CN113581777B - 一种自主防脱轨的无缆轨道车及其吊轨运动平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于运输设备领域，具体涉及一种自主防脱轨的无缆轨道车及其吊轨运动平台。该无缆轨道车包括：框架、限位运动组件、驱动组件、刹车组件、位置感应器、集电器，以及控制器。框架包括平行设置的左安装板和右安装板。限位运动组件包括运动轮组和限位滚筒；驱动组件包括电机和传动组；刹车组件安装在运动轮组上，用于制动运动轮组。位置感应器用于在靠近吊轨两端时生成一个感应信号。集电器安装在框架上并用于受电；控制器用于获取一个人工指令来控制无缆轨道车的运动状态；并根据位置感应器的状态信息调整车辆控制策略。本发明解决了现有技术中吊轨运输平台结构复杂，缆线众多，安装难度大、局限性高，存在发生脱轨的安全风险等问题。

Description

一种自主防脱轨的无缆轨道车及其吊轨运动平台

技术领域

本发明属于运输设备领域，具体涉及一种自主防脱轨的无缆轨道车及其吊轨运动平台。

背景技术

在很多工业和商业场景下需要使用到吊轨运输平台。这种新型的吊轨运输平台不同于传统的地面运输平台，它将运输平台中的轨道和运输工具都安装在建筑或设备空间的顶部，进而实现吊挂式的水平或垂直输送。这类运输设备在各类现代化的工厂具有广泛的应用，同时在射击训练场地也有应用；在射击训练场中，射击靶通常就是通过吊轨运输平台实现移动布置的。

现有的吊轨运输平台中的轨道车通常都是电力驱动的，在安装部署过程中需要解决线缆布设等问题，运输车除了电力线缆之外，还包括控制电缆和吊装固定缆线等。这些缆绳在设备运动过程中会对运输车的运输速度等性能造成显著，还会对设备安装过程造成很大的影响；极大地限制了吊轨运输平台的应用。

此外，吊轨运输平台还需要解决车辆的安全性问题，例如如何防止车量脱轨就是一个需要特别注意的问题。现有的设备通过人工控制器对运输车的运动过程中进行控制，并在轨道的端部设置相应的预警装置，在运输车移动到端部时通过警报器向用户发出提醒。这种控制方式虽然能够给提醒用户，但是依然无法避免用户误操作带来的危险。此外，在轨道的端部设计物理阻拦的也是防止运输车脱轨的一种方式，但是这种方式依然会对吊轨运输平台的安装带来难度，甚至因为受限于安装空间的局限而难以实现。

发明内容

为了解决现有技术中吊轨运输平台结构复杂，缆线众多，安装难度大、局限性高，存在发生脱轨的安全风险等问题；本发明提供一种自主防脱轨的无缆轨道车及其吊轨运动平台。

本发明采用以下技术方案实现：

一种自主防脱轨的无缆轨道车，该无缆轨道车用于配合截面呈倒“T”字形的吊轨使用；吊轨包括相互垂直的水平部和竖直部。吊轨的竖直部的其中一侧含有沿吊轨延伸方向设置的导电轨。定义吊轨的其中一侧为左侧，另一侧为右侧；吊轨其中一端靠左的一侧设置前限位板，吊轨另一端靠右的一侧设置后限位板；定义指向前限位板的方向为吊轨的前向，指向后限位板的方向为吊轨的后向。

本发明中的无缆轨道车包括：框架、限位运动组件、驱动组件、刹车组件、位置感应器、集电器，以及控制器。

框架包括平行设置的左安装板和右安装板，以及固定连接左安装板和右安装板的紧固件。左安装板和右安装板的板间距不小于吊轨中水平部的横向最大宽度。

限位运动组件安装在框架上，包括运动轮组和限位滚筒。运动轮组包括对称设置在左安装板和右安装板上的第一轮组和第二轮组，运动轮组用于夹持在吊轨的竖直部的两侧，并驱动无缆轨道车沿吊轨运动；限位滚筒用于抵接在吊轨的水平部的底面上。

驱动组件包括电机，电机与运动轮组传动连接，用于驱动运动轮组转动。

刹车组件安装在运动轮组上，用于制动运动轮组。

位置感应器包括分别安装在左安装板和右安装板上的左感应器和右感应器；左感应器的安装位置与前限位板的安装位置对应，右感应器的安装位置与后限位板的安装位置对应；位置感应器用于在和相应的限位板靠近时生成一个感应信号。

