便于爬坡的智能平衡装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于适用于货运、或运输、包装或包容特殊货物或物体的车辆的技术领域，具体是涉及一种便于爬坡的智能平衡装置。


背景技术：

[0002]
出餐车是餐饮行业常用的用具，它主要用于将菜品从厨房运送到餐厅上菜，且现有的出餐车基本为焊接的多层框架结构，在出餐车底部的四个边角处分别安装有一个万向轮，以便灵活转向；由于需要满足排水等要求，80％的酒店或大型餐饮的厨房高度一般高于或低于餐厅高度，出菜过程中就会遇到上坡或下坡路段；目前经过上坡路段时，需要后面的人将出餐车后部抬起，前面的人扶住出餐车前部，以使出餐车保持平衡，保证出餐车内的餐具水平，避免餐具内的餐汁外溅，经过下坡路段时，需要前面的人将出餐车前部抬起，后面的人扶住出餐车后部以使出餐车保持平衡。
[0003]
本申请人在2018年12月08日申请了一件中国专利，申请号为： 201811499239.2，专利名称为：出餐车，该专利技术中公开了一种出餐车，包括车架和齿轮锁止机构，其中车架为矩形框架结构，该车架底部的四个边角处分别装有一个万向轮，车架通过这四个万向轮支撑在地面上，并进行移动；所述车架内设有平衡餐架，该平衡餐架具有至少一层餐具放置平台，该餐具放置平台用于放置餐具；所述平衡餐架顶部的中心处设有水平连接轴，该水平连接轴与支座转动配合，支座固设在所述车架顶部，从而使平衡餐架能够绕水平连接轴朝车架的前、后侧摆动；所述平衡餐架底部与车架底部之间通过齿轮齿条组件相连，该齿轮齿条组件中的齿轮以转动配合方式安装在所述平衡餐架或车架上，且齿轮的轴心线与所述水平连接轴轴心线平行；所述齿轮齿条组件中的齿条为弧形齿条，该齿条与齿轮常啮合，且齿条的中心落在所述水平连接轴的轴心线上，其通过齿轮齿条啮合来达到平衡餐架平衡的目的，这种结构并不能完全达到智能、自动平衡的目的，在使用过程中依然会受到坡度，餐具放置位置的影响。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种便于爬坡的智能平衡装置，该便于爬坡的智能平衡装置利用偏心轮的偏转，与偏心轮同轴的编码器自动计算偏心轮的位移量，并通过驱动器控制步进电机的转动位移，从而精确控制平衡架相对车架的偏移量，达到自动平衡的目的。
[0005]
为了达到上述目的，本实用新型一种便于爬坡的智能平衡装置，包括车架、平衡轴和设置在车架内的平衡架，平衡轴设置在平衡架顶部中心处，平衡轴两端转动配合方式安装在车架上，还包括平衡偏心轮、编码器、电源、步进电机和电机驱动器，
[0006]
所述平衡偏心轮设置在车架上其中心孔与车架移动方向垂直，用于随车架行走一端上下移动进行重心偏转，
[0007]
所述编码器用于计算偏心轮的位移量并向电机驱动器发出相应的脉冲信号，
[0008]
所述电机驱动器用于驱动步进电机工作，
[0009]
所述步进电机设置在平衡架上，其输出轴上设置有平衡主动齿轮，所述平衡轴上设置有与平衡主动齿轮啮合的平衡从动齿轮。
[0010]
进一步，所述车架上设置有固定盒，所述编码器设置在固定盒上，所述平衡偏心轮套装在编码器转动轴上。
[0011]
进一步，所述平衡架上部中心处设置有电机安装架，所述电机安装架上设置有平衡轴穿过的通孔，所述电源、电机驱动器和步进电机均设置在电机安装架上。
[0012]
进一步，所述固定盒设置在车架位于平衡轴处外侧侧壁上，所述平衡主动齿轮和平衡从动齿轮设置在固定盒内。
[0013]
进一步，所述车架上设置有电源开关。
[0014]
进一步，所述电源设置为5a/24v镭电池。
[0015]
进一步，所述平衡装置应用于酒店餐车、酒水车、布草车、平板推车、各种婴儿车、医用轮椅、残疾人轮椅、老人轮椅、购物车、行李车和物流推车上，所述平衡架上设置有不少于一层置物架。
[0016]
进一步，所述车架和平衡架均设置为矩形框架结构，所述车架底部的四个边角处分别装有一个万向轮，车架通过这四个万向轮支撑在地面上并进行移动。
[0017]
本实用新型的有益效果在于：
[0018]
1、本实用新型便于爬坡的智能平衡装置利用偏心轮的偏转，与偏心轮同步的编码器自动计算偏心轮的位移量，并通过驱动器控制步进电机的转动位移，从而精确控制平衡架相对车架的偏移量，达到自动平衡的目的。
[0019]
2、本实用新型便于爬坡的智能平衡装置结构简单，维修方便，应用广泛，能够应用在酒店餐车、酒水车、布草车、平板推车、各种婴儿车、医用轮椅、残疾人轮椅、老人轮椅、购物车、行李车和物流推车。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置的正视图；
[0021]
图2为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置的结构示意图；
[0022]
图3为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置中平衡机构的结构示意图；
[0023]
图4为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置的仰视图；
[0024]
图5为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置的爬坡状态图；
[0025]
图6为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置的安装结构示意图。
[0026]
