CN101476402A - 超薄型全浮动式机械手存取车装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超薄型全浮动式机械手存取车装置。所述纵向运动小车的两侧对称设置全浮动式机械手，由纵向运行小车和两侧对称设置的全浮动式机械手组成，所述的纵向运行小车包括底架、运行机构驱动电机、主动轮、主动轮传动轴、主动轮驱动齿轮；所述的全浮动式机械手包括机械臂传动机构、机械手推移滑板、机械臂、分别装于小车底架长梁内、外侧的直线导轨、摆臂导槽，机械手推移滑板带动机械臂运动。本发明为超薄型的，两套独立的全浮动式机械手在设定的范围内自由浮动，可以放在搬运台车上，构成平面移动类机械式停车设备，也可以放在堆垛机上构成巷道堆垛类机械式停车设备，不需要载车板和梳齿架，车库的层间静高只需要1.65m，从而降低了土建投资，构造简单，维修方便，特别适用于大型机械式车库。

Description

超薄型全浮动式机械手存取车装置

技术领域

本发明属于立体停车设备技术领域，特别涉及一种超薄型全浮动式机械手存取车装置。

背景技术

众所周知，随着社会的高速发展，轿车越来越普及，但随之而来的停车问题已成为各大、中城市的一大难题。为解决停车难的问题，目前出现了许多机械式停车设备。近几年大型平面移动类机械式停车设备和巷道堆垛类机械设停车设备取得了较快的发展，但大多存在着土建造价高、设备昂贵、维修困难及存取车速度慢等缺点。

中国专利号ZL200620041779.2公开了一种机械手臂夹持式摩擦轮存取车装置结构，它包括包装在移动台车上的移动机构；与载车板的连接及其运动机构，移动机构包括固定在移动台车上的移动电机、由移动电机驱动的齿轮和与齿轮啮合的齿条以及与齿条连接的连杆；与载车板的连接及其运动机构包括至少一个以上的与连杆连接的移动支架以及安装在移动支架上的摩擦轮臂装置；摩擦轮臂装置可进入安装在载车板底部的摩擦板。该专利技术虽有其优点，但它存在的缺陷是：其停车设置必须装备载车板及梳齿架，这样，造成它的结构复杂、造价高等问题。

发明内容

本发明公开了一种超薄型全浮动式机械手存取车装置，采用本发明的停车设备不需要载车板和梳齿架，其具有土建造价低、设备成本低、存取车快及维修方便等优点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：超薄型全浮动式机械手存取车装置，包括纵向运行小车，纵向运动小车的两侧对称设置全浮动式机械手；

纵向运行小车包括底架、运行机构驱动电机、主动轮、主动轮传动轴、主动轮驱动齿轮，底架的两侧各安装运行机构驱动电机，运行机构驱动电机通过主动轮传动轴及主动轮驱动齿轮来驱动主动轮滚动，主动轮支撑底架；

全浮动式机械手包括机械臂传动机构、机械手推移滑板、机械臂、分别装于小车底架长梁内、外侧的直线导轨、摆臂导槽，以底架长梁的中点为界，一侧设有四个对称布置的机械臂及两块机械手推移滑板，每一机械手推移滑板的两侧分别通过销轴连接一机械臂；同侧的两机械手推移滑板间通过直线导轨与小车底架滑动配合；两机械手推移滑板间设有机械臂传动机构，机械臂传动机构也通过直线导轨与底架滑动配合，机械臂传动机构分别通过两旋滚珠丝杆来带动同侧的两机械手推移滑板平移运动；每一机械臂设有至少三个可自由转动的辊子，当机械臂夹紧汽车轮时，辊子能把车轮抬起至脱离地面；每一机械臂的内端设有肘部滚轮，肘部滚轮沿摆臂导槽的曲线运动，机械手推移滑板带动机械臂运动。

所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，机械臂传动机构上安装至少四个止动爪锁紧推杆，每一机械手推移滑板下方对称设置两个止动爪，当机械臂夹起车轮时，止动爪锁紧推杆推动止动爪，使四个止动爪顶住底架的两长梁而形成双向锁定。

