CN108301668A - 伺服控制抱夹搬运器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种伺服控制抱夹搬运器，包括两台结构相同分别抱夹汽车前后轮的搬运小车；所述搬运小车采用两台结构相同的小车走行机构；所述每台搬运小车上设置两台结构相同、对称布置的带有一对机器手的伺服控制同步抱夹器。所述伺服控制同步抱夹器采用两套蜗轮蜗杆传动，两套蜗轮蜗杆的旋向相反，两根蜗杆轴平行布置，两个齿数相同、相互啮合的齿轮分别装在两根蜗杆轴的端部，确保一对机器手沿蜗轮轴反向旋转，使一对机器手能够抱夹车辆轮胎。本发明采用一个伺服电机控制一组机器手，机器手位置定位精确；本发明走行机构通过伺服电机控制，能够准确定位前、后搬运小车相对位置。

Description

伺服控制抱夹搬运器

【技术领域】

本发明属于机械式立体停车设备，特别涉及一种伺服控制抱夹搬运器。

【背景技术】

随着国内汽车的销售量不断创新高，汽车的保有量也空前扩大，汽车停车难、乱停放问题也越来越突出。为此，汽车的停放向空间方向发展已成为必然要求，解决停车停放的机械式停车设备应运而生。目前常见的巷道堆垛类、平面移动类机械立体停车库等智能车库需要有汽车搬运器在库内搬运车辆。抱夹轮胎式搬运器结构紧凑，高度尺寸小，可沿导向轨道进入汽车下部，由抱夹臂固定轮胎后输送车辆，代表了搬运设备的发展趋势。经专利检索，中国专利号CN205172110U公开了一种蜗轮蜗杆传动的车轮夹持式汽车搬运器，该专利存在的问题是：蜗杆端头受力极大，电机体积大，对框架结构要求很高，框架做的比较厚重，自身厚度比较大，要求土建的净空高度大，控制精度不高。专利号CN101915003A的问题则是两个蜗杆对接联结，存在安装工艺困难问题，电机体积大，控制精度不高。

【发明内容】

本发明公开了一种伺服控制抱夹搬运器，能克服现有技术存在的一些问题，具有结构简单可靠、厚度低、安装调试方便、土建成本低、控制精度高、定位准确等优点。

本发明采取的技术方案如下：一种伺服控制抱夹搬运器，包括两台结构相同分别抱夹汽车前轮和后轮的搬运小车，设置在每台搬运小车上的带有两对机器手的伺服控制同步抱夹器，连接两台搬运小车的拖链装置，检测汽车前后轮位置的电气定位系统；

上述搬运小车的前后两端采用两套结构相同的齿轮传动走行机构，包括第一伺服驱动电机、主动轮轴、第一小齿轮、第一大齿轮、主动轮；第一伺服驱动电机固定在小车体上，第一大齿轮固定在第一伺服驱动电机伸出轴端，第一小齿轮固定在主动轮轴上，主动轮轴通过轴承固定在小车体上，主动轮轴外侧安装主动轮；上述第一伺服驱动电机驱动第一大齿轮与主动轮轴上的第一小齿轮啮合。上述第一伺服驱动电机自带编码器，具有自动计数功能。上述搬运小车中间左右两侧设置四套中间辅助支撑轮，辅助支撑轮位置相对主动轮位置高1mm；上述主动轮、中间辅助支撑轮、导向机构对称安装在小车体外侧。

