RU2803078C1

RU2803078C1 - Transport trolley

Info

Publication number: RU2803078C1
Application number: RU2023111117A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Матрин; Александр Николаевич Жилин
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Filing date: 2023-04-28
Publication date: 2023-09-06

Abstract

FIELD: mechanical engineering

SUBSTANCE: invention is related in particular to transport trolleys. The transport trolley contains a body, a coupling device, a bumper, orientation wheels, a drive module. The body includes supporting wheels, which provide the possibility of free movement of the trolley. The drive module contains a base, electric drives and drive wheels, an intermediate plate. The intermediate plate is connected to the body with the possibility of rotation around the vertical axis of the trolley. The base of the drive module is made in the form of two plates. Between the electric drives and the transport trolley there are two independent compression springs. The plates are made with the possibility of engaging with each other when lifting by means of an adjustable stop mounted on one of the plates. Drive wheels are made with the possibility of vertical movement relative to the floor.

EFFECT: increased stability of adhesion of wheels to the surface.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям тележек транспортировочных и может быть использовано в качестве мобильного робота для перемещения различных грузов в цехах промышленных предприятий. The invention relates to the design of transport trolleys and can be used as a mobile robot for moving various loads in the workshops of industrial enterprises.

Известна тележка транспортировочная по патенту US № 6481521, приоритет от 15.12.2000, содержащая корпус с колесами, обеспечивающими возможность свободного передвижения тележки, и связанные с приводом ведущие колеса. При этом корпус состоит из двух частей, связанных между собой с возможностью взаимного углового смещения. Такая тележка обеспечивает возможность уверенного перемещения по неровному полу за счет сохранения надежного контакта ведущих колес с поверхностью такого пола вследствие взаимного поворота частей корпуса. Однако, выполнение корпуса из двух частей, усложняя конструкцию, приводит либо к снижению несущей способности корпуса, ограничивая вес перевозимого тележкой груза, либо к утяжелению тележки, что влечет за собой необходимость увеличения мощности привода ведущих колес и снижение маневренных характеристик. A transport trolley is known according to US patent No. 6481521, priority dated December 15, 2000, containing a housing with wheels allowing free movement of the trolley, and drive wheels connected to a drive. In this case, the body consists of two parts connected to each other with the possibility of mutual angular displacement. Such a trolley provides the ability to confidently move over an uneven floor by maintaining reliable contact of the drive wheels with the surface of such a floor due to the mutual rotation of the body parts. However, making the body in two parts, complicating the design, leads either to a decrease in the load-bearing capacity of the body, limiting the weight of the cargo transported by the trolley, or to the weight of the trolley, which entails the need to increase the drive power of the drive wheels and reduce maneuvering characteristics.

Известна тележка транспортировочная по патенту RU № 144165, приоритет от 30.04.2014, публикация 10.08.2014, выполненная с возможностью автономного движения вдоль напольных магнитных полос или меток, содержащая корпус со сцепным устройством, источник питания, блок управления, соединенный с электродвигателями ведущих колес, и с ультразвуковыми датчиками, расположенными в передней части корпуса. Электродвигатели соединены с ведущими колесами через редукторы. Однако в этой тележке не предусмотрены какие-либо средства, обеспечивающие возможность уверенного перемещения по неровному полу. A known transport trolley according to RU patent No. 144165, priority dated 04/30/2014, publication 08/10/2014, made with the possibility of autonomous movement along floor magnetic strips or marks, containing a housing with a coupling device, a power source, a control unit connected to the electric motors of the driving wheels, and with ultrasonic sensors located in the front of the housing. Electric motors are connected to the drive wheels through gearboxes. However, this cart does not have any features to allow you to move confidently on uneven floors.

