一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车pdf

  本发明涉及一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，包括：可移动架设在外工字钢轨道上的运动支撑机构；安装在所述运动支撑机构上的夹紧机构，其包括转动连接所述运动支撑机构的弹性夹紧单元、和安装在所述弹性夹紧单元的滚珠；活动设置在所述运动支撑机构上的定位机构；与所述运动支撑机构固定连接的升降机构；和安装在升降机构底部并用于安置运输对象的运输平台。与现存技术相比，本发明能轻松实现小车在外工字钢中的倒挂运动和定位要求，同时小车下方可以连接机械臂或不同的特殊工作机构，满足各种工作需要，使小车适应工作

  (19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116280950 A (43)申请公布日 2023.06.23 (21)申请号 8.5 (22)申请日 2022.12.20 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号 (72)发明人 陆亮刘思彤何斌王志鹏 蒋沛杰 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 专利代理师 刘燕武 (51)Int.Cl. B65G 35/00 (2006.01) B65G 41/00 (2006.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 (54)发明名称 一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位 行走小车 (57)摘要 本发明涉及一种用于外工字钢轨道的双排 轮倒挂定位行走小车，包括 ：可移动架设在外工 字钢轨道上的运动支撑机构；安装在所述运动支 撑机构上的夹紧机构，其包括转动连接所述运动 支撑机构的弹性夹紧单元、和安装在所述弹性 夹紧单元的滚珠；活动设置在所述运动支撑机构 上的定位机构；与所述运动支撑机构固定连接的 升降机构；和安装在升降机构底部并用于安置 运输对象的运输平台。与现存技术相比 ，本发明 能轻松实现小车在外工字钢中的倒挂运动和定 位要求，同时小车下方可以连接机械臂或不同的 A 特殊工作机构，满足各种工作需要，使小车适应 0 工作方面更广、效率更加高。 5 9 0 8 2 6 1 1 N C CN 116280950 A 权利要求书 1/2页 1.一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征是，包括： 可移动架设在外工字钢轨道上的运动支撑机构； 安装在所述运动支撑机构上的夹紧机构，其包括转动连接所述运动支撑机构的弹性夹 紧单元、和安装在所述弹性夹紧单元的滚珠，当弹性夹紧单元在运动支撑机构上转动至 竖直位置时，所述弹性夹紧单元处于压缩状态，且所述滚珠抵紧并滚动接触所述外工字钢 轨道下表面； 活动设置在所述运动支撑机构上的定位机构，在外工字钢轨道上还设有与所述定位机 构匹配的若干定位点，当定位机构接触所述定位点时，运动支撑机构与外工字钢轨道处于 定位停止状态； 与所述运动支撑机构固定连接的升降机构； 和安装在升降机构底部并用于安置运输对象的运输平台。 2.依据权利要求1所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，所述运动支撑机构包括由两组U型支架对称拼装而成的车身、安装在每组U型支架的 自由端并滚动接触所述外工字钢轨道的履带轮。 3.依据权利要求2所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，每组U型支架设有两个，且两组U型支架之间通过固定板与固定杆拼装。 4.依据权利要求2所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，所述U型支架的自由端处安装有行走齿轮，所述履带轮套在所述行走齿轮上，且所述 履带轮的内侧表面与所述行走齿轮啮合。 5.依据权利要求1所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，所述运动支撑机构上还固定设有第一连接架，所述弹性夹紧单元包括与所述连接架 转动连接的夹紧支架、沿垂直方向滑动设置在所述夹紧支架上的夹紧杆，以及套设在所述 夹紧杆上的夹紧弹簧，所述夹紧弹簧的两头分别抵住所述滚珠和所述夹紧支架，所述滚珠 转动安装在所述夹紧杆的端部。 6.