RU2781415C1

RU2781415C1 - Gravity transport section

Info

Publication number: RU2781415C1
Application number: RU2022112800A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Кабышев; Валерий Васильевич Хмара; Максим Петрович Маслаков
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2022-10-11

Abstract

FIELD: gravitational transport sections.

SUBSTANCE: gravitational transport section includes a container-bearing surface, the center of gravity of which is fixed on a stationary support by means of a hinged joint. The transport section is additionally equipped with a stepper motor, an intermediate roller, a flexible chain transmission, a sensor unit and a stepper motor control system. The end sections of the bearing surface are connected by a flexible chain transmission, the chain links of which engage with the drive sprocket fixed on the stepper motor shaft. The stepper motor and the intermediate roller are fixed on stationary supports, and the ends of the chain are connected to the end sections of the bearing surface, forming a right angle with the bearing surface when it is in a horizontal position. At the end sections and in the center of the bearing surface, sensor blocks are installed that are connected to the stepper motor control system.

EFFECT: simplifying the design, expanding functionality, increasing reliability and reducing transport energy costs.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к контейнерному гравитационному транспорту и может быть использовано для перемещения технологических материалов и комплектующих изделий, применяемых в процессе промышленного производства.The invention relates to container gravity transport and can be used to move technological materials and components used in the industrial production process.

Известна транспортная система маятникового типа, содержащая стационарный направляющий путь с наклонными участками гравитационного разгона и замедления колесного транспортного средства (см. патент RU №2077435, МПК⁶ B61B 1/00, 15/00, опубл. 20.04.1997 г.).A pendulum-type transport system is known, containing a stationary guide path with inclined sections of gravitational acceleration and deceleration of a wheeled vehicle (see patent RU No. 2077435, IPC ⁶ B61B 1/00, 15/00, publ. 20.04.1997).

Недостатком данного устройства является невозможность перемещения колесного транспортного средства непосредственно в горизонтальном направлении из-за наличия установленных под углом друг к другу участков гравитационного разгона и замедления, которые увеличивают габаритные размеры транспортной системы и уменьшают возможное расстояние перемещения транспортного средства. Кроме того, одновременно с подъемом транспортного средства, для придания ему потенциальной энергии, требуется поднимать и концевые участки транспортного пути, что требует дополнительных затрат энергии.The disadvantage of this device is the impossibility of moving a wheeled vehicle directly in a horizontal direction due to the presence of sections of gravitational acceleration and deceleration installed at an angle to each other, which increase the overall dimensions of the transport system and reduce the possible distance of the vehicle. In addition, simultaneously with the lifting of the vehicle, in order to give it potential energy, it is also necessary to lift the end sections of the transport path, which requires additional energy costs.

Известна гравитационная транспортная система, состоящая из опор, между которыми, под углом к горизонтальной плоскости, жестко закреплена несущая поверхность с движущимся по ней, под действием силы тяжести, колесным транспортным средством, (патент WO 2009/132518 A1, МПК^2006/01 B65G 9/00, В66В 20/00, В61В 5/00,7/00, 9/00, 12/02, опубл. 11.05.2009 г.).Known gravitational transport system, consisting of supports, between which, at an angle to the horizontal plane, a bearing surface is rigidly fixed with a wheeled vehicle moving along it, under the action of gravity, (patent WO 2009/132518 A1, IPC ^2006/01 B65G 9 /00, В66В 20/00, В61В 5/00.7/00, 9/00, 12/02, published on May 11, 2009).

Недостатками транспортной системы является ее сложность и невозможность оперативно изменять направление движения транспортного средства, жесткая связь несущей поверхности с опорами не позволяет устройству работать в челночном режиме. The disadvantages of the transport system is its complexity and the inability to quickly change the direction of the vehicle, the rigid connection of the bearing surface with the supports does not allow the device to operate in shuttle mode.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является пневмогравитационная транспортная секция, включающая несущую контейнер поверхность, центр тяжести которой с помощью шарнирного соединения закреплен на стационарной опоре, (см. патент RU №2757698, МПК^2021.01 B65G 9/00, B66B 9/04 , опубл. 20.10. 2021 г.).Closest to the claimed technical solution is a pneumogravitational transport section, including a container-bearing surface, the center of gravity of which is fixed on a stationary support by means of a hinged connection, (see patent RU No. 2757698, IPC ^2021.01 B65G 9/00, B66B 9/04 , publ. October 20, 2021).

