CN113979037B - 一种移动设备液面稳定托盘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液态物料输送技术领域，尤其为一种移动设备液面稳定托盘结构，包括：横向弧形轨道组件；纵向弧形轨道组件；托盘组件，所述托盘组件包括托盘本体，所述托盘本体堆叠在所述纵向弧形轨道上；本发明的稳定托盘结构，该托盘结构安装到移动设备上后，只需保证移动设备的加速度小于设计最大值，托盘的机械结构会自动适应移动设备的当前运动状态，保持所运送器皿的液面稳定，从而将液面的稳定控制和移动设备的运动控制相分离；液面的稳定控制不再影响移动设备的运动品质，即在保证液面稳定的前提下，移动设备可以有更好的速度、加速度和拐弯半径，满足了设备的移动品质设计；设备为模块化设计，组装方便、设计便捷。

Description

一种移动设备液面稳定托盘结构
技术领域
本发明属于液态物料输送技术领域，具体涉及一种移动设备液面稳定托盘结构。
背景技术
AGV小车指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源，一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
在机器人、AGV小车等移动设备中，经常需要运送盛放着液体的器皿，为了保持液面稳定(即在设备移动时不使器皿中的液体洒出)，通常通过控制移动设备的行走轨迹及行走速度和加速度来稳定液面。
这样做虽然有效，但是需要大量的调试时间，并且会影响到移动设备的移动品质。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种移动设备液面稳定托盘结构，具有使用方便、运行稳定以及移动品质好的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动设备液面稳定托盘结构，包括：
横向弧形轨道组件，所述横向弧形轨道组件包括固定支架和固定于所述固定支架顶部的横向弧形轨道；
纵向弧形轨道组件，所述纵向弧形轨道组件包括安装板和固定于所述安装板顶部的纵向弧形轨道，所述纵向弧形轨道组件可移动的堆叠在所述横向弧形轨道上；
托盘组件，所述托盘组件包括托盘本体，所述托盘本体堆叠在所述纵向弧形轨道上并可沿所述纵向弧形轨道的圆弧方向移动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述托盘本体的底面固定有四个呈对角式分布的安装架，在所述安装架上安装有纵向滚轮，在所述纵向弧形轨道的顶面开设有供所述纵向滚轮嵌入的弧形纵向弧形轨槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述安装板的底面安装有横向滚轮，在所述横向弧形轨道的顶面开设有供所述横向滚轮嵌入的弧形横向弧形轨槽。
作为本发明的一种优选技术方案，多个所述纵向弧形轨道的圆心的连线与多个所述横向弧形轨道的圆心的连线共面且相交于一点。
作为本发明的一种优选技术方案，所述纵向弧形轨道与所述横向弧形轨道的圆心点位置高于盛放液体器皿的开口高度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述纵向弧形轨道的长度大于当设备以最大纵向加速度运行时，所述托盘组件中沿该加速度反方向的纵向滚轮所处的位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述横向弧形轨道的长度大于当设备以最大横向加速度运行时，所述纵向弧形轨道组件中沿该加速度反方向的横向滚轮所处的位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述纵向弧形轨槽和所述横向弧形轨槽分别开设在所述纵向弧形轨道和所述横向弧形轨道的侧壁上，且所述纵向弧形轨槽和所述横向弧形轨槽均为“T”型槽。
作为本发明的一种优选技术方案，还包括支撑底板，在所述支撑底板的顶面固定有四根呈对角式分布的安装柱，在所述安装柱的顶端固定有限位盘，且所述安装柱贯穿固定支架，在所述安装柱上分别套接有处在所述固定支架顶面与所述限位盘之间的平衡弹簧A以及处在所述支撑底板的顶面与所述固定支架之间的平衡弹簧B。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的稳定托盘结构，该托盘结构安装到移动设备上后，只需保证移动设备的加速度小于设计最大值，托盘的机械结构会自动适应移动设备的当前运动状态，保持所运送器皿的液面稳定，从而将液面的稳定控制和移动设备的运动控制相分离；液面的稳定控制不再影响移动设备的运动品质，即在保证液面稳定的前提下，移动设备可以有更好的速度、加速度和拐弯半径，满足了设备的移动品质设计；设备为模块化设计，组装方便、设计便捷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明第一种形态的轴侧结构示意图；
图3为本发明中的托盘组件轴侧结构示意图；
图4为本发明中的纵向弧形轨道组件轴侧结构示意图；
图5为本发明中的横向弧形轨道组件轴侧结构示意图；
图6为本发明中的弧形轨道轴侧结构示意图；
图7为本发明另一种形态的轴侧结构示意图；