所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，机械臂的肘部装有铰接销，所述底架的长梁外侧安装摆臂托轮组，在摆臂托轮组的作用下，所述机械臂的外端能以铰接销为轴向上翘起。

所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，底架两长侧梁的中部装有四个从动轮。

所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，底架的两端部下方各安装两个水平导向轮，于搬运器和停车位地面上安装与水平导向轮相配的水平导向轨。

所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，两相配的机械臂间的夹取轴距为2200-3100mm。

本发明工作时，启动运行机构电机，使纵向运行小车进入汽车底盘下方的预定位置；然后启动两套机械手的传动机构，通过各自的左右旋滚珠丝杆带动机械手推移滑板，机械手推移滑板带动四对机械臂运动，由于摆臂导槽两端的曲线对机械臂肘部滚轮的导向作用使机械臂张开，机械臂张开后在传动机构的驱动下逐渐靠拢，当任意一对机械臂与汽车轮接触后，由于车轮的阻力作用使一对机械臂暂时停止运动。因本发明采用全浮动式结构，另一对机械臂和传动机构会一起向停止运动的机械臂靠拢，直到两对机械臂都与车轮接触并通过机械臂上辊子的作用把车轮抬起脱离地面；此时，因限位开关动作使传动机构停止工作，而在机械手推移滑板下面的止动爪将机械手与纵向运行小车的相对位置锁定，在四个车轮都被抬起后在程序的指令下，运行机构电机启动，纵向运行小车从停车位开到搬运器上，完成取车动作。由于机械手相对于纵向运行小车是全浮动的，只要汽车轮在张开的机械臂行走幅度内任意位置，本发明都可以自动探寻并夹起车轮。

本发明超薄型全浮动式机械手存取车装置是一种专用的存取车机构，它可以放在搬运台车上，构成平面移动类机械式停车设备，也可以放在堆垛机上，构成巷道堆垛类机械式停车设备。

采用本发明的停车设备不需要载车板和梳齿架，这样便提高了存取车的速度，降低设备投资，车库的层间静高只需1.65m，从而降低了土建投资，其构造简单，维修也方便，特别适用于大型机械式车库，其是解决城市停车难问题的一种经济、高效、简便实用的技术方案。

附图说明

图1是超薄型全浮动式机械手存取车装置主视图；

图2是超薄型全浮动式机械手存取车装置俯视图；

图3是超薄型全浮动式机械手存取车装置侧视图；

图4a、4b、4c、4d、4e是机械臂张开过程示意图；

图5是机械臂抬起车轮后的俯视图；

图6是超薄型全浮动式机械手存取车装置抬起汽车的主视图；

图7a、7b是机械臂与机械臂托轮组的相对关系图。

图中：1、纵向运行小车，2、全浮动式机械手，3、纵向运行小车底架，4、摆臂导槽，5、直线导轨，6、运行机构驱动电机，7、主动轮传动轴，8、水平导向轮，9、主动轮，10、主动轮驱动齿轮，11、机械臂托轮组，12、机械臂，13、辊子，14、机械臂肘部铰接销，15、机械臂肘部滚轮，16、右旋滚珠丝杆，17、止动爪锁紧推杆，18、机械臂传动机构，19、左旋滚珠丝杆，20、机械手推移滑板，21、止动爪，22、从动轮，23、水平导向轨，24、机械臂推移滑板与机械臂的联接销轴。

图4a所示为摆臂全收回状态图；图4b所示，摆臂张开45度，一对滚轮开始进入导槽内，另一对滚轮沿导槽曲线部分运动；图4c所示，摆臂张开85度，一对滚轮大跋部分进入导槽内，另一对滚轮继续沿导槽曲线部分运动；图4d所示，摆臂完全张开，一对滚轮进入导槽内，另一对滚轮在导槽外部；图4e所示为摆臂导槽正视图。

