轨道式行走单元制造技术

技术编号:18431816 阅读:6 留言:0更新日期:2018-07-12 04:13
本实用新型专利技术公开了一种轨道式行走单元,其特征在于,包括驱动部分和导向部分,所述驱动部分的行走单元平台架设在工字钢轨道的上方,行走单元平台上开有安装孔,伺服电机的输出轴通过安装孔垂直安装在工字钢轨道上方,伺服电机的输出轴与齿轮连接,所述齿条与齿条轨道啮合;所述导向部分包括4个支撑轮组,分为两组,每两个支撑轮组11通过双头螺柱7对称设置在工字钢轨道4的两侧,所述支撑轮组通过螺母连接在行走单元平台下方四角处,所述支撑轮组包括车轮外壳、支撑轮,所述一个车轮外壳上通过螺栓安装有两个支撑轮,所述支撑轮在工字钢轨道底板的两侧翼上滚动。

Track walking unit

The utility model discloses a track type walking unit, which is characterized in that the walking unit platform of the driving part is erected above the I-steel track and has an installation hole on the walking unit platform, and the output shaft of the servo motor is vertically mounted above the I-steel track through a mounting hole. The output shaft of the servo motor is connected with the gear, the rack is meshed with the rack track, and the guide section includes 4 support wheel groups, divided into two groups, and each two support wheel group 11 is arranged on both sides of the I-steel track 4 by the double head screw column 7 symmetrically, and the support wheel group is connected to the four corners of the walking unit platform through the nut. The support wheel group includes the wheel shell and the support wheel, and the wheel housing is mounted with two support wheels through the bolt, and the support wheel rolls on the two wings of the I-steel track floor.