集电器安装在框架上，并与吊轨中的导电轨位置对应；集电器与导电轨接触并保持受电状态，为无缆轨道车中的所有用电组件供电。

控制器用于获取一个人工指令，并根据人工指令生成编码器控制指令，进而通过电机执行编码器控制指令来控制无缆轨道车的运动状态。控制器还用于获取位置感应器的状态信息，并根据状态信号作出如下决策：

定义状态信号为一个两位二进制数，状态信号的第一位和第二位分别为左感应器和右感应器的感应信号的状态。感应信号为“1”时表示该感应器与相应的限位板靠近，感应信号为“0”时表示该感应器与相应的限位板远离。

(1)当位置感应器的状态信号为“00”时，控制器响应任意一个人工指令，并根据人工指令控制无缆轨道车向吊轨的任意方向运动或在任意位置制动。

(2)当位置感应器的状态信号为“10”时，控制器停止响应任意人工指令，且立即向驱动组件下达一个停车指令，向刹车组件下达一个制动指令；在无缆轨道车停车后；仅响应向吊轨后向运动的人工指令。

(3)当位置感应器的状态信号为“01”时，控制器停止响应任意人工指令，且立即向驱动组件下达一个停车指令，向刹车组件下达一个制动指令；在无缆轨道车停车后；仅响应向吊轨前向运动的人工指令。

作为本发明进一步的改进，第一轮组和第二轮组均包括至少一个主动轮和至少一个从动轮；主动轮和从动轮平行设置，且主动轮和从动轮的转动轴垂直于吊轨的延伸方向。第一轮组和第二轮组之间含有间隙，间隙的宽度等于吊轨的竖直部的厚度；限位滚筒的数量不少于一个，且限位滚筒的转动轴也垂直于吊轨的延伸方向。

本发明提供的无缆轨道车采用吊挂的形式连接在吊轨上，并通电机和运动轮组实现在吊轨上的运动过程。其中本发明提供的轨道车并不采用传统的电缆实现供电，而是通过导电轨和集电器的形式实现接触式供电。在本发明中吊轨采用倒T型结构，将导电轨集成在吊轨中，并在轨道车中的对应位置设置集电器，进而实现对轨道车供电的过程中，实现无缆化。使得轨道车的安装和使用过程中更加便利。

此外，不同于传统的警报提醒和物理阻拦的方式，本实施通过信号和控制实现防止轨道车的脱轨的效果。在轨道车运行过程中，位置感应器可以实时监测车辆在吊轨上的位置，当车辆运动至吊轨的其中一端出现脱轨预警的区域时，控制器将会对轨道车进行强制刹车，并将轨道车进一步运动的功能锁死，仅允许轨道车反向运动，直至离开吊轨端部的出现脱轨预警的区域。采用这种控制方式不仅具有良好的防呆作用，避免操作人员误操作带来危害。而且对现有设备的改进较少，可以适用于安装在现有的各类型设备上，对现有产品进行性能提升。

作为本发明进一步的改进，限位滚筒与框架之间采用位置固定或高度可调的可拆卸连接；当二者采用位置固定的可拆卸连接方式时，限位滚筒与主动轮或从动轮的外缘之间的垂直高度等于水平板的厚度。

作为本发明进一步的改进，主动轮和从动轮选择包胶轮，限位滚筒选择包胶滚筒或金属滚筒。

作为本发明进一步的改进，驱动组件包括电机和传动组，电机通过传动组同步驱动第一轮组和第二轮组中的主动轮转动；电机安装在限位滚筒下方；传动组安装在框架靠外的两侧。

作为本发明进一步的改进，传动组采用链条传动、齿轮传动或皮带传动中的任意一种方式；电机的输出轴驱动一根垂直于左安装板和右安装板的动力轴；动力轴的两端贯穿左安装板和右安装板；动力轴的两端安装分别有链轮或齿轮或皮带轮，主动轮靠外的一侧也安装有相应的链轮或齿轮或皮带轮；并通过链条或齿轮或皮带实现动力轴和主动轮之间的传动连接关系。

作为本发明进一步的改进，刹车组件包括两个电磁刹车片，两个电磁刹车片分别安装在两个从动轮上，用于通过从动轮完成对无缆轨道车的制动控制。

作为本发明进一步的改进，无缆轨道车还包括编码器信号反馈装置，编码器信号反馈装置包括测量滚轮、旋转传感器和计算模块。测量滚轮安装在框架上，并与吊轨表面接触；旋转传感器用于测量无缆轨道车运动时测量滚轮的实际转动圈数或角度；计算模块用于根据测量滚轮的外径和旋转传感器的计量数据计算出无缆轨道车的实际运动距离；控制器还用于获取编码器信号反馈装置的检测结果，进而用于对生成的编码器控制指令进行修正。

