CN110863682A - 一种超薄夹持式搬运器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超薄夹持式搬运器，其包括机架、设于所述机架上的夹持机构和行走机构，所述夹持机构包括对称铰接于机架同侧的两个夹持臂，所述夹持臂根部固设有蜗轮，所述机架上通过支架设有两个与所述蜗轮相配合的蜗杆，两个所述蜗杆上蜗齿的旋向相反，两个所述蜗杆同轴设置且其相对的一端通过联轴器进行连接，其中一个所述蜗杆的自由端通过减速机一与伺服电机一相连，所述机架两侧设有两组所述夹持机构，用于对汽车的左右两个轮子进行夹持；所述行走机构包括设于所述机架前端两侧的两个前轮组和设于所述机架后端两侧的两个后轮组；所述机架上设有电池和充电器，所述电池与逆变器电性连接，所述伺服电机一和伺服电机二分别与逆变器电性连接。

Description

一种超薄夹持式搬运器

技术领域

本发明涉及一种超薄夹持式搬运器，具体属于立体停车设备技术领域。

背景技术

随着社会的进步和人们生活水平的提高，汽车变得越来越普及，然而随着私家车数量的急剧增加，停车难成为有车一族面临的头等难题，随着国家大力推进城市化进程，城市人口规模不断扩张，城市用地也越来越紧张，黄金地段寸土寸金，由此导致城市停车位空前紧张，于是机械式立体车库就应运而生。

立体车库主要包括在一个立体空间内阵列布置的多个停车位，车辆入库后先停放在转移机构上，转移机构将车辆逐个转移到各停车位中，立体车库相比于传统车库的优势在于：立体车库无需设置供车辆行驶的爬坡道路，极大节省的占地空间；其次，由于车辆采用转移机构进行抬升，其抬升速度远远大于车辆自行爬坡的速度，因此立体车库的层数能够远远大于传统车库的层数。

目前在机械式停车设备市场上，存在三种汽车存取交接技术，即转移机构，分别是车板式、梳齿式和夹持式。相比于其他两种技术，夹持式同时具备存取效率高与保护轮胎的优势。夹持式搬运器分为前后两部分，进入车底分别对汽车的前轮和后轮进行夹持，使其离开地面，进而对汽车进行移动。目前停车设备市场上的夹持式搬运器厚度一般在190mm左右，采用有线供电与通信。这样为了保护汽车底盘，搬运器运行的轨道需要比停车平台更低，平台结构更加复杂。同时供电线与通信线使电缆繁多，容易造成干扰。针对上述问题，本发明提供了一种超薄夹持式搬运器，采用伺服电机驱动与蜗轮蜗杆传动，减小搬运器尺寸和厚度，使其适应性更强；取消供电线与通信线，实现电池供电与无线通信，降低了相互干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超薄夹持式搬运器，采用伺服电机驱动与蜗轮蜗杆传动，减小搬运器尺寸和厚度，使其适应性更强；取消供电线与通信线，实现电池供电与无线通信，降低了相互干扰。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种超薄夹持式搬运器，其包括机架、设于所述机架上的夹持机构和行走机构，所述夹持机构包括对称铰接于所述机架同侧的两个夹持臂，所述夹持臂根部固设有蜗轮，所述机架上通过支架设有两个与所述蜗轮相配合的蜗杆，两个所述蜗杆上蜗齿的旋向相反，两个所述蜗杆同轴设置且其相对的一端通过联轴器进行连接，其中一个所述蜗杆的自由端通过减速机一与伺服电机一相连,所述机架两侧设有两组所述夹持机构，用于对汽车的左右两个轮子进行夹持；

所述行走机构包括设于所述机架前端两侧的两个前轮组和设于所述机架后端两侧的两个后轮组，所述前轮组包括同轴设于所述机架上的转轴一、转轴二和转轴三，所述转轴一、转轴二和转轴三内侧通过传动齿轮组进行连接，实现所述转轴一和转轴三的同步转动，所述转轴一和转轴三外端分别固设有轮子，所述转轴一通过减速机二与伺服电机二相连；所述后轮组包括两个同轴设于所述机架上的转轴三，所述转轴三外端固设有所述轮子；

所述机架上设有电池和充电器，所述电池与逆变器电性连接，所述伺服电机一和伺服电机二分别与所述逆变器电性连接；

所述搬运器设有两个，用以对汽车的前后轮实现同步搬运。

作为本发明的进一步改进，所述机架同侧的两个夹持臂的相对侧设有辊筒，所述辊筒两端通过轴承套设于固定轴上，所述固定轴固设在所述夹持臂上，其沿所述夹持臂长度方向设置。

作为本发明的进一步改进，所述夹持臂根部为圆弧部，所述蜗轮沿所述圆弧部设置。

作为本发明的进一步改进，所述传动齿轮组包括固设于所述转轴一上的主动齿轮、固设于所述转轴二上的变向齿轮和固设于所述转轴三上的从动齿轮，其中所述主动齿轮和从动齿轮为相同齿轮。

