CN215326498U - 行车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种行车系统，该行车系统包括轨道、行车、电机和位置检测组件。行车通过车轮沿轨道移动。电机安装有增量编码器并用于驱动车轮转动。位置检测组件包括绝对编码器、第一传动件和第二传动件，第一传动件连接于行车上并能够随行车一起运动，第二传动件沿轨道的延伸方向延伸，且其位置相对轨道固定。第一传动件与第二传动件传动连接，且行车运动时，第一传动件和第二传动件的其中一者绕自身中心轴转动。绝对编码器连接于第一传动件和第二传动件中转动的一者，并用于感测所连接的第一传动件或第二传动件的转动。本实用新型行车系统可有效的解决现有的一些自动行车在车轮出现打滑时，容易出现位置检测不准确的技术问题。

Description

行车系统

技术领域

本实用新型涉及行车位置检测技术领域，特别涉及一种行车系统。

背景技术

行车又可称为吊车、天车、航吊等等，是一种用于搬运、升降物件的起重机械设备，随着自动化技术的发展，自动行车也得到了广泛的应用。自动行车通常需要配以位置检测组件，以准确检测自动行车的位置，进而实现行车的自动控制和路径规划。其中编码器位置检测技术因成本较低且易于实现而被广泛使用，编码器位置检测技术主要是通过编码器感测车轮的转动来判断行车的行走距离，进而检测出行车的位置。

但是当车轮出现打滑时，车轮发生转动但行车却不产生行走距离，此时很容易导致位置检测不够准确，进而造成误判。

上述内容仅用于辅助理解实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种行车系统，旨在解决现有的一些自动行车在车轮出现打滑时，容易出现位置检测不准确的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的行车系统包括轨道、行车、电机和位置检测组件。所述行车安装有车轮，所述车轮滚动安装于所述轨道上，所述行车通过所述车轮沿所述轨道移动。所述电机安装有增量编码器并用于驱动所述车轮转动。所述位置检测组件包括绝对编码器、第一传动件和第二传动件，所述第一传动件连接于所述行车上并能够随所述行车一起运动，所述第二传动件沿所述轨道的延伸方向延伸，且其位置相对所述轨道固定。所述第一传动件与所述第二传动件传动连接，且所述行车运动时，所述第一传动件和所述第二传动件的其中一者绕自身中心轴转动。所述绝对编码器连接于所述第一传动件和所述第二传动件中转动的一者，并用于感测所连接的第一传动件或第二传动件的转动。

在一实施例中，所述绝对编码器安装于所述行车上，所述第一传动件为齿轮，所述第二传动件为与所述齿轮适配啮合的齿条，所述齿轮通过第一传动轴与所述绝对编码器连接。

在一实施例中，所述位置检测组件还包括安装架和弹性件，所述安装架具有连接部并通过所述连接部连接于所述行车上，所述绝对编码器和所述第一传动轴均安装于所述安装架上；所述弹性件连接于所述安装架和所述行车之间，并且位于所述连接部和所述齿轮之间，以及具有将所述安装架向所述行车所在的一侧拉动的趋势。

在一实施例中，所述安装架与所述行车转动连接，且其转动轴线沿所述轨道的延伸方向延伸。

在一实施例中，所述弹性件设有多个，所述多个弹性件沿所述轨道的延伸方向间隔布置。

在一实施例中，所述行车系统还包括轨道承重梁，所述轨道和所述齿条均安装于所述轨道承重梁上。

在一实施例中，所述轨道承重梁具有顶面和侧面，所述轨道安装于所述顶面上，所述齿条安装于所述侧面上；所述安装架连接于所述行车靠近所述齿条的一侧；所述第一传动轴竖向延伸，且其一端连接有所述绝对编码器，另一端连接有与所述齿条啮合的所述齿轮。

在一实施例中，所述行车系统还包括接近开关，所述接近开关包括第一感应件和第二感应件，所述第一感应件固定于所述行车上，所述第二感应件固定于所述轨道承重梁上；所述第一感应件和所述第二感应件对位时所述接近开关启动。