【技术实现步骤摘要】
轨道式行走单元
本技术涉及一种行走单元,特别是一种轨道式行走单元,属于工业自动化领域。
技术介绍
机器人技术及其驱动器技术作为一种战略性高科技技术,对未来新兴产业具有极强的带动性与技术辐射性,发展机器人技术、驱动技术及感知技术,对促进经济社会发展、增强国防实力、提高突发事件应急处理能力、改善民生等具有深远意义。目前,机器人在人机交互领域已得到了广泛应用,如在工业领域,机器人已经开始参与人类劳动,并与人协作完成任务;在服务行业,也已经推出了餐饮业服务机器人、人形机器人等。行走单元是机器人巡检的重要组成部分,目前,机器人的行走单元方式主要分为腿式、轮式、履带式和复合式等类型,但都有控制复杂、成本较高、设计难度大等缺点,而且工业自动化领域中,对于机器人的要求往往为线路固定,直线往复运动,如:变电站轨道巡检、皮带机状态监测、室内巡检机器人等应用。因此基于轨道式的机器人应用得到了广泛发展,而轨道式行走部分设计也变的尤为关键。传统的轨道式行走单元,一般采用多级驱动,传递过程复杂且精度低,不易爬坡,且结构较为复杂,传动部件容易磨损,对环境要求高,应用受限。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种轨道式行走单元,所述行走单元不仅结构简单,承载力大、而且可以实现爬坡运动,传动精度高、有效寿命长。为了达到上述目的,本技术所采用的技术方案为:一种轨道式行走单元,包括驱动部分和导向部分,所述驱动部分包括伺服电机、行走单元平台、齿轮、齿条轨道、工字钢轨道,所述行走单元平台架设在工字钢轨道的上方,行走单元平台上开有安装孔,所述伺服电机的输出轴通过安装孔垂直安装在工字钢轨道上方,所述伺服电机的输出轴与齿轮连接,所述齿条轨道平行固定于工字钢轨道上部肋板的一侧,所述齿条与齿条轨道啮合;所述导向部分包括支撑轮组、双头螺柱,所述支撑轮组为4个,分为两组,每两个支撑轮组通过双头螺柱对称设置在工字钢轨道的两侧,所述双头螺柱的两端分别通过螺母一固定,所述支撑轮组通过螺母连接在行走单元平台下方四角处,所述支撑轮组包括车轮外壳、支撑轮,所述支撑轮为尼龙材料制成,所述一个车轮外壳上通过螺栓安装有两个支撑轮,所述支撑轮在工字钢轨道底板的两侧翼上滚动。进一步,所述车轮外壳的两端部设有朝工字钢轨道径向延伸的折弯部。进一步,所述齿条轨道与工字钢轨道长度相等。进一步,所述伺服电机的输出轴通过键槽和顶丝与齿轮连接。进一步,所述支撑轮上设置有与工字钢轨道配合的定位外缘。与现有技术相比,本技术提供了一种适应性强的轨道式行走单元,该行走单元在轨道上通过伺服电机驱动做往复直线运动,同时采用应用最为广泛的齿轮齿条传动,此种传动方式要高于单纯靠摩擦力实现的动力传递,运动损失减少,避免了单纯靠磨擦力驱动出现的打滑现象的发生,由于齿轮齿条传动具有承载力大、可以实现爬坡运动,且传动精度高、有效寿命长等特点,因此轨道式机器人可适应高负载、高精度控制、高寿命等特殊要求。该轨道式行走单元安装、检修方便、节约成本,采用伺服电机与行走单元平台相互固定的方式,无需取下伺服电机伸出轴,只需要取下行走单元平台就可方便的对齿轮、齿条、支撑轮等进行检修。且齿轮齿条不易损坏相比于带传动等摩擦传动无需频繁更换零部件,因此在使用时检修次数少且降低了成本。本技术以工字钢轨道为主轨道,用八个尼龙轮作为支撑轮与导向轮对称分布在工字钢底部侧翼上,同时伺服电机通过行走单元平台中部通孔,这样整机重量集中在中部,可以避免工字钢肋板的不均匀受力,从而延长了行走单元的使用寿命。附图说明图1为本技术的立体图;图2为图1的主视图;图中:1、伺服电机,2、行走单元平台,3、齿条轨道,4、工字钢轨道,5、车轮外壳,6、螺栓,7、双头螺柱,8、螺母,9、齿轮,10、支撑轮,11、支撑轮组。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1、图2所示,一种轨道式行走单元,包括驱动部分和导向部分,所述驱动部分包括伺服电机1、行走单元平台2、齿轮9、齿条轨道3、工字钢轨道4,所述行走单元平台2架设在工字钢轨道4的上方,行走单元平台2上开有安装孔,所述安装孔设置在行走单元平台2的中心,可以避免工字钢肋板的不均匀受力,所述伺服电机1的输出轴通过安装孔垂直安装在工字钢轨道4上方,所述伺服电机1的输出轴与齿轮9连接,所述齿条轨道3平行固定于工字钢轨道4上部肋板上表面的一侧,所述齿轮9与齿条轨道3啮合;所述伺服电机1带动齿轮9在齿条轨道3上作直线运动;由于齿条轨道3在工字钢轨道4上并位于上方肋板的一侧,通过螺钉与工字钢轨道4相连接,这样设置,使得齿条轨道3与齿轮9相互啮合且不发生干涉。