CN113353522B - 一种导向平移结构、托板机构及变距穿梭车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导向平移结构、托板机构及变距穿梭车，属于移动导向设备技术领域。该导向平移结构包括固定块、浮动滑块和两个弹性圈，浮动滑块穿设在固定块的第一内孔内，浮动滑块包括由外向内嵌套设置的摆动外壳和衬套，摆动外壳包括沿其径向向外凸设的弧形部以及位于弧形部两侧的平直部，弧形部的弧面与第一内孔的内壁面抵接，平直部与第一内孔的内壁面之间具有间隙，衬套沿中心轴线方向贯穿设置有导向轴孔，且衬套与导向轴滑动配合，两个弹性圈分别套设在摆动外壳的两个平直部上，且弹性圈的外壁面与第一内孔的内壁面抵接。该导向平移结构对误差容忍度高，工作过程顺畅，所受阻力较小，不易发生卡滞现象。

Description

一种导向平移结构、托板机构及变距穿梭车

技术领域

本发明涉及以移动导向设备技术领域，尤其涉及一种导向平移结构、托板机构及变距穿梭车。

背景技术

常见的导向平移结构均是利用直线导轨、导向轴、直线轴承以及无油衬套等标准产品作为导向和滑动介质来完成平移，其组件较精密，传动精度高，对零部件加工精度和装配修配精度要求均较高，从而导致设计成本和制造成本均较高。

其中，导向轴最为常见，但是导向轴在使用过程中会存在以下缺陷：当导向轴跨度较大时，很容易导致中心偏差大从而引起导向卡滞；当导向轴为至少两根时，很容易因多根导向轴的轴线不平行而引起导向卡滞。为了避免卡滞，现有技术一般通过升级驱动装置的输出力，如增大电机功率，或者给电机串联较大减速比的减速机等，如此无形中增加了使用成本，且造成了能源的不必要浪费。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种导向平移结构，该导向平移结构对结构误差和组装误差容忍度高，导向移动顺畅，不易出现卡滞现象。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种导向平移结构，包括：

固定块，所述固定块沿中心轴线方向贯穿设置有第一内孔；

浮动滑块，所述浮动滑块穿设在所述第一内孔内，且端部突出所述第一内孔设置，所述浮动滑块包括由外向内嵌套设置的摆动外壳和衬套，所述摆动外壳包括沿其径向向外凸设的弧形部以及位于所述弧形部两侧的平直部，所述弧形部的弧面与所述第一内孔的内壁面抵接，所述平直部与所述第一内孔的内壁面之间具有间隙，所述衬套沿中心轴线方向贯穿设置有导向轴孔，所述导向轴孔用于穿设导向轴，且与所述导向轴滑动配合；

两个弹性圈，两个所述弹性圈分别套设在所述摆动外壳的两个所述平直部上，所述弹性圈的外壁面与所述第一内孔的内壁面抵接。

作为优选，所述导向平移结构还包括两个卡簧，两个所述卡簧分别套设在所述摆动外壳的两个端部，且所述卡簧与所述摆动外壳的端部之间具有间隙。

作为优选，所述摆动外壳上沿周向设置有第一卡接环槽，所述卡簧置于所述第一卡接环槽内，且所述第一卡接环槽靠近所述固定块的内壁面与所述固定块的端部之间具有间隙。

作为优选，所述摆动外壳的内壁面和所述衬套的外壁面两者中一个沿周向设置有卡接环，另一个设置有第二卡接环槽，所述卡接环和所述第二卡接环槽卡接。

作为优选，所述卡接环包括多个呈环形阵列排布的卡接块。

本发明的另一个目的在于提供一种托板机构，该托板机构移动灵活，不易发生卡滞现象。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种托板机构，包括货箱托板和上述的导向平移结构，两个所述导向平移结构沿垂直于所述导向轴的方向间隔设置，所述货箱托板的两个端部分别与两个所述导向平移结构的所述固定块连接。

本发明的再一个目的在于提供一种变距穿梭车，该变距穿梭车变距时阻力小，不易发生卡滞现象，使用体验较高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种变距穿梭车，包括车体行走机构、移动货叉机构、固定货叉机构、导向轴和上述的托板机构，所述车体行走机构包括间隔设置的第一车体和第二车体，所述导向轴设置在所述第一车体和所述第二车体之间，所述固定货叉机构与所述第一车体固定连接，所述移动货叉机构活动套设在所述导向轴上，并能够向靠近或者远离所述固定货叉机构的方向移动，所述托板机构活动套设在所述导向轴上，并位于所述固定货叉机构和所述移动货叉机构之间。

