一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，包括：兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元以及用于連接兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的二次連接板；所述兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元獨(dú)立旋轉(zhuǎn)；每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元包括：在橋架的兩端分別固定一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元，在橋架外側(cè)設(shè)置一次連接板，一次連接板的兩側(cè)板與橋架兩端分別通過一次轉(zhuǎn)軸連接；二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在一次連接板的中間位置；每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板分別通過二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元與二次連接板連接。本實(shí)用新型有益效果：軌道路徑實(shí)現(xiàn)了空間三維布置，路徑可多方向、多維度延伸，場(chǎng)地適應(yīng)性提高，克服了機(jī)器人運(yùn)行空間死角，提高了機(jī)器人利用率。
【專利說(shuō)明】一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于特種機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎
目.0

【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)化物料轉(zhuǎn)運(yùn)、對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化巡回檢測(cè)運(yùn)用中，軌道機(jī)器人以其快捷靈活及維護(hù)方便的特點(diǎn)得以充分利用。由于轉(zhuǎn)運(yùn)目的地、設(shè)備布置點(diǎn)的物理位置限制，機(jī)器人的運(yùn)行軌跡大多非直線路徑，機(jī)器人運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)多處拐彎現(xiàn)象，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)裝置必須適應(yīng)拐彎需要。
[0003]當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)目的地、設(shè)備布置點(diǎn)在水平方向、豎直方向均存在大幅度的物理位置差別時(shí)，如目的地存在于不同樓層不同房間，設(shè)備存在于不同場(chǎng)地的不同高度位置，機(jī)器人的運(yùn)行軌跡就會(huì)出現(xiàn)了三維路徑。普通的轉(zhuǎn)彎裝置只適用于單一的水平拐彎或單一的豎直拐彎，無(wú)法克服三維路徑運(yùn)行問題，現(xiàn)有的解決辦法有一套機(jī)器人分步完成運(yùn)行、多套機(jī)器人分工完成的措施，存在著工作效率低、投入成本大的缺點(diǎn)。因此有必要研宄一種同時(shí)適應(yīng)水平拐彎及豎直拐彎的運(yùn)行裝置，以保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，提高運(yùn)行效率、降低運(yùn)行成本。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01310040511.1，名稱為“帶拐彎裝置的軌道機(jī)器人”的專利以及申請(qǐng)?zhí)?01210493890.5，名稱為“直角拐彎運(yùn)輸車”的專利，都提出了在軌道路徑轉(zhuǎn)彎時(shí)的解決方案，但以上方案只局限在二維空間內(nèi)的研宄，二維空間內(nèi)機(jī)器人只能在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)行，不能適用于在三維空間內(nèi)運(yùn)行的軌道機(jī)器人，無(wú)法解決上述問題，未能對(duì)軌道機(jī)器人的全面應(yīng)用、全方位適合提出解決方案。
[0005]因此，研制一種可適應(yīng)三維路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，對(duì)軌道機(jī)器人的全面運(yùn)用具有重要意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，該裝置設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元，能夠適應(yīng)三維軌道路徑的運(yùn)行。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，包括:兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元以及用于連接兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的二次連接板；所述兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元獨(dú)立旋轉(zhuǎn)；
[0009]所述每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元包括:一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、橋架和一次連接板；
