CN216034342U

CN216034342U - 一种挂轨机器人的挂轨驱动机构

Info

Publication number: CN216034342U
Application number: CN202122458064.4U
Authority: CN
Inventors: 陈俊宏; 李瑞峰; 梁凤顺; 王志斌; 陈晖�; 吴洪; 周嚞; 侯伟强
Original assignee: Fujian Quanzhou HIT Research Institute of Engineering and Technology
Current assignee: Fujian Quanzhou HIT Research Institute of Engineering and Technology
Priority date: 2021-10-12
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2031-10-12

Abstract

本实用新型涉及挂轨驱动机构的机械结构领域，具体是公开一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，包括挂轨安装、驱动模块、从动模块、导向模块和支撑模块，挂轨安装座包括左立板、右立板以及对应连接在左立板与右立板下部之间的连接座，左立板与右立板的上部之间形成挂轨空间，驱动模块包括安装在左立板上的驱动轮、驱动电机及传动结构，从动模块包括安装在右立板上的从动轮，驱动轮与从动轮间隔相对在挂轨空间内，导向模块包括对应挂轨空间分别在左立板和右立板上对应布设的导向轮，支撑模块包括对应驱动轮和从动轮下方设置的支撑轮及弹性支撑座。该挂轨驱动机构结构紧凑小巧，动作灵活，可工作于狭小空间，重量轻，控制简单，挂轨驱动平稳可靠。

Description

一种挂轨机器人的挂轨驱动机构

技术领域

本实用新型涉及挂轨驱动机构的机械结构领域。

背景技术

煤炭是我国重要的基础能源，我国目前运输煤炭主要采用的是传送带运输机进行，虽然传送带运输机具有自身的皮带保护措施，但是传送带运输机的维护等工作仍然需要人工完成，且由于地势、传送带运输机的安装等问题可能会造成煤炭在运输过程中的掉落，皮带撕裂、脱辊等问题。

传统模式下，采用人工巡检的方式，既费时费力、环境恶劣，还存在很大的安全风险，例如，热电厂输煤廊道的检修一般是依靠人工进行检查和维修，且为了预防输煤机的损坏，通常每一到两个小时即需要进行一次巡检，以便提前发现问题，及时进行维修，这种人工进行的长时间定期的巡检不仅仅浪费了大量的人力，且由于巡检人员长期重复性劳动，容易由于疏忽造成漏检的情况的发生，导致巡检的效果下降；还有，输煤廊道的粉尘环境也不利于巡检人员的身体健康。随着智能科技的快速发展，目前，智能机器人越来越多地应用于巡检工作中，有鉴于此，本案发明人致力于研究改进一种适于上述环境检查、检测、维修等应用的机器人及其相关机械机构，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可工作于狭小空间、挂轨驱动平稳可靠的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，包括挂轨安装座以及安装于挂轨安装座上的驱动模块、从动模块、导向模块和支撑模块，所述挂轨安装座包括间隔相对设置的左立板、右立板以及对应连接在左立板与右立板下部之间的连接座，所述左立板与右立板的上部之间形成挂轨空间，所述驱动模块包括安装在左立板上的驱动轮、驱动电机及连接在驱动电机输出端与驱动轮之间的传动结构，所述从动模块包括安装在右立板上的从动轮，所述驱动轮与从动轮间隔相对在挂轨空间内，所述导向模块包括对应挂轨空间分别在左立板和右立板上对应布设的导向轮，所述支撑模块包括对应驱动轮和从动轮下方设置的支撑轮及供架设支撑轮的弹性支撑座。

所述驱动电机为带抱闸电机，还包括有安装于挂轨安装座上的脱困模块，所述脱困模块设置在左立板上，其包括脱困轮和供架设脱困轮并可实现调整脱困轮高度的调整支撑座。

所述调整支撑座包括调整固定块、调整螺栓、张力弹簧、调整活动块和脱困轮轴，所述调整固定块固定安装在左立板的内侧面上，所述调整固定块的上表面左右两侧分别开设有调整螺纹孔，两调整螺纹孔上分别螺合有所述调整螺栓，所述调整活动块上开设有供两调整螺栓穿设在内活动的螺栓孔，所述张力弹簧分别套设在两调整螺栓上并且在调整固定块与调整活动块之间，所述脱困轮轴的一端固定连接在调整活动块上，所述脱困轮穿设在脱困轮轴上，通过旋转两调整螺栓可使脱困轮的圆周面最低点低于驱动轮的圆周面最低点。