上述伺服控制同步抱夹器包括与小车体连接的抱夹框架、盖板、第二伺服驱动电机、蜗轮轴、第一蜗轮、第一蜗杆、第二蜗轮、第二蜗杆、第一齿轮、第二齿轮、第二小齿轮、第一机器手、第二机器手；上述第一蜗轮、第一蜗杆与第二蜗轮、第二蜗杆的旋向相反；上述第一蜗轮、第一机器手重叠安装在蜗轮轴上，第二蜗轮、第二机器手重叠安装在另一个蜗轮轴上；上述第一蜗杆、第二蜗杆平行布置；上述第一齿轮、第二齿轮分别装在第一蜗杆、第二蜗杆的端部；上述第一齿轮、第二齿轮齿数相同，相互啮合；上述第二小齿轮固定在第二伺服驱动电机伸出轴端，第二小齿轮与第一齿轮啮合，第二伺服驱动电机固定在抱夹框架上；上述每台抱夹第二伺服驱动电机驱动第二小齿轮与第一齿轮啮合，使两个蜗轮蜗杆反向旋转，使得分别与第一蜗轮、第二蜗轮同轴的第一机器手、第二机器手分别绕各自的蜗轮轴旋转，使一对机械手能够抱夹和打开，实现抱夹车辆轮胎功能。每台伺服控制同步抱夹器采用第二伺服驱动电机驱动，通过第二伺服驱动电机的计数功能确保机械手运行定位准确。

上述两台搬运小车以拖链装置连接，包括缓冲装置、搬运小车相互位置确认装置。通过搬运小车内的第一伺服驱动电机的计数功能，可以确认前、后搬运小车之间的最小最大间距位置，最终确认能够搬运车辆的轴距范围，抱夹车辆轴距范围为2100-3250mm。

搬运小车小车体内设置有电气定位系统，包括一组定位前轮位置的漫反射型光电开关以及检测后轮的超声波传感器。

本发明采用第一蜗杆、第二蜗杆平行布置，齿数相同的第一齿轮、第二齿轮分别装在两根蜗杆的端部，第一齿轮、第二齿轮啮合传动确保两套蜗轮蜗杆副传动实现相反运动，从而带动机器手同时反向旋转；每台搬运小车中间两侧设置四套中间辅助支撑轮，中间辅助支撑轮位置相对主动轮位置高1mm，保证小车体的刚度，又能保证中间辅助支撑轮和主动轮都能与轨道上表面接触，而每台搬运小车采用两套齿轮驱动的走行系统，保证小车体的走行通过性良好。通过搬运小车内的第一伺服驱动电机的计数功能，可以确认前、后搬运小车之间的最小最大间距位置。通过第二伺服驱动电机的计数功能确保机械手运行定位准确。相对专利CN205172110U和CN101915003A，车库层高净空高度能够降低80mm左右，减少了用户土建成本。本发明是一种全自动机械停车设备存取车机构，既适用于巷道堆垛类又适用于平面移动类机械停车设备，是解决城市停车难的优选技术方案。

【附图说明】

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的机器手张开闭合示意图；

图5为本发明的两台搬运小车拖链展开示意图；

图6本发明的抬起汽车的主视图；

图中：1、搬运小车，2、伺服控制同步抱夹器，3、拖链，4、走行机构，5、导向机构，6、中间辅助支撑轮，7、小车体，8、第一伺服驱动电机，9、主动轮轴，10、第一小齿轮，11、第一大齿轮，12、主动轮，13、抱夹框架，14、盖板，15、第二伺服驱动电机，16、蜗轮轴，17、第一蜗轮，18、第一蜗杆，19、第二蜗轮，20、第二蜗杆，21、第一齿轮，22、第二齿轮，23、第二小齿轮，24、第一机器手，25、第二机器手，26、缓冲座，27、缓冲垫，28、超声波传感器，29、上铺板，30、走行轨道，31、前轮定位漫反射光电开关。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行全面的描述。但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

本发明用于机械式立体车库内车辆的搬运，如图1-图6所示，包括两台前后结构相同的搬运小车1，设置在每台搬运小车上的两套小车走行机构4，设置在小车体7中间两侧的中间辅助支撑轮6，设置在每台搬运小车1上的带有两对机器手的伺服控制同步抱夹器2，连接两台搬运小车1的拖链3，检测汽车前后轮位置的电气定位系统。

