一种移动装置的定位结构的制作方法
【专利摘要】一种移动装置的定位结构，包括：移动装置安装座，移动装置安装座固定设有锁钩组件及牵引架组件；导轨，移动装置安装座设置于所述导轨上；链条，链条用于牵引移动装置安装座沿导轨移动；锁紧轴支撑座，锁紧轴支撑座固定设置于所述导轨上，用于移动装置安装座与锁紧轴支撑座相遇时锁紧移动装置安装座，锁紧轴支撑座上设有与锁钩组件相适配的锁紧轴组件；锁紧轴组件设有可沿垂直导轨方向滑动的锁紧轴，牵引架组件设有受所述链条的牵引可逐渐将锁紧轴顶端顶入所述锁钩组件的牵引块。本申请能够实现移动装置的行走及锁紧由同一驱动机构完成，减少了设备维护的工作量及难度，降低了设备的故障率，既增加了设备的稳定性，又能减少维护设备带来的成本。
【专利说明】
一种移动装置的定位结构
技术领域
[0001]本申请涉及一种应用于辐射、有害气体等人员难以进入的环境中来使用的载物装置，尤其涉及一种移动装置的定位结构。
【背景技术】
[0002]在带辐射、有害气体等人员难以进入的环境中，设备的操作和维护仅能通过遥控机械手的动作或远程控制实现。由于遥控机械手的操作缺少人手的直接触感和操作灵活性，且视觉上有局限，操作难度非常大，因此设备的设计上应尽量减少维护操作，并提高其长期运行的稳定和可靠程度。
[0003]对于应用在上述环境中的移动装置，其移动定位和锁紧设计亦应该采用稳定可靠的结构，并减少可能出现的维护环节。目前，常使用的技术方案是:移动定位和锁紧两种功能采用各自独立的驱动机构来实现，或采用遥控机械手辅助实现。例如，工作于辐射环境的日本材料与生命科学实验装置(J-PARC MLF)的移动车，其移动和定位采用了电机驱动的齿轮齿条机构，锁紧采用了独立的气压驱动的顶杆机构；工作与辐射环境的美国散裂中子源(SNS)靶体维护拖车，其移动和定位采用了水压驱动的杠杆机构，锁紧采用了需要遥控机械手辅助才能操作的插销机构。
[0004]而独立的电机、气压等驱动机构本身有损坏的可能性，且在辐照等恶劣环境下损坏的几率更高。一旦损坏，只能通过难度极大的遥控机械手操作进行维护和更换。如锁紧本身的操作即需要遥控机械手辅助，增加了遥控维护的工作量和难度。
[0005]申请内容
[0006]本申请提供一种移动装置的定位结构，旨在解决现有需要遥控的移动装置由于行走及锁紧需要不同驱动机构，导致设备维护难度大的问题。
[0007]—种移动装置的定位结构，包括:
[0008]移动装置安装座，所述移动装置安装座固定设有锁钩组件及牵引架组件；
[0009]导轨，所述移动装置安装座设置于所述导轨上；
[0010]链条，所述链条用于牵引所述移动装置安装座沿所述导轨移动；
[0011]锁紧轴支撑座，所述锁紧轴支撑座固定设置在所述导轨的行程方向上，用于锁紧所述移动装置安装座，所述锁紧轴支撑座上设有与所述锁钩组件相适配的锁紧轴组件；
[0012]所述锁紧轴组件设有可沿垂直导轨方向滑动的锁紧轴，所述牵引架组件设有受所述链条的牵引可逐渐将所述锁紧轴顶端顶入所述锁钩组件的牵引块。
[0013]所述的移动装置的定位结构，其中，所述牵引块与所述锁紧轴相正对处设有用于顶起所述锁紧轴的斜块，所述斜块的表面为与所述导轨上表面呈一定角度的斜面，所述斜块的斜面在远离锁紧轴一侧的末端为与所述锁紧轴垂直的平面。
[0014]所述的移动装置的定位结构，其中，所述牵引架组件还包括:
[0015]牵引箱体，所述牵引箱体设有可供所述牵引块滑动的滑轨，及用于限定所述牵引块相对所述牵引箱体向远离所述锁紧轴支撑座方向位移的牵引挡板；
[0016]滑动挡块，所述滑动挡块与所述牵引块相适配，用于牵引所述限定所述移动装置朝向所述锁紧轴支撑座方向移动，所述滑动挡块可在所述滑轨内、外两侧方向上做伸缩运动，所述牵引箱体设有可供所述滑动挡块伸缩的滑槽。
