專利名稱：步距式能量傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種向運動物提供動力能的裝置，由這種裝置構(gòu)成的系統(tǒng)將靜止或遠(yuǎn)離的能源設(shè)備與運動物聯(lián)接，供給運動物工作所需的能量。
現(xiàn)有技術(shù)中用于向運動物輸送能量的方法有如下幾種類型1、纜狀軟連接。如輸送電能的軟電纜，輸送壓力能的液壓軟管，輸氣管等。其缺點是運動距離受較大限制、軟纜卷繞收放設(shè)備或滑車結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重、不可靠、尤其是不適于運動物轉(zhuǎn)向，交叉運動和作曲線，回轉(zhuǎn)運動。
2、滑觸聯(lián)接。廣泛用于電能輸送，如電車滑觸線、電機(jī)滑環(huán)等。其缺點是運動接觸帶來接觸不良，磨損、能量損耗等問題，電線裸露，不安全，要求占據(jù)較大空間，尤其是不適于其他能量形式的傳輸。
3、能量儲存。如蓄電池儲存電能，飛輪、彈簧儲存機(jī)械能，蓄能缶儲存壓力能等。缺點是使用不便，儲能設(shè)備容量受較大限制，當(dāng)需要輸出較大功率時儲能設(shè)備會變得笨重、復(fù)雜、成本高。
4、機(jī)械傳動。用于傳輸機(jī)械能、如牽引、輥道等等。
本發(fā)明的目的前述第一種類型其連接點是緊固的、不變更的。
第二種類型其聯(lián)接點是接觸的，連續(xù)變更的。
第三種類型無聯(lián)接點，完全脫離的。
本發(fā)明采用一種新的方式解決運動與聯(lián)接這一對矛盾，即聯(lián)接點是離散分布，可變更的。這一新穎獨特的形式目的在于克服前述各種類型能量傳輸方式的固有局限，事實上離散布置的聯(lián)接點應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)即可適應(yīng)各種形式能量的傳輸、且能達(dá)到有效、安全、可靠。聯(lián)接點可變更，則使之能適應(yīng)各種復(fù)雜的運動要求。這種新的類型的裝置將得到廣泛應(yīng)用，并使很多種運動機(jī)器和動力機(jī)提高技術(shù)性能，使用價值和拓寬應(yīng)用范圍。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明包含三個最基本的要素，三個基本要素獨特組合所形成的裝置，以一種獨特、新穎的方式工作。
A、沿運動物運動軌跡裝設(shè)的用以傳輸能量的固定載體。它可傳輸一回或多回(路)，某一種或多種能量或信息。
B、固定載體上按一定步距分段設(shè)置的多個用以傳輸或交換能量的固定接口。簡稱定接口。
C、裝置在運動物上的用以傳輸或交換能量的活動接口。簡稱動接口。
所有接口可有一個或多個單元，用以傳輸或交換一回或多回，某一種或多種能量、信息。
如上獨特組合的裝置按下述方式工作運動物在其運動過程中的某一階段，其上裝置的動接口與固定載體上的某固定接口聯(lián)接，通過聯(lián)接的接口固定載體將能量或信息由能源、信息源裝置傳輸?shù)竭\動物或進(jìn)行交換。而在運動物運動過程中的另一階段、動接口與另一些定接口聯(lián)接，達(dá)到相同的目的。
動接口與定接口應(yīng)能快速接駁與分離，其快速性以適應(yīng)運動物運動速度為度。裝設(shè)導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)以使動接口得以準(zhǔn)確與定接口接駁、分離、變更。設(shè)自動或使動輔助聯(lián)接機(jī)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)以使動接口得以可靠與定接口聯(lián)接，并達(dá)到所傳輸能量對于聯(lián)接點的特殊要求。
