CN115012260A - 一种用于轨道浮动对接的导轮定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道浮动对接的导轮定位装置，包括可相互对接的固定轨道和升降轨道，升降轨道与固定轨道对接的一端端部固定有导杆结构，固定轨道与升降轨道对接的端部固定有导座结构；导杆机构包括固定于升降轨道与固定轨道对接的一端端部的驱动机构和通过驱动机构驱动、可沿升降轨道的长度方向朝向导座结构一侧前后移动的对轨杆；导座结构包括固定于固定轨道与升降轨道对接的一端端部的导向座和设置于导向座上、可使对轨杆在导向座内径向定位的定位机构。导轮定位装置可适应轨道的空、负载变化，即使固定轨道和升降轨道存在Z向的较大偏差，也能满足轨道对接定位精度的要求，降低了轨道对接装置的制造和安装精度，降低了成本。

Description

一种用于轨道浮动对接的导轮定位装置

技术领域

本发明涉及输送线升降轨道技术领域，具体地指一种用于轨道浮动对接的导轮定位装置。

背景技术

在制造企业物流生产线中，广泛应用了升降机来实现输送小车携带物料在不同高度输送线的转运。在输送小车携带物料依次进出升降机时，升降机的负荷在空载和满载之间不断变化，同时升降机受到传动系统误差或间隙和传动系统弹性变形影响，导致升降机上的活动轨道和输送线固定轨道之间的高度或水平偏差产生变化，尤其在空、负载变化较大工况下，升降机高度越高偏差越大，高度偏差可达到10mm至20mm。输送小车在进出有轨道对接偏差缺陷的升降机时，将产生振动或其它运行异常，长此以往会导致系统故障。

申请号为201310177015.0，名称为《自行小车输送机轨道精密对接装置》的专利中公开了一种自行小车输送机轨道精密对接装置，包括活动轨道、固定轨道和对轨杆，还包括气缸固定座、气缸、气缸端座、固定端定位复合套、防松板、活动端定位复合套、端盖和三个定位座，所述气缸上装有上限位开关和下限位开关，所述气缸伸出轴上设有榫头和外螺纹，所述活动轨道上装有一个定位座，所述活动端定位复合套装于活动轨道的定位座上，所述端盖采用内六角螺钉装于活动端定位复合套的上端面上，在所述固定轨道的上部及下部各装有一个定位座，所述气缸端座装于固定轨道上部的定位座上，所述气缸固定座装于固定轨道下部的定位座上，所述气缸伸出轴与对轨杆采用螺纹连接，所述防松板上设有与气缸伸出轴上的榫头大小相适应的孔，所述防松板采用螺钉装于对轨杆的下端面上，且防松板套装于气缸伸出轴的榫头上。上述结构的制造安装精度要求高、适应性窄。由于对轨杆与伸出轴采用螺纹连接，限制对轨杆的轴向自由度，防松板限制对轨杆的周向自由度，导致必须严格要求对轨杆、固定端固定复合套、活动端固定复合套、三个定位座等构件的制造和安装精度，保证以上构件刚性连接的同轴度，会造成高成本。在固定轨和活动轨处于空、负载变换时，因该接口将会出现较大的偏差，将会造成多个零件径向受力，精度变化会造成气缸无法前进或收缩到位，限位开关无法感应，导致停工故障，不具备生产现场工况的高适应性。

申请号为201310449743.2，名称为《一种自行小车铝合金轨道简易防沉降装置》的专利中公开了一种自行小车铝合金轨道简易防沉降装置，包括有活动轨道和固定轨道，两轨道的顶部和底部均开有左右对称布置的C型槽；所述固定轨道上与活动轨道对接的一端底部固定装有一块防沉板，防沉板一端与固定轨道底部固定连接，另一端朝活动轨道伸出并托住活动轨道底部。所述防沉板是通过螺钉与固定轨道底部固定连接的。所述固定轨道上与活动轨道对接的一端底部的C型槽内均装有连接棒，连接棒底部位于固定轨道上开有通孔，螺钉穿过通孔与C型槽内的连接棒螺纹连接。所述连接棒的一端与固定轨道上靠活动轨道对接的一端平齐。上述结构中，防沉板与固定轨固定，并伸直活动轨下方，依靠防沉板实现高度一致。无法消除水平偏斜偏差。利用机械机构强制将轨道停止，会对驱动传动系统或轨道造成较大受力，防沉板出现变形。如果升降机升降定位信号异常状态出现到位后继续升降现象，将造成固定轨和活动轨挤压损坏。

