导向轮组和移动设备的制作方法

本申请涉及自动化仓储技术领域，具体涉及导向轮组和移动设备。

背景技术：

目前，为了确保沿轨道移动的设备上的行走车轮不偏离轨道，往往需要保证设备与轨道之间具有良好的对中性。现有技术中保证设备与轨道对中性的方案主要有：一是在行走车轮两侧增加轮缘，靠轮缘和轨道侧面进行限位；二是采用异形车轮和异形轨道的配合(如V形轮和V形轨)进行配合限位；三是增加侧面导向轮，导向轮成对固定在车体上，沿轨道两侧面滚动进行限位。

然而，这些方案基本都采用刚性限位。在实际运行当中，由于轨道不直等原因，设备在移动过程中会出现偏斜。这样车轮与轨道之间产生巨大摩擦，造成车轮啃轨或导向轮受力卡死甚至损坏。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷，本申请实施例提供一种改善的导向轮组和移动设备，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种导向轮组，该导向轮组包括：调节导向轮组、固定导向轮组和支撑架；调节导向轮组位于支撑架的一侧，且调节导向轮组包括调节导向轮轴和安装在调节导向轮轴上的调节导向轮，调节导向轮轴与支撑架弹性连接，调节导向轮的轮面与轨道的第一侧面接触；固定导向轮组位于支撑架的另一侧，且固定导向轮组包括固定导向轮轴和安装在固定导向轮轴上的固定导向轮，固定导向轮轴与支撑架固定连接，固定导向轮的轮面与轨道的第二侧面接触，其中，第一侧面和第二侧面为轨道中相对的两个侧面。

在一些实施例中，调节导向轮组包括活动连杆，调节导向轮设置于调节导向轮轴的一端，调节导向轮轴与活动连杆连接，活动连杆与支撑架弹性连接。

在一些实施例中，调节导向轮与调节导向轮轴通过调心轴承连接，调节导向轮轴与活动连杆的一端铰接，活动连杆的另一端与支撑架通过弹性部件实现弹性连接，且弹性部件和调节导向轮位于支撑架的不同侧。

在一些实施例中，活动连杆的另一端设置有螺纹，弹性部件套设在活动连杆上，并通过螺母固定，以使弹性部件处于压缩状态。

在一些实施例中，弹性部件与螺母之间还设置有套管，随着螺母拧入活动连杆，套管挤压弹性部件。

在一些实施例中，活动连杆的另一端设置有螺纹，弹性部件套设在活动连杆上，并通过螺纹套管固定，以使弹性部件处于压缩状态。

在一些实施例中，弹性部件包括以下至少一种：碟形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧或橡胶弹簧。

在一些实施例中，调节导向轮组还包括固定连杆，调节导向轮轴的另一端与固定连杆的一端铰接，且固定连杆的另一端与支撑架固定连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种移动设备，该移动设备包含第一方面中任一实现方式描述的导向轮组。

在一些实施例中，移动设备包括多个车轮，各车轮沿轨道行驶；在沿同一轨道行驶的各车轮中的至少两个车轮处设置有导向轮组，且导向轮组通过支撑架与移动设备固定连接。

本申请实施例提供的导向轮组和移动设备，通过位于支撑架的一侧的调节导向轮组中的调节导向轮轴与支撑架弹性连接，可以使安装在调节导向轮轴上的调节导向轮的轮面与轨道的第一侧面之间的间隙可调。同时位于支撑架的另一侧的固定导向轮组中的固定导向轮轴与支撑架固定连接，可以使安装在固定导向轮轴上的固定导向轮的轮面与轨道的第二侧面之间的间隙固定。这样，当出现轨道不直等情况时，通过弹性连接可以自动调节导向轮组中的调节导向轮和固定导向轮之间的受力，从而在保证设备与轨道之间具有良好的对中性的同时，降低导向轮的轮面与轨道侧面的摩擦，有利于减少导向轮的磨损或卡死。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1(a)是的现有技术中的沿轨道移动的设备的一个实施例的结构示意图；

图1(b)是的现有技术中的沿轨道移动的设备的另一个实施例的结构示意图；

图1(c)是的现有技术中的沿轨道移动的设备的又一个实施例的结构示意图；

图1(d)是图1(c)所示的沿轨道移动的设备的结构俯视图；

图2是本申请提供的导向轮组的一个实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的导向轮组的又一个实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的移动设备的一个实施例的结构示意图；

图5是图4所示的移动设备的结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参见图1(a)-(c)，其示出了现有技术中的沿轨道移动的设备的三种实施例的结构示意图。

如图1(a)所示，沿轨道10行驶的小车可以包括车体11、普通车轮12和带轮缘车轮13。其中，带轮缘车轮13沿同一轨道行驶。此时，轮缘的半径尺寸通常大于车轮的半径尺寸。这样通过轮缘与轨道10的侧面配合，从而对行驶的小车进行限位控制。

