一种轨道机器人用快速装卸机构及系统

技术领域

本发明涉及轨道机器人维护保养技术领域，尤其涉及一种轨道机器人用快速装卸机构及系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

轨道机器人是一种自动化搬运装置，能够在空中轨道上行驶。轨道式机器人以其维护方便，运动灵活及续航里程长的优势得以推广使用。

轨道机器人在平常的长时间运行中，可能会出现一些故障，因此需要将轨道机器人从轨道上装卸下来进行维修。目前将轨道机器人卸下的办法，通常是采用云梯，即将人推高到轨道端口处，人工将机器人从轨道上进行装卸。因此，装卸轨道机器人具有时间长，耗费人工，以及使用云梯等工具，阻碍交通等问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的是提供一种轨道机器人用快速装卸机构，以解决常规拆卸方法时间长、耗费人工，而且需要借助云梯等工具阻碍交通等问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种轨道机器人用快速装卸机构，包括：工作轨道、卸载轨道和驱动单元；所述工作轨道包括固定轨道和移动轨道，所述移动轨道两端对接所述固定轨道；所述卸载轨道包括依次连接的高空对接段、倾斜段和低空作业段，所述卸载轨道的高空对接段与所述工作轨道的移动轨道位于同一水平高度；所述驱动单元与所述移动轨道连接，并能驱动移动轨道装载着轨道机器人从工作轨道移动到卸载轨道。

优选地，还包括承载架，所述工作轨道贯穿所述承载架，所述驱动单元安装在所述承载架上，所述驱动单元包括移动横梁，所述移动轨道与所述移动横梁连接，所述移动横梁与所述承载架滑动连接。

优选地，所述承载架包括支撑梁，所述支撑梁两侧设置侧梁，所述侧梁内侧设置有凹槽，所述移动横梁两端设置有滚轮，所述移动横梁的滚轮安装在所述侧梁的凹槽内。

优选地，所述驱动机构包括电机和丝杆，所述丝杆一端与所述电机连接，所述丝杆另一端贯穿所述支撑梁后与所述移动横梁连接。

优选地，所述承载架还包括支腿，所述支腿上端与所述侧梁连接，支腿下端固定到地面上。

优选地，所述高空对接段和低空作业段水平布置，所述倾斜段与水平面呈10°～20°夹角，所述低空作业段距离地面1.6m～1.7m，所述卸载轨道与所述工作轨道水平间距为15～25cm。

优选地，所述倾斜段与水平面呈15°夹角，所述倾斜段的水平跨度为18.5m，所述低空作业段距离地面1.65m，所述卸载轨道与所述工作轨道水平间距为20cm。

本发明实施例还提供了一种轨道机器人用快速装卸系统，包括控制单元和如上所述的轨道机器人用快速装卸机构。

优选地，所述控制单元包括伺服驱动器和位置传感器，所述伺服驱动器用于驱动电机转动，所述位置传感器安装在移动轨道上，用于检测移动轨道的位置。

优选地，还包括控制主机，所述控制主机与所述伺服驱动器和位置传感器电性连接。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

当使用一段时间需要进行保养或维修轨道机器人时，令轨道机器人移动到移动轨道上，然后移动轨道在驱动单元的作用下，带着轨道机器人从工作轨道移动到卸载轨道，然后沿着高空对接段和倾斜段移动到低空作业段，作业人员在装卸轨道的低空作业段进行拆卸作业。当保养或维修结束后，进行与上述相反的移动流程，令轨道机器人移动到工作轨道上，进行正常的运输工作。与现有的通过天梯进行拆卸的方式相比，本发明减少了装卸轨道机器人的作业时间和装卸人员的工作强度，同时减少了大型安装机械的使用，减少了对交通的阻碍。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的快速装卸机构轴测图；

图2是本发明实施例的快速装卸机构主视图；

图3是本发明实施例的快速装卸机构俯视图；

图4是本发明实施例的工作轨道局部示意图；

图5是本发明实施例的卸载轨道示意图；

图6是本发明实施例的承载架示意图；

图7是本发明实施例的承载架与工作轨道、卸载轨道布置图；

图8是本发明实施例的位置传感器工作原理图；

图9是本发明实施例的快速装卸系统工作流程图；

图中：1、工作轨道；11、固定轨道；12、移动轨道；2、卸载轨道；21、高空对接段；22、倾斜段；23、低空作业段；3、驱动单元；31、电机；32、丝杆；33、移动横梁；34、连接杆；4、轨道机器人；5、承载架；51、支腿；52、凹槽；53、侧梁；54、承载板；

