CN103452355A - 存取车辆机械手 - Google Patents

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一种存取车辆机械手,用于为机械式停车设备存取轿车、小型面包车和其它小型车辆,由回转驱动装置、功能柱、机械手、载车板和控制系统组成,涉及钢结构、机械传动和自动控制等技术领域。其功能柱在原地回转,机械手和载车板均为独立结构,机械手采用简易传动升降,设有新颖独特的驱动装置、支撑方式和防坠措施,可将多块载车板向功能柱两侧停车泊位存取车辆。

Description

存取车辆机械手
所属技术领域
[0001] 本发明是一种存取车辆机械手,用于为机械式停车设备存取轿车、小型面包车和其它小型车辆,由回转驱动装置、功能柱、机械手、载车板和控制系统组成,涉及钢结构、机械传动和自动控制等技术领域。
背景技术
[0002] 建设机械式立体车库解决了地皮紧张、交通拥堵、保密防盗、环境保护等许多棘手问题。然而国内现有的各类机械式立体车库占地面积较大、存取车辆缓慢、整体结构复杂、工程造价较高,运行和管理费用较高。
[0003]由于大中城市繁华区域无法规划大块地面,小规模、简易停车架、位应运而生。国家知识产权局授权公告号CN202073341U:自移式两层立体停车位,其设备可前移与后退,载车板可与立柱一起回转、沿立柱升降。然而,该专利立柱随设备移动,稳定性差,容易倾斜;载车板与立柱为悬臂式连接,立柱受力极不均衡;载车板与立柱衔接处应力集中,存在安全隐患;在载车板升降过程中,没有可靠的支撑和防坠;载车板仅能向立柱单侧旋转升降,每套设备仅能实现停两层车,相邻设备同时停车时互相干涉;载车板依靠立柱内的丝杆螺母升降并随设备前移和后退,机械效率低,存取速度慢,产品成本高,使用寿命短。
发明内容
[0004] 针对大中城市繁华区域的停车需求,本发明提供一种存取车辆机械手,其功能柱在原地回转,机械手和载车板均为独立结构,机械手采用简易传动升降,设有新颖独特的驱动装置、支撑方式和防坠措施,可将多块载车板向功能柱两侧停车泊位存取车辆。从而有效解决CN202073341U号专利存在的问题,促进停车行业领域的改革创新和技术进步。
[0005] 本发明机械效率高,存取速度快,产品成本低,使用寿命长。为机械式停车设备存取车辆,快捷顺畅、安全可靠;对现有机械式停车设备改造,整体结构简单、工程造价低廉,运行和管理费用较低。
[0006] 本发明的技术方案是:功能柱为型腔结构,安装在回转驱动装置和地面回转支座中间,机械手为托盘式结构,安装在功能柱前腔开口内外,载车板为独立结构,衔接在机械手托盘框架上。
[0007] 具体措施是:
[0008] 1.由连接板、回转电机、2件圆锥齿轮,组成回转驱动装置。其连接板与停车设备框架固定,回转电机安装在连接板上,一件圆锥齿轮安装在回转电机主轴上,另一件圆锥齿轮安装在功能柱上端,2件圆锥齿轮交角90°互相啮合。
[0009]回转电机转动,即可通过2件圆锥齿轮带动功能柱回转。连接板与停车设备框架固定,可以控制功能柱保持稳定。
[0010] 2.由型腔本体、升降链轮、升降电机、升降链条和配重组成功能柱。其型腔本体由两块钢板折弯成槽钢形状,槽口相对,中间用隔板焊接起来,形成前后型腔开口的H钢形状,前腔开口折弯端面上下对应加工成方齿形状,升降链轮安装在升降电机主轴上,与升降电机分别设置在型腔本体前腔上部内外,升降链条绕过升降链轮,前端向下连接机械手,后端连接配重,配重设置在型腔本体后腔之中。