再如图1(b)所示，沿轨道行驶的小车可以包括车体11、普通车轮12和异形车轮13。其中，异形车轮13同样沿同一轨道行驶。并且异形车轮13所行驶的轨道10也为异形。这样通过异形车轮和异形轨道的配合，从而对行驶的小车进行限位控制。

由于图1(a)和图1(b)中均是通过车轮与轨道配合限位，所以当小车因各种原因(轨道形变不直或承重不均等)出现偏斜行驶时，带轮缘车轮或异形车轮会与轨道之间产生巨大的摩擦，同时产生刺耳的噪音。长时间运行将会造成车轮和轨道的严重磨损，即啃轨现象。另一方面，偏斜行走时传动机构需克服更大阻力，会降低电动机的驱动效率。

继续如图1(c)所示，沿轨道10行驶的小车可以包括车体11、普通车轮12和固定导向轮13。固定导向轮13沿轨道10的侧面转动。从图1(d)所示的俯视图中可知，固定导向轮13通常成对设置，并相对于小车行驶方向对称安装。这样通过固定导向轮与轨道侧面的配合，从而对行驶的小车进行限位控制。

然而，固定导向轮与轨道侧面之间的间隙难于调整。若间隙过大，小车与轨道的对中性得不到保证，易发生偏斜。若间隙过小或不留间隙，当遇到轨道不直或两轨道平行度不好时，固定导向轮容易受到轨道侧面的作用力而卡死甚至挤坏。因此，本申请提出了一种改进的导向轮组，在保证小车与轨道的对中性的同时，降低导向轮与轨道之间的磨损。

请参见图2，其示出了本申请提供的导向轮组的一个实施例的结构示意图。如图2所示，本申请的导向轮组可以包括调节导向轮组、固定导向轮组和支撑架20。

在本实施例中，调节导向轮组位于支撑架20的一侧。且调节导向轮组可以包括调节导向轮轴211和安装在调节导向轮轴211上的调节导向轮212。调节导向轮轴211可以与支撑架20弹性连接。同时调节导向轮212的轮面与轨道23的第一侧面接触。

此外，固定导向轮组位于支撑架20的另一侧。且固定导向轮组可以包括固定导向轮轴221和安装在固定导向轮轴221上的固定导向轮222。固定导向轮轴221可以与支撑架20固定连接(如通过螺栓和螺母)。同时固定导向轮222的轮面与轨道23的第二侧面接触。其中，第一侧面和第二侧面为轨道23中相对的两个侧面，即与车轮24沿轨道23行驶的平面相邻的两个侧面。可以理解的是，支撑架的形状不限于图中所示的U型，可以根据实际需求进行设置。并且调节导向轮组和固定导向轮组相对于支撑架的位置关系同样不限定。

从图2中可以看出，当轨道发生弯曲时，无论是调节导向轮212受到轨道23的第一侧面的向左作用力，还是固定导向轮222受到轨道23的第二侧面的向右作用力，最终会通过调节导向轮轴211与支撑架20之间的弹性连接而得到调节，以对所受到的作用力进行缓冲并释放。这样在保证调节导向轮的轮面和固定导向轮的轮面分别与轨道的第一侧面和第二侧面接触的同时，有利于减少调节导向轮和固定导向轮与轨道之间的摩擦力，从而降低导向轮组和轨道的磨损。

在本实施例的一些可选地实现方式中，调节导向轮组还可以包括活动连杆213。从图2中可知，调节导向轮212可以设置于调节导向轮轴211的一端。同时调节导向轮轴211与活动连杆213连接，活动连杆213可以与支撑架20弹性连接。作为示例，调节导向轮212与调节导向轮轴211可以通过调心轴承连接。这样，当调节导向轮轴211因受力弯曲或倾斜，使得轴承的内圈中心线与外圈中心线相对倾斜不超过1°～2.5°时，轴承仍能工作，从而可以保证调节导向轮212正常运转。调节导向轮轴211与活动连杆213的一端铰接，以使调节导向轮轴211可以相对活动连杆213转动。同时活动连杆213的另一端与支撑架20通过弹性部件214实现弹性连接。并且弹性部件214和调节导向轮212位于支撑架20的不同侧。这样可以保证弹性部件起到调节作用力的作用。需要说明的是，调节导向轮在调节导向轮轴上的安装位置可以根据实际情况进行设置。并且弹性部件与固定导向轮组的位置关系在本申请中并不限制。

可选地，活动连杆213的另一端可以设置有螺纹。此时，弹性部件214可以套设在活动连杆213上，并通过螺母固定，以使弹性部件214处于压缩状态。也就是说，使弹性部件214具有一定的预紧力。这样当导向轮组受到轨道的作用力时，可以在弹性部件的预紧力作用下得到消除释放。可以理解的是，当活动连杆213较长，而活动连杆213上的螺纹较短时，为了弥补长度尺寸差，弹性部件214与螺母之间还可以设置有套管。随着螺母沿活动连杆213一端上的螺纹拧入活动连杆213，套管可以挤压弹性部件214，以使其具有一定的预紧力。此时，在满足需求的情况下，还可以减少弹性部件的长度。