通過動接口在運動物運動過程中與固定載體上離散分布的定接口的可變更聯(lián)接，從而使運動物得以由靜止遠(yuǎn)離的能源獲取工作所需的能量。
當(dāng)利用其他輔助機(jī)構(gòu)令動接口與運動物間逆向等速運動時、該動接口與定接口聯(lián)接可持續(xù)一段時間而不影響運動物的運動，可達(dá)到使運動物連續(xù)運動的目的。(分離后應(yīng)使動接口復(fù)位)。
當(dāng)運動物上裝置兩個以上動接口，并使之交替在不同時刻與不同的定接口接駁，則可達(dá)到能量、信息的傳輸交換連續(xù)不間斷的目的。
當(dāng)運動物的動力驅(qū)動為步進(jìn)式、或運動物自身作步進(jìn)運動時，則使定接口間隔步距與運動物步距相等或運動物步距的整數(shù)倍與定接口相等，在運動物步進(jìn)運動中變更獲取能量的聯(lián)接點結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)確可靠、動作節(jié)奏性強(qiáng)、二者均可達(dá)到更好的技術(shù)特性指標(biāo)、和良好的運行狀況。
同理，動接口輔助運動機(jī)構(gòu)設(shè)計為步進(jìn)、往復(fù)式亦有利于動接口運動導(dǎo)向，定位和接駁動作的準(zhǔn)確完成。
由于壓力能傳輸?shù)奶厥庑?，為避免在距離較遠(yuǎn)可能造成能量在傳輸過程中的損耗過大、品質(zhì)下降、可采用多臺能源設(shè)備逐段加壓或分段供給壓力能，各段之間可以連通、可以彼此隔離。
本發(fā)明所揭示的裝置，由于定接口的離散等距分布而具有數(shù)字特征、令固定載體為直線布置、則定接口更具有了坐標(biāo)的特征，由本裝置可以建立起三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)將能量送達(dá)三維空間中確定的位置為運動物提供運動所需能量。
發(fā)明的優(yōu)點、積極效果本發(fā)明的優(yōu)點是顯而易見的、它使許多運動機(jī)器在一定程度上突破了為獲取能源所受到的種種限制，大大增加了其運動的空間自由度。由此我們可以設(shè)計各種復(fù)雜運動軌跡的運動機(jī)器。尤其是使以壓力能動力機(jī)在這類運動機(jī)器中將得到廣泛應(yīng)用。并充分發(fā)揮優(yōu)勢。
本發(fā)明的另一顯著優(yōu)點是使運動機(jī)器在運行中受控及空間位置反饋極為準(zhǔn)確和便利，這對于自動控制、遙控和需要準(zhǔn)確定位的運動機(jī)器來說具有特殊的意義。例如用在自動生產(chǎn)線，自動堆棧等希望能使用計算機(jī)進(jìn)行控制、調(diào)度的地方作為運動執(zhí)行機(jī)的能量傳輸裝置是極有前途的。


附圖1是一種電動平車電能傳輸裝置示意圖。這種電動平車在工廠中尤其在冶金、礦山工業(yè)中廣泛使用，其驅(qū)動、控制裝置不予描述僅就與本發(fā)明有關(guān)的改進(jìn)的電能傳輸部分作如下說明電動平車(1)可沿鋼軌(11)往返行駛，動接口輔助機(jī)構(gòu)(2)由驅(qū)動輪、張緊輪、傳動帶及固定于傳動帶上的數(shù)個動觸頭(3)組成。驅(qū)動輪與車輪(12)同步以使動觸頭(3)在下部時與平車前進(jìn)運動逆向等速。動觸頭為隔離、絕緣的三相組合(見(13))，其頂端分別與固定在平車上的三相滑觸母線接觸(見B處)，滑觸母線供給平車電機(jī)電能。(4)即示意三相滑觸母線。
固定載體(14)為普通三相輸電線路、可敷設(shè)于鋼管中、其上沿線等距裝設(shè)定接口(5)，其距離與兩個動觸頭之間距離相等。定接口為內(nèi)設(shè)三相觸頭(7)，壓緊裝置(6)以及絕緣、滅弧配件的鋼盒、其上有可開啟之蓋(10)，(8)-(9)為自動啟蓋裝置、(9)將盒蓋開啟(8)支撐至其尾端蓋在自重或彈簧作用下復(fù)位。