Недостатками прототипа являются сложность конструкции, в связи с тем, что работа пневмогравитационной транспортной секции возможна только при наличии системы подготовки и транспортировки сжатого воздуха, а также фиксированный угол наклона несущей поверхности, связанный с применением трехпозиционных пневмоцилиндров, не позволяет плавно регулировать величину потенциальной энергии транспортного контейнера.The disadvantages of the prototype are the complexity of the design, due to the fact that the operation of the pneumogravitational transport section is possible only if there is a system for preparing and transporting compressed air, and a fixed angle of inclination of the bearing surface associated with the use of three-position pneumatic cylinders does not allow smoothly adjusting the amount of potential energy of the transport container .

Техническим результатом предлагаемого технического решения является упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей, повышение надежности и снижение транспортных энергозатрат.The technical result of the proposed technical solution is to simplify the design, expand functionality, improve reliability and reduce transport energy costs.

Данный технический результат достигается тем, что в гравитационной транспортной секции, включающей несущую контейнер поверхность, центр тяжести которой с помощью шарнирного соединения закреплен на стационарной опоре, согласно изобретению, гравитационная транспортная секция дополнительно снабжена шаговым электродвигателем, промежуточным роликом, гибкой цепной передачей, блоком датчиков и системой управления шаговым электродвигателем, при этом концевые участки несущей поверхности соединены гибкой цепной передачей, звенья цепи которой входят в зацепление с ведущей звездочкой, закрепленной на валу шагового электродвигателя, причем шаговый электродвигатель и промежуточный ролик закреплены на стационарных опорах так, что концы цепи соединены с концевыми участками несущей поверхности, образуя прямой угол с несущей поверхностью при ее горизонтальном положении, а на концевых участках и в центре несущей поверхности установлены блоки датчиков, которые подключены к системе управления шаговым электродвигателем.This technical result is achieved by the fact that in the gravitational transport section, which includes a container-bearing surface, the center of gravity of which is fixed on a stationary support by means of a hinged connection, according to the invention, the gravitational transport section is additionally equipped with a stepper motor, an intermediate roller, a flexible chain transmission, a sensor unit and stepper motor control system, wherein the end sections of the bearing surface are connected by a flexible chain transmission, the chain links of which engage with the drive sprocket mounted on the stepper motor shaft, and the stepper motor and the intermediate roller are fixed on stationary supports so that the ends of the chain are connected to the end sections of the carrier surface, forming a right angle with the carrier surface in its horizontal position, and on the end sections and in the center of the carrier surface there are sensor units connected to the control system of the stepping electric engine.

Данная гравитационная транспортная секция позволит упростить конструкцию, расширить функциональные возможности, повысить надёжность и снизить транспортные энергозатраты. This gravitational transport section will simplify the design, expand functionality, increase reliability and reduce transport energy costs.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема гравитационной транспортной секции с шаговым электродвигателем, на фиг. 2 - состояние механизмов транспортной секции в режиме гравитационного разгона контейнера.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a functional diagram of a gravitational transport section with a stepper motor, in Fig. 2 - the state of the mechanisms of the transport section in the mode of gravitational acceleration of the container.

Гравитационная транспортная секция состоит из несущей поверхности 1, на которой удерживается движущийся контейнер 2, и блоков датчиков 3, 4, 5 контроля горизонтального положения несущей поверхности 1, скорости движения контейнера 2 и его положения на несущей поверхности 1. Несущая поверхность 1, в точке ее центра тяжести, закреплена с помощью шарнирного соединения 6 на стационарной опоре 7.The gravity transport section consists of a carrier surface 1, on which the moving container 2 is held, and sensor units 3, 4, 5 for monitoring the horizontal position of the carrier surface 1, the speed of the container 2 and its position on the carrier surface 1. The carrier surface 1, at its point center of gravity, fixed with a swivel 6 on a stationary support 7.

