CN108412285B - 一种可折叠通用型汽车搬运装置 - Google Patents

Abstract

一种可折叠通用型汽车搬运装置，行走机构：底板上均布安装有四套由直流减速电机经联轴器连接麦克纳姆轮组成的全向行走机构；伸缩折叠机构：底板中部左右对称设置两根丝杠，步进电机轴上的主动锥齿轮与两丝杠上的两个锥齿轮啮合传动，螺母旋接在丝杠上，丝杠滑块套装在丝杠上，且与螺母固联，两个活动板分别固定在两个丝杠滑块上，活动板上均布有万向行走轮；四个夹紧抬升机构：每个机构主要由其上装有摩擦轮的前、后挡块组成。后杠杆与固定在底板上的弹簧连接，前挡杆经四连杆机构与蜗轮蜗杆减速电机连接。本装置能对轴距的自动调整而适应不同车型，能安全可靠将汽车四个轮胎夹紧、抬举而离开地面，向上移动前，搬运至指定位置，提高了车库利用度。

Description

一种可折叠通用型汽车搬运装置

技术领域

本发明涉及一种搬运器械，特别涉及一种可折叠通用型汽车搬运装置。

背景技术

车辆停放不合理是造成停车难问题的重要原因，在城市里，尤其是在老旧小区等场所，车辆乱停乱放或停放不规则现象十分严重，既造成了交通堵塞，又浪费了其他车主的停车空间。

针对这一问题，我们希望设计一款汽车搬运装置。一方面，管理人员可以方便快速地将乱停乱放的车辆搬运到指定位置；另一方面，车主可以通过优化停车方式实现车辆密排，让有限的停放场地停放更多的车辆，极大地提高停车场地的利用率。

据检索，目前已有搬运汽车进行停放和取用的装置，如申请号为201410593018.7的中国专利申请公开了一种机械车库汽车搬运平台的装置，其包括承载汽车的承载机构、推送机构以及传动机构。承载机构包括上圈梁、设置在上圈梁两侧底部沿托送方向设置的行走轮以及与行走轮平行设置的传动齿条。推送机构包括下圈梁、设置在下圈梁上与齿条啮合的推送齿轮。传动轴一端设置有从动链轮,将推送车辆的动力结构设置在承载机构上。

又如申请号为20142063568.X名称为“一种机械车库双向车辆推送平台”的中国专利，申请公开了机械车库双向车辆推送台，包括载承汽车的承载机构、推送机构以及传动机构.其滑动设置的夹持臂可自动适应轴距,一个丝杠动作可以带动四个夹持臂托举车轮.

上述两种汽车搬运的装置技术方案中，第一种方案的装置是只适用于机械车库的固定停车位，所需驱动功率较大，适用性不高，无法解决大多数情况下汽车的停放问题；对于第二种技术方案，通过夹持机构完成存取车过程,并能够自适应轴距,结构相对简单,效率较高,但其体积仍较为庞大,且只能从车辆前后端进入车底部,仍然有一定的局限性。

鉴于上述情况，有必要研发一种结构简单、体积较小、普遍适用的车辆搬运装置。该车辆搬运装置能够通过行走部分的全向移动，将被搬运车辆移动至指定位置，从而实现车辆的合理密排，提高停车效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷而提供一种结构简单、可伸缩折叠、搬运过程安全可靠的可折叠通用型汽车搬运装置。