本发明两台搬运小车1结构相同，分别抱夹汽车前轮胎和后轮胎，下面以一台为例说明其结构，搬运小车1的前后两端采用两套结构相同的齿轮传动走行机构4，包括第一伺服驱动电机8、主动轮轴9、第一小齿轮10、第一大齿轮11、主动轮12；第一伺服驱动电机8固定在小车体7上，小车体7为矩形框架结构，内部有加强筋板；第一大齿轮11固定在第一伺服驱动电机8伸出轴端，第一小齿轮10固定在主动轮轴9上，主动轮轴9通过轴承固定在小车体7上，主动轮轴9外侧安装主动轮12；第一伺服驱动电机8驱动第一大齿轮11与主动轮轴9上的第一小齿轮10啮合，带动主动轮12在轨道30上走行。第一伺服驱动电机8自带编码器，具有自动计数功能，可以确认前、后搬运小车1之间的最大最小间距位置。搬运小车1中间左右两侧设置四套中间辅助支撑轮6，中间辅助支撑轮6位置相对主动轮12位置高1mm，可保证小车体7的刚度，又能保证中间辅助支撑轮6和主动轮12在有载荷情况下与轨道30上表面接触，起到足够的支撑作用；主动轮12、中间辅助支撑轮6、导向机构5对称安装在小车体7外侧。由于小车体7有主动轮12、中间辅助支撑轮6支撑，8点着地，特设有两套走行机构4，动力充分，搬运小车1走行通过性好。

伺服控制同步抱夹器2包括与小车体连接的抱夹框架13、盖板14、第二伺服驱动电机15、蜗轮轴16、第一蜗轮17、第一蜗杆18、第二蜗轮19、第二蜗杆20、第一齿轮21、第二齿轮22、第二小齿轮23、第一机器手24、第二机器手25；第一蜗轮17、第一机器手24重叠安装在的蜗轮轴16上；第二蜗轮19、第二机器手25重叠安装在另一个蜗轮轴16上；第一蜗轮17、第一蜗杆18与第二蜗轮19、第二蜗杆20各自相互啮合，各自形成一套蜗轮蜗杆传动系统；第一蜗杆18、第二蜗杆20平行布置，第一蜗杆18、第二蜗杆20端头分别安装第一齿轮21、第二齿轮22，第一齿轮21、第二齿轮22齿数相同，相互啮合，将两套独立的蜗轮蜗杆传动系统组成一套伺服控制同步抱夹器2，使第一机器手24、第二机器手25的旋向动作正好相反，实现抱夹功能；第二伺服驱动电机15驱动第二小齿轮23与第一齿轮21啮合，为一套伺服控制同步抱夹器2提供动力。通过第二伺服驱动电机15的计数功能确保机械手运行定位准确。

当抱夹汽车轮胎时，第二伺服驱动电机15驱动第二小齿轮23与第一齿轮21啮合，第一齿轮21、第二齿轮22啮合传动，使第一蜗杆18、第二蜗杆20反向旋转，带动同组的第一蜗轮17、第二蜗轮19以各自蜗轮轴16为圆心反向旋转，相应使同组的第一机器手24、第二机器手25以各自蜗轮轴16为圆心相向旋转，逐渐靠近，直到两个机器手到平行状态，第二伺服驱动电机15编码器相应计数到正确数值，第二伺服驱动电机15停止运转，将轮胎抬起，实现抱起车辆动作。当松开汽车轮胎时，第一机器手24、第二机器手25以各自蜗轮轴16为圆心反向旋转，机器手收回到小车体7两侧，将轮胎放到载车架上，实现存放动作。

两台搬运小车1以拖链3连接，搬运小车1之间设置有缓冲座26、缓冲垫27，防止搬运小车1回收时相互碰撞。通过搬运小车1内的第一伺服驱动电机8的计数功能，可以确认前、后搬运小车1之间的最小最大间距位置，最终确认能够搬运车辆的轴距范围，抱夹车辆轴距范围为2100-3250mm。

前搬运小车1内设置有前轮定位漫反射光电开关31，当漫反射光电开关31检测到停车位置的反射板时，前搬运小车1停止运动，后搬运小车1继续运动，当后搬运小车1的超声波传感器28感应到车辆后轮轮胎时，后搬运小车1停止运行，这时前后轮的4组伺服控制同步抱夹器2同时动作，将车辆轮胎抱起，完成存车动作；同时后搬运小车1第一伺服驱动电机8的计数功能记住后搬运小车1走行的距离，能知道该车辆的前后轮轴距。