依据权利要求1所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，所述运动支撑机构上还固定设有第二连接架，所述定位机构包括转动安装在所述第 二连接架上的定位支架、沿垂直方向滑动设置在所述定位支架上的定位杆、固定在所述定 位杆头部并呈半球状的定位块，以及套设在所述定位杆上的定位弹簧，所述定位弹簧的两 端分别抵住所述定位块与第二连接架，在所述定位点处还设有可供所述定位块滑入的定位 小孔。 7.根据权利要求1所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，所述升降机构包括固定安装在运动支撑机构下表面的升降导向杆、滑动安装在所述 升降导向杆上的滑块，与所述滑块固定连接的升降连接杆，以及与所述滑块螺纹连接的丝 杠，所述的升降连接杆的底端还设有连接板，该连接板还固定安装所述运输平台。 8.根据权利要求7所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 在于，所述连接板与所述运输平台通过螺栓紧固连接。 9.根据权利要求1或7所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特 征在于，所述运输平台为法兰盘。 10.根据权利要求1所述的一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其特征 2 2 CN 116280950 A 权利要求书 2/2页 在于，所述夹紧机构与定位机构分别设有一组或若干组。 3 3 CN 116280950 A 说明书 1/5页 一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车 技术领域 [0001] 本发明属于外工字钢运输小车技术领域，涉及一种用于外工字钢轨道的双排轮倒 挂定位行走小车。 背景技术 [0002] 现有的外工字钢应用已经较为普遍，外工字钢作为一种主要的建筑钢材，在建筑 和车辆制造方面都有应用，是一种重要的建筑钢材。同时因为外工字钢的独特的结构也可 以作为特殊的轨道使用，通过相关运输小车完成相关工作，但是鉴于外工字钢的固定的竖 直结构以及外工字钢内部光滑的构造，不利于传统小车的定位和运动，因此，需要对传统小 车进行改造。 [0003] CN216889760U提出了一种悬挂式工字钢支撑运输小车，该专利实现了在外工字钢 之上的夹紧和运输工作，但其主要功能为运输外工字钢，与本专利完全不同，此外该专利并 没有考虑到外工字钢轨道的光滑构造，使用轮式结构容易造成打滑现象；CN210763973U提 出了一种外工字钢斜爬小车，并采用了夹紧机构，但并未采取有效的定位机构帮助小车在 外工字钢轨道之中有效的定位，因此只能实现一定的运输功能无法实现高定位精度的行进 控制。 发明内容 [0004] 本发明的目的就是为了提供一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车， 以解决行走小车在外工字钢轨道上的定位与稳定运输等问题。 [0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： [0006] 一种用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，包括： [0007] 可移动架设在外工字钢轨道上的运动支撑机构； [0008] 安装在所述运动支撑机构上的夹紧机构，其包括转动连接所述运动支撑机构的弹 性夹紧单元、以及安装在所述弹性夹紧单元的滚珠，当弹性夹紧单元在运动支撑机构上转 动至竖直位置时，所述弹性夹紧单元处于压缩状态，且所述滚珠抵紧并滚动接触所述外工 字钢轨道下表面； [0009] 活动设置在所述运动支撑机构上的定位机构，在外工字钢轨道上还设有与所述定 位机构匹配的若干定位点，当定位机构接触所述定位点时，运动支撑机构与外工字钢轨道 处于定位停止状态； [0010] 与所述运动支撑机构固定连接的升降机构； [0011] 以及安装在升降机构底部并用于安置运输对象的运输平台。 [0012] 进一步的，所述运动支撑机构包括由两组U型支架对称拼装而成的车身、安装在每 组U型支架的自由端并滚动接触所述外工字钢轨道的履带轮。 [0013] 更进一步的，每组U型支架设有两个，且两组U型支架之间通过固定板与固定杆拼 装。 4 4 CN 116280950 A 说明书 2/5页 [0014] 更进一步的，所述U型支架的自由端处安装有行走齿轮，所述履带轮套在所述行走 齿轮上，且所述履带轮的内侧表面与所述行走齿轮啮合。 [0015] 进一步的，所述运动支撑机构上还固定设有第一连接架，所述弹性夹紧单元包括 与所述连接架转动连接的夹紧支架、沿垂直方向滑动设置在所述夹紧支架上的夹紧杆，以 及套设在所述夹紧杆上的夹紧弹簧，所述夹紧弹簧的两头分别抵住所述滚珠和所述夹紧支 架，所述滚珠转动安装在所述夹紧杆的端部。 [0016] 进一步的，所述运动支撑机构上还固定设有第二连接架，所述定位机构包括转动 安装在所述第二连接架上的定位支架、沿垂直方向滑动设置在所述定位支架上的定位杆、 固定在所述定位杆头部并呈半球状的定位块，以及套设在所述定位杆上的定位弹簧，所述 定位弹簧的两端分别抵住所述定位块与第二连接架，在所述定位点处还设有可供所述定位 块滑入的定位小孔。进一步的，所述升降机构包括固定安装在运动支撑机构下表面的升降 导向杆、滑动安装在所述升降导向杆上的滑块，与所述滑块固定连接的升降连接杆，以及与 所述滑块螺纹连接的丝杠，所述的升降连接杆的底端还设有连接板，该连接板还固定安装 所述运输平台。 [0017] 更进一步的，所述连接板与所述运输平台通过螺栓紧固连接。 [0018] 进一步的，所述运输平台为法兰盘。 [0019] 进一步的，所述夹紧机构与定位机构分别设有一组或若干组。 [0020] 相比于其他小车只有行进功能，没有作业功能，本发明的行走小车能下放，补充轨 道在垂直空间上延展性的不足，同时，将小车的运动机构改设为履带轮组，加大车轮与轨道 的接触面积，帮助外工字钢小车运行稳定；其次，在小车下部装设特定的夹紧机构和定位机 构，能够大大加大小车运行的稳定性，同时简单的机械定位装置，简化小车定位工作，同时 可以帮助小车实现其他的需求工作，使小车在完成运输工作之外也能够最终靠轨道运行至具 置进行具体准确的对应工作要求，大大提高小车的工作范围以及工作效率，提高市场 竞争力。 附图说明 [0021] 图1为本发明的用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车的主视示意图； [0022] 图2为本发明的行走小车中的夹紧机构的结构示意图； [0023] 图3为本发明的运动支撑机构的结构示意图； [0024] 图4为本发明的定位机构的结构示意图； [0025] 图5为本发明的升降机构的结构示意图； [0026] 图6为升降机构的俯视示意图； [0027] 图7为行走小车在外工字钢轨道上的运动示意图； [0028] 图中标记说明： [0029] 1‑履带轮，2‑车身，3‑滚珠，4‑夹紧杆，5‑第一连接架，6‑固定板，7‑定位弹簧，8‑定 位杆，9‑行走齿轮，10‑固定杆，11‑升降连接杆，12‑法兰盘，13‑丝杠，14‑连接板，15‑滑块， 16‑第二连接架，17‑夹紧弹簧。 5 5 CN 116280950 A 说明书 3/5页 具体实施方式 [0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案 为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于 下述的实施例。 [0031] 以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本 领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。 [0032] 为解决行走小车在外工字钢轨道上的定位与稳定运输等问题，本发明提供了一种 用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其结构可参见图1至图7所示，包括： [0033] 可移动架设在外工字钢轨道上的运动支撑机构； [0034] 安装在所述运动支撑机构上的夹紧机构，其包括转动连接所述运动支撑机构的弹 性夹紧单元、和安装在所述弹性夹紧单元的滚珠3，当弹性夹紧单元在运动支撑机构上转 动至竖直位置时，所述弹性夹紧单元处于压缩状态，且所述滚珠3抵紧并滚动接触所述外工 字钢轨道下表面，此时，由于弹性夹紧单元与外工字钢轨道之间的弹性压紧力，进而反作用 于运动支撑机构，使得运动支撑机构对轨道产生一个向下的压力，从而使得运动支撑机构 紧压在外工字钢轨道上，这样，在不影响运动支撑机构在轨道上行走的同时，也确保运动支 撑机构在行走过程中不会晃动或振动等，提高其行走稳定性； [0035] 活动设置在所述运动支撑机构上的定位机构，在外工字钢轨道上还设有与所述定 位机构匹配的若干定位点，当定位机构接触所述定位点时，运动支撑机构与外工字钢轨道 处于定位停止状态，此时，行走小车处于定位状态； [0036] 与所述运动支撑机构固定连接的升降机构； [0037] 和安装在升降机构底部并用于安置运输对象的运输平台。 [0038] 在一些具体的实施方式中，所述运动支撑机构包括由两组U型支架对称拼装而成 的车身2、安装在每组U型支架的自由端并滚动接触所述外工字钢轨道的履带轮1。同一组U 型支架之间可以采用其他杆件连接起来，提高其整体稳固性。另外，车身2采用左右对半拼 装的设计，适配外工字钢轨道构造，可以整个倒挂放在轨道上，并配合夹紧机构等固定好。 [0039] 更具体的实施方式中，每组U型支架设有两个，且两组U型支架之间通过固定板6与 固定杆10拼装，固定板6一般是以焊接等方式固定在同一组U型支架的端部，然后，两组U型 支架上的固定板6则通过固定杆10连接固定。另外，固定板6上还可以加工孔位，用于连接外 加机构或者运输相关物品，完成对应工作。 [0040] 更具体的实施方式中，所述U型支架的自由端处安装有行走齿轮9，所述履带轮1套 在所述行走齿轮9上，且所述履带轮1的内侧表面与所述行走齿轮9啮合。行走齿轮9可以设 有若干个，履带轮1则套设在行走齿轮9上，并由其驱动，实现在轨道上的行走，由于履带轮1 的设置，可以加大行走小车与轨道的接触面积，进而提高其行走稳定性，另外，行走齿轮9中 的至少一个为主动齿轮，即主动转动实现驱动功能。 [0041] 在一些具体的实施方式中，所述运动支撑机构上还固定设有第一连接架5，所述弹 性夹紧单元包括与所述连接架转动连接的夹紧支架、沿垂直方向滑动设置在所述夹紧支架 上的夹紧杆4，以及套设在所述夹紧杆4上的夹紧弹簧17，所述夹紧弹簧17的两头分别抵住 所述滚珠3和所述夹紧支架，所述滚珠3转动安装在所述夹紧杆4的端部。此处，通过在夹紧 支架的顶部加工供夹紧杆4底端匹配穿过的孔位，即实现夹紧杆4与夹紧支架的滑动连接， 6 6 CN 116280950 A 说明书 4/5页 同样的，定位杆8与定位支架也可以采用类似结构，当夹紧支架带动夹紧杆4转动至与轨道 下表面垂直位置时，滚珠3抵紧接触轨道下表面，此时，夹紧弹簧17处于压缩状态，而夹紧杆 4的底部则部分伸入到夹紧支架的孔位下方。 [0042] 在一些具体的实施方式中，所述运动支撑机构上还固定设有第二连接架16，所述 定位机构包括转动安装在所述第二连接架16上的定位支架、沿垂直方向滑动设置在所述定 位支架上的定位杆8、固定在所述定位杆8头部并呈半球状的定位块，以及套设在所述定位 杆8上的定位弹簧7，所述定位弹簧7的两头分别抵住所述定位块与第二连接架16，在所述定 位点处还设有可供所述定位块滑入的定位小孔。当定位杆8转至竖直状态，定位弹簧7处于 压缩状态，定位杆8顶部半球状的定位块对轨道产生压力，并置于轨道对应的定位小孔中， 当处于小孔位置时，小车处于定位状态。 [0043] 在一些具体的实施方式中，所述升降机构包括固定安装在运动支撑机构下表面的 升降导向杆、滑动安装在所述升降导向杆上的滑块15，与所述滑块15固定连接的升降连接 杆11，以及与所述滑块15螺纹连接的丝杠13，所述的升降连接杆11的底端还设有连接板14， 该连接板14还固定安装所述运输平台。此处，滑块15与丝杠13即组成类似滚珠丝杠机构，通 过驱动丝杠13转动，即可以带动滑块15沿升降导向杆的升降运动，进而带动运输平台及其 所装载的其他装置在竖直方向位置的调节。 [0044] 更具体的实施方式中，所述连接板14与所述运输平台通过螺栓紧固连接。 [0045] 在一些具体的实施方式中，所述运输平台为法兰盘12。 [0046] 在一些具体的实施方式中，所述夹紧机构与定位机构分别设有一组或若干组。 [0047] 以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。 [0048] 下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。 [0049] 实施例1： [0050] 为解决行走小车在外工字钢轨道上的定位与稳定运输等问题，本发明提供了一种 用于外工字钢轨道的双排轮倒挂定位行走小车，其结构可参见图1至图7所示，包括： [0051] 可移动架设在外工字钢轨道上的运动支撑机构； [0052] 安装在运动支撑机构上的夹紧机构，其包括转动连接运动支撑机构的弹性夹紧单 元、和安装在弹性夹紧单元的滚珠3，当弹性夹紧单元在运动支撑机构上转动至竖直位置 时，弹性夹紧单元处于压缩状态，且滚珠3抵紧并滚动接触外工字钢轨道下表面，此时，由于 弹性夹紧单元与外工字钢轨道之间的弹性压紧力，进而反作用于运动支撑机构，使得运动 支撑机构对轨道产生一个向下的压力，从而使得运动支撑机构紧压在外工字钢轨道上，这 样，在不影响运动支撑机构在轨道上行走的同时，也确保运动支撑机构在行走过程中不会 晃动或振动等，提高其行走稳定性； [0053] 活动设置在运动支撑机构上的定位机构，在外工字钢轨道上还设有与定位机构匹 配的若干定位点，当定位机构接触定位点时，运动支撑机构与外工字钢轨道处于定位停止 状态，此时，行走小车处于定位状态； [0054] 与运动支撑机构固定连接的升降机构； [0055] 和安装在升降机构底部并用于安置运输对象的运输平台。 [0056] 请再参见图3所示，运动支撑机构包括由两组U型支架对称拼装而成的车身2、安装 在每组U型支架的自由端并滚动接触外工字钢轨道的履带轮1。同一组U型支架之间可以采 7 7 CN 116280950 A 说明书 5/5页 用其他杆件连接起来，提高其整体稳固性。另外，车身2采用左右对半拼装的设计，适配外工 字钢轨道构造，可以整个倒挂放在轨道上，并配合夹紧机构等固定好。每组U型支架设有两 个，且两组U型支架之间通过固定板6与固定杆10拼装，固定板6一般是以焊接等方式固定在 同一组U型支架的端部，然后，两组U型支架上的固定板6则通过固定杆10连接固定。另外，固 定板6上还可以加工孔位，用于连接外加机构或者运输相关物品，完成对应工作。U型支架的 自由端处安装有行走齿轮9，履带轮1套在行走齿轮9上，且履带轮1的内侧表面与行走齿轮9 啮合。行走齿轮9可以设有若干个，履带轮1则套设在行走齿轮9上，并由其驱动，实现在轨道 上的行走，由于履带轮1的设置，可以加大行走小车与轨道的接触面积，进而提高其行走稳 定性，另外，行走齿轮9中的至少一个为主动齿轮，即主动转动实现驱动功能。 [0057] 请再参见图2等所示，运动支撑机构上还固定设有第一连接架5，弹性夹紧单元包 括与连接架转动连接的夹紧支架、沿垂直方向滑动设置在夹紧支架上的夹紧杆4，以及套设 在夹紧杆4上的夹紧弹簧17，夹紧弹簧17的两端分别抵住滚珠3和夹紧支架，滚珠3转动安装 在夹紧杆4的端部。此处，通过在夹紧支架的顶部加工供夹紧杆4底端匹配穿过的孔位，即实 现夹紧杆4与夹紧支架的滑动连接，同样的，定位杆8与定位支架也能够使用类似结构，当夹 紧支架带动夹紧杆4转动至与轨道下表面垂直位置时，滚珠3抵紧接触轨道下表面，此时，夹 紧弹簧17处于压缩状态，而夹紧杆4的底部则部分伸入到夹紧支架的孔位下方。 [0058] 请再参见图4等所示，运动支撑机构上还固定设有第二连接架16，定位机构包括转 动安装在第二连接架16上的定位支架、沿垂直方向滑动设置在定位支架上的定位杆8、固定 在定位杆8头部并呈半球状的定位块，以及套设在定位杆8上的定位弹簧7，定位弹簧7的两 端分别抵住定位块与第二连接架16，在定位点处还设有可供定位块滑入的定位小孔。当定 位杆8转至竖直状态，定位弹簧7处于压缩状态，定位杆8顶部半球状的定位块对轨道产生压 力，并置于轨道对应的定位小孔中，当处于小孔位置时，小车处于定位状态。 [0059] 请再参见图5至图7所示，升降机构包括固定安装在运动支撑机构下表面的升降导 向杆、滑动安装在升降导向杆上的滑块15，与滑块15固定连接的升降连接杆11，以及与滑块 15螺纹连接的丝杠13，升降连接杆11的底端还设有连接板14，该连接板14还固定安装运输 平台。此处，滑块15与丝杠13即组成类似滚珠丝杠机构，通过驱动丝杠13转动，即可以带动 滑块15沿升降导向杆的升降运动，进而带动运输平台及其所装载的其他装置在竖直方向位 置的调节。连接板14与运输平台通过螺栓紧固连接。运输平台为法兰盘12。 [0060] 为方便叙述，本发明中的部分动力部件进行了省略，如带动履带轮、丝杠转动，使 得定位杆等转动的动力部件等。 [0061] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。 熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般 原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领 域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的 保护范围以内。 8 8 CN 116280950 A 说明书附图 1/5页 图1 图2 9 9 CN 116280950 A 说明书附图 2/5页 图3 图4 10 10 CN 116280950 A 说明书附图 3/5页 图5 11 11 CN 116280950 A 说明书附图 4/5页 图6 12 12 CN 116280950 A 说明书附图 5/5页 图7 13 13

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