CN109881954A - 搭载于agv小车的多连杆式夹胎装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置及操作方法，它包括两组对称布置的用于对汽车四个车轮进行同步夹紧抬升的开合式夹胎机构；每组所述开合式夹胎机构都包括用于提供驱动力的滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构通过螺纹传动配合安装有第一螺母套结构和第二螺母套结构；所述第一螺母套结构以及第二螺母套结构的两端都分别铰接有用于实现开合动作的多连杆机构，每个所述多连杆机构的执行末端都连接有用于与汽车轮胎外壁相配合夹紧的夹紧臂结构。此夹胎装置共有两组对称布置在小车上，其采用开合的方式实现夹爪的张开和关闭，进而与汽车轮胎两侧接触配合，并实现其夹紧，进而抬离地面，方便通过小车对其搬运和移动，进而实现自动停车。

Description

搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置及操作方法

技术领域

本发明涉及搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置及操作方法，属于智能停车机器人技术领域，适用于立车车库中汽车的自动搬运。

背景技术

智能立体车库对于缓解停车位紧张起到了很好的作用，为了实现智能化自动停车，需要设计用于汽车搬运的AGV小车，为了实现汽车的自动搬运，需要将汽车抬起并停放在AGV小车上，然后通过AGV小车将其移动到指定位置之后再放下，在此过程中就需要用到夹胎装置，用于汽车的抬起。

虽然，本公司在CN 206562812 U中公开了伸缩式车胎夹持装置，其采用四对伸缩式的车胎夹持装置，每对车胎夹持装置都分别包括两个可沿车身长度方向移动以及沿车身宽度方向伸缩的移动伸缩臂，其结构相对复杂，而且都是采用伸缩悬臂结构，需要此结构具备较高的结构强度，其成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置及操作方法，此夹胎装置共有两组对称布置在小车上，其采用开合的方式实现夹爪的张开和关闭，进而与汽车轮胎两侧接触配合，并实现其夹紧，进而抬离地面，方便通过小车对其搬运和移动，进而实现自动停车。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，它包括两组对称布置的用于对汽车四个车轮进行同步夹紧抬升的开合式夹胎机构；每组所述开合式夹胎机构都包括用于提供驱动力的滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构通过螺纹传动配合安装有第一螺母套结构和第二螺母套结构；所述第一螺母套结构以及第二螺母套结构的两端都分别铰接有用于实现开合动作的多连杆机构，每个所述多连杆机构的执行末端都连接有用于与汽车轮胎外壁相配合夹紧的夹紧臂结构。

两组所述开合式夹胎机构都布置在AGV小车的车体上，并带动整个夹胎装置及抬升的汽车移动。

所述滚珠丝杠机构包括电机，所述电机固定安装在AGV小车的顶部；所述电机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠的一端固定相连，并传递扭矩；所述滚珠丝杠的两端支撑在对称布置的轴承座结构上，所述滚珠丝杠上靠近电机的一端加工有左螺纹轴段，另一端对称加工有右螺纹轴段，所述左螺纹轴段与第一螺母套结构构成螺纹传动配合，所述右螺纹轴段与第二螺母套结构构成螺纹传动配合。

所述轴承座结构包括轴承座，所述轴承座固定安装在AGV小车的顶部，所述轴承座上定位安装有轴承，所述轴承通过锁紧螺母固定在滚珠丝杠的端头。

所述第一螺母套结构和第二螺母套结构采用相同的结构，并反向对称布置；所述第一螺母套结构包括螺母套安装座，所述螺母套安装座上通过法兰板固定安装有螺母套，所述螺母套与滚珠丝杠机构的左螺纹轴段构成螺纹传动配合；所述螺母套安装座的底部通过加强板固定安装有底部横板，在底部横板的两端对称加工有第一铰接孔，每个所述第一铰接孔都分别与多连杆机构铰接相连。

所述多连杆机构包括第一连杆，所述第一连杆的一端通过第一销轴与第一螺母套结构的第一铰接孔铰接相连，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端通过第二销轴铰接相连，所述第二连杆的中间部位通过第一固定销轴铰接在AGV小车的顶部；所述第二连杆的另一端通过第三销轴与夹紧臂结构的第一铰接座铰接，所述AGV小车的顶部通过第二固定销轴铰接有第三连杆，所述第三连杆的另一端通过第四销轴与夹紧臂结构的第二铰接座铰接相连。