在一实施例中，所述接近开关设有多个，所述多个接近开关沿所述轨道的延伸方向间隔排布。

在一实施例中，所述第一传动件为丝杠螺母，所述第二传动件为丝杠，所述丝杠螺母连接于所述行车上并套设在所述丝杠外，所述绝对编码器连接于所述丝杠并感测所述丝杠的转动。

本实用新型行车系统通过在行车上连接有第一传动件，第一传动件与第二传动件传动连接，并且在行车运动时，所述第一传动件和所述第二传动件的其中一者绕自身中心轴转动。也即通过第一传动件和第二传动件的相互配合，有效的将行车的直线运动转换为了第一传动件或第二传动件的转动。绝对编码器则用来感测第一传动件或第二传动件的转动，并结合第一传动件和第二传动件的传动比、绝对编码器本身的参数等信息，即可输出行车的具体位置或行车的移动距离等等，完成行车位置的检测。

可以理解，本实用新型行车系统在检测行车的位置时，通过绝对编码器、第一传动件以及第二传动件直接检测行车的移动，而不需要通过检测行车车轮的转动情况来确定行车的位置。进而行车的车轮即使发生打滑，也不会影响到行车位置的检测，确保了行车位置检测的准确性。

另外，电机上的增量编码器和位置检测组件中的绝对编码器可以相互校验，提高行车位置检测的准确性。还可以相互作为冗余备用，优势互补，即既能够应对通电时数值丢失的情况，保证检测数据的准确性，也能够在检测行车位置的同时检测电机的转速。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型行车系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中行车系统的左视图；

图3为图1中行车系统的俯视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种行车系统。

在本实用新型实施例中，如图1至图3所示，该行车系统10包括轨道20、行车30和位置检测组件40。其中，轨道20主要用于为行车30提供支撑基础和移动导向，轨道20的长度、宽度、高度、数量等等在此不做具体的限定，一般需要根据行车系统10的工作情况具体设定。轨道20的外形可以跟行车 30的车轮32适配设计，比如在一实施例中，轨道20为长条状结构，且轨道20沿其宽度方向上的横截面为跑道形或椭圆形。行车30的车轮32安装在轨道20上，并且车轮32的边缘对轨道20形成半包围的安装结构，如此使得车轮32能够更好的在轨道20上滚动，并且不容易脱离轨道20。

当然，轨道20还可以为凹槽状结构，行车30的车轮32或滑动部位安装在轨道20的滚动凹槽或者滑动凹槽内。具体的可以根据实际需要进行设定。

在行车系统10中，轨道20一般安装在承重梁上，或者由承重梁上的结构形成。当然，承重梁下还可以支撑有承重墙110或者其他的承重梁。

所述行车30安装于所述轨道20上并能够沿所述轨道20运动，进而能够带动需要搬运的重物运动。具体而言，在本实施例中，行车30包括车架31 和车轮32，车轮32转动安装在车架31上，车轮32一般设有多个，多个车轮 32滚动安装在轨道20上。车架31上可以设有放置槽、挂钩、卷扬机等等，以能够带动需要搬运或升降的重物运动。因此只需要确定车架31的位置，即可确定所搬运或者升降的重物的位置。

另外，在行车系统10中，行车30也分为大车和小车两种类型，本实用新型技术方案均可应用于大车和小车上。

而行车30的运动则可以由电机70进行驱动，比如在一实施例中，如图1 或图2所示，所述行车30包括车架31和安装于所述车架31上的车轮32，所述第一传动件42安装于所述车架31上，所述车轮32滚动安装于所述轨道20 上；所述行车系统10还包括电机70和增量编码器80，所述电机70用于驱动所述车轮32转动，所述增量编码器80安装于所述电机70的转轴处。

增量编码器80主要用于检测并反馈电机70的转速，避免电机70的实际转速和给定转速产生过大的偏差，以确保车轮32转动角度和行车30位移的精准控制。当然，增量编码器80还可以用来检测行车30的位置。具体的，行车系统10中通常包含PLC控制器(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)和用于驱动电机70运行的变频器设备，安装于电机70上的增量编码器80通常为增量式编码器。PLC控制器和变频器均可采集记录增量编码器80编的旋转脉冲数。行车30在轨道20上运行时，增量编码器80的脉冲数也产生相应变化，且该变化与行车30运行距离呈比例关系，比例系数与传动机构的减速比、车轮32直径等有关。因此，可根据增量编码器80脉冲数和比例系数计算行车30的运行距离，即可得到行车30的实际位置。

