协作式单轨移动装置的制作方法

本发明涉及移动供电与自动化输送，具体为一种协作式单轨移动装置。

背景技术：

1、在现代化工业生产与自动化物流系统中，沿着固定轨道移动的作业装置被广泛应用于物料搬运、零部件加工、产品检测、喷涂装配等各个环节。此类装置通常由轨道系统、移动机体以及搭载于机体上的作业单元（如机械手臂、气动夹具、焊接设备等）构成，机体沿轨道运行以实现不同工位之间的位置转移，并由作业单元在预设站点执行相应的工艺操作。

2、在现有技术中，轨道移动装置的驱动与导向结构通常采用驱动轮贴合轨道顶面提供牵引力，并配合侧向导轮或底部支撑轮实现机体的约束与定位。然而，传统结构普遍存在以下不足：其一，驱动轮与轨道之间仅依靠简单的顶面贴合，驱动力传递效率有限，机体的启动加速度和制动响应速度难以满足高速、高频作业场景的需求；其二，当轨道存在弯曲段时，刚性连接的轮组结构无法顺应轨道曲率变化，导致机体通过弯道时出现卡滞、轮组偏磨甚至脱轨风险，严重制约了轨道路径的灵活布局；其三，限位轮通常仅设置单对或单组，机体在运行过程中容易发生水平偏摆，影响作业单元的定位精度和运行稳定性。

3、此外，现有轨道移动装置普遍采用拖曳电缆的方式为机体上的用电设备供电。在实际应用中，拖曳电缆随机体往复移动时反复弯折，电缆内部导线易产生疲劳断裂，不仅导致供电中断，还增加了维护频次和运营成本。尽管已有部分方案尝试采用滑触线替代拖曳电缆，但传统滑触线供电系统中集电器与机体之间的连接多为刚性牵引，当机体在运行过程中发生振动或位置偏移时，刚性牵引结构易导致集电器与滑触线之间的接触不良或偏载卡滞，影响供电连续性。

4、再者，对于搭载气动作业单元的轨道移动装置，外部气源通常通过软管与机体连接。与拖曳电缆类似，供气软管在机体往复移动过程中同样面临反复弯折导致的磨损漏气问题。同时，当机体需要在多个站点之间顺序执行气动作业时，受限于供气管路无法随车移动的制约，机体离开充气站点后气源即被切断，难以在多站点间连续完成气动操作，严重限制了设备的功能扩展性和作业灵活性。

5、另外，现有轨道移动装置的多站点作业通常依赖人工控制或简单的行程开关定位，无法实现不同站点多重任务的自动识别、分级与执行，智能化程度较低，难以满足现代智能制造对设备自主化和柔性化的要求。

6、基于此，现有技术中的轨道移动装置在驱动导向结构、供电方式、气源供应以及多站点智能控制等方面均存在明显不足，对此还需要对轨道移动装置的结构进行优化改进，使其能够运行稳定、供电可靠、供气连续且具备多站点自主作业能力，由此解决现有技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种协作式单轨移动装置，使其能够运行稳定、供电可靠、供气连续且具备多站点自主作业能力。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种协作式单轨移动装置，包括轨道以及作业单元，所述作业单元通过机体连接于所述轨道，所述机体上设有移动单元，所述移动单元包括驱动器和驱动轮，所述驱动轮传动连接于所述驱动器并且贴合于所述轨道的顶面；

4、所述机体上还设有限位轮和滚轮，所述限位轮配设为相对于所述轨道抱合的两组，所述滚轮设置于所述轨道的下方并贴设于所述轨道的底面；

5、所述机体通过固定座连接于所述限位轮，所述驱动轮设置于所述固定座的安装槽中并设置于所述轨道的顶面；所述机体上设有定位轴，所述定位轴上设有第一轴承，所述第一轴承的外圈连接于所述固定座；沿远离所述固定座的方向，所述定位轴上还设有第二轴承，所述第二轴承的外圈连接于所述机体；