所述夹紧臂结构包括用于和胎壁相接触配合的支撑臂，所述支撑臂的末端固定有夹臂底座，所述夹臂底座的另一端固定有用于和多连杆机构相铰接配合的第一铰接座和第二铰接座。

所述支撑臂与胎壁相接触配合的一侧安装有滚轮。

所述电机采用正反转伺服电机。

任意一项所述搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置的操作方法，其特征在于它包括以下步骤：

步骤1，启动滚珠丝杠机构，通过滚珠丝杠机构驱动相应侧的第一螺母套结构和第二螺母套结构，再由第一螺母套结构和第二螺母套结构带动各自的多连杆机构，通过多连杆机构驱动相应的夹紧臂结构张开，使其紧贴AGV小车的中心轴线，并保证其能够顺利的穿过汽车底部；

步骤2，通过AGV小车搭载整个收缩之后的夹胎装置移动到汽车的底部，并使得四对夹臂结构的各自对称中心线与汽车车轮的轴心线大致对齐，保证车轮位于两个夹臂结构的中间部位；

步骤3，启动滚珠丝杠机构，通过滚珠丝杠机构驱动相应侧的第一螺母套结构和第二螺母套结构，再由第一螺母套结构和第二螺母套结构带动各自的多连杆机构，通过多连杆机构驱动相应的夹紧臂结构合拢，在其合拢过程中，两个夹紧臂结构将向汽车轮胎部位转动，最终与轮胎相接触，并将其夹紧抬起；

步骤4，待汽车抬离地面之后，通过AGV小车带动整个汽车移动到指定的位置；

步骤5，到达指定位置之后，通过滚珠丝杠机构再次松开汽车完成其停放，至此完成汽车的一个存放过程。

本发明的有益效果：

1、通过采用上述结构的多连杆式夹胎装置，能够用于智能车库中，汽车的自动搬运，进而实现其自动存放，在使用过程中，通过滚珠丝杠机构能够同时驱动第一螺母套结构和第二螺母套结构，进而通过相应的第一螺母套结构和第二螺母套结构驱动各自的多连杆机构，再由多连杆机构驱动夹紧臂结构，再由夹紧臂结构的开合实现汽车轮胎的夹紧，进而完成汽车的抬升，再配合AGV小车实现其移动。

2、通过采用上述的滚珠丝杠机构，工作过程中，通过电机带动联轴器，再由联轴器带动滚珠丝杠，通过滚珠丝杠能够同步的驱动第一螺母套结构和第二螺母套结构，进而实现两者的同向移动或者方向移动，进而给多连杆机构的转动提供动力。

3、通过上述结构的第一螺母套结构和第二螺母套结构，工作过程中能够与滚珠丝杠机构相配合，进而实现其直线移动。

4、通过上述的多连杆机构其能够解决以下几个方面的问题，通过将第一螺母套结构和第二螺母套结构的直线运动，转化成多连杆机构的平面多连杆曲线运动，再由其末端的执行端，驱动夹紧臂结构实现开合动作；第二，由于采用多连杆机构，能够保证夹紧臂结构在接近与轮胎的胎壁相接触时，其主要实现横向移动，进而保证了对汽车抬起过程中，夹紧臂结构的内壁面始终与轮胎的胎面保持平行接触，增了其与轮胎之间的接触面积，避免了对汽车轮胎的损伤。

5、通过安装滚轮与胎面构成滚动摩擦，进而起到了对胎面保护的目的，防止其刮伤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明单个开合式夹胎机构的结构示意图。

