一种链轮带孔导轨驱动机构及其导向机构的制作方法

本实用新型涉及驱动机构技术领域，特别是指一种链轮带孔导轨驱动机构及其导向机构。

背景技术：

目前市面上的驱动机构普遍采用摩擦性驱动轮与工字型导轨腹板摩擦的方式来实现机构的行走运动，比如公开号为cn103909161a的中国实用新型专利公开了一种钢铝复合接触轨跟踪定位装置，所述钢铝复合接触轨由一工字型导轨基材和一u型导轨盖板铆接组成，其中，所述u型导轨盖板倒u字型连接在所述工字型导轨基材的顶部，所述u型导轨盖板包括多个压痕和与所述压痕一一对应的多个冲孔，还包括：铆合结构体，移动设置在所述钢铝复合接触轨上；铆合模具冲头，连接在所述铆合结构体的两侧，将所述工字型导轨基材和所述u型导轨盖板在所述冲孔处相铆接；视觉传感器，连接在所述铆合结构体的端部且具有视野中心线；以及主控制器，分别与所述视觉传感器、所述铆合结构体和所述铆合模具冲头电连接，所述主控制器根据所述视觉传感器识别到的所述压痕的位置调整所述铆合结构体的位置以使所述铆合模具冲头的轴线与所述冲孔的轴线重合，包括：用于接收所述视觉传感器测量得到的所述视野中心线与所述压痕的中心线的距离值l2的信号接收单元；用于存储距离值l2的存储单元；用于根据距离值l2计算出所述铆合结构体和所述铆合模具冲头与所述冲孔的偏差值l3，然后，根据现在的所述铆合结构体和所述铆合模具冲头的现有位置值加上偏差值l3，从而计算出所述铆合结构体和所述铆合模具冲头下一步前进的目标值的信号计算单元；用于输出偏差值l3或者所述铆合结构体和所述铆合模具冲头需移动目标值的信号输出单元；以及用于控制一结构体驱动机构驱动所述铆合结构体和所述铆合模具冲头移动偏差值l3或移动至目标值的误差修正单元。此类型驱动机构在工况良好的环境下可以满足正常的巡检任务，在多粉尘工况环境其缺点如下：1、驱动轮易磨损；2、由于粉尘的堆积驱动轮与导轨易打滑，从而不能按时完成巡检任务；3、上坡停机时易溜坡。

技术实现要素：

本实用新型提出一种链轮带孔导轨驱动机构及其导向机构，采用链轮与带孔导轨配合的方式来实现机构的行走运动，此方式可以很好的避免由于粉尘作用导致的驱动轮磨损与打滑；也可以很好防止其上坡面溜坡现象的发生。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种链轮带孔导轨驱动机构，包括至少一侧壁带有均匀分布的孔位的u型导轨、带有与所述导轨至少一侧壁上的孔位啮合的链轮、驱动所述链轮转动以实现在所述导轨上移动的驱动机构以及用于固定所述链轮和驱动机构的机架。

作为本实用新型的一个优选实施例，还包括支撑轮、固定轴，所述支撑轮通过所述固定轴与所述机架固定连接，所述支撑轮与所述u型导轨的底边接触。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述链轮通过平键与所述驱动机构固定连接。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述驱动机构为驱动电机。

一种链轮带孔导轨驱动机构的导向机构，包括所述的链轮带孔导轨驱动机构，还包括与所述机架固定连接的扭簧导向轮，所述扭簧导向轮与所述u型导轨两侧壁接触。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述扭簧导向轮包括扭簧固定架、导向轮固定架、导向轮、轴承固定件、开口销和扭簧，所述导向轮内装轴承固定件，与所述导向轮固定架固定连接，所述扭簧通过开口销固定在所述导向轮固定架内，顶部与所述导向轮固定架接触，底部通过扭簧固定架与所述机架固定连接。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述轴承固定件包括轴承和销轴，所述轴承穿过所述导向轮和导向轮固定架，所述销轴与所述轴承固定连接。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述扭簧固定架与所述机架通过螺丝或螺栓固定连接。

本实用新型的有益效果在于：采用链轮与带孔导轨配合的方式来实现机构的行走运动，此方式可以很好的避免由于粉尘作用导致的驱动轮磨损与打滑；也可以很好防止其上坡面溜坡现象的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种链轮带孔导轨驱动机构及其导向机构一个实施例的侧面结构示意图；

图2为本实用新型一种链轮带孔导轨驱动机构及其导向机构一个实施例的正面结构示意图；

图3为扭簧导向轮的侧面结构示意图；

图4为扭簧导向轮的正面结构示意图。

图中，1-u型导轨；2-链轮；3-驱动电机；4-机架；5-支撑轮；6-固定轴；7-扭簧固定架；8-导向轮固定架；9-导向轮；10-轴承；11-销轴；12-开口销；13-扭簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图4所示，本实用新型提出了一种链轮带孔导轨驱动机构，包括至少一侧壁带有均匀分布的孔位的u型导轨1、带有与导轨至少一侧壁上的孔位啮合的链轮2、驱动链轮转动以实现在导轨上移动的驱动机构以及用于固定链轮2和驱动机构的机架4。本实用新型克服了现有驱动方式在多粉尘工况环境下驱动轮易磨损、打滑、易溜坡等缺点，提供了一种在多粉尘工况环境下工作效率高、功率损耗小的链轮2带孔导轨驱动装置。

