CN212022308U - 一种重载型舵轮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重载型舵轮装置，由伺服驱动器、舵轮本体和伺服电缆组成，其中，舵轮本体主要由驱动单元和转向单元组成，驱动单元包括驱动电机、精密行星减速机、制动器和聚氨酯轮，转向单元包括转向电机、一级齿轮减速器、限位开关，伺服驱动器分别与驱动电机、转向电机、驱动编码器、转向编码器、限位开关连接，为“一拖二”形式，集成有驱动和转向功能。本实用新型的舵轮装置承载能力强、结构紧凑、可靠性好、噪音小、寿命长。

Description

一种重载型舵轮装置

技术领域

本实用新型属于移动机器人技术领域，特别是一种重载型舵轮装置。

背景技术

随着时代的发展，自动化搬运正渗透于各个行业，作为其核心设备，AGV(自动导引运输车)技术也在不断发展。在大型设备和产品运输要求越来越严格的场景下，AGV的构造和承载需求也发生了变化。在一些重型机械厂、铁路交通、特种行业、港口机场、大型电压器厂以及重型汽车制造厂等场所，对大型物体的加工制造、搬运等操作都有较高的需求，这正需要以大尺寸、高承载为特征的重载型AGV。

但重载型AGV研发的技术难度较大，不仅结构与轻载型AGV不同，零部件选购的标准也不一样，因此相对于普通AGV，企业进入重载型AGV的研发和生产门槛较高，就目前而言，大多数企业提供的产品仍以轻载AGV为主，不具有高负载能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种重载型舵轮装置，该舵轮装置承载能力强、结构紧凑、可靠性好。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种重载型舵轮装置，包括伺服驱动器、驱动电机、转向电机、驱动用行星减速机、转向用行星减速机、回转支承、转向小齿轮、制动器、驱动编码器、转向编码器、限位开关和聚氨酯轮，所述伺服驱动器分别与驱动电机、转向电机、驱动编码器、转向编码器、限位开关连接；

驱动编码器与制动器安装于驱动电机，驱动电机通过键连接驱动用行星减速机；驱动用行星减速机与聚氨酯轮连接，并通过螺纹连接件安装固定；驱动电机轴端连接制动器；

转向编码器安装于转向电机上，转向电机的输出轴连接转向用行星减速机，转向用行星减速机通过转向电机转接板连接至安装板，其输出轴通过挡片安装转向小齿轮，转向小齿轮与回转支承构成一级齿轮减速器设置在舵轮本体顶部，回转支承连接于安装板上；

一对限位开关设置在安装板上，位于转向小齿轮两侧，在回转支承上安装有限位块，通过限位块和限位开关实现舵轮转向机构的机械限位；转向编码器电缆用于记录转向机构的多圈值；驱动电机的输出轴与安装板平行，转向电机的输出轴则同时与安装板、驱动电机的输出轴垂直。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：(1)单个系统牵引负载能力可达到8T以上，同时具有最大130°的转向能力；(2)舵轮本体由驱动机构和转向机构组成，其中驱动机构可作为整体，能实现不同整机间的快速更换，便于维修；(3)伺服驱动器与舵轮本体为一体化系统架构，改善了传统驱动器与舵轮本体由于不匹配带来的调试问题，为用户提供最大的使用便利；(4)电缆采用拖链屏蔽电缆，抗折弯能力强，且配有线夹，线缆防护完善；(5)舵轮装置采用精密行星减速机，噪声小。

附图说明

图1是重载型的舵轮装置的线缆连接图。

图2是重载型的舵轮装置的结构示意图。

图3是重载型的舵轮装置的结构剖视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种重载型舵轮装置，包括伺服驱动器1、驱动电机2、转向电机6、驱动用行星减速机3、转向用行星减速机7、回转支承9、转向小齿轮8、制动器4、限位开关10和聚氨酯轮5，所述伺服驱动器1分别与驱动电机2、转向电机6、驱动编码器、转向编码器、限位开关10连接。

驱动编码器与制动器4安装于驱动电机2，驱动电机2通过键连接驱动用行星减速机3；驱动用行星减速机3与聚氨酯轮5连接，并通过螺纹连接件安装固定；减速机3的两侧面用侧板保护，顶部设置有顶块，与安装板相连；驱动电机2轴端连接制动器4。

转向编码器安装于转向电机6上，转向电机6的输出轴连接转向用行星减速机7，该减速机7通过转向电机6转接板连接至安装板，其输出轴则通过挡片来安装转向小齿轮8，转向小齿轮8与回转支承9构成一级齿轮减速器设置在舵轮本体顶部，回转支承9连接于安装板上。

一对限位开关10设置在安装板上，位于转向小齿轮的两侧，在回转支承9上安装有限位块，通过限位块和限位开关10来实现舵轮转向机构的机械限位。转向编码器用来记录转向机构的多圈值。驱动电机2的输出轴与安装板平行，转向电机6的输出轴则同时与安装板、驱动电机2的输出轴垂直。