图3为本发明滚珠丝杠机构的结构示意图。

图4为本发明滚珠丝杠机构与第一螺母套结构和第二螺母套结构之间配合的主视结构简图。

图5为本发明滚珠丝杠机构与第一螺母套结构和第二螺母套结构之间配合的俯视结构简图。

图6为本发明滚珠丝杠机构与第一螺母套结构和第二螺母套结构之间配合的左视结构简图。

图7为本发明夹紧臂结构和多连杆机构之间配合的三维图。

图8为本发明在使用过程中的示意图。

图9为本发明夹紧臂结构在开合过程中的路径图。

图10为本发明夹紧臂结构在第二连杆转动0~20°的张开过程渐变图。

图11为本发明夹紧臂结构在第二连杆转动30~60°的张开过程渐变图。

图12为本发明夹紧臂结构在第二连杆转动70~90°的张开过程渐变图。

图中：AGV小车1、滚珠丝杠机构2、第一螺母套结构3、第二螺母套结构4、多连杆机构5、夹紧臂结构6、车轮7、汽车8；

电机201、联轴器202、锁紧螺母203、轴承204、轴承座205、滚珠丝杠206、左螺纹轴段207、右螺纹轴段208、轴承座结构209；

螺母套安装座301、螺母套302、加强板303、底部横板304、第一铰接孔305；

第一销轴501、第一连杆502、第二销轴503、第一固定销轴504、第二连杆505、第二固定销轴506、第三销轴507、第三连杆508、第四销轴509；

支撑臂601、第二铰接座602、夹臂底座603、第一铰接座604、滚轮605。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1-12所示，搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，它包括两组对称布置的用于对汽车四个车轮进行同步夹紧抬升的开合式夹胎机构；每组所述开合式夹胎机构都包括用于提供驱动力的滚珠丝杠机构2，所述滚珠丝杠机构2通过螺纹传动配合安装有第一螺母套结构3和第二螺母套结构4；所述第一螺母套结构3以及第二螺母套结构4的两端都分别铰接有用于实现开合动作的多连杆机构5，每个所述多连杆机构5的执行末端都连接有用于与汽车轮胎外壁相配合夹紧的夹紧臂结构6。通过采用上述结构的多连杆式夹胎装置，能够用于智能车库中，汽车的自动搬运，进而实现其自动存放，在使用过程中，通过滚珠丝杠机构2能够同时驱动第一螺母套结构3和第二螺母套结构4，进而通过相应的第一螺母套结构3和第二螺母套结构4驱动各自的多连杆机构5，再由多连杆机构5驱动夹紧臂结构6，再由夹紧臂结构6的开合实现汽车轮胎的夹紧，进而完成汽车的抬升，再配合AGV小车1实现其移动。

进一步的，两组所述开合式夹胎机构都布置在AGV小车1的车体上，并带动整个夹胎装置及抬升的汽车移动。通过AGV小车1能够带动整个开合式夹胎机构移动，进而实现其智能化自动停车。

进一步的，所述滚珠丝杠机构2包括电机201，所述电机201固定安装在AGV小车的顶部；所述电机201的输出轴通过联轴器202与滚珠丝杠206的一端固定相连，并传递扭矩；所述滚珠丝杠206的两端支撑在对称布置的轴承座结构209上，所述滚珠丝杠206上靠近电机201的一端加工有左螺纹轴段207，另一端对称加工有右螺纹轴段208，所述左螺纹轴段207与第一螺母套结构3构成螺纹传动配合，所述右螺纹轴段208与第二螺母套结构4构成螺纹传动配合。通过采用上述的滚珠丝杠机构2，工作过程中，通过电机201带动联轴器202，再由联轴器202带动滚珠丝杠206，通过滚珠丝杠206能够同步的驱动第一螺母套结构3和第二螺母套结构4，进而实现两者的同向移动或者方向移动，进而给多连杆机构5的转动提供动力。

进一步的，所述轴承座结构209包括轴承座205，所述轴承座205固定安装在AGV小车的顶部，所述轴承座205上定位安装有轴承204，所述轴承204通过锁紧螺母203固定在滚珠丝杠206的端头。通过上述的轴承座结构209保证对滚珠丝杠206的支撑，保证了其能够正常的转动。

进一步的，所述第一螺母套结构3和第二螺母套结构4采用相同的结构，并反向对称布置；所述第一螺母套结构3包括螺母套安装座301，所述螺母套安装座301上通过法兰板固定安装有螺母套302，所述螺母套302与滚珠丝杠机构2的左螺纹轴段207构成螺纹传动配合；所述螺母套安装座301的底部通过加强板303固定安装有底部横板304，在底部横板304的两端对称加工有第一铰接孔305，每个所述第一铰接孔305都分别与多连杆机构5铰接相连。通过上述结构的第一螺母套结构3和第二螺母套结构4，工作过程中能够与滚珠丝杠机构2相配合，进而实现其直线移动。

