CN105604367B - 双向平行推升式汽车智能搬运器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向平行推升式汽车智能搬运器。底盘上设有行走机构，并分别设置前推升机构和后前推升机构，前推升机构包括活动连接有推升臂的滑板及其驱动机构，导向槽板固定于底盘上，利用滑板和导向槽板上的“L”形导向槽以及推升臂三者之间的相互作用与配合，将滑板的直线运动在“L”形导向槽的引导下迫使推升臂做旋摆和直线动作，实现推升臂旋转展开与收拢动作后，再以直线运动使其工作臂逐渐将前后轮胎推升托起；后推升机构与前推升机构的结构相同、前后对称布置。存取车时，前推升机构的推升臂与后推升机构的推升臂，同时平行推进将轮胎平行托起，对轮胎只有径向力，对车辆无损害；夹持臂无需电机驱动，结构简单、可靠性高。

Description

双向平行推升式汽车智能搬运器

技术领域

本发明涉及一种汽车搬运器，属于立体停车设备技术领域。

背景技术

随着汽车工业的发展和人民生活水平的提高，汽车的普及越来越广泛，城市人均汽车占有量不断增加，且仍以每年20%到30%的速度增长，汽车停车的问题也越来越突出，由于城市地面的空间有限，建造立体车库就成了解决停车难的一个重要方法。对于立体停车设备的车辆搬运器，目前主要有载车板型、梳齿型和夹持轮胎型。

载车板型的车辆搬运器工作方式简单可靠，其存在的主要问题是存取车时必须有一个存取载车板的过程，增加了存取车的时间，工作效率比较低。

梳齿型搬运器主要利用车位和搬运器的梳齿上下交错完成车辆的搬运过程。由于能直接搬运车辆，所以效率高、速度快，其存在的主要问题是设备的定位技术复杂、安装复杂、每层停车平台要高于其他方式，要求有较大的安装空间，使车库的建造成本加大。

夹持轮胎型搬运器能直接钻入车辆下面，利用夹持臂将车辆轮胎夹起，把车辆送到停车位上；由于它也能直接搬运车辆，所以效率高、速度快，是仓储式停车设备中比较理想的搬运器。如国家知识产权局于2009年5月6日公开的由王俊、管虎等设计的、专利号为200820094641.8、名称为立体车库智能搬运器的实用新型专利，该搬运器包括由一连杆连接的两车身，在至少一车身上设置行走机构、定位装置，两车身分别设置至少两个推板机构；推板机构设有控制其运动的控制电机、及在该控制电机的作用下控制推板机构移动的动作控制机构；控制电机设置于动作控制机构上；推板机构包括设置在两端的可旋转夹杆、该夹杆的驱动电机、及夹杆的旋转动作机构；可旋转夹杆连接其旋转动作机构，驱动电机设置于旋转动作机构上。由于其旋转动作机构由丝杠、螺母、齿条、及第一齿轮组成，在丝杠的一端设置夹杆的驱动电机，驱动电机带动丝杠转动、螺母直线运动，丝杠、螺母带动齿条运动，齿条带动第一齿轮转动，第一齿轮带动夹杆动作。旋转动作机构还包括一第二齿轮，该第二齿轮与所述第一齿轮啮合，共同带动夹杆动作。其缺点一是结构复杂、传动副多，二是齿条的宽度较宽，如无导轨约束，会出现齿条上下摆动，造成传动不稳定，增加导轨则使结构更复杂。另外，上述技术方案需要两个车身，两个车身通过连杆串联在一起，两车身上分别设置推板机构，分别负责汽车前轮轮胎和后轮轮胎的抱夹搬运。由于待搬运车辆前后轴距的不同，负责后轮的车身需先找准后轮胎，再进行定位，之后才能使动作控制机构带动夹杆动作，对车辆实施抱夹、提升，存取时间较长，降低了存取车效率。