作为本发明的进一步改进，所述机架两侧对称设置有两个接近开关，所述接近开关位于所述机架同侧的两个所述夹持臂的中间位置。

作为本发明的进一步改进，所述机架右端设有用以检测前方是否存在障碍物的超声波传感器。

作为本发明的进一步改进，所述机架左端设有用以提供极限保护的微动开关。

作为本发明的进一步改进，所述机架上设有用于检测两个所述搬运器之间距离的激光测距传感器。

作为本发明的进一步改进，所述机架上设有伺服电机控制器，其与所述伺服电机一和伺服电机二分别进行电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述机架上设有PLC控制柜，所述PLC控制柜内设有PLC控制元件、无线通信模块和电路模块。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明所提供的一种超薄夹持式搬运器，通过伺服电机一和减速机一驱动蜗轮蜗杆传动，实现所述机架同侧两个夹持臂的开合，对汽车轮子进行夹紧和松开，结构设计合理，减小了搬运器的尺寸和厚度，使其适应性更强；在所述机架同侧的两个夹持臂的相对侧设置辊筒，当所述夹持臂夹持轮胎时，所述辊筒随之转动，降低摩擦，有利于将汽车轮胎抬起。

通过伺服电机二和减速机二对所述机架上的前轮组进行驱动，所述前轮组采用双排轮设置，可以通过比较大的导轨缝隙，通过所述传动齿轮组实现了对两个轮子的同步驱动。

取消了电线，通过电池提供直流电，再通过逆变器将直流电转换为交流电供所述伺服电机一和伺服电机二使用，通过所述充电器方便对电池进行充电，在停车位的载车板处设置有充电位，当搬运器移动到载车板上，所述充电器与充电位接触，形成充电回路，可以对电池进行充电。通过电池供电和接触式充电，避免了供电线繁多，容易造成干扰的情况发生。

设置有无线通信模块，在所述PLC控制柜上设置有天线，进行信号的传输，所述无线通信模块与车库门控制器通信连接，通过采用无线通信对搬运器进行控制，避免了通信线繁多，容易造成干扰的情况发生。

通过设置所述接近开关，可以对汽车轮子位置进行判断，当检测到轮胎后，将信号传递给PLC控制元件，控制所述搬运器停止移动；所述机架右端设有用以检测前方是否存在障碍物的超声波传感器；所述机架左端设有用以提供极限保护的微动开关，当两个所述搬运器相撞时，所述微动开关将信号反馈给PLC控制元件，控制所述伺服电机二进行制动，使轮子停止转动；设置在汽车前轮和后轮处的两个所述搬运器是对称设置的，所述机架上设有用于检测两个所述搬运器之间距离的激光测距传感器，实时监测两个所述搬运器之间的距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明的左视结构示意图。

图4是图2中A处的局部放大示意图。

图5是图2中B处的局部放大示意图。

图6是本发明使用时的俯视结构示意图。

其中：1机架、2伺服电机一、3减速机一、4蜗杆、5蜗齿、6联轴器、7支架、8夹持臂、9蜗轮、10辊筒、11固定轴、12伺服电机二、13减速机二、14转轴一、15转轴二、16转轴三、17传动齿轮组、171主动齿轮、172变向齿轮、173从动齿轮、18轮子、19PLC控制柜、20电池、21充电器、22逆变器、23接近开关、24伺服电机控制器、25超声波传感器、26微动开关、27旋钮开关。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

如图1-6所示的一种超薄夹持式搬运器，其包括机架1、设于所述机架1上的夹持机构和行走机构，所述夹持机构包括对称铰接于所述机架1同侧的两个夹持臂8，所述夹持臂8可以其根部为轴进行水平转动，所述夹持臂8根部固设有蜗轮9，所述机架1上通过支架7设有两个与所述蜗轮9相配合的蜗杆4，所述蜗杆4与支架7之间设有轴承，两个所述蜗杆4上蜗齿5的旋向相反，两个所述蜗轮9上的螺旋齿分别与两个所述蜗杆4的蜗齿5相匹配，以实现两个所述夹持臂8的同步相向和背离运动，实现其张开与闭合；当两个所述夹持臂8完全张开时，所述夹持臂8完全位于所述机架1上方，与机架1长度方向相平行。两个所述蜗杆4同轴设置且其相对的一端通过联轴器6进行连接，实现同步转动，其中一个所述蜗杆4的自由端通过减速机一3与伺服电机一2相连,所述机架1两侧设有两组所述夹持机构，用于对汽车的左右两个轮子进行夹持。本实施例中，所述夹持臂8根部为圆弧部，所述蜗轮9沿所述圆弧部设置。所述机架1同侧的两个夹持臂8的相对侧设有辊筒10，所述辊筒10两端通过轴承套设于固定轴11上，所述固定轴11固设在所述夹持臂8上，其沿所述夹持臂8长度方向设置。当所述夹持臂8夹持轮胎时，所述辊筒10随之转动，降低摩擦，有利于将汽车轮胎抬起。所述搬运器通过伺服电机一2和减速机一3驱动蜗轮蜗杆传动，实现所述机架1同侧两个夹持臂8的开合，对汽车轮子进行夹紧和松开，结构设计合理，减小了搬运器的尺寸和厚度，所述搬运器行走平面可以和汽车存放面是同一个平面，适应性更强。