进一步的，所述多连杆机构5包括第一连杆502，所述第一连杆502的一端通过第一销轴501与第一螺母套结构3的第一铰接孔305铰接相连，所述第一连杆502的另一端与第二连杆505的一端通过第二销轴503铰接相连，所述第二连杆505的中间部位通过第一固定销轴504铰接在AGV小车的顶部；所述第二连杆505的另一端通过第三销轴507与夹紧臂结构6的第一铰接座604铰接，所述AGV小车的顶部通过第二固定销轴506铰接有第三连杆508，所述第三连杆508的另一端通过第四销轴509与夹紧臂结构6的第二铰接座602铰接相连。通过上述的多连杆机构5其能够解决以下几个方面的问题，通过将第一螺母套结构3和第二螺母套结构4的直线运动，转化成多连杆机构5的平面多连杆曲线运动，再由其末端的执行端，驱动夹紧臂结构6实现开合动作；第二，由于采用多连杆机构，能够保证夹紧臂结构6在接近与轮胎的胎壁相接触时，其主要实现横向移动，进而保证了对汽车抬起过程中，夹紧臂结构6的内壁面始终与轮胎的胎面保持平行接触，增了其与轮胎之间的接触面积，避免了对汽车轮胎的损伤。

进一步的，所述夹紧臂结构6包括用于和胎壁相接触配合的支撑臂601，所述支撑臂601的末端固定有夹臂底座603，所述夹臂底座603的另一端固定有用于和多连杆机构5相铰接配合的第一铰接座604和第二铰接座602。通过上述结构的夹紧臂结构6能够用于对汽车的车轮进行夹紧和抬起，在作业过程中，通过多连杆机构5驱动夹紧臂结构6张开或者合拢，进而对其进行夹紧。

进一步的，所述支撑臂601与胎壁相接触配合的一侧安装有滚轮605。为了保证支撑臂601与轮胎接触过程中不会对胎面产生损坏，通过安装滚轮605与胎面构成滚动摩擦，进而起到了对胎面保护的目的，防止其刮伤。

进一步的，所述电机201采用正反转伺服电机。通过采用正反转能够实现夹紧臂结构6的张开或者合拢，进而实现汽车车轮的夹紧，采用伺服电机，便于控制夹紧臂结构6的张开或者合拢角度。

实施例2：

任意一项所述搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置的操作方法，其特征在于它包括以下步骤：

步骤1，启动滚珠丝杠机构2，通过滚珠丝杠机构2驱动相应侧的第一螺母套结构3和第二螺母套结构4，再由第一螺母套结构3和第二螺母套结构4带动各自的多连杆机构5，通过多连杆机构5驱动相应的夹紧臂结构6张开，使其紧贴AGV小车的中心轴线，并保证其能够顺利的穿过汽车底部；

步骤2，通过AGV小车搭载整个收缩之后的夹胎装置移动到汽车的底部，并使得四对夹臂结构6的各自对称中心线与汽车车轮的轴心线大致对齐，保证车轮位于两个夹臂结构6的中间部位；

步骤3，启动滚珠丝杠机构2，通过滚珠丝杠机构2驱动相应侧的第一螺母套结构3和第二螺母套结构4，再由第一螺母套结构3和第二螺母套结构4带动各自的多连杆机构5，通过多连杆机构5驱动相应的夹紧臂结构6合拢，在其合拢过程中，两个夹紧臂结构6将向汽车轮胎部位转动，最终与轮胎相接触，并将其夹紧抬起；

步骤4，待汽车抬离地面之后，通过AGV小车带动整个汽车移动到指定的位置；

步骤5，到达指定位置之后，通过滚珠丝杠机构2再次松开汽车完成其停放，至此完成汽车的一个存放过程。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：它包括两组对称布置的用于对汽车四个车轮进行同步夹紧抬升的开合式夹胎机构；每组所述开合式夹胎机构都包括用于提供驱动力的滚珠丝杠机构（2），所述滚珠丝杠机构（2）通过螺纹传动配合安装有第一螺母套结构（3）和第二螺母套结构（4）；所述第一螺母套结构（3）以及第二螺母套结构（4）的两端都分别铰接有用于实现开合动作的多连杆机构（5），每个所述多连杆机构（5）的执行末端都连接有用于与汽车轮胎外壁相配合夹紧的夹紧臂结构（6）。

2.根据权利要求1所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：两组所述开合式夹胎机构都布置在AGV小车（1）的车体上，并带动整个夹胎装置及抬升的汽车移动。