本发明的目的是这样实现的：一种可折叠通用型汽车搬运装置，

车轮行走机构：方形底板的底面上均布安装有四套全向移动机构，每套全向移动机构由直流减速电机经法兰联轴器连接麦克纳姆轮组成；

伸缩折叠机构：步进电机安装在底板底面上，呈竖向布置的步进电机的轴经联轴器连接主动锥齿轮，沿底板横向中线、且左右对称布置的两根丝杠经轴承可转动地设置在底板底面上，该两根丝杠的两个内端分别经两个刚性联轴器与两个锥齿轮连接，上述主动锥齿轮与该两个锥齿轮啮合转动，上述两根丝杠均为右旋丝杠，两根丝杠上均旋接有一个螺母以及活动套装有一个丝杠滑块，丝杠滑块与螺母固联，形状相同的两个活动板经螺钉分别固定在两个丝杠滑块底面上，两个夹紧抬升机构上下对称、左右对称设置，每个夹紧抬升机构为：前挡杆由竖杆下端连接横杆内端构成，摩擦轮可转动地设置在与竖杆平行的位置上，后挡杆由竖向杆下端连接横向杆中部构成，摩擦轮可转动地设置在与竖向杆平行的位置上，前、后挡杆上的摩擦轮相对设置，蜗轮蜗杆减速电机安装在活动板底面上，其输出轴向上活动地伸出活动板之上，前连杆一一端固定在蜗轮蜗杆减速电机的输出轴上，前连杆二一端铰接在前连杆一的一端内侧，前连杆三另一端与前连杆三的一端铰接，前连杆一另一端以及前连杆三另一端分别铰接在前挡杆的横杆的内端和外端上，位于前连杆二和前连杆三下方的前连杆四一端与前连杆二和前连杆三的铰接点处的铰轴相铰接，前连杆四另一端铰接在活动板上，后挡杆的横线杆后部与后连杆一端铰接，后连杆另一端与后连杆法兰架连接，滑轨固定在底板底面，滑块与滑轨形成滑动配合，后连杆法兰架和滑块弹簧架固定在滑块上，底板弹簧架固定在底板底面，弹簧固定在滑块弹簧架和底板弹簧架之间。

所述活动板的形状为由一个横向板和三个竖向板组成的山字形形状，所述万向球轮为8个，每个活动板底面上设置4个万向球轮。

所述活动板的中间一个竖向板经螺钉固定在丝杠滑块底面上。

所述轴承经丝杠座安装在底板底面上。

所述弹簧为两根。

与现有技术相比，本装置具有以下特点和优点：

1.结构相对简单，体积较小。

2.在直流减速电机控制下，能够全向移动，将车辆搬运至指定位置，从而实现车辆的合理密排，提高车库利用度。

3.能自动调整以适应不同车型的不同轴距，适用于绝大多数通用型汽车的搬运。

4.夹紧抬升机构能安全、可靠地将汽车四个轮胎夹紧并抬举上升而离开地面，继而实现对车辆的搬运。

本可折叠通用型汽车搬运装置主要由车轮行走机构、夹紧抬升机构、电机控制机构、伸缩折叠机构等组成。

搬运装置底板设有四个前后对称分布的安装有直流减速电机的麦克纳姆轮，底板中轴线上用丝杠座对称布置两条右旋丝杠，丝杠上装有丝杠滑块，丝杠滑块与活动板刚性连接，两条丝杠靠近底板中心处的一端都用刚性联轴器安装一个锥齿轮，步进电机安装于底板中间位置，利用刚性联轴器连接另一锥齿轮，上述三个锥齿轮啮合形成一组齿轮传动副；底板两侧靠端处对称铺设四条滑轨，滑轨上设有滑块与滑块弹簧架连接，滑块弹簧架与固定在底板上的底板弹簧架用两根弹簧连接，滑块同时靠后连杆与后挡杆连接，后挡杆固定于活动板上；同时，对称分布的活动板上分散安装八个万向球轮，活动板上对称布置四个蜗轮蜗杆减速电机，它与前连杆一连接，前连杆一、前连杆二、前连杆三、前连杆四组成连杆机构与前挡杆连接。所述前挡杆与蜗轮蜗杆减速电机的连接部分为连杆组，其中原动件为前连杆一。

所述麦克纳姆轮用法兰联轴器与直流减速电机轴固定，锥齿轮用刚性联轴器与步进电机的轴固定，前连杆一与蜗轮蜗杆减速电机固结。所述前后挡杆的主体为由轴承连接的摩擦轮。

所述后挡杆与前挡杆上都有摩擦轮，摩擦轮都能绕其轴线转动；直流减速电机、步进电机通过电机座与底板固定，蜗轮蜗杆减速电机与底板用螺钉连接，活动板与底板上的丝杠滑块用螺钉连接，丝杠与丝杠座之间靠轴承配合。

本发明通过麦克纳姆轮以及万向球轮的使用，实现了搬运装置的全向移动，提高了搬运行走的灵活度与承载车辆的能力；再利用丝杠滑块与活动板结构，大大减小了装置的原有体积，使其能够自适应大多数家用轿车的轴距；另外后挡杆部分利用导轨滑块连杆机构实现了相对运动，使得活动板展开时后挡杆自动伸出卡紧车辆轮胎后端位。

本发明的工作过程和原理是：直流减速电机驱动麦克纳姆轮，使搬运器进入待搬运车辆底部，步进电机驱动锥齿轮组带动丝杠滑块使活动板展开，活动板展开过程中带动滑块在导轨上移动从而使后挡杆展开，后挡杆到位后卡紧车轮后端位，在此过程中，通过弹簧限制滑块在设备刚展开时的滑动，同时使后挡杆完全展开时保持张紧状态。活动板到位后，蜗轮蜗杆减速电机驱动连杆机构从活动板中伸出，前挡杆从车轮前端位夹紧车轮，在夹紧力的作用下，实现对车辆的抬升。之后搬运装置带动车辆移动至指定位置，完成车辆搬运后，在电机的控制下连杆和活动板再缩回原来状态。