[0010]在所述橋架的兩端分別固定一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元，在所述橋架外側(cè)設(shè)置一次連接板，所述一次連接板的兩側(cè)板與橋架兩端分別通過一次轉(zhuǎn)軸連接；所述二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在所述一次連接板的中間位置；所述每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板分別通過二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元與二次連接板連接。
[0011]所述一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括:滾輪中軸、滾輪、一次軸承和一次轉(zhuǎn)軸；
[0012]所述滾輪通過滾輪中軸與橋架連接，所述一次軸承分別與一次轉(zhuǎn)軸和橋架配合，所述一次軸承的端部設(shè)有孔用擋圈一用于限位；所述一次轉(zhuǎn)軸上端部與一次連接板固定、中部設(shè)有圓柱面與一次軸承配合。
[0013]所述滾輪中軸端部由孔用擋圈一限位所述滾輪中軸的端部設(shè)有臺(tái)階用于滾輪限位，中部設(shè)有圓柱面與軸承內(nèi)圈配合，末端設(shè)有圓柱面臺(tái)階與橋接嵌合，芯部設(shè)有通孔用于與橋架固定。其中末端圓柱面與芯部通孔同軸，中部圓柱面與以上兩者的軸線平行不同軸，兩軸線的偏心距離用于調(diào)節(jié)兩套滾輪的間距。
[0014]所述一次軸承采用圓錐滾子軸承，以適用運(yùn)行平臺(tái)施加的軸向力及徑向力，所述一次軸承的內(nèi)圈與一次轉(zhuǎn)軸配合，外圈與橋架配合，端部由孔用擋圈一限位。
[0015]所述一次轉(zhuǎn)軸的截面為T形，一次轉(zhuǎn)軸的上端部采用緊固件與一次連接板固定，中部設(shè)有圓柱面與一次軸承配合。
[0016]所述橋架內(nèi)面設(shè)有兩處圓柱面沉孔，用于與一次轉(zhuǎn)軸配合；橋架兩端分別設(shè)有軸承安裝孔，用于裝配一次軸承；所述橋架上分別裝配有一次軸承、孔用擋圈一、滾輪中軸和滾輪，所述橋架繞一次轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，完成滾輪轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
[0017]所述一次連接板的兩端設(shè)有臺(tái)階孔，用于與一次轉(zhuǎn)軸配合；所述一次連接板的中部設(shè)有與二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元中配合的臺(tái)階孔。
[0018]所述二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括二次轉(zhuǎn)軸、二次軸承和孔用擋圈二 ；
[0019]所述二次轉(zhuǎn)軸貫穿一次連接板和二次連接板，二次軸承的內(nèi)圈與二次轉(zhuǎn)軸配合，外圈與二次連接板配合，二次軸承端部由孔用擋圈二限位。
[0020]所述二次轉(zhuǎn)軸的截面設(shè)為T形，上端部設(shè)有螺紋，用于連接緊固件、中部設(shè)有圓柱面與二次軸承配合、底部設(shè)有臺(tái)階與一次連接板配合。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0022]1、軌道路徑實(shí)現(xiàn)了空間三維布置，路徑可多方向、多維度延伸，場(chǎng)地適應(yīng)性提高，克服了機(jī)器人運(yùn)行空間死角，提高了機(jī)器人利用率。
[0023]2、軌道路徑多角度、三維空間變化的實(shí)現(xiàn)，方便了軌道空間布置設(shè)計(jì)，不在為克服運(yùn)行死角而采取的路徑繞路、迂回布置，既降低了材料成本、施工成本，也提高了運(yùn)行效率。
[0024]3、轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)件采用率大，克服了其它轉(zhuǎn)彎設(shè)備造價(jià)高、施工精度要求，有利于維護(hù)及推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型總成圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型總成A向視圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型沿滾輪軸線的剖視圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型總成C向-圓弧路徑II運(yùn)彳丁視圖；
[0029]圖5是本實(shí)用新型總成C向-直線路徑III運(yùn)行視圖；
[0030]圖6是本實(shí)用新型總成B向-轉(zhuǎn)彎路徑IV運(yùn)行視圖；
[0031]圖7是本實(shí)用新型總成B向-直線路徑V運(yùn)彳丁視圖。
[0032]圖示中，1.三維軌道，2.轉(zhuǎn)彎裝置，3.二次連接板，4.二次軸承，5.孔用擋圈二，6.緊固螺母，7.墊圈，8.二次轉(zhuǎn)軸，9.一次連接板，10.橋架，11.一次轉(zhuǎn)軸，12.孔用擋圈一，13.—次軸承，14.滾輪，15.滾輪中軸，

【具體實(shí)施方式】
:
[0033]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0034]如圖1所示，包括三維軌道I和轉(zhuǎn)彎裝置2，其中轉(zhuǎn)彎裝置2包括兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元以及用于連接兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的二次連接板3 ;兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元獨(dú)立旋轉(zhuǎn)；其中轉(zhuǎn)彎裝置的二次連接板上預(yù)留機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其它功能部件的安裝孔位。機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)彎裝置2的運(yùn)動(dòng)。
[0035]如圖2和圖3所示，每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元包括:一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、橋架10和一次連接板9 ；
[0036]一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括:滾輪中軸15、滾輪14、一次軸承13和一次轉(zhuǎn)軸11 ;二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括二次轉(zhuǎn)軸8、二次軸承4和孔用擋圈二 5。
[0037]滾輪14的內(nèi)圈與滾輪中軸15的中部的圓柱面裝配配合，滾輪中軸15末端臺(tái)階與橋架10嵌合定位，緊固件穿過滾輪中軸15芯部通孔連接橋架10 ;滾輪中軸15中部圓柱面與芯部通孔的軸線不同軸，即滾輪14中心軸線與滾輪中軸15的芯部通孔不同軸，存在一個(gè)偏心距離，此偏心距數(shù)值根據(jù)三維軌道I的導(dǎo)軌寬度確定；通過調(diào)整滾輪中軸15與橋架10的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)位置，可以調(diào)節(jié)兩套滾輪14的中心距離，以適應(yīng)三維軌道I導(dǎo)軌寬度，既保證轉(zhuǎn)彎裝置2與三維軌道I配合的預(yù)緊力，又保證順暢運(yùn)行。
[0038]橋架10兩端設(shè)有軸承安裝孔，用于裝配孔用擋圈一 12、一次軸承13，一次軸承內(nèi)圈13與一次轉(zhuǎn)軸11中部圓柱面外圓配合，一次轉(zhuǎn)軸11上端部與一次連接板9配合并利用緊固件固定；
[0039]一次連接板9中部設(shè)有臺(tái)階通孔，與二次轉(zhuǎn)軸8底部臺(tái)階配合，二次轉(zhuǎn)軸8中部圓柱面外圓與二次軸承4配合，二次軸承4外圈與二次連接板3軸承安裝孔配合，在二次連接板3裝配有孔用擋圈二 5，二次轉(zhuǎn)軸8 一次連接板9的軸向固定采用緊固螺母6和墊圈7固定。
[0040]三維軌道I的直線段路徑與圓弧路徑的組合可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定，本具體實(shí)施案例采用了三段直線路徑、兩段圓弧路徑，如圖1所示，包括直線路徑1、圓弧路徑I1、直線路徑II1、轉(zhuǎn)彎路徑IV、直線路徑V。
[0041]如圖1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎裝置2在直線路徑I上運(yùn)行時(shí)，兩套一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板9平行、橋架10平行側(cè)面與二次連接板3平行，使用工具將滾輪中軸15旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)位置并緊固，以調(diào)整滾輪14的中心間距H至最佳值，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎裝置2與三維軌道I的配合有足夠的預(yù)緊力，又能保證順暢運(yùn)行。
[0042]如圖4所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎裝置2前進(jìn)，在圓弧路徑II上運(yùn)行時(shí)狀態(tài)，兩套一次連接板9狀態(tài)保持平行，橋架10分別繞一次轉(zhuǎn)軸11的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪14的軸線延長(zhǎng)線相交于圓心O2，兩延遲線的夾角為2χβ，夾角關(guān)于二次連接板3中心面對(duì)稱；橋架10獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)后，滾輪14各自實(shí)現(xiàn)與三維軌道I的緊密配合，轉(zhuǎn)彎裝置2繞圓心O2轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿圓弧路徑行走。
[0043]如圖5所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎裝置2到達(dá)直線路徑III上時(shí)，橋架10繞一次轉(zhuǎn)軸11的軸線向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，橋架10、一次連接板9側(cè)面與二次連接板3平行，轉(zhuǎn)彎裝置2沿直線行走。
[0044]如圖6所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎裝置2到達(dá)圓弧路徑IV，一次連接板9與橋架10保持平行，一次運(yùn)動(dòng)單元繞二次轉(zhuǎn)軸8的軸線旋轉(zhuǎn)，滾輪14的中心連線相交于圓心O1，兩中心連線的夾角為2χα，夾角關(guān)于二次連接板3中心面對(duì)稱；兩套一次運(yùn)動(dòng)單元獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)后，滾輪14各自實(shí)現(xiàn)與三維軌道I的緊密配合，轉(zhuǎn)彎裝置2繞圓心O1轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿圓弧路徑行走。