基于上述背景技术及对比文件可知，为消除空载和满载切换时导致升降机上的活动轨道和输送线固定轨道之间产生的偏差变化，目前亟需一种结构稳定合理、对现场工况具有高适应性、可以消除活动轨道和固定轨道之间偏差的装置。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构稳定合理、对现场工况具有高适应性、可以消除活动轨道和固定轨道之间偏差的用于轨道浮动对接的导轮定位装置。

为实现此目的，本发明所设计的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，包括可相互对接的固定轨道和升降轨道，其特征在于：所述升降轨道与所述固定轨道对接的一端端部固定有导杆结构，所述固定轨道与所述升降轨道对接的端部固定有导座结构；所述导杆机构包括固定于所述升降轨道与所述固定轨道对接的一端端部的驱动机构和通过所述驱动机构驱动、可沿所述升降轨道的长度方向朝向所述导座结构一侧前后移动的对轨杆；所述导座结构包括固定于所述固定轨道与所述升降轨道对接的一端端部的导向座和设置于所述导向座上、可使所述对轨杆在所述导向座内径向定位的定位机构。

进一步的，所述升降轨道与所述固定轨道对接的一端端部固定有导杆支座，所述驱动机构固定于所述导杆支座远离所述固定轨道的一侧上，所述驱动机构的动力输出端连接有所述对轨杆。

进一步的，所述驱动机构的动力输出端铰接连接所述对轨杆的后端部，所述导杆支座上固定有用于使所述对轨杆沿所述升降轨道的长度方向前后移动的导向机构，所述对轨杆的前端部沿所述导向机构的轴向穿过所述导向机构。

进一步的，所述驱动机构为气缸，所述气缸的活塞杆上固定接头，所述对轨杆的后端部铰接连接于所述接头上。

进一步的，所述接头内固定有与所述对轨杆垂直的柱销，所述对轨杆的后端铰接连接于所述柱销上。

进一步的，所述对轨杆的后端部开设有长圆孔，所述柱销的中部穿过所述长圆孔，所述柱销的两端固定于所述接头内。

进一步的，所述导向机构包括固定于所述导杆支座上的导向壳体和固定于所述导向壳体内、沿所述升降轨道的长度方向设置的直线轴承。

进一步的，所述定位机构包括设置于所述导向座朝向所述对轨杆的一侧表面上的多个定位导轮，多个所述定位导轮所围成的空间为可与所述对轨杆的前端部配合、限制所述对轨杆前端部径向移动的定位空间。

进一步的，所述导向座朝向所述对轨杆的一侧表面的上侧、下侧、左侧和右侧分别设置有至少一个所述定位导轮；位于所述导向座朝向所述对轨杆的一侧表面的上侧和下侧的所述定位导轮的轴向沿水平方向设置，位于所述导向座朝向所述对轨杆的一侧表面的左侧和右侧的所述定位导轮的轴向沿竖直方向设置。

更进一步的，所述对轨杆的前端部为圆锥筒状结构。

本发明的有益效果是：通过对轨杆与多个定位导轮所组成的定位机构的相互配合，实现了升降轨道与固定轨道的精准对接，降低移动摩擦力。气缸驱动对轨杆前后移动插入定位机构的结构中，柱销与对轨杆在Y向上具有间隙，可实现二者自由移动，增加对轨杆在Y向的自由度，避免了对轨杆出现卡阻，同时对轨杆与柱销的装配结构使对轨杆存在Z向自由度，进一步避免了对轨杆出现卡阻。即使气缸的活塞杆、对轨杆接头和定位机构不同轴，也不会出现卡阻故障。本发明所设计的导轮定位装置可适应轨道的空、负载变化，即使固定轨道和升降轨道存在Z向的较大偏差，也能满足轨道对接定位精度的要求，降低了轨道对接装置的制造和安装精度，降低了成本，避免了定位装置出现卡组故障。

附图说明

图1为本发明中用于轨道浮动对接的导轮定位装置的主视图；

图2为本发明中用于轨道浮动对接的导轮定位装置的俯视图；

图3为本发明中用于轨道浮动对接的导轮定位装置的左视图；

图4为本发明中升降轨道一侧的俯视图；

图5图4中接头、柱销和对轨杆三者连接的局部剖视图；

图6为本发明中导向座和定位机构的左视图；

图7为本发明中导向座和定位机构的俯视图；

图8为本发明中导向座和定位机构的后视图；

图9为本发明中对轨杆的主视图；

其中，1—固定轨道，2—升降轨道，3—对轨杆，4—导向座，5—导杆支座，6—气缸，7—接头，8—柱销，9—长圆孔，10—导向壳体，11—直线轴承，12—定位导轮，13—夹板，14—底板，15—驱动机构安装座，16—导向机构安装座，17—定位空间。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。

