CN214919222U - 一种自适应行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自适应行走机构，包括滑动座和行走轨道，行走轨道上设置有两根齿条，滑动座上对称设置有两个进给组件，每个进给组件与一根齿条相对应；进给组件包括承托板、固定件和弹性件，承托板安装于滑动座上并可相对于滑动座移动，承托板上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴上设置有齿轮，齿轮与对应齿条相咬合；固定件与滑动座固定连接；弹性件作用于固定件上，齿条向行走轨道内侧倾斜时，齿条挤压齿轮，带动驱动电机及承托板相对于滑动座移动，迫使弹性件发生形变，弹性件的回复力迫使齿轮与齿条相抵；齿条向行走轨道外侧倾斜时，弹性件的回复力带动承托板反向移动，齿轮始终与齿条咬合，使得滑动座可以顺畅进给。

Description

一种自适应行走机构

技术领域

本实用新型涉及机械式自动行走机构领域，更具体的说，涉及一种自适应行走机构。

背景技术

在长行程设备的行走伺服机构中，一般采用齿轮齿条机构，齿条固定在行走轨道上，在行走的设备上设置有行走驱动电机，在行走驱动电机的输出轴上设置齿轮，齿轮与齿条啮合，驱动电机驱动齿轮旋转，实现齿条通过齿轮对行走的设备的驱动。而为了避免行走的设备在移动的过程中发生晃动或歪斜，通常采用两根沿同一方向延伸的齿条分设于设备的左右两端并配合两个齿轮来进行驱动。但是由于较长的行程距离导致两根齿条难以保持完全平行，就会出现一侧齿轮与齿条之间出现间隙导致齿轮出现卡滞现象，或一侧齿条挤压齿轮导致齿轮难以转动的问题。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种即使两根齿条之间存在角度倾斜，齿轮与齿条之间也可以始终紧密配合保持顺畅进给的行走机构。

解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种自适应行走机构，包括行走轨道和沿行走轨道行走的滑动座，所述行走轨道上设置有两根沿行走轨道长度方向延伸的齿条，所述滑动座上对称设置有两个进给组件，每个进给组件与一根齿条相对应；所述进给组件包括承托板、固定件和弹性件，所述承托板安装于所述滑动座上并可相对于所述滑动座移动，所述承托板上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与对应的齿条相咬合；所述固定件与所述滑动座固定连接；所述弹性件作用于所述固定件上，所述齿条向行走轨道内侧倾斜时，所述齿条挤压所述齿轮，所述齿轮带动所述驱动电机及承托板相对于滑动座移动，使得所述弹性件发生形变，弹性件的回复力迫使所述齿轮与齿条咬合；所述齿条向行走轨道外侧倾斜时，所述弹性件的回复力带动承托板移动，迫使所述齿轮始终与齿条咬合。

在进一步的方案中，所述滑动座的左右两侧壁上均设置有贯穿滑动座上下两端面的通槽，所述承托板安装于所述滑动座的底端面，所述驱动电机位于所述通槽内，所述驱动电机的输出轴沿竖直方向延伸并贯穿所述承托板露出所述通槽。隐藏驱动电机更加美观，且减少了驱动电机输出轴的长度。

在进一步的方案中，所述进给组件还包括固定板与挤压板，所述固定板与所述承托板固定连接，所述固定件为固定杆，所述固定杆沿滑动座的宽度方向延伸，所述通槽的槽口设置有挡板，所述挡板的板面与所述滑动座的侧壁固定连接，所述固定杆的头端与所述挡板固定连接，所述固定杆贯穿所述固定板，所述挤压板设置于所述固定杆的尾端，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套于所述固定杆上，所述弹簧的两端分别与挤压板、固定板相抵。

在进一步的方案中，还包括转动轴，所述转动轴沿竖直方向延伸，所述转动轴贯穿所述承托板并插入所述滑动座内，使得所述承托板可相对于所述滑动座转动，进而使得所述齿轮可带动所述驱动电机及承托板绕所述转动轴相对于滑动座转动，迫使所述弹性件发生形变；所述齿条向行走轨道外侧倾斜时，所述弹性件的回复力带动承托板及驱动电机绕所述转动轴相对于滑动座转动，以迫使所述齿轮始终与齿条咬合。承托板一端与滑动座转动连接，动作更加流程，若两端均采用平移的移动方式，但是承托板只有一端有弹簧的作用力，两端进给速度不一，会出现卡顿甚至无法移动的现在。