[0045]如圖7所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎裝置2到達(dá)直線路徑V上時(shí)，一次運(yùn)動(dòng)單元繞二次轉(zhuǎn)軸8的軸線反向旋轉(zhuǎn)，橋架10、一次連接板9側(cè)面與二次連接板3平行，轉(zhuǎn)彎裝置2沿直線行走。
[0046]至此，轉(zhuǎn)彎裝置2完成沿直線路徑1、圓弧路徑I1、直線路徑II1、圓弧路徑IV、直線路徑V運(yùn)行。
[0047]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，包括:兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元以及用于連接兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的二次連接板；所述兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元獨(dú)立旋轉(zhuǎn)； 所述每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元包括:一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、橋架和一次連接板； 在所述橋架的兩端分別固定一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元，在所述橋架外側(cè)設(shè)置一次連接板，所述一次連接板的兩側(cè)板與橋架兩端分別通過一次轉(zhuǎn)軸連接；所述二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在所述一次連接板的中間位置；所述每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板分別通過二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元與二次連接板連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括:滾輪中軸、滾輪、一次軸承和一次轉(zhuǎn)軸； 所述滾輪通過滾輪中軸與橋架連接，所述一次軸承分別與一次轉(zhuǎn)軸和橋架配合，所述一次軸承的端部設(shè)有孔用擋圈一用于限位；所述一次轉(zhuǎn)軸上端部與一次連接板固定、中部設(shè)有圓柱面與一次軸承配合。
3.如權(quán)利要求2所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述滾輪中軸端部由孔用擋圈一限位所述滾輪中軸的端部設(shè)有臺(tái)階用于滾輪限位，中部設(shè)有圓柱面與軸承內(nèi)圈配合，末端設(shè)有圓柱面臺(tái)階與橋接嵌合，芯部設(shè)有通孔用于與橋架固定，其中末端圓柱面與芯部通孔同軸，中部圓柱面與以上兩者的軸線平行不同軸，兩軸線的偏心距離用于調(diào)節(jié)兩套滾輪的間距。
4.如權(quán)利要求2所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述一次軸承采用圓錐滾子軸承，以適用運(yùn)行平臺(tái)施加的軸向力及徑向力，所述一次軸承的內(nèi)圈與一次轉(zhuǎn)軸配合，外圈與橋架配合，端部由孔用擋圈一限位。
5.如權(quán)利要求2所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述一次轉(zhuǎn)軸的截面為T形，一次轉(zhuǎn)軸的上端部采用緊固件與一次連接板固定，中部設(shè)有圓柱面與一次軸承配合。
6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述橋架內(nèi)面設(shè)有兩處圓柱面沉孔，用于與一次轉(zhuǎn)軸配合；橋架兩端分別設(shè)有軸承安裝孔，用于裝配一次軸承；所述橋架上分別裝配有一次軸承、孔用擋圈一、滾輪中軸和滾輪，所述橋架繞一次轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，完成滾輪轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
7.如權(quán)利要求1所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述一次連接板的兩端設(shè)有臺(tái)階孔，用于與一次轉(zhuǎn)軸配合；所述一次連接板的中部設(shè)有與二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元中配合的臺(tái)階孔。
8.如權(quán)利要求1所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括二次轉(zhuǎn)軸、二次軸承和孔用擋圈二 ； 所述二次轉(zhuǎn)軸貫穿一次連接板和二次連接板，二次軸承的內(nèi)圈與二次轉(zhuǎn)軸配合，外圈與二次連接板配合，二次軸承端部由孔用擋圈二限位。
9.如權(quán)利要求1所述的一種適用于三維軌道路徑運(yùn)行的轉(zhuǎn)彎裝置，其特征是，所述二次轉(zhuǎn)軸的截面設(shè)為T形，上端部設(shè)有螺紋，用于連接緊固件、中部設(shè)有圓柱面與二次軸承配合、底部設(shè)有臺(tái)階與一次連接板配合。
【文檔編號(hào)】B25J5/02GK204172026SQ201420611320
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】李運(yùn)廠, 隋吉超, 劉永成, 孫昊, 孟杰, 蔣克強(qiáng), 張永生 申請(qǐng)人:山東魯能智能技術(shù)有限公司