平車運行時，動觸頭由A處進(jìn)入定接口與其中觸頭壓緊接觸，該動觸頭與滑觸母線接觸后B點動觸頭移動至末端與滑觸母線、定接口脫離。平車?yán)^續(xù)運行。同理平車可作反方向運行。
實施應(yīng)用舉例1、本發(fā)明極為重要和廣泛的一類應(yīng)用是作為自舉動力機(jī)的能量傳輸裝置，其步進(jìn)和自舉遞進(jìn)的運動特性是與本發(fā)明的裝置的特點相適應(yīng)的。當(dāng)其步進(jìn)的步距與本發(fā)明的裝置定接口間距離相配合時其結(jié)構(gòu)可簡捷可靠并使二者均發(fā)揮其優(yōu)良特性。
2、由本發(fā)明裝置可建立三維直角坐標(biāo)能量傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)甚至可同時使用多種能源，適用多種能源動力的能沿軌道進(jìn)行三維行走的運動機(jī)器在確定的三維路徑上運行。加上計算機(jī)控制調(diào)度，這就是一種自動堆棧的原形，運動機(jī)器可將物品送至三維空間的確定的坐標(biāo)點上，或相反取出。
權(quán)利要求
1.一種向運動物體提供能量的步距式能量傳輸裝置，由固定的能夠傳輸能量的構(gòu)件即固定載體和能夠相互接駁和分離，接駁時能進(jìn)行能量傳輸并達(dá)到所傳輸能量定義的技術(shù)要求形成傳輸能量意義上的可靠聯(lián)接，分離時能相互隔離并自我封閉不造成能量泄放的定接口、動接口組成，其特征在于固定載體沿需供給能量的運動物體的運動路徑設(shè)置，其上按一定步距，離散安裝多個定接口，而動接口安裝于運動物體上并與其內(nèi)部能量傳輸系統(tǒng)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)接，使運動物能夠通過其動接口與某固定接口接駁從與固定載體聯(lián)通的能源設(shè)備獲取運動所需能量且由于動接口與定接口可分離，因而可以變更聯(lián)接位置滿足運動物位移的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其進(jìn)一步特征是運動物體上裝設(shè)的動接口與其本身作相對運動以使動接口與定接口接駁時二者相對靜止令聯(lián)接有一段持續(xù)時間，從而達(dá)到不影響運動物本身的運動連續(xù)，同時又進(jìn)行能量傳輸?shù)哪康摹?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置其進(jìn)一步特征是運動物體上裝設(shè)多個動接口交替循環(huán)地與固定載體上的定接口接駁以保證每一瞬間至少有一個動接口與定接口聯(lián)接達(dá)到該運動物從能源設(shè)備獲取能量連續(xù)不間斷的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其進(jìn)一步特征是運動物體的動力裝置或運動形式優(yōu)先選用步進(jìn)式，定接口間隔步距與步進(jìn)式運動物的步距相等或為整數(shù)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其進(jìn)一步特征是固定載體、定接口、動接口可有一個或多個單元，可傳輸一回或多回、某一種或多種形式能量，同時可用于信息傳輸。
全文摘要
本發(fā)明是一種向運動物提供動力能的裝置，由這種裝置構(gòu)成的系統(tǒng)將靜止或遠(yuǎn)離的能源設(shè)備與運動物聯(lián)接、供給運動物工作所需的能量。
文檔編號B60L9/00GK1068785SQ9110510
公開日1993年2月10日 申請日期1991年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月23日
發(fā)明者郭仁發(fā) 申請人:郭仁發(fā)