所述支撑模块在挂轨空间的挂轨滑动方向两端分别设置，所述弹性支撑座包括支撑轮安装块、支撑立杆和支撑弹簧，所述支撑轮安装块供支撑轮架设其上转动，其两端上分别开设有导向孔，所述支撑立杆分别对应两导向孔穿设，其上端设有防脱沿挡住导向孔上端，其下端设有锁固盘用于固定连接，所述支撑立杆靠锁固盘的下部还螺合有顶紧调节螺母，所述支撑弹簧分别套设在两支撑立杆上并且在导向孔下端与顶紧调节螺母之间，所述驱动轮与从动轮的圆周面最低点与支撑轮的圆周面最高点之间的水平间隔距离形成夹轨缝隙。

所述导向模块在挂轨空间的挂轨滑动方向两端分别设置，所述导向轮通过一U型块固定安装在左立板或右立板的侧边上，所述导向轮嵌入在U形块的U 型开口处并通过销轴穿设连接，相对的两U型块的U型开口相对设置，相对的两导向轮之间的间隔距离形成轨道宽度限定空间。

所述从动轮上连接有编码器。

所述驱动轮和从动轮分别设置两个，所述从动轮为一一对应驱动轮设置，所述驱动电机固定安装在连接座上，其输出一端与左立板连接并且输出轴穿过左立板，所述传动结构包括连接在驱动轮的轮轴端部上和驱动电机输出轴上的传动轮、绕设在各传动轮上的传动带以及对应在两传动轮之间并且对应压在传动带外侧面的张紧轮，所述张紧轮通过可调整位置的结构安装在左立板上。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：上述挂轨驱动结构驱动模块和从动模块安装在挂轨安装座上构成可吊挂轨道，且在驱动模块的驱动下实现在轨道上行走滑动，在支撑模块的支撑夹紧作用下以及导向模块的导向限定作用下能够使得驱动模块的驱动轮与从动模块的从动轮能够与轨道之间增大最大滑动静摩擦力，使得本实用新型的挂轨驱动机构具备更强大的动力与爬坡能力在轨道上行走滑动时不易打滑，从而实现挂轨驱动的平稳可靠，还有本实用新型的挂轨驱动机构的结构设置整体结构紧凑小巧，动作灵活，重量轻，控制简单。

上述进一步的带抱闸电机和脱困模块的结构设置、编码器的设置应用等可防止失电溜坡的情况发生，单电机驱动可避免双电机驱动存在的电机同步性问题，可有效解决驱动轮打滑引起的定位数据不准确问题，提高行走定位精度。

附图说明

图1是本实用新型涉及的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构的应用结构示意图。

图2是本实用新型涉及的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构的结构示意图。

图3是本实用新型涉及的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构中脱困模块结构示意图。

图4本实用新型涉及的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构中导向模块、支撑模块结构示意图。

图中：

挂轨安装座1；左立板11；右立板12；连接座13；

驱动模块2；驱动轮21；驱动电机22；

传动结构23；传动轮231；传动带232；张紧轮233；

从动模块3；从动轮31；编码器32；导向模块4；导向轮41；

支撑模块5；支撑轮51；弹性支撑座52；支撑轮安装块521；

支撑立杆522；防脱沿5221；锁固盘5222；顶紧调节螺母5223；

支撑弹簧523；

脱困模块6；脱困轮61；调整支撑座62；调整固定块621；

调整螺栓622；张力弹簧623；调整活动块624；脱困轮轴625。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

本实施例公开的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，主要应用于智能挂轨机器人巡检工作的驱动机构，驱动机构作为挂轨机器人的动力单元，对于机器人的正常运行起到重要作用，因此，驱动机构的整体结构设置是驱动运行能够达到平稳可靠的重要因素，本实施例的结构如图1、图2、图3和图4所示，包括挂轨安装座1、驱动模块2、从动模块3、导向模块4、支撑模块5和脱困模块6，下面结合附图详细描述各部分的结构位置连接关系。

所述挂轨安装座1，如图中所示，包括间隔相对设置的左立板11、右立板 12以及对应连接在左立板11与右立板12下部之间的连接座13，所述左立板11 与右立板12的上部之间形成挂轨空间，安装使用时轨道对应嵌入在挂轨空间内。

