專利名稱：雙軌直線機器人穿梭車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及導軌機器人制造領域，尤其是指一種能夠在直線導軌上承載機器手實現精確定位的移動穿梭車。
背景技術：
目前，我國關于穿梭車的研究和應用主要集中在物流領域，關于機器人穿梭車的研究很少。物流領域的穿梭車主要應用于自動化物流線上，其行走速度較慢，定位精度較差。由于機器人穿梭車的速度和定位精度要求很高，所以現有的穿梭車或多或少存在不適應。中國國家知識產權局2002年公布了一項實用新型專利雙軌直線型穿梭車(公開號 CNM71617Y)，其主要有車體、導軌、車輪、認址裝置、電機電控系統(tǒng)、驅動控制器組成，其采用同步帶認址裝置，定位精度較低，而且只能反饋位移參數，不能反饋速度參數，很難控制穿梭車的運行速度。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種移動速度快、定位精度高、結構緊湊的機器人移動穿梭車。本實用新型所述的機器人移動穿梭車包括車體、導軌、車輪、絕對旋轉編碼器、行走電機、電控系統(tǒng)、驅動控制器和一個輔助定位機構。車體為立方體框架式結構，四個車輪設于車體下部，所述車體設有傳動軸，2個車輪安裝于傳動軸的兩端，四個車輪置于2根導軌上，導軌平行安裝在地面上，2根導軌外邊沿設有凸緣，擋在車輪的外側，限制車輪導軌上行走，導軌采用輕型外購鋼軌焊接而成；行走電機為行星輪式減速電機，行走電機裝于主傳動軸上，車輪與主傳動軸為張緊套式連接，保證了車體在長期運行狀態(tài)下，傳動軸與車輪之間不出現間隙，車輪采用聚胺脂材料；絕對旋轉編碼器低速安裝于車輪的內側；電控系統(tǒng)和驅動控制器裝于車體的內部，電控系統(tǒng)通過電纜線和驅動控制器連接；輔助定位機構安裝在車體的中央，置于電控系統(tǒng)的下方。輔助定位機構包括氣壓缸、方形定位板、圓錐形定位桿、定位銷、彈簧、電磁系統(tǒng)， 所述方形定位板設于車體下部的中央，所述方形定位板與導軌垂直；在所述方形定位板的幾何中央開設錐臺狀通孔，所述圓錐形定位桿為錐臺狀圓桿，所述圓錐形定位桿插在所述通孔內，在所述通孔的一側設有電磁系統(tǒng)，所述電磁系統(tǒng)上設有彈簧。在本機器人穿梭車的車身上固定安裝一塊方形定位板，其中間開有一圓錐形通孔，一根光滑的圓錐形定位桿與之間隙配合。在方形定位板的上方安裝一個電磁定位裝置，它由定位銷，彈簧以及電磁系統(tǒng)組成，彈簧套在定位銷上，電磁系統(tǒng)位于定位銷尾端。在兩導軌中間的地面上設有一個半圓形導向槽，在半圓形導向槽的中間位置設有一個圓錐形定位槽，所述圓錐形定位槽設于工作位置。在每個圓錐形定位槽的下方設置一個氣壓缸，用于向上推動圓錐形定位桿復位。本實用新型專利的有益效果在于機器人穿梭車的行走速度有大幅度的提高，提速、減速時間大大縮短，能實現精確定位，該裝置運行平穩(wěn)、可靠；結構緊湊、合理，便于安裝與維修。
圖1為本實用新型去掉頂板后的俯視圖。圖2為圖1中的A向剖視圖。圖3為地面上的半圓形導向槽和圓錐形定位槽的位置示意圖。
以下結合附圖，對本實用新型作進一步描述。圖中1- 氣壓缸、2-地面、3-導軌、4-方形定位板、5-圓錐形定位桿、6-定位銷、7-彈簧、8-電磁系統(tǒng)、9-車體、10-車輪、11-驅動控制器、12-電控系統(tǒng)、13-行走電機、 14-傳動軸、15-絕對旋轉編碼器、16-半圓形導向槽、17-圓錐形定位槽。
具體實施方式