再如国家知识产权局于2014年1月29日公开的由唐振宇、王萍、肖辉设计的、申请号为201310450145.7、名称为立体车库智能升降搬运器的发明专利申请，该搬运器包括含有两纵梁的搬运框架和由动力装置驱动沿该两纵梁纵向移动的至少一过渡板，每一过渡板两端下侧分别安装有一导向座，在远离纵梁一侧的每一导向座外端固定安装有一抱持车辆轮胎的抱持杆，所述过渡板通过驱动导向座纵向移动以带动抱持杆沿纵梁纵向运动，所述过渡板通过驱动导向座升降以阻挡靠近纵梁一侧的该导向座内端纵向移动而使其外端旋转，导向座外端旋转带动抱持杆旋转。其缺点一是部件多、结构复杂；二是抱持杆运行轨道复杂，且分布在多个零件上，加工难度大，安装要求高；三是抱持杆与汽车轮胎之间为滑动摩擦，这样会增加轮胎磨损，降低轮胎使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种结构简单、安装方便、成本低、可靠性高、整体性好、存取车效率高且对车辆和轮胎无损害的双向平行推升式汽车智能搬运器。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种双向平行推升式汽车智能搬运器，包括一个底盘，底盘上设置行走机构，其特征在于：所述底盘的前端设置一套包含有推升臂的前推升机构，所述底盘的后端设置一套包含有推升臂的后推升机构；前推升机构、后推升机构分别与汽车的前轮轮胎和后轮轮胎相对应。

本发明中，所述的前推升机构包括滑动连接于底盘上的滑板和滑板驱动机构，所述的推升臂活动连接于滑板上；所述的后推升机构与前推升机构的结构相同、前后对称布置。

进一步地，所述的底盘包括底板和左边框、右边框；

所述的滑板驱动机构包括：

推进电机，安装于底板上；

丝杠，转动连接于底板上，一端与推进电机相连；

左直线导轨，右直线导轨，安装于底板上，分别位于底盘的左右两侧；

所述的滑板包括：

左滑板，可沿左直线导轨滑动；

右滑板，可沿右直线导轨滑动；

滑板连接板，将左滑板、右滑板相互连接在一起，下部连接有与丝杠相啮合的丝杠螺母；

左滑板、右滑板上分别活动连接有所述的推升臂；底盘上设有推升臂驱动装置。

更进一步地，所述的推升臂形状呈“L”直角形，其中一个直角边为工作臂，另一直角边为导向臂；所述的左滑板、右滑板上分别设有铰轴，推升臂在其工作臂与导向臂的交点位置与所述的铰轴相铰接；

所述的推升臂驱动装置包括：

左导向槽板、右导向槽板，左导向槽板固定于底盘的左边框与底板之间，右导向槽板固定于底盘的右边框与底板之间；左滑板、左直线导轨位于左导向槽板与底板之间；右滑板、右直线导轨位于右导向槽板与底板之间；左导向槽板、右导向槽板上分别设有导向槽；

导向柱，连接于所述导向臂上远离工作臂与导向臂的交点的一端，轴线与所述铰轴的轴线平行，导向柱可沿导向槽滑动。

再进一步地，所述的导向槽呈“L”直角形，其中一个直角边为与左直线导轨、右直线导轨相平行的直线状的第一滑槽，另一直角边为与左直线导轨、右直线导轨相垂直的直线状的第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽之间为一段圆弧状曲线滑槽；左滑板在推升机构的推进电机的作用下沿左直线导轨做前后方向直线运动，右滑板在推升机构的推进电机的作用下沿右直线导轨做前后方向直线运动，进而带动推升臂一边跟随左滑板、右滑板做前后方向直线运动，一边沿第一滑槽、第二滑槽及曲线滑槽滑动。

本发明中，所述推升臂的工作臂上与被存取车辆轮胎相接触的位置转动连接有双排滚轮。推升臂的工作臂在实施平行推进时，通过其上的双排滚轮的滚动逐渐将轮胎托起，且工作臂与轮胎之间为滚动摩擦，对轮胎几乎没有损伤。

为了减少导向柱在导向槽中的滑动阻力，本发明所述导向柱上装有滚动轴承。

本发明的有益效果：

1、将推升汽车前轮的前推升机构、与推升汽车后轮的后推升机构集中设置于一个整体智能搬运器上，整体性好，结构简单、紧凑。

2、存取车辆时，前推升机构的推升臂与后推升机构的推升臂从搬运器中间向前后两端平行推进而靠近前后轮胎，不仅能适应不同轴距的车辆，也大大降低了前期准备时间，提高了存取车效率。

3、由原来的两个车身联合动作改为一个车身的整体式搬运器，降低了电器控制成本及控制难度。

4、通过滑板和“L”形导向槽以及推升臂三者之间的相互作用与配合，推升机构在滑板的直线运动和导向槽板“L”形导向槽的引导下迫使推升臂先做旋摆再做直线动作，既实现了推升臂旋转展开与收拢，其工作臂又实现了以直线运动对汽车轮胎实施平行推升的目的；其结果，不仅节省了专门用于推升臂旋转动作的驱动电机，而且简化了系统结构，提高了系统可靠性。