所述行走机构包括设于所述机架1前端两侧的两个前轮组和设于所述机架1后端两侧的两个后轮组，所述前轮组包括同轴设于所述机架1上的转轴一14、转轴二15和转轴三16，所述转轴一14、转轴二15和转轴三16内侧通过传动齿轮组17进行连接，实现所述转轴一14和转轴三16的同步转动，所述转轴一14和转轴三16外端分别固设有轮子18，所述转轴一14通过减速机二13与伺服电机二12相连。所述传动齿轮组17包括固设于所述转轴一14上的主动齿轮171、固设于所述转轴二15上的变向齿轮172和固设于所述转轴三16上的从动齿轮173，其中所述主动齿轮171和从动齿轮173为相同齿轮。所述后轮组包括两个同轴设于所述机架1上的转轴三16，所述转轴三16外端固设有所述轮子18。所述前轮组中的所述转轴一14、转轴二15和转轴三16与所述机架1之间分别设有两个轴承，所述传动齿轮组17位于两个轴承之间，所述后轮组中的转轴三16与机架1之间设有轴承。通过所述伺服电机二12和减速机二13对所述机架1上的前轮组进行驱动，所述前轮组采用双排轮设置，可以通过比较大的导轨缝隙，通过所述传动齿轮组17实现了对两个轮子18的同步驱动。

所述机架1上设有电池20和充电器21，所述电池20与逆变器22电性连接，所述伺服电机一2和伺服电机二12分别与所述逆变器22电性连接。所述电池20为48V22AH锂电池，外壳尺寸58*220*240；逆变器22型号为BRF-2000W 48V。所述搬运器取消了电线，通过电池20提供直流电，再通过逆变器22将直流电转换为交流电供所述伺服电机一2和伺服电机二12使用，通过所述充电器21方便对电池20进行充电，在停车位的载车板处设置有充电位，当搬运器移动到载车板上，所述充电器21与充电位接触，形成充电回路，可以对电池20进行充电。通过电池20供电和接触式充电，避免了供电线繁多，容易造成干扰的情况发生。采用伺服电机进行驱动，精度高，体积小，并且所述伺服电机二12可进行制动。

所述机架1两侧对称设置有两个接近开关23，所述接近开关23位于所述机架1同侧的两个所述夹持臂8的中间位置。通过设置所述接近开关23，可以对汽车轮胎位置进行判断，当检测到轮胎后，将信号传递给PLC控制元件，控制所述搬运器停止移动。

所述机架1右端设有用以检测前方是否存在障碍物的超声波传感器25，用以对所述搬运器前方进行实时监测，防止所述搬运器与障碍物发生碰撞。所述超声波传感器25与电池20电性连接。

所述机架1左端设有用以提供极限保护的微动开关26，型号为Z-15GW2-B，当两个所述搬运器相撞时，所述微动开关26将信号反馈给PLC控制元件，控制所述伺服电机二12进行制动，由于所述轮子18与伺服电机二12之间采用齿轮传动，可以对轮子18进行制动。所述微动开关26与电池20电性连接。

所述机架1上设有用于检测两个所述搬运器之间距离的激光测距传感器，实时监测两个所述搬运器之间的距离。所述机架1上还设置有拉线编码器，计算行走距离，来对整个所述搬运器进行行走定位。所述激光测距传感器和拉线编码器分别与电池20电性连接。

所述搬运器设有两个，用以对汽车的前后轮实现同步搬运，本实施例中，设置在汽车前轮和后轮处的两个所述搬运器是呈中心对称设置的，此时两个所述搬运器上总共设置一个所述微动开关26和激光测速传感器就可以。