[0011] 升降电机转动,即可通过升降链轮、升降链条带动机械手和配重升降。配重可以减小升降扭矩,降低电机功率,设置在型腔本体后腔之中,稳定、安全。
[0012] 3.由导向支撑、托盘框架、存取驱动装置、随动支撑和动态断链防坠装置组成机械手。其导向支撑安装在功能柱前腔内,上下导轮衔接在前腔开口内壁和型腔隔板上,托盘框架焊接在功能柱前腔开口外、导向支撑下部,前后设有对载车板导轨的滚动支撑,存取驱动装置设置在托盘框架中部,随动支撑安装在托盘框架下部,动态断链防坠装置安装在功能柱前腔开口外、导向支撑与托盘框架接合处。
[0013] 4.由存取电机、4件传动链轮、2件存取链轮和2条封闭链条组成存取驱动装置。其2件存取链轮和存取电机分别安装在托盘框架内两侧和中间,2件传动链轮安装在存取电机主轴上,另外2件传动链轮分别同轴安装在2件存取链轮两侧,存取电机主轴上的传动链轮与存取链轮两侧的传动链轮由2条封闭链条连接起来,组成2组链轮传动付。
[0014] 存取电机转动,通过传动链轮带动存取链轮转动,即可驱动设有刚性链条的载车板进出停车泊位。
[0015] 5.由2件支撑杆、2件拉杆、支撑轮、导向链轮和升降链条组成随动支撑。2件支撑杆外端销轴安装在托盘框架下部滑槽内,内端与2件拉杆铰接于支撑轮两侧,支撑轮和拉杆衔接在功能柱前腔外侧,导向链轮安装在托盘框架内侧下部,其外伸轴分别插入2件拉杆的滑槽内,升降链条一端连接在2件支撑杆外端销轴套环上,另一端绕过导向链轮向上进入功能柱内。
[0016] 当机械手托盘上升时,升降链条绕过导向链轮、牵拉支撑杆销轴向功能柱移动,导向链轮和支撑杆销轴共同托起 托盘框架。随着托盘框架上升,支撑杆内端绕支撑轮转动,形成对托盘框架的三角支撑。当支撑杆销轴在托盘框架滑槽内向内滑动到位、导向链轮外伸轴在拉杆滑槽内向上滑动到位时,支撑杆、拉杆和功能柱前腔内的导向支撑同时随托盘框架一起上升。
[0017] 这样,功能柱对机械手的内外支撑,分布在其托盘框架上下两处,两处距离越大,悬臂应力越小,内外支撑越可靠,机械手升降越稳定。
[0018] 6.由2件挂钩、2件扭力弹簧和导轮组成动态断链防坠装置。2件挂钩下部和2件扭力弹簧同轴铰接在托盘框架内侧,2件挂钩头部与功能柱前腔开口两侧方齿相对应,2件挂钩由导轮轴连接在一起,导轮衔接在升降链条外侧。
[0019] 当升降链条断开时,随着链条松弛,导轮压向功能柱内,在扭力弹簧的作用下,挂钩头部转进功能柱方齿内,即将托盘框架卡住,使其停止下移不坠落;功能柱前腔内的导向支撑和托盘框架下部的随动支撑,保持托盘框架稳定不倾斜,从而保证机械手动态安全可
O
[0020] 7.由承载框架、刚性链条、2条导轨和4件导板组成载车板。其承载框架由型钢和钢板焊接而成,上部具有阻止车辆滑动的凹槽,刚性链条安装在承载框架下部中间,2条导轨道安装在承载框架下部两侧,4件导板铰接在承载框架四角,同轴对应的导板可同时绕铰轴转动。[0021] 车辆经过导板开上、驶离载车板。在存取过程中,刚性链条与托盘框架内存取驱动装置的存取链轮衔接,导轨与托盘框架内的滚动支撑衔接。当机械手将载车板存进停车泊位时,入口处2件导板由泊位支撑同时转动抬起;当机械手将载车板从停车泊位中取出时,出口处2件导板由托盘支撑同时转动抬起,保证存取方便顺畅。
[0022] 本发明存取车辆过程可以采用司机刷卡或摇控启动程序,自动控制。