3.根据权利要求1所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述滚珠丝杠机构（2）包括电机（201），所述电机（201）固定安装在AGV小车的顶部；所述电机（201）的输出轴通过联轴器（202）与滚珠丝杠（206）的一端固定相连，并传递扭矩；所述滚珠丝杠（206）的两端支撑在对称布置的轴承座结构（209）上，所述滚珠丝杠（206）上靠近电机（201）的一端加工有左螺纹轴段（207），另一端对称加工有右螺纹轴段（208），所述左螺纹轴段（207）与第一螺母套结构（3）构成螺纹传动配合，所述右螺纹轴段（208）与第二螺母套结构（4）构成螺纹传动配合。

4.根据权利要求3所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述轴承座结构（209）包括轴承座（205），所述轴承座（205）固定安装在AGV小车的顶部，所述轴承座（205）上定位安装有轴承（204），所述轴承（204）通过锁紧螺母（203）固定在滚珠丝杠（206）的端头。

5.根据权利要求1所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述第一螺母套结构（3）和第二螺母套结构（4）采用相同的结构，并反向对称布置；所述第一螺母套结构（3）包括螺母套安装座（301），所述螺母套安装座（301）上通过法兰板固定安装有螺母套（302），所述螺母套（302）与滚珠丝杠机构（2）的左螺纹轴段（207）构成螺纹传动配合；所述螺母套安装座（301）的底部通过加强板（303）固定安装有底部横板（304），在底部横板（304）的两端对称加工有第一铰接孔（305），每个所述第一铰接孔（305）都分别与多连杆机构（5）铰接相连。

6.根据权利要求1或5所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述多连杆机构（5）包括第一连杆（502），所述第一连杆（502）的一端通过第一销轴（501）与第一螺母套结构（3）的第一铰接孔（305）铰接相连，所述第一连杆（502）的另一端与第二连杆（505）的一端通过第二销轴（503）铰接相连，所述第二连杆（505）的中间部位通过第一固定销轴（504）铰接在AGV小车的顶部；所述第二连杆（505）的另一端通过第三销轴（507）与夹紧臂结构（6）的第一铰接座（604）铰接，所述AGV小车的顶部通过第二固定销轴（506）铰接有第三连杆（508），所述第三连杆（508）的另一端通过第四销轴（509）与夹紧臂结构（6）的第二铰接座（602）铰接相连。

7.根据权利要求1所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述夹紧臂结构（6）包括用于和胎壁相接触配合的支撑臂（601），所述支撑臂（601）的末端固定有夹臂底座（603），所述夹臂底座（603）的另一端固定有用于和多连杆机构（5）相铰接配合的第一铰接座（604）和第二铰接座（602）。

8.根据权利要求7所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述支撑臂（601）与胎壁相接触配合的一侧安装有滚轮（605）。

9.根据权利要求3所述的搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置，其特征在于：所述电机（201）采用正反转伺服电机。

10.采用权利要求1-9任意一项所述搭载于AGV小车的多连杆式夹胎装置的操作方法，其特征在于它包括以下步骤：

步骤1，启动滚珠丝杠机构（2），通过滚珠丝杠机构（2）驱动相应侧的第一螺母套结构（3）和第二螺母套结构（4），再由第一螺母套结构（3）和第二螺母套结构（4）带动各自的多连杆机构（5），通过多连杆机构（5）驱动相应的夹紧臂结构（6）张开，使其紧贴AGV小车的中心轴线，并保证其能够顺利的穿过汽车底部；

步骤2，通过AGV小车搭载整个收缩之后的夹胎装置移动到汽车的底部，并使得四对夹臂结构（6）的各自对称中心线与汽车车轮的轴心线大致对齐，保证车轮位于两个夹臂结构（6）的中间部位；

步骤3，启动滚珠丝杠机构（2），通过滚珠丝杠机构（2）驱动相应侧的第一螺母套结构（3）和第二螺母套结构（4），再由第一螺母套结构（3）和第二螺母套结构（4）带动各自的多连杆机构（5），通过多连杆机构（5）驱动相应的夹紧臂结构（6）合拢，在其合拢过程中，两个夹紧臂结构（6）将向汽车轮胎部位转动，最终与轮胎相接触，并将其夹紧抬起；

步骤4，待汽车抬离地面之后，通过AGV小车带动整个汽车移动到指定的位置；

步骤5，到达指定位置之后，通过滚珠丝杠机构（2）再次松开汽车完成其停放，至此完成汽车的一个存放过程。