如图1—9所示的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，包括可相互对接的固定轨道1和升降轨道2，升降轨道2与固定轨道1对接的一端端部固定有导杆结构：包括固定于升降轨道2与固定轨道1对接的一端端部的气缸6和通过气缸6驱动、可沿升降轨道2的长度方向朝向导座结构一侧前后移动的对轨杆3；其中，升降轨道2与固定轨道1对接的一端端部固定有导杆支座5，导杆支座5由通过螺栓固定于升降轨道2上的夹板13和底板14组成，底板14的左侧固定有驱动机构安装座15，气缸6安装于驱动机构安装座15上，底板的右侧固定有导向机构安装座16，导向壳体10固定于导向机构安装座16上，气缸6位于导杆支座5远离固定轨道1的一侧上，气缸6的活塞杆上固定接头7，接头7内固定有与对轨杆3垂直的柱销8，对轨杆3的后端铰接连接于柱销8上，具体结构为对轨杆8的后端部开设有长圆孔9，柱销8的中部穿过长圆孔9，柱销8的两端固定于接头7内。对轨杆3与气缸连接端，如图5所示，L≥2mm。在该合理间隙条件下，对轨杆3可承受部件受力状态的相对窜动。在对轨杆3鼓形平面上加工长圆孔，可实现对轨杆3的灵活移动，同时具备转动副和移动副功能，在保证了轨道对接精度同时，降低了现有技术中对对接装置内部多个构件同轴度的严格精度要求，避免了现有技术中的刚性连接缺陷，增加了构件自由度，实现了低成本改进。导杆支座5上固定有用于使对轨杆3沿升降轨道2的长度方向前后移动的导向机构，对轨杆3的前端部沿导向机构的轴向穿过导向机构，导向机构包括固定于导向机构安装座16上的导向壳体10和固定于导向壳体10内、沿升降轨道2的长度方向设置的直线轴承11。

固定轨道1与升降轨道2对接的端部固定有导座结构：包括固定于固定轨道1与升降轨道2对接的一端端部的导向座4和设置于导向座4上、可使对轨杆3在导向座4内径向定位的定位机构。定位机构包括设置于导向座4朝向对轨杆3的一侧表面上的四个定位导轮12，四个定位导轮12所围成的空间为可与对轨杆3的前端部配合、限制对轨杆3前端部径向移动的定位空间17。导向座4朝向对轨杆3的一侧表面的上侧、下侧、左侧和右侧分别设置有一个定位导轮12；位于导向座4朝向对轨杆3的一侧表面的上侧和下侧的定位导轮12的轴向沿水平方向设置，位于导向座4朝向对轨杆3的一侧表面的左侧和右侧的定位导轮12的轴向沿竖直方向设置。对轨杆3的前端部为圆锥筒状结构，方便插入定位空间17内。

如图6所示，定位空间17的直径为d，相对的定位导轮12的端面之间距离为D，其中，0<D-d≤ΔB，0<D-d≤ΔH，ΔB、ΔH分别为固定轨道1与升降轨道2对接偏差的宽度和高度差，可查阅相关设计规范的要求值得到。

当轨道偏差过大影响的对轨杆3前进到位的情况下，气缸6的磁性开关将无感应信号，此时升降机在PLC控制下将停止动作，起到保护设备目的。

本发明所设计的导轮定位装置的动作原理是：气缸6的动作受到升降机PLC控制，通过接收PLC指令开始动作，当气缸6的活塞杆前进或后退到位后，气缸6上对应的磁性开关产生信号反馈至PLC，PLC进一步开始下一步动作。

本发明所设计的导轮定位装置的动作过程是：

前进到位过程：PLC发出前进指令至二位五通电磁阀，电磁阀对应的前进气路进入气缸6，气缸6推动接头7、柱销8、对轨杆3，对轨杆3进入定位导轮12围成的定位空间17内，气缸6上的前进到位磁性开关产生信号，并传送至PLC。

后退到位过程：PLC发出后退指令至二位五通电磁阀，电磁阀对应的后退气路进入气缸6，气缸6拉回接头7、柱销8、对轨杆3，对轨杆3退出定位导轮12围城的定位空间17，气缸6上的后退到位磁性开关产生信号，并传送至PLC。