Концевые участки несущей поверхности 1 соединены между собой гибкой цепной передачей 8, звенья цепи которой входят в зацепление с ведущей звездочкой 9, закрепленной на валу шагового электродвигателя 10. Шаговый электродвигатель 10 и натяжной промежуточный ролик 11 установлены на стационарной опоре 7 таким образом, чтобы концы цепи 8, закрепленные на стационарной опоре 1, образовывали прямой угол с несущей поверхностью 1 при ее горизонтальном положении. Блоки датчиков 3, 4, 5, подключены к системе управления 12 шаговым электродвигателем 10. The end sections of the bearing surface 1 are interconnected by a flexible chain transmission 8, the chain links of which are engaged with the drive sprocket 9, mounted on the shaft of the stepper motor 10. The stepper motor 10 and the tension intermediate roller 11 are mounted on a stationary support 7 in such a way that the ends of the chain 8, fixed on a stationary support 1, formed a right angle with the bearing surface 1 in its horizontal position. The sensor blocks 3, 4, 5 are connected to the control system 12 by the stepper motor 10.

Гравитационная транспортная секция может использоваться как самостоятельно, так и в составе транспортной линии, образованной последовательным соединением отдельных секций, при этом гравитационная транспортная секция работает в режиме приема контейнера, гравитационного разгона, гравитационного торможения и в режиме пассивного состояния, при котором контейнер 2 по инерции движется по несущей поверхности 1.The gravitational transport section can be used both independently and as part of a transport line formed by a serial connection of individual sections, while the gravitational transport section operates in the mode of receiving the container, gravitational acceleration, gravitational braking and in the passive state mode, in which the container 2 moves by inertia on bearing surface 1.

Гравитационная транспортная секция работает следующим образом.Gravity transport section operates as follows.

Состояние механизмов транспортной секции, которое используется, при работе секции в составе транспортной линии, для приема контейнера 2 из соседней секции или при работе секции в пассивном режиме для беспрепятственного движения контейнера по инерции через несущую поверхность 1, показано на фиг. 1. В этом режиме система управления 12 получает информацию из блоков датчиков 3, 4, 5 о положении несущей поверхности 1 и изменяет направление вращения вала шагового электродвигателя таким образом, чтобы несущая поверхность 1, за счет натяжения цепи 8, приняла горизонтальное положение.The state of the mechanisms of the transport section, which is used when the section is operating as part of the transport line, to receive the container 2 from the neighboring section or when the section is in passive mode for the unhindered movement of the container by inertia through the bearing surface 1, is shown in Fig. 1. In this mode, the control system 12 receives information from the sensor units 3, 4, 5 about the position of the bearing surface 1 and changes the direction of rotation of the stepper motor shaft so that the bearing surface 1, due to the tension of the chain 8, takes a horizontal position.

При движении контейнера 2 по транспортной линии, например, слева направо, контейнер, поступив на несущую поверхность 1, попадает в зону действия блока датчиков 3. Приняв сигнал от блока датчиков 3, система управления 12 управляет работой шагового электродвигателя 10 таким образом, чтобы за счет натяжения цепи 8 был изменен угол наклона несущей поверхности 1, и контейнер 2 был поднят на высоту, необходимую для придания ему такой потенциальной энергии, которая обеспечит дальнейшее горизонтальное движение контейнера 2 по инерции на требуемое расстояние, при этом механизмы секции принимают состояние, показанное на фиг. 2. Поднятый транспортный контейнер 2 получает запас потенциальной энергии и расходует его на движение по инерции. Двигаясь по наклонной несущей поверхности 1, контейнер 2 попадает в зону действия блока датчиков 4, сигнал от которого поступает в систему управления 12 и инициирует процесс перевода механизмов секции в горизонтальное состояние, показанное на фиг. 1. Контейнер 2 продолжает горизонтальное движение по инерции, переходит на следующую секцию транспортной линии и, в зависимости от величины накопленной энергии, проходит через нее по инерции или останавливается, израсходовав накопленную ранее энергию.When the container 2 moves along the transport line, for example, from left to right, the container, having arrived on the bearing surface 1, enters the coverage area of the sensor unit 3. Having received a signal from the sensor unit 3, the control system 12 controls the operation of the stepper motor 10 in such a way that due to tension of the chain 8, the angle of inclination of the bearing surface 1 was changed, and the container 2 was raised to the height necessary to give it such a potential energy that would ensure further horizontal movement of the container 2 by inertia to the required distance, while the section mechanisms assume the state shown in Fig. . 2. The raised transport container 2 receives a supply of potential energy and spends it on inertial motion. Moving along the inclined bearing surface 1, the container 2 enters the coverage area of the sensor block 4, the signal from which enters the control system 12 and initiates the process of transferring the section mechanisms to the horizontal state, shown in Fig. 1. Container 2 continues its horizontal movement by inertia, passes to the next section of the transport line and, depending on the amount of accumulated energy, passes through it by inertia or stops, having used up the previously accumulated energy.

