CN209904755U

CN209904755U - 吊装轨道机器人及其快装快卸式承重导向机构

Info

Publication number: CN209904755U
Application number: CN201920675460.2U
Authority: CN
Inventors: 白玉峰
Original assignee: TIANJIN CHENGKE MECHANICAL AND ELECTRICAL TRANSMISSION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN BOYT SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2029-05-13

Abstract

本实用新型提供了一种吊装轨道机器人及其快装快卸式承重导向机构，适用于工字型吊装轨道，每个承重轮匹配一个导向轮组成一组角落对轮组，在同一侧的两组角落对轮组的承重轮轴座和导向轮轴座各固定在一块快装板上，支架对应的安装部上各开有一能让角落对轮组穿过的快装通孔；角落对轮组穿过快装通孔，直至快装板的快装安装部抵贴支架的安装部，再进行紧固安装，或者反步骤快速拆卸。本实用新型的快装快卸式承重导向机构，其核心特点是其方便安装和拆卸，进而方便机器人的安装和维修作业；另外，由于导向轮相比承重轮更接近驱动轮，因此，可以获得较小的转弯半径，轨道路径适应范围和能力有所提升。

Description

吊装轨道机器人及其快装快卸式承重导向机构

技术领域

本实用新型属于巡检机器人领域，尤其是涉及一种使用吊装轨道的巡检机器人行走装置中所采用的快装快装快卸式的承重导向机构。

背景技术

现有巡检机器人结构较为复杂，导致成本较高；且由于其中的行走装置往往所占用空间高度较高，既使得巡检机器人整体高度较高，显得十分厚重，还使得其采用的轨道往往需要特制才能容纳其行走装置，进一步加大了整个巡检系统的成本。

而行走装置通常要实现驱动、导向、承重等功能，也通常包括驱动机构、导向机构和承重机构，如何能将行走装置进行超薄化设计，主要也就是对以上几个机构进行相应超薄化改进。

另外，为方便维修，也需要能将机器人从吊装轨道，尤其是工字轨道上快速拆离的快装快卸式结构设计。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型申请保护一种能实现快装快卸的巡检机器人行走装置中的承重导向机构。具体如下：

吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，适用于工字型吊装轨道，其特征在于，包括支架、四个承重轮，每个承重轮匹配一个导向轮组成一组角落对轮组，

在位于轨道竖梁同一侧的两组角落对轮组，每组角落对轮组的承重轮轴座和导向轮轴座各固定在一块快装板上，在支架对应的安装部上各开有一能让角落对轮组穿过的快装通孔；快装板在角落对轮组底端面周围延伸出带有若干安装孔的快装安装部，在支架安装部的快装通孔上、下的安装部对应位置上设有相应的安装螺孔；

快装板通过将其上固定的角落对轮组穿过支架安装部的快装通孔，直至快装板的快装安装部抵贴支架的安装部，且快装板的快装安装部上的安装孔与支架的安装部上对应的安装螺孔对接再拧上紧固螺栓，从而将快装板上的角落对轮组与支架的安装部固接。

进一步，位于轨道竖梁同一侧的两组角落对轮组之间留有用于安置驱动机构的空间，位于轨道竖梁同一侧的两个导向轮位于两个承重轮之间，即导向轮相对同组的承重轮更接近驱动机构。

进一步，导向轮与轨道的抵触点高于承重轮与轨道的抵触点。

进一步，导向轮与轨道的抵触点与驱动轮与轨道的抵触点位于同一水平面。

进一步，所述快装安装部是在承重轮轴座的底端面的上、下各延伸而出，各自带有的安装孔数量为两个；每个快装通孔包括对应导向轮及其导向轮轴座的导向轮通孔部、对应承重轮及其承重轮轴座的承重轮通孔部，安装螺孔开设于承重轮通孔部上、下的安装部对应位置上。

进一步，承重轮的轮轴轴心皆为水平方向且位于同一水平平面；导向轮的轮轴轴心均为垂直设置。

本申请还提供了一种吊装轨道机器人，其特征在于，包括如上所述吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构。

进一步，还包括底盘，吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构的支架固定安装于底盘之上，所述底盘呈方形、圆形、椭圆形、三角形或多边形。

本实用新型的快装快卸式承重导向机构，其核心特点是其方便安装和拆卸，进而方便机器人的安装和维修作业；另外，由于导向轮相比承重轮更接近驱动轮，因此，可以获得较小的转弯半径，轨道路径适应范围和能力有所提升。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1快装快卸式承重导向机构的立体示意图；