在进一步的方案中，所述转动轴和固定件于承托板上分设于驱动电机的两侧，增大了弹簧驱动力的力矩。而对同一物体来说力矩愈大，转动状态就愈容易改变。通过将转动轴和固定杆于承托板上分设于驱动电机的两侧，增大其力矩，即使弹簧的形变量很小也可以带动承托板绕转动轴转动。

在进一步的方案中，所述承托板上设置有弧形槽，所述滑动座的底端面上设置有导向件，所述导向件位于所述弧形槽内；所述承托板绕所述转动轴相对于滑动座转动时，所述导向件于所述弧形槽内滑动，起到导向的作用。

在进一步的方案中，所述导向件为螺栓，所述螺栓贯穿所述弧形槽，所述螺栓上的螺帽与所述承托板的板面相抵，所述螺栓的螺纹头与所述滑动座的底端面螺纹连接。便于拆装，且通过螺栓上的螺帽与所述承托板的板面相抵起到一定的支撑作用。

在进一步的方案中，所述行走轨道上设置有两条沿行走轨道长度方向延伸的导轨，两根齿条分别设置于所述两条导轨的内侧壁上，且所述导轨的外侧壁上均设置有沿自身长度方向延伸的导向槽，所述滑动座的左右两端均设置有导向轮，所述导向轮可滑动设置于所述相邻的导向槽内，对滑动座起到导向的作用。且导向轮与齿轮分别与导轨的两侧相抵，也对滑动座起到限位的作用。

有益效果

当其中一条齿条向行走轨道内侧倾斜时，该齿条挤压对应进给组件中的齿轮，齿轮带动驱动电机及承托板相对于滑动座移动，迫使承托板上的弹性件发生形变，弹性件的回复力给予承托板一个反向的力，始终顶着齿轮与齿条紧密配合。而当其中一条齿条向行走轨道外侧倾斜时，弹性件的回复力带动承托板反向移动，齿轮还是始终与齿条咬合，进而避免齿条长度过长难以保持完全平行导致齿轮与齿条无法紧密配合无法进给的问题。

附图说明

图1为装载有滑动座的换辊车的结构示意图；

图2为装载有滑动座的换辊车除去挡板后的结构示意图；

图3为装载有滑动座的换辊车的底部视角的结构示意图及局部放大图；

图4为进给组件的等轴测视图；

图5为进给组件的立体图；

图6为进给组件的的正视图；

图7为进给组件的俯视图；

图8为进给组件另一个视角下的立体图；

图9为装有行走机构的换辊车的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1-滑动座，2-基座，3-导轨，4-齿条，5-导向槽，6-进给组件，7-承托板，8-驱动电机，9-通槽，10-挡板，11-固定杆，12-弹簧，13-固定板，14-挤压板，15-转动轴，16-弧形槽，17- 螺栓，18-导向轮，19-齿轮，20-连接板。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

请参阅图1-9，本实施例提出了一种自适应行走机构，包括滑动座1和行走轨道，行走轨道上设置有两条沿行走轨道长度方向延伸的导轨3，每条导轨3的侧壁上均设置有沿自身长度方向延伸的齿条4，在本方案中，齿条4均位于所处导轨3的内侧壁上。

如图1和图2及图9所示，滑动座1上对称设置有两个进给组件6，两个进给组件6分设于滑动座的左右两端。进给组件6包括承托板7和驱动电机8，滑动座1的左右两侧壁上均设置有贯穿滑动座1上下两端面的通槽9，承托板7安装于滑动座1的底端面并可相对于滑动座1移动。具体的，进给组件6还包括转动轴15，转动轴15沿竖直方向延伸。承托板7 沿行走轨道的长度方向具有头端与尾端，转动轴15贯穿承托板7的头端并插入滑动座1内，使得承托板7可相对于滑动座1转动。