Известна тележка транспортировочная по патенту CN № 201895937, приоритет от 07.12.2010, содержащая корпус с колесами, обеспечивающими возможность свободного передвижения тележки, и приводной модуль, содержащий связанное с тележкой основание, на котором установлены два электродвигателя с редукторами и два ведущих колеса, каждое из которых кинематически связано с соответствующим электродвигателем. В этой тележке соединение приводного модуля с корпусом не допускает вертикального перемещения этого модуля относительно корпуса, в результате чего при перемещении такой тележки по неровной поверхности пола возможно проскальзывание ведущих колес.A transport trolley is known according to patent CN No. 201895937, priority dated 12/07/2010, containing a housing with wheels allowing free movement of the trolley, and a drive module containing a base connected to the trolley, on which two electric motors with gearboxes and two drive wheels, each which are kinematically connected to the corresponding electric motor. In this cart, the connection of the drive module to the body does not allow vertical movement of this module relative to the body, as a result of which, when moving such a cart on an uneven floor surface, the drive wheels may slip.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению относится конструкция тележки транспортировочной по патенту RU № 181424, приоритет от 16.01.2018, публикация 13.07.2018, которая содержит корпус с колесами, обеспечивающими возможность свободного передвижения тележки, и приводной модуль, содержащий связанное с тележкой основание, на котором установлены два электродвигателя с редукторами и два ведущих колеса, каждое из которых кинематически связано с соответствующим электродвигателем. The design that is closest to the claimed invention is the design of a transport trolley according to patent RU No. 181424, priority dated 01/16/2018, publication 07/13/2018, which contains a housing with wheels allowing free movement of the trolley, and a drive module containing a base connected to the trolley, on which two electric motors with gearboxes and two drive wheels are installed, each of which is kinematically connected to the corresponding electric motor.

Недостатком конструкции данной тележки является то, что соединение приводного модуля с корпусом не допускает независимого перемещения приводных колес относительно корпуса, в результате чего при перемещении такой тележки по неровной поверхности пола возможна потеря сцепления одного из приводных колес с поверхностью пола. Также в этой тележке выполнено совмещение поворота вокруг вертикальной оси, приводного модуля относительно корпуса тележки с перемещением по вертикальной оси в одном месте, в результате чего происходит быстрый износ направляющей втулки, что приводит к снижению надежности тележки.A disadvantage of the design of this cart is that the connection of the drive module to the body does not allow independent movement of the drive wheels relative to the body, as a result of which when moving such a cart over an uneven floor surface, one of the drive wheels may lose traction with the floor surface. Also in this trolley, rotation around the vertical axis of the drive module relative to the trolley body is combined with movement along the vertical axis in one place, resulting in rapid wear of the guide sleeve, which leads to a decrease in the reliability of the trolley.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является обеспечение устойчивого сцепления ведущих колес тележки транспортировочной с полом.The technical problem solved by the invention is to ensure stable adhesion of the driving wheels of the transport trolley to the floor.

Указанная проблема решается в тележке транспортировочной, содержащей корпус с опорными колесами, обеспечивающими возможность свободного передвижения тележки, со сцепным устройством, выполненным в виде выдвигающегося штока; бампер, ориентационные колесики, приводной модуль, содержащий связанное с тележкой основание, электроприводы и кинематически связанные с ними ведущие колеса; промежуточную плиту, соединенную с корпусом с возможностью вращения вокруг вертикальной оси тележки, при этом возможность перемещения вниз приводных колес ограничена упором, о т л и ч а ю щ е й с я тем, что для компенсации неровностей пола во время перемещения основание приводного модуля выполнено в виде двух плит, имеющих возможность независимого поворота друг от друга относительно горизонтальной оси, между электроприводами и тележкой транспортировочной расположены две независимые пружины сжатия для создания требуемого усилия на каждое из приводных колес, упор для ограничения перемещения плит относительно горизонтальной оси, выполненный в виде сформированной детали из листовой стали, жестко закреплен на передней части промежуточной плиты приводного модуля, при этом промежуточная плита соединена с корпусом тележки посредством подшипникового узла, закрепленного на промежуточной плите, а основание посредством каждой из плит дополнительно соединено с промежуточной плитой через подшипники скольжения на осях кронштейнов для передачи толкающего усилия от приводных колес к корпусу тележки и обеспечения возможности независимого друг от друга поворота плит относительно горизонтальной оси тележки ограниченного упором, выполненным в виде сформированной детали из листовой стали, в частном случае Т-образной формы, жестко закрепленным на передней части промежуточной плиты приводного модуля. В конструкции предусмотрена возможность зацепления плит между собой при подъеме посредством регулируемого упора, установленного на одной из плит за счет расположенной компенсационной пластины между упором и одной из плит. Кроме того, в отличие от прототипа, приводные колеса выполнены с возможностью вертикального перемещения относительно пола посредством управляемого приводного кулачка, расположенного с возможностью вращения на оси кронштейна промежуточной плиты.This problem is solved in a transport trolley, containing a housing with support wheels that allow free movement of the trolley, with a coupling device made in the form of a retractable rod; a bumper, orientation wheels, a drive module containing a base connected to the trolley, electric drives and drive wheels kinematically connected to them; an intermediate plate connected to the body with the possibility of rotation around the vertical axis of the trolley, while the possibility of moving the drive wheels down is limited by a stop, distinguished by the fact that to compensate for floor unevenness during movement, the base of the drive module is made in the form of two plates, capable of independent rotation from each other relative to the horizontal axis, Between the electric drives and the transport trolley there are two independent compression springs to create the required force on each of the drive wheels, a stop to limit the movement of the plates relative to the horizontal axis, made in the form of a formed part made of sheet steel, is rigidly fixed to the front part of the intermediate plate of the drive module, while the intermediate plate is connected to the trolley body by means of a bearing assembly mounted on the intermediate plate, and the base, by means of each of the plates, is additionally connected to the intermediate plate through sliding bearings on the axes of the brackets to transmit pushing force from the drive wheels to the trolley body and allow for independent rotation plates relative to the horizontal axis of the trolley limited by a stop made in the form of a formed part made of sheet steel, in a particular case T-shaped, rigidly fixed to the front part of the intermediate plate of the drive module. The design provides for the possibility of engaging the plates with each other when lifting by means of an adjustable stop installed on one of the plates due to the compensation plate located between the stop and one of the plates. In addition, unlike the prototype, the drive wheels are made with the possibility of vertical movement relative to the floor by means of a controlled drive cam located with the possibility of rotation on the axis of the intermediate plate bracket.

