CN113476862B - 限位装置、轨道设备及轨道系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种限位装置，用于移动路径上设有定位槽及定位感应块的设备上，包括固定座、安装架、转动架、定位轮、定位感应组件和到位感应组件；定位轮固定在转动架上，转动架可转动的连接在固定座或安装架上，定位轮通过转动配合定位槽来限位；到位感应组件安装在固定座，用于检测转动架的转动位置；定位感应组件安装在固定座，用于检测定位感应块；还提供一种轨道设备，其包括设备本体以及设置于设备本体上的限位装置；还提供一种轨道系统，其包括导轨以及在导轨上运行的轨道设备，导轨上设置有定位槽及定位感应块，该限位装置通过定位轮配合定位槽实现机械限位，通过到位感应组件以及定位感应组件实现位置检测，从而提高了该限位装置的限位以及位置检测的可靠性。

Description

限位装置、轨道设备及轨道系统

技术领域

本发明涉及机电设备技术领域，尤其涉及的是一种限位装置、轨道设备及轨道系统。

背景技术

通常游乐设备或设施领域中的运行设备会使用一些限位检测装置，用于限定以及检测设备的到达位置。现有的限位检测装置容易受到光电信号干扰，经常出现限位以及检测失效、可靠性差等问题。

因此，还需要提供一种新的限位装置、轨道设备及轨道系统以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种限位以及位置检测可靠性较高的限位装置、轨道设备及轨道系统。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种限位装置，用于移动路径上设有定位槽及定位感应块的设备上，包括固定座、安装架、转动架、定位轮、定位感应组件和到位感应组件；所述定位轮固定在所述转动架上，所述转动架可转动的连接在所述固定座或所述安装架上，所述定位轮通过水平方向上的转动配合所述定位槽来限位；所述到位感应组件安装在所述固定座上，用于检测所述转动架的转动位置；所述定位感应组件安装在所述固定座上，用于检测所述定位感应块。

优选地，所述到位感应组件包括到位开关和到位感应片，所述到位开关安装于所述固定座，所述到位感应片安装于所述转动架，所述到位感应片通过接触来触发所述到位开关；所述定位感应组件包括定位检测开关，由所述定位感应块触发。

优选地，所述到位开关包括自行程开关、微动开关、接近开关或光电开关；所述定位检测开关包括光电开关或接近开关。

优选地，还包括提升组件，所述提升组件安装于所述固定座，所述提升组件与所述转动架连接并用于驱动所述转动架相对于所述安装架转动。

优选地，所述提升组件包括直线驱动机构，气缸、液压缸或电动缸。

一种轨道设备，包括设备本体，还包括如上所述的限位装置，所述限位装置通过所述安装架固定在所述设备本体。

一种轨道系统，包括导轨及在所述导轨上运行的如上所述的轨道设备，所述导轨上设置有一个或多个定位槽及定位感应块，所述轨道设备通过所述限位装置的定位轮配合所述定位槽实现限位，通过所述限位装置的到位感应组件实现到位确认，通过所述限位装置的定位感应组件配合所述定位感应块实现定位确认。

优选地，所述定位槽的背向所述轨道设备移动方向的槽壁上部设有凸缘，所述凸缘向所述定位槽的槽中心凸出，所述凸缘用于将所述定位轮约束在所述定位槽内。

优选地，还包括定位套筒，所述定位套筒可拆卸的安装于所述定位槽内。

优选地，所述定位套筒背向所述轨道设备移动方向的筒壁上部设有凸缘，所述凸缘向所述定位套筒的筒中心凸出，所述凸缘用于将所述定位轮约束在所述定位套筒内。

与现有技术相比，本发明主要有以下有益效果：

当所述安装架移动到某特定位置时，所述定位轮进入所述定位槽内，实现所述限位装置的机械限位，并同时带动所述转动架转动，以令所述到位感应片触发所述到位开关，从而能够通过所述到位开关的信号检测到所述限位装置的位置，使得该限位装置的限位及位置检测可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中所涉及的轨道系统的结构示意图；

