專利名稱：自引導車用伺服一體化車輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)自動化裝備中的自引導車輛(AGV無人導航車、輪 式自走機器人和其它無人電動牽引車輛)，特別是涉及一種自引導車用伺服 一體化車輪，是對現(xiàn)有自引導車輛的傳動機構的改進，可廣泛應用于汽車、 食品、煙草、機床、化工、防暴、物流等行業(yè)。
背景技術：
現(xiàn)有自引導車的設計和生產主要是在國外發(fā)達國家，而我國自引導車的研 發(fā)主要集中在以新松機器人為代表的為數(shù)不多的幾家企業(yè)中，例如，公開號 為CN2861969的《自動導引車位置控制裝置》、公開號為CN2877146的《自動 導引車邏輯輸入輸出裝置》和公開號為CN2906636的《自動導引車電池組監(jiān)測 裝置》，目前具備國際先進生產水平的主要是日本大福、德國SHILLED、 MFI 等幾家公司，其伺服控制技術和傳感器技術雖然發(fā)展很快，但機械傳動設計仍 然采用傳統(tǒng)的伺服電機、減速器、車輪的分體結構，從而使得傳動效率很低，這 是依靠電池供電的自引導車其致命弱點，加上現(xiàn)有傳動機械結構占用空間大、 車體重心高、重量大等缺點,導致其運行不夠平穩(wěn)和靈活，在一定程度上無形地 增加了自引導車的不安全性而減少了載荷能力，這些都是與自引導車的設計思 想相背離的。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的上述不足，針對國內外現(xiàn)有自引 導車采用機械傳動分體設計所存在的種種問題，給出一種新型的自引導車用
伺服一體化車輪。本發(fā)明將減速部分與車輪設計成一體,采用類行星減速機 工作原理,星星輪支架與車體固定不動，車輪與齒圈設計成靜配合，構成傳動 的從動部分,整體設計車輪、減速機和控制電機渾然一體，達到體積小、傳動 效率高、便于控制和便于安裝的目的。本發(fā)明給出的技術方案是:這種自引導車用伺服一體化車輪，包括有車 輪主體，其特點是所述的車輪主體為中空結構，該車輪主體內部設置有由主 動小齒輪、類行星齒輪與內齒圈組成的減速器部分，其中所述的內齒圈鑲嵌 在車輪主體的內圈上，所述的主動小齒輪固定在伺服電機探入車輪主體內部 的轉軸軸端上,該伺服電機固定在車輪主體外的固定支架上，在車輪主體的內 部所述的主動小齒輪與設置在其外圍的3個類行星齒輪相嚙合，所述的類行星齒輪與鑲嵌在車輪主體的內圈上的內齒圈相嚙合。為更好的實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的車輪主體的外圈包有聚氨酯材料。 在本發(fā)明給出的上述技術方案中，所述的車輪主體為金屬鋁制作,當然也可用其它的金屬或非金屬材料制作。本發(fā)明的工作原理這種自引導車用伺服一體化車輪，采用"電機+減速 器+車輪"的一體化機構,主要由伺服電機、固定支架、端蓋、類行星齒輪架、 類行星齒輪、車輪主體以及軸承、密封、緊固件等組件組成，其中類行星齒輪架、固定支架、伺服電機等部分通過緊固件聯(lián)結成一個整體， 并固定在自引導車的車輪主體上；車輪承受的靜載荷可分解為徑向負荷和彎矩，由車輪主體與類行星齒輪架間的承載軸承II和端蓋與固定支架間的承載軸承I承受；車輪的轉矩是由伺服電機轉軸軸端主動小齒輪與類行星齒輪嚙合，再由