作为示例，由于活动连杆213的另一端设置有螺纹，弹性部件214套设在活动连杆213上，还可以通过带有内螺纹的螺纹套管来固定，以使弹性部件214处于压缩状态。这样在满足需求的同时，有利于减少零部件的数量，从而降低生产成本。

此外，为了保证调节导向轮组与支撑架连接的稳定性，调节导向轮组还可以包括固定连杆215。调节导向轮轴211的另一端与固定连杆215的一端铰接，且固定连杆215的另一端与支撑架20固定连接。例如固定连杆215的另一端设有螺纹，通过螺母与支撑架20固定。

可以理解的是，弹性部件可以包括(但不限于)以下至少一种：碟形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧或橡胶弹簧。此外，从图2中可以看出，由于活动连杆213和固定连杆215具有螺纹的一端均位于支撑架20的内部，所以为了便于固定螺母，可以在支撑架的另一侧(固定导向轮组所在侧面)开设孔洞。此外，为了保证调节导向轮轴211可以相对于活动连杆213和固定连杆215转动，调节导向轮轴211与支撑架20之间具有一定的间隙。本申请中还可以采用机械结构中常用的实现方式进行零部件之间的固定连接，例如在螺母拧入螺栓前通常会放入垫片等，此处不再赘述。

继续参见图3，其为本申请提供的导向轮组的又一个实施例的结构示意图。

与图2实施例中的导向轮组相同的是，本实施例中的导向轮组也包括调节导向轮组、固定导向轮组(图中未示出)和支撑架20。调节导向轮组可以包括调节导向轮轴211、调节导向轮212、活动连杆213、弹性部件214、固定连杆215。固定导向轮组包括固定导向轮轴和固定导向轮。调节导向轮组、固定导向轮组和支撑架20之间的位置关系可以参见图2实施例中的相关描述，此处不再赘述。

与图2实施例中的导向轮组不同的是，为了便于活动连杆213和/或固定连杆215与支撑架20之间的固定连接，本实施例中的活动连杆213和/或固定连杆215可以穿透支撑架20。这样螺母位于支撑架20的外侧方便拆装。此时，仍可以(但不限定)通过套管和螺母将弹性部件214固定在支撑架20的内部。作为示例，还可以将弹性部件214固定在支撑架20的另一侧(即与固定导向轮组同侧)。

本申请还提供了一种移动设备。该移动设备可以包括上述各实施例中描述的导向轮组。该显示装置可以为沿轨道行驶的各种设备，如自动化仓储中的穿梭车(shuttle)等。可以进一步参见图4，其为本申请提供的移动设备的一个实施例的结构示意图。

在本实施例中，移动设备可以包括多个车轮，各车轮沿轨道行驶。在沿同一轨道行驶的各车轮中的至少两个车轮处设置有导向轮组，且导向轮组通过支撑架与移动设备固定连接。如图4所示，沿两条平行轨道40行驶的移动设备可以包括车体41、车轮42和导向轮组43。导向轮组43通过支撑架与车体41固定连接。并且在沿同一轨道40行驶的两个车轮42处均设置有导向轮组43。具体可以参见图5，其示出了该移动设备的结构俯视图。

从图5中可以看出，为了避免结构上发生干涉，导向轮组43中的调节导向轮组与固定导向轮组并非对称设置。可以理解的是，图中调节导向轮组与固定导向轮组的相对位置关系、导向轮组43与车轮42的相对位置关系仅仅是示意性的。同时，为了更好地发挥导向轮组的作用，当存在三个及以上个的车轮沿同一轨道行驶时，可以至少在第一个和最后一个车轮处设置导向轮组，这样有利于保证稳定行驶。

在安装导向轮组时，可以先将支撑架与车体41固定；然后在支撑架上装上固定导向轮组，使固定导向轮的轮面贴近轨道40的侧面；之后再在支撑架上安装调节导向轮组，使调节导向轮的轮面贴近轨道40的另一侧面；最后通过拧紧活动连杆上的螺母，使弹性部件处于压缩状态。在弹性部件与活动连杆的作用下，固定导向轮的轮面和调节导向轮的轮面可以紧贴在轨道40的两侧面，从而保证了车轮42与轨道40的良好对中性。由于本申请中的导向轮组与轨道之间采用柔性限位，所以当轨道不直时，调节导向轮组会随之活动，这样两种导向轮的轮面始终会紧贴轨道侧面，而且也不会出现卡死情况。当小车受到侧向冲击时，弹性部件可以起到缓冲作用，不会损坏两种导向轮。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。