5、存取车时，前推升机构的推升臂与后推升机构的推升臂，同时平行推进将轮胎平行平稳托起，对轮胎只有径向力，无其他分力，对车辆无损害。

附图说明

图1为本发明在推升臂旋转收起、处于待存取车状态的示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的结构示意图（去掉左导向槽板、右导向槽板后）。

图4为本发明中底盘的示意图。

图5为本发明中滑板连接板与左滑板、右滑板的连接示意图。

图6为本发明中推升臂的示意图。

图7为本发明中左导向槽板的示意图。

图8为本发明中右导向槽板的示意图。

图9为本发明中搬运器行走至汽车底部后处于待存取车状态的示意图。

图10为本发明中推升臂展开及靠近汽车轮胎的状态示意图。

图11为本发明中搬运器推升臂对车辆轮胎实施推升状态的示意图。

图12为实施例取车过程中搬运器工作臂逐渐展开各个阶段的状态示意图。

图中：1-底盘，2-左导向槽板，

3-推升臂，31-工作臂，32-导向臂，33-导向柱，34-双排滚轮，35-滚动轴承，

4-推进电机，5-主动行走轮，6-行走电机，7-右导向槽板，

8-导向槽，81-第一滑槽，82-第二滑槽，83-曲线滑槽，

9-丝杠，10-被动行走轮，11-左直线导轨，12-左滑板，13-导向轮，14-滑板连接板，15-铰轴，16-右滑板，17-右直线导轨，18-底板，19-边框。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。

请参阅图1至图12，本实施例揭示了一种双向平行推升式汽车智能搬运器，该搬运器包括一个底盘1，底盘1上设置有行走机构及定位装置；行走机构中设置有1个行走电机6、2个主动行走轮5和4个被动行走轮10，由行走电机6带动链条进而带动2个主动行走轮5，行走机构通过行走电机6驱动搬运器整体运动。底盘1在左边框、右边框上设有导向轮13，6个导向轮13对称分布在底盘1的四个角部和中间两侧，沿行走轨道侧面滚动引导搬运器前后运动，避免其发生偏斜，使得搬运器平稳运行。所述定位装置用于完成底盘1和车辆的定位。上述结构为现有技术，不多赘述。

所述底盘1的前端设置一套包含有推升臂3的前推升机构，底盘1的后端设置一套包含有推升臂3的后推升机构；前推升机构、后推升机构分别与汽车的前轮轮胎和后轮轮胎相对应。

所述的前推升机构包括滑动连接于底盘1上的滑板和滑板驱动机构，所述的推升臂3活动连接于滑板上；所述的后推升机构与前推升机构的结构相同、前后对称布置。

所述的底盘1包括底板18和左边框、右边框；

所述的滑板驱动机构包括：

推进电机4，安装于底板18上；

丝杠9，转动连接于底板18上，一端与推进电机4相连；

左直线导轨11，右直线导轨17，安装于底板18上，分别位于底盘1的左右两侧；

所述的滑板包括：

左滑板12，可沿左直线导轨11滑动；

右滑板16，可沿右直线导轨17滑动；

滑板连接板14，将左滑板12、右滑板16相互连接在一起，下部连接有与丝杠9相啮合的丝杠螺母；

左滑板12、右滑板16上分别活动连接有所述的推升臂3；底盘1上设有推升臂驱动装置。

所述的推升臂3的形状呈“L”直角形，其中一个直角边为工作臂31，另一直角边为导向臂32；所述的左滑板12、右滑板16上分别设有铰轴15，推升臂3在其工作臂31与导向臂32的交点位置与所述的铰轴15相铰接；

所述的推升臂驱动装置包括：

左导向槽板2、右导向槽板7，左导向槽板2的一个边固定于底盘1的左边框上，另一个边通过支架固定于底板18上，右导向槽板7的一个边固定于底盘1的右边框上，另一个边通过支架固定于底板18上；左滑板12、左直线导轨11位于左导向槽板2与底板1之间；右滑板16、右直线导轨17位于右导向槽板7与底板18之间；左导向槽板2、右导向槽板7上分别设有导向槽8；

导向柱33，连接于所述导向臂32上远离工作臂31与导向臂32的交点的一端，轴线与所述铰轴15的轴线平行，导向柱33可沿导向槽8滑动。所述导向柱33上装有滚动轴承35。

所述的导向槽8呈“L”直角形，其中一个直角边为与左直线导轨11、右直线导轨17相平行的直线状的第一滑槽81，另一直角边为与左直线导轨11、右直线导轨17相垂直的直线状的第二滑槽82，第一滑槽81与第二滑槽82之间为一段圆弧状曲线滑槽83；左滑板12在推升机构的推进电机4的作用下沿左直线导轨11做前后方向直线运动，右滑板16在推升机构的推进电机4的作用下沿右直线导轨17做前后方向直线运动，进而带动推升臂3一边跟随左滑板12、右滑板16做前后方向直线运动，一边沿第一滑槽81、第二滑槽82及曲线滑槽83滑动。