В частном случае, к торцам плит основания приводного основания присоединены вертикально ориентированные съемные защитные кожухи с проемами, что способствует бесперебойной работе приводного модуля за счет снижения вероятности попадания пыли и посторонних предметов внутрь приводного модуля. In a particular case, vertically oriented removable protective covers with openings are attached to the ends of the drive base plates, which facilitates uninterrupted operation of the drive module by reducing the likelihood of dust and foreign objects getting inside the drive module.

В частном случае, упор для ограничения перемещения плит относительно горизонтальной оси выполнен в виде сформированной детали из листовой стали Т-образной формы. In a particular case, the stop for limiting the movement of the plates relative to the horizontal axis is made in the form of a formed part made of T-shaped sheet steel.

В частном случае, корпус снабжен дополнительной защитной крышкой отсека аккумуляторной батареи.In a particular case, the case is equipped with an additional protective cover for the battery compartment.

Техническим результатом, достигаемым при таком исполнении тележки транспортировочной, является обеспечение устойчивого и независимого контакта с равномерной нагрузкой на приводные колеса, так же за счет разделения перемещения вокруг вертикальной и горизонтальной осей в разных зонах приводного модуля и независимого перемещения каждого из приводных колес в вертикальном направлении, достигается более жесткая и надежная конструкция приводного узла.The technical result achieved with this design of the transport trolley is to ensure stable and independent contact with a uniform load on the drive wheels, also by separating the movement around the vertical and horizontal axes in different zones of the drive module and the independent movement of each of the drive wheels in the vertical direction, a more rigid and reliable design of the drive unit is achieved.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, представленными на следующих чертежах. The essence of the invention is illustrated by graphic materials presented in the following drawings.

На фиг. 1 показана транспортировочная тележка согласно изобретению, вид сбоку; In fig. 1 shows a transport trolley according to the invention, side view;

на фиг. 2 - то же, вид сверху; in fig. 2 - the same, top view;

на фиг. 3 отдельно показан приводной модуль, вид в аксонометрии; in fig. 3 shows the drive module separately, axonometric view;

на фиг. 4, 5 - кинематическая схема приводного модуля. in fig. 4, 5 - kinematic diagram of the drive module.