图7a是摆臂与托轮未接触时的结构图；图7b是摆臂与托轮接触时的结构图，摆臂被抬起。

具体实施方法

下面结合附图说明本发明作详细说明。

如图1-7所示，本发明超薄型全浮动式机械手存取车装置包括纵向运行小车1和两套独立的全浮动式机械手2，两套全浮动式机械手2对称地设于纵向运动小车1的左右两侧。

纵向运行小车1包括底架3、运行机构驱动电机6、主动轮9、主动轮传动轴7、主动轮驱动齿轮10、从动轮22及水平导向轮8。底架3是矩形框架，框架由两条长侧梁与两条短梁围构而成，两长侧梁的内外侧分别固定安装直线导轨5、摆臂导槽4。本发明的存取车装置是以底架3的长侧梁的中心点为轴对称设置的，所以，下面对其一侧的结构作详细说明。底架3的一侧安装运行机构驱动电机6，运行机构驱动电机6的外壳固定于长侧梁的内侧。底架3的两长侧梁间转动连接主动轮传动轴7的两头，主动轮传动轴7的两端各与主动轮驱动齿轮10啮合，主动轮驱动齿轮10与主动轮9的轴心相固定，从而两者可同步转动。运行机构驱动电机6通过传动轴7驱动四个主动轮9滚动。在底架3两长侧梁的中部共装有四个从动轮22，此结构使纵向运行小车1能很方便的越过处于搬运器和存车位地面之间的缝隙，而不需要专用机构来填补缝隙，简化了结构、节省了存取车时间；同时，又使得底架3承受的弯矩大大减小，从而可以采用小截面型钢组成底架，实现整套装置的超薄型。

在底架3的端部下方安装四个水平导向轮8，在搬运器和停车位地面上装有与水平导向轮8相配的水平导向轨23，如图3所示，从而确保纵向运行小车运行方向不发生偏斜，平稳搬运。

全浮动式机械手2包括机械臂传动机构18、机械手推移滑板20、机械臂12、机械臂上的辊子13、机械臂肘部铰接销14、机械臂肘部滚轮15、装在小车底架侧梁外侧的摆臂托轮组11、装在小车底架侧梁外侧的摆臂导槽4、装在小车底架侧梁内侧的直线导轨5、装在机械手推移滑板下的止动爪21、止动爪锁紧推杆17；同侧有四个对称布置的机械臂12，以底架3的短梁中点为中心线，相对的两机械臂12间设机械手推移滑板20，两机械臂12分别通过销轴24与机械手推移滑板20的外侧连接。同侧两个对称的机械手推移滑板20通过装在底架3长侧梁内侧的直线导轨5与底架3滑动配合；两机械手推移滑板20间设有机械臂传动机构18，机械臂传动机构18也通过直线导轨5与底架3滑动配合，传动机构18的输出轴两端分别与右旋滚珠丝杆16、左旋滚珠丝杆19相固定，右旋滚珠丝杆16、左旋滚珠丝杆19分别与一机械手推移滑板20螺接。这样，传动机构18便通过左、右旋滚珠丝杆19、16来带动机械手推移滑板20的平移运动。

每个机械臂12设有至少三个可自由转动的辊子13，当机械臂12张开后夹紧汽车轮时，自由转动的辊子13能把汽车轮抬起并使车轮离开地面；每个机械臂12的内端设有两对肘部滚轮15，当两个机械手推移滑板20做相对靠拢的运动时，推移滑板20将带动机械臂12移动，此时摆臂导槽4两端的曲线引导肘部滚轮15，所述的张开过程参见附图4，使机械臂12张开；当两个机械手推移滑板20反向运动时，摆臂导槽4两端的曲线引导肘部滚轮15，使机械臂12收回。