不到位异常：当PLC发出前进或后退指令后，而PLC未接收到对应磁性开关信号时，PLC时升降机停止动作，发出故障报警，等候人员排查处理。

通过对轨杆3与多个定位导轮12所组成的定位机构的相互配合，实现了升降轨道2与固定轨道1的精准对接，降低移动摩擦力。气缸6驱动对轨杆3前后移动插入定位机构的结构中，柱销8与对轨杆3在Y向上具有间隙，可实现二者自由移动，增加对轨杆3在Y向的自由度，避免了对轨杆3出现卡阻，同时对轨杆3与柱销8的装配结构使对轨杆3存在Z向自由度，进一步避免了对轨杆3出现卡阻。即使气缸6的活塞杆、对轨杆3的接头7和定位机构不同轴，也不会出现卡阻故障。本发明所设计的导轮定位装置可适应轨道的空、负载变化，即使固定轨道1和升降轨道2存在Z向的较大偏差，也能满足轨道对接定位精度的要求，降低了轨道对接装置的制造和安装精度，降低了成本，避免了定位装置出现卡组故障。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

Claims (10)

1.一种用于轨道浮动对接的导轮定位装置，包括可相互对接的固定轨道(1)和升降轨道(2)，其特征在于：所述升降轨道(2)与所述固定轨道(1)对接的一端端部固定有导杆结构，所述固定轨道(1)与所述升降轨道(2)对接的端部固定有导座结构；所述导杆机构包括固定于所述升降轨道(2)与所述固定轨道(1)对接的一端端部的驱动机构和通过所述驱动机构驱动、可沿所述升降轨道(2)的长度方向朝向所述导座结构一侧前后移动的对轨杆(3)；所述导座结构包括固定于所述固定轨道(1)与所述升降轨道(2)对接的一端端部的导向座(4)和设置于所述导向座(4)上、可使所述对轨杆(3)在所述导向座(4)内径向定位的定位机构。

2.如权利要求1所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述升降轨道(2)与所述固定轨道(1)对接的一端端部固定有导杆支座(5)，所述驱动机构固定于所述导杆支座(5)远离所述固定轨道(1)的一侧上，所述驱动机构的动力输出端连接有所述对轨杆(3)。

3.如权利要求2所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述驱动机构的动力输出端铰接连接所述对轨杆(3)的后端部，所述导杆支座(5)上固定有用于使所述对轨杆(3)沿所述升降轨道(2)的长度方向前后移动的导向机构，所述对轨杆(3)的前端部沿所述导向机构的轴向穿过所述导向机构。

4.如权利要求3所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述驱动机构为气缸(6)，所述气缸(6)的活塞杆上固定接头(7)，所述对轨杆(3)的后端部铰接连接于所述接头(7)上。

5.如权利要求4所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述接头(7)内固定有与所述对轨杆(3)垂直的柱销(8)，所述对轨杆(3)的后端铰接连接于所述柱销(8)上。

6.如权利要求5所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述对轨杆(8)的后端部开设有长圆孔(9)，所述柱销(8)的中部穿过所述长圆孔(9)，所述柱销(8)的两端固定于所述接头(7)内。

7.如权利要求3所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述导向机构包括固定于所述导杆支座(5)上的导向壳体(10)和固定于所述导向壳体(10)内、沿所述升降轨道(2)的长度方向设置的直线轴承(11)。

8.如权利要求3所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述定位机构包括设置于所述导向座(4)朝向所述对轨杆(3)的一侧表面上的多个定位导轮(12)，多个所述定位导轮(12)所围成的空间为可与所述对轨杆(3)的前端部配合、限制所述对轨杆(3)前端部径向移动的定位空间(17)。

9.如权利要求8所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述导向座(4)朝向所述对轨杆(3)的一侧表面的上侧、下侧、左侧和右侧分别设置有至少一个所述定位导轮(12)；位于所述导向座(4)朝向所述对轨杆(3)的一侧表面的上侧和下侧的所述定位导轮(12)的轴向沿水平方向设置，位于所述导向座(4)朝向所述对轨杆(3)的一侧表面的左侧和右侧的所述定位导轮(12)的轴向沿竖直方向设置。

10.如权利要求9所述的用于轨道浮动对接的导轮定位装置，其特征在于：所述对轨杆(3)的前端部为圆锥筒状结构。

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