作为优选，所述移动货叉机构上设置有直线轴承，所述直线轴承套设在所述导向轴上。

作为优选，所述托板机构包括中间托板机构和两个端部托板机构，两个所述端部托板机构的所述货箱托板分别与所述固定货叉机构和所述移动货叉机构固定连接，所述中间托板机构置于两个所述端部托板机构之间。

作为优选，所述中间托板机构的移动速度是所述移动货叉机构的移动速度的一半。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种导向平移结构，该导向平移结构包括固定块、浮动滑块和两个弹性圈，固定块沿中心轴线方向贯穿设置有第一内孔，浮动滑块穿设在第一内孔内，且端部突出第一内孔设置，浮动滑块包括由外向内嵌套设置的摆动外壳和衬套，摆动外壳包括沿其径向向外凸设的弧形部以及位于弧形部两侧的平直部，弧形部的弧面与第一内孔的内壁面抵接，平直部与第一内孔的内壁面之间具有间隙，衬套沿中心轴线方向贯穿设置有导向轴孔，导向轴孔用于穿设导向轴，且与导向轴滑动配合，两个弹性圈分别套设在摆动外壳的两个平直部上，弹性圈的外壁面与第一内孔的内壁面抵接。该导向平移结构通过使浮动滑块可相对于固定块小幅度摆动，利用弹性圈自身弹性缓冲浮动滑块的摆动，并使衬套与导向轴活动配合，从而提高了该导向平移结构对结构误差和组装误差的容忍度，避免了因导向轴跨度大出现的中心距偏差大或者因多根导向轴轴线不平行导致的导向卡滞现象。

附图说明

图1是本发明所提供的变距穿梭车的结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是本发明所提供的变距穿梭车的移动货叉机构和端部托板机构的结构示意图；

图4是本发明所提供的托板机构的结构示意图；

图5是本发明所提供的托板机构的主视图；

图6是图5中B-B方向的剖视图；

图7是图6中C部分的局部放大图；

图8是本发明所提供的托板机构的俯视图；

图9是图8中D-D方向的剖视图；

图10是图9中E部分的局部放大图；

图11是本发明所提供的导向平移结构的固定块的结构示意图；

图12是本发明所提供的导向平移结构的浮动滑块和弹性圈的主视图；

图13是图12中F-F方向的剖视图；

图14是本发明所提供的导向平移结构的衬套的结构示意图。

图中：

1、导向平移结构；

11、固定块；111、第一内孔；

12、摆动外壳；121、弧形部；122、平直部；123、第一卡接环槽；124、置物环槽；125、第二卡接环槽；

13、衬套；131、卡接块；

14、弹性圈；

15、卡簧；

2、导向轴；

3、车体行走机构；

4、移动货叉机构；

41、直线轴承；

5、货箱托板；

6、固定货叉机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种变距穿梭车，该变距穿梭车能够携带货箱移动至目标位置，且能够根据货箱的规格调整其置物空间，以保证运输货箱的灵活性以及稳定性。

如图1和图2所示，该变距穿梭车包括车体行走机构3、移动货叉机构4、固定货叉机构6、导向轴2和托板机构。其中，车体行走机构3是实现变距穿梭车移动的主体结构，其具体包括间隔设置的第一车体和第二车体。第一车体和第二车体的结构相同，两者的底部均设置有行走结构。可选地，行走结构可以为由驱动机构驱动的车轮或者履带等，在此不做具体限制，驱动机构可以为电机和齿轮组的组合，电机和齿轮组的具体连接关系为现有技术，在此不做赘述。

导向轴2设置在第一车体和第二车体之间，导向轴2的一端与第一车体固定连接，另一端与第二车体固定连接。在本实施例中，导向轴2为呈细长状的圆柱杆，导向轴2可以设置两根或者更多根，在本实施例中，导向轴2的数量为两根，两根导向轴2在第一车体和第二车体之间平行间隔设置，且分别连接在第一车体和第二车体的前后两端。

移动货叉机构4和固定货叉机构6在结构上大致相同，区别在于，固定货叉机构6套设在导向轴2上，并与第一车体固定连接，而移动货叉机构4活动套设在导向轴2上，并能够向靠近或者远离固定货叉机构6的方向移动。移动货叉机构4的初始位置靠近第二车体设置。