车轮行走过程:

该过程能实现车辆朝任意方向的运动，四个独立的直流减速电机驱动麦克纳姆轮，通过控制麦克纳姆轮的不同转向，实现装置朝不同方向的移动，能根据车辆的实际停放状态，使整个装置从车辆侧面或者前后面运动至车体底部指定位置。在将车辆抬升之后，通过控制可将车辆运载至合适的停车位置，完成停放工作。停放完成后,装置再从车底运动出来,以便下次使用。在整个过程中，万向球轮一方面能辅助麦克纳姆轮实现全向移动，另一方面也对伸展出的活动板起支撑作用，确保装置运行的稳定性。

伸缩折叠过程:

未使用时,装置处于收缩状态,活动板位于下层,装置行走至车辆底部位置固定之后,步进电机开始动作,驱动锥齿轮带动两边的丝杠转动,从而使与丝杠滑块刚性连接的活动板向两边展开,在此过程中,利用活动板与底板的相对运动带动滑块在滑轨上移动从而使后连杆展开，后连杆根据车辆具体尺寸,自动适应轴距,其到位后卡紧车轮后端位，此时步进电机停止动作,活动板展开到位。继而对应的连杆夹持过程开始,完成车辆搬运停放之后,活动板再折叠收回,具体动作与展开相似.

连杆夹紧过程：

活动板展开过程中，滑块在滑轨上移动，带动固接在滑块上的后连杆法兰架运动，拖动滑块弹簧架使弹簧伸长。后连杆在曲柄滑块作用下转动，从而使后挡杆向外展出，直至后挡杆上的摩擦轮与汽车轮胎后端位接触并卡紧，活动板停止运动。在此过程中，通过弹簧限制滑块在设备刚展开时的滑动，同时使后挡杆完全展开时保持张紧状态。活动板到位后，安装于活动板前后支架上的蜗轮蜗杆减速电机驱动连杆组中的原动件转动，使连杆组从活动板中向外转动，从而带动前挡杆向活动板前端展出，直至前挡杆上的摩擦轮卡紧汽车轮胎前端位，并在夹紧力作用下，实现对车辆的抬升

附图说明

图1是本发明的正面整体展开示意图。

图2是本发明的正面整体折叠示意图。

图3是本发明的背面整体展开示意图。

图4是本发明的背面局部示意图。

图5是本发明的前连杆部分示意图。

图6是本发明的后连杆部分示意图。

图7是本发明的活动板部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图中，1-轴承，2-摩擦轮，3-麦克纳姆轮，4-步进电机，5-底板，6-后挡杆，7-前挡杆，8-蜗轮蜗杆减速电机，9-丝杠(200*10右旋)，10-丝杠座，11-活动板，12-后连杆，13-底板弹簧架，14-弹簧，15-滑块弹簧架，16-万向球轮，17-直流减速电机，18-法兰联轴器，19-丝杠滑块，20-滑轨，21-滑块，22-后连杆法兰架，23-锥齿轮，24-刚性联轴器，25-电机座，26-丝杠螺母，27-前连杆一，28-前连杆二，29-前连杆三，30-前连杆四。