[0017]所述的移动装置的定位结构，其中，所述牵箱体内部设有使所述滑动挡块产生沿垂直所述滑轨方向向内运动的回复力的弹性装置。
[0018]所述的移动装置的定位结构，其中，所述牵引块垂直于所述滑轨方向的宽度沿背离所述锁紧轴支撑座方向逐渐缩小;所述斜块端部凸伸出所述牵引块临近所述锁紧轴支撑座一侧的表面，所述滑动挡块分别位于所述斜块两侧。
[0019]所述的移动装置的定位结构，其中，所述滑轨朝向所述锁紧轴的一侧端部还设有限位挡块，所述限位挡块用于与所述锁紧轴支撑座底部相抵从而限制所述牵引箱体朝向所述锁紧轴支撑座方向的位移。
[0020]所述的移动装置的定位结构，其中，所述锁紧轴组件还设有用于朝向所述移动装置安装座方向推动所述滑动挡块使其向垂直于所述滑轨方向向外收缩的切换块;所述切换块在垂直于所述导轨方向上的宽度沿着朝向所述锁紧轴支撑座方向逐渐减小;所述切换块下表面设置在所述牵引块上方，以使牵引块可从切换块底部穿过;所述锁紧轴组件还包括开锁支架，所述开锁支架设置于所述锁紧轴支撑座上朝向所述移动装置安装座一侧，所述切换块固定设置与所述开锁支架上。
[0021]所述的移动装置的定位结构，其中，所述锁紧轴组件包括与所述锁紧轴适配的轴承，及用于固定所述轴承的轴承座，所述轴承座与所述锁紧轴支撑座固定连接;所述锁紧轴朝向所述导轨一端的端部设有滚轮。
[0022]所述的移动装置的定位结构，其中，所述锁钩组件包括与所述移动装置安装座固定连接的锁钩箱体，所述锁钩箱体临近所述导轨的底部设有锁钩挡板，所述锁钩挡板表面设有用于所述锁紧轴顶端沿垂直所述导轨方向穿过的通孔;所述锁紧轴顶端为圆锥形，所述锁钩箱体顶部设有与所述通孔相正对的锁钩，所述锁钩设有与所述锁紧轴顶端相契合的凹腔。
[0023]所述的移动装置的定位结构，其中，所述锁钩组件及所述牵引架组件固定设置于所述移动装置安装座上远离所述锁紧轴安装座的一侧;所述移动装置安装座正对所述锁紧轴组件处设有用于所述锁紧轴支撑座穿过的通道。
[0024]本申请所给出的移动装置的定位结构，通过在移动装置安装座上设置牵引块，移动装置安装座与锁紧轴支撑座相遇时，牵引块在链条的牵引下将锁紧轴顶入移动装置安装座的锁钩内，实现移动装置的行走及锁紧由同一个驱动机构完成，减少了设备维护的工作量及难度，降低了设备的故障率，既增加了设备的稳定性，又能减少维护设备带来的成本。
【附图说明】
[0025]图1为本申请实施例中，移动装置的定位结构的整体结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例中，牵引块的结构示意图；
[0027]图3为本申请实施例中，牵引组件的结构示意图；
[0028]图4为本申请实施例中，锁钩组件的整体结构示意图；
[0029]图5为本申请实施例中，锁钩组件的爆炸结构示意图；
[0030]图6为本申请实施例中，锁紧轴组件的结构示意图；
[0031 ]图7为本申请实施例中，切换块挤压滑动挡块的示意图；
[0032]图8为本申请实施例中，锁紧轴上升过程示意图；
[0033]图9为本申请实施例中，锁紧轴精密锁紧的状态示意图。
[0034]其中，移动装置安装座I;
[0035]锁钩组件10、锁钩箱体100、锁钩挡板101、通孔1010、锁钩102、凹腔1020;锁钩箱体安装座103;
[0036]牵引架组件11;牵引块110、牵引箱体111、滑轨112、牵引挡板113、滑动挡块114、弹性装置1141、限位挡块115、牵引块支座116、斜块1101、斜块1101两侧的端面1102;
[0037]导轨2;导轨基座20;
[0038]链条3;