可选地，在移动货叉机构4的前后两端上各设置有一组直线轴承41，通过两组直线轴承41使移动货叉机构4套设在两根导向轴2上。其中，两组直线轴承41用于托举住整套移动货叉机构4在两根导向轴2上移动，直线轴承41的精度较高，从而不仅保证了移动货叉机构4与两根导向轴2之间的位置准确度，且使移动货叉机构4的两端能够在两根导向轴2上同步移动，从而使移动货叉机构4与固定货叉机构6保持平行、不会晃动，避免了因两侧不同步发生扭动而使整套货叉卡住。此外，由于直线轴承41内含滚珠，摩擦系数小，因此，即使两根导向轴2的中心距有一些偏差，直线轴承41滑动起来也不会很费力。

托板机构活动套设在导向轴2上，并位于固定货叉机构6和移动货叉机构4之间。托板机构用于支撑货箱，根据需求可设置多个托板机构，托板机构可与移动货叉机构4或固定货叉机构6连接，也可独立设置。根据托板机构与移动货叉机构4和固定货叉机构6的连接关系，将托板机构分为端部托板机构和中间托板机构。其中，端部托板机构与移动货叉机构4或固定货叉机构6固定连接，其相对于导向轴2固定设置，或者可随移动货叉机构4沿导向轴2移动。中间托板机构置于端部托板机构远离固定货叉机构6或者端部托板机构远离移动货叉机构4的一侧，其独立设置在移动货叉机构4和固定货叉机构6之间，并可沿导向轴2自由滑动。

在本实施例中，继续参照图1所示，设置有两个端部托板机构和一个中间托板机构。如图3所示，两个端部托板机构中一个与固定货叉机构6固定连接，其用于支撑货箱的一端。两个端部托板机构中的另一个与移动货叉机构4固定连接，其用于灵活地支撑不同规格的货箱的另一端，中间托板机构用于支撑货箱的中部。通过设置端部托板机构和中间托板机构能够在极大程度上提高该变距穿梭车对货箱的支撑稳定性以及置物灵活性，使变距穿梭车可稳定地携带不同规格的货箱移动至目的地。

可选地，中间托板机构的移动速度是移动货叉机构4的移动速度的一半，从而使中间托板机构始终位于移动货叉机构4和固定货叉机构6之间的中间位置，以始终对货箱的中部进行稳定地支撑，从而避免货箱中部下垂现象的发生。

如图4至图10所示，托板机构包括货箱托板5和与两个导向平移结构1。两个导向平移结构1分别固定连接在货箱托板5的前后两个端部的底面上，两个导向轴2分别穿过两个导向平移结构1设置。具体地，货箱托板5为与导向轴2的轴线方向大致垂直的板状结构。可选地，货箱托板5的纵截面大致呈倒U型，从而形成开口向下的U型槽，两个导向平移结构1的顶部置于U型槽内，以便于组装时定位，提高组装精度。进一步可选地，货箱托板5和导向平移结构1通过连接件连接，连接件可以为螺钉等。

继续参照图4至图14所示，导向平移结构1包括固定块11、浮动滑块和两个弹性圈14。其中，固定块11沿中心轴线方向贯穿设置有第一内孔111，第一内孔111为圆孔。可选地，固定块11大致为矩形块，矩形块的顶部形状与U型槽形状相适配，以进一步提高组装时定位效率。进一步可选地，固定块11的边角处可设置倒角。

浮动滑块整体呈圆柱状，其穿设在第一内孔111内，且由于浮动滑块的整体长度大于固定块11，因此浮动滑块的两个端部分别突出第一内孔111的两端设置。具体地，浮动滑块包括由外向内嵌套设置的摆动外壳12和衬套13。

如图9和图10所示，摆动外壳12的中部设置有由内向外凸设的弧形部121，可选地，该弧形部121呈圆弧状，其向靠近第一内孔111的内壁面的方向凸设，该弧形部121的半径用R表示，弧形部121的高点突出于其两端部，位于弧形部121高点处的弧面与第一内孔111的内壁面抵接，需要注意的是，此处的抵接为线接触。摆动外壳12还包括位于弧形部121两端的平直部122，平直部122与弧形部121的端部顺滑连接，由于弧形部121突出平直部122设置，因此平直部122的外壁面与第一内孔111的内壁面之间具有间隙，该间隙可使该浮动滑块以弧形部121为支点进行小幅度摆动。