图2快装快卸式承重导向机构的爆炸图；

图3为添加了驱动轮和涨紧轮以及底盘的一种实施例立体示意图；

图4是涨紧单元的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“前后方向”、“纵向”为机器人的行驶方向，也就是轨道的延伸方向，“左右方向”与机器人的行驶方向垂直，“左右方向”也为机器人的“横向”，“上下方向”为常规概念的上下；另，本实用新型的吊装轨道机器人所使用的吊装轨道为“工字型”轨道，简称工字轨道，包括轨道上、下横梁和连接两横梁的轨道竖梁，“内侧”指靠近轨道竖梁的方向，“外侧”指远离轨道竖梁的方向。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图4所示，吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，包括支架1、四个承重轮(21、22、23、24)，每个承重轮匹配一个导向轮(31、32、33、34)组成一组角落对轮组，具体的，如图2所示，支架1四个角落设有竖直向上延伸的安装部(11、12、13、14)，每个安装部的内侧各安装一承重轮轴座(211、221、231、241)和一导向轮轴座(311、321、331、341)，每个承重轮轴座(211、221、231、241)对应转动安装一承重轮，四个承重轮分别位于方形的四个角落，四个承重轮的轮轴轴心皆为水平方向且位于同一水平平面；承重轮分别与工字轨道的下轨道横梁的轨道竖梁两侧接触，承担整个机器人的重量；

如图所示，每个导向轮轴座(311、321、331、341)上转动安装一导向轮(31、32、33、34)，每个导向轮的轮轴轴心均为垂直设置；

位于轨道竖梁同一侧的两组角落对轮组之间留有用于安置驱动机构的空间、间隙，位于轨道竖梁同一侧的两个导向轮(如31和33)位于两个承重轮(如21和23)之间，即意味着导向轮相比同组的承重轮更接近驱动机构，而驱动机构是主要依靠驱动轮与吊装轨道的摩擦驱动机器人行进的，导向轮靠近驱动机构的设计，能使得机器人获得更小的转弯半径，扩大轨道路径设置的适应性。

并且，导向轮是用来抵触工字轨道的轨道竖梁的，承重轮是抵触下轨道横梁的，如图所示，导向轮的安装位置高于承重轮的安装位置，导向轮与轨道的抵触点高于承重轮与轨道的抵触点，优选的，导向轮的抵触点与驱动轮与轨道的抵触点位于同一水平面，更利于转向时保持机器人的姿态平衡，如图3所示，当然，驱动轮需与导向轮一样是水平布置的，驱动轮的轮轴轴心为垂直设置。

接下来介绍快装快卸功能的具体实现方式：

在位于轨道竖梁同一侧(简称“同一侧”)的两组角落对轮组，以图2所示为例，位于左侧的两组角落对轮组，每组角落对轮组的承重轮轴座(221、241)和导向轮轴座(321、341)是通过紧固件各固定在一块快装板(42、44)上，在支架对应的安装部(12、14)上各开有一能让角落对轮组穿过的快装通孔，如图2所示，每个快装通孔包括对应导向轮及其导向轮轴座的导向轮通孔部141、对应承重轮及其承重轮轴座的承重轮通孔部142；快装板(以图中44所指示的为例)在角落对轮组底端面周围延伸出带有若干安装孔的快装安装部，图2中是在角落对轮组中的承重轮轴座241的底端面的上、下各延伸出各带有两个安装孔的快装安装部(441、442)，在支架对应的安装部的快装通孔(具体是在承重轮通孔部142)上、下的安装部上对应各设有两个安装螺孔；

在将机器人安装在吊装轨道(工字轨道)上时，快装板(42、44)先不安装，这样另一侧的角落对轮组与对侧的支架的安装部(12、14)之间的空隙足够大，并且，驱动机构相应可设计为一个为固定不动的驱动轮(如图3中的4所指示)，另一个是可水平弹性移动的涨紧轮(如图3中的5所指示)，则可提供足够的空间供工字轨道嵌入支架中，并将工字轨道的下轨道横梁对应侧伸入对应侧的角落对轮组的承重轮(21、23)与支架的下横板之间，然后，再将快装板(42、44)上已安装的角落对轮组穿过支架安装部(12、14)的快装通孔，直至快装板(42、44)的快装安装部(441、442)抵贴支架的安装部，并使快装安装部(441、442)上的安装孔与安装部上对应的安装螺孔对接，拧上紧固螺栓即可；同样，如需将机器人拆离工字轨道，则反步骤操作即可，本文不再赘述。