Как показано на фиг. 1, транспортировочная тележка содержит корпус 1 с опорными колесами 2, обеспечивающими возможность свободного передвижения тележки по полу, и со сцепным устройством, выполненным в виде выдвигающегося штока 3, ориентационные колесики 26, размещенные на одном из верхних торцов корпуса тележки, бампер 27 на противолежащем вышеуказанном торце тележки, корпус 1 в частном случае снабжен дополнительной защитной крышкой 17 отсека аккумуляторной батареи (фиг. 1, 2). Тележка содержит приводной модуль 4 (фиг. 1-5), содержащий основание, состоящее из двух независимых друг от друга плит 5, на которых установлены электроприводы в виде двух электродвигателей 6 с редукторами, например, планетарными, и фрикционными тормозами, а также два приводных колеса 7, каждое из которых кинематически связано с соответствующим электродвигателем 6, например, посредством цепной передачи. Промежуточная плита 8 соединена с корпусом 1 тележки посредством подшипникового узла 9, закрепленного на промежуточной плите 8 с возможностью поворота через стакан 10, который закреплен на корпусе тележки посредством имеющегося на нем фланца 11. На одной из плит 5 установлен кронштейн 12, с помощью которого происходит подъем приводных колес 7 от поверхности пола посредством приводного кулачка 13, зацепление плит 5 между собой при подъеме происходит с помощью регулируемого упора 14 за счет расположенной пластины компенсационной 26 между упором и одной из плит 5 (фиг. 3). Каждая из плит 5 соединены с промежуточной плитой 8 через соответствующие подшипника скольжения 15 кронштейнов 19 на осях 25, передающих толкающие усилие от приводных колес к корпусу и обеспечивающих возможность независимого друг от друга поворота плит 5 относительно горизонтальной оси тележки, при этом данный поворот ограничен упором 16, выполненным в виде сформированной детали из листовой стали, в частном случае Т-образной формы, жестко закрепленным на передней части промежуточной плиты приводного модуля. Между промежуточной плитой 8 и основаниями 5 расположены пружины сжатия 18, зафиксированные соответствующими крышками 24. К внешним торцам плит 5 основания присоединены вертикально ориентированные съемные защитные кожухи 23 с проемами.As shown in FIG. 1, the transport cart contains a body 1 with support wheels 2, allowing the cart to move freely on the floor, and with a coupling device made in the form of a retractable rod 3, orientation wheels 26 located on one of the upper ends of the cart body, a bumper 27 on the one opposite the above at the end of the trolley, housing 1 is in particular equipped with an additional protective cover 17 for the battery compartment (Fig. 1, 2). The trolley contains a drive module 4 (Fig. 1-5), containing a base consisting of two plates 5, independent from each other, on which electric drives are installed in the form of two electric motors 6 with gearboxes, for example, planetary, and friction brakes, as well as two drive wheels 7, each of which is kinematically connected to the corresponding electric motor 6, for example, through a chain transfers. The intermediate plate 8 is connected to the cart body 1 by means of a bearing unit 9, mounted on the intermediate plate 8 with the possibility of rotation through a glass 10, which is fixed to the cart body by means of a flange 11 on it. A bracket 12 is installed on one of the plates 5, with the help of which the drive wheels 7 are lifted from the floor surface by means of the drive cam 13; the plates 5 are engaged with each other during lifting using an adjustable stop 14 due to the compensation plate 26 located between the stop and one of the plates 5 (Fig. 3). Each of the plates 5 is connected to the intermediate plate 8 through the corresponding sliding bearings 15 of the brackets 19 on the axes 25, which transmit pushing force from the drive wheels to the body and provide the possibility of independent rotation of the plates 5 relative to the horizontal axis of the trolley, while this rotation is limited by the stop 16 , made in the form of a formed part of sheet steel, in a particular case T-shaped, rigidly fixed to the front part of the intermediate plate of the drive module. Between the intermediate plate 8 and the bases 5 there are compression springs 18, fixed by corresponding covers 24. Vertically oriented removable protective covers 23 with openings are attached to the outer ends of the base plates 5.

На передней части промежуточной плиты 8 установлен датчик трека 20, связанный с блоком управления. Подшипниковый узел 9 выполнен полым для прохода проводов, подводящих электроэнергию к электродвигателям 6 от аккумуляторной батареи 17 (фиг. 1, 2), а также для проводов, соединяющих датчик трека 20 с блоком управления.On the front part of the intermediate plate 8 there is a track sensor 20 connected to the control unit. The bearing unit 9 is made hollow for the passage of wires supplying electricity to the electric motors 6 from the battery 17 (Fig. 1, 2), as well as for the wires connecting the track sensor 20 to the control unit.