但是行车30的车轮32与轨道20之间不是刚性连接，存在车轮32打滑的风险，即电机70的转轴和车轮32已经转动，但行车30实际位置没动，此时通过增量编码器80的感测所得到的行车30位置将与实际位置不符，进而导致行车30位置检测不准确的问题。因此，在本实施例中，行车系统10还包括位置检测组件40，该位置检测组件40用于准确检测行车30位置，避免车轮32打滑导致行车30位置检测不准确。

具体的，如图2所示，所述位置检测组件40包括绝对编码器41、第一传动件42和第二传动件43。所述第一传动件42连接于所述行车30上并能够随所述行车30一起运动，进而第一传动件42至少具有与行车30运动速度、距离、方向等相同的运动分量。需要说明的是，当行车30包括车架31和车轮 32时，第一传动件42主要安装于车架31上，并且第一传动件42可以直接连接于行车30上，也可以间接的连接于行车30上(比如通过连接件47、安装架45、或行车系统10内的其它部件连接于行车30上)。

所述第二传动件43沿所述轨道20的延伸方向延伸，且其位置相对所述轨道20固定，比如第二传动件43可以和轨道20安装在同一承重梁上，或者轨道20和第二传动件43分别安装在位置相对固定的两个承重梁上等等。比如在一实施例中，所述行车系统10还包括轨道承重梁50，所述轨道20和所述第二传动件43(齿条或丝杠)均安装于所述轨道承重梁50上。如此可使得行车系统10的结构更为紧凑，避免占用太大的工作空间。

所述第一传动件42与所述第二传动件43传动连接，且所述行车30运动时，所述第一传动件42和所述第二传动件43的其中一者绕自身中心轴转动。也即通过第一传动件42和第二传动件43的相互配合，便有效的将行车30的运动转换为了第一传动件42或第二传动件43的转动。并且所述绝对编码器 41连接于所述第一传动件42和所述第二传动件43中转动的一者，进而能够感测所连接的第一传动件42或第二传动件43的转动。例如当行车30运动时，第一传动件42除了随行车30运动外，还绕自身的中心轴线转动，则绝对编码器41则连接于第一传动件42以及感测第一传动件42的转动，并通过相应的比例计算得到行车30位置。同理，若当行车30运动时，第二传动件43在第一传动件42的带动下绕自身中心轴转动，则绝对编码器41则连接于第二传动件43以及感测第二传动件43的转动，并通过相应的比例计算得到行车30位置。

可以理解，本实用新型行车系统10在检测行车30的位置时，通过绝对编码器41、第一传动件42以及第二传动件43直接检测行车30的移动，而不需要通过检测行车30的车轮32的转动情况来确定行车30的位置。进而行车 30的车轮32即使发生打滑，也不会影响到行车30位置的检测，确保了行车 30位置检测的准确性。

另外，第一传动件42和第二传动件43的具体结构可以有多种方式，比如在一实施例中，所述绝对编码器41安装于所述行车30上，所述第一传动件42为齿轮，所述第二传动件43为与所述齿轮适配啮合的齿条，所述齿轮通过第一传动轴44与所述绝对编码器41连接。

可以理解，当行车30运动时，行车30带动绝对编码器41一起运动，而基于绝对编码器41通过第一传动轴44与齿轮连接，进而齿轮也能够随行车 30一起运动。同时，因为齿条的位置相对轨道20固定，因此齿轮也会相对齿条运动。又因为齿轮与齿条适配啮合，使得齿轮在相对齿条运动的同时绕自身的中心轴转动。此时绝对编码器41通过感测第一传动轴44的转动，再经过相应的比例计算，即可得出行车30的位置，完成行车30的位置检测。

其中，齿条的长度、齿数、齿高以及齿轮的直径、齿数等参数在此不做具体的限定，可以根据实际情况自行设定。绝对编码器41通过第一传动轴44 与齿轮连接时，绝对编码器41和第一传动轴44之间可以通过联轴器48相连接，第一传动轴44可以直接连接于齿轮的中心轴线处。