6、当所述驱动器运动时，所述驱动轮带动所述机体沿所述轨道的延伸方向移动。

7、可选择地，该协作式单轨移动装置还包括相对于所述轨道平行设置的滑触线，所述滑触线通过悬吊夹连接于基座；

8、所述滑触线上设有与其导电体电性连接的集电器，所述集电器的上部分设有与所述滑触线的腔体相适配的辊轮，所述集电器的下部分嵌设于所述滑触线的条形槽中；

9、所述机体上设有与所述集电器相适配的拨叉牵引器，所述拨叉牵引器架设于所述集电器的下部区域，且所述拨叉牵引器与所述集电器之间为多自由度活动连接；

10、/和，所述机体上设有至少两组所述拨叉牵引器。

11、可选择地，所述机体上设有储气罐，所述储气罐的供气接口设置于所述机体的侧壁；

12、所述协作式单轨移动装置还包括外部气源，所述外部气源的充气接口连接于伸缩件；其中，所述伸缩件的移动方向垂直于所述机体的移动方向，当所述移动单元刹车时，所述伸缩件带动所述充气接口向靠近所述供气接口的方向移动并连通于所述供气接口，以将所述外部气源中的气体传输至所述储气罐。

13、可选择地，所述机体上还设有导向孔；所述伸缩件的伸缩端设有与所述导向孔相适配的导向轴；其中，所述导向孔的突出长度大于所述供气接口的突出长度，以使得所述导向轴先于所述充气接口插接于所述导向孔，而后所述充气接口再连通于所述供气接口。

14、可选择地，所述导向孔配设为两组，并分别设置于所述供气接口的两侧；所述导向轴配设为与所述导向孔相适配的两组；

15、和/或，所述导向轴的端部形成为斜面或者曲面。

16、可选择地，所述作业单元连接于所述机体的顶板；所述机体具有安装腔，所述安装腔中设有用于支撑所述顶板的支撑体。

17、可选择地，所述顶板上设有用于安装外部工装的定位孔，所述定位孔配设为多组，并间隔布设于所述顶板。

18、可选择地，每组所述限位轮中包括至少两对限位轮，两对所述限位轮沿所述轨道的延伸方向间隔设置。

19、可选择地，所述驱动轮与所述轨道的顶面为线面接触。

20、可选择地，作业单元通过调位结构连接于机体。

21、可选择地，该协作式单轨移动装置还包括检测单元和控制器，所述检测单元用于检测所述机体的当前位置信息，所述控制器通信连接于所述检测单元、所述作业单元和所述驱动器，以根据所述机体的当前位置信息，对应地控制所述作业单元和所述驱动器执行相应的动作。

22、可选择地，所述检测单元为rfid读卡器、二维码扫描器或磁条传感器中的任意一种，所述轨道的每个站点处对应设有与所述检测单元相适配的站点标识；

23、和/或，所述控制器包括车载控制单元和信息控制中心，所述车载控制单元设置于所述机体上，所述信息控制中心与所述车载控制单元通信连接；

24、所述信息控制中心预存有各站点的站点位置信息及对应的工艺任务信息，并根据各站点的所述站点位置信息、所述工艺任务信息以及所述机体的当前位置信息生成控制策略，将所述控制策略发送至所述车载控制单元；

25、所述车载控制单元根据所述控制策略控制所述驱动器和所述作业单元执行相应的动作。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

27、通过上述技术方案，使驱动轮与轨道顶面的紧密贴合、限位轮从两侧抱合、滚轮从底部支撑的多重夹持结构，有效增大了驱动轮与轨道之间的正压力和摩擦力，使驱动力传递更加直接高效，从而提高装置的启动加速度和制动响应速度。两组限位轮抱合于轨道两侧，配合底部滚轮的纵向支撑，形成多方向约束，有效防止机体在运动过程中发生侧倾、偏摆或脱轨，尤其适用于高速或重载工况。固定座通过定位轴及第一轴承、第二轴承与机体连接，使得固定座可相对机体在垂直于轨道延伸方向的平面内灵活摆动。当轨道弯曲时，固定座及其上的驱动轮和限位轮能够自动顺应轨道曲率，保证各轮组始终与轨道保持良好接触，避免传统刚性结构在弯道处产生的干涉、磨损或卡死现象，提高了装置对复杂路径的适应能力。自适应转弯结构减少了轮组与轨道之间的滑动摩擦和侧向挤压，使运行更加平滑，降低了关键零部件的磨损速率，延长了整体设备的使用寿命，同时减少了维护频次。该夹持式驱动与导向结构集成于机体与固定座之间，无需额外复杂的转向机构，占用空间小，适用于空间受限或需沿曲线路径移动的工业场景，如自动化产线、仓储物流等。