自引导车用伺服一体化车轮制造技术

一种自引导车用伺服一体化车轮，包括有车轮主体，其特点是车轮主体为铝制的中空结构，该车轮主体内部设置有由主动小齿轮、类行星齿轮与齿圈组成的减速器部分，其中齿圈镶嵌在车轮主体的内圈上，主动小齿轮套在伺服电机探入车轮主体内部的转轴轴端上，该伺服电机固定在车轮主体外的固定支架上，在车轮主体的内部：主动小齿轮与设置在其外的类行星齿轮相啮合，类行星齿轮与镶嵌在车轮主体的内圈上的齿圈相啮合。本发明专利技术将减速部分与车轮设计成一体，使车轮、减速机和控制电机浑然一体，具有体积小、传动效率高、便于控制和便于安装的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业自动化装备中的自引导车辆(AGV无人导航车、轮式自走机器人和其它无人电动牵引车辆)，特别是涉及一种自引导车用伺服一体化车轮，是对现有自引导车辆的传动机构的改进，可广泛应用于汽车、食品、烟草、机床、化工、防暴、物流等行业。
技术介绍
现有自引导车的设计和生产主要是在国外发达国家，而我国自引导车的研发主要集中在以新松机器人为代表的为数不多的几家企业中，例如，公开号为CN2861969的《自动导引车位置控制装置》、公开号为CN2877146的《自动导引车逻辑输入输出装置》和公开号为CN2906636的《自动导引车电池组监测装置》，目前具备国际先进生产水平的主要是日本大福、德国SHILLED、MAFI等几家公司，其伺服控制技术和传感器技术虽然发展很快，但机械传动设计仍然采用传统的伺服电机、减速器、车轮的分体结构，从而使得传动效率很低，这是依靠电池供电的自引导车其致命弱点，加上现有传动机械结构占用空间大、车体重心高、重量大等缺点，导致其运行不够平稳和灵活，在一定程度上无形地增加了自引导车的不安全性而减少了载荷能力，这些都是与自引导车的设计思想相背离的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述不足，针对国内外现有自引导车采用机械传动分体设计所存在的种种问题，给出一种新型的自引导车用-->伺服一体化车轮。本专利技术将减速部分与车轮设计成一体，采用类行星减速机工作原理，星星轮支架与车体固定不动，车轮与齿圈设计成静配合，构成传动的从动部分，整体设计车轮、减速机和控制电机浑然一体，达到体积小、传动效率高、便于控制和便于安装的目的。本专利技术给出的技术方案是：这种自引导车用伺服一体化车轮，包括有车轮主体，其特点是所述的车轮主体为中空结构，该车轮主体内部设置有由主动小齿轮、类行星齿轮与内齿圈组成的减速器部分，其中所述的内齿圈镶嵌在车轮主体的内圈上，所述的主动小齿轮固定在伺服电机探入车轮主体内部的转轴轴端上，该伺服电机固定在车轮主体外的固定支架上，在车轮主体的内部：所述的主动小齿轮与设置在其外围的3个类行星齿轮相啮合，所述的类行星齿轮与镶嵌在车轮主体的内圈上的内齿圈相啮合。为更好的实现本专利技术的目的，所述的车轮主体的外圈包有聚氨酯材料。在本专利技术给出的上述技术方案中，所述的车轮主体为金属铝制作，当然也可用其它的金属或非金属材料制作。本专利技术的工作原理：这种自引导车用伺服一体化车轮，采用“电机+减速器+车轮”的一体化机构，主要由伺服电机、固定支架、端盖、类行星齿轮架、类行星齿轮、车轮主体以及轴承、密封、紧固件等组件组成，其中类行星齿轮架、固定支架、伺服电机等部分通过紧固件联结成一个整体，并固定在自引导车的车轮主体上；车轮承受的静载荷可分解为径向负荷和弯矩，由车轮主体与类行星齿轮架间的承载轴承II和端盖与固定支架间的承载轴承I承受；车轮的转矩是由伺服电机转轴轴端主动小齿轮与类行星齿轮啮合，再由-->类行星齿轮与固定在车轮主体内圈上的内齿圈啮合，最后通过内齿圈和车轮主体间的静配合传递给车轮；伺服电机同时具备静止(静止时带制动)、不同速度的正反向转动等工作状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.