参见图1、图2、图3、图4，一种可折叠通用型汽车搬运装置，

车轮行走机构：方形底板5的底面上均布安装有四套全向移动机构，每套全向移动机构由直流减速电机17经法兰联轴器18连接麦克纳姆轮3组成；

伸缩折叠机构：步进电机4安装在底板5底面上，呈竖向布置的步进电机的轴经联轴器连接主动锥齿轮，沿底板5横向中线、且左右对称布置的两根丝杠9经轴承1可转动地设置在底板底面上，轴承1经丝杠座10安装在底板5底面上。该两根丝杠9的两个内端分别经两个刚性联轴器24与两个锥齿轮23连接，上述主动锥齿轮与该两个锥齿轮23啮合转动，上述两根丝杠9均为右旋丝杠，两根丝杠9上均旋接有一个螺母26以及活动套装有一个丝杠滑块19，丝杠滑块19与螺母26固联，形状相同的两个活动板11经螺钉分别固定在两个丝杠滑块19底面上，两个夹紧抬升机构上下对称、左右对称设置，每个夹紧抬升机构为：前挡杆7由竖杆下端连接横杆内端构成，摩擦轮2可转动地设置在与竖杆平行的位置上，后挡杆6由竖向杆下端连接横向杆中部构成，摩擦轮可转动地设置在与竖向杆平行的位置上，前、后挡杆上的摩擦轮相对设置，蜗轮蜗杆减速电机8安装在活动板11底面上，其输出轴向上活动地伸出活动板之上，前连杆一27一端固定在蜗轮蜗杆减速电机8的输出轴上，前连杆二28一端铰接在前连杆一27一端内侧，前连杆三28另一端与前连杆三29一端铰接，前连杆一27另一端以及前连杆三29另一端分别铰接在前挡杆7的横杆的内端和外端上，位于前连杆二28和前连杆三29下方的前连杆四30一端与前连杆二28和前连杆三29的铰接点处的铰轴相铰接，前连杆四30另一端铰接在活动板11上，后挡杆6的横线杆后部与后连杆12一端铰接，后连杆12另一端与后连杆法兰架22连接，滑轨20固定在底板5底面，滑块21与滑轨形成滑动配合，后连杆法兰架22和滑块弹簧架15固定在滑块21上，底板弹簧架13固定在底板5底面，弹簧14(采用两根)固定在滑块弹簧架15和底板弹簧架13之间。

活动板11的形状为由一个横向板和三个竖向板组成的山字形形状，所述万向球轮16为8个，活动板11的中间一个竖向板经螺钉固定在丝杠滑块19底面上。每个活动板11底面上设置4个万向球轮。

本可折叠通用型汽车搬运装置，主要由车轮行走机构、连杆夹紧机构、伸缩折叠机构等组成，

车轮行走机构：搬运装置底板5设有四个对称分布的安装有直流减速电机17(普通直流电机配套齿轮减速箱构成)的麦克纳姆轮3，麦克纳姆轮3与直流减速电机17用法兰联轴器18联接，对称分布的活动板11上分散安装八个万向球轮16，麦克纳姆轮3作为动力输出和方向控制轮，万向球轮16辅助行走并起支承作用。

夹紧抬升机构：搬运装置底板5两侧靠端处对称铺设四条滑轨20，滑轨20上设有滑块21与滑块弹簧架15连接，滑块弹簧架15与固定在底板5上的底板弹簧架15用两根弹簧14连接，滑轨20同时靠后连杆法兰架22与后连杆12固定，后连杆12与后挡杆6铰接，后挡杆6固定于活动板11上；活动板11上对称布置四个蜗轮蜗杆减速电机8，它与前连杆一27连接，前连杆一27、前连杆二28、前连杆三29、前连杆四30组成连杆机构与前挡杆7连接。

伸缩折叠机构：搬运装置底板5中轴线上用丝杠座10对称布置两条右旋丝杠9，丝杠9上通过丝杠螺母26连接可移动的丝杠滑块19，两条丝杠9靠近底板5中心处的一端都用刚性联轴器24安装一个锥齿轮23，步进电机4安装于底板5中间位置，利用刚性联轴器24连接主动锥齿轮，上述三个锥齿轮啮合形成一组齿轮传动副，丝杠滑块19与活动板11刚性连接(4颗螺钉连接)，活动板11在步进电机4的驱动下即可实现伸展折叠。

所述麦克纳姆轮3用法兰联轴器18与直流减速电机17轴固定，锥齿轮23用刚性联轴器24与步进电机4的轴固定，前连杆一27与蜗轮蜗杆减速电机8固结。

所述后挡杆6与前挡杆7上都有摩擦轮2，摩擦轮2都能绕其轴线转动；直流减速电机17、步进电机4通过电机座25与底板5固定，蜗轮蜗杆减速电机8与底板5用螺钉连接，活动板11与底板5上的丝杠滑块19用螺钉连接，丝杠9与丝杠座10之间靠轴承1配合。

车轮行走过程:

该过程能实现车辆朝任意方向的运动，四个独立的直流减速电机17驱动麦克纳姆轮3，通过控制轮的不同转向，实现装置朝不同方向的移动，能根据车辆的实际停放状态，使整个装置从车辆侧面或者前后面运动至车体底部指定位置。在将车辆抬升之后，通过控制可将车辆运载至合适的停车位置，完成停放工作。停放完成后,装置再从车底运动出来,以便下次使用。在整个过程中，万向球轮16一方面能辅助麦克纳姆轮3实现全向移动，另一方面也对伸展出的活动板11起支撑作用，确保装置运行的稳定性。

伸缩折叠过程:

未使用时,装置处于收缩状态,活动板11位于下层,装置行走至车辆底部位置固定之后,步进电机4开始动作,驱动锥齿轮23带动两边的丝杠9转动,从而使与丝杠滑块19刚性连接的活动板11向两边展开,在此过程中,利用活动板11与底板5的相对运动带动滑块21在滑轨20上移动从而使后连杆12展开，后连杆12根据车辆具体尺寸,自动适应轴距,其到位后卡紧车轮后端位，此时步进电机4停止动作,活动板11展开到位。继而对应的连杆夹持过程开始,完成车辆搬运停放之后,活动板11再折叠收回,具体动作与展开相似.

