CN110528942B - 一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人 - Google Patents

Abstract

一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，包括车辆搬运机器人本体，其特征是车辆搬运机器人本体包括行驶端和车架端；行驶端有两个，设置在车架端两侧；车架端包括连接行驶端的第一连接板、第二连接板、槽钢；所述第一连接板、第二连接板固设在槽钢两端；槽钢上设有第一底板、第二底板，第一底板、第二底板上均设有叉齿升降横移模块。叉齿升降横移模块包括有第一导轨垫板、第一导轨滑块、安装板、第二导轨垫板、第二导轨滑块、叉齿组件、安装板、电机减速机构、丝杠和液压缸组件，第一叉齿和第二叉齿上间隔安装有两根转轴，每根转轴上安装有若干能绕转轴转动的挡块。本发明结构简单，紧凑，体积小，重量轻，操控灵便。

Description

一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人技术，尤其是一种停车机器人技术，具体地说是一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人。

背景技术

立体停车设备自从引入中国，已经过了十几年的发展，目前由于城市土地越来越稀缺，导致停车日益紧张。随着人们生活水平的提高，对占地面积小、自动化水平高的立体车库的需求逐渐增加。全自动立体停车库中最重要的设备就是车辆搬运机器人。现有技术中的机械臂式车辆搬运机器人的升降都是通过升降车体来实现的，顶升质量较大。

发明内容

本发明的目的是针对现有的机械臂式车辆搬运机器人的升降都是通过升降车体来实现的，顶升质量较大，能源消耗大的问题，设计一种叉齿可升降的车辆搬运机器人。

本发明的技术方案是：

一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，包括车辆搬运机器人本体，其特征在于：所述车辆搬运机器人本体包括行驶端91和车架端；所述行驶端91有两个，设置在所述车架端两侧；所述车架端包括连接所述行驶端91的第一连接板1、第二连接板2和槽钢3，所述第一连接板1、第二连接板2分别设在槽钢3左右两端；所述槽钢3上固设有第一底板20和第二底板30；所述第一底板20和第二底板30上均设有叉齿升降横移模块；所述叉齿升降横移模块包括两根第一导轨垫板50，所述每根第一导轨垫板50上竖直安装有第一导轨61，第一导轨61上安装有第一滑块62；第一滑块62上安装有安装板70，安装板70上安装有第二导轨垫板80和电机安装板90，所述第二导轨垫板80上安装有第二导轨81，第二导轨81上安装有两个第二滑块82；其中一个 第二滑块82上安装有第一叉齿111，另一个第二滑块82上安装有第二叉齿112；所述电机安装板90上安装有两组电机减速机构130，一个电机减速机构130连接有长丝杠121，另一电机减速机构130连接有短丝杠122，第一叉齿111和第二叉齿112上均安装有丝杠螺母，两组电机减速机构130反向转动，分别带动长丝杠121和短丝杠122反向转动，长丝杠121和短丝杠122带动丝杠螺母相向移动，丝杠螺母带动第一叉齿111和第二叉齿112上的第二滑块82沿第二导轨81相向移动实现对轮胎的夹持；所述第一底板20上安装有液压缸底座142，所述液压缸140安装在所述的液压缸底座142上，所述液压缸顶座141与安装板70连接，所述液压缸底座142与底板连接，液压缸140的活塞杆上下移动，带动液压缸顶座141上下移动，液压缸顶座141带动安装板70上下移动，安装板70带动第一滑块62沿着第一导轨61上下移动进而实现第一叉齿111和第二叉齿112的上下移动；所述的第一叉齿111和第二叉齿112上间隔安装有两根转轴505，每根转轴505上安装有若干能绕转轴505转动的挡块503，接触到轮胎的挡块绕转轴转动，未接触轮胎的档块保持原位以限制轮胎轴向移动。

所述的挡块503之间通过垫片502相隔。

所述的转轴505的两端均固定安装在对应的支撑座504中。

所述长丝杠121、短丝杠122上下位置可互换。

所述液压缸140可以换成丝杠螺母机构，丝杠螺母机构由相应的电机驱动螺母上下移动。

所述电机减速机构及其连接的丝杠螺母驱动机构还可以换成液压驱动机构，液压驱动机构由液压泵和液压缸组成。

所述行驶端下部安装有主动轮904和从动轮902。

所述槽钢3的长度可调，在槽钢3的长度调节机构外侧设置有第一外壳905-1和第二外壳905-2；所述第一外壳905-1和第二外壳905-2间设有防尘罩907，防尘罩罩装在槽钢3的长度调节机构上。