類行星齒輪與固定在車輪主體內圈上的內齒圈嚙合，最后通過內齒圈和車輪 主體間的靜配合傳遞給車輪；伺服電機同時具備靜止(靜止時帶制動)、不同速度的正反向轉動等工 作狀態(tài)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1. 具有結構緊湊、成本低、重量輕、傳動效率髙、噪音小、運行可靠、 外觀簡潔、安裝維護方便等特點；2. 產品采用的伺服電機本身具有很高的控制精度，能提高車輪的可控性 及控制精度；3. 采用本發(fā)明的自引導車具有載荷大、重心低、運動定位精確、控制靈 活、電池持續(xù)時間長等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明給出實施例的外觀示意圖；圖2為本發(fā)明給出實施例的主視圖(從車輪主體向伺服電機方向投影)；圖3為圖2的A—A剖視圖；圖4為圖1的結構分解示意圖；圖5為本發(fā)明給出實施例的傳動原理示意圖。圖中標記l.伺服電機；2.固定支架；3.端蓋；4.主動小齒輪；5.類行星 齒輪；6.類行星齒輪軸；7.類行星齒輪架；8.承載軸承I; 9.承載軸承II; 10.車輪主體。
具體實施方式
如圖1 圖5所示，這種自引導車用伺服一體化車輪，包括有車輪主10、
減速器部分和伺服電機l，所述的車輪主體10為鋁制的中空結構，該車輪主 體10的外圈包有聚氨酯材料，該車輪主體10內部設置有由主動小齒輪4、類 行星齒輪5與內齒圈組成的減速器部分，其中內齒圈鑲嵌在車輪主體10的 內圈上，主動小齒輪4套在伺服電機1探入車輪主體10內部的轉軸軸端上， 該伺服電機1固定在車輪主體10外的固定支架2上，在車輪主體10的內部 主動小齒輪4與設置在其外的三個類行星齒輪5相嚙合，類行星齒輪6與鑲 嵌在車輪主體10的內圈上的內齒圈相嚙合。在以上實施例中，類行星齒輪架7、固定支架2、伺服電機l等部分通過 緊固件聯(lián)結成一個整體，并固定在自引導車的車輪主體10上；車輪承受的靜載荷分解為徑向負荷和彎矩，由車輪主體10與類行星齒 輪架7間的承載軸承II 9和端蓋3與固定支架2間的承載軸承I 8承受；車輪的轉矩是由伺服電機1轉軸軸端上的主動小齒輪4與類行星齒輪5 嚙合，再由類行星齒輪5與固定在車輪主體10內圈上的內齒圈嚙合，最后 通過內齒圈和車輪主體10間的靜配合傳遞給車輪。以車輪做順時針方向轉動說明傳動過程如下類行星齒輪架7與固定支架2和車輪主體IO相連，固定不動；伺服電 機1轉軸與主動小齒輪4 一體做逆時針轉動；帶動與其嚙合的類行星齒輪5 做順時針轉動，類行星齒輪5帶動與其嚙合的內齒圈做順時針轉動，內齒圈 通過靜止配合帶動車輪主體10做順時針轉動，從而完成從電機到車輪主體 IO的轉矩傳動過程。本發(fā)明可靈活的完成靜止制動、不同速度的正反方向轉動動作，其傳動 比為1:8-1:20，輪體邊緣線速度可在lmm/s~2000mm/s之間靈活控制。
權利要求
1.一種自引導車用伺服一體化車輪，包括有車輪主體，其特征在于所述的車輪主體為中空結構，該車輪主體內部設置有由主動小齒輪、類行星齒輪與內齒圈組成的減速器部分，其中所述的內齒圈鑲嵌在車輪主體的內圈上，所述的主動小齒輪套在伺服電機探入車輪主體內部的轉軸軸端上，該伺服電機固定在車輪主體外的固定支架上，在車輪主體的內部所述的主動小齒輪與設置在其外的類行星齒輪相嚙合，所述的類行星齒輪與鑲嵌在車輪主體的內圈上的內齒圈相嚙合。
2. 根據(jù)權利要求1所述的自引導車用伺服一體化車輪，其特征在 于所述的車輪主體的外圈包有聚氨酯材料。
全文摘要
一種自引導車用伺服一體化車輪，包括有車輪主體，其特點是車輪主體為鋁制的中空結構，該車輪主體內部設置有由主動小齒輪、類行星齒輪與齒圈組成的減速器部分，其中齒圈鑲嵌在車輪主體的內圈上，主動小齒輪套在伺服電機探入車輪主體內部的轉軸軸端上，該伺服電機固定在車輪主體外的固定支架上，在車輪主體的內部主動小齒輪與設置在其外的類行星齒輪相嚙合，類行星齒輪與鑲嵌在車輪主體的內圈上的齒圈相嚙合。本發(fā)明將減速部分與車輪設計成一體，使車輪、減速機和控制電機渾然一體，具有體積小、傳動效率高、便于控制和便于安裝的特點。
文檔編號B60K17/04GK101117093SQ20071001284
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權日2007年9月14日
發(fā)明者林 趙, 閆興中 申請人:沈陽羅特自動化技術有限公司