CN112978581B - 一种带转轴伺服天车 - Google Patents

Abstract

本申请属于移动伺服天车结构设计技术领域，尤其涉及一种带转轴伺服天车。包括桥架、活动车架、移动车台；所述桥架包括：车架组件、长导轨组件、测量组件；长导轨组件包括水平设置在导轨梁上侧的长导轨；所述活动车架包括：跨接在两个长导轨上的活动板架、设置于活动板架上侧的短导轨组件以及驱动组件；本申请的带转轴伺服天车主要用于在大空间内进行机械结构的运输移动，能够实现多个方向的自由运动，利用三角形导轨以及吊挂式的V形导轨等结构，能够避免材料或其他物质聚集在导轨表面；利用同步带以及配置在各伺服机构中的编码器等装置能够有效保证天车运动位置的精确测量和反馈，保证在作业过程中能够有效控制天车位置。

Description

一种带转轴伺服天车

技术领域

本申请属于移动伺服天车结构设计技术领域，尤其涉及一种带转轴伺服天车。

背景技术

伺服天车是各类大型加工设备以及作业场地中经常用到的大型吊装转运设备，主要用于在搬运尺寸和质量较大的设备或材料，以解决采用传统搬运设备不便于操作或者效率低下的的问题，目前的伺服天车结构和功能相对简单，且精度较低，在一般机械加工以及场合中的长距离运输过程中一般无法精确定位和控制，且由于吊装了重物后行走结构质量重惯性大，在移动时容易发生短距离滑动，因此一般在使用时都是将重物吊装转运至一定距离后，再人工进行定位，上述过程在传统加工操作场合十分普遍，但如果将其使用到大型喷丸设备或者各类操作员不方便或者不适合进入的设备中时，由于伺服天车中有较长的导轨以及多个伺服驱动结构，导致设备容易被环境中的杂质卡住或者损坏结构，导致天车寿命降低，同时在喷丸等作业过程中，需要对伺服天车的位置进行较为准确的定位，以保证喷丸等作业的效果，现有的天车结构存在诸多弊端，无法满足喷丸等设备的使用需求。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种能够适用于喷丸等设备，具有更好的密封性和抗外物侵染能力，同时能够准确对天车运行位置进行准确检测的带转轴伺服天车。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。

一种带转轴伺服天车，包括桥架、活动车架、移动车台；

所述桥架包括：车架组件、长导轨组件、测量组件；

车架组件包括两个平行设置的导轨梁1a、垂直于导轨梁设置且位于导轨梁1a两端的横向支梁1b、垂直于导轨梁1a和横向支梁1b的竖向支撑杆1c；

长导轨组件包括水平设置在导轨梁1a上侧的长导轨1d；

测量组件包括：设置于长导轨两端的两个测量支撑杆1e、设于两个测量支撑杆1e之间的同步带1f、与同步带噬合的带轮1g、用于测量带轮转动参数的编码器，所述编码器和带轮1g固定在活动车架上；

所述活动车架包括：跨接在两个长导轨1d上的活动板架、设置于活动板架上侧的短导轨组件以及驱动组件；

所述活动板架包括垂直于长导轨1d设置的两个活动横梁2a、用于连接两个活动横梁且平行于长导轨1d设置的连接梁2b，所述连接梁2b位于长导轨1d的正上方；所述驱动组件包括设置于连接梁的两端的第一滚轮组2e以及用于驱动第一滚轮组的第一伺服电机组2d；所述活动板架通过第一滚轮组沿长导轨1d运动；所述活动横梁2a的上侧设置有三角导轨20；所述活动横梁2a上设置有齿条21

所述移动车台包括：跨接在两个活动横梁2a上侧的车台车架、设置于车台车架上的第二伺服电机组和驱动连接组件；

所述车台车架包括设置于两个活动横梁2a之间的车身3a，车身截面呈U形；还包括设于车身四角处的支撑脚板3b；第二伺服电机组包括固定设置在车身3a上的第二伺服电机3d，第二伺服电机与齿条21通过齿轮驱动连接；所述驱动组件包括设置在支撑脚板3b的下侧的三角滚轮组3c，所述三角滚轮组3c内设有两个分别沿三角导轨顶部两边滚动的滚轮；

还包括设置在活动板架和移动车台之间的滚珠丝杠组8a。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，所述第一滚轮组包括直接与第一伺服电机2d驱动连接的第一驱动轮2c以及独立设置的第一传动轮2d；所述第一驱动轮2c和第一传动轮2d分别设于连接梁2b的两端。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，所述第一伺服电机、第二伺服电机分别通过行星减速器驱动相应的滚轮或齿轮；所述第一伺服电机、第二伺服电机和行星减速器的外侧罩设有封闭罩。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，还包括设置在移动车台上的旋转驱动组件；