当两组导向轴2的轴线不平行时，即平行度出现误差时，此时浮动滑块可以摆动外壳12的弧形部121为支点相对于固定块11发生轻微摆动以修正两组导向轴2的不平行误差问题，使导向平移结构1滑动顺畅。需要注意的是，此处的平直部122指的是表面大致平直的部分，并不一致完全平直，只要与第一内孔111的内壁面形成一定的间隙即在本实施例的保护范围内。

两个弹性圈14分别套设在摆动外壳12的两个平直部122上，且弹性圈14的外壁面与第一内孔111的内壁面抵接。弹性圈14可被挤压变形，从而利用自身的弹性缓冲和自动调节浮动滑块的摆动，以保证导向平移结构1移动和导向的稳定性。可选地，在平直部122与弧形部121的连接处设置有置物环槽124，弹性圈14套设在置物环槽124内，以提高弹性圈14与摆动外壳12的连接稳定性。弹性圈14为采用橡胶制成的圆形橡胶圈。

摆动外壳12的内壁面围设形成第二内孔，衬套13穿设在第二内孔内。衬套13沿其中心轴线方向贯穿设置有导向轴孔，导向轴孔为圆孔，导向轴孔用于供上述导向轴2穿设。需要注意的是，导向轴2和导向轴孔为间隙配合。

可选地，衬套13为工程塑料衬套，其是标准产品，带槽，耐脏污能力强，滑动摩擦系数大于直线轴承41，但小于铜衬套，且其公差比直线轴承41和铜衬套都要大，因此其与导向轴2配合时属于间隙配合，两者仅部分接触，因此使用起来滑动摩擦力很小。此外，衬套13和导向轴2配合有间隙，可在一定程度上消除两侧两组浮动滑块之间的距离以及两组导向轴2之间的距离偏差，使中间托板机构移动时阻力很小。

进一步地，为了实现摆动外壳12和衬套13的稳定连接，在摆动外壳12的内壁面上沿周向设置有呈环状的第二卡接环槽125，并在衬套13的外壁面上沿周向设置成环状的卡接环。通过将卡接环卡接在第二卡接环槽125内，从而实现了摆动外壳12和衬套13的稳定连接。当然在其他实施例中，也可以将第二卡接环槽125设置在衬套13的外壁面上，而将卡接环设置在摆动外壳12的内壁面上。

可选地，如图14所示，卡接环由多个呈环形阵列排布的条状卡接块131形成，如此可降低衬套13的重量。进一步可选地，衬套13沿其长度方向贯穿设置有开口，从而形成开环结构，如此可降低将衬套13置于第二内孔时的难度。在组装衬套13和摆动外壳12时，用力挤压衬套13的两端，使开口的宽度减小，从而可适当减小衬套13的直径，使衬套13能够顺利进入第二内孔中。

继续参照图4至图6所示，该导向平移结构1还包括卡簧15。卡簧15的数量为两个，两个卡簧15均套设在摆动外壳12上，且分别位于两个摆动外壳12突出固定块11的端部上，卡簧15与摆动外壳12的端部之间具有间隙。卡簧15的设置可对固定块11和摆动外壳12的相对位置进行一定限制，且通过在卡簧15和摆动外壳12之间设置间隙，此间隙可配合浮动滑块对导向轴2的平行误差进行调节。

具体地，继续参照图7所示，在摆动外壳12的外壁面上沿周向设置有呈环状的第一卡接环槽123，卡簧15的底部置于第一卡接环槽123内，顶部突出第一卡接环槽123设置。且通过使第一卡接环槽123靠近固定块11的内壁面与固定块11的端部之间具有间隙，从而使卡簧15与固定块11的端部之间形成间隙。

本实施例提供的导向平移结构1通过设置浮动滑块，利用浮动滑块的弧形部121与固定块11抵接，平直部122与固定块11之间的间隙，从而使套设在导向轴2上的浮动滑块可以以弧形部121为支点进行适当小幅度摆动，以提高该导向平移结构1对结构误差和组装误差的容忍度，解决了因导向轴2跨度大出现的中心距偏差大或者因多根导向轴2轴线不平行导致的导向卡滞问题。并通过在浮动滑块和摆动外壳12之间设置弹性圈14，能够对浮动滑块的摆动幅度进行限制，避免幅度过大从而影响导向平移结构1的导向精度和移动稳定性。