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者为一体结构；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，常规的拆卸方法时间长、耗费人工，而且需要借助云梯等工具阻碍了交通，为了解决如上的技术问题，本发明一实施例中提出了一种轨道机器人用快速装卸机构。如图1所示，包括：工作轨道1、卸载轨道2和驱动单元3；所述工作轨道1包括固定轨道11和移动轨道12，所述移动轨道12两端对接所述固定轨道11；所述卸载轨道2如图5所示，包括依次连接的高空对接段21、倾斜段22和低空作业段23，所述卸载轨道2的高空对接段21与所述工作轨道1的移动轨道12位于同一水平高度；所述驱动单元3与所述移动轨道12连接，并能驱动移动轨道12装载着轨道机器人4从工作轨道1移动到卸载轨道2。

其中，所述高空对接段21和低空作业段23水平布置，所述倾斜段22与水平面呈10°～20°夹角，所述低空作业段23距离地面1.6m～1.7m，所述卸载轨道2与所述工作轨道1水平间距为15～25cm。本实施例中，如图2、图3所示，所述倾斜段22与水平面呈15°夹角，所述倾斜段22的水平跨度为18.5m，所述低空作业段23距离地面1.65m，所述卸载轨道2与所述工作轨道1水平间距为20cm。

如图4所示，工作轨道1的固定轨道11中间具有一段缺口，用于对接移动轨道12。轨道机器人4在正常工作时，移动轨道12作为工作轨道1的一部分，将两端的固定轨道11连接起来构成完成的工作轨道1，用于运载轨道机器人4。

当使用一段时间需要进行保养或维修轨道机器人4时，令轨道机器人4移动到移动轨道12上，然后移动轨道12在驱动单元3的作用下，带着轨道机器人4从工作轨道1移动到卸载轨道2，然后沿着高空对接段21和倾斜段22移动到低空作业段23，作业人员在装卸轨道的低空作业段23进行拆卸作业。当保养或维修结束后，作业人员在低空作业段23进行安装，然后沿着低空作业段23和倾斜段22移动到高空对接段21与移动轨道12对接，使轨道机器人4移动到移动轨道12上，移动轨道12承载着轨道机器人4移动到工作轨道1上，进行正常的运输工作。与现有的通过天梯进行拆卸的方式相比，本发明减少了装卸轨道机器人4的作业时间和装卸人员的工作强度，同时减少了大型安装机械的使用，减少了对交通的阻碍。

如图6、图7所示，快速装卸机构还包括承载架5，所述工作轨道1贯穿所述承载架5，所述驱动单元3安装在所述承载架5上，所述驱动单元3包括移动横梁33，所述移动轨道12通过连接杆34与所述移动横梁33连接，所述移动横梁33与所述承载架5滑动连接。所述承载架5下侧设置有支腿51，支腿51的下端固定到地面上或者其他建筑物上。承载架5的主要作用为支撑移动横梁33，移动横梁33连接移动轨道12，移动轨道12携带着轨道机器人，完成轨道机器人4的装卸操作。

进一步的，所述承载架5包括支撑梁，所述支撑梁两侧设置侧梁53，所述侧梁53内侧设置有凹槽52，所述移动横梁33两端设置有滚轮，所述移动横梁33的滚轮安装在所述侧梁53的凹槽52内，所述滚轮可以采用轴承。通过凹槽52和轴承的方式，保证了横梁在移动过程中的平稳和丝滑。

所述驱动机构包括电机31和丝杆32，所述电机31安装在承载板54上，所述丝杆32一端与所述电机31连接，所述丝杆32另一端贯穿所述支撑梁后与所述移动横梁33连接。电机31为整个装卸动作提供动力源，丝杆32和电机31连接，当电机31通电转动时，会带动丝杆32旋转，丝杆32旋转进而带动移动横梁33在承载架5中的正常工作位置和检修保养位置间移动。

基于上述快速装卸机构，本发明实施例还提供了一种轨道机器人用快速装卸系统，通过控制单元控制移动横梁33的移动过程。所述控制单元包括控制主机、伺服驱动器和位置传感器，所述控制主机与所述伺服驱动器和位置传感器电性连接，所述伺服驱动器用于驱动电机31转动，所述位置传感器安装在移动轨道12上，用于检测移动轨道12的位置。

位置传感器为光学位置传感器，安装在移动轨道12上。该传感器采用反射式光学原理，实时获得移动轨道12在承载架5中的位置，如图8所示。光学位置传感器通过RS485接口和控制主机相连，将移动轨道12的位置数据实时传送给主机。伺服驱动器接收来自控制主机发过来的位置指令，驱动器会将指令中的数值信号，转化为电流的大小，控制电机31的转动。

如图9所示，控制主机接收启动位置切换开关信号，然后给伺服驱动器发送位置指令。伺服驱动器接收到位置指令后，转化成电流驱动电机31转动。电机31转动通过机械结构推动移动轨道12移动。光学位置传感器不断检测移动轨道12的位置，然后反馈位置数据给控制主机。控制主机接收到反馈的移动轨道12位置数据后，采用闭环负反馈PID调节，从而使移动轨道12准确地移动到目标位置。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。