本发明还提供一种吊轨运动平台，该吊轨运动平台采用如前述的无缆轨道车，所述吊轨运动平台还包括吊轨。吊轨的截面呈倒“T”字形，包括相互垂直的水平部和竖直部；吊轨的竖直部的其中一侧含有沿吊轨延伸方向设置的导电轨；吊轨的水平部的两侧设置向上折弯的变形部，进而在竖直部的两侧形成沿吊轨延伸方向延伸的轨道槽。无缆轨道车的主动轮、从动轮和测量滚轮均位于轨道槽内。

定义吊轨的其中一侧为左侧，另一侧为右侧；吊轨其中一端靠左的一侧设置前限位板，吊轨另一端靠右的一侧设置后限位板。前限位板固定连接在吊轨的竖直部的顶端，并向吊轨的左侧折弯形成一个顶板；后限位板固定连接在吊轨的竖直部的顶端，并向吊轨的右侧折弯形成一个顶板；前限位板或后限位板中的顶板在与左感应器或右感应器的探头发生遮蔽时，左感应器或右感应器产生一个感应信号；其中，前限位板和后限位板的长度不小于无缆轨道车保持最大速度运行时的制动距离。

作为本发明进一步的改进，吊轨运动平台中还包括一个无线操纵器，无线操纵器用于通过无线通信方式向控制器发送一个人工控制指令，人工控制指令用于控制无缆轨道车沿吊轨向前运动、向后运动或刹车；无线操纵器与控制器之间通过蓝牙信号、红外信号、或2.4GHz信号的方式实现无线通信。

本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

1、本发明提供的自主防脱的无缆轨道车中不使用现有轨道车中的电力线缆和信号线缆等缆线，而是采用接触式供电和无线信号传输，使得产品的结构设计更加简洁、灵活，降低对安装环境的空间要求，且降低了产品安装和维护的难度。具有更好的适应性和使用体验。

2、本发明提供的无缆轨道车具有更加智能的防脱轨效果。轨道车本身与吊轨之间通过“抱夹”的方式完成连接；且运动轮组和限位滚筒与吊轨之间的结构相适应，使得轨道车能够稳定连接在吊轨上而不会发生横向偏移。更重要的是，本发明还在无缆轨道车上使用了位置感应器，配合吊轨上的前后限位板完成对轨道车位置的精准感应；进而根据轨道车的实际位置对轨道车和驱动和制动策略进行调整，达到防止轨道车运动超限和脱轨的效果。

附图说明

图1为本发明实施例1中与提供的自主防脱轨的无缆轨道车配合使用的吊轨的结构示意图。

图2为本发明实施例1中一种自主防脱轨的无缆轨道车的结构示意图。

图3为本发明实施例1中自主防脱轨的无缆轨道车的模块连接示意图。

图4为本发明实施例1中控制器实现防止无缆轨道车脱轨的控制策略的流程图。

图5为本发明实施例2中一种自主防脱轨的无缆轨道车的结构示意图。

图6为本发明实施例2中自主防脱轨的无缆轨道车的模块连接示意图。

图7为本发明实施例3中一种吊轨运动平台的结构示意图(为显示吊轨两端的状态，图中吊轨未按实际长度展示)。

附图标记：1、框架；2、限位运动组件；3、驱动组件；4、电磁刹车片；5、位置感应器；6、集电器；7、编码器信号反馈装置；9、吊轨；10、控制器；11、左安装板；12、右安装板；13、紧固件；21、运动轮组；22、限位滚筒；31、电机；32、传动组；51、左感应器；52、右感应器；71、测量滚轮；91、竖直部；92、水平部；93、前限位板；94、后限位板；211、主动轮；212、从动轮；910、导电轨；920、轨道槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种自主防脱轨的无缆轨道车，该无缆轨道车用于配合截面呈倒“T”字形的吊轨9使用；如图1所示，吊轨9包括相互垂直的水平部92和竖直部91。吊轨9的竖直部91的其中一侧含有沿吊轨9延伸方向设置的导电轨910。定义吊轨9的其中一侧为左侧，另一侧为右侧；吊轨9其中一端靠左的一侧设置前限位板93，吊轨9另一端靠右的一侧设置后限位板94；定义指向前限位板93的方向为吊轨9的前向，指向后限位板94的方向为吊轨9的后向。

