CN223419545U - 一种多自由度挂轨回转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及吊装方管轨道机器人技术领域，一种多自由度挂轨回转机构，包括安装底座和两个悬挂骨架，悬挂骨架均设置在安装底座的两侧，悬挂骨架的底部均固定连接有上回转轴承，上回转轴承的底部均固定连接有轴承连接板，轴承连接板的底部均固定连接有下回转轴承，下回转轴承的底部分别与安装底座的两侧固定连接，悬挂骨架的内部均并排转动连接有两个行走轮，悬挂骨架内壁的两侧均固定连接有侧限位轮，悬挂骨架内壁的底部均转动连接有下限位轮。本实用新型的有益效果在于，一方面机器人在爬坡时，两个自由度的回转机构可以通过垂直调整来优化重心分布，使前后轮受力更加均匀，提高爬坡的稳定性，较传统装置极大的提高了作业质量与使用效率。

Description

一种多自由度挂轨回转机构

技术领域

本实用新型涉及吊装方管轨道机器人技术领域，尤其涉及一种多自由度挂轨回转机构。

背景技术

吊装方管轨道机器人是一种广泛应用于仓库、车间、物流中心等场所的自动化设备，通过悬挂于方管轨道上实现物品的搬运和吊装，这种机器人设计简单、操作灵活，但在实际应用中仍存在一些技术局限性，尤其是在悬挂回转机构的设计和爬坡能力方面；

现阶段的吊装方管轨道机器人悬挂回转机构通常只有一个自由度，即只能在水平面内旋转，这种设计在直线轨道上运行时问题不大，但在需要进行复杂转弯或多方向操作时，存在以下不足：

转弯灵活性低，单自由度的回转机构在转弯时受到行走轮轴距的影响较大，导致机器人在转弯过程中容易出现卡顿或不稳定现象；

重心不稳，机器人在爬坡时，由于重心位置的变化，容易出现前后轮受力不均的情况，影响机器人的稳定性，还导致机器人的翘头或翘尾现象，进一步增加了操作的难度和风险。

针对上述问题，我们推出了一种多自由度挂轨回转机构。

实用新型内容

本实用新型公开一种多自由度挂轨回转机构，旨在解决背景技术中的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多自由度挂轨回转机构，包括安装底座和两个悬挂骨架，所述悬挂骨架均设置在安装底座的两侧，所述悬挂骨架的底部均固定连接有上回转轴承，所述上回转轴承的底部均固定连接有轴承连接板，所述轴承连接板的底部均固定连接有下回转轴承，所述下回转轴承的底部分别与安装底座的两侧固定连接，所述悬挂骨架的内部均并排转动连接有两个行走轮，所述悬挂骨架内壁的两侧均固定连接有侧限位轮，所述悬挂骨架内壁的底部均转动连接有下限位轮。

通过设置上回转轴承和下回转轴承确保悬挂骨架可以在安装底座上自由旋转，提供多自由度的运动，行走轮在轨道上滚动，减少摩擦力，确保机器人在轨道上的平稳移动，侧限位轮和下限位轮确保机器人在轨道上的多方向限位，防止机器人在移动过程中发生偏移或脱轨，提高稳定性和安全性。

在一个优选的方案中，所述安装底座顶部的一侧固定连接有支撑板，所述安装底座的顶部与支撑板的底部之间转动连接有两个驱动轮，两个所述驱动轮之间配合使用。

通过设置支撑板提供额外的机械支撑，两个驱动轮通过配合使用，可以提供更稳定的驱动力，确保机器人在轨道上的精确移动，提高运动效率和可靠性。

在一个优选的方案中，所述驱动轮中心轴的外部均固定连接有从动齿轮，所述支撑板的底部固定连接有减速电机，所述减速电机的输出轴贯穿支撑板且固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮均与从动齿轮啮合连接。

通过设置减速电机通过主动齿轮和从动齿轮的啮合，驱动轮旋转，提供精确的运动控制，减速电机的使用可以确保在低速下提供高扭矩，提高驱动力和运动精度。

在一个优选的方案中，所述安装底座的顶部开设有两个滑动槽，所述滑动槽的内部均滑动连接有滑动块，所述滑动块的顶部均转动连接有张紧轮。

通过设置滑动槽和滑动块的组合确保张紧轮的平稳滑动，张紧轮可以调整传动带的张紧度，确保传动带的稳定性和驱动效率，提高运动的可靠性和精度。

在一个优选的方案中，所述滑动块的一侧均固定连接有弹簧压套，所述安装底座的一侧转动连接有两个导向螺栓，所述导向螺栓的一端均与对应弹簧压套的一端螺纹连接。

通过设置弹簧压套通过与导向螺栓的螺纹连接，可以通过调节导向螺栓的位置来微调滑动块的位置，进而精确调整张紧轮的张紧力，确保传动带的最优张紧状态，提高传动的稳定性和可靠性。