以上内容是对本发明优选实施方式的详细描述，并不能认定本发明仅局限于此。本发明所属技术领域的普通技术人员应认识到，凡是在本发明构思的基础上进一步的改进及等同的技术方案，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种立体车库的伺服控制抱夹搬运器，包括两台对称布置、结构相同分别抱夹汽车前轮和后轮的搬运小车，其特征在于：

所述两台搬运小车以拖链3装置连接，所述两台搬运小车1之间设置有缓冲座26、缓冲垫27。

所述搬运小车1的前后两端采用两台结构相同的齿轮传动走行机构4，包括第一伺服驱动电机8、主动轮轴9、第一小齿轮10、第一大齿轮11、主动轮12；第一伺服驱动电机8驱动第一大齿轮11与主动轮轴9上的第一小齿轮10啮合，带动主动轮12走行。所述第一伺服驱动电机8自带编码器，具有自动计数功能。

所述搬运小车1中间左右两侧设置中间辅助支撑轮6，中间辅助支撑轮6位置相对主动轮12位置高1mm；所述搬运小车1左右两侧设置导向机构5。主动轮12、中间辅助支撑轮6、导向机构5对称安装在小车体外侧。

所述每台搬运小车1上设置两台结构相同、对称布置的各自带有一对机器手的伺服控制同步抱夹器2，所述伺服控制同步抱夹器包括与小车体连接的抱夹框架13、盖板14、第二伺服驱动电机15、蜗轮轴16、第一蜗轮17、第一蜗杆18、第二蜗轮19、第二蜗杆20、第一齿轮21、第二齿轮22、第二小齿轮23、第一机器手24、第二机器手25；所述第一蜗轮17、第一蜗杆18与第二蜗轮19、第二蜗杆20的旋向相反；所述第一蜗轮17、第一机器手24重叠安装在蜗轮轴16上，第二蜗轮19、第二机器手25重叠安装在另一个蜗轮轴16上，其蜗轮轴16两端支点分别在抱夹框架13及盖板14上，中间部分以花键连接蜗轮和机器手；所述第一蜗杆17、第二蜗杆19平行布置；所述第一齿轮21、第二齿轮22分别装在第一蜗杆17、第二蜗杆19的端部；所述第一齿轮21、第二齿轮22齿数相同，相互啮合；每台第二伺服驱动电机15驱动第二小齿轮23与第一齿轮21啮合。所述第二伺服驱动电机15自带编码器，具有自动计数功能。

2.如权利要求书1所述的伺服控制抱夹搬运器，其特征在于：所述每台搬运小车包括两套走行机构4，传动为齿轮啮合传动，包括第一伺服驱动电机8、主动轮轴9、第一小齿轮10、第一大齿轮11、主动轮12。

3.如权利要求书1所述的伺服控制抱夹搬运器，其特征在于：所述每台搬运小车1中间两侧设置四套中间辅助支撑轮6，中间辅助支撑轮6位置相对主动轮12位置高1mm。

4.如权利要求书1所述的伺服控制抱夹搬运器，其特征在于：所述两个蜗杆(第一蜗杆18、第二蜗杆20)平行布置，蜗杆旋向相反，两个齿数相同、相互啮合的齿轮(第一齿轮21、第二齿轮22分)分别装在两根蜗杆的端部，确保两套蜗轮蜗杆副传动实现相反运动。

5.如权利要求书1所述的伺服控制抱夹搬运器，其特征在于：所述伺服控制同步抱夹器2采用第二伺服驱动电机15驱动，通过第二伺服驱动电机15的计数功能确保机械手运行定位准确。

6.如权利要求书1所述的伺服控制抱夹搬运器，其特征在于：所述搬运小车1内的第一伺服驱动电机8具有计数功能，可以确认前、后搬运小车之间的最小最大间距位置，最终确认能够搬运车辆的轴距范围。