具有结构紧凑、成本低、重量轻、传动效率高、噪音小、运行可靠、外观简洁、安装维护方便等特点；2.产品采用的伺服电机本身具有很高的控制精度，能提高车轮的可控性及控制精度；3.采用本专利技术的自引导车具有载荷大、重心低、运动定位精确、控制灵活、电池持续时间长等优点。附图说明图1为本专利技术给出实施例的外观示意图；图2为本专利技术给出实施例的主视图(从车轮主体向伺服电机方向投影)；图3为图2的A-A剖视图；图4为图1的结构分解示意图；图5为本专利技术给出实施例的传动原理示意图。图中标记：1.伺服电机；2.固定支架；3.端盖；4.主动小齿轮；5.类行星齿轮；6.类行星齿轮轴；7.类行星齿轮架；8.承载轴承I；9.承载轴承II；10.车轮主体。具体实施方式如图1～图5所示，这种自引导车用伺服一体化车轮，包括有车轮主10、-->减速器部分和伺服电机1，所述的车轮主体10为铝制的中空结构，该车轮主体10的外圈包有聚氨酯材料，该车轮主体10内部设置有由主动小齿轮4、类行星齿轮5与内齿圈组成的减速器部分，其中内齿圈镶嵌在车轮主体10的内圈上，主动小齿轮4套在伺服电机1探入车轮主体10内部的转轴轴端上，该伺服电机1固定在车轮主体10外的固定支架2上，在车轮主体10的内部：主动小齿轮4与设置在其外的三个类行星齿轮5相啮合，类行星齿轮6与镶嵌在车轮主体10的内圈上的内齿圈相啮合。在以上实施例中，类行星齿轮架7、固定支架2、伺服电机l等部分通过紧固件联结成一个整体，并固定在自引导车的车轮主体10上；车轮承受的静载荷分解为径向负荷和弯矩，由车轮主体10与类行星齿轮架7间的承载轴承II9和端盖3与固定支架2间的承载轴承I8承受；车轮的转矩是由伺服电机1转轴轴端上的主动小齿轮4与类行星齿轮5啮合，再由类行星齿轮5与固定在车轮主体10内圈上的内齿圈啮合，最后通过内齿圈和车轮主体10间的静配合传递给车轮。以车轮做顺时针方向转动说明传动过程如下：类行星齿轮架7与固定支架2和车轮主体10相连，固定不动；伺服电机1转轴与主动小齿轮4一体做逆时针转动；带动与其啮合的类行星齿轮5做顺时针转动，类行星齿轮5带动与其啮合的内齿圈做顺时针转动，内齿圈通过静止配合带动车轮主体10做顺时针转动，从而完成从电机到车轮主体10的转矩传动过程。本专利技术可灵活的完成静止制动、不同速度的正反方向转动动作，其传动比为1∶8～1∶20，轮体边缘线速度可在1mm/s～2000mm/s之间灵活控制。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自引导车用伺服一体化车轮，包括有车轮主体，其特征在于所述的车轮主体为中空结构，该车轮主体内部设置有由主动小齿轮、类行星齿轮与内齿圈组成的减速器部分，其中所述的内齿圈镶嵌在车轮主体的内圈上，所述的主动小齿轮套在伺服电机探入车轮主体内部的转轴轴端上，该伺服电机固定在车轮主体外的固定支架上，在车轮主体的内部：所述的主动小齿轮与设置在其外的类行星齿轮相啮合，所述的类行星齿轮与镶嵌在车轮主体的内圈上的内齿圈相啮合。

【技术特征摘要】
1.一种自引导车用伺服一体化车轮，包括有车轮主体，其特征在于所述的车轮主体为中空结构，该车轮主体内部设置有由主动小齿轮、类行星齿轮与内齿圈组成的减速器部分，其中所述的内齿圈镶嵌在车轮主体的内圈上，所述的主动小齿轮套在伺服电机探入车轮主体内部的转轴轴端上，该伺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，闫兴中，
申请(专利权)人：沈阳罗特自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]