图中：1、托盘组件；101、托盘本体；102、安装架；103、纵向滚轮；2、纵向弧形轨道组件；201、纵向弧形轨道；202、纵向弧形轨槽；203、安装板；204、横向滚轮；3、横向弧形轨道组件；301、横向弧形轨道；302、横向弧形轨槽；303、固定支架；4、支撑底板；5、安装柱；6、限位盘；7、平衡弹簧A；8、平衡弹簧B。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
请参阅图1-图5，本发明提供以下技术方案：一种移动设备液面稳定托盘结构，包括：
横向弧形轨道组件3，横向弧形轨道组件3包括固定支架303和固定于固定支架303顶部的横向弧形轨道301；
纵向弧形轨道组件2，纵向弧形轨道组件2包括安装板203和固定于安装板203顶部的纵向弧形轨道201，纵向弧形轨道组件2可移动的堆叠在横向弧形轨道301上；
托盘组件1，托盘组件1包括托盘本体101，托盘本体101堆叠在纵向弧形轨道201上并可沿纵向弧形轨道201的圆弧方向移动。
对于盛放液体的器皿，为了适应液体的流动性，保证移动过程中液体不会洒出，则必须保证器皿的开口方向总是沿着液体所受器皿支持力的方向。
本实施例的横向和纵向是相对于水平面来说的，本实施例中的横向是指X方向，纵向是指Y方向，即水平面内两个相互垂直的方向。
如附图1所示，设移动设备的移动方向为x轴正向，设备的加速度为a，为使器皿的开口方向与液体受器皿支持力方向一致，则要使托盘本体101对加速度方向形成一个倾角θ。
根据物理学知识可知：
Figure BDA0003328582390000041
其中g为重力加速度值。
移动设备的最大加速度是有明确设计的，即由工厂实验所得，并由设备的控制中心进行控制，现设其为amax，则托盘本体101的最大倾角为：
Figure BDA0003328582390000051
其中g为重力加速度值。
本发明中，横向弧形轨道组件3和纵向弧形轨道组件2，刚好使得托盘本体101在运动时自动与水平面之间形成上述的倾角θ，从而保证被运送液体不会从器皿内洒出。
即，当设备产生向一个方向的加速度时，由于惯性原因，相当于托盘本体101会朝向反方向移动，纵向弧形轨道201、横向弧形轨道301均为弧形，当托盘本体101由于加速度作用而反向移动时，产生的效果为托盘本体101会朝向设备运动的方向倾斜，器皿会跟着托盘本体101朝向设备运动的方向倾斜，内部液体会被阻挡，从而实现被运送液体不会从器皿内洒出的效果。
具体的，附图2、附图3和附图4，本实施例中，托盘本体101的底面固定有四个呈对角式分布的安装架102，在安装架102上安装有纵向滚轮103，在纵向弧形轨道201的顶面开设有供纵向滚轮103嵌入的弧形纵向弧形轨槽202，托盘本体101受到纵向的加速度影响时，会带动纵向滚轮103在弧形的纵向弧形轨槽202内移动和翻转，避免运送液体洒出。
具体的，附图2、附图4和附图5所示，本实施例中，安装板203的底面安装有横向滚轮204，在横向弧形轨道301的顶面开设有供横向滚轮204嵌入的弧形横向弧形轨槽302，托盘本体101受到横向的加速度影响时，托盘本体101和纵向弧形轨道组件2均会移动，带动横向滚轮204在弧形的横向弧形轨槽302内移动和翻转，避免运送液体洒出。
具体的，附图2、附图3附、图4和附图5所示，本实施例中，多个纵向弧形轨道201的圆心的连线与多个横向弧形轨道301的圆心的连线共面且相交于一点，即静止状态下纵向弧形轨道201的圆心和横向弧形轨道301的圆心两者到托盘本体101所在平面的距离相等，保证装置运动的可靠性，因为此设计能够保证纵向滚轮103可靠在纵向弧形轨槽202内移动，横向滚轮204可靠在横向弧形轨槽302内移动，这也保证了装置组合的稳定性。
具体的，附图2、附图3附、图4和附图5所示，本实施例中，纵向弧形轨道201与横向弧形轨道301的圆心点位置高于盛放液体器皿的开口高度，避免加速度过大导致液体被甩出。
具体的，附图2、附图3附、图4和附图5所示，本实施例中，纵向弧形轨道201的长度大于当设备以最大纵向加速度运行时，托盘组件1中沿该加速度反方向的纵向滚轮103所处的位置，即保证托盘组件1始终处在纵向弧形轨道201上，避免加速度过大导致托盘组件1脱离纵向弧形轨道201。
具体的，附图2、附图3附、图4和附图5所示，本实施例中，横向弧形轨道301的长度大于当设备以最大横向加速度运行时，纵向弧形轨道组件2中沿该加速度反方向的横向滚轮204所处的位置，即保证纵向弧形轨道组件2始终处在横向弧形轨道301上，避免加速度过大导致纵向弧形轨道组件2脱离横向弧形轨道301。
实施例2
具体的，根据附图6所示，本实施例中，纵向弧形轨槽202和横向弧形轨槽302分别开设在纵向弧形轨道201和横向弧形轨道301的侧壁上，且纵向弧形轨槽202和横向弧形轨槽302均为“T”型槽，即托盘组件1的纵向滚轮103嵌入纵向弧形轨槽202内，纵向弧形轨道组件2的横向滚轮204嵌入横向弧形轨槽302内，使得纵向弧形轨道组件2被限制在了横向弧形轨道301上，托盘组件1被限制在了纵向弧形轨道201上，提高了托盘组件1、纵向弧形轨道组件2以及横向弧形轨道组件3连接的稳定性，适用于具有更高紧固性要求的加工中。
本实施例中的其他部分与实施例1中相同。
实施例3