如图2和图3所示，本实施例中的无缆轨道车包括：框架1、限位运动组件2、驱动组件3、刹车组件、位置感应器5、集电器6，以及控制器10。

框架1包括平行设置的左安装板11和右安装板12，以及固定连接左安装板11和右安装板12的紧固件13。左安装板11和右安装板12的板间距不小于吊轨9中水平部92的横向最大宽度。在实际应用中框架1下方可以用于安装各类待移动或运输的目标，同时为了进一步极高该无缆轨道车的使用场景，框架1下方还可以安装升降设备，以便于完成重物吊装和移载等工作任务。

限位运动组件2安装在框架1上，包括运动轮组21和限位滚筒22。运动轮组21包括对称设置在左安装板11和右安装板12上的第一轮组和第二轮组，运动轮组21用于夹持在吊轨9的竖直部91的两侧，并驱动无缆轨道车沿吊轨9运动；限位滚筒22用于抵接在吊轨9的水平部92的底面上。

驱动组件3与运动轮组21传动连接，用于驱动运动轮组21转动。

刹车组件安装在运动轮组21上，用于制动运动轮组21。

位置感应器5包括分别安装在左安装板11和右安装板12上的左感应器51和右感应器52；左感应器51的安装位置与前限位板93的安装位置对应，右感应器52的安装位置与后限位板94的安装位置对应；位置感应器5用于在和相应的限位板靠近时生成一个感应信号。

集电器6安装在框架1上，并与吊轨9中的导电轨910位置对应；集电器6与导电轨910接触并保持受电状态，为无缆轨道车中的所有用电组件供电。

控制器10用于获取一个人工指令，并根据人工指令生成编码器控制指令，进而通过驱动组件3执行编码器控制指令来控制无缆轨道车的运动状态。如图4所示，控制器10还用于获取位置感应器5的状态信息，并根据状态信号作出如下决策：

定义状态信号为一个两位二进制数，状态信号的第一位和第二位分别为左感应器51和右感应器52的感应信号的状态。感应信号为“1”时表示该感应器与相应的限位板靠近，感应信号为“0”时表示该感应器与相应的限位板远离。

(1)当位置感应器5的状态信号为“00”时，控制器10响应任意一个人工指令，并根据人工指令控制无缆轨道车向吊轨9的任意方向运动或在任意位置制动。

(2)当位置感应器5的状态信号为“10”时，控制器10停止响应任意人工指令，且立即向驱动组件3下达一个停车指令，向刹车组件下达一个制动指令；在无缆轨道车停车后；仅响应向吊轨9后向运动的人工指令。

(3)当位置感应器5的状态信号为“01”时，控制器10停止响应任意人工指令，且立即向驱动组件3下达一个停车指令，向刹车组件下达一个制动指令；在无缆轨道车停车后；仅响应向吊轨9前向运动的人工指令。

本实施例提供的轨道车位一种无缆轨道车，即消除了传统吊轨9运输车辆中使用的电力线缆，而是采用了“集电器6-导电轨910”实现车辆供电。本实施例将导电轨910设置的吊轨9的竖直部91上，并在无缆轨道车的相应位置上设置了集电器6，在轨道车和吊轨9完成安装后，集电器6和导电轨910可以和保持接触，导电轨910相当于与一根很长的电极，在整个导轨上完成铺设，因而杂轨道车沿着吊轨9运动过程中，集电器6和导电轨910均可以时刻保持电性接触，进而实现对无缆轨道车供电的效果。

同时本实施例中的无缆轨道车也为了适应这种特殊的吊轨9而进行了相应的结构改良，乌无缆轨道车中，运动轮组21包括对称的两组分别从吊轨9上方的竖直部91两侧抱紧吊轨9，而吊轨9下方则通过限位滚筒22对吊轨9的水平部92进行抵紧。在这种结构状态下，轨道车在吊轨9上的水平位移受到第一运动轮组21和第二运动轮组21的限制，而轨道车沿竖直方向的位移则收到轨道车自身重力以及限位滚筒22的限制。因而该无缆轨道车的运功过程中可以保持稳定，也会降低因为偏移而造成的设备损伤。