机械手推移滑板20带动四个机械臂12运动，由于摆臂导槽4两端的曲线对机械臂肘部滚轮15的导向作用使机械臂12张开，机构臂12张开后在传动机构的驱动下逐渐靠拢，当任意一对机械臂与汽车轮接触后，由于车轮的阻力作用这对机械臂暂时停止运动，因本发明为全浮动式结构，另一对机械臂和传动机构会一起向停止运动的机械臂靠拢，直到两对机械臂都与车轮接触并通过机械臂12上辊子13的作用把车轮抬起脱离地面，由于机械臂相对于纵向运行小车是全浮动的，只要汽车轮在张开的机械臂行走幅度内任意位置，本发明都可以自动探寻并夹起车轮，可夹取轴距2200mm到3100mm的各种轿车，汽车底盘的最小静高≥100mm。

在机械臂传动机构18上还装有至少四个止动爪锁紧推杆17，在每个机械手推移滑板20下面对称布置了两个止动爪21，当机械臂12夹起车轮时，止动爪锁紧推杆17将会推动止动爪21，使四个止动爪21顶住底架3的两根侧梁形成双向牢固的锁定，此时，机械手由原来相对于底架可自由浮动的状态转变为锁定状态，这样纵向运行小车与轿车固定配合，两者就能一起运动，实现稳定可靠的搬运过程。

在机械臂12的肘部还装有铰接销14，机械臂12的外端能以它为轴向上摆动，它的作用是在机械臂12收回时，通过装在底架侧梁外侧的摆臂托轮组11使机械臂12的外端翘起，所述的外端翘起参见附图7，这样使机械臂12外端的支承轮与地面脱离，避免了支承轮与地面的摩擦。

上述仅是对本发明超薄型全浮动式机械手存取车装置最佳实施例的详细描述，并不是对本发明的限定。本领域的普通技术人员应当认识到，本发明还有许多实施例，凡是在本发明基础上进一步的改进或等同的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1、超薄型全浮动式机械手存取车装置，包括纵向运行小车，其特征是：所述纵向运动小车的两侧对称设置全浮动式机械手；

纵向运行小车包括底架、运行机构驱动电机、主动轮、主动轮传动轴、主动轮驱动齿轮，底架的两侧各安装运行机构驱动电机，运行机构驱动电机通过主动轮传动轴及主动轮驱动齿轮来驱动主动轮滚动，主动轮支撑底架；

全浮动式机械手包括机械臂传动机构、机械手推移滑板、机械臂、分别装于小车底架长梁内、外侧的直线导轨、摆臂导槽，以底架长梁的中点为界，一侧设有四个对称布置的机械臂及两块机械手推移滑板，每一机械手推移滑板的两侧分别通过销轴连接一机械臂；同侧的两机械手推移滑板间通过直线导轨与小车底架滑动配合；两机械手推移滑板间设有机械臂传动机构，机械臂传动机构也通过直线导轨与底架滑动配合，机械臂传动机构分别通过两旋滚珠丝杆来带动同侧的两机械手推移滑板平移运动；每一机械臂设有至少三个可自由转动的辊子，当机械臂夹紧汽车轮时，辊子能把车轮抬起至脱离地面；每一机械臂的内端设有肘部滚轮，肘部滚轮沿摆臂导槽的曲线运动，机械手推移滑板带动机械臂运动。

2、如权利要求1所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，其特征是：所述的机械臂传动机构上安装至少四个止动爪锁紧推杆，每一机械手推移滑板下方对称设置两个止动爪，当机械臂夹起车轮时，止动爪锁紧推杆推动止动爪，使四个止动爪顶住底架的两长梁而形成双向锁定。

3、如权利要求1所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，其特征是：所述机械臂的肘部装有铰接销，所述底架的长梁外侧安装摆臂托轮组，在摆臂托轮组的作用下，所述机械臂的外端能以铰接销为轴向上翘起。

4、如权利要求1所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，其特征是：所述底架两长侧梁的中部装有四个从动轮。

5、如权利要求1或4所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，其特征是，所述底架的两端部下方各安装两个水平导向轮，于搬运器和停车位地面上安装与水平导向轮相配的水平导向轨。

6、如权利要求1所述的超薄型全浮动式机械手存取车装置，其特征是，两相配的机械臂间的夹取轴距为2200-3100mm。

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