所述车架端上还设有距离传感器903和信号传输天线910。

所述第一叉齿111和第二叉齿112结构对称相同，它们包括叉齿固定板601和叉齿本体620，叉齿固定板601和叉齿本体620的一端垂直相连，其特征是：所述叉齿本体620上安装有防脱落组件，所述防脱落组件包括挡板631、传动轴632和第一齿轮，所述的传动轴632穿装在叉齿本体620中，传动轴的两端均支承在相应的轴承中，轴承固定安装在叉齿本体中，挡板631安装在传动轴伸出叉齿本体前端的一端上，第一齿轮安装在传动轴伸出叉齿本体的另一端上，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮安装在电机641的输出轴上，电机641安装在叉齿固定板601上。

本发明的有益效果：

本发明从传统的举升车体变为单独的举升叉齿机构，其举升重量变小，可实现举升更大的重量。

本发明结构简单，紧凑，体积小，重量轻，操控灵便。

附图说明

图1为发明叉齿升降横移模块的结构示意图。

图2为发明叉齿升降横移模块中液压缸安装位置的具体结构示意图。

图3为本发明车架端的具体结构示意图。

图4为本发明整体结构示意图。

图5是本发明的叉齿结构示意图之一。

图6是本发明的叉齿结构示意图之二。

图7是图6的局部视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1-5所示。

一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，包括车辆搬运机器人本体，其特征在于：所述车辆搬运机器人本体包括行驶端和车架端，车架端上还设有距离传感器903和信号传输天线910（如图4）；行驶端下部安装有主动轮904和从动轮902，所述行驶端有两个，设置在所述车架端两侧（图4）；所述车架端包括连接所述行驶端的第一连接板1、第二连接板2和槽钢3，所述第一连接板1、第二连接板2分别设在槽钢3左右两端（图3）；所述槽钢3的长度可调也可不可调，但以可调为佳（可采用常规长度调节机构，可自行设计成液压式、丝杠螺母式、插接式等各种形式）以适应不同长度车体的需要，在槽钢3的长度调节机构外侧设置有第一外壳905-1和第二外壳905-2；所述第一外壳905-1和第二外壳905-2间设有防尘罩907，防尘罩罩装在槽钢3的长度调节机构上（图4）。所述槽钢3上固设有第一底板20和第二底板30；所述第一底板20和第二底板30上均设有叉齿升降横移模块，如图3。所述叉齿升降横移模块的结构如图1所示，它包括两根第一导轨垫板50，所述每根第一导轨垫板50上竖直安装有第一导轨61，第一导轨61上安装有第一滑块62；第一滑块62上安装有安装板70，安装板70上安装有第二导轨垫板80和电机安装板90，所述第二导轨垫板80上安装有第二导轨81，第二导轨81上安装有两个第二滑块82；一个第二滑块82上安装有第一叉齿111，另一个第二滑块82上安装有第二叉齿112；所述电机安装板90上安装有两组电机减速机构130，一个电机减速机构130连接有长丝杠121，另一电机减速机构130连接有短丝杠122，第一叉齿111和第二叉齿112上均安装有丝杠螺母，两组电机减速机构130反向转动，分别带动长丝杠121和短丝杠122反向转动，长丝杠121和短丝杠122带动丝杠螺母相向移动，丝杠螺母带动第一叉齿111和第二叉齿112上的第二滑块82沿第二导轨81相向移动实现对轮胎的夹持。所述第一底板20上安装有液压缸底座142，所述液压缸140安装在所述的液压缸底座142上，所述液压缸顶座141与安装板70连接，液压缸140的活塞杆上下移动，带动液压缸顶座141上下移动，液压缸顶座141带动安装板70上下移动，安装板70带动第一滑块62在第一导轨61中上下移动进而实现第一叉齿111和第二叉齿112的上下移动，如图2所示。第一叉齿111和第二叉齿112上间隔安装有两根转轴505，其位置与车辆的左、右轮胎相对应，每根转轴505上安装有若干能绕转轴505转动的挡块503，挡块503之间用垫片502间隔，垫片502也套装在转轴505上，转轴505的两端均固定安装在对应的支撑座504中。接触到轮胎的挡块绕转轴转动，未接触轮胎的档块保持原位以限制轮胎轴向移动。两者不同工作状态的挡块实现了轮胎的轴向限位。在第一叉齿111和第二叉齿112靠近轮胎的时候，部分挡块503会优先触碰到轮胎，并伴随着与轮胎的接触，挡块503会围绕转轴505转动，没有接触轮胎的挡块503会依旧保持原来的位置，这样就形成了限位机构，在车轮产生相对叉齿移动时可马上限位。具体实施时，挡块503可设计成菱形结构，并可在靠近轮胎一侧安装磁铁组件，以使菱形的一端始终向下，可也可在远离轮胎一端的菱形端加接弹簧，还可在转轴501上每个菱形挡块处套装一个扭簧，使靠近轮胎一端的菱形端始终向下。