本实施例中的无缆轨道车中，主要通过控制器10接收人工控制指令来驱动车辆；人工控制指令可以是通遥控器或有线控制器10由具体的操控人员发出的操纵指令。但是当车辆位于吊轨9的前端或后端的警戒区域(即前限位板93或后限位板94所在区域)时，设置的两个位置感应器5可以有效感应到当前车辆的具体位置，进而向控制器10发出相应的感应信号，控制器10接收到感应信号时判断两个感应信号构成的状态信号的种类为“10”或“01”，进而立刻接管车辆的操控权，不再响应相应的人工控制指令而是先对车辆进行停车和制动，再完成制动过程之后，也只会继续响应车辆向中间移动的指令，而不会在继续响应向端部的运动指令。通过这种控制方式，可以看出该车辆具有“自主”的防脱轨效果，该防脱轨的效果是利用感应器和控制方法的改进实现的，无需对轨道的端部进行大幅度结构改进，因而可以适应现有的几乎所有的吊轨9运输平台。而且本实施例提供的控制方法具有更好的防脱轨效果，即使遇到操作人员误操作的情形也可以保障极佳的安全性。同时当车辆从掉过的两端离开，位置感应器5的状态信号会重新变为“00”，这意味着人工控制指令重新获得了对无缆轨道车的完全的控制权限，这时，操纵人员依然可以对车辆的运动或制动状态进行任意操纵，进而实现各项不同的工作任务。

在本实施例中，第一轮组和第二轮组均包括至少一个主动轮211和至少一个从动轮212；主动轮211和从动轮212平行设置，且主动轮211和从动轮212的转动轴垂直于吊轨9的延伸方向。第一轮组和第二轮组之间含有间隙，间隙的宽度等于吊轨9的竖直部91的厚度；限位滚筒22的数量不少于一个，且限位滚筒22的转动轴也垂直于吊轨9的延伸方向。

具体的本实施例中主动轮211和从动轮212均为两个，分别在框架1顶部的四角对车辆在吊轨9上的位置进行限定，而限位滚筒22的数量也为两个，分别设置在轨道车沿运动方向的前侧和后侧。

其中，限位滚筒22与框架1之间采用位置固定或高度可调的可拆卸连接；当二者采用位置固定的可拆卸连接方式时，限位滚筒22与主动轮211或从动轮212的外缘之间的垂直高度等于水平板的厚度。

该无缆轨道车的限位滚筒22需要从吊轨9的底面对轨道车进行夹紧，因而为了适应不同的吊轨9的安装过程中需要设计为可拆卸的连接方式。同时，限位滚筒22设置为位置固定的安装方式时，可以与相应的吊轨9相适应，使得限位滚筒22到上方的主动轮211或从动轮212之间的高度差恰好等于相应的吊轨9的水平部92的厚度，这样可以保持最佳的安装和限位效果，为了使得轨道车使用不同规格的吊轨9，还可以将限位滚筒22的安装高度设置为可调节的形式。

此外，本实施例中固定安装第一轮组和第二轮组的框架1也可以设计为厚度可调的结构，这里只需要调整左安装板11和右安装板12之间的间隙即可，或者将主动轮211和从动轮212也设计为可拆卸的结构，以便于更换不同规格的轨道轮。通过这样的结构设计，该轨道车还可以是适应水平部92宽度不同或竖直部91厚度不同的吊轨9的安装要求。

本实施例中的主动轮211和从动轮212选择包胶轮，限位滚筒22选择包胶滚筒或金属滚筒。对于主动轮211或从动轮212而言，使用包胶轮一方面可以增大主动轮211或从动轮212与吊轨9之间的摩擦力，提高对无缆轨道车的驱动效果。另一方面还可以降低对吊轨9表面造成的损伤，同时降低轨道车运行过程中的噪音。而对于限位滚筒22而言，其作用主要是对轨道车进行限位，因而采用包胶滚筒和金属滚筒均可，只需要达到结构限位效果即可，在某种程度上说金属滚筒结构稳定性更强，耐磨和抗老化效果更好，应用效果较佳。而使用包胶滚筒以后，相应地，也可以降低轨道车运行过程中的噪音。

本实施例中，驱动组件3包括电机31和传动组32，电机31通过传动组32同步驱动第一轮组和第二轮组中的主动轮211转动；电机31安装在限位滚筒22下方；传动组32安装在框架1靠外的两侧。

传动组32采用链条传动、齿轮传动或皮带传动中的任意一种方式；电机31的输出轴驱动一根垂直于左安装板11和右安装板12的动力轴；动力轴的两端贯穿左安装板11和右安装板12；动力轴的两端安装分别有链轮或齿轮或皮带轮，主动轮211靠外的一侧也安装有相应的链轮或齿轮或皮带轮；并通过链条或齿轮或皮带实现动力轴和主动轮211之间的传动连接关系。

