一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，包括：两组轨道运动单元以及用于连接两组轨道运动单元的二次连接板；所述两组轨道运动单元独立旋转；每一组轨道运动单元包括：在桥架的两端分别固定一次转弯运动单元，在桥架外侧设置一次连接板，一次连接板的两侧板与桥架两端分别通过一次转轴连接；二次转弯运动单元设置在一次连接板的中间位置；每一组轨道运动单元的一次连接板分别通过二次转弯运动单元与二次连接板连接。本实用新型有益效果：轨道路径实现了空间三维布置，路径可多方向、多维度延伸，场地适应性提高，克服了机器人运行空间死角，提高了机器人利用率。
【专利说明】一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于特种机器人领域，特别涉及一种适用于三维轨道路径运行的转弯
目.0
【背景技术】
[0002]在自动化物料转运、对设备进行智能化巡回检测运用中，轨道机器人以其快捷灵活及维护方便的特点得以充分利用。由于转运目的地、设备布置点的物理位置限制，机器人的运行轨迹大多非直线路径，机器人运行中会出现多处拐弯现象，机器人运动装置必须适应拐弯需要。
[0003]当转运目的地、设备布置点在水平方向、竖直方向均存在大幅度的物理位置差别时，如目的地存在于不同楼层不同房间，设备存在于不同场地的不同高度位置，机器人的运行轨迹就会出现了三维路径。普通的转弯装置只适用于单一的水平拐弯或单一的竖直拐弯，无法克服三维路径运行问题，现有的解决办法有一套机器人分步完成运行、多套机器人分工完成的措施，存在着工作效率低、投入成本大的缺点。因此有必要研宄一种同时适应水平拐弯及竖直拐弯的运行装置，以保证机器人运动的连续性，提高运行效率、降低运行成本。
[0004]申请号为201310040511.1，名称为“带拐弯装置的轨道机器人”的专利以及申请号201210493890.5，名称为“直角拐弯运输车”的专利，都提出了在轨道路径转弯时的解决方案，但以上方案只局限在二维空间内的研宄，二维空间内机器人只能在一个平面内运行，不能适用于在三维空间内运行的轨道机器人，无法解决上述问题，未能对轨道机器人的全面应用、全方位适合提出解决方案。
[0005]因此，研制一种可适应三维路径运行的转弯装置，对轨道机器人的全面运用具有重要意义。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，该装置设有两个转弯运动单元，能够适应三维轨道路径的运行。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，包括:两组轨道运动单元以及用于连接两组轨道运动单元的二次连接板；所述两组轨道运动单元独立旋转；
[0009]所述每一组轨道运动单元包括:一次转弯运动单元、二次转弯运动单元、桥架和一次连接板；
[0010]在所述桥架的两端分别固定一次转弯运动单元，在所述桥架外侧设置一次连接板，所述一次连接板的两侧板与桥架两端分别通过一次转轴连接；所述二次转弯运动单元设置在所述一次连接板的中间位置；所述每一组轨道运动单元的一次连接板分别通过二次转弯运动单元与二次连接板连接。
[0011]所述一次转弯运动单元包括:滚轮中轴、滚轮、一次轴承和一次转轴；
[0012]所述滚轮通过滚轮中轴与桥架连接，所述一次轴承分别与一次转轴和桥架配合，所述一次轴承的端部设有孔用挡圈一用于限位；所述一次转轴上端部与一次连接板固定、中部设有圆柱面与一次轴承配合。
[0013]所述滚轮中轴端部由孔用挡圈一限位所述滚轮中轴的端部设有台阶用于滚轮限位，中部设有圆柱面与轴承内圈配合，末端设有圆柱面台阶与桥接嵌合，芯部设有通孔用于与桥架固定。其中末端圆柱面与芯部通孔同轴，中部圆柱面与以上两者的轴线平行不同轴，两轴线的偏心距离用于调节两套滚轮的间距。
[0014]所述一次轴承采用圆锥滚子轴承，以适用运行平台施加的轴向力及径向力，所述一次轴承的内圈与一次转轴配合，外圈与桥架配合，端部由孔用挡圈一限位。
[0015]所述一次转轴的截面为T形，一次转轴的上端部采用紧固件与一次连接板固定，中部设有圆柱面与一次轴承配合。
[0016]所述桥架内面设有两处圆柱面沉孔，用于与一次转轴配合；桥架两端分别设有轴承安装孔，用于装配一次轴承；所述桥架上分别装配有一次轴承、孔用挡圈一、滚轮中轴和滚轮，所述桥架绕一次转轴的轴线转动，完成滚轮转向动作。
[0017]所述一次连接板的两端设有台阶孔，用于与一次转轴配合；所述一次连接板的中部设有与二次转弯运动单元中配合的台阶孔。
[0018]所述二次转弯运动单元包括二次转轴、二次轴承和孔用挡圈二 ；