在一个优选的方案中，所述弹簧压套的外部且位于滑动槽的内壁与滑动块的一侧之间均套设有矩形弹簧。

通过设置矩形弹簧提供恒定的压紧力，使滑动块和张紧轮始终处于理想的位置，确保传动带的张紧度，减少传动带的松弛和打滑现象，提高传动效率和运动稳定性。

在一个优选的方案中，所述悬挂骨架和支撑板的外部均固定连接有防护罩。

通过设置防护罩保护内部机械部件免受外界灰尘和杂物的影响，延长设备的使用寿命，提高工作环境的安全性和舒适性。

本实用新型提供的一种多自由度挂轨回转机构具有以下优点：

本实用新型中，上回转轴承和下回转轴承确保悬挂骨架可以在安装底座上自由旋转，提供多自由度的运动，行走轮在轨道上滚动，减少摩擦力，确保机器人在轨道上的平稳移动，一方面机器人在爬坡时，两个自由度的回转机构可以通过垂直调整来优化重心分布，使前后轮受力更加均匀，提高爬坡的稳定性，另一方面两个自由度的回转机构可以在水平面和垂直面内进行独立调整，使得机器人在转弯时更加灵活自如，能够适应不同曲率的轨道，较传统装置极大的提高了作业质量与使用效率。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种多自由度挂轨回转机构的等轴立体示意图。

图2为本实用新型提出的一种多自由度挂轨回转机构的局部等轴示意图。

图3为本实用新型提出的一种多自由度挂轨回转机构的驱动轮结构示意图。

图4为本实用新型提出的一种多自由度挂轨回转机构的悬挂骨架等轴结构示意图。

图5为本实用新型提出的一种多自由度挂轨回转机构的悬挂骨架等轴结构示意图。

附图中：1、安装底座；2、悬挂骨架；3、上回转轴承；4、轴承连接板；5、下回转轴承；6、行走轮；7、侧限位轮；8、下限位轮；9、支撑板；10、驱动轮；11、从动齿轮；12、减速电机；13、主动齿轮；14、滑动槽；15、滑动块；16、张紧轮；17、弹簧压套；18、矩形弹簧；19、导向螺栓；20、防护罩。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和标出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实用新型公开的一种多自由度挂轨回转机构主要应用于吊装方管轨道机器人的场景。

参照图1-图5，一种多自由度挂轨回转机构，包括安装底座1和两个悬挂骨架2，悬挂骨架2均设置在安装底座1的两侧，悬挂骨架2的底部均固定连接有上回转轴承3，上回转轴承3的底部均固定连接有轴承连接板4，轴承连接板4的底部均固定连接有下回转轴承5，下回转轴承5的底部分别与安装底座1的两侧固定连接，悬挂骨架2的内部均并排转动连接有两个行走轮6，悬挂骨架2内壁的两侧均固定连接有侧限位轮7，悬挂骨架2内壁的底部均转动连接有下限位轮8。

本实施例：上回转轴承3和下回转轴承5确保悬挂骨架2可以在安装底座1上自由旋转，提供多自由度的运动，行走轮6在轨道上滚动，减少摩擦力，确保机器人在轨道上的平稳移动，侧限位轮7和下限位轮8确保机器人在轨道上的多方向限位，防止机器人在移动过程中发生偏移或脱轨，提高稳定性和安全性。

在一个优选的实施方式中，安装底座1顶部的一侧固定连接有支撑板9，安装底座1的顶部与支撑板9的底部之间转动连接有两个驱动轮10，两个驱动轮10之间配合使用。

本实施例：支撑板9提供额外的机械支撑，两个驱动轮10通过配合使用，可以提供更稳定的驱动力，确保机器人在轨道上的精确移动，提高运动效率和可靠性。

在一个优选的实施方式中，驱动轮10中心轴的外部均固定连接有从动齿轮11，支撑板9的底部固定连接有减速电机12，减速电机12的输出轴贯穿支撑板9且固定连接有主动齿轮13，主动齿轮13均与从动齿轮11啮合连接。

本实施例：减速电机12通过主动齿轮13和从动齿轮11的啮合，驱动驱动轮10旋转，提供精确的运动控制，减速电机12的使用可以确保在低速下提供高扭矩，提高驱动力和运动精度。

在一个优选的实施方式中，安装底座1的顶部开设有两个滑动槽14，滑动槽14的内部均滑动连接有滑动块15，滑动块15的顶部均转动连接有张紧轮16。

本实施例：滑动槽14和滑动块15的组合确保张紧轮16的平稳滑动，张紧轮16可以调整传动带的张紧度，确保传动带的稳定性和驱动效率，提高运动的可靠性和精度。

在一个优选的实施方式中，滑动块15的一侧均固定连接有弹簧压套17，安装底座1的一侧转动连接有两个导向螺栓19，导向螺栓19的一端均与对应弹簧压套17的一端螺纹连接。