所述驱动模块2安装于挂轨安装座1的左立板11上，其包括驱动轮21、驱动电机22及连接在驱动电机22输出端与驱动轮21之间的传动结构23，所述驱动轮21通过转轴轴承安装在左立板1的内侧面，本实施例中驱动电机22采用带抱闸电机，带抱闸电机是一种现有技术产品，可直接市场上采购得到，采用这种电机在遇到电机失电情况时其抱闸机构即抱死电机不可转动，因为传动结构的关联动作关系作用，驱动轮21亦抱死不可转动，以保证机器人在爬坡时不后溜或避免溜坡风险情况发生，针对采用这种带抱闸电机，增加了上述的脱困模块6的设置，具体结构见下文描述。所述从动模块3包括安装在挂轨安装座1 的右立板12上的从动轮31，与驱动轮11间隔相对在挂轨空间内。本实施例中，所述驱动轮21和从动轮31分别设置两个并一对一对应设置，驱动轮21和从动轮31分别对应在轨道的下端两侧翼板上表面滚动，所述驱动电机22固定安装在连接座13上，其输出一端与左立板11连接并且输出轴穿过左立板11所述传动结构23包括连接在驱动轮21的轮轴端部上和驱动电机22输出轴上的传动轮 231、绕设在各传动轮231上的传动带232以及对应在两传动轮231之间并且对应压在传动带232外侧面的张紧轮233，所述张紧轮233通过可调整位置的结构安装在左立板11上，从而来调整张紧轮233对传动带232的张紧度，实现其功能作用，本实施例中驱动电机22有一台，同步带动两个驱动轮21，即为一拖二的传动，这种方式两驱动轮21能够更好同步驱动。还有，本实施例中在所述从动轮31上连接有编码器32，编码器32为一种现有技术产品市场上能够直接采购得到，编码器32跟随从动轮31转动，编码器32将从动轮31转动数据转换信号发送给系统，系统可根据从动轮31的数据来判断挂轨驱动机构的行走定位，即用于机器人的里程数据计算及定位，该设置相比编码器32设置在驱动模块2 上可更有效的解决驱动轮21打滑引起的定位数据不准确的问题，可提高机器人定位进度。

所述导向模块4安装于挂轨安装座1上，其结构包括对应挂轨空间分别在左立板11和右立板12上对应布设的导向轮41，如图中所示，导向轮41通过一 U型块固定安装在左立板11或右立板12的侧边上，所述导向轮41嵌入在U形块的U型开口处并通过销轴穿设连接，相对的两U型块的U型开口相对设置，相对的两导向轮41之间的间隔距离形成轨道下端两侧翼板的宽度限定空间，本实施例中导向模块4在挂轨空间的挂轨滑动方向两端分别设置，如图4个导向轮41行走时始终与轨道翼板边沿接触，至轨道转弯处时，导向轮41与轨道接触自适应调节，在驱动模块2的驱动下导向完成机器人转向。

所述支撑模块5，本实施例中在挂轨空间的挂轨滑动方向两端分别设置，其结构包括对应驱动轮21和从动轮31下方设置的支撑轮51及供架设支撑轮51 的弹性支撑座52，所述弹性支撑座52包括支撑轮安装块521、支撑立杆522和支撑弹簧523，所述支撑轮安装块521供支撑轮51架设其上转动，其两端上分别开设有导向孔，所述支撑立杆522分别对应两导向孔穿设，其上端设有防脱沿5221挡住导向孔上端，其下端设有锁固盘5222用于与机器人主体固定连接，所述支撑立杆522靠锁固盘5222的下部还螺合有顶紧调节螺母5223，所述支撑弹簧523分别套设在两支撑立杆522上并且在导向孔下端与顶紧调节螺母5223 之间，所述驱动轮21与从动轮31的圆周面最低点与支撑轮51的圆周面最高点之间的水平间隔距离形成夹轨缝隙供轨道下端穿过，支撑轮51在支撑弹簧523 的弹性张力作用下顶住轨道下端的下表面，顶紧力可通过顶紧调节螺母5223来调节，这样通过两支撑模块5与驱动轮21和从动轮31来夹紧轨道在轨道上行走滑动，从而来增加与轨道之间最大滑动静摩擦力，实现具备更强大的动力与爬坡能力，避免在轨道上行走滑动时打滑。

所述脱困模块6安装于挂轨安装座1上，如图中所示的，所述脱困模块6 设置在左立板11上，对应驱动模块2设置，从而与驱动轮21相对作用，其包括脱困轮61和供架设脱困轮61并可实现调整脱困轮61高度的调整支撑座62；所述调整支撑座62包括调整固定块621、调整螺栓622、张力弹簧623、调整活动块624和脱困轮轴625，所述调整固定块621固定安装在左立板11的内侧面上，所述调整固定块621的上表面左右两侧分别开设有调整螺纹孔，两调整螺纹孔上分别螺合有所述调整螺栓622，所述调整活动块624上开设有供两调整螺栓622穿设在内活动的螺栓孔，所述张力弹簧623分别套设在两调整螺栓622 上并且在调整固定块621与调整活动块624之间，所述脱困轮轴625的一端固定连接在调整活动块624上，所述脱困轮61穿设在脱困轮轴625上，通过旋转两调整螺栓622可使脱困轮61的圆周面最低点低于驱动轮21的圆周面最低点。上述脱困模块6的结构设置，正常状态下通过张力弹簧623张力向上推动调整活动块624，使得脱困轮61的圆周面最低点高于驱动轮21的圆周面最低点，脱困轮61不与轨道接触，不影响驱动机构正常运行，而在遇到电机被抱闸驱动轮 21不可转动的情况时，通过旋转两调整螺栓622下压调整活动块624，使脱困轮61的圆周面最低点低于驱动轮21的圆周面最低点，此时脱困轮61与轨道接触，驱动轮21被顶起不与轨道接触，即可推动挂轨驱动机构整体活动，从而解决抱死无法移动的困境，后续继续正常使用时调整回原来状态即可。

