专利名称：一种数控组合式驱走装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使物体方便移动的驱走装置，特别是一种数控组合式驱走装置。
传统机动车辆的底盘包括转向、传动、行走和制动四大系统，若再加上驱动系统，就几乎襄括了车子的关键机械装置。然而，它们是依靠车架对其严格有序和永恒的布置来发挥整体作用的，若离开车架它们就难有作为了。因此，一经装车就被束缚在庞大的车架上并与之终身为伴。这一特征，使得它们更具专用化、大型化，能高速、重载、长距和大场面使用等优点。它的不足之处在于结构与功能是固定的，不适宜在小场地、狭窄环境中使用，随机性差，难以满足多方面、多领域的随需组合，难以涉足的死区较大；传统底盘结构，构造复杂、庞大，技术要求高，用途单一，价格昂贵，难以满足现代的、复杂的数控需求。
本实用新型的目的在于提出一种数控组合式驱走装置的新的技术方案，按该方案实施的数控组合式驱走装置是将驱动、传动、转向、制动及行走等五大系统的功能融集于一体，每套驱走装置能独立驱动、转向、制动，机动灵活，并可方便的按需将单套或多套驱走装置组合。该驱走装置在无需对原有不方便移动的设备进行改动即可随机组合，使之成为数控化的可移动设备，还可用于移动物体。本实用新型结构紧凑、设计合理，适用范围大，应用范围广泛，自动化程度高。
本实用新型是这样实施的，一种数控组合式驱走装置，其特征在于数控组合式驱走装置还设有中连体(3)、外连器(19)、转向器(2)及同步探测器、转向探测器等，其中轮(6)的轮毂处或在辐板(10)的侧面装有电机(12)、轮轴一端或两端与轮叉(4)连接，轮叉上设有垂直于地面的轮叉轴(17)，轮叉轴穿过中连体(3)与转向器(2)输出端为不可转动连接，转向器由外壳(53)、步进电机(54)及减速器构成，转向器下端与中连体(3)连接或转向器与中连体制为一体，转向器及中连体上分别设有顶部对接器(1)、水平对接器(20)，对接器上设有可拆卸的外连器，对接器是法兰盘(33)上设有对接座(32)，外连器一端是对接头(34)，另端是夹紧机构，在轮叉(4)及轮(6)，侧面设有同步探测器，在中连体和轮叉轴上设有转向探测器，转向器、转向探测器的信号线与接口插头(7a)连接，轮(6)的控制线及同步探测器信号线与接口插头(7b)相连。
本实用新型还可以这样实施，中连体上部与转向器相连，中连体中间为通孔，孔两端通过轴承(51)与轮叉轴(17)连接，中连体的支臂(52)端部设有水平对接器(20)，转向器顶部设有顶部对接器(1)，对接器与外连器为不可转动连接。
对接器和外连器的连接是采用对接座(32)、对接头(34)通过端面径向齿(30)啮合对接，对接器外园上设有螺纹，通过对接螺母(35)锁紧，对接座中心设有抗弯柱(31)，对接头端设有可通过抗弯杆的孔，外连器的夹紧机构为固定夹口式或可调夹口式。
轮(6)中所述电机为轮毂型或侧装型电动机，轮毂型电机置于轮子轮毂处，为外转子式电动机，电机两侧的端盖(24)与辐板(10)连接，转子(59)与两侧端盖(24)固定连接，定子(60)与轴(23)固定连接，电源线自机内绕组通过电机轴(23)的中孔穿至接插付的插座(28)、插头(29)，与缆线(8)和接口插头(7b)相连。
电机可以为步进电机、开关磁阻式电机或永磁直流电机或交流电机。
转向器外壳(53)内设有电机(54)和减速器，两者依次对接组成，其输出端与轮叉轴连接。
轮的辐扳(10)上设有扇叶(11)，轮叉(4)为单叉或左右对称的双叉，轮叉上设或不设减震器(5)。
转向探测器由起点码盘(18)和光电传感器(14)组成，光电传感器固定在中连体(3)上，起点数码盘固定在轮叉轴(17)上，起点数码盘呈圆盘形，中心设有孔，周边均布至少3个小孔或通槽；光电式同步探测器由绝对值数码盘(13)和传感器(14)组成，传感器固定在轮叉(4)上，绝对值数码盘与轮的端盖(24)固定连接。
通过以上技术方案的实施，基本达到了本实用新型的目的。
本实用新型在轮(6)内装的是侧装式常规电机或轮毂一体化电机、其结构紧凑、体积小，电机可以为步进电机、开关磁阻式电机或永磁直流电机或交流电机等。转向器的调速器可采用嵌装型组合式刚体谐波减速器、摆线针轮减速器或蜗轮蜗杆减速器等。这就使得轮本身就具有数控驱动及调速功能。轮叉轴与转向器输出端相连，使得该轮具有数控转向的功能。轮由辐板构成全包容式或半包容式轮毂，辐板上开有呈放射状的多条扇叶，起到通风散热作用。根据需要轮叉制为单叉或左右对称的双叉。轮叉与轮叉轴为组合式，由锲销或螺纹连接，轮叉与轮可采用与锥孔套、侧立法兰盘或机壳连接。侧装式单轮叉是采用侧装式电机，其轴与辐板相连。