具体的，根据附图7所示，本实施例中，为了实现装置在垂直方向上的抗震能力，还包括支撑底板4，在支撑底板4的顶面固定有四根呈对角式分布的安装柱5，在安装柱5的顶端固定有限位盘6，且安装柱5贯穿固定支架303，在安装柱5上分别套接有处在固定支架303顶面与限位盘6之间的平衡弹簧A7以及处在支撑底板4的顶面与固定支架303之间的平衡弹簧B8，平衡弹簧A7与平衡弹簧B8的存在，向内侧夹持固定支架303，能够保证固定支架303的稳定性，因此也会保证固定支架303上纵向弧形轨道组件2和托盘组件1的稳定性，实现竖直方向的缓冲抗震，从物理学的角度来看，根据动量的变化等于物体所受冲量，而冲量等于F*t，即物体受到的作用力与该力作用于物体上的时间的乘积，弹簧能延长力作用的时间，即相同动量变化下物体受到的力变小了，即达到了减震的作用。
本实施例中的其他部分与实施例1中相同。
本发明的工作原理及使用流程：本发明的稳定托盘结构，用于机器人或者AGV小车输送液体物料的生产过程中，安装在输送设备上，当设备产生向一个方向的加速度时，由于惯性原因，相当于托盘本体101会朝向反方向移动，纵向弧形轨道201、横向弧形轨道301均为弧形，当托盘本体101由于加速度作用而反向移动时，产生的效果为托盘本体101会朝向设备运动的方向倾斜，器皿会跟着托盘本体101朝向设备运动的方向倾斜，内部液体会被阻挡，从而实现被运送液体不会从器皿内洒出的效果；
在保证液面稳定的前提下，移动设备可以有更好的速度、加速度和拐弯半径，满足了设备的移动品质设计。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例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同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于，包括：
横向弧形轨道组件（3），所述横向弧形轨道组件（3）包括固定支架（303）和固定于所述固定支架（303）顶部的横向弧形轨道（301）；
纵向弧形轨道组件（2），所述纵向弧形轨道组件（2）包括安装板（203）和固定于所述安装板（203）顶部的纵向弧形轨道（201），所述纵向弧形轨道组件（2）可移动的堆叠在所述横向弧形轨道（301）上；
托盘组件（1），所述托盘组件（1）包括托盘本体（101），所述托盘本体（101）堆叠在所述纵向弧形轨道（201）上并可沿所述纵向弧形轨道（201）的圆弧方向移动；
所述托盘本体（101）的底面固定有四个呈对角式分布的安装架（102），在所述安装架（102）上安装有纵向滚轮（103），在所述纵向弧形轨道（201）的顶面开设有供所述纵向滚轮（103）嵌入的弧形纵向弧形轨槽（202）；
所述安装板（203）的底面安装有横向滚轮（204），在所述横向弧形轨道（301）的顶面开设有供所述横向滚轮（204）嵌入的弧形横向弧形轨槽（302）；
当设备产生向一个方向的加速度时，当托盘本体（101）由于加速度作用而反向移动时，产生的效果为托盘本体（101）会朝向设备运动的方向倾斜，器皿会跟着托盘本体（101）朝向设备运动的方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于：多个所述纵向弧形轨道（201）的圆心的连线与多个所述横向弧形轨道（301）的圆心的连线共面且相交于一点。
3.根据权利要求1所述的一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于：所述纵向弧形轨道（201）与所述横向弧形轨道（301）的圆心点位置高于盛放液体器皿的开口高度。
4.根据权利要求1所述的一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于：所述纵向弧形轨道（201）的长度大于当设备以最大纵向加速度运行时，所述托盘组件（1）中沿该加速度反方向的纵向滚轮（103）所处的位置。
5.根据权利要求1所述的一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于：所述横向弧形轨道（301）的长度大于当设备以最大横向加速度运行时，所述纵向弧形轨道组件（2）中沿该加速度反方向的横向滚轮（204）所处的位置。
6.根据权利要求1所述的一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于：所述纵向弧形轨槽（202）和所述横向弧形轨槽（302）分别开设在所述纵向弧形轨道（201）和所述横向弧形轨道（301）的侧壁上，且所述纵向弧形轨槽（202）和所述横向弧形轨槽（302）均为“T”型槽。
7.根据权利要求1所述的一种移动设备液面稳定托盘结构，其特征在于：还包括支撑底板（4），在所述支撑底板（4）的顶面固定有四根呈对角式分布的安装柱（5），在所述安装柱（5）的顶端固定有限位盘（6），且所述安装柱（5）贯穿固定支架（303），在所述安装柱（5）上分别套接有处在所述固定支架（303）顶面与所述限位盘（6）之间的平衡弹簧A（7）以及处在所述支撑底板（4）的顶面与所述固定支架（303）之间的平衡弹簧B（8）。
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