[0039]锁紧轴支撑座4;锁紧轴组件40、锁紧轴41、锁紧轴上端部410、锁紧轴基座42、上轴承431、下轴承432、上轴承座441、下轴承座442、开锁支架45、切换块46、滚轮47 ；
[0040]通道5。
【具体实施方式】
[0041 ]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0042]本实施例所给出的移动装置的定位结构，如图1所示，包括移动装置安装座I，导轨
2、链条3、锁紧轴支撑座4。移动装置安装座I用于安装移动装置，移动装置为需要按预定轨道行走的设备，例如:移动小车。锁紧轴支撑座4固定设置在轨道2的行程方向上，用于当移动装置安装座I行走至该处时将其锁紧，锁紧后的移动装置安装座I在没有接受到解锁操作前，保持与轨道2之间无相对运动。具体地，移动装置安装座I上固定设有锁钩组件10及牵引架组件11，牵引架组件11包括牵引块110;锁紧轴支撑座4上设有锁紧轴组件40，锁紧轴组件40包括一可垂直于轨道2的滑动的锁紧轴41(若导轨2水平设置，则锁紧轴41可上下滑动，若导轨2竖直设置则锁紧轴41在水平方向滑动)。移动装置安装座I在链条3的牵引下，在导轨2上行走。导轨2固定设置在导轨基座20上方，锁紧轴支撑座4固定设置在轨道基座20上，当移动转至安装座I行走至锁紧轴支撑座4处并与之相遇时，牵引块110可将锁紧轴41顶起，使得锁紧轴41的端部滑入锁钩组件10内，直至锁紧轴41顶端与锁钩组件10的锁钩102贴合，实现移动装置安装座和锁紧轴支撑座的相对位置固定，达到定位和锁紧的目的。
[0043]如图2所示，链条3上固定设有牵引块支座116，牵引块110与牵引块支座116固定连接，使得牵引块110与链条3的保持无相对运动。在链条3的牵引下，牵引块110即可带动移动装置安装座I沿导轨2移动。
[0044]为叙述方便，本实施例以下仅以轨道2水平设置为例进行叙述，垂直轨道2并朝向/正对轨道2的方向为下，远离/背离轨道2的方向；移动装置安装座I朝向/正对锁紧轴支撑座4的方向为前，背离/远离锁紧轴支撑座4的方向为后。
[0045]进一步地，如图3所示，牵引架组件11还包括牵引箱体111，牵引箱体111两侧固定在轨道2上并可以沿轨道2滑动，牵引箱体111内部设有平行于轨道2导向的滑轨112，牵引块110设置于滑轨112上。牵引块110前端面正对锁紧轴41的中间位置向前凸伸，形成用于顶起锁紧轴41的斜块1101，斜块1101表面为斜面，斜块1101表面到底面之间的厚度沿由前到后的方向逐渐增大，使得整个斜块呈现楔形机构。牵引块110位于斜块1101两侧的端面1102与斜块1101整体构成“凸”字形。牵引箱体111后端部设有牵引挡板113，牵引挡板113限定了牵引块110沿滑轨112向后的位移。牵引箱体111还设有水平方向上垂直于滑轨112的滑动挡块114。滑动挡块114块优选的与斜块1101两侧的端面1102相对应的各设置一个，两个滑动挡块114伸入滑轨112内侧的端部被斜块1101分隔在两侧。牵引箱体111设有水平方向上垂直于滑轨112的滑槽(图中未示出出)，滑动挡块114可沿滑槽在垂直于滑轨112的方向上滑动。滑槽内设有保持滑动挡块114向滑轨112内侧弹出的回复力的弹性装置1141。常态下，滑动挡块114水平方向上临近滑轨112的一端向滑轨112内侧凸伸，并与牵引块110前端的两个端面1102抵接，从而限制了牵引块110沿滑轨向前的位移，使得牵引块110受到链条3向前牵引力的情况下，带动牵引箱体111沿导轨2向前移动。