进一步的，驱动用精密行星减速机3与聚氨酯轮5之间采用销连接。

进一步的，转向编码器电缆上设置有多圈供电电池，并采用电池盒固定于电缆上。

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种重载型舵轮装置，由一台伺服驱动器、一套舵轮本体和一套伺服电缆组成。其中，舵轮本体主要由驱动单元和转向单元组成，驱动单元包括驱动电机、驱动用精密行星减速机、制动器和聚氨酯轮，转向单元包括转向电机、一级齿轮减速机构、转向用精密行星减速机、限位开关及辅助零部件。驱动器为一拖二形式，集成有驱动和转向功能。

对于驱动机构，驱动电机尾部安装有驱动编码器，驱动电机连接驱动用精密行星减速机，轴端连接制动器，驱动用精密行星减速机外安装聚氨酯轮。对于转向机构，安装板连接于顶块，并设置有两个限位开关和两个马鞍形扎带固定座；一级齿轮减速机构中，回转支承连接安装板，转向电机连接转向用精密行星减速机，输出轴与啮合于回转支承的转向小齿轮相连。

结合图1、图2和图3，重载型舵轮装置包括伺服驱动器1、驱动电机2、转向电机6、驱动用精密行星减速机3、转向用精密行星减速机7、回转支承9、转向小齿轮8、制动器4、限位开关10和聚氨酯轮5。伺服驱动器1分别于驱动电机2功率线、驱动编码器、转向电机6功率线、转向编码器、限位开关10连接。

驱动编码器与制动器4安装于驱动电机2，驱动电机2通过键连接驱动用精密行星减速机3；驱动用精密行星减速机3与聚氨酯轮5之间采用销连接，并通过螺纹连接件安装固定；减速机的两侧面用侧板保护，顶部设置有顶块，与安装板相连；驱动电机2轴端连接制动器4。

转向编码器安装于转向电机6上，转向电机6的输出轴连接转向用精密行星减速机7，该减速机7通过转向电机6转接板连接至安装板，其输出轴则通过挡片来安装转向小齿轮8，转向小齿轮8与回转支承9构成一级齿轮减速器设置在舵轮本体顶部。

一对限位开关10设置在安装板上，位于转向小齿轮的两侧，在回转支承9上安装有限位块，通过限位块和限位开关10来实现舵轮转向机构的机械限位。转向编码器电缆上设置有多圈供电电池，并采用电池盒固定于电缆上，用来记录转向机构的多圈值。驱动电机2的输出轴与安装板平行，转向电机6的输出轴则同时与安装板、驱动电机2的输出轴垂直。

本实用新型伺服驱动器1为“一拖二控制方式”，一台伺服驱动器1同时实现驱动系统和转向系统的控制，实现了驱动系统的集成、小型化。伺服驱动器1电路设计时参照军用产品可靠性设计原则进行电应力等参数的降额设计，保证了驱动器1的可靠性。核心元器件均采用工业/汽车领域成熟应用的芯片。伺服驱动器1的PCB板进行了三防处理，保证了驱动器1的绝缘、防潮、防尘、防老化等。当遇到紧急情况或需要停车时，通过制动器4来实现舵轮装置的失电制动。当转向出现异常位置过大时，通过限位开关10进行保护，同时可进行驱动功能和转向功能的回零操作，确保舵轮装置的安全性。

以上所述的仅是本实用新型的具体实施方式而已，凡是在本实用新型的技术思想和原则之内，所做的任何修改、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 (4)

1.一种重载型舵轮装置，其特征在于，包括伺服驱动器(1)、驱动电机(2)、转向电机(6)、驱动用行星减速机(3)、转向用行星减速机(7)、回转支承(9)、转向小齿轮(8)、制动器(4)、驱动编码器、转向编码器、限位开关(10)和聚氨酯轮(5)，所述伺服驱动器(1)分别与驱动电机(2)、转向电机(6)、驱动编码器、转向编码器、限位开关(10)连接；

驱动编码器与制动器(4)安装于驱动电机(2)，驱动电机(2)通过键连接驱动用行星减速机(3)；驱动用行星减速机(3)与聚氨酯轮(5)连接，并通过螺纹连接件安装固定；驱动电机(2)轴端连接制动器(4)；

转向编码器安装于转向电机(6)上，转向电机(6)的输出轴连接转向用行星减速机(7)，转向用行星减速机(7)通过转向电机(6)转接板连接至安装板，其输出轴通过挡片安装转向小齿轮(8)，转向小齿轮(8)与回转支承(9)构成一级齿轮减速器设置在舵轮本体顶部，回转支承(9)连接于安装板上；

一对限位开关(10)设置在安装板上，位于转向小齿轮(8)两侧，在回转支承(9)上安装有限位块，通过限位块和限位开关(10)实现舵轮转向机构的机械限位；转向编码器电缆用于记录转向机构的多圈值；驱动电机(2)的输出轴与安装板平行，转向电机(6)的输出轴则同时与安装板、驱动电机(2)的输出轴垂直。

2.根据权利要求1所述的重载型舵轮装置，其特征在于，所述驱动用行星减速机(3)的两侧面用侧板保护，顶部设置有顶块，与安装板相连。

3.根据权利要求1或2所述的重载型舵轮装置，其特征在于，所述驱动用行星减速机(3)与聚氨酯轮(5)之间采用销连接。

4.根据权利要求1所述的重载型舵轮装置，其特征在于，转向编码器电缆上设置有多圈供电电池，并采用电池盒固定于电缆上。

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