连杆夹紧过程：

活动板11展开过程中，滑块21在滑轨20上移动，带动固接在滑块21上的后连杆法兰架22运动，拖动滑块弹簧架15使弹簧14伸长。后连杆12在曲柄滑块作用下转动，从而使后挡杆6向外展出，直至后挡杆6上的摩擦轮2与汽车轮胎后端位接触并卡紧，活动板11停止运动。在此过程中，通过弹簧14限制滑块21在设备刚展开时的滑动，同时使后挡杆6完全展开时保持张紧状态。活动板11到位后，安装于活动板11前后支架上的蜗轮蜗杆减速电机8驱动连杆组中的原动件前连杆一27转动，使连杆组从活动板11中向外转动，从而带动前挡杆7向活动板11前端展出，直至前挡杆7上的摩擦轮2卡紧汽车轮胎前端位，并在夹紧力作用下，实现对车辆的抬升。

Claims (1)

1.一种可折叠通用型汽车搬运装置，其特征在于，

车轮行走机构：方形的底板(5)的底面上均布安装有四套全向移动机构，每套全向移动机构由直流减速电机(17)经法兰联轴器(18)连接麦克纳姆轮(3)组成；

伸缩折叠机构：步进电机(4)通过电机座（25）安装在底板(5)底面上，呈竖向布置的步进电机的轴经联轴器连接主动锥齿轮，沿底板(5)横向中线、且左右对称布置的两根丝杠(9)经丝杠座（10）上的轴承(1)可转动地设置在底板底面上，该两根丝杠(9)的两个内端分别经两个刚性联轴器(24)与两个锥齿轮(23)连接，上述主动锥齿轮与该两个锥齿轮(23)啮合转动，上述两根丝杠(9)均为右旋丝杠，两根丝杠(9)上均旋接有一个螺母(26)以及活动套装有一个丝杠滑块(19)，丝杠滑块(19)与螺母(26)固联，形状相同的两个活动板(11)经螺钉分别固定在两个丝杠滑块(19)底面上，四个夹紧抬升机构上下对称、左右对称设置，每个夹紧抬升机构为：前挡杆(7)由竖杆下端连接横杆内端构成，摩擦轮(2)可转动地设置在与竖杆平行的位置上，后挡杆(6)由竖向杆下端连接横向杆中部构成，摩擦轮可转动地设置在与竖向杆平行的位置上，前、后挡杆上的摩擦轮相对设置，蜗轮蜗杆减速电机(8)安装在活动板(11)底面上，其输出轴向上活动地伸出活动板之上，前连杆一(27)一端固定在蜗轮蜗杆减速电机(8)的输出轴上，前连杆二(28)一端铰接在前连杆一(27)一端内侧，前连杆二(28)另一端与前连杆三(29)一端铰接，前连杆一(27)另一端以及前连杆三(29)另一端分别铰接在前挡杆(7)的横杆的内端和外端上，位于前连杆二(28)和前连杆三(29)下方的前连杆四(30)一端与前连杆二(28)和前连杆三(29)的铰接点处的铰轴相铰接，前连杆四(30)另一端铰接在活动板(11)上，后挡杆(6)的横线杆后部与后连杆(12)一端铰接，后连杆(12)另一端与后连杆法兰架(22)连接，滑轨(20)固定在底板(5)底面，滑块(21)与滑轨形成滑动配合，后连杆法兰架(22)和滑块弹簧架(15)固定在滑块(21)上，底板弹簧架(13)固定在底板(5)底面，弹簧(14)固定在滑块弹簧架(15)和底板弹簧架(13)之间；

所述活动板(11)的形状为由一个横向板和三个竖向板组成的山字形形状，万向球轮(16)为8个，每个活动板(11)底面上设置4个万向球轮；

所述活动板(11)的中间一个竖向板经螺钉固定在丝杠滑块(19)底面上；

所述轴承(1)经丝杠座(10)安装在底板(5)底面上；所述弹簧(14)为两根；

所述前、后挡杆上的摩擦轮均为轴承连接的摩擦轮。