具体实施时，根据需要长丝杠121、短丝杠122上下位置可互换。液压缸140还可以换成丝杠螺母机构，丝杠螺母机构由相应的电机驱动螺母上下移动。电机减速机构及其连接的丝杠螺母驱动机构也可以换成液压驱动机构，液压驱动机构由液压泵和液压缸组成。

发明的工作原理：在信号传输天线910收到车辆搬运指令后，根据其采集的信息，来调整叉齿间的距离。具体为如图1-3所述，当搬运机器人移动至车轮旁，电机减速机构130的转动使得与其相连接的长丝杠121、短丝杠122转动，带动第一叉齿111、第二叉齿112移动，通过第一叉齿111、第二叉齿112的相对运动，使得第一叉齿111、第二叉齿112接触车轮，之后液压缸140开始工作，将叉齿升降横移模块40向上顶升一段距离，并根据规划路径完成搬运。

实施例二。

如图6、7所示。

本实施例的主体结构与实施例一相同，所不同的是第一叉齿111、第二叉齿112的结构不同，本实施例的第一叉齿111、第二叉齿112包括叉齿固定板601和叉齿本体620，叉齿本体620的结构如图7所示，它是一块由底板602、上承载板607、第一侧板603、第二侧板604和前安装板606围成的中空结构的板体，在所述的中空结构中安装有加强筋605。叉齿固定板601和叉齿本体620的一端垂直相连，所述叉齿本体620上安装有防脱落组件，如图6所示，所述防脱落组件包括挡板631、传动轴632和第一齿轮，所述的传动轴632穿装在叉齿本体620中，传动轴的两端均支承在相应的轴承634中，所述传动轴632垂直穿过叉齿固定板601和前安装板606；所述叉齿固定板601和前安装板606上打有安装孔，轴承634与传动轴632配合安装，螺母635穿过传动轴632通过螺纹连接安装前安装板606和叉齿固定板601上。轴承634固定安装在叉齿本体中，挡板631安装在传动轴伸出叉齿本体前端的一端上，即挡板631位于前安装板的外侧。第一齿轮安装在传动轴632伸出叉齿本体601的另一端上，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮安装在电机641的输出轴上，电机641安装在安装板643上，所述安装板643固定在叉齿固定板601上，具体实施时，电机641还可直接与传动轴632连接而省去第一齿轮和第二齿轮。电机转动带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮带动传动轴转动，传动轴带动挡板作90-170度的转动，挡板防止轮胎轴向移动，挡板631的转动角度为0-170°，工作角度为90°-170°，最佳工作角度为135°。此外，在叉齿本体620一侧安装有利于夹持轮胎的滚动组件；所述滚动组件包括滚动轴套611和滚子轴610，滚动轴套611套装在滚子轴610上，滚子轴610的两端安装在滚子安装座608中，滚子安装座608固定在叉齿本体620的侧面上。