本实施例中，底盘1中包含4个推升臂3，推升臂3的排列均为左右对称方式。

为了避免推升臂3与轮胎之间的过度摩擦，推升臂3的工作臂31上与被存取车辆的轮胎相接触的位置转动连接有双排滚轮34。使轮胎在径向被推升或下降过程中与双排滚轮34之间呈相对均匀的滚动状态。

以下介绍本发明的工作原理及流程。

参见图2、图3、图12，以底盘1前端的前推升机构为例，在推升轮胎过程中推升臂3有两个叠加运动过程：

一个运动过程为直线运动，一个运动过程为旋转运动，两个运动过程同时动作，均以滑板驱动机构运动作为动力源，并由导向槽8进行导向。由于推升臂3由铰轴15定位在左滑板12、右滑板16上，左滑板12、右滑板16移动时分别带动其上的推升臂3同时移动，又由于推升臂3的导向臂32末端的导向柱33只能在左导向槽板2、右导向槽板7的导向槽8内滑动，当滑板驱动机构推动推升臂3做直线运动时，导向柱33首先在导向槽8的第二滑槽82内滑动，迫使推升臂3围绕铰轴15转动，左滑板12、右滑板16移动的同时分别驱动其上的推升臂3的工作臂31逐渐旋出展开。当推升臂3的导向臂32末端的导向柱33在导向槽8的第二滑槽82内拐弯滑入第一滑槽81内时，推升臂3停止转动，此时推升臂3的工作臂31与汽车轮轴呈平行排列状态，并开始随左滑板12、右滑板16的直线滑动做直线推进动作，使推升臂3的工作臂31保持与汽车轮轴平行的状态逐渐向轮胎靠近，将工作臂31逐步延伸至汽车轮胎下，将车辆轮胎逐渐托起，以上是取车时推升臂3的运动过程。

存车时，左滑板12、右滑板16反向做后退移动，分别带动其上的推升臂3同时后退移动，滑板驱动机构推动推升臂3做后退直线运动，首先使导向柱33在导向槽8的第一滑槽81内直线后退滑动，使推升臂3后退并松开，汽车轮胎被逐渐放到地面。然后，左滑板12、右滑板16继续后退，当推升臂3的导向臂32末端的导向柱33从导向槽8的第一滑槽81开始拐入第二滑槽82内时，由于推升臂3受到第二滑槽82的限制而不能继续直线后退运动，第二滑槽82迫使推升臂3围绕铰轴15反向转动，与此同时，随着左滑板12、右滑板16的继续后退，将推升臂3的工作臂31逐渐收回，贴近隐藏在底盘1的边框19外侧且与边框呈平行状态时，滑板后退停止。

底盘1上，其后端的后推升机构的推升臂3的运动过程与此相同，不再赘述。

智能搬运器在工作过程中包括取车及存车两个过程：

取车时，智能搬运器通过行走电机6的驱动，行走至汽车底部，并由控制系统控制，将智能搬运器与待存取车辆的轮胎通过定位装置进行定位，前推推升机构的推进电机4驱动丝杠9旋转，丝杠9带动左滑板12、右滑板16做直线运动，通过推升臂3的旋转将其工作臂31逐渐展开，到与汽车轮轴成平行排列状态后，滑板继续推动，此后，推升臂3的工作臂31只做直线推进，使其工作臂31保持与汽车轮轴平行的状态逐渐向轮胎靠近并逐步延伸到汽车轮胎下部将车辆的前轮胎托起。同时，后推升机构以与上述同样的方式将车辆的后轮胎托起，整体搬运器在同一时间将汽车的前、后轮胎托起后才可将汽车取走。

存车时，智能搬运器通过行走电机6驱动，搬运汽车到指定位置，前推升机构的推进电机4驱动丝杠9旋转，丝杠9带动左滑板12、右滑板16做反向直线运动，推升臂3后退，将汽车后轮胎逐渐放到地面；此后，在左滑板12、右滑板16继续反向移动的同时分别驱动其上的推升臂3的工作臂31逐渐收回并在边框19的两侧隐藏，完成对汽车前轮的存放过程。同时，后推升机构以与上述同样的方式完成对汽车后轮的存放过程，整体搬运器同时将汽车的前、后轮胎放在地面（或规定的存车面）时，才算完成对汽车的存放过程。

