一种在轨低速移动装置用避障防撞机构的制作方法

本发明涉及到工厂车间设备中的在轨低速移动装置，具体的说是一种在轨低速移动装置用避障防撞机构。

背景技术：

1、在现代化智能工厂车间中，涉及到物料转运、半成品在各加工工序中流转加工等，往往需要用到转运车等设备，而且由于上料点一般都是固定的，因此在智能化工厂车间中，往往在地面铺设轨道的方式，引导和限制转运车的移动轨迹。而且，为了尽可能减少人工成本，转运车采用智能控制系统来代替人工驾驶。

2、在实际中，由于工人操作不规范，会导致车间内的物料、工具或者杂物等，经常会占据转运车的轨道，严重时可能导致转运车的侧翻。为了避免这种情况，在转运车上一般都设置避障设备。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，该避障防撞机构安装到在轨低速移动装置的前端，从而使在轨低速移动装置行进过程中第一时间接触到轨道上的障碍物并触发，之后自动制动并报警，本发明结构简单，而且与现有的红外避障传感器相比，能够接收不同方向的三维空间撞击信号，也能根据不同的应用场景，采用不同形状的密闭弹性压力箱实现无死角撞击信号的感应，具有感应灵敏和多方向受力感应的特点。

2、本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，所述避障防撞机构包括内部充满传递介质的密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱，在密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱之间设置有连通两者的第一连通通道和第二连通通道，所述第一连通通道上设置有校准电动阀门，且该校准电动阀门由控制器控制其通断，以平衡密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱内的压力；所述第二连通通道上设置有检测密闭刚性平衡箱与密闭弹性压力箱内部压力差的压差传感器，且该压差传感器将检测信号上传给控制器；所述密闭弹性压力箱至少有一部分暴露，形成迎接撞击的承力面。

3、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的一种优化方案，所述密闭弹性压力箱设置在支架上，密闭弹性压力箱的形状为矩形，并使暴露部分形成处于移动方向上的正面承力面和与移动方向垂直的侧面承力面。

4、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述密闭弹性压力箱设置在支架上，且该支架的两侧具有向移动方向后方弯曲的延伸部，所述密闭弹性压力箱的形状为扁平状，且贴附在支架的表面，形成处于移动方向上的正面承力面和与移动方向倾斜的侧面承力面。

5、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述密闭弹性压力箱内朝向移动方向的位置设置有弹性限位。

6、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述支架包括朝向移动方向开口的限位筒，限位筒内滑动设置有凸出其开口的承力板，且承力板凸出限位筒开口的表面形成迎接撞击的承力面；所述密闭弹性压力箱设置在限位筒与承力板形成的腔室内。

7、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述密闭弹性压力箱的承力面上覆盖有防刺保护层a，该防刺保护层a包括黏附在承力面上的若干弹性体a，每个弹性体a的表面设置矩形硬质板，所有的矩形硬质板拼合形成硬质保护壳，相邻任意两个弹性体a之间形成变形间隙。

8、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述密闭弹性压力箱的承力面上黏附有防刺保护层b，该防刺保护层b是由弹性绳编制形成的网状结构。

9、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述密闭弹性压力箱的承力面上黏附有防刺保护壳，该防刺保护壳包括若干板状件，且相邻板状件之间由弹性层连接，防刺保护壳与承力面之间形成传递腔，在传递腔内填充有弹性体b。

10、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述弹性体b分别固定设置在板状件表面和承力面上，且彼此错开。

11、作为上述在轨低速移动装置用避障防撞机构的另一种优化方案，所述弹性体b为椭球形状，且其短轴方向的两侧分别与板状件表面和承力面接触。

12、本发明的工作过程及机理如下：

13、本发明在首次投入使用前，需短暂开启校准电动阀门，使密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱之间的内部压力达到平衡一致，然后关闭校准电动阀门，从而将密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱隔离成为两个独立不相通、但内部压力相等的密闭空间；

14、当安装有本避障防撞机构的在轨低速移动设备在运动中时碰到障碍物时，会挤压密闭弹性压力箱的外壁，使得密闭弹性压力箱内部的压力随之变大，此时密闭弹性压力箱与密闭刚性平衡箱之间由于内部隔绝介质不流通而形成压力差，该压力差大小由压差传感器捕获并输出给控制器，控制器依据接收到的信号控制在轨低速移动设备停止运动以保证其安全；只有将障碍物移除后，密闭弹性压力箱与密闭刚性平衡箱之间的压力自行恢复平衡，压差传感器输出零信号，控制器控制运动在轨低速移动设备继续运行。

15、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、本发明的避障防撞机构安装到在轨低速移动装置的前端，从而使在轨低速移动装置行进过程中第一时间接触到轨道上的障碍物并触发，之后自动制动并报警；本发明采用在密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱之间加装压差传感器，当密闭弹性压力箱受到撞击（即遇到障碍物时），因挤压发生变形导致其内的压力发生变化，从而使压差传感器产生信号，控制器依据该信号自动制动并报警，提示工作人员挪走障碍物，整个避障防撞机构结构简单，而且与现有的红外避障传感器相比，能够接收不同方向的三维空间撞击信号，也能根据不同的应用场景，采用不同形状的密闭弹性压力箱实现无死角撞击信号的感应，具有感应灵敏和多方向受力感应的特点；