中连体通过孔内的滚动轴承与轮叉轴相连，上部与转向器相连，起到承上启下的作用。中连体壳体支臂的端部设有水平对接器，转向器顶部设有顶部对接器。根据需要对接器与外连器可采用螺纹、齿、键、销等形式不可转动连接。外连器可根据需要设置多种，如对接式、法兰式或夹钳式，夹钳装置也可根据需要设置多种形式，如固定夹口式或可调夹口式，还可根据需要设置加长杆，以满足被组合物体的不同高度和宽度的需要。本实用新型在轮旁设有由起点码盘和传感器组成的转向探测器，起点码盘与轮叉轴固定连接，传感器与中连体固定连接。在辐板侧设有由绝对值数码盘和传感器组成的同步探测器，绝对值数码盘装于电机端盖上，传感器装于轮叉上，它们的信号线与接口插座相连，插座与计算机等控制装置的接口相连。这样使得数控组合式驱走装置具有独立驱动、全方位转向及自制动等功能，并实现遥控和数控。外连器是通过对接头与对接座端面的径向齿啮合实现连接。这种连接能在水平面或垂直面的360度范围内完成与被接设备的组合连接，可极大地满足“随需组合”及“随物嫁接”的需求。本实用新型所述的数控组合式驱走装置能在被组合物体车架的各个位置随需组合，还可在没有车架的被组合物体方便的随机组合，并无需对原有不方便移动的设备进行改动，就可使之成为数控化的可移动设备，还可用于移动物体。本实用新型可广泛应用于生产、生活、科研、环卫、文体和智能玩具等领域。还能为开发小型特种机动车提供一种机械系统集成化程度较高，方便使用的基础性装置，该装置也可用于开发新型数控程控、无方向盘、全方位行走的特种组合式电动车。
附
图1为数控组合式驱走装置总装配示意图附图2为数控组合式驱走装置轮轴、电机装配示意图附图3为数控组合式驱走装置顶部对接器立体图附图4为数控组合式驱走装置U形固定夹口式外连器装配立体图附图5为数控组合式驱走装置外连器加长杆组件装配立体图附图6为数控组合式驱走装置可调夹口式外连器装配立体图附图7为数控组合式驱走装置顶部加长对接器装配立体图附图8为数控组合式驱走装置侧装式法兰盘单轮叉示意图附图9为数控组合式驱走装置单轮叉与电机壳一体式示意图附
图10为数控组合式驱走装置侧装式锥孔连接式单轮叉示意图附
图11为数控组合式驱走装置中连体与转向探器装配示意图附
图12为数控组合式驱走装置转向器装配立体图实施例数控组合式驱走装置(1)顶部对接器、(2)转向器、(3)中连体、(4)轮叉、(5)减震器、(6)轮、(7)接口插头、(8)缆线、(9)接插副、(10)辐板、(11)扇叶、(12)电机、(13)绝对值数码盘、(14)传感器、(15)轮胎、(16)楔销、(17)轮叉轴、(18)起点数码盘、(19)外连器、(20)水平对接器、(21)支臂、(22)螺母、(23)轴、(24)端盖、(25)电机绕组、(26)轴承、(27)压盖、(28)插座、(29)插头、(30)径向齿、(31)抗弯柱、(32)对接座、(33)法兰盘、(34)对接头、(35)对接螺母、(36)固定钳口、(37)绞杆、(38)丝杆、(39)夹块、(40)防松螺母、(41)加长杆、(42)可调钳口、(43)钳口座、(44)销、(45)销槽、(46)侧装法兰盘、(47)轮叉轴孔、(48)电机机壳、(49)锥孔套、(50)轮叉轴锥孔、(51)滚动轴承、(52)支骨、(53)外壳、(54)步进电机、(55)动齿、(56)步进电机、(57)杯形体、(58)偏心套、(59)转子、(60)定子。轮由轮胎、辐板组成，辐板上开有6-10条以轴孔为中呈放射状的通风扇叶，轮中心装有轮毂型电动机或侧装型动、减一体化电动机，电机可以是步进电机、开关磁阻式电机、永磁直流电机或交流电动机，轮中心为电机轴，轴两端或一端与轮叉为不可转动连接，根据电机类型的不同以及轮毂周围空间的允许程度，轮叉可以为单叉或双叉，单叉可采用轴向尺寸较短的常规侧装式电机，而双叉使轮毂的宽度更窄，需采用外转子式电机。轮叉还可根据电机减速器形式的不同，而设计成如图3、图4及图5的形式，双叉轮叉上可以设弹簧减震器。电机电源线是通过一端电机轴中间的孔穿至接插付的插座、插头，电缆由电源接插副接出。轮叉上部设有轮叉轴，轮叉轴穿过中连体与转向器相连。中连体的壳体为筒状，上端由连接法兰与转向器相连，下端与轮叉相连，孔两端有轴承，中连体中部有一侧伸的支臂，支臂端部为水平对接器，转向器上端通过法兰连接顶部对接器。对接器与外连器不可转动连接。本实施例的对接器和外连器的连接是采用对接座、对接头端面径向齿槽啮合，通过对接螺母锁紧，还可加防松螺母。对接座的中心设有抗弯杭柱，对接头端设有可通过抗弯杆的孔，以加强对接座处的抗弯强度。外连器可以根据不同需要设计成多种形式，如图4、图6固定夹口式外连器及可调夹口式外连器。当对接座高度不能满足需要时，可以采用另配加长对接座如