當機器手需要執(zhí)行任務時，由電控系統(tǒng)12發(fā)給驅動控制器11，使行走電機13啟動，該穿梭車在導軌3上按規(guī)定的速度行走，當穿梭車即將到達工作位置時，啟動輔助定位機構，其工作過程可描述如下1.當本機器人穿梭車將要到達工作位置時，電磁系統(tǒng)8得電，彈簧7收縮，使得定位銷6與圓錐形定位桿5脫離接觸，圓錐形定位桿5由于自身重力首先落入平行于導軌3的半圓形導向槽16中，隨著穿梭車的移動，圓錐形定位桿5將自動落入圓錐形定位槽17中， 使穿梭車兩個移動自由度均實現精確定位。2.當機器手執(zhí)行機構完成本工步任務后，電磁系統(tǒng)8斷電，彈簧7復位，推動定位銷6靠近圓錐形定位桿5。同時啟動氣壓缸1，推動圓錐形定位桿5向上移動，直到定位銷 6與圓錐形定位桿5實現完全接觸定位，圓錐形定位桿5完成復位。3.氣壓缸1縮回，機器人穿梭車可以自由行走。當輔助定位機構完成上述動作后，該移動裝置完成在一個工位的精確定位，從而確保機器人順利完成規(guī)定的動作。
權利要求1.雙軌直線機器人穿梭車，其特征在于，包括車體(9)、車輪(10)、驅動控制器(11)、電控系統(tǒng)(12)、行走電機(13)、傳動軸(14)、絕對旋轉編碼器(15)和輔助定位機構；所述車體 (9)為立方體框架式結構，四個所述車輪(10)設于車體(9)下部，所述車體(9)設有傳動軸 (14)，2個所述車輪(10)安裝于傳動軸(14)的兩端，四個所述車輪(10)置于2根導軌(3) 上，所述導軌(3)平行安裝在地面上，2根導軌外邊沿設有凸緣，擋在車輪(10)的外側，限制車輪(10)導軌上行走；所述行走電機(13)為行星輪式減速電機，所述行走電機(13)裝于主傳動軸(14)上，所述車輪(10)與主傳動軸(14)為張緊套式連接，絕對旋轉編碼器(15)低速安裝于所述車輪(10)的內側，所述電控系統(tǒng)(12)和驅動控制器(11)裝于車體(9)的內部，所述電控系統(tǒng)(12)通過電纜線和驅動控制器(11)連接；輔助定位機構安裝在車體的中央，置于電控系統(tǒng)(12)的下方。
2.按照權利要求1所述的雙軌直線機器人穿梭車，其特征在于，所述輔助定位機構包括氣壓缸(1)、方形定位板(4)、圓錐形定位桿(5)、定位銷(6)、彈簧(7)、電磁系統(tǒng)(8)，所述方形定位板(4)設于車體(9)下部的中央，所述方形定位板(4)與導軌(3)垂直；在所述方形定位板(4)的幾何中央開設錐臺狀通孔，所述圓錐形定位桿(5)為錐臺狀圓桿，所述圓錐形定位桿(5)插在所述通孔內，在所述通孔的一側設有電磁系統(tǒng)(8)，所述電磁系統(tǒng)(8) 上設有彈簧(7)，所述彈簧(7)套在定位銷(6)上；在2根所述導軌(3)的中間位置的地面 (2)上開設半圓形導向槽(16)，在所述半圓形導向槽(16)底部開設圓錐形定位槽(17)，所述圓錐形定位槽(17)設于工作位置。
專利摘要本實用新型公開了一種在絕對旋轉編碼器定位基礎上，增加一個輔助定位機構，實現精確定位的機器人穿梭車，它由導軌、車體、車輪、絕對旋轉編碼器、驅動控制器、電控系統(tǒng)、行走電機、傳動軸、一個輔助定位機構組成。輔助定位機構由氣壓缸、方形定位板、圓錐形定位桿、定位銷、彈簧、電磁系統(tǒng)組成。通過行走電機、驅動控制器、電控系統(tǒng)使得機器人穿梭車按規(guī)定的速度到達導軌上的相應工作位置，由于絕對旋轉編碼器的定位精度不夠準確，所以增加一個輔助定位機構來實現機器人穿梭車的精確定位。
文檔編號B25J5/02GK202079592SQ20102067813
公開日2011年12月21日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日2010年12月24日
發(fā)明者呂紀威, 師二產, 胡典傳, 顧寄南 申請人:江蘇大學