可以理解。第一传动件42和第二传动件43分别为齿轮和齿条时，位置检测组件40的结构较为简单，并且易于装置，避免形成工艺过于复杂以及成本过高的问题。

在第一传动件42和第二传动件43分别为齿轮和齿条的基础上，为保证行车30在运动的过程中，齿轮和齿条能够保持较好的啮合状态。在一实施例中，如图2所示，所述位置检测组件40还包括安装架45和弹性件46，所述安装架45具有连接部并通过所述连接部连接于所述行车30，所述绝对编码器 41和所述第一传动轴44均安装于所述安装架45上；所述弹性件46连接于所述安装架45和所述行车30之间，并且位于所述连接部和所述齿轮之间，以及具有将所述安装架45向所述行车30所在的一侧拉动的趋势。

具体的，在本实施例中，安装架45连接于行车30的侧面上，安装架45 大致呈方柱形结构。安装架45的连接部可以是安装架45上用于与行车30连接的某个位置或某个结构，或者固定于安装架45上并用于与行车30连接的连接件47等等。绝对编码器41和齿轮可以分别位于安装架45的两端，第一传动轴44穿过安装架45的内部并分别与绝对编码器41和齿轮连接。另外，为避免第一传动轴44发生弯曲，安装架45内还可以设置有用于支撑第一传动轴44的轴承。

在本实施例中，齿条和轨道20均固定在承重梁上，具体而言，轨道承重梁50具有顶面和侧面。轨道20安装在轨道承重梁50的顶面，齿条安装在轨道承重梁50的侧面。进而齿条上具有齿形结构的表面背向承重梁，进而便于齿轮与齿条的相互啮合。

弹性件46可以为拉紧弹簧，弹性件46的两端分别连接于安装架45和行车30时处于被拉伸的状态，进而弹性件46具有具有将所述安装架45向所述行车30所在的一侧拉动的趋势。因为行车30始终位于轨道20上，轨道20 和齿条的位置相对固定(均固定在轨道承重梁50上)，齿轮的位置也因为第一传动轴44而相对安装架45固定。因此可以理解，当安装将在弹性件46的作用下始终具有向行车30所在的一侧运动的趋势时，齿轮也始终具有向齿条所在的一侧运动的趋势，进而使得齿轮和齿条始终保持良好的啮合状态。

在一实施例中，为便于整个行车系统10的拆装，所述安装架45与所述行车30转动连接，且其转动轴线沿所述轨道20的延伸方向延伸。如此设置使得在需要将行车系统10拆下时，可以将安装架45向远离行车30的方向转动一定的角度，使齿轮和齿条脱离啮合状态，进而方便的将整个行车系统10 拆下，而不需要较为麻烦的单独拆开各个零部件。

其中，安装架45可以通过连接件47与行车30转动连接。具体的，连接件47可以固定在安装架45上，连接件47再与行车30转动连接。或者连接件47可以固定在行车30上，安装架45再与连接件47转动连接。当然，还可以行车30和安装架45上分别固定有连接件47，两个连接件47之间再转动连接。具体的可以根据实际需要进行设定。

另外，安装架45和行车30转动连接时可以采用转轴、万向球等作为转动连接部件。

在一实施例中，如图1及图2所示，所述行车系统10还包括接近开关60，所述接近开关60包括第一感应件61和第二感应件62，所述第一感应件61固定于所述行车30上并能够随行车30一起运动，所述第二感应件62固定于所述轨道承重梁50上，并可以作为绝对编码器41和增量编码器80的起始检测位置或校准位置。具体的，所述第一感应件61和所述第二感应件62对位时所述接近开关60启动，此时可以对绝对编码器41或增量编码器80进行调零、校准等等，排除累积误差的影响，保证行车30位置检测的准确性。

在一实施例中，为避免接近开关60发生“误触发”的情况，所述接近开关60设有多个，所述多个接近开关60沿所述轨道20的延伸方向间隔排布。具体应用时，可以使得每一个接近开关60上的第一感应件61和第二感应件 62都准确对位之后，多个接近开关60才会启动，进而才对绝对编码器41和增量编码器80进行校准，避免“误触发”导致位置检测不准确的情况。