[0019]所述二次转轴贯穿一次连接板和二次连接板，二次轴承的内圈与二次转轴配合，外圈与二次连接板配合，二次轴承端部由孔用挡圈二限位。
[0020]所述二次转轴的截面设为T形，上端部设有螺纹，用于连接紧固件、中部设有圆柱面与二次轴承配合、底部设有台阶与一次连接板配合。
[0021]本实用新型的有益效果是:
[0022]1、轨道路径实现了空间三维布置，路径可多方向、多维度延伸，场地适应性提高，克服了机器人运行空间死角，提高了机器人利用率。
[0023]2、轨道路径多角度、三维空间变化的实现，方便了轨道空间布置设计，不在为克服运行死角而采取的路径绕路、迂回布置，既降低了材料成本、施工成本，也提高了运行效率。
[0024]3、转弯机构结构简单、标件采用率大，克服了其它转弯设备造价高、施工精度要求，有利于维护及推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型总成图；
[0026]图2是本实用新型总成A向视图；
[0027]图3是本实用新型沿滚轮轴线的剖视图；
[0028]图4是本实用新型总成C向-圆弧路径II运彳丁视图；
[0029]图5是本实用新型总成C向-直线路径III运行视图；
[0030]图6是本实用新型总成B向-转弯路径IV运行视图；
[0031]图7是本实用新型总成B向-直线路径V运彳丁视图。
[0032]图示中，1.三维轨道，2.转弯装置，3.二次连接板，4.二次轴承，5.孔用挡圈二，6.紧固螺母，7.垫圈，8.二次转轴，9.一次连接板，10.桥架，11.一次转轴，12.孔用挡圈一，13.—次轴承，14.滚轮，15.滚轮中轴，
【具体实施方式】
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[0033]下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0034]如图1所示，包括三维轨道I和转弯装置2，其中转弯装置2包括两组轨道运动单元以及用于连接两组轨道运动单元的二次连接板3 ;两组轨道运动单元独立旋转；其中转弯装置的二次连接板上预留机器人驱动机构及其它功能部件的安装孔位。机器人驱动机构驱动机器人运行，进而带动转弯装置2的运动。
[0035]如图2和图3所示，每一组轨道运动单元包括:一次转弯运动单元、二次转弯运动单元、桥架10和一次连接板9 ；
[0036]一次转弯运动单元包括:滚轮中轴15、滚轮14、一次轴承13和一次转轴11 ;二次转弯运动单元包括二次转轴8、二次轴承4和孔用挡圈二 5。
[0037]滚轮14的内圈与滚轮中轴15的中部的圆柱面装配配合，滚轮中轴15末端台阶与桥架10嵌合定位，紧固件穿过滚轮中轴15芯部通孔连接桥架10 ;滚轮中轴15中部圆柱面与芯部通孔的轴线不同轴，即滚轮14中心轴线与滚轮中轴15的芯部通孔不同轴，存在一个偏心距离，此偏心距数值根据三维轨道I的导轨宽度确定；通过调整滚轮中轴15与桥架10的相对转动位置，可以调节两套滚轮14的中心距离，以适应三维轨道I导轨宽度，既保证转弯装置2与三维轨道I配合的预紧力，又保证顺畅运行。
[0038]桥架10两端设有轴承安装孔，用于装配孔用挡圈一 12、一次轴承13，一次轴承内圈13与一次转轴11中部圆柱面外圆配合，一次转轴11上端部与一次连接板9配合并利用紧固件固定；
[0039]一次连接板9中部设有台阶通孔，与二次转轴8底部台阶配合，二次转轴8中部圆柱面外圆与二次轴承4配合，二次轴承4外圈与二次连接板3轴承安装孔配合，在二次连接板3装配有孔用挡圈二 5，二次转轴8 一次连接板9的轴向固定采用紧固螺母6和垫圈7固定。
[0040]三维轨道I的直线段路径与圆弧路径的组合可根据现场确定，本具体实施案例采用了三段直线路径、两段圆弧路径，如图1所示，包括直线路径1、圆弧路径I1、直线路径II1、转弯路径IV、直线路径V。
[0041]如图1所示，当转弯装置2在直线路径I上运行时，两套一次转弯运动单元的一次连接板9平行、桥架10平行侧面与二次连接板3平行，使用工具将滚轮中轴15旋转至适当位置并紧固，以调整滚轮14的中心间距H至最佳值，实现转弯装置2与三维轨道I的配合有足够的预紧力，又能保证顺畅运行。
[0042]如图4所示，当转弯装置2前进，在圆弧路径II上运行时状态，两套一次连接板9状态保持平行，桥架10分别绕一次转轴11的轴线转动，滚轮14的轴线延长线相交于圆心O2，两延迟线的夹角为2χβ，夹角关于二次连接板3中心面对称；桥架10独立转动后，滚轮14各自实现与三维轨道I的紧密配合，转弯装置2绕圆心O2转动，实现沿圆弧路径行走。