如图3所示，本申请给出了匹配此快装快卸式承重导向机构的驱动机构的一种具体形式，该驱动机构如上文所述，只需能使至少一个轮能作为涨紧轮实现水平弹性位移即可；

如图3所示，支架1的底板通过螺栓固接在底盘100之上，本实施例中，底盘100整体呈方盘状，可以是圆盘状或其他形状。

如图3所示，在其中一侧的前、后导向轮(本实施例为右侧，31和33)之间，通过轴承转动安装有一驱动轮4，驱动轮4的轮轴轴心为垂直的，故而驱动轮4的轮体是水平布置于底盘100上方的；

在另一侧的前、后导向轮(本实施例为左侧，32和34)之间，转动安装有一涨紧轮5，涨紧轮5的轮轴轴心也为垂直的，故而涨紧轮5的轮体也是水平布置于底盘100上方的；

另，涨紧轮5与底盘100之间还设有涨紧单元，涨紧轮5转动安装于涨紧单元上，涨紧单元被施加有水平的朝向驱动轮的涨紧力(即为弹力)，从而带动涨紧轮5被施加有水平的朝向驱动轮4的涨紧力，且涨紧轮5能朝驱动轮4做接近或远离的弹性位移。

四个承重轮分别抵接工字型吊装轨道的轨道下横梁的上表面，承担整个巡检机器人的承重；驱动轮4和涨紧轮5分别抵接轨道竖梁的左右两侧，并且在涨紧单元的涨紧力带动下，使得驱动轮4和涨紧轮5夹紧轨道竖梁301，使得驱动轮4获得足够驱动摩擦力，从而带动巡检机器人在沿轨道的行进；

在本实施例中，涨紧单元包括涨紧臂6、导向杆7和涨紧弹簧8，如图4所示，涨紧臂6包括分列两端的转轴部601和导向部603，转轴部设有转轴通孔，销轴通过转轴通孔垂直安装于底盘100上；导向部开设有与销轴相垂直的导向通孔，导向杆7水平穿过导向通孔，导向杆7的右端与一L型板(图未示)的竖直板螺纹固接，L型板的横板则通过螺栓固定于底盘100上；导向杆7的左端处设有抵接部，涨紧弹簧8套设于导向杆7外，且两端分别抵顶抵接部和导向部603，由涨紧弹簧8提供涨紧力；本实施例中，如图4所示，抵接部采用简洁的具体形式为，导向杆7为一带有头部的螺杆，其头部加一垫圈充当抵接部，涨紧弹簧8的一端抵顶于垫圈上；

涨紧臂6还设有轮座部602，轮座部位于转轴部和导向部之间，涨紧轮5转动安装于轮座部上。

驱动轮4由电机驱动，电机固定安装于底盘100的下方，不占用底盘100上方的空间，且电机轴与驱动轮4的转轴之间还可经减速齿轮组传递动力，同时还可使电机12的安装位置可以避让出一部分空间用于安装其他组件。

由于采用的扁平化结构设计，使得本实用新型的巡检机器人的行走装置所占用的空间高度非常小，故而对吊装轨道的高度要求也大为降低，也就可以采用普通的工字型型材钢即可满足要求，轨道物料无需特别定制，进一步降低了巡检系统的造价。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，适用于工字型吊装轨道，其特征在于，包括支架、四个承重轮，每个承重轮匹配一个导向轮组成一组角落对轮组，

2.根据权利要求1所述的吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，其特征在于，位于轨道竖梁同一侧的两组角落对轮组之间留有用于安置驱动机构的空间，位于轨道竖梁同一侧的两个导向轮位于两个承重轮之间，即导向轮相对同组的承重轮更接近驱动机构。

3.根据权利要求2所述的吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，其特征在于，导向轮与轨道的抵触点高于承重轮与轨道的抵触点。

4.根据权利要求2或3所述的吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，其特征在于，导向轮与轨道的抵触点与驱动轮与轨道的抵触点位于同一水平面。

5.根据权利要求1所述的吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，其特征在于，所述快装安装部是在承重轮轴座的底端面的上、下各延伸而出，各自带有的安装孔数量为两个；每个快装通孔包括对应导向轮及其导向轮轴座的导向轮通孔部、对应承重轮及其承重轮轴座的承重轮通孔部，安装螺孔开设于承重轮通孔部上、下的安装部对应位置上。

6.根据权利要求1所述的吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构，其特征在于，承重轮的轮轴轴心皆为水平方向且位于同一水平平面；导向轮的轮轴轴心均为垂直设置。

7.一种吊装轨道机器人，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项的吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构。

8.根据权利要求7所述的吊装轨道机器人，其特征在于，还包括底盘，吊装轨道机器人快装快卸式承重导向机构的支架固定安装于底盘之上，所述底盘呈方形、圆形、椭圆形、三角形或多边形。