实施例三。

本实施例与实施例一、二的区别仍然是叉齿结构的不同，本实施例叉齿结合了实施例一、二的特点，即在同一叉齿112或111上既有挡块结构505，又在叉齿的端部安装有挡板631，同时，侧边还安装有小滚子轴610和轴套611。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，包括车辆搬运机器人本体，其特征在于：所述车辆搬运机器人本体包括行驶端（91）和车架端；所述行驶端（91）有两个，设置在所述车架端两侧；所述车架端包括连接所述行驶端（91）的第一连接板（1）、第二连接板（2）和槽钢（3），所述第一连接板（1）、第二连接板（2）分别设在槽钢（3）左右两端；所述槽钢（3）上固设有第一底板（20）和第二底板（30）；所述第一底板（20）和第二底板（30）上均设有叉齿升降横移模块；所述叉齿升降横移模块包括两根第一导轨垫板（50），所述每根第一导轨垫板（50）上竖直安装有第一导轨（61），第一导轨（61）上安装有第一滑块（62）；第一滑块（62）上安装有安装板（70），安装板（70）上安装有第二导轨垫板（80）和电机安装板（90），所述第二导轨垫板（80）上安装有第二导轨（81），第二导轨（81）上安装有两个第二滑块（82），其中一个第二滑块（82）上安装有第一叉齿（111），另一个第二滑块（82）上安装有第二叉齿（112）；所述电机安装板（90）上安装有两组电机减速机构（130），一个电机减速机构（130）连接有长丝杠（121），另一电机减速机构（130）连接有短丝杠（122），第一叉齿（111）和第二叉齿（112）上均安装有丝杠螺母，两组电机减速机构（130）反向转动，分别带动长丝杠（121）和短丝杠（122）反向转动，长丝杠（121）和短丝杠（122）带动丝杠螺母相向移动，丝杠螺母带动第一叉齿（111）和第二叉齿（112）上的第二滑块（82）沿第二导轨（81）相向移动实现对轮胎的夹持；所述第一底板（20）上安装有液压缸底座（142），所述液压缸（140）安装在所述的液压缸底座（142）上，所述液压缸顶座（141）与安装板（70）连接，所述液压缸底座（142）与底板连接，液压缸（140）的活塞杆上下移动，带动液压缸顶座（141）上下移动，液压缸顶座（141）带动安装板（70）上下移动，安装板（70）带动第一滑块（62）沿着第一导轨（61）上下移动进而实现第一叉齿（111）和第二叉齿（112）的上下移动；所述的第一叉齿（111）和第二叉齿（112）上间隔安装有两根转轴（505），每根转轴（505）上安装有若干能绕转轴（505）转动的挡块（503），接触到轮胎的挡块绕转轴转动，未接触轮胎的档块保持原位以限制轮胎轴向移动；所述第一叉齿（111）和第二叉齿（112）结构对称相同，它们包括叉齿固定板（601）和叉齿本体（620），叉齿固定板（601）和叉齿本体（620）的一端垂直相连，所述叉齿本体（620）上安装有防脱落组件，所述防脱落组件包括挡板（631）、传动轴（632）和第一齿轮，所述的传动轴（632）穿装在叉齿本体（620）中，传动轴的两端均支承在相应的轴承中，轴承固定安装在叉齿本体中，挡板（631）安装在传动轴伸出叉齿本体前端的一端上，第一齿轮安装在传动轴伸出叉齿本体的另一端上，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮安装在电机（641）的输出轴上，电机（641）安装在叉齿固定板（601）上。

2.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述的挡块（503）之间通过垫片（502）相隔。

3.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述的转轴（505）的两端均固定安装在对应的支撑座（504）中。

4.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述长丝杠（121）、短丝杠（122）上下位置可互换。

5.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述液压缸（140）可以换成丝杠螺母机构，丝杠螺母机构由相应的电机驱动螺母上下移动。

6.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述电机减速机构（130 ）及其连接的丝杠螺母驱动机构还可以换成液压驱动机构，液压驱动机构由液压泵和液压缸组成。

7.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述行驶端下部安装有主动轮（904）和从动轮（902）。

8.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述槽钢（3）的长度可调，在槽钢（3）的长度调节机构外侧设置有第一外壳（905-1）和第二外壳（905-2）；所述第一外壳（905-1）和第二外壳（905-2）间设有防尘罩（907），防尘罩罩装在槽钢（3）的长度调节机构上。

9.根据权利要求1所述的带轮胎限位的叉齿可升降的车辆搬运机器人，其特征是所述车架端上还设有距离传感器（903）和信号传输天线（910）。

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