专利名称：双轨直线机器人穿梭车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及导轨机器人制造领域，尤其是指一种能够在直线导轨上承载机器手实现精确定位的移动穿梭车。
背景技术：
目前，我国关于穿梭车的研究和应用主要集中在物流领域，关于机器人穿梭车的研究很少。物流领域的穿梭车主要应用于自动化物流线上，其行走速度较慢，定位精度较差。由于机器人穿梭车的速度和定位精度要求很高，所以现有的穿梭车或多或少存在不适应。中国国家知识产权局2002年公布了一项实用新型专利双轨直线型穿梭车(公开号 CNM71617Y)，其主要有车体、导轨、车轮、认址装置、电机电控系统、驱动控制器组成，其采用同步带认址装置，定位精度较低，而且只能反馈位移参数，不能反馈速度参数，很难控制穿梭车的运行速度。
发明内容本实用新型的目的是提供一种移动速度快、定位精度高、结构紧凑的机器人移动穿梭车。本实用新型所述的机器人移动穿梭车包括车体、导轨、车轮、绝对旋转编码器、行走电机、电控系统、驱动控制器和一个辅助定位机构。车体为立方体框架式结构，四个车轮设于车体下部，所述车体设有传动轴，2个车轮安装于传动轴的两端，四个车轮置于2根导轨上，导轨平行安装在地面上，2根导轨外边沿设有凸缘，挡在车轮的外侧，限制车轮导轨上行走，导轨采用轻型外购钢轨焊接而成；行走电机为行星轮式减速电机，行走电机装于主传动轴上，车轮与主传动轴为张紧套式连接，保证了车体在长期运行状态下，传动轴与车轮之间不出现间隙，车轮采用聚胺脂材料；绝对旋转编码器低速安装于车轮的内侧；电控系统和驱动控制器装于车体的内部，电控系统通过电缆线和驱动控制器连接；辅助定位机构安装在车体的中央，置于电控系统的下方。辅助定位机构包括气压缸、方形定位板、圆锥形定位杆、定位销、弹簧、电磁系统， 所述方形定位板设于车体下部的中央，所述方形定位板与导轨垂直；在所述方形定位板的几何中央开设锥台状通孔，所述圆锥形定位杆为锥台状圆杆，所述圆锥形定位杆插在所述通孔内，在所述通孔的一侧设有电磁系统，所述电磁系统上设有弹簧。在本机器人穿梭车的车身上固定安装一块方形定位板，其中间开有一圆锥形通孔，一根光滑的圆锥形定位杆与之间隙配合。在方形定位板的上方安装一个电磁定位装置，它由定位销，弹簧以及电磁系统组成，弹簧套在定位销上，电磁系统位于定位销尾端。在两导轨中间的地面上设有一个半圆形导向槽，在半圆形导向槽的中间位置设有一个圆锥形定位槽，所述圆锥形定位槽设于工作位置。在每个圆锥形定位槽的下方设置一个气压缸，用于向上推动圆锥形定位杆复位。本实用新型专利的有益效果在于机器人穿梭车的行走速度有大幅度的提高，提速、减速时间大大缩短，能实现精确定位，该装置运行平稳、可靠；结构紧凑、合理，便于安装与维修。
图1为本实用新型去掉顶板后的俯视图。图2为图1中的A向剖视图。图3为地面上的半圆形导向槽和圆锥形定位槽的位置示意图。
以下结合附图，对本实用新型作进一步描述。图中1- 气压缸、2-地面、3-导轨、4-方形定位板、5-圆锥形定位杆、6-定位销、7-弹簧、8-电磁系统、9-车体、10-车轮、11-驱动控制器、12-电控系统、13-行走电机、 14-传动轴、15-绝对旋转编码器、16-半圆形导向槽、17-圆锥形定位槽。
具体实施方式