Аналогичным образом осуществляется движение контейнера справа налево, при этом, контейнер 2 активирует блок датчиков 5, что вызывает подъем контейнера 2 относительно горизонтальной поверхности на высоту обеспечивающую накопление необходимой энергии для дальнейшего движение контейнера 2. При движении по наклонной несущей поверхности 1, контейнер 2 попадает в зону, контролируемую блоком датчиков 4, сигнал от которого запускает процесс перевода несущей поверхности 1 в горизонтальное положение.Similarly, the movement of the container from right to left is carried out, while the container 2 activates the sensor unit 5, which causes the container 2 to rise relative to the horizontal surface to a height that provides the accumulation of the necessary energy for the further movement of the container 2. When moving along an inclined bearing surface 1, the container 2 falls into zone controlled by the sensor unit 4, the signal from which starts the process of transferring the bearing surface 1 to a horizontal position.

Состояние механизмов транспортной секции (см. фиг. 2), также используется для гравитационного торможения контейнера 2, движущегося справа налево. Контейнер 2 попадает в зону действия блока датчиков 5, система управления 12, анализируя сигналы блока датчиков 5, определяет скорость и энергию контейнера и, управляя работой шагового двигателя 10, изменяет угол наклона несущей поверхности 1 таким образом, чтобы контейнер потерял накопленную ранее энергию. При этом контейнер 2 продолжает движение по инерции, теряет энергию и при пересечении контейнером 2 зоны контролируемой блоком датчиков 4, несущая поверхность 1 переводится в горизонтальное положение, обеспечивается плавная парковка транспортного контейнера 2. Аналогичным образом осуществляется процесс гравитационного торможения при движении контейнера 2 слева направо, в этом случае процесс торможения запускает, поступающий в систему управления 12, сигнал от блока датчиков 3.The state of the mechanisms of the transport section (see Fig. 2) is also used for gravitational braking of the container 2 moving from right to left. The container 2 enters the coverage area of the sensor unit 5, the control system 12, analyzing the signals of the sensor unit 5, determines the speed and energy of the container and, by controlling the operation of the stepper motor 10, changes the angle of inclination of the bearing surface 1 so that the container loses the previously accumulated energy. In this case, the container 2 continues to move by inertia, loses energy, and when the container 2 crosses the zone controlled by the sensor unit 4, the bearing surface 1 is transferred to a horizontal position, smooth parking of the transport container 2 is provided. Similarly, the process of gravitational braking is carried out when the container 2 moves from left to right, in this case, the braking process starts, entering the control system 12, the signal from the sensor unit 3.

Шарнирное соединение 6 несущей поверхности 1 со стационарной опорой 7 делит несущую поверхность 1 на две равно уравновешенные части, поэтому электрическая энергия, подводимая к шаговому электродвигателю 10, расходуется только на подъем веса транспортного контейнера 2.The swivel 6 of the bearing surface 1 with the stationary support 7 divides the bearing surface 1 into two equally balanced parts, so the electrical energy supplied to the stepper motor 10 is spent only on lifting the weight of the shipping container 2.

Использование гравитационной транспортной секции позволит по сравнению с прототипом упростить конструкцию, расширить функциональные возможности, повысить ее надежность и уменьшить транспортные энергозатраты.The use of the gravitational transport section will make it possible, in comparison with the prototype, to simplify the design, expand functionality, increase its reliability and reduce transport energy costs.

Claims

Gravity transport section, including a container-bearing surface, the center of gravity of which is fixed on a stationary support by means of a hinged joint, characterized in that the gravitational transport section is additionally equipped with a stepper motor, an intermediate roller, a flexible chain transmission, a sensor unit and a stepper motor control system, while the end sections of the bearing surface are connected by a flexible chain transmission, the chain links of which engage with the drive sprocket mounted on the shaft of the stepper motor, and the stepper motor and the intermediate roller are fixed on stationary supports so that the ends of the chain are connected to the end sections of the bearing surface, forming a right angle with the carrier surface in its horizontal position, and at the end sections and in the center of the carrier surface there are sensor blocks connected to the stepper motor control system.