齿条轨道3与工字钢轨道4相互固定,由于工字钢轨道4固定不动,从而伺服电机1带动整个行走单元在工字钢轨道4上往复运动,完成扭矩的传递。所述导向部分包括支撑轮组11、双头螺柱7,所述支撑轮组11为4个,分为两组,每两个支撑轮组11通过双头螺柱7对称设置在工字钢轨道4的两侧,所述双头螺柱7的两端分别通过螺母一8固定,4个所述支撑轮组11通过螺母连接在行走单元平台2下方四角处,所述支撑轮组11包括车轮外壳5、支撑轮10,所述支撑轮10为尼龙材料制成,所述一个车轮外壳5上通过螺栓6安装有两个支撑轮10,所述支撑轮10在工字钢轨道4底板的两侧翼上滚动;所述螺母一8与行走单元平台2竖直距离间有一定间隙,以保证螺母一8能够通过扳手安装,且螺母一8与车轮外壳5有一定的预紧力,防止尼龙支撑轮10跑偏掉落。通过采取上述导向方案,支撑轮10对行走单元起到导向、支撑、限位的作用,由于所述工字钢轨道4为主轨道,通过八个支撑轮10对称分布在工字钢轨道4两侧,同时伺服电机1连接在行走单元平台2中部,这样该轨道式行走单元的重量集中在中部,这样整个行走单元的重量均匀分布在工字钢轨道4上,对齿轮、齿条轨道啮合的横向弯矩减小,使运动更加平稳。进一步,所述车轮外壳5的两端部设有朝工字钢轨道4径向延伸的折弯部,这样可以起到保护支撑轮10的作用。进一步,所述齿条轨道与工字钢轨道长度相等,使用齿轮齿条传动方式,可以将两者轨道长度设置很长,满足了工业应用领域长距离、大负载、高精度应用的要求。进一步,所述伺服电机的输出轴通过键槽和顶丝与齿轮连接,当伺服电机1工作时,伺服电机1通过键槽和顶丝的固定作用,把扭矩传递给齿轮9,齿轮9通过啮合传动动力将扭矩传递给齿条轨道3。进一步,所述支撑轮10上设置有与工字钢轨道4配合的定位外缘,所述支撑轮10设置在工字钢轨道4的一侧,定位外缘起到了防倾翻的作用。工作时,首先启动伺服电机1,伺服电机1通过键槽和顶丝的固定作用,把扭矩传递给齿轮9,由于齿轮9与齿条轨道3啮合,这种传动方式远高于单纯靠摩擦力实现的动力传递,其运动精确度提高并且运动损失减少,避免了单纯靠摩擦力驱动出现的打滑。由于每两个支撑轮组11通过双头螺柱7对称设置在工字钢轨道4的两侧,4个所述支撑轮组11通过螺母连接在行走单元平台2下方四角处,因此,所述支撑轮10在工字钢轨道4底板的两侧翼上滚动,支撑轮组11把整机的重力分散到工字钢轨道4底板上,使运动更加平稳,而且不会损坏齿条,从而延长了行走单元的使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道式行走单元,其特征在于,包括驱动部分和导向部分,所述驱动部分包括伺服电机、行走单元平台、齿轮、齿条轨道、工字钢轨道,所述行走单元平台架设在工字钢轨道的上方,行走单元平台上开有安装孔,所述伺服电机的输出轴通过安装孔垂直安装在工字钢轨道上方,所述伺服电机的输出轴与齿轮连接,所述齿条轨道平行固定于工字钢轨道上部肋板的一侧,所述齿条与齿条轨道啮合;所述导向部分包括支撑轮组、双头螺柱,所述支撑轮组为4个,分为两组,每两个支撑轮组通过双头螺柱对称设置在工字钢轨道4的两侧,所述双头螺柱的两端分别通过螺母一固定,所述支撑轮组通过螺母连接在行走单元平台下方四角处,所述支撑轮组包括车轮外壳、支撑轮,所述支撑轮为尼龙材料制成,所述一个车轮外壳上通过螺栓安装有两个支撑轮,所述支撑轮在工字钢轨道底板的两侧翼上滚动。

【技术特征摘要】
1.一种轨道式行走单元,其特征在于,包括驱动部分和导向部分,所述驱动部分包括伺服电机、行走单元平台、齿轮、齿条轨道、工字钢轨道,所述行走单元平台架设在工字钢轨道的上方,行走单元平台上开有安装孔,所述伺服电机的输出轴通过安装孔垂直安装在工字钢轨道上方,所述伺服电机的输出轴与齿轮连接,所述齿条轨道平行固定于工字钢轨道上部肋板的一侧,所述齿条与齿条轨道啮合;所述导向部分包括支撑轮组、双头螺柱,所述支撑轮组为4个,分为两组,每两个支撑轮组通过双头螺柱对称设置在工字钢轨道4的两侧,所述双头螺柱的两端分别通过螺母一固定,所述支撑轮组通过螺母连接在行走单元平台下方四角处...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐超权李艾民杨晓东杨孝新肖鹿刘善增孟德远陈飞龚桂荣陈鑫
申请(专利权)人:中国矿业大学新疆天池能源有限责任公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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