本实施例中，通过一个电机31同步驱动框架1两侧的两个主动轮211转动，进而保证车辆稳定地先前或向后运动。而传动组32的类型多样，即可以采用齿轮组传动，也可以采用链条-链轮传动，还可以采用轴传动或皮带-皮带轮传动。只需要实现相应的传动效果即可。在本实施例中，为了不对吊轨9或其它组件的运行造成影响，特别将传动组32设计在框架1的外侧。此外这种结构设计也非常便于对设备进行维护，提高无缆轨道车的使用寿命。

本实施例中，刹车组件包括两个电磁刹车片4，两个电磁刹车片4分别安装在两个从动轮212上，用于通过从动轮212完成对无缆轨道车的制动控制。电磁刹车片4在使用过程中可以对从动轮212进行抱死，同时向吊轨9两侧施加压力，进而增大无缆轨道车和吊轨9之间的摩擦阻力。在这种状态下，当车辆的动力(即电机31)已经停止输出时，通过电磁刹车片4可以快速实现对无缆轨道车进行制动的效果。

实施例2

本实施例提供一种无缆轨道车，本实施例与实施例1的区别在于：如图5和图6所示，本实施例中的提供的无缆轨道车还包括编码器信号反馈装置7。编码器信号反馈装置7包括测量滚轮71、旋转传感器和计算模块。测量滚轮71安装在框架1上，并与吊轨9表面接触；旋转传感器用于测量无缆轨道车运动时测量滚轮71的实际转动圈数或角度；计算模块用于根据测量滚轮71的外径和旋转传感器的计量数据计算出无缆轨道车的实际运动距离；控制器10还用于获取编码器信号反馈装置7的检测结果，进而用于对生成的编码器控制指令进行修正。

无缆轨道车的运动过程是通过人工控制指令进行控制的，当向车辆下达一个运行控制指令后，电机31的编码器会生成一个电机31的控制指令；电机31的控制指令会决定电机31的转速，转动角度等参数，进而实现轨道车运动状态的精准调控。而本实施例中的编码器信号反馈装置7则可以在轨道侧运行过程中对其实际的运动速率和运动距离等参数进行测量，将该数据反馈到控制器10中，用于对电机31运行的控制过程进行修正，消除由于传动轮或从动轮212打滑等各种因素造成了轨道车运动误差，达到更加精准的运行控制效果。

实施例3

本实施例提供一种吊轨9运动平台，如图7所示，该吊轨9运动平台采用如实施例1或2中的无缆轨道车，该吊轨9运动平台还包括吊轨9。

其中，吊轨9的截面呈倒“T”字形，包括相互垂直的水平部92和竖直部91；吊轨9的竖直部91的其中一侧含有沿吊轨9延伸方向设置的导电轨910；吊轨9的水平部92的两侧设置向上折弯的变形部，进而在竖直部91的两侧形成沿吊轨9延伸方向延伸的轨道槽920。无缆轨道车的主动轮211、从动轮212和测量滚轮71均位于轨道槽920内。在实际设备中，为了提高设备的安全性，避免其它物体接触导致电力事故，还可以将导电轨910设计成隐藏式，例如安装在一个开口极小的安装槽内。而集电器6通过相匹配的探针伸入到安装槽内与相应的导电轨910接触。

在本实施例中，由于在吊轨9中设置了轨道槽920，因而可以使得轨道车和吊轨9之间的连接关系更加紧密；避免无缆轨道车从吊轨9上滑脱。同时该轨道槽920也起到了更好限位作用，避免主动轮211和从动轮212在运动过程中发生横向位移，进而使得无缆轨道车的运动过程中更加顺畅且稳定。

在本实施例中，定义吊轨9的其中一侧为左侧，另一侧为右侧；吊轨9其中一端靠左的一侧设置前限位板93，吊轨9另一端靠右的一侧设置后限位板94。前限位板93固定连接在吊轨9的竖直部91的顶端，并向吊轨9的左侧折弯形成一个顶板；后限位板94固定连接在吊轨9的竖直部91的顶端，并向吊轨9的右侧折弯形成一个顶板；前限位板93或后限位板94中的顶板在与左感应器51或右感应器52的探头发生遮蔽时，左感应器51或右感应器52产生一个感应信号；其中，前限位板93和后限位板94的长度不小于无缆轨道车保持最大速度运行时的制动距离。