所述旋转驱动组件包括设置在车台车架下侧的外齿转盘轴承4a以及用于驱动外齿转盘轴承4a的旋转驱动装置；

所述旋转驱动装置包括固定设置在车台车架上侧的第三伺服电机4b、以及设于第三伺服电机4b和外齿转盘轴承4a之间的蜗轮蜗杆减速器4c。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，所述外齿转盘轴承4a、旋转驱动装置的外侧分别设置有密封保护罩。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，还包括设于连接梁下侧，位于各滚轮前进方向前侧和者后侧分别设置有刮板和毛刷2f；还包括设置在连接梁2b两端的缓冲件2g。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，还包括设置在导轨梁下侧的V形固定导条9a，所述V形固定导条9a开口朝下，上端通过连接件9b焊接在桥架上；还包括设置于V形固定导条9a下侧的V形滑动导条9c，V形滑动导条9c开口朝上扣在V形固定导条9a下侧，V形滑动导条9c的内侧设置有两个可沿V形固定导条9a外壁滚动的导条滚轮9d，V形滑动导条9c通过导条滚轮9d可滑动地与V形固定导条9a连接；所述连接件是指多个连接杆9e或者连接板。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，还包括设置在V形滑动导条9c下侧的牵引组件；所述牵引组件包括多个可拆卸地设置在V形滑动导条9c上的吊臂5a、设置于吊臂5a下方的弧形支撑块5b，弧形支撑臂5b的上侧设置有束线槽。

对前述带转轴伺服天车的进一步改进，活动车架的两端分别设置有接近开关以及限位挡块，接近开关的外部设有密封保护罩。

其有益效果在于：

本申请的带转轴伺服天车主要用于在大空间内进行机械结构的运输移动，能够实现多个方向的自由运动，其中车架结构简单稳定，可以采用双长矩形钢管和双短信钢管焊接组合的方式即可，对设备的加工及材料成本控制良好；利用三角形导轨以及吊挂式的V形导轨等结构，能够避免喷丸等作业过程中，材料或其他物质聚集在导轨表面，配合刮板刷毛等结构，能够有效保证天车运行过程中不会发生卡涩；利用同步带以及配置在各伺服机构中的编码器等装置能够有效保证天车运动位置的精确测量和反馈，保证在作业过程中能够有效控制天车位置。

附图说明

图1是带转轴伺服天车的正视图；

图2是带转轴伺服天车的侧视图；

图3是活动车架的俯视图；

图4是活动车架的侧视图；

图5是移动车台的结构示意图(剖视一)；

图6是移动车台的结构示意图(剖视二)。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本申请作详细说明。

如图1～6所示，本申请的一种带转轴伺服天车，主要用于机械加工等场合的重物转运吊装，特别的，本申请的带转轴伺服天车更适用于在喷丸处理等工艺处理场合，在环境中存在可能侵入伺服天车内部结构的物质的场合下，保证伺服天车轨道以及驱动结构运作正常，避免异物侵入，防止结构运行卡涩。

如图1、图2所示，本申请的带转轴伺服天车，其基本结构包括桥架、活动车架、移动车台；

所述桥架包括：车架组件、长导轨组件、测量组件；桥架作为天车的基本支撑结构，主要作为承重以及主运输路径的导向支撑结构，本申请的桥架结构简单，为了便于加工制作，同时降低桥架加工的工艺要求，减少加工内容，在具体实施过程中，桥架可以采用成品的矩形钢管等材料直接加工焊接，并通过在整体焊接完成以及去应力结束后加工安装和定位面等结构来保证整体结构的精度稳定性。

其中车架组件包括两个平行设置的导轨梁1a、垂直于导轨梁设置且位于导轨梁1a两端的横向支梁1b、垂直于导轨梁1a和横向支梁1b的竖向支撑杆1c；导轨梁为主运输方向导轨的安装结构，横向支梁用于保证导轨梁的相对位置固定，支撑杆用于支撑固定，在具体生产过程中，一般的导轨结构不宜在矩形管表面进行加工定位，可能还需要在导轨梁上焊接导轨定位条等结构以便于在导轨定位条上加工导轨的安装定位面；