本实施例所提供的托板机构通过使用上述导向平移结构1，不仅在移动过程中顺畅，移送所受阻力小，且由于对结构误差容忍度高，可适当降低制造精度，从而降低制造成本。

本实施例所提供的变距穿梭车包括上述托板机构，由于托板机构在使用过程中不需要精确导向，因此该穿梭车在工作过程中所受摩擦力较小，不易出现卡滞现象，避免了因卡滞而升级驱动机构的输出力，在极大程度上降低了使用成本。并且，通过利用直线轴承41将移动货叉机构4滑动套设在导向轴2，并结合利用浮动滑块套设在导向轴2上的两个托板机构，从而形成了一组紧密配合结合两组间隙配合的组合，该组合兼顾了高移动精度和高误差容忍度，从而使变距穿梭车变距时所受的阻力变得很小，更不易卡住。

当然，上述导向平移结构1不仅限于托板机构使用，托板机构也不仅限于变距穿梭车使用，可根据需求设置在其他需要导向和平移的装置上，在此不做一一列举。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种导向平移结构，其特征在于，包括：

固定块(11)，所述固定块(11)沿中心轴线方向贯穿设置有第一内孔(111)；

浮动滑块，所述浮动滑块穿设在所述第一内孔(111)内，且端部突出所述第一内孔(111)设置，所述浮动滑块包括由外向内嵌套设置的摆动外壳(12)和衬套(13)，所述摆动外壳(12)包括沿其径向向外凸设的弧形部(121)以及位于所述弧形部(121)两侧的平直部(122)，所述弧形部(121)的弧面与所述第一内孔(111)的内壁面抵接，所述平直部(122)与所述第一内孔(111)的内壁面之间具有间隙，所述衬套(13)沿中心轴线方向贯穿设置有导向轴孔，所述导向轴孔用于穿设导向轴(2)，且与所述导向轴(2)滑动配合；

两个弹性圈(14)，两个所述弹性圈(14)分别套设在所述摆动外壳(12)的两个所述平直部(122)上，所述弹性圈(14)的外壁面与所述第一内孔(111)的内壁面抵接；

所述导向平移结构还包括两个卡簧(15)，两个所述卡簧(15)分别套设在所述摆动外壳(12)的两个端部，且所述卡簧(15)与所述摆动外壳(12)的端部之间具有间隙；

所述摆动外壳(12)上沿周向设置有第一卡接环槽(123)，所述卡簧(15)置于所述第一卡接环槽(123)内，且所述第一卡接环槽(123)靠近所述固定块(11)的内壁面与所述固定块(11)的端部之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的导向平移结构，其特征在于，

所述摆动外壳(12)的内壁面和所述衬套(13)的外壁面两者中一个沿周向设置有卡接环，另一个设置有第二卡接环槽(125)，所述卡接环和所述第二卡接环槽(125)卡接。

3.根据权利要求2所述的导向平移结构，其特征在于，

所述卡接环包括多个呈环形阵列排布的卡接块(131)。

4.一种托板机构，其特征在于，包括货箱托板(5)和权利要求1-3任一项所述的导向平移结构，两个所述导向平移结构沿垂直于所述导向轴(2)的方向间隔设置，所述货箱托板(5)的两个端部分别与两个所述导向平移结构的所述固定块(11)连接。

5.一种变距穿梭车，其特征在于，包括车体行走机构(3)、移动货叉机构(4)、固定货叉机构(6)、导向轴(2)和权利要求4所述的托板机构，所述车体行走机构(3)包括间隔设置的第一车体和第二车体，所述导向轴(2)设置在所述第一车体和所述第二车体之间，所述固定货叉机构(6)与所述第一车体固定连接，所述移动货叉机构(4)活动套设在所述导向轴(2)上，并能够向靠近或者远离所述固定货叉机构(6)的方向移动，所述托板机构活动套设在所述导向轴(2)上，并位于所述固定货叉机构(6)和所述移动货叉机构(4)之间。

6.根据权利要求5所述的变距穿梭车，其特征在于，

所述移动货叉机构(4)上设置有直线轴承(41)，所述直线轴承(41)套设在所述导向轴(2)上。

7.根据权利要求6所述的变距穿梭车，其特征在于，

所述托板机构包括中间托板机构和两个端部托板机构，两个所述端部托板机构的所述货箱托板(5)分别与所述固定货叉机构(6)和所述移动货叉机构(4)固定连接，所述中间托板机构置于两个所述端部托板机构之间。

8.根据权利要求7所述的变距穿梭车，其特征在于，

所述中间托板机构的移动速度是所述移动货叉机构(4)的移动速度的一半。

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