限位板和左感应器51或右感应器52之间的感应信号主要起到确定车辆实际位置的作用，因此在使用过程中可以采用不同类型的传感器，例如光电传感器，霍尔传感器等。使得当轨道车运动到吊轨9的端部时，在与限位板位置重合或离开限位板的两组状态下，感应器可以产生不同的两种感应信号。而结合两个感应器和限位板组合的感应信号，则可以对车辆具体的位置进行判断，确定车辆是位于吊轨9前端、后端还是中间段。并使得无缆轨道车在不同位置执行不同的控制策略。

本实施例的吊轨9运动平台中还包括一个无线操纵器，无线操纵器用于通过无线通信方式向控制器10发送一个人工控制指令，人工控制指令用于控制无缆轨道车沿吊轨9向前运动、向后运动或刹车；无线操纵器与控制器10之间通过蓝牙信号、红外信号、或2.4GHz信号的方式实现无线通信。

本实施例中的吊轨9运动平台中的无缆轨道车的运动过程主要通过无线操纵器进行控制，这里的无线操纵器可以是一个实体的遥控器等类似操纵设备，也可以使得用程序控制的指令生成设备，生成的人工控制指令通过无线通信的方式发送到无线轨道车的控制器10内。特别地，本实施例中的操纵器进一步减少了吊轨9运动平台中与信号线相关的线缆的使用，而是采用无线通信的方式实现指令传输，因而使得该吊轨9移动平台的安装和使用过程更加遍历，降低了该设备对安装应用场景的局限性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述无缆轨道车用于配合截面呈倒“T”字形的吊轨使用；所述吊轨包括相互垂直的水平部和竖直部；所述吊轨的竖直部的其中一侧含有沿吊轨延伸方向设置的导电轨；定义吊轨的其中一侧为左侧，另一侧为右侧；所述吊轨其中一端靠左的一侧设置向外水平折弯的前限位板，所述吊轨另一端靠右的一侧设置向外水平折弯的后限位板；前限位板和后限位板的长度不小于无缆轨道车保持最大速度运行时的制动距离；定义指向所述前限位板的方向为所述吊轨的前向，指向所述后限位板的方向为所述吊轨的后向；

所述无缆轨道车包括：

框架，其包括平行设置的左安装板和右安装板，以及固定连接左安装板和右安装板的紧固件；左安装板和右安装板的板间距不小于所述吊轨中水平部的横向最大宽度；

限位运动组件，其安装在所述框架上，包括运动轮组和限位滚筒；所述运动轮组包括对称设置在所述左安装板和右安装板上的第一轮组和第二轮组，所述运动轮组用于夹持在所述吊轨中的竖直部两侧，并驱动无缆轨道车沿吊轨运动；所述限位滚筒用于抵接在所述吊轨的水平部的底面上；

驱动组件，其包括电机；所述电机的输出轴与所述运动轮组传动连接，用于驱动所述运动轮组转动；

刹车组件，其安装在所述运动轮组上，用于制动所述运动轮组；

位置感应器；其包括分别安装在左安装板和右安装板上的左感应器和右感应器；所述左感应器的安装位置与所述前限位板的安装位置对应，所述右感应器的安装位置与所述后限位板的安装位置对应；所述位置感应器用于在与相应的限位板靠近时生成一个感应信号；所述位置感应器采用光电传感器或霍尔传感器；

集电器，其安装在所述框架上，并与所述吊轨中的导电轨位置对应；所述集电器与所述导电轨接触并保持受电状态，为所述无缆轨道车中的所有用电组件供电；以及

控制器，其用于获取一个人工指令，并根据所述人工指令生成编码器控制指令，进而通过所述电机执行所述编码器控制指令来控制所述无缆轨道车的运动状态；所述控制器还用于获取位置感应器的状态信号，并根据所述状态信号作出如下决策：

定义所述状态信号为一个两位二进制数，所述状态信号的第一位和第二位分别为所述左感应器和右感应器的感应信号的状态；所述感应信号为“1”时表示该感应器与相应的限位板靠近，所述感应信号为“0”时表示该感应器与相应的限位板远离；

（1）当所述位置感应器的状态信号为“00”时，控制器响应任意一个人工指令，并根据所述人工指令控制所述无缆轨道车向吊轨的任意方向运动或在任意位置制动；

（2）当所述位置感应器的状态信号为“10”时，控制器停止响应任意人工指令，且立即向所述驱动组件下达一个停车指令，向所述刹车组件下达一个制动指令；在所述无缆轨道车停车后；仅响应向吊轨后向运动的人工指令；