其中，长导轨组件包括水平设置在导轨梁1a上侧的长导轨1d；长导轨1d用于支撑活动车架的移动；

测量组件包括：设置于长导轨两端的两个测量支撑杆1e、设于两个测量支撑杆1e之间的同步带1f、与同步带噬合的带轮1g、用于测量带轮转动参数的编码器，所述编码器和带轮1g固定在活动车架上；

由于导轨长度较长，同时吊装重物时质量较大，活动车架在长导轨上移动时，容易发生小幅度的打滑等没如果采用传统的定位方法在伺服电机上安装编码器来进行测量，则会在使用过程中不断累积错误数据，导致位置测量结果错误；为此本申请中采用同步带测量的方式，利用同步带更准确的转动数据来对活动车架的位置进行测量表征。

本申请中，活动车架包括：跨接在两个长导轨1d上的活动板架、设置于活动板架上侧的短导轨组件以及驱动组件；

所述活动板架包括垂直于长导轨1d设置的两个活动横梁2a、用于连接两个活动横梁且平行于长导轨1d设置的连接梁2b，所述连接梁2b位于长导轨1d的正上方；所述驱动组件包括设置于连接梁的两端的第一滚轮组2e以及用于驱动第一滚轮组的第一伺服电机组2d；所述活动板架通过第一滚轮组沿长导轨1d运动；所述活动横梁2a的上侧设置有三角导轨20；所述活动横梁2a上设置有齿条21；

本申请中，所述第一滚轮组包括直接与第一伺服电机2d驱动连接的第一驱动轮2c以及独立设置的第一传动轮2d；所述第一驱动轮2c和第一传动轮2d分别设于连接梁2b的两端。

特别的，为便于同步控制，在具体实施过程中，驱动轮应当设置在同一个连接梁上，相应的从动轮设置在另一个连接梁上；

所述移动车台包括：跨接在两个活动横梁2a上侧的车台车架、设置于车台车架上的第二伺服电机组和驱动连接组件；

所述车台车架包括设置于两个活动横梁2a之间的车身3a，车身截面呈U形；还包括设于车身四角处的支撑脚板3b；第二伺服电机组包括固定设置在车身3a上的第二伺服电机3d，第二伺服电机与齿条21通过齿轮驱动连接；所述驱动组件包括设置在支撑脚板3b的下侧的三角滚轮组3c，所述三角滚轮组3c内设有两个分别沿三角导轨顶部两边滚动的滚轮；

为了简化就结构，保证运行稳定，同时使导轨表面具有防外物滞留能力，本申请中使用了三角导轨结构，三角型导轨具有自动对中以及防止导轨面杂物滞留能力，且可以将导轨支架固定焊接在矩形管表面，减少设备生产制造成本，降低生产工艺难度；

为便于控制移动车台在活动板架上的运动，本申请中还包括设置在活动板架和移动车台之间的滚珠丝杠组8a。移动车台在活动板架上的运动距离较短，因此可以利用滚珠丝杠组进行快速控制和准确定位，

在具体使用过程中，为了避免结构之间相互碰撞摩擦，同时限制运动时的极限位置，本申请中，活动车架和移动车台的两端分别设置有接近开关以及限位挡块，接近开关的外部设有密封保护罩。接近开关用于控制各伺服驱动结构，防止其越位运动，限位挡块能够作为缓冲件避免惯性较大的结构相互碰撞。

所述第一伺服电机、第二伺服电机分别通过行星减速器驱动相应的滚轮或齿轮；所述第一伺服电机、第二伺服电机和行星减速器的外侧罩设有封闭罩。

还包括设置在移动车台上的旋转驱动组件；所述旋转驱动组件包括设置在车台车架下侧的外齿转盘轴承4a以及用于驱动外齿转盘轴承4a的旋转驱动装置；所述旋转驱动装置包括固定设置在车台车架上侧的第三伺服电机4b、以及设于第三伺服电机4b和外齿转盘轴承4a之间的蜗轮蜗杆减速器4c。所述外齿转盘轴承4a、旋转驱动装置的外侧分别设置有密封保护罩。

还包括设于连接梁下侧，位于各滚轮前进方向前侧和者后侧分别设置有刮板和毛刷2f；还包括设置在连接梁2b两端的缓冲件2g。

进一步地，为便于固定和支撑各类电缆等附件结构，本申请中，还包括设置在导轨梁下侧的V形固定导条9a，所述V形固定导条9a开口朝下，上端通过连接件9b焊接在桥架上；还包括设置于V形固定导条9a下侧的V形滑动导条9c，V形滑动导条9c开口朝上扣在V形固定导条9a下侧，V形滑动导条9c的内侧设置有两个可沿V形固定导条9a外壁滚动的导条滚轮9d，V形滑动导条9c通过导条滚轮9d可滑动地与V形固定导条9a连接；所述连接件是指多个连接杆9e或者连接板。