本实施例：弹簧压套17通过与导向螺栓19的螺纹连接，可以通过调节导向螺栓19的位置来微调滑动块15的位置，进而精确调整张紧轮16的张紧力，确保传动带的最优张紧状态，提高传动的稳定性和可靠性。

在一个优选的实施方式中，弹簧压套17的外部且位于滑动槽14的内壁与滑动块15的一侧之间均套设有矩形弹簧18。

本实施例：矩形弹簧18提供恒定的压紧力，使滑动块15和张紧轮16始终处于理想的位置，确保传动带的张紧度，减少传动带的松弛和打滑现象，提高传动效率和运动稳定性。

在一个优选的实施方式中，悬挂骨架2和支撑板9的外部均固定连接有防护罩20。

本实施例：防护罩20保护内部机械部件免受外界灰尘和杂物的影响，延长设备的使用寿命，提高工作环境的安全性和舒适性。

工作原理：使用时，将整个机构悬挂在方管轨道上，行走轮6与方管轨道的顶部接触，侧限位轮7与方管轨道的两侧接触，下限位轮8与方管轨道的底部接触，确保机构的稳定支撑和导向，通过调节导向螺栓19，可以调整弹簧压套17的位置，进而调整滑动块15的位置，使张紧轮16紧贴方管轨道，增加驱动轮10与方管轨道之间的摩擦力，确保驱动的稳定性，矩形弹簧18提供张紧力，确保张紧轮16始终紧贴方管轨道，减速电机12的输出轴带动主动齿轮13旋转，主动齿轮13与从动齿轮11啮合，使从动齿轮11旋转，从动齿轮11的旋转使对应的驱动轮10旋转，驱动轮10与方管轨道的内表面接触，通过摩擦力使整个机构沿方管轨道移动，两个驱动轮10和从动齿轮11分别设置在安装底座1的两侧，通过减速电机12的驱动，可以实现机构在方管轨道上的前后移动，上回转轴承3和下回转轴承5形成的回转结构，允许悬挂骨架2在水平方向上旋转，实现机构的多自由度移动，两个自由度的回转机构可以在水平面和垂直面内进行独立调整，使得机器人在转弯时更加灵活自如，能够适应不同曲率的轨道，较传统装置极大的提高了作业质量与使用效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多自由度挂轨回转机构，包括安装底座（1）和两个悬挂骨架（2），其特征在于，所述悬挂骨架（2）均设置在安装底座（1）的两侧，所述悬挂骨架（2）的底部均固定连接有上回转轴承（3），所述上回转轴承（3）的底部均固定连接有轴承连接板（4），所述轴承连接板（4）的底部均固定连接有下回转轴承（5），所述下回转轴承（5）的底部分别与安装底座（1）的两侧固定连接，所述悬挂骨架（2）的内部均并排转动连接有两个行走轮（6），所述悬挂骨架（2）内壁的两侧均固定连接有侧限位轮（7），所述悬挂骨架（2）内壁的底部均转动连接有下限位轮（8）。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度挂轨回转机构，其特征在于，所述安装底座（1）顶部的一侧固定连接有支撑板（9），所述安装底座（1）的顶部与支撑板（9）的底部之间转动连接有两个驱动轮（10），两个所述驱动轮（10）之间配合使用。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度挂轨回转机构，其特征在于，所述驱动轮（10）中心轴的外部均固定连接有从动齿轮（11），所述支撑板（9）的底部固定连接有减速电机（12），所述减速电机（12）的输出轴贯穿支撑板（9）且固定连接有主动齿轮（13），所述主动齿轮（13）均与从动齿轮（11）啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种多自由度挂轨回转机构，其特征在于，所述安装底座（1）的顶部开设有两个滑动槽（14），所述滑动槽（14）的内部均滑动连接有滑动块（15），所述滑动块（15）的顶部均转动连接有张紧轮（16）。

5.根据权利要求4所述的一种多自由度挂轨回转机构，其特征在于，所述滑动块（15）的一侧均固定连接有弹簧压套（17），所述安装底座（1）的一侧转动连接有两个导向螺栓（19），所述导向螺栓（19）的一端均与对应弹簧压套（17）的一端螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种多自由度挂轨回转机构，其特征在于，所述弹簧压套（17）的外部且位于滑动槽（14）的内壁与滑动块（15）的一侧之间均套设有矩形弹簧（18）。

7.根据权利要求2所述的一种多自由度挂轨回转机构，其特征在于，所述悬挂骨架（2）和支撑板（9）的外部均固定连接有防护罩（20）。