[0043]如图5所示，当转弯装置2到达直线路径III上时，桥架10绕一次转轴11的轴线向反方向转动，桥架10、一次连接板9侧面与二次连接板3平行，转弯装置2沿直线行走。
[0044]如图6所示，当转弯装置2到达圆弧路径IV，一次连接板9与桥架10保持平行，一次运动单元绕二次转轴8的轴线旋转，滚轮14的中心连线相交于圆心O1，两中心连线的夹角为2χα，夹角关于二次连接板3中心面对称；两套一次运动单元独立转动后，滚轮14各自实现与三维轨道I的紧密配合，转弯装置2绕圆心O1转动，实现沿圆弧路径行走。
[0045]如图7所示，当转弯装置2到达直线路径V上时，一次运动单元绕二次转轴8的轴线反向旋转，桥架10、一次连接板9侧面与二次连接板3平行，转弯装置2沿直线行走。
[0046]至此，转弯装置2完成沿直线路径1、圆弧路径I1、直线路径II1、圆弧路径IV、直线路径V运行。
[0047]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，包括:两组轨道运动单元以及用于连接两组轨道运动单元的二次连接板；所述两组轨道运动单元独立旋转； 所述每一组轨道运动单元包括:一次转弯运动单元、二次转弯运动单元、桥架和一次连接板； 在所述桥架的两端分别固定一次转弯运动单元，在所述桥架外侧设置一次连接板，所述一次连接板的两侧板与桥架两端分别通过一次转轴连接；所述二次转弯运动单元设置在所述一次连接板的中间位置；所述每一组轨道运动单元的一次连接板分别通过二次转弯运动单元与二次连接板连接。
2.如权利要求1所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述一次转弯运动单元包括:滚轮中轴、滚轮、一次轴承和一次转轴； 所述滚轮通过滚轮中轴与桥架连接，所述一次轴承分别与一次转轴和桥架配合，所述一次轴承的端部设有孔用挡圈一用于限位；所述一次转轴上端部与一次连接板固定、中部设有圆柱面与一次轴承配合。
3.如权利要求2所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述滚轮中轴端部由孔用挡圈一限位所述滚轮中轴的端部设有台阶用于滚轮限位，中部设有圆柱面与轴承内圈配合，末端设有圆柱面台阶与桥接嵌合，芯部设有通孔用于与桥架固定，其中末端圆柱面与芯部通孔同轴，中部圆柱面与以上两者的轴线平行不同轴，两轴线的偏心距离用于调节两套滚轮的间距。
4.如权利要求2所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述一次轴承采用圆锥滚子轴承，以适用运行平台施加的轴向力及径向力，所述一次轴承的内圈与一次转轴配合，外圈与桥架配合，端部由孔用挡圈一限位。
5.如权利要求2所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述一次转轴的截面为T形，一次转轴的上端部采用紧固件与一次连接板固定，中部设有圆柱面与一次轴承配合。
6.如权利要求1所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述桥架内面设有两处圆柱面沉孔，用于与一次转轴配合；桥架两端分别设有轴承安装孔，用于装配一次轴承；所述桥架上分别装配有一次轴承、孔用挡圈一、滚轮中轴和滚轮，所述桥架绕一次转轴的轴线转动，完成滚轮转向动作。
7.如权利要求1所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述一次连接板的两端设有台阶孔，用于与一次转轴配合；所述一次连接板的中部设有与二次转弯运动单元中配合的台阶孔。
8.如权利要求1所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述二次转弯运动单元包括二次转轴、二次轴承和孔用挡圈二 ； 所述二次转轴贯穿一次连接板和二次连接板，二次轴承的内圈与二次转轴配合，外圈与二次连接板配合，二次轴承端部由孔用挡圈二限位。
9.如权利要求1所述的一种适用于三维轨道路径运行的转弯装置，其特征是，所述二次转轴的截面设为T形，上端部设有螺纹，用于连接紧固件、中部设有圆柱面与二次轴承配合、底部设有台阶与一次连接板配合。
【文档编号】B25J5/02GK204172026SQ201420611320
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】李运厂, 隋吉超, 刘永成, 孙昊, 孟杰, 蒋克强, 张永生 申请人:山东鲁能智能技术有限公司