[发明专利]一种二维折展工字钢行车轨道机构及其折展控制方法

说明书

本发明涉及一种二维折展工字钢行车轨道机构及其折展控制方法，该轨道机构在进入工作状态后，移动立柱结构沿某一方向(如横向)展开带动一维方向的折叠状态的工字钢单元结构展开，通过自动锁紧结构完成一维方向固定；其次，移动立柱结构沿另一方向(如纵向)展开带动二维方向的折叠状态工字钢单元结构展开，通过自动锁紧结构完成第二维方向固定，完成整个平面类桥式轨道的铺设；这样，轨道小车通过轨道实现直线运动，再通过交叉轨道换向结构完成运动方向的转变，实现大平面工作范围的覆盖。

技术领域

本发明属于轨道机构技术领域，涉及一种二维折展工字钢行车轨道机构及其折展控制方法。

背景技术

预制化建筑简化了施工过程，提高工作效率，预制化建筑的智能化，有望成为未来主要的建筑方式，但是其钢结构框架尚依靠基于手脚架和塔吊的人工方式搭建，存在耗时耗力、安全污染等问题，不利于提高整体建造的无人化智能化水平。当前建造框架只满足单台或少量功能单一的机器人末端执行器完成作业，工作空间相互独立，不具备大量机器人系统协同建造需求。

中国专利申请CN112768869A提出一种可折叠拉杆作为执行构件驱动平板空间天线完成二维折叠的折展天线结构，其驱动功能方面采用拉杆旋转完成平面折展过程，展开平面不具备能够承载并允许悬挂小车运动与定位的能力，支撑结构方面通过拉杆进行平面支撑。同时，如中国专利CN 216403598 U提出一种适用于交叉轨道工字钢结构的换向结构，承载方式上所面对的工作对象为运行于轨道上表面行走机构，不能通过自动旋转方式完成变轨功能。另外，如中国专利申请CN104959999A提出一种自主的轨道换向方案，承载功能上只能对轻质运行小车进行换向，控制方法上通过电机配合移动滑块方式旋转换向轨道，不能实现轨道换向后可靠定位。综上，尚未存在能够自主折展形成交叉工字钢轨道。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种二维折展工字钢行车轨道机构及其折展控制方法，以解决现有技术在进行建筑工作过程中，效率过低、难以协同作业等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种二维折展工字钢行车轨道机构，包括：

移动立柱结构；

设置在所述移动立柱结构上、或位于相邻两移动立柱结构之间的若干工字钢单元结构，同向相邻的两个工字钢单元结构之间转动连接，形成可折叠轨道；

设置在两相邻工字钢单元结构之间并使其锁定的自动锁紧结构；

以及分别连接位于不同向的两个工字钢单元结构的交叉轨道换向结构，并用于实现行走小车在不同向工字钢单元结构之间的变向。

进一步的，沿同向相邻的两工字钢单元结构之间通过合页连接结构转动连接，且所述合页连接结构设置在对应自动锁紧结构的相对面。

更进一步的，所述合页连接结构包括分别固定安装在两个工字钢单元结构上的框合页和扇合页，所述框合页与所述扇合页通过合页销轴转动连接。

进一步的，所述工字钢单元结构上端部位置还设有固定销连接结构，当相邻两个工字钢单元结构完全展开后，通过往两工字钢单元结构上位置靠近的两个固定销连接结构中匹配插入固定插销，实现固定。

进一步的，所述自动锁紧结构包括锁芯，以及分别固定在两个工字钢单元结构上的第一锁座和第二锁座，所述锁芯呈工字型，且所述锁芯的一端与所述第一锁座转动连接，所述第二锁座则由平行于锁芯转动方向的两块间隔的三角板组成，以三角板朝向所述第一锁座方向的一条边为第一侧边，背向所述第一锁座方向的另一条边为第二侧边，当两个工字钢单元结构相对展开时，所述锁芯的另一端沿所述三角板的第一侧边滑动，直至完全越过所述第一侧边，并倒扣住所述第二侧边，此时，所述第一锁座和第二锁座被所述锁芯锁紧。

更进一步的，在所述锁芯与所述第一锁座之间还设有扭簧结构，使得所述锁芯压向所述第二锁座。