[0046]较佳的，如图3所示，牵引块110在水平面内垂直于滑轨112方向上的宽度由前向后逐渐缩小，使得牵引块110朝向滑轨112的两个侧面呈现为斜面，牵引块110上表面类似于梯形。滑动挡块114伸入滑轨112内侧的一端，其背离端面1102的一侧为圆弧曲面。滑轨112前端部还设有，限位挡块115，当移动装置安装座I与锁紧轴支撑座4相遇时，限位挡块15与锁紧轴支撑座4后端面相抵，限制了牵引箱体111向前的位移。
[0047]如图1及图4所示，锁钩组件10固定设置在移动装置安装座I侧面，且位于牵引箱体111正上方。锁钩组件1包括锁钩箱体100，锁钩箱体安装座103，锁钩箱体103固定于移动装置安装座I表面用于安装锁钩箱体100，锁钩箱体100下方设有锁钩挡板1I，锁钩挡板101水平设置，其表面设有与锁紧轴41直径相匹配的通孔1010，使得锁紧轴41向上滑动时可以穿过该通孔1010。当锁紧轴41向上穿过通孔1010时，移动装置安装座I进入初步锁紧状态。锁紧箱体100上方固定设有锁钩102，锁钩102下端面设有与锁紧轴41上端部外形相契合的凹腔1020。
[0048]进一步地，如图5所示，锁紧轴组件40还包括轴承，用于支撑和收容轴承的轴承座，轴承座通过锁紧轴基座42固定在锁紧轴支撑座4上。具体地，轴承包括上轴承431及下轴承432，轴承座包括对应收容上轴承431、下轴承432的上轴承座441及下轴承座442。上轴承431与下轴承432之间设有密封圈，上轴承座441与下轴承座442均设有轴承端盖。上轴承基座441与下轴承基座442由上至下相对设置，且二者后端面固定设置在锁紧轴基座42表面。轴承座后端面还设有开锁支架45，开锁支架45底部向后方斜向下凸伸，在其凸伸的端部设有切换块46 ο切换块46垂直导轨2方向的宽度由前向后逐渐减小，即切换块46朝向移动装置安装座I一端端面相对于背离移动转至安装座I的一侧较窄，其两侧相对导轨2的两个侧面为与导轨2呈一定角度的斜面。切换块46底面所在平面高于斜块1101前端，使得切换块46可以在斜块1101上方经过。
[0049]较佳的，如图5及图6所示，锁紧轴41上端部410呈圆锥形，对应的锁钩102下端部的凹腔1020呈与之相契合的圆锥形腔体。当锁紧轴41沿轴承向上滑动，其上端部410进入凹腔1020后，锁紧轴41完成精确锁紧。此时移动装置安装座I相对导轨2的自由度为零。锁紧轴41下端部还设有滚轮47，滚轮47的旋转轴沿水平方向与导轨2垂直设置，使得牵引块110端部的轨道1101由锁紧轴41下端推进时，滚轮47沿轨道1101表面滚动。因轨道1101表面为逐渐升高的斜面，这样就通过滚轮47将锁紧轴41下端与轨道1101表面的摩擦方式由滑动摩擦变为滚动摩擦，即避免了设备之间的磨损，也减小了轨道1101顶起锁紧轴41所需要的牵引力。
[0050]进一步地，在本申请其他实施例中，锁紧轴41与下轴承座442下端面之间还可以设置一弹性件，该弹性件可以提供锁紧轴41朝向轨道方向运动的回复力，已确保牵引块110向后运动时，锁紧轴41随之向下滑动，从而实现移动装置安装座I的解锁。
[0051 ]进一步地，如图1所示，锁紧轴组件40设置在锁紧轴支撑座4的后端面上，锁钩组件10及牵引架组件11固定设置在移动装置安装座I的后端面。移动装置安装座I正对锁紧轴支撑座4处设有通道5，通道5的宽度允许锁紧轴组件40及锁紧轴支撑座4穿过。