Для предотвращения повреждения проводки при неисправности приводного модуля либо потери сцепления одного из колес, например, из-за мокрого пола, на промежуточной плите 8 установлен ограничитель вращения вокруг вертикальной оси 21. Ограничитель 21 также является инициатором датчиков 22 центрального положения привода. Наличие датчиков центрального положения позволяет модулю понимать направление отклонения, и в случае сбоя после сброса ошибки возвращаться в центральное положение путем разнонаправленного вращения колес.To prevent damage to the wiring in the event of a malfunction of the drive module or loss of traction of one of the wheels, for example, due to a wet floor, a rotation limiter around the vertical axis 21 is installed on the intermediate plate 8. The limiter 21 is also the initiator of the central position sensors 22 of the drive. The presence of central position sensors allows the module to understand the direction of deviation, and in case of failure, after resetting the error, return to the central position by rotating the wheels in different directions.

Приводной модуль 4 поддерживает заданное направление перемещения тележки путем управления скоростью вращения ведущих колес 7. Так как датчик трека 20 находится на передней части приводного модуля 4, то сигнал рассогласования, поступающий через блок управления тележкой на электродвигатели 6, позволяет быстро перемещать приводной модуль вокруг оси стакана 10 и оперативно менять направление перемещения тележки, при этом приводные моторы не воспринимают нагрузку от боковой инерции. При этом необходимый уровень сцепления ведущих колес 7 с полом обеспечивается за счет веса приводного модуля 4 (около 40 кг) и пружин сжатия 18 (около 30-40 кг). Возможность вращательного перемещения ведущих колес также позволяет снимать сцепление путем подъема оснований 5 за кронштейн 12 кулачковым механизмом 13.The drive module 4 maintains the specified direction of movement of the trolley by controlling the speed of rotation of the drive wheels 7. Since the track sensor 20 is located on the front of the drive module 4, the mismatch signal sent through the trolley control unit to the electric motors 6 allows the drive module to quickly move around the axis of the cup 10 and quickly change the direction of movement of the trolley, while the drive motors do not perceive the load from lateral inertia. In this case, the required level of adhesion of the drive wheels 7 with the floor is ensured by the weight of the drive module 4 (about 40 kg) and compression springs 18 (about 30-40 kg). The possibility of rotational movement of the drive wheels also allows you to remove the clutch by lifting the bases 5 by the bracket 12 with the cam mechanism 13.

Claims

1. A transport trolley, comprising a body with support wheels allowing free movement of the trolley, with a coupling device made in the form of a retractable rod; bumper, orientation wheels; a drive module containing a base connected to the trolley, electric drives and drive wheels kinematically connected to them, an intermediate plate connected to the body with the possibility of rotation around the vertical axis of the trolley, while the possibility of moving the drive wheels down is limited by a stop; characterized in that the base of the drive module is made in the form of two plates, capable of independently rotating from each other relative to the horizontal axis, two independent compression springs are located between the electric drives and the transport trolley to create the required force on each of the drive wheels, a stop to limit the movement of the plates relative to horizontal axis, made in the form of a formed part made of sheet steel, is rigidly fixed to the front part of the intermediate plate of the drive module, while the intermediate plate is connected to the bogie body by means of a bearing unit mounted on the intermediate plate, and the base is additionally connected to the intermediate plate by means of each of the plates through sliding bearings on the axes of the brackets to transmit the pushing force from the drive wheels to the bogie body and enable independent rotation of the plates relative to the horizontal axis of the bogie, limited by a stop made in the form of a formed part made of sheet steel, rigidly fixed to the front part of the intermediate plate of the drive module, the plates are made to engage with each other when lifting by means of an adjustable stop installed on one of the plates due to a compensation plate located between the stop and one of the plates, and the drive wheels are made to move vertically relative to the floor by means of a controlled drive cam located with the possibility rotation on the axis of the intermediate plate bracket.

2. The transport trolley according to claim 1, characterized in that the stop to limit the movement of the plates relative to the horizontal axis is made in a T-shape.

3. The transport trolley according to claim 1, characterized in that vertically oriented removable protective covers with openings are attached to the ends of the base plates of the drive module.

4. The transport trolley according to claim 1, characterized in that the housing is equipped with an additional protective cover for the battery compartment.