驱动电机8位于通槽9内并固定设置于承托板7上。驱动电机8的输出轴贯穿承托板7 露出于通槽9外，且驱动电机8的输出轴上同轴心设置有齿轮19。每一个进给组件6均与一根齿条4相对应，进给组件6中的齿轮19与对应的齿条4相咬合。同时，进给组件6还包括固定件和弹性件。该固定件与所述滑动座1固定连接，而弹性件作用于固定件上。

当驱动电机8驱动齿轮19配合齿条4进给时，由于齿条4的长度过长，不能保持两根齿条4之间完全平行，其中一根齿条4相较于另一根齿条4具有一定角度的倾斜。若一侧的齿条4向行走轨道内侧倾斜(即沿齿条4的延伸方向向另一根齿条4逐渐靠近)，齿条4偏移挤压齿轮19，齿轮19带动驱动电机8及承托板7绕转动轴15相对于滑动座1转动，迫使弹性件发生形变。具体的，本方案中，如图1所示，通槽9的槽口设置有挡板10，该挡板10的板面与滑动座1的侧壁固定连接。请参阅图4-7，进给组件6还包括固定板13与挤压板14，承托板7上固定安装有连接板20，连接板20的板面与承托板7的板面平行。而固定板13竖直设置于连接板20上并与连接板20固定连接，固定板13的板面与挡板10的板面平行。固定件为固定杆11，固定杆11贯穿固定板13，固定杆11的头端与挡板10固定连接，固定杆 11沿滑动座1的宽度方向延伸，挤压板14设置于所述固定杆11的尾端。且在本实施例中弹性件为弹簧12，弹簧12套于固定杆11上，弹簧12的两端分别与挤压板14、固定板13相抵。当齿条4偏移挤压齿轮19时，齿轮19带动驱动电机8及承托板7绕转动轴15相对于滑动座 1转动，承托板7的尾端向另一侧齿条4做靠近动作，迫使连接板20及连接板20上的固定板13同步移动。而由于固定杆11的头端与挡板10固定连接，固定杆11保持不动，挤压板 14也保持不动，使得固定板13相对于挤压板14做靠近动作，迫使挤压板14与固定板13之间的弹簧12压缩。此时，弹簧12的回复力始终给予承托板7一个反向的力，使得齿轮19与齿条4紧密配合，滑动座1可以始终保持进给。

而当一侧的齿条4向行走轨道外侧倾斜时(即沿齿条4的延伸方向向另一根齿条4逐渐远离)，此时弹簧12的弹力推动固定板13相对于挤压板14做远离动作，带动连接板20和承托板7同步移动，承托板7绕转动轴15转动，而承托板7移动的同时也带动驱动电机8及驱动电机8上的齿轮19一起移动，直至齿轮19与齿条4咬合相抵，滑动座1仍可保持进给。

在本方案中，转动轴15和固定杆11于承托板7上分设于驱动电机8的两侧，弹簧12与转动轴15的距离越远，其力矩越大，而对同一物体来说力矩愈大，转动状态就愈容易改变。通过将转动轴15和固定杆11于承托板7上分设于驱动电机8的两侧，增大其力矩，即使弹簧12的形变量很小也可以带动承托板7绕转动轴15转动。

且需要说明的是，虽然本方案中弹性件为弹簧12，也可以采用现有技术中的其他弹性件，例如碟簧。

同时，如图4、图7和图8所示，承托板7上还设置有弧形槽16，滑动座1的底端面上设置有导向件，导向件位于所述弧形槽16内。当承托板7绕转动轴15相对于滑动座1转动时，导向件于弧形槽16内滑动。通过导向件与弧形槽16配合对承托板7进行导向。且作为一种较优的实施方式，本实施例中导向件为螺栓17，螺栓17贯穿上述弧形槽16。螺栓17上的螺帽与承托板7的板面相抵，螺栓17的螺纹头与滑动座1的底端面螺纹连接。只需要旋扭螺栓17就可以完成导向件的装卸，操作简单，维护方便。且由于螺栓17上的螺帽与承托板 7的板面相抵，螺栓17上的螺帽也对承托板7起到一定的底部支撑作用，避免承托板7的尾端因重力作用下垂与行走轨道发生干涉。