所述机架1上设有伺服电机控制器24，其与所述伺服电机一2和伺服电机二12分别进行电性连接。所述机架1上还设置有对所述搬运器进行重启的旋钮开关。所述机架1上设有PLC控制柜19，所述PLC控制柜19内设有PLC控制元件、无线通信模块和电路模块。所述PLC控制元件分别与所述接近开关23、伺服电机控制器24、超声波传感器25、微动开关26、旋钮开关27、激光测速传感器和拉线编码器电性连接。所述PLC控制单元与无线通信模块电性连接，所述无线通信模块与车库门控制器通信连接，在所述PLC控制柜上设置有9DB SMA内针吸盘天线，进行信号的传输。通过采用无线通信对搬运器进行控制，避免了通信线繁多，容易造成干扰的情况发生，无线通信为现有常规技术手段，此处不进行详细描述。

具体工作方式：

从停车位取车时，控制行走机构将两个所述搬运器运动到待取汽车下方，通过所述拉线编码器进行行走定位，通过激光测速传感器来保证两个所述搬运器间的间距，当所述接近开关23检测到汽车轮胎时，延迟一下后，搬运器停止行走，延迟一下是为了让轮胎尽可能位于两个所述夹持臂8中间位置；

然后控制所述夹持臂8闭合，随着所述夹持臂8闭合，将汽车轮胎夹紧，直至抬起，在这个过程中，行走机构的制动是打开的，即所述伺服电机二12不进行制动，可以对汽车轮胎位置进行自行调整，保证轮胎位于两个所述夹持臂8正中间位置；

最后根据所述拉线编码器记录数据，通过行走机构将汽车转移出停车位，控制所述夹持臂8张开，放下汽车，进行汽车的下一步取车作业。

汽车的存放过程与取车过程相同。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，其包括机架（1）、设于所述机架（1）上的夹持机构和行走机构，所述夹持机构包括对称铰接于所述机架（1）同侧的两个夹持臂（8），所述夹持臂（8）根部固设有蜗轮（9），所述机架（1）上通过支架（7）设有两个与所述蜗轮（9）相配合的蜗杆（4），两个所述蜗杆（4）上蜗齿（5）的旋向相反，两个所述蜗杆（4）同轴设置且其相对的一端通过联轴器（6）进行连接，其中一个所述蜗杆（4）的自由端通过减速机一（3）与伺服电机一（2）相连,所述机架（1）两侧设有两组所述夹持机构，用于对汽车的左右两个轮子进行夹持；

所述行走机构包括设于所述机架（1）前端两侧的两个前轮组和设于所述机架（1）后端两侧的两个后轮组，所述前轮组包括同轴设于所述机架（1）上的转轴一（14）、转轴二（15）和转轴三（16），所述转轴一（14）、转轴二（15）和转轴三（16）内侧通过传动齿轮组（17）进行连接，实现所述转轴一（14）和转轴三（16）的同步转动，所述转轴一（14）和转轴三（16）外端分别固设有轮子（18），所述转轴一（14）通过减速机二（13）与伺服电机二（12）相连；所述后轮组包括两个同轴设于所述机架（1）上的转轴三（16），所述转轴三（16）外端固设有所述轮子（18）；

所述机架（1）上设有电池（20）和充电器（21），所述电池（20）与逆变器（22）电性连接，所述伺服电机一（2）和伺服电机二（12）分别与所述逆变器（22）电性连接；

所述搬运器设有两个，用以对汽车的前后轮实现同步搬运。

2.根据权利要求1所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）同侧的两个夹持臂（8）的相对侧设有辊筒（10），所述辊筒（10）两端通过轴承套设于固定轴（11）上，所述固定轴（11）固设在所述夹持臂（8）上，其沿所述夹持臂（8）长度方向设置。

3.根据权利要求1所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述夹持臂（8）根部为圆弧部，所述蜗轮（9）沿所述圆弧部设置。

4.根据权利要求1所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述传动齿轮组（17）包括固设于所述转轴一（14）上的主动齿轮（171）、固设于所述转轴二（15）上的变向齿轮（172）和固设于所述转轴三（16）上的从动齿轮（173），其中所述主动齿轮（171）和从动齿轮（173）为相同齿轮。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）两侧对称设置有两个接近开关（23），所述接近开关（23）位于所述机架（1）同侧的两个所述夹持臂（8）的中间位置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）右端设有用以检测前方是否存在障碍物的超声波传感器（25）。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）左端设有用以提供极限保护的微动开关（26）。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）上设有用于检测两个所述搬运器之间距离的激光测距传感器。

9.根据权利要求1所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）上设有伺服电机控制器（24），其与所述伺服电机一（2）和伺服电机二（12）分别进行电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种超薄夹持式搬运器，其特征在于，所述机架（1）上设有PLC控制柜（19），所述PLC控制柜（19）内设有PLC控制元件、无线通信模块和电路模块。

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