图2是本发明中所涉及的轨道系统的左视示意图；

图3是本发明中所涉及的轨道系统的俯视示意图；

图4是图3中区域A的放大图。

附图标记：

100-轨道系统，01-导轨、02-定位轮、03-转动架、04-提升组件、05-到位感应片、06-到位开关、07-安装架、08-固定座、09-定位检测开关、10-连接轴、11-定位套筒、101-定位槽、111-凸缘、12-定位感应块，13-设备本体。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1和图2所示，本发明较佳实施例提供的一种轨道系统100，其包括:安装架07、转动架03、定位轮02、导轨01、固定座08、设备本体13、到位感应组件、定位感应组件和提升组件04。其中，本发明提供的限位装置包括安装架07、转动架03、定位轮02、固定座08、提升组件04、到位感应组件以及定位感应组件，本发明提供的轨道设备包括限位装置与设备本体13。

上述组件间的固定连接可以采用焊接、螺栓连接等方式，也可以采用其他连接方式。

导轨01具有承接移动设备的导轨平面。

安装架07位于导轨01的上方且可相对于导轨01平行移动。安装架07可以在导轨01上沿着某特定路径移动，导轨01可以具有导向的作用。驱使安装架07移动的动力，可以是人力，也可以是由设备本体13提供的牵引力。安装架07还可以是在惯性或自身重力作用下沿着导轨01滑动。优选地，安装架07与设备本体13连接，设备本体13用于牵引安装架07在导轨01上移动。

转动架03铰接于安装架07，在其他实施方式中，转动架03也可以安装在固定座08上。定位轮02可转动地安装于转动架03的远离安装架07的一端，定位轮02与导轨01抵接，导轨01设有用于容纳定位轮02的定位槽101。定位槽101可以呈圆形，也可以呈方形。转动架03的一端和定位轮02铰接，另一端通过连接轴10与安装架07铰接，使转动架03与安装架07构成一个转动副机构。定位轮02与导轨01保持抵接，当安装架07到达某特定位置，定位轮02落入定位槽101内。使定位轮02与导轨01保持抵接的作用力，可以是另外的驱动器提供的驱动力，也可以是弹簧提供的弹力。优选地，定位轮02在转动架03或定位轮02的重力作用下保持与导轨01的抵接且进入定位槽101。由此，能够减少对其他零部件的依赖，对轨道系统100进行机械限位，从而有助于提高轨道系统100的限位可靠性。

到位感应组件包括到位开关06和到位感应片05，到位开关06安装于固定座08，到位感应片05安装于转动架03，转动架03被配置为相对于安装架07转动以使得定位轮02进入或离开定位槽101，当定位轮02进入定位槽101时，到位感应片05触发到位开关06。到位开关06可以是行程开关、微动开关的、接近开关或光电开关。到位开关06可以是限位开关中的任何一种类型。在一些示例中，到位开关06可以具有外露的弹片，常态下，到位开关06处于断开的状态，当定位轮02进入定位槽101时，转动架03转动，到位感应片05触碰到位开关06的弹片，从而令到位开关06导通而发出信号。在另一些示例中，到位开关06可以是非接触式的光电开关，当定位轮02进入定位槽101时，转动架03转动，到位感应片05进入触发光电开关的位置，从而令光电开关发出信号。

在其他实施例中，也可以不设置到位感应片05而通过直接检测转动架03的状态变化来实现检测功能。

当安装架07移动到某特定位置时，定位轮02进入定位槽101内，并同时带动转动架03转动，以令到位感应片05触发到位开关06，从而能够通过到位开关06的信号检测到安装架07的位置，实现可靠性较高位置检测功能。

固定座08安装于安装架07且位于转动架03的靠近导轨01的一侧，到位开关06安装于固定座08。固定座08也可以看成是安装架07的一部分。

提升组件04安装于安装架07，提升组件04与转动架03连接并用于驱动转动架03相对于安装架07转动以使定位轮02离开定位槽101。提升组件04可以包括直线电机，或者由电机和传动机构组成的驱动部件，或者包括液压缸。优选地，提升组件04包括气缸，气缸安装于固定座08，气缸的推杆与转动架03可脱离地抵接。定位轮02位于定位槽101内，若安装架07需要继续移动，可控制气缸的推杆伸出以将转动架03顶起使得定位轮02离开定位槽101。在安装架07的移动过程中，气缸的推杆收回而脱离转动架03，定位轮02在转动架03或定位轮02的重力作用下保持与导轨01的抵接。在另一些示例中，也可以不需要提升组件04，定位槽101可以设有一定的坡度，定位轮02在安装架07的牵引下可以离开定位槽101。提升组件04的设置有利于提高轨道系统100的运作可靠性。