当机器手需要执行任务时，由电控系统12发给驱动控制器11，使行走电机13启动，该穿梭车在导轨3上按规定的速度行走，当穿梭车即将到达工作位置时，启动辅助定位机构，其工作过程可描述如下1.当本机器人穿梭车将要到达工作位置时，电磁系统8得电，弹簧7收缩，使得定位销6与圆锥形定位杆5脱离接触，圆锥形定位杆5由于自身重力首先落入平行于导轨3的半圆形导向槽16中，随着穿梭车的移动，圆锥形定位杆5将自动落入圆锥形定位槽17中， 使穿梭车两个移动自由度均实现精确定位。2.当机器手执行机构完成本工步任务后，电磁系统8断电，弹簧7复位，推动定位销6靠近圆锥形定位杆5。同时启动气压缸1，推动圆锥形定位杆5向上移动，直到定位销 6与圆锥形定位杆5实现完全接触定位，圆锥形定位杆5完成复位。3.气压缸1缩回，机器人穿梭车可以自由行走。当辅助定位机构完成上述动作后，该移动装置完成在一个工位的精确定位，从而确保机器人顺利完成规定的动作。
权利要求1.双轨直线机器人穿梭车，其特征在于，包括车体(9)、车轮(10)、驱动控制器(11)、电控系统(12)、行走电机(13)、传动轴(14)、绝对旋转编码器(15)和辅助定位机构；所述车体 (9)为立方体框架式结构，四个所述车轮(10)设于车体(9)下部，所述车体(9)设有传动轴 (14)，2个所述车轮(10)安装于传动轴(14)的两端，四个所述车轮(10)置于2根导轨(3) 上，所述导轨(3)平行安装在地面上，2根导轨外边沿设有凸缘，挡在车轮(10)的外侧，限制车轮(10)导轨上行走；所述行走电机(13)为行星轮式减速电机，所述行走电机(13)装于主传动轴(14)上，所述车轮(10)与主传动轴(14)为张紧套式连接，绝对旋转编码器(15)低速安装于所述车轮(10)的内侧，所述电控系统(12)和驱动控制器(11)装于车体(9)的内部，所述电控系统(12)通过电缆线和驱动控制器(11)连接；辅助定位机构安装在车体的中央，置于电控系统(12)的下方。
2.按照权利要求1所述的双轨直线机器人穿梭车，其特征在于，所述辅助定位机构包括气压缸(1)、方形定位板(4)、圆锥形定位杆(5)、定位销(6)、弹簧(7)、电磁系统(8)，所述方形定位板(4)设于车体(9)下部的中央，所述方形定位板(4)与导轨(3)垂直；在所述方形定位板(4)的几何中央开设锥台状通孔，所述圆锥形定位杆(5)为锥台状圆杆，所述圆锥形定位杆(5)插在所述通孔内，在所述通孔的一侧设有电磁系统(8)，所述电磁系统(8) 上设有弹簧(7)，所述弹簧(7)套在定位销(6)上；在2根所述导轨(3)的中间位置的地面 (2)上开设半圆形导向槽(16)，在所述半圆形导向槽(16)底部开设圆锥形定位槽(17)，所述圆锥形定位槽(17)设于工作位置。
专利摘要本实用新型公开了一种在绝对旋转编码器定位基础上，增加一个辅助定位机构，实现精确定位的机器人穿梭车，它由导轨、车体、车轮、绝对旋转编码器、驱动控制器、电控系统、行走电机、传动轴、一个辅助定位机构组成。辅助定位机构由气压缸、方形定位板、圆锥形定位杆、定位销、弹簧、电磁系统组成。通过行走电机、驱动控制器、电控系统使得机器人穿梭车按规定的速度到达导轨上的相应工作位置，由于绝对旋转编码器的定位精度不够准确，所以增加一个辅助定位机构来实现机器人穿梭车的精确定位。
文档编号B25J5/02GK202079592SQ20102067813
公开日2011年12月21日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者吕纪威, 师二产, 胡典传, 顾寄南 申请人:江苏大学