[0023] 采取上述措施,本发明可以快捷顺畅、安全可靠地携持或驱动载车板连同车辆升降、旋转进出立体车库和停车泊位。
[0024] 将本发明在配置在各类机械式停车设备外部,无需将车辆开进、开出立体车库,给司机提供很大方便;由于其因地制宜、机动灵活,能够充分适应不同的地理条件和地域面积,满足城市规划和用户需要;利用其改造、建设立体车库,结构简单、造价低廉,便于控制和维护;仅由3台电机驱动存取多台车辆,还降低存取车辆的运行成本,节约能源。
[0025] 本发明涉及的回转驱动装置、功能柱、机械手、载车板,均是最常规的机械传动装置与钢结构框架的组合,涉及的控制系统,是最简单的自动控制,凡属相关行业领域的技术人员均可理解、掌握和实现。
[0026] 与现有简易停车架、位和CN202073341U号专利相比较,本发明的机械手和载车板均为独立结构,机械手可将多块载车板向功能柱两侧停车泊位存取车辆、多层停车,充分发挥其功能作用,机械效率高,存取速度快,是实质性的优势特点;本发明新奇独特的导向支撑、随动支撑和动态断链防坠装置,改善了功能柱的受力条件,避免了机械手与功能柱衔接处的应力集中,保证了悬臂结构的安全可靠,消除了存取过程中的安全隐患,是显著的技术进步;本发明功能柱仅在原地回转,上下控制,稳定性增强;其特殊的型腔结构,不但有效地提高材料强度、刚高和稳定性能,而且对前后型腔的充分利用,采用简易链传动升降,是标新立异的超常构思;一部机械手多层停车,从而降低停车泊位的生产成本和存取车辆的运行成本,节省时间,节约能源,因地制宜,经济实用。
[0027]目前国内大中城市普遍存在“停车难”,采用立体停车的迫在眉睫、刻不容缓。本发明因地制宜、机动灵活,适应大中城市繁华区域立体停车。采用本发明为机械式停车设备存取车辆,快捷顺畅、安全可靠;对现有机械式停车设备改造,整体结构简单、工程造价低廉,运行和管理费用较低。实施本发明,必将取得显著的经济效益和社会效益。
附图说明
[0028] 以下结合附图对本发明做进一步说明。
[0029] 图1为本发明侧面示意图。
[0030] 图2为本发明正面示意图。
[0031] 图3为回转驱动装置和功能柱结构示意图。
[0032] 图4为机械手俯视示意图。
[0033] 图5为存取驱动装置平面示意图。
[0034] 图6为机械手处于底部侧剖面示意图。
[0035] 图7为机械手升降状态侧剖面示意图。
[0036] 图8为动态断链防坠装置正面示意图。
[0037] 图9为动态断链防坠装置侧面示意图。[0038] 图10为链条断开松弛后防坠装置作用示意图。
[0039] 图11为载车板底视示意图。
[0040] 图12为机械手存车示意图。
[0041] 图13为机械手取车示意图。
[0042] 在图1、2中,I为回转驱动装置,2为功能柱,3为机械手,4为载车板,5为回转支座。回转驱动装置I与停车设备框架连接,功能柱2安装在回转装置I连接板和回转支座5中间,机械手3安装在功能柱开口内外。
[0043] 在图3中,1.1为连接板,1.2为回转电机,1.3、1.4为圆锥齿轮。2.1为升降链轮,
2.2为型腔本体,2.3为升降链条,2.4为配重,2.5为升降电机。连接板1.1与停车设备框架连接,回转电机1.2安装在连接板上,圆锥齿轮1.3安装在回转电机主轴上,圆锥齿轮1.4安装在功能柱型腔本体2.2上端,2件圆锥齿轮交角90°互相啮合,升降链轮2.1固定在升降电机2.4主轴上,与升降电机分别安装在型腔本体前腔上部内外,升降链条2.3绕过升降链轮,一端向下连接机械手,另一端连接配重2.4,配重设置在型腔本体后腔之中。
