RU219584U1 - Транспортный робот - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспорта и может найти применение для решения транспортных проблем широкого круга производств, в частности, для перемещения грузовых платформ в складских помещениях, для перемещения деталей, узлов и агрегатов в условиях машиностроительных предприятий, перемещения багажа между терминалами в аэропортах и т.п. Сущность полезной модели состоит в том, что в транспортном роботе для перемещения платформы, оснащённой опорами качения, содержащем основание, несущее стыковочный узел в виде выдвигающегося стержня, сопрягаемого с платформой посредством отверстия, выполненного на последней, и опирающееся на совокупность самоустанавливающихся ведомых, а также ведущих колёс, снабженных автономным приводом, основание разделено на две части, связанные между собой посредством горизонтального шарнира, первая из которых опирается только на ведомые колёса, а вторая – на ведущие, при этом стыковочный узел расположен на второй части, и его стержень выполнен в виде штока пневматического привода, цилиндр которого связан с внутренней обоймой сферического подшипника, а наружная обойма закреплена на основании, на котором размещён источник сжатого воздуха, сообщённый с внутренней полостью цилиндра, при этом на штоке установлена пружина сжатия для возврата штока в исходное положение. Технический результат полезной модели состоит в том, что разделение основания на две части, связанные между собой посредством горизонтального шарнира, одна из которых связана только с ведомыми колесами, а другая несёт на себе электроприводы с редукторами для двух соосных движителей и стыковочный узел, значительно упрощает конструкцию транспортного робота за счёт уменьшения количества узлов и деталей, влекущее за собой, в свою очередь, снижение металлоёмкости, а также ускорение и упрощение сборочных операций. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области транспорта и может найти применение для решения транспортных проблем широкого круга производств, в частности, для перемещения грузовых платформ в складских помещениях, для перемещения деталей, узлов и агрегатов в условиях машиностроительных предприятий, перемещения багажа между терминалами в аэропортах и т.п.

Известна транспортная система, описанная в RU 161 988, предназначенная для перемещения выдвижного футбольного поля. Последнее содержит платформу, которое несёт на себе травяное покрытие и опирается на каркас, образованный, связанными между собой, продольными и поперечными балками. В свою очередь, каркас снабжён опорами качения, которые крепятся к продольным балкам и являются опорами для всей платформы, взаимодействуя с основанием (фундаментом), являющимся элементом конструкции стадиона. Привод перемещения платформы по основанию выполнен в виде совокупности одноосных тягачей (транспортных роботов), основу которых составляют рамы, несущие на себе электродвигатели и трансмиссии. Движители тягачей представляют собой пневмошинные колёса, нагружаемые для увеличения сцепления с основанием, балластом. Рамы каждого тягача соединяются с концами каждой продольной балки, как с переднего торца, так и заднего, посредством стыковочного узла, обеспечивающего жёсткое соединение рамы и балки.

Одноосные транспортные роботы, лишённые дополнительных опорных колёс (ведомых колёс), не обладают таким важным качеством, как универсальность их применения, т.е. они не имеют возможности маневрирования в различных направлениях и пригодны лишь для перемещения в жёсткой сцепке платформ, оснащённых опорами качения, только в одном направлении. Таким образом, транспортный робот, конструкция которого описана в RU 161 988, имеют ограниченную функциональную применимость.