[0052]下面，结合图7-图9具体阐述移动装置安装座I的锁紧及开锁全过程。当移动装置安装座I在链条3的牵引下沿轨道2与锁紧轴支撑座4相遇时，随着移动装置安装座I的前进，锁紧轴支撑座4进入到通道5中。开锁支架45端部的切换块46首先与滑动挡块114伸入到滑轨112的一端接触，由于滑动挡块114该端朝向锁紧轴支撑座4的一侧的表面为圆弧曲面，当滑动挡块114端部受到来自切换块46的压力后，该压力作用在滑动挡块114端部存在一个沿垂直滑轨112向外侧的分力，使得滑动挡块向外侧移动。当滑动挡块114端部完全移开后，由于没有滑动挡块114的阻挡，牵引块110在链条3的牵引下继续前进，但牵引块110相对牵引箱体111沿滑轨112向前的位移不再受到限制。而此时，限位挡块115与锁紧轴支撑座4的后端面刚好相抵，使得牵引箱体111连带整个移动装置安装座I向前达到极限位置。此时，锁紧轴41位置正处于锁钩102正下方，而失去向前运动限制的牵引块110继续沿着滑轨112向前移动，锁紧轴41底端的滚轮47开始接触牵引块110前端的轨道1101，并随着牵引块110继续前进，滚轮47在轨道1101的斜面上不断滚动，并推动锁紧轴41穿过锁钩挡板101上的通孔1010，当锁紧轴41上端部410完全进入到锁钩102的凹腔1020内，且与凹腔1020的内壁贴合时，移动装置安装座I完成了锁紧过程，此时，锁紧轴41的滚轮47滚动至斜块1101末端的平面上，锁紧轴41无法再向上运动，滚轮47停留在斜块11101的末端的平面上，从而达到自锁的目的。系统设置的牵引块位置传感器检测到其达到锁紧位置，则做出移动装置安装座I进入到精密锁紧状态的判断，并控制驱动装置停止对链条3提供动力，整个锁紧过程完成。当需要解锁时，驱动装置驱动链条3向后牵引牵引块110，牵引块110沿滑轨112向后移动，滚轮47开始在轨道1101表面向下滚动。当牵引块110与牵引挡板113相抵后，锁紧轴41上端部410刚好脱离锁钩挡板101上的通孔1010，牵引块110通过牵引挡板113带动牵引箱体111及整个移动装置安装座I向后移动。随着牵引箱体111逐渐远离锁紧轴支撑座4，切换块46逐渐脱离滑动挡块114，滑动挡块114再次朝向滑轨112内侧弹出(即滑动挡块114开始收缩)，锁紧轴安装座4退出移动装置安装座I下方的通道5，整套设备恢复至解锁状态。
[0053]由于导轨2沿水平设置或竖直方向设置或是任意方向设置的实施例中，整个设备的运行状态及各部件之间的位置关系及连接关系不变，其与导轨2水平设置的实施例完全相同，因此，在此对于导轨2其他方向设置的实施例不在赘述。需要指出的是，锁紧轴组件40与锁钩组件10也可以相正对的设置，但该种情况下锁紧状态的锁紧轴支撑座4并未进入到移动装置安装座I内(即没有进入到通道5内)，使得锁紧状态下，占用的导轨长度较大。因而，本实施例优选的，将锁钩组件10设置于移动装置安装I的后端面上。
[0054]本申请所给出的移动装置的定位结构，通过同一套驱动装置就可实现移动装置安装座的锁紧及解锁，无需为锁紧轴安装座上单独设置一套驱动锁紧轴移动的驱动机构，实现移动装置的行走及锁紧由同一个驱动机构完成，对于不适宜人工操作的环境内的设备来讲，减少了一组驱动机构，就极大程度上减少了设备维护的工作量及难度，降低了设备的故障率，既增加了设备的稳定性，又能减少维护设备带来的成本。
[0055]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种移动装置的定位结构，其特征在于，包括: 移动装置安装座，所述移动装置安装座固定设有锁钩组件及牵引架组件； 导轨，所述移动装置安装座设置于所述导轨上； 链条，所述链条用于牵引所述移动装置安装座沿所述导轨移动； 锁紧轴支撑座，所述锁紧轴支撑座固定设置在所述导轨的行程方向上，用于锁紧所述移动装置安装座，所述锁紧轴支撑座上设有与所述锁钩组件相适配的锁紧轴组件； 所述锁紧轴组件设有可沿垂直导轨方向滑动的锁紧轴，所述牵引架组件设有受所述链条的牵引可逐渐将所述锁紧轴顶端顶入所述锁钩组件的牵引块。2.