优选地，定位槽101的背向安装架07的移动方向的槽壁的上部设有凸缘111，凸缘111向定位槽101的槽中心凸出，凸缘111用于将定位轮02约束在定位槽101内。当定位轮02位于定位槽101内时，凸缘111将定位轮02约束在定位槽101内，若转动架03无外力驱动，则定位轮02不能离开定位槽101，从而能够限定安装架07在导轨01上的位置，起到保护的作用。若安装架07需要继续移动，可控制提升组件04将转动架03顶起，则定位轮02越过凸缘111而离开定位槽101，安装架07可以继续移动。

定位感应组件包括定位检测开关09和定位感应块12，定位感应块12安装于导轨01，定位检测开关09安装于固定座08，当定位轮02进入定位槽内时，定位感应块12触发定位检测开关09。定位感应组件和到位感应组件可以采用相同的检测元件。优选地，定位感应组件采用非接触式的检测元件。定位检测开关09可以是光电开关，定位感应块12可以是用于触发光电开关的到位感应片05。定位检测开关09还可以是对射开关。定位检测开关09还可以是霍尔传感器，定位感应块12可以是用于触发霍尔传感器的金属件或磁力件。定位感应组件和到位感应组件可以起到双感应互锁的作用，能够提高轨道系统100的位置检测的可靠性和安全性。

优选地，导轨01设有多个定位槽101，多个定位槽101沿着安装架07的移动方向间隔分布。由此，能够在多个位置点检测安装架07的位置。

定位槽101可以直接形成于导轨01，也可以以嵌入零件的方式安装在导轨01上。优选地，轨道系统100还包括定位套筒11，定位套筒11埋装于导轨01，定位槽101设于定位套筒11。定位轮02与定位槽101多次接触，容易损坏定位槽101，将定位槽101设于定位套筒11，定位套筒11埋装于导轨01，若定位槽101损坏，则更换定位套筒11即可，有利于维护作业和降低成本。定位套筒11可以呈方形，其内的定位槽101也可以呈方形。凸缘111形成于定位套筒11的筒壁，往定位套筒11的中心凸出。定位套筒11可以采用硬质材料如合金等金属或陶瓷等制成。

导轨01与设备本体13运行轨迹平行，通过螺栓连接固定在行走地面上，在导轨01上在每个定位点都设有一个定位套筒11和到位定位检测开关09定位感应块12。由此，能够定点检测安装架07和设备本体13是否到位。

轨道系统100可以应用于游乐机械设备或设施领域的相关行业。安装架07、固定座08、定位轮02转动架03采用板材和型材焊接而成，制作简单、牢固可靠。安装架07是整个轨道系统100的安装骨架，同时也是与设备本体13连接的过渡件。定位轮02和转动架03通过连接轴分别与固定架配合构成一个转动副机构。在升降气缸和重力的作用下，定位轮02和转动架03相对固定架可以灵活转动；导轨01设有定位套筒11结构作为定位点，在外部运行设备13的牵引下定位轮02在导轨01上行走，在重力的作用下可以灵活的进入定位套筒11(形成机械互锁，防止电气感应装置失效引起的互锁失效)，对设备本体13提供稳定的机械限位，同时到位开关06和定位检测开关09触发，可以对设备本体13控制系统发出反馈信号，可以准确控制设备本体13运行和停止工作，并检测出所处位置，该轨道系统100可以广泛适用于游乐设施领域及其它工作领域。