综上所述结构，本实用新型的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，具有结构紧凑小巧，特别适合于狭小空间的应用，行走滑动灵活且稳定可靠，重量轻，控制简单等的优异之处。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims

1.一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，包括挂轨安装座以及安装于挂轨安装座上的驱动模块、从动模块、导向模块和支撑模块，所述挂轨安装座包括间隔相对设置的左立板、右立板以及对应连接在左立板与右立板下部之间的连接座，所述左立板与右立板的上部之间形成挂轨空间，所述驱动模块包括安装在左立板上的驱动轮、驱动电机及连接在驱动电机输出端与驱动轮之间的传动结构，所述从动模块包括安装在右立板上的从动轮，所述驱动轮与从动轮间隔相对在挂轨空间内，所述导向模块包括对应挂轨空间分别在左立板和右立板上对应布设的导向轮，所述支撑模块包括对应驱动轮和从动轮下方设置的支撑轮及供架设支撑轮的弹性支撑座。

2.如权利要求1所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述驱动电机为带抱闸电机，还包括有安装于挂轨安装座上的脱困模块，所述脱困模块设置在左立板上，其包括脱困轮和供架设脱困轮并可实现调整脱困轮高度的调整支撑座。

3.如权利要求2所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述调整支撑座包括调整固定块、调整螺栓、张力弹簧、调整活动块和脱困轮轴，所述调整固定块固定安装在左立板的内侧面上，所述调整固定块的上表面左右两侧分别开设有调整螺纹孔，两调整螺纹孔上分别螺合有所述调整螺栓，所述调整活动块上开设有供两调整螺栓穿设在内活动的螺栓孔，所述张力弹簧分别套设在两调整螺栓上并且在调整固定块与调整活动块之间，所述脱困轮轴的一端固定连接在调整活动块上，所述脱困轮穿设在脱困轮轴上，通过旋转两调整螺栓可使脱困轮的圆周面最低点低于驱动轮的圆周面最低点。

4.如权利要求1、2或3所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述支撑模块在挂轨空间的挂轨滑动方向两端分别设置，所述弹性支撑座包括支撑轮安装块、支撑立杆和支撑弹簧，所述支撑轮安装块供支撑轮架设其上转动，其两端上分别开设有导向孔，所述支撑立杆分别对应两导向孔穿设，其上端设有防脱沿挡住导向孔上端，其下端设有锁固盘用于固定连接，所述支撑立杆靠锁固盘的下部还螺合有顶紧调节螺母，所述支撑弹簧分别套设在两支撑立杆上并且在导向孔下端与顶紧调节螺母之间，所述驱动轮与从动轮的圆周面最低点与支撑轮的圆周面最高点之间的水平间隔距离形成夹轨缝隙。

5.如权利要求1、2或3所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述导向模块在挂轨空间的挂轨滑动方向两端分别设置，所述导向轮通过一U型块固定安装在左立板或右立板的侧边上，所述导向轮嵌入在U形块的U型开口处并通过销轴穿设连接，相对的两U型块的U型开口相对设置，相对的两导向轮之间的间隔距离形成轨道宽度限定空间。

6.如权利要求1、2或3所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述从动轮上连接有编码器。

7.如权利要求1、2或3所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述驱动轮和从动轮分别设置两个，所述从动轮为一一对应驱动轮设置，所述驱动电机固定安装在连接座上，其输出一端与左立板连接并且输出轴穿过左立板，所述传动结构包括连接在驱动轮的轮轴端部上和驱动电机输出轴上的传动轮、绕设在各传动轮上的传动带以及对应在两传动轮之间并且对应压在传动带外侧面的张紧轮，所述张紧轮通过可调整位置的结构安装在左立板上。

8.如权利要求4所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述从动轮上连接有编码器。

9.如权利要求5所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述从动轮上连接有编码器。

10.如权利要求7所述的一种挂轨机器人的挂轨驱动机构，其特征在于，所述从动轮上连接有编码器。