图12，或采用加长杆如图5，加长杆连接形式与对接器相同。
转向器由步进电机和减速器依次对接组成，减速器装于电动机端盖内，与电机输出轴连接，电机尾端带个法兰盘，减速器为嵌装型飘齿谐波减速器、摆线针轮减速器或蜗轮蜗杆减速器。
转向探测器由起点数码盘和传感器组成，起点数码盘的边沿处有三或五个等角距的小孔或细缝，数码盘被固定在垂直轴上，光电传感器固定在中连体上。
同步探测器由绝对值数码盘和传感器组成，绝对值数码盘固定在轮毂的侧面，而传感器固定于轮叉上，转向探测器与同步探测器通过有线或遥控计算机相连。
权利要求1.一种数控组合式驱走装置，其特征在于数控组合式驱走装置还设有中连体(3)、外连器(19)、转向器(2)及同步探测器、转向探测器等，其中轮(6)的轮毂处或在辐板(10)的侧面装有电机(12)、轮轴一端或两端与轮叉(4)连接，轮叉上设有垂直于地面的轮叉轴(17)，轮叉轴穿过中连体(3)与转向器(2)输出端为不可转动连接，转向器由外壳(53)、步进电机(54)及减速器构成，转向器下端与中连体(3)连接或转向器与中连体制为一体，转向器及中连体上分别设有顶部对接器(1)、水平对接器(20)，对接器上设有可拆卸的外连器，对接器是法兰盘(33)上设有对接座(32)，外连器一端是对接头(34)，另端是夹紧机构，在轮叉(4)及轮(6)，侧面设有同步探测器，在中连体和轮叉轴上设有转向探测器，转向器、转向探测器的信号线与接口插头(7a)连接，轮(6)的控制线及同步探测器信号线与接口插头(7b)相连。
2.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于所述的中连体上部与转向器相连，中连体中间为通孔，孔两端通过轴承(51)与轮叉轴(17)连接，中连体的支臂(52)端部设有水平对接器(20)，转向器顶部设有顶部对接器(1)，对接器与外连器为不可转动连接。
3.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于所述的对接器和外连器的连接是采用对接座(32)、对接头(34)通过端面径向齿(30)啮合对接，对接器外园上设有螺纹，通过对接螺母(35)锁紧，对接座中心设有抗弯柱(31)，对接头端设有可通过抗弯杆的孔，外连器的夹紧机构为固定夹口式或可调夹口式。
4.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于轮(6)中所述电机为轮毂型或侧装型电动机，轮毂型电机置于轮子轮彀处，为外转子式电动机，电机两侧的端盖(24)与辐板(10)连接，转子(59)与两侧端盖(24)固定连接，定子(60)与轴(23)固定连接，电源线自机内绕组通过电机轴(23)的中孔穿至接插付的插座(28)、插头(29)，与缆线(8)和接口插头(7b)相连。
5.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于电机可以为步进电机、开关磁阻式电机或永磁直流电机或交流电机。
6.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于转向器外壳(53)内设有电机(54)和减速器，两者依次对接组成，其输出端与轮叉轴连接。
7.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于轮的辐扳(10)上设有扇叶(11)，轮叉(4)为单叉或左右对称的双叉，轮叉上设或不设减震器(5)。
8.如权利要求1所述的数控组合式驱走装置，其特征在于所述的转向探测器由起点码盘(18)和光电传感器(14)组成，光电传感器固定在中连体(3)上，起点数码盘固定在轮叉轴(17)上，起点数码盘×呈圆盘形，中心设有孔，周边均布至少3个小孔或通槽；光电式同步探测由绝对值数码盘(13)和传感器(14)组成，传感器固定在轮叉(4)上，绝对值数码盘与轮的端盖(24)固定连接。
专利摘要一种数控组合式驱走装置，主要由轮、轮叉等组成，其特征在于该装置还设有中连体、外连器、转向器及同步、转向探测器等。轮内装有电机，轮通过轮叉轴与转向器连接，转向器由外壳、电机及减速器构成，与中连体连接或制为一体，转向器及中连体上设有对接器，对接器上设有可拆卸的、其端部是夹紧机构的外连器，该装置设有同步及转向探测器。该装置不需对原有设备进行改动即可随机组合，成为数控化的可移动设备，还可用于移动物体。本实用新型适用范围大，应用范围广泛，自动化程度高。
文档编号B60K17/34GK2337002SQ98215969
公开日1999年9月8日 申请日期1998年6月29日 优先权日1998年6月29日
发明者张翰璧, 张志超 申请人:张翰璧