[0044] 在图4中,3.1为导向支撑,3.2为托盘框架,3.3为存取驱动装置,3.4为随动支撑,3.5为动态断链防坠装置。导向支撑3.1安装在功能柱前腔内,上下导轮衔接在前腔开口内壁和型腔隔板上;托盘框架3.2焊接在功能柱外、导向支撑下部,前后设有对载车板导轨的滚动支撑,存取驱动装置3.3横向设置在托盘框架中部;随动支撑3.4安装在托盘框架下部中间,动态断链防坠装置3.5安装在功能柱前腔开口外侧、导向支撑与托盘框架焊接处。
[0045] 在图5中,3.3.1为存取电机,3.3.2为传动链轮(4件),3.3.3为存取链轮(2件),
3.3.4为传动链条(2件)。2件存取链轮3.3.3和存取电机3.3.1分别安装在托盘框架内两侧和中间,2件传动链轮3.3.2安装在存取电机主轴上,另外2件传动链轮分别同轴安装在2件存取链轮两侧,存取电机主轴上的传动链轮与存取链轮两侧的传动链轮由封闭链条3.3.4连接起来,组成2组链条传动付。
[0046] 在图6、7中,3.4.1为支撑杆(2件),3.4.2为支撑轮,3.4.3为拉杆(2件),3.4.4为导向链轮。2件支撑杆3.4.1外端销轴安装在托盘框架下部外侧滑槽内,内端与2件拉杆3.4.3铰接于支撑轮3.4.2两侧,支撑轮和2件拉杆衔接在功能柱前腔外侧,导向链轮
3.4.4安装在托盘框架下部内侧,其外伸轴分别插入2件拉杆的滑槽内,升降链条一端连接在2件支撑杆外端销轴套环上,另一端绕过导向链轮向上进入功能柱内。
[0047] 在图8、9、10中,3.5.1为扭力弹簧(2件),3.5.2为导轮,3.5.3为挂钩(2件)。2件挂钩3.5.3下部和2件扭力弹簧3.5.1同轴铰接在托盘框架内侧,2件挂钩头部与功能柱前腔开口两侧方齿相对应,2件挂钩由导轮3.5.2轴连接在一起,导轮衔接在升降链条外侧。
[0048] 在图11中,4.1为承载框架,4.2为刚性链条,4.3为导轨(2条),4.4为导板(4件)。承载框架4.1由型钢和钢板焊接而成,上部具有阻止车辆滑动的凹槽,刚性链条4.2安装在承载框架下部中间,2条导轨道4.3安装在承载框架下部两侧,4件导板4.4铰接在承载框架四角,同轴对应的导板可同时绕铰轴转动。
[0049] 在图12、13中,3.3为机械手存取驱动装置,4.2为载车板刚性链条,4.4为载车板导板,6为停车泊位。具体实施方式
[0050] 在图3中,回转电机1.2转动,即可通过圆锥齿轮1.3和1.4带动功能柱型腔本体2.2回转。升降电机2.5转动,即可通过升降链轮2.1、升降链条2.3带动机械手和配重2.4升降。
[0051 ] 在图5中,存取电机3.3.1转动,通过传动链轮3.3.2带动存取链轮3.3.3转动,存取链轮衔接刚性链条,即可驱动载车板进出停车泊位。
[0052] 在图7中,当机械手托盘上升时,升降链条绕过导向链轮3.4.4、牵拉支撑杆3.4.1销轴向功能柱移动,导向链轮和支撑杆销轴共同托起托盘框架。随着托盘框架上升,支撑杆内端绕支撑轮3.4.2转动,形成对托盘框架的三角支撑。当支撑杆销轴在托盘框架滑槽内向内滑动到位、导向链轮外伸轴在拉杆3.4.3滑槽内向上滑动到位时,支撑杆、拉杆和功能柱前腔内的导向支撑同时随托盘框架一起上升。
[0053] 在图10中,当升降链条断开时,随着链条松弛,导轮3.5.2压向功能柱内,在扭力弹簧3.5.1的作用下,挂钩3.5.3头部转进功能柱方齿内,即将托盘框架卡住,使其停止下移不坠落。