还包括设置在V形滑动导条9c下侧的牵引组件；所述牵引组件包括多个可拆卸地设置在V形滑动导条9c上的吊臂5a、设置于吊臂5a下方的弧形支撑块5b，弧形支撑臂5b的上侧设置有束线槽。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种带转轴伺服天车，其特征在于，包括桥架、活动车架、移动车台；

所述桥架包括：车架组件、长导轨组件、测量组件；

车架组件包括两个平行设置的导轨梁、垂直于导轨梁设置且位于导轨梁两端的横向支梁、垂直于导轨梁和横向支梁的竖向支撑杆；

长导轨组件包括水平设置在导轨梁上侧的长导轨；

测量组件包括：设置于长导轨两端的两个测量支撑杆、设于两个测量支撑杆之间的同步带、与同步带噬合的带轮、用于测量带轮转动参数的编码器，所述编码器和带轮固定在活动车架上；

所述活动车架包括：跨接在两个长导轨上的活动板架、设置于活动板架上侧的短导轨组件以及驱动组件；

所述活动板架包括垂直于长导轨设置的两个活动横梁、用于连接两个活动横梁且平行于长导轨设置的连接梁，所述连接梁位于长导轨的正上方；所述驱动组件包括设置于连接梁的两端的第一滚轮组以及用于驱动第一滚轮组的第一伺服电机组；所述活动板架通过第一滚轮组沿长导轨运动；所述活动横梁的上侧设置有三角导轨；所述活动横梁上设置有齿条；

所述移动车台包括：跨接在两个活动横梁上侧的车台车架、设置于车台车架上的第二伺服电机组和驱动连接组件；

所述车台车架包括设置于两个活动横梁之间的车身，车身截面呈U形；还包括设于车身四角处的支撑脚板；第二伺服电机组包括固定设置在车身上的第二伺服电机，第二伺服电机与齿条通过齿轮驱动连接；所述驱动组件包括设置在支撑脚板的下侧的三角滚轮组，所述三角滚轮组内设有两个分别沿三角导轨顶部两边滚动的滚轮；

还包括设置在活动板架和移动车台之间的滚珠丝杠组。

2.根据权利要求1所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，所述第一滚轮组包括直接与第一伺服电机驱动连接的第一驱动轮以及独立设置的第一传动轮；所述第一驱动轮和第一传动轮分别设于连接梁的两端。

3.根据权利要求1所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，所述第一伺服电机、第二伺服电机分别通过行星减速器驱动相应的滚轮或齿轮；所述第一伺服电机、第二伺服电机和行星减速器的外侧罩设有封闭罩。

4.根据权利要求1所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，还包括设置在移动车台上的旋转驱动组件；

所述旋转驱动组件包括设置在车台车架下侧的外齿转盘轴承以及用于驱动外齿转盘轴承的旋转驱动装置；

所述旋转驱动装置包括固定设置在车台车架上侧的第三伺服电机、以及设于第三伺服电机和外齿转盘轴承之间的蜗轮蜗杆减速器。

5.根据权利要求4所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，所述外齿转盘轴承、旋转驱动装置的外侧分别设置有密封保护罩。

6.根据权利要求1所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，还包括设于连接梁下侧，位于各滚轮前进方向前侧和者后侧分别设置有刮板和毛刷；还包括设置在连接梁两端的缓冲件。

7.根据权利要求1所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，还包括设置在导轨梁下侧的V形固定导条，所述V形固定导条开口朝下，上端通过连接件焊接在桥架上；还包括设置于V形固定导条下侧的V形滑动导条，V形滑动导条开口朝上扣在V形固定导条下侧，V形滑动导条的内侧设置有两个可沿V形固定导条外壁滚动的导条滚轮，V形滑动导条通过导条滚轮可滑动地与V形固定导条连接；所述连接件是指多个连接杆或者连接板。

8.根据权利要求7所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，还包括设置在V形滑动导条下侧的牵引组件；所述牵引组件包括多个可拆卸地设置在V形滑动导条上的吊臂、设置于吊臂下方的弧形支撑块，弧形支撑块的上侧设置有束线槽。

9.根据权利要求1所述一种带转轴伺服天车，其特征在于，活动车架的两端分别设置有接近开关以及限位挡块，接近开关的外部设有密封保护罩。