В качестве прототипа заявляемой полезной модели выбрана конструкция транспортировочной тележки, лишённая недостатка аналога и описанная в RU 181 424. Она предназначена для перемещения платформы, которая оснащена опорами качения и снабжена отверстиями для взаимодействия со стыковочным устройством тележки. Последняя содержит корпус 1 (нумерация позиций от прототипа) с колёсами 2, обеспечивающими возможность свободного перемещения тележки по полу, и стыковочный узел, выполненный в виде выдвигающегося стержня 3. Тележка также содержит приводной модуль (робот), снабжённый основанием 5 в виде плиты, на которой установлены два электродвигателя 6 с редукторами, например, планетарными, и фрикционными тормозами, а также два ведущих колеса 7, каждое из которых кинематически связано с соответствующим электродвигателем 6, например, посредством цепной передачи. Кроме того, приводной модуль содержит промежуточную плиту 8, соединённую с корпусом 1 тележки с возможностью вращения вокруг вертикальной оси тележки и поступательного перемещения вдоль этой оси. В частности, промежуточная плита 8 соединена с корпусом 1 тележки посредством штока 9, закреплённого на промежуточной плите 8 и проходящего с возможностью скольжения и поворота через стакан 10, закреплённый на корпусе тележки посредством имеющегося на нём фланца 11. На верхнем конце штока 9 закреплена шайба 12, взаимодействующая с установленным на корпусе 1 тележки приводным кулачком 13, образующим регулируемый упор, ограничивающий перемещение вниз промежуточной плиты 8 относительно тележки. Плита основания 5 соединена с промежуточной плитой 8 через два шарикоподшипника 14, которые обеспечивают возможность поворота основания 5 относительно продольной оси тележки. Между промежуточной плитой 8 и тележкой расположена пружина 15 сжатия.

Недостатком прототипа является сложность его конструкции и, как следствие, высокая металлоёмкость и низкая технологичность из-за обилия сборочных единиц и деталей, составляющих транспортную тележку и объединяющих, взаимодействующие между собой, корпус тележки и приводной модуль (робот). Корпус представляет собой объёмную металлоконструкцию, опирающуюся на четыре ведомых колеса и снабжённую стыковочным узлом в виде, выдвигающегося из корпуса в направлении перемещаемой платформы, стержня (описание конструкции привода перемещения стержня в RU 181 424 отсутствует). В пространстве внутри корпуса, в средней его части, смонтирован приводной модуль выполненный в виде одноосного робота с электроприводными колёсными движителями, который связан с корпусом тележки с помощью штока, обеспечивающего роботу возможность поворота относительно корпуса тележки и перемещения вдоль него. Конструкция собственно робота усложнена наличием в ней промежуточной плиты, несущей на себе вышеупомянутый шток, связанной посредством двух горизонтальных шарниров с нижерасположенным основанием – местом размещения электроприводов движителей робота.

Таким образом, задачей полезной модели является упрощение конструкции транспортного робота и, как следствие, снижение его металлоёмкости и улучшения технологических качеств, за счёт уменьшения сложности и количества используемых деталей и узлов, а также упрощения и ускорение сборочных операций.

Поставленная задача решается в полезной модели за счёт того, что в транспортном роботе для перемещения платформы, оснащённой опорами качения, содержащем основание, несущее стыковочный узел в виде выдвигающегося стержня, сопрягаемого с платформой посредством отверстия, выполненного на последней, и опирающееся на совокупность самоустанавливающихся ведомых а также ведущих колёс, снабженных автономным приводом, основание разделено на две части, связанные между собой посредством горизонтального шарнира, первая из которых опирается только на ведомые колёса, а вторая – на ведущие, при этом стыковочный узел расположен на второй части и его стержень выполнен в виде штока пневматического привода, цилиндр которого связан с внутренней обоймой сферического подшипника, а наружная обойма закреплена на основании, на котором размещён источник сжатого воздуха, сообщённый с внутренней полостью цилиндра, при этом на штоке установлена пружина сжатия для возврата штока в исходное положение.

Технический результат полезной модели состоит в том, что разделение основания на две части, связанные между собой посредством горизонтального шарнира, одна из которых связана только с ведомыми колесами, а другая несёт на себе электроприводы с редукторами для двух соосных движителей и стыковочный узел, значительно упрощает конструкцию транспортного робота за счёт уменьшения количества узлов и деталей, влекущее за собой, в свою очередь, снижение металлоёмкости, а также ускорение и упрощение сборочных операций.

На чертежах, прилагаемых к описанию полезной модели, даны следующие изображения:

на фиг. 1 и 2 схематические изображения робота на видах сбоку и сверху соответственно, при этом на виде сбоку условно не показано ближайшее ведущее колесо;

на фиг. 3 схематическое изображение робота на виде сзади.