17、由于车间内的半成品工件、杂物等往往具有尖端、锋利的边缘等因素，在与密闭弹性压力箱发生碰撞时，有可能会刺破或划破密闭弹性压力箱，导致避障防撞机构损坏，为了解决这个问题，本发明在承力面上覆盖有防刺保护层，其中的防刺保护层a的核心在于若干个弹性体a表面设置的矩形硬质板，这些矩形硬质板拼接形成了硬质保护壳，在遇到撞击时，起到保护作用的同时，还不会阻挡其它位置的膨胀，并且在障碍消失后，能够更好的恢复到原位，即，这些矩形硬质板拼接形成的板状硬质保护壳即为最稳定的初始状态；

18、除了设置防刺保护层之外，还可以设置防刺保护壳，防刺保护壳的核心在于多个板状件通过弹性层拼接形成的整体，并且在防刺保护壳与承力面之间填充弹性体b，弹性体b的存在，能够更好的传递撞击，使承力面受力，而多个板状件通过弹性层拼接形成的整体，一方面能够起到保护作用，但更重要的是，能够对密闭弹性压力箱产生“滞后”的变形约束力，从而提高压差传感器的检测灵敏度。

技术特征：

1.一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述避障防撞机构包括内部充满传递介质的密闭刚性平衡箱（1）和密闭弹性压力箱（2），在密闭刚性平衡箱（1）和密闭弹性压力箱（2）之间设置有连通两者的第一连通通道（4）和第二连通通道（3），所述第一连通通道（4）上设置有校准电动阀门（401），且该校准电动阀门（401）由控制器控制其通断，以平衡密闭刚性平衡箱（1）和密闭弹性压力箱（2）内的压力；所述第二连通通道（3）上设置有检测密闭刚性平衡箱（1）与密闭弹性压力箱（2）内部压力差的压差传感器（301），且该压差传感器（301）将检测信号上传给控制器；所述密闭弹性压力箱（2）至少有一部分暴露，形成迎接撞击的承力面。

2.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述密闭弹性压力箱（2）设置在支架（5）上，密闭弹性压力箱（2）的形状为矩形，并使暴露部分形成处于移动方向上的正面承力面（201）和与移动方向垂直的侧面承力面（202）。

3.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述密闭弹性压力箱（2）设置在支架（5）上，且该支架（5）的两侧具有向移动方向后方弯曲的延伸部，所述密闭弹性压力箱（2）的形状为扁平状，且贴附在支架（5）的表面，形成处于移动方向上的正面承力面（201）和与移动方向倾斜的侧面承力面（202）。

4.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述密闭弹性压力箱（2）内朝向移动方向的位置设置有弹性限位（203）。

5.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述支架（5）包括朝向移动方向开口的限位筒（501），限位筒（501）内滑动设置有凸出其开口的承力板（502），且承力板（502）凸出限位筒（501）开口的表面形成迎接撞击的承力面；所述密闭弹性压力箱（2）设置在限位筒（501）与承力板（502）形成的腔室内。

6.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述密闭弹性压力箱（2）的承力面上覆盖有防刺保护层a（6），该防刺保护层a（6）包括黏附在承力面上的若干弹性体a（601），每个弹性体a（601）的表面设置矩形硬质板（602），所有的矩形硬质板（602）拼合形成硬质保护壳，相邻任意两个弹性体a（601）之间形成变形间隙。

7.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述密闭弹性压力箱（2）的承力面上黏附有防刺保护层b（7），该防刺保护层b（7）是由弹性绳编制形成的网状结构。

8.根据权利要求1所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述密闭弹性压力箱（2）的承力面上黏附有防刺保护壳（8），该防刺保护壳（8）包括若干板状件（801），且相邻板状件（801）之间由弹性层（802）连接，防刺保护壳（8）与承力面之间形成传递腔（803），在传递腔（803）内填充有弹性体b（804）。

9.根据权利要求8所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述弹性体b（804）分别固定设置在板状件（801）表面和承力面上，且彼此错开。

10.根据权利要求8所述的一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，其特征在于：所述弹性体b（804）为椭球形状，且其短轴方向的两侧分别与板状件（801）表面和承力面接触。

技术总结
一种在轨低速移动装置用避障防撞机构，涉及到工厂车间设备领域，包括内部充满传递介质的密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱，在密闭刚性平衡箱和密闭弹性压力箱之间设置有连通两者的第一连通通道和第二连通通道，第一连通通道上设置有校准电动阀门，第二连通通道上设置有检测密闭刚性平衡箱与密闭弹性压力箱内部压力差的压差传感器，且该压差传感器将检测信号上传给控制器。本发明与现有的红外避障传感器相比，能够接收不同方向的三维空间撞击信号，也能根据不同的应用场景，采用不同形状的密闭弹性压力箱实现无死角撞击信号的感应，具有感应灵敏和多方向受力感应的特点。

技术研发人员：吴家欣,姚轶远
受保护的技术使用者：洛阳航海电子技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23