（3）当所述位置感应器的状态信号为“01”时，控制器停止响应任意人工指令，且立即向所述驱动组件下达一个停车指令，向所述刹车组件下达一个制动指令；在所述无缆轨道车停车后；仅响应向吊轨前向运动的人工指令。

2.如权利要求1所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述第一轮组和第二轮组均包括至少一个主动轮和至少一个从动轮；所述主动轮和所述从动轮平行设置，且所述主动轮和从动轮的转动轴垂直于所述吊轨的延伸方向；所述第一轮组和所述第二轮组之间含有间隙，所述间隙的宽度等于所述吊轨的竖直部的厚度；所述限位滚筒的数量不少于一个，且所述限位滚筒的转动轴也垂直于所述吊轨的延伸方向。

3.如权利要求2所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述限位滚筒与所述框架之间采用位置固定或高度可调的可拆卸连接；当二者采用位置固定的可拆卸连接方式时，所述限位滚筒与所述主动轮或从动轮的外缘之间的垂直高度等于所述水平部的厚度。

4.如权利要求3所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述主动轮和从动轮选择包胶轮，所述限位滚筒选择包胶滚筒或金属滚筒。

5.如权利要求2所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于： 所述刹车组件包括两个电磁刹车片，两个所述电磁刹车片分别安装在两个所述从动轮上，用于通过所述从动轮完成对所述无缆轨道车的制动控制。

6.如权利要求1所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述驱动组件包括电机和传动组，所述电机通过传动组同步驱动所述第一轮组和第二轮组中的主动轮转动；所述电机安装在所述限位滚筒下方；所述传动组安装在所述框架靠外的两侧。

7.如权利要求6所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述传动组采用链条传动、齿轮传动或皮带传动中的任意一种方式；所述电机的输出轴驱动一根垂直于所述左安装板和右安装板的动力轴；所述动力轴的两端贯穿所述左安装板和右安装板；所述动力轴的两端安装分别有链轮或齿轮或皮带轮，主动轮靠外的一侧也安装有相应的链轮或齿轮或皮带轮；并通过链条或齿轮或皮带实现动力轴和主动轮之间的传动连接关系。

8.如权利要求1所述的自主防脱轨的无缆轨道车，其特征在于：所述无缆轨道车还包括编码器信号反馈装置，所述编码器信号反馈装置包括测量滚轮、旋转传感器和计算模块；所述测量滚轮安装在框架上，并与吊轨表面接触；所述旋转传感器用于测量所述无缆轨道车运动时测量滚轮的实际转动圈数或角度；所述计算模块用于根据测量滚轮的外径和旋转传感器的计量数据计算出所述无缆轨道车的实际运动距离；所述控制器还用于获取所述编码器信号反馈装置的检测结果，进而用于对生成的所述编码器控制指令进行修正。

9.一种吊轨运动平台，其特征在于：所述吊轨运动平台采用如权利要求1-8任意一项所述的无缆轨道车，所述吊轨运动平台还包括吊轨；所述吊轨的截面呈倒“T”字形，包括相互垂直的水平部和竖直部；所述吊轨的竖直部的其中一侧含有沿吊轨延伸方向设置的导电轨；所述吊轨的水平部的两侧设置向上折弯的变形部，进而在所述竖直部的两侧形成沿吊轨延伸方向延伸的轨道槽；所述无缆轨道车的主动轮、从动轮和测量滚轮均位于所述轨道槽内；

定义吊轨的其中一侧为左侧，另一侧为右侧；所述吊轨其中一端靠左的一侧设置前限位板，所述吊轨另一端靠右的一侧设置后限位板；所述前限位板固定连接在所述吊轨的竖直部的顶端，并向所述吊轨的左侧折弯形成一个顶板；所述后限位板固定连接在所述吊轨的竖直部的顶端，并向所述吊轨的右侧折弯形成一个顶板；所述前限位板或后限位板中的顶板在与所述左感应器或右感应器的探头发生遮蔽时，所述左感应器或右感应器产生一个感应信号；所述前限位板和后限位板的长度不小于所述无缆轨道车保持最大速度运行时的制动距离。

10.如权利要求9所述的吊轨运动平台，其特征在于：所述吊轨运动平台中还包括一个无线操纵器，所述无线操纵器用于通过无线通信方式向所述控制器发送一个人工控制指令，所述人工控制指令用于控制所述无缆轨道车沿吊轨向前运动、向后运动或刹车；所述无线操纵器与所述控制器之间通过蓝牙信号、红外信号或2.4GHz信号的方式实现无线通信。