[0054] 在图12中,机械手存车时,首先机械手旋转至停车泊位6上方,再将载车板向下落,入口处的导板4.4在泊位支撑的作用下向上抬起,然后,存取驱动装置3.3中的存取链轮向内转动,带动刚性链条4.2将载车板连同车辆存进停车泊位。
[0055] 在图13中,机械手取车时,首先机械手旋转至停车泊位6下方,再向上升,出口处的导板4.4在托盘支撑的作用下向上抬起,然后,存取驱动装置3.3中的存取链轮向外转动,带动刚性链条4.2将载车板从停车泊位中取出。

Claims (7)

1.一种存取车辆机械手,由回转驱动装置、功能柱、机械手、载车板和控制系统组成,其特征是:功能柱为型腔结构,安装在回转驱动装置和地面回转支座中间,机械手为托盘式结构,安装在功能柱前腔开口内外,载车板为独立结构,衔接在机械手托盘框架上。
2.根据权利要求1所述的存取车辆机械手,其特征是功能柱由型腔本体、升降链轮、升降电机、升降链条和配重组成,其型腔本体由两块钢板折弯成槽钢形状,槽口相对,中间用隔板焊接起来,形成前后型腔开口的H钢形状,前腔开口折弯端面上下对应加工成方齿形状,升降链轮安装在升降电机主轴上,与升降电机分别设置在型腔本体前腔上部内外,升降链条绕过升降链轮,前端向下连接机械手,后端连接配重,配重设置在型腔本体后腔之中。
3.根据权利要求1所述的存取车辆机械手,其特征是机械手由导向支撑、托盘框架、存取驱动装置、随动支撑和动态断链防坠装置组成,其导向支撑安装在功能柱前腔内,上下导轮衔接在前腔开口内壁和型腔隔板上,托盘框架焊接在功能柱前腔开口外、导向支撑下部,前后设有对载车板导轨的滚动支撑,存取驱动装置设置在托盘框架中部,随动支撑安装在托盘框架下部,动态断链防坠装置安装在功能柱前腔开口外、导向支撑与托盘框架接合处。
4.根据权利要求3所述的存取车辆机械手,其特征是存取驱动装置由存取电机、4件传动链轮、2件存取链轮和2条封闭链条组成,其2件存取链轮和存取电机分别安装在托盘框架内两侧和中间,2件传动链轮安装在存取电机主轴上,另外2件传动链轮分别同轴安装在2件存取链轮两侧,存取电机主轴上的传动链轮与存取链轮两侧的传动链轮由2条封闭链条连接起来,组成2组链轮传动付。
5.根据权利要求3所述的存取车辆机械手,其特征是随动支撑由2件支撑杆、2件拉杆、支撑轮、导向链轮和升降链条组成,2件支撑杆外端销轴安装在托盘框架下部滑槽内,内端与2件拉杆铰接于支撑轮两侧,支撑轮和拉杆衔接在功能柱前腔外侧,导向链轮安装在托盘框架内侧下部,其外伸轴分别插入2件拉杆的滑槽内,升降链条一端连接在2件支撑杆外端销轴套环上,另一端绕过导向链轮向上进入功能柱内。
6.根据权利要求3所述的存取车辆机械手,其特征是动态断链防坠装置由2件挂钩、2件扭力弹簧和导轮组成,2件挂钩下部和2件扭力弹簧同轴铰接在托盘框架内侧,2件挂钩头部与功能柱前腔开口两侧方齿相对应,2件挂钩由导轮轴连接在一起,导轮衔接在升降链条外侧。
7.根据权利要求1所述的存取车辆机械手,其特征是载车板由承载框架、刚性链条、2条导轨和4件导板组成,其承载框架由型钢和钢板焊接而成,上部具有阻止车辆滑动的凹槽,刚性链条安装在承载框架下部中间,2条导轨道安装在承载框架下部两侧,4件导板铰接在承载框架四角,同轴对应的导板可同时绕铰轴转动。
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