Транспортный робот, согласно полезной модели, содержит основание 1, выполненное из двух частей 2 и 3 (фиг.1 и 2). Часть 2 представляет собой пластину из стали (далее пластина 2) для размещения всех основных конструкционных элементов, составляющих робот. В частности, на пластине 2 закреплены привода движителей 4 (ведущие колёса) робота, которые крепятся на выходных валах 5 редукторов 6, кинематически связанных с электродвигателями 7. На заднем торце пластины 2 закреплён стыковочный узел, который выполнен в виде пневматического привода, включающего цилиндр 8 и поршень 9 со штоком 10. Размещение стыковочного узла на торце пластины 2 объясняется не технической целесообразностью, а необходимостью дать более доступное для понимания изображение этого узла. Далее, цилиндр 8 связан с внутренней обоймой 11 сферического подшипника 12, наружная обойма 13 которого закреплена на заднем торце пластины 2. Подпоршневая полость 14 цилиндра 8 с помощью гибкого трубопровода 15 связана с источником 16 сжатого воздуха, который может представлять собой обычный воздушный компрессор. Верхний конец 17 штока 10 предназначен для контакта со втулкой 18, смонтированной в платформе 19, перемещаемой с помощью робота (фиг.3). На штоке 10 имеется фланец 20, являющийся опорой для пружины 21 возврата штока 10 в исходном, нерабочем состоянии, при котором высота пружины 21 превышает высоту конца 17 относительно фланца 20 (фиг.1). Часть 3 основания 1 представляет собой пластину 22 треугольной формы, по углам которой установлены три ролика 23, имеющий возможность поворота вокруг вертикальных осей 24, смещённых в сторону относительно горизонтальных осей вращения роликов 23. В центре пластины 22 имеется шарнир 25, обеспечивающий ее поворот вокруг вертикальной Г-образной оси 26, несущей на отогнутой части 27 горизонтальный шарнир 28 тяги 29 связи части 2 основания 1 с частью 3. Последняя в техническом мире имеет устоявшееся и распространённое определение «поворотная роликовая опора револьверного типа», основным свойством которой является мгновенная реакция на любые изменения направления движения.

Работает транспортный робот следующим образом.

В качестве примера использования транспортного робота рассматривается машиностроительное производство, где применяются платформы 19, опирающиеся на опоры качения, предназначенные для межцехового перемещения тяжеловесных деталей, в частности, станины станка. Такая платформа оснащена рядом отверстий, образованных с помощью втулок 18, так как перемещение таких платформ осуществляется с помощью нескольких одинаковых транспортных роботов с конструкцией, предлагаемой в полезной модели. Рассматривается работа одного из них. Транспортный робот с вдвинутым максимально в цилиндр 11 штоком 10, маневрируя по отдаваемой компьютером команде, заезжает под платформу 19 и располагается под одной из втулок 18, ориентируясь поворотной роликовой опорой в направлении начала перемещения платформы. По соответствующей команде сжатый воздух из компрессора 16 подаётся в подпоршневую полость 14, выдвигая шток 10 и вводя его конец 17 во втулку 18, сжимая, при этом, пружину 21. После завершения процесса сцепки робота с платформой 19 осуществляется перемещение последней всеми, сцепленными с ней, роботами по заданной траектории. Процесс отсоединения робота от платформы 19 происходит за счёт сброса давления в цилиндре 11 с последующим перемещения штока 10 под действием пружины 21 в исходное нижнее положение поршня 9.

Claims (1)

1. Транспортный робот для перемещения платформы, оснащённой опорами качения, содержащий основание, несущее стыковочный узел в виде выдвигающегося стержня, сопрягаемого с платформой посредством отверстия, выполненного на последней, и опирающееся на совокупность самоустанавливающихся ведомых, а также ведущих колёс, снабженных автономным приводом, отличающийся тем, что основание разделено на две части, связанные между собой посредством горизонтального шарнира, первая из которых опирается только на ведомые колёса, а вторая – на ведущие, при этом стыковочный узел расположен на второй части, и его стержень выполнен в виде штока пневматического привода, цилиндр которого связан с внутренней обоймой сферического подшипника, а наружная обойма закреплена на основании, на котором размещён источник сжатого воздуха, сообщённый с внутренней полостью цилиндра, при этом на штоке установлена пружина сжатия для возврата штока в исходное положение.