具体的，在本实用新型实施例中，链轮2的数量为1，驱动机构的数量为1，链轮2通过平键与驱动机构固定连接，驱动机构为驱动电机3，再整体固定在安装机架4上。在另一实施例中，u型导轨1的两侧壁均可设置均匀分布的孔位，便于安装。u型导轨1为倒u型设置，链轮2水平设置，驱动电机3固定在链轮2的下方，与链轮2垂直设置。

作为本实用新型的一个优选实施例，还包括支撑轮5、固定轴6，支撑轮5通过固定轴6与机架4固定连接，支撑轮5与u型导轨1的顶面接触。支撑轮5通过固定轴6与安装机架4连接，整体机构安装时导轨侧条孔需与链轮2轮齿啮合。具体的，支撑轮5和固定轴6数量一一对应，分别与机架4的两侧壁固定连接。驱动电机3的输出轴带动链轮2转动，链轮2的转动带动机架在u型导轨1上行走。支撑轮5固定在u型导轨1的顶部，随着机架4的运动而运动，支撑轮4在u型导轨1上转动，而且能够提供支撑力，且不会影响机架在u型导轨1上的运动。固定轴6通过螺栓或螺丝与机架4固定连接。驱动电机3也通过螺栓与机架4固定连接。

u型导轨1、链轮2、支撑轮5、固定轴6和机架4均采用金属制成，可在u型导轨1、链轮2、支撑轮5、固定轴6和机架4表面设置防磨防腐层。具体的，链轮2采用耐磨耐腐蚀材料制作，以满足其在粉尘等恶劣工况下长时间工作。

如图1-图4所示，本实用新型还提出了一种链轮带孔导轨驱动机构的导向机构，包括链轮2带孔导轨驱动机构，还包括与机架4固定连接的扭簧导向轮9，扭簧导向轮9与u型导轨1两侧壁接触。导轨左右、上下侧面均与导向轮9组件、支撑轮5配合安装。具体的，扭簧导向轮分别与u型导轨1的底部和侧壁接触，扭簧导向轮与u型导轨1的侧壁接触的部位错开u型导轨1侧壁上均匀分布的孔位，便于链轮2与u型导轨1的接触。

作为本实用新型的一个优选实施例，扭簧导向轮9包括扭簧固定架7、导向轮固定架8、导向轮9、轴承10固定件、开口销12和扭簧13，导向轮9内装轴承10固定件，与导向轮固定架8固定连接，扭簧13通过开口销12固定在导向轮固定架8内，顶部所述导向轮固定架接触，底部通过扭簧固定架7与机架4固定连接。轴承10固定件包括轴承10和销轴11，轴承10穿过导向轮9和导向轮固定架8，销轴11与轴承10固定连接。扭簧固定架7与机架4通过螺丝或螺栓固定连接。

扭簧导向轮9的装配过程为：导向轮9内装轴承10通过销轴11与导向轮固定架8连接，开口销12进行轴向定位，再整体通过销轴11与扭簧13与扭簧固定架7连接，开口销12进行轴向定位。

本实用新型可作为巡检机器人的零配件，巡检机器人正常工作时，u型导轨1通过锚杆固定与矿洞顶部，驱动电机3带动链轮2旋转，链轮2轮齿与轨道条孔啮合并与u型导轨1发生相对运动，由于驱动电机3与链轮2固定在安装机架4上，从而带动整个机构向前运动。

本实用新型的工作原理为：

本装置由导向轮9组件和驱动装置两部分组成。导向轮9组件包括扭簧固定架7、扭簧13、导向轮固定架8、导向轮9、销轴11、轴承10、开口销12。导向轮9内装轴承10通过销轴11与导向轮固定架8连接，开口销12进行轴向定位，再整体通过销轴11与扭簧13与扭簧固定架7连接，开口销12进行轴向定位。驱动装置包括链轮2、驱动电机3、带孔导轨、支撑轮5、固定轴6、安装机架4。链轮2通过平键与电机连接，再整体固定在安装机架4上，支撑轮5通过固定轴6与安装机架4连接。整体机构安装时导轨侧条孔需与链轮2轮齿啮合，导轨左右、上下侧面需与导向轮9组件、支撑轮5配合安装。

巡检机器人正常工作时，电机带动链轮2旋转，链轮2轮齿与轨道条孔啮合并与导轨发生相对运动，由于电机与链轮2固定在安装机架4上，从而带动整个机构向前运动。

本实用新型的有益效果在于：

采用链轮2与带孔导轨配合的方式来实现机构的行走运动，此方式可以很好的避免由于粉尘作用导致的驱动轮磨损与打滑；也可以很好防止其上坡面溜坡现象的发生。

采用扭簧13调节导向的导向轮9可以很好的满足转弯半径较小的情况，减少导向轮9的磨损，延长导向轮9的使用寿命。

采用扭簧13调节导向的导向轮9还可以起到一定的减震作用，使整个机器人的运动更平稳。

采用链轮2与带孔导轨配合的驱动方式工作效率高，功率损耗小，上坡制动可靠性高。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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