第一传动件42和第二传动件43除了分别为齿轮和齿条的结构，还可以为丝杠螺母和丝杠配合的结构形式。比如在另外一实施例中，所述第一传动件42为丝杠螺母，所述第二传动件43为丝杠，所述丝杠螺母连接于所述行车30上并套设在所述丝杠外，所述绝对编码器41连接于所述丝杠并感测所述丝杠的转动。如此也能够通过绝对编码器41准确检测出行车30的位置，避免车轮32打滑时导致行车30位置检测不准确的情况。

当然，第一传动件42和第二传动件43还可以设计为其它的结构形式，仅需第一传动件42和第二传动件43相互配合，将行车30的运动转换为第一传动件42或第二传动件43的转动即可。

在一实施例中，所述绝对编码器41为绝对式编码器，所述增量编码器80 为增量式编码器。可以理解，通过两个编码器分别检测行车30的位置，更能够确保行车30位置检测的准确性，避免了只通过一个编码器来检测行车30 位置时，如果编码器发生接触不良等导致数值不准确，但却没被发现的情况。并且两个编码器同时检测行车30位置时，如果其中一个编码器发生故障，另一个可以作为备用并顶上，不需要中途停下行车30，避免影响工作效率。

另外，两种类型的编码器可以优势互补，既能够应对通电时数值丢失的情况，保证检测数据的准确性，也能够在检测行车30位置的同时检测电机70 的转速。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种行车系统，其特征在于，包括：

轨道；

行车，安装有车轮，所述车轮滚动安装于所述轨道上，所述行车通过所述车轮沿所述轨道移动；

电机，安装有增量编码器并用于驱动所述车轮转动；以及，

位置检测组件，包括绝对编码器、第一传动件和第二传动件，所述第一传动件连接于所述行车上并能够随所述行车一起运动；所述第二传动件沿所述轨道的延伸方向延伸，且其位置相对所述轨道固定；

所述第一传动件与所述第二传动件传动连接，且所述行车运动时，所述第一传动件和所述第二传动件的其中一者绕自身中心轴转动；

所述绝对编码器连接于所述第一传动件和所述第二传动件中转动的一者，并用于感测所连接的第一传动件或第二传动件的转动。

2.如权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述绝对编码器安装于所述行车上，所述第一传动件为齿轮，所述第二传动件为与所述齿轮适配啮合的齿条，所述齿轮通过第一传动轴与所述绝对编码器连接。

3.如权利要求2所述的行车系统，其特征在于，所述位置检测组件还包括安装架和弹性件，所述安装架具有连接部并通过所述连接部连接于所述行车上，所述绝对编码器和所述第一传动轴均安装于所述安装架上；

所述弹性件连接于所述安装架和所述行车之间，并且位于所述连接部和所述齿轮之间，以及具有将所述安装架向所述行车所在的一侧拉动的趋势。

4.如权利要求3所述的行车系统，其特征在于，所述安装架与所述行车转动连接，且其转动轴线沿所述轨道的延伸方向延伸。

5.如权利要求3所述的行车系统，其特征在于，所述弹性件设有多个，所述多个弹性件沿所述轨道的延伸方向间隔布置。

6.如权利要求3至5任意一项所述的行车系统，其特征在于，所述行车系统还包括轨道承重梁，所述轨道和所述齿条均安装于所述轨道承重梁上。

7.如权利要求6所述的行车系统，其特征在于，所述轨道承重梁具有顶面和侧面，所述轨道安装于所述顶面上，所述齿条安装于所述侧面上；

所述安装架连接于所述行车靠近所述齿条的一侧；所述第一传动轴竖向延伸，且其一端连接有所述绝对编码器，另一端连接有与所述齿条啮合的所述齿轮。

8.如权利要求6所述的行车系统，其特征在于，所述行车系统还包括接近开关，所述接近开关包括第一感应件和第二感应件，所述第一感应件固定于所述行车上，所述第二感应件固定于所述轨道承重梁上；所述第一感应件和所述第二感应件对位时所述接近开关启动。

9.如权利要求8所述的行车系统，其特征在于，所述接近开关设有多个，所述多个接近开关沿所述轨道的延伸方向间隔排布。

10.如权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述第一传动件为丝杠螺母，所述第二传动件为丝杠，所述丝杠螺母连接于所述行车上并套设在所述丝杠外，所述绝对编码器连接于所述丝杠并感测所述丝杠的转动。

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