿凸缘(3-1)转动。
10.根据权利要求1所述的一种用于直轨或圆弧轨道的电动小车装置，其特征在于，所述传动带(29)为传动齿条或传动链条。
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