附图标记：1-车架；2-平衡架；3-平衡轴；4-万向轮；5-平衡机构；6-置物盘； 7-电源开关；8-平衡偏心轮；9-编码器；10-步进电机；11-电源；12-电机驱动器；13-固定盒；14-保护罩；15-平衡主动齿轮；16-平衡从动齿轮；17-电机安装架； 18-固定螺栓。
具体实施方式
[0027]
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
[0028]
如图1-6所示为本实用新型便于爬坡的智能平衡装置的结构示意图；本实用新型一种便于爬坡的智能平衡装置，包括车架1、平衡轴3和设置在车架1内的平衡架2，平衡轴3
设置在平衡架2顶部中心处，平衡轴3两端转动配合方式安装在车架1上，还包括平衡偏心轮8、编码器9、电源11、步进电机10和电机驱动器12，
[0029]
所述平衡偏心轮8设置在车架1上其中心孔与车架1移动方向垂直，用于随车架1行走一端上下移动进行重心偏转，
[0030]
所述编码器10用于计算偏心轮的位移量并向电机驱动器发出相应的脉冲信号，
[0031]
所述电机驱动器12用于驱动步进电机工作，
[0032]
所述步进电机10设置在平衡架上，其输出轴上设置有平衡主动齿轮15，所述平衡轴3上设置有与平衡主动齿轮15啮合的平衡从动齿轮16。
[0033]
本实施例智能平衡装置，在使用过程中，其应用在酒店餐车、酒水车、布草车、平板推车和各种婴儿车时，采用360脉冲段的编码器，采用5a/24v镭电池、 24v57的步进电机和m430驱动器，就可以满足工作需要，在酒店餐车、酒水车、布草车、平板推车和各种婴儿车移动过程中，打开电源开关，使步进电机出于供电状态，在遇到爬坡和下坡过程中，利用偏心轮的偏转，与偏心轮同步的编码器自动计算偏心轮的位移量，并通过驱动器控制步进电机的转动位移，从而精确控制平衡架相对车架的偏移量，达到自动平衡的目的。
[0034]
本实施例当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的；可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，利用平衡主动齿轮15 和平衡从动齿轮16的啮合，
[0035]
在遇到上、下坡路段时，车架会跟随路面发生倾斜，此时平衡餐架会在重力作用下相对于车架摆动，与之同时偏心轮随着车架的上下摆动而发生偏转，编码器自动计算偏心轮的偏转量并向驱动器发出脉冲信号，驱动器控制步进电机的转动，同时带动平衡主动齿轮15和平衡从动齿轮16转动，在本实施例中，平衡主动齿轮15转动角度和爬坡角度的比例为1:1，平衡主动齿轮15限制平衡架的摆动速度和摆动距离，使平衡架基本保持水平状态，使置于平衡架上的餐具或者物品在爬坡过程中保持水平，能够有效防止餐具内的餐汁外溅，避免物品倾斜或者滑脱。
[0036]
优选的实施方式，所述车架1上设置有固定盒13，所述编码器1设置在固定盒13上，所述平衡偏心轮8套装在编码器9转动轴上，本实施例通过固定盒 13安装在车架上，编码器1和平衡偏心轮8安装在固定盒内，同时利用平衡偏心轮8之间安装在编码器9转动轴上，提高编码器测量精度，提高平衡装置平衡效果。
[0037]
优选的实施方式，所述平衡架2上部中心处设置有电机安装架17，所述电机安装架17上设置有平衡轴3穿过的通孔，所述电源11、电机驱动器12和步进电机10均设置在电机安装架上，本实施例结构布置结构，施工方便，通过将平衡机构5主体部分安装在平衡架2上部中心处，有利于提高平衡架2自身平衡的效果，而且可以通过在电机安装架17顶部设置有遮挡盖，避免平衡机构5主体部分裸露在外面，有利于平衡机构5使用的安全性。
[0038]
优选的实施方式，所述固定盒13设置在车架1位于平衡轴3处外侧侧壁上，所述平衡主动齿轮15和平衡从动齿轮16设置在固定盒13内，本实施例避免平衡主动齿轮15和平衡从动齿轮16裸露在外面，并且将固定盒13安装在车架顶部中心处，有利于提高车架1和平衡架2自身平衡的效果，而且有利于平衡机构 5使用的安全性。
[0039]
优选的实施方式，所述车架1上设置有电源开关7，本实施例在车架行走开始时，打
开电源开关7，使电机开始工作，利用平衡主动齿轮15和平衡从动齿轮16啮合，使平衡机构出于带电重心状态，使平衡架2相对于车架1处于平衡状态，在车架1遇到上坡和下坡时，使平衡架2相对于车架1平衡状态即将被打破，平衡机构5开始工作，平衡主动齿轮15和平衡从动齿轮16啮合转动进行平衡反制，使平衡架2依然处于平衡状态。
[0040]
优选的实施方式，所述电源设置为5a/24v镭电池，本实施例可以自带充电器，提高电源续航能力，为了平衡装置的应用范围，电源可以采用12v、36v或 48v镭电池，本实施例在采用餐车时，选用5a/24v镭电池能够驱动餐车平衡机构5进行平衡工作。
[0041]
优选的实施方式，所述平衡装置应用于酒店餐车、酒水车、布草车、平板推车、各种婴儿车、医用轮椅、残疾人轮椅、老人轮椅、购物车、行李车和物流推车上，所述平衡架上设置有不少于一层置物架。
[0042]
优选的实施方式，所述车架1和平衡架2均设置为矩形框架结构，所述车架 1底部的四个边角处分别装有一个万向轮4，车架通过这四个万向轮4支撑在地面上并进行移动，本实施例该结构通过在平衡架2中间设置有多层置物盘6，方便用于餐车上搬运食物和餐具。
[0043]
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

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