如权利要求1所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述牵引块与所述锁紧轴相正对处设有用于顶起所述锁紧轴的斜块，所述斜块的表面为与所述导轨上表面呈一定角度的斜面;所述斜块的斜面在远离锁紧轴一侧的末端为与所述锁紧轴垂直的平面。3.如权利要求2所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述牵引架组件还包括: 牵引箱体，所述牵引箱体设有可供所述牵引块滑动的滑轨，及用于限定所述牵引块相对所述牵引箱体向远离所述锁紧轴支撑座方向位移的牵引挡板； 滑动挡块，所述滑动挡块与所述牵引块相适配，用于牵引所述限定所述移动装置朝向所述锁紧轴支撑座方向移动，所述滑动挡块可在所述滑轨内、外两侧方向上做伸缩运动，所述牵引箱体设有可供所述滑动挡块伸缩的滑槽。4.如权利要求3所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述牵箱体内部设有使所述滑动挡块产生沿垂直所述滑轨方向向内运动的回复力的弹性装置。5.如权利要求3所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述牵引块垂直于所述滑轨方向的宽度沿背离所述锁紧轴支撑座方向逐渐缩小;所述斜块端部凸伸出所述牵引块临近所述锁紧轴支撑座一侧的表面，所述滑动挡块分别位于所述斜块两侧。6.如权利要求3-5任一所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述滑轨朝向所述锁紧轴的一侧端部还设有限位挡块，所述限位挡块用于与所述锁紧轴支撑座底部相抵从而限制所述牵引箱体朝向所述锁紧轴支撑座方向的位移。7.如权利要求3所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述锁紧轴组件还设有用于朝向所述移动装置安装座方向推动所述滑动挡块使其向垂直于所述滑轨方向向外收缩的切换块;所述切换块在垂直于所述导轨方向上的宽度沿着朝向所述锁紧轴支撑座方向逐渐减小;所述切换块下表面设置在所述牵引块上方，以使牵引块可从切换块底部穿过;所述锁紧轴组件还包括开锁支架，所述开锁支架设置于所述锁紧轴支撑座上朝向所述移动装置安装座一侧，所述切换块固定设置与所述开锁支架上。8.如权利要求1所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述锁紧轴组件包括与所述锁紧轴适配的轴承，及用于固定所述轴承的轴承座，所述轴承座与所述锁紧轴支撑座固定连接;所述锁紧轴朝向所述导轨一端的端部设有滚轮。9.如权利要求8述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述锁钩组件包括与所述移动装置安装座固定连接的锁钩箱体，所述锁钩箱体临近所述导轨的底部设有锁钩挡板，所述锁钩挡板表面设有用于所述锁紧轴顶端沿垂直所述导轨方向穿过的通孔;所述锁紧轴顶端为圆锥形，所述锁钩箱体顶部设有与所述通孔相正对的锁钩，所述锁钩设有与所述锁紧轴顶端相契合的凹腔。10.如权利要求1-5或7-9任一所述的移动装置的定位结构，其特征在于，所述锁钩组件及所述牵引架组件固定设置于所述移动装置安装座上远离所述锁紧轴安装座的一侧;所述移动装置安装座正对所述锁紧轴组件处设有用于所述锁紧轴支撑座穿过的通道。
【文档编号】B25J5/02GK105922238SQ201610414790
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】纪全, 张锐强, 郭林恩, 魏少红, 周阳, 陆凯
【申请人】东莞中子科学中心, 上海宝冶工程技术有限公司