下面结合图1、图9至图12，介绍本发明搬运器取车的工作流程：

第一步：如图1所示，搬运器处于待工作的状态，推升臂3全部收起，处于准备取车状态。

第二步：如图9所示，搬运器首先通过行走电机6整体行走至车辆底部，并由控制系统控制，依靠定位装置将搬运器的长度中心与车辆前后轮距中心位置大体定位。

第三步：如图10所示，智能搬运器与汽车前轮胎相对位置确认后，推升臂3全部同时展开，使工作臂31与汽车轮轴呈平行状态，并逐步靠近相应轮胎。

第四步：如图11所示，已展开且靠近前、后轮胎的各推升臂3的工作臂31反向移动逐渐将前、后轮胎推升托起，使车辆轮胎离开地面，车辆被逐渐抬起。

第五步：车辆被逐渐抬起后，智能搬运器在行走电机6的作用下，带动被存取车辆离开原位，取车过程结束。

存车时，假设车辆已处于智能搬运器上，智能搬运器及其上的车辆首先运动到欲停车位。底盘1上的推进电机4做与取车时的反向运转，丝杠9带动左滑板12、右滑板16做反向直线运动，推升臂3后退，工作臂31先从汽车轮胎下面平行抽出并继续直线后退，将汽车前、后轮胎逐渐放到地面（或指定的存车面）；然后，在左滑板12、右滑板16继续反向移动的同时分别驱动其上的推升臂3的工作臂31逐渐收回并隐藏在边框19的两侧，最后，搬运器通过行走电机6从汽车底部退出，完成存车动作。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双向平行推升式汽车智能搬运器，包括一个底盘，底盘上设置行走机构，其特征在于：所述底盘的前端设置一套包含有推升臂的前推升机构，所述底盘的后端设置一套包含有推升臂的后推升机构；前推升机构、后推升机构分别与汽车的前轮轮胎和后轮轮胎相对应；

所述的前推升机构包括滑动连接于底盘上的滑板和滑板驱动机构，所述的推升臂活动连接于滑板上；所述的后推升机构与前推升机构的结构相同、前后对称布置；

所述的底盘包括底板和左边框、右边框；

所述的滑板驱动机构包括：

推进电机，安装于底板上；

丝杠，转动连接于底板上，一端与推进电机相连；

左直线导轨，右直线导轨，安装于底板上，分别位于底盘的左右两侧；

所述的滑板包括：

左滑板，可沿左直线导轨滑动；

右滑板，可沿右直线导轨滑动；

滑板连接板，将左滑板、右滑板相互连接在一起，下部连接有与丝杠相啮合的丝杠螺母；

左滑板、右滑板上分别活动连接有所述的推升臂；底盘上设有推升臂驱动装置；

所述的推升臂形状呈“L”直角形，其中一个直角边为工作臂，另一直角边为导向臂；所述的左滑板、右滑板上分别设有铰轴，推升臂在其工作臂与导向臂的交点位置与所述的铰轴相铰接；

所述的推升臂驱动装置包括：

左导向槽板、右导向槽板，左导向槽板固定于底盘的左边框与底板之间，右导向槽板固定于底盘的右边框与底板之间；左滑板、左直线导轨位于左导向槽板与底板之间；右滑板、右直线导轨位于右导向槽板与底板之间；左导向槽板、右导向槽板上分别设有导向槽；

导向柱，连接于所述导向臂上远离工作臂与导向臂的交点的一端，轴线与所述铰轴的轴线平行，导向柱可沿导向槽滑动。

2.根据权利要求1所述的双向平行推升式汽车智能搬运器，其特征在于：所述的导向槽呈“L”直角形，其中一个直角边为与左直线导轨、右直线导轨相平行的直线状的第一滑槽，另一直角边为与左直线导轨、右直线导轨相垂直的直线状的第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽之间为一段圆弧状曲线滑槽；左滑板在推升机构的推进电机的作用下沿左直线导轨做前后方向直线运动，右滑板在推升机构的推进电机的作用下沿右直线导轨做前后方向直线运动，进而带动推升臂一边跟随左滑板、右滑板做前后方向直线运动，一边沿第一滑槽、第二滑槽及曲线滑槽滑动。

3.根据权利要求1或2所述的双向平行推升式汽车智能搬运器，其特征在于：所述推升臂的工作臂上与被存取车辆轮胎相接触的位置转动连接有双排滚轮。

4.根据权利要求1或2所述的双向平行推升式汽车智能搬运器，其特征在于：所述导向柱上装有滚动轴承。