[发明专利]双驱轨道车辆及其差速控制方法

说明书

本发明提供了一种双驱轨道车辆及差速控制方法，所述双驱轨道车辆包括底座、设置于底座下方的传动机构及设置于所述传动机构一侧的动力机构，所述传动机构分别置于所述底座的两端，所述传动机构下方设置有导向机构，所述底座上方设置有角度传感器，所述动力机构上设置有用于实时监测动力机构转速的旋转编码器，所述角度传感器与所述旋转编码器均于控制器电性连接。本发明的有益效果体现在：通过相应的角度传感器，实时检测主动轮与底座之间的角度，计算进入弯道时两个主动轮之间的速度比，准确的控制两个主动轮以匹配的速度平稳过弯，解决了实际应用场景中出现的主动轮打滑、主动轮和轨道磨损等问题，提高了设备稳定性。

技术领域

本发明属于机械传输技术领域，具体涉及一种双驱轨道车辆及其差速控制方法。

背景技术

目前在智能仓储及物流自动化行业，有轨设备承担着主力军的角色，包括有轨巷道堆垛机、有轨穿梭车等。为了更好的提高现场空间的利用率，使得路线更加合理，轨道的形式也由最初的直轨转变为具有弯轨的形式，于是，出现了适用于弯轨的“一拖二”设备，其主要通过前后轮双驱控制方式，通过一台变频器同时拖动两台同型号的电机即“一拖二”、前主动轮驱动电机变频器与后主动轮驱动电机变频器之间通过硬件接线或者通讯的方式实现力矩同步控制及速度同步控制、增加变频驱动器同步卡配件实现两台电机的同步运行。部分国外品牌的自动化设备制造商在设计轨道设备弯道双驱时，将前主动轮和后主动轮分开单独控制，当设备入弯时检测设备当前所在的位置计算前主动轮和后主动轮的速度比例关系，按照此比例给两侧主动轮分别设定速度值，使其在弯道中实现差速运行。但以上设备仍存在很多问题：在运行时前后驱动轮与地轨之间存在滑动摩擦，运行时会轮子打滑，且随着使用周期的增长，磨损情况会越来越严重，导致驱动轮和地轨损坏；运行时噪音巨大，驱动电机机器固定支架抖动严重，严重时会出现变频器频繁报警。同时，在“一拖二”的设备中，两台电机由一个变频器同时控制，由于制造工艺、材料特性等问题，两台电机的电阻、电抗等参数不完全相等，容易导致两台电机的机械性能产生绝对差异，在运行时不存在理想情况中的绝对同步。虽然前、后主动轮采用硬件接线或通讯方式同步，能一定程度上解决“一拖二”引起的硬件缺陷问题，但在经弯道过程中，实际两主动轮旋转速度不一致，采用同步控制方案时，依旧会导致设备在弯道中轮子打滑，出现磨损情况，影响设备的正常运行。

在前后两侧主动轮单独控制的系统中，需要根据设备当前在弯道中的位置、弯道半径、设备前后两侧主动轮间距实时计算前后两侧主动轮速度比例，再根据比例关系控制两轮差速运行，此方法需要依靠准确的数据来源，且数据较多，需要根据现场运行情况获得准确的数据，才能保证计算结果的准确性，对设备的施工安装提出了更高的要求。此外该算法中设备的当前位置也是重要的数据信息，在运行过程中该数据会随着设备的移动而变化。如采用外部编码器或者位置测量设备检测设备当前位置，则需要考虑弯道/岔道中检测设备的安装，特别是岔道应用环境中，往往需要换轨器配合，检测设备的设计安装难度较大；如果采用旋转编码器安装于主动轮旋转轴上或者电机尾轴上的方法测量设备的当前位置，当轮子打滑，就会出现当前位置数据错误，速度匹配算法的结果则会出错，加剧轮子打滑问题，严重威胁到设备的稳定运行。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种双驱轨道车辆及其差速控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

双驱轨道车辆，包括底座、设置于底座下方的传动机构及设置于所述传动机构一侧的动力机构，所述传动机构分别置于所述底座的两端，所述传动机构下方设置有导向机构，所述底座上方设置有角度传感器，所述动力机构上设置有用于实时监测动力机构转速的旋转编码器，所述角度传感器与所述旋转编码器均于控制器电性连接。

优选地，所述传动机构包括一主动轮及置于所述主动轮外的安装支架，所述安装支架通过圆轴枢轴连接于所述底座下方。

优选地，所述动力机构包括电机及与所述电机输出轴连接的减速机，所述减速机的输出轴与所述主动轮连接。

优选地，所述旋转编码器设置于所述电机的尾轴。