另外，如图9所示，两条导轨3的外侧壁上均设置有沿自身长度方向延伸的导向槽5。而滑动座1的左右两端均设置有导向轮18，导向轮18可滑动设置于相邻的导向槽5内，导向轮18的轮壁与导向槽5的槽底相抵。当齿条4配合齿条4驱动滑动座1沿行走轨道实现进给时，通过导向槽5与导向轮18的配合对滑动座1起到一定的导向限位的作用。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种自适应行走机构，其特征在于，包括行走轨道和沿行走轨道行走的滑动座，所述行走轨道上设置有两根沿行走轨道长度方向延伸的齿条，所述滑动座上对称设置有两个进给组件，每个进给组件与一根齿条相对应；所述进给组件包括承托板、固定件和弹性件，所述承托板安装于所述滑动座上并可相对于所述滑动座移动，所述承托板上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与对应的齿条相咬合；所述固定件与所述滑动座固定连接；所述弹性件作用于所述固定件上，所述齿条向行走轨道内侧倾斜时，所述齿条挤压所述齿轮，所述齿轮带动所述驱动电机及承托板相对于滑动座移动，使得所述弹性件发生形变，弹性件的回复力迫使所述齿轮与齿条咬合；所述齿条向行走轨道外侧倾斜时，所述弹性件的回复力带动承托板移动，迫使所述齿轮始终与齿条咬合。

2.根据权利要求1所述的自适应行走机构，其特征在于，所述滑动座的左右两侧壁上均设置有贯穿滑动座上下两端面的通槽，所述承托板安装于所述滑动座的底端面，所述驱动电机位于所述通槽内，所述驱动电机的输出轴沿竖直方向延伸并贯穿所述承托板露出所述通槽。

3.根据权利要求2所述的自适应行走机构，其特征在于，所述进给组件还包括固定板与挤压板，所述固定板与所述承托板固定连接，所述通槽的槽口设置有挡板，所述挡板的板面与所述滑动座的侧壁固定连接，所述固定件为固定杆，所述固定杆沿滑动座的宽度方向延伸，所述固定杆的头端与所述挡板固定连接，所述固定杆贯穿所述固定板，所述挤压板设置于所述固定杆的尾端，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套于所述固定杆上，所述弹簧的两端分别与挤压板、固定板相抵。

4.根据权利要求3所述的自适应行走机构，其特征在于，还包括转动轴，所述转动轴沿竖直方向延伸，所述转动轴贯穿所述承托板并插入所述滑动座内，使得所述承托板可相对于所述滑动座转动，进而使得所述齿轮可带动所述驱动电机及承托板绕所述转动轴相对于滑动座转动，迫使所述弹性件发生形变；所述齿条向行走轨道外侧倾斜时，所述弹性件的回复力带动承托板及驱动电机绕所述转动轴相对于滑动座转动，以迫使所述齿轮始终与齿条咬合。

5.根据权利要求4所述的自适应行走机构，其特征在于，所述转动轴和固定件于承托板上分设于驱动电机的两侧。

6.根据权利要求4所述的自适应行走机构，其特征在于，所述承托板上设置有弧形槽，所述滑动座的底端面上设置有导向件，所述导向件位于所述弧形槽内；所述承托板绕所述转动轴相对于滑动座转动时，所述导向件于所述弧形槽内滑动。

7.根据权利要求6所述的自适应行走机构，其特征在于，所述导向件为螺栓，所述螺栓贯穿所述弧形槽，所述螺栓上的螺帽与所述承托板的板面相抵，所述螺栓的螺纹头与所述滑动座的底端面螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的自适应行走机构，其特征在于，所述行走轨道上设置有两条沿行走轨道长度方向延伸的导轨，两根齿条分别设置于所述两条导轨的内侧壁上，且所述导轨的外侧壁上均设置有沿自身长度方向延伸的导向槽，所述滑动座的左右两端均设置有导向轮，所述导向轮可滑动设置于相邻的导向槽内。

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