在本实施例中，当轨道系统100位于起点、终点或中间任一定位点时，转动架03相对于安装架07转动以使得定位轮02灵活的进入定位槽101后为设备本体13提供机械限位。到位感应组件、定位感应组件中的到位开关06、定位检测开关09触发均可向设备本体13发出停止运行指令的信号。提升组件04用于定位轮02脱离定位槽101使设备本体13继续工作。到位开关06可以为设备本体13提供启动和停止控制信号，定位检测开关09可以为设备本体13提供停止和位置判断信号，到位开关06、定位检测开关09任一触发均可向设备本体13发出停止运行指令的信号。轨道系统100通过定位轮02实现对设备本体13的机械定位，还通过到位感应组件和定位感应组件等双重检测信号控制设备本体13的工作，同时可以判断设备本体13的位置。进一步地，轨道系统100移动到起点、终点或中间任一定位点的位置时，定位轮02灵活的进入定位槽101内，可为设备本体13提供稳定的机械限位，同时到位开关06和定位检测开关09触发均可向设备本体13发出停止运行指令的信号，定位检测开关09可以为设备本体13提供位置判断信号。当提升组件04驱动定位轮02脱离定位槽101，到位开关06闭合为设备本体13发出重新启动运行指令的信号。其中，到位开关06和定位检测开关09任一个触发均可控制设备本体13停止，使设备本体13具备双重控制指令信号。本发明提供的轨道系统100具备灵活可靠的机械限位、多重防护及位置判断功能，可以准确的控制设备本体的运行、停止工作。

本发明所提供的轨道系统100定位灵活稳固且具备多重防护，可以准确控制设备本体13运行、停止工作。轨道系统100可以用于游乐或机械设施领域中，为运行设备提供限位和位置判断。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种限位装置，用于移动路径上设有定位槽及定位感应块的设备上，其特征在于，包括固定座、安装架、转动架、定位轮、定位感应组件和到位感应组件；

所述定位轮固定在所述转动架上，所述转动架可转动的连接在所述固定座或所述安装架上，所述定位轮通过水平方向上的转动配合所述定位槽来限位；

所述到位感应组件安装在所述固定座上，用于检测所述转动架的转动位置；

所述定位感应组件安装在所述固定座上，用于检测所述定位感应块；

其中，所述到位感应组件包括到位开关和到位感应片，所述到位开关安装于所述固定座，所述到位感应片安装于所述转动架，所述到位感应片通过接触来触发所述到位开关；所述定位感应组件包括定位检测开关，由所述定位感应块触发。

2.如权利要求1所述的限位装置，其特征在于，所述到位开关包括自行程开关、微动开关、接近开关或光电开关；所述定位检测开关包括光电开关或接近开关。

3.如权利要求1或2所述的限位装置，其特征在于，还包括提升组件，所述提升组件安装于所述固定座，所述提升组件与所述转动架连接并用于驱动所述转动架相对于所述安装架转动。

4.如权利要求3所述的限位装置，其特征在于，所述提升组件包括直线驱动机构，气缸、液压缸或电动缸。

5.一种轨道设备，包括设备本体，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的限位装置，所述限位装置通过所述安装架固定在所述设备本体。

6.一种轨道系统，包括导轨及在所述导轨上运行的如权利要求5所述的轨道设备，其特征在于，所述导轨上设置有一个或多个定位槽及定位感应块，所述轨道设备通过所述限位装置的定位轮配合所述定位槽实现限位，通过所述限位装置的到位感应组件实现到位确认，通过所述限位装置的定位感应组件配合所述定位感应块实现定位确认。

7.如权利要求6所述的轨道系统，其特征在于，所述定位槽的背向所述轨道设备移动方向的槽壁上部设有凸缘，所述凸缘向所述定位槽的槽中心凸出，所述凸缘用于将所述定位轮约束在所述定位槽内。

8.如权利要求6所述的轨道系统，其特征在于，还包括定位套筒，所述定位套筒可拆卸的安装于所述定位槽内。

9.如权利要求8所述的轨道系统，其特征在于，所述定位套筒背向所述轨道设备移动方向的筒壁上部设有凸缘，所述凸缘向所述定位套筒的筒中心凸出，所述凸缘用于将所述定位轮约束在所述定位套筒内。

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