CN111021804B - 一种泊车agv的夹持抬升装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泊车AGV的夹持抬升装置，包括夹持机构和推送机构，所述夹持机构位于推送机构的两侧，为左右两个，呈对称分布，实现对轮胎的夹持抬升；所述推送机构，位于泊车AGV车体的中心位置，分别与两组呈对称分布的夹持机构相连接，实现两组夹持机构同时伸缩功能；两机构相互配合，共同实现对汽车的抬升与卸载功能。本发明采用模块化设计，便于拆装与更替；所述夹持机构，由于其夹持爪组件只进行相向或背向运动，与现有采用旋转夹持的夹持机构相比，具有结构精简、空间占用率低、平稳搭载的优点；所述推送机构，采用X型推杆结构，构成省力结构，具有能耗低的优势；同时可根据车辆轮间距的不同进行夹持机构的位置调节，具有适用性、灵活性优势。

Description

一种泊车AGV的夹持抬升装置

技术领域

本发明涉及一种自动泊车装置，尤其涉及一种自动泊车AGV的夹持抬升装置。

背景技术

近年来，随着人民生活水平的提高和汽车工业的迅猛发展，汽车开始走入千家万户，人们对车位的需求日益增长；然而随着城市化的进展，城市土地资源日益紧张，因此导致城市停车问题变得日益严峻。为解决这一问题，立体车库应运而生，它可以大大减少占地面积，提高土地资源的利用率，进而占据着主流优势。其中AGV自动搬运小车是连接立体车库和待搬运车辆的中心枢纽，如何实现对搬运车的快速、平稳、便捷的托举，是整个AGV小车的关键问题，所以夹持抬升装置便是整个AGV小车的关键装置。

目前AGV的抬升结构形式多采用梳齿式结构，并搭配与之相关的液压系统，来完成对汽车的抬升工作。液压系统虽然能够提供了持久、稳定的抬升力，但是整套液压系统体积相对较大，结构较为复杂，成本也相对较高；梳齿载车板虽然能与汽车平稳接触，但是其体积过大，空间占用率高，降低了AGV小车的灵活性；例如，授权公告号为CN208039955U的实用新型专利公开了一种梳齿式整体载车机构，该机构虽然可以实现车辆的搭载，但是其存在结构复杂、空间占用率高等缺点。

除此之外，AGV小车的抬升机构还多采用旋转悬臂结构，其结构形式主要包含以下两种：第一种为该结构由双悬臂、旋转副以及移动副组成，其运动过程为：当AGV定位轮胎后，悬臂经过旋转副从车体转出，再通过移动副将车胎夹住托起，来实现对汽车的抬升；另一种为该结构由两个夹持臂组成，依靠两者的平行运动，实现汽车轮胎的夹持抬升。如授权公告号为CN208615925U的实用新型专利公开了一种夹持式汽车轮胎抬升器，便采用了这种抬升结构，其运动过程为：当AGV定位轮胎后，单个夹持臂保持固定，另一个夹持臂通过向固定夹持臂的方向做平行移动，将车胎夹住托起，来实现对汽车的抬升；上述第二种结构不仅使固定端夹持臂产生载荷冲击，还对车胎侧面产生过度挤压。综合上述两种结构，其结构虽然简单明确，但是其悬臂机构存在受力不均、易损坏的缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种泊车AGV的夹持抬升装置，该装置具备结构精简、平稳搭载、降低能耗的特点，来弥补现有夹持抬升装置的不足。

本发明提供的泊车AGV的夹持抬升装置，主要由两部分组成：分别是夹持机构和推送机构。夹持机构具备受力合理、结构精简的特性；推送机构具备灵活运行、降低能耗的特性；两者相互搭配，使其平稳性、灵活性、高效性尤为凸显。

为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案为：

一种泊车AGV的夹持抬升装置，包括夹持机构和推送机构，所述夹持机构是整个装置的核心部件，推送机构是其辅助机构，两机构相互配合，共同实现对汽车的抬升与卸载功能。

所述夹持机构位于推送机构的两侧，呈左右对称分布，通过夹持轮胎实现对车体的整体抬升；所述夹持机构包括夹持爪组件、夹持框架、梯形丝杠、减速电机、齿轮箱、夹持螺母、夹持轴承座、导杆；所述夹持爪组件一端与嵌套在夹持框架中的导杆连接，通过导杆实现平稳导向功能；所述夹持爪组件的侧端与夹持螺母相连接，夹持螺母与单个梯形丝杠相连接；由于夹持机构存在两组夹持爪组件，所以该机构存在与之连接的两根梯形丝杠，所述两根梯形丝杠呈对称分布连接到齿轮箱的两端，齿轮箱固定在夹持框架上；同时，两根梯形丝杠的另一端与夹持轴承座相连接，并固定在夹持框架上，确定了梯形丝杠在夹持机构中的位置；除此之外，齿轮箱的输入端与固定在夹持框架上的减速电机相连接；由此便构成了整个夹持机构。所述减速电机提供动力，动力依次传递到夹持抓组件，实现夹持爪组件的相向运动或背向运动，进而实现车辆的搭载和卸载功能。

进一步的，所述夹持爪组件是夹持机构的重要组成部分，该组件包括夹持推杆、夹持块、承重轴、滚动轴承；所述承重轴上安装多个滚动轴承，并嵌套在夹持块中，夹持块与夹持推杆连接，便构成了整个夹持爪组件。其中，所述夹持爪组件相对于竖直方向具有一定的角度，便于车辆轮胎的夹持抬升；同时整个夹持爪组件只有滚动轴承与汽车轮胎接触，减少与车辆的摩擦，降低了能量损耗。

进一步的，所述齿轮箱是夹持机构的传动机构。所述齿轮箱包括齿轮、轴承、输入轴、传动轴、箱体、输出轴、密封圈；所述输入轴与减速电机相连接，所述输出轴两端分别与梯形丝杠相连接，实现动力的传递；所述输入轴两端同时与轴承相连接，轴承固定在箱体中；所述输入轴通过键与齿轮连接，并通过齿轮捏合依次将其动力传递到输出轴上，进而完成动力的传递。

所述推送机构，位于泊车AGV车体的中心位置，两侧分别与两组呈对称分布的夹持机构相连接，实现两组夹持机构同时伸缩功能。所述推送机构包括推送电机、减速机、联轴器、双向丝杠、推送螺母、底座、螺母座、推送轴承座、连杆、连接轴；所述推送电机固定在车体上，其输出端与减速机、联轴器、推送轴承座、底座、双向丝杠相连接；所述双向丝杠两端对应安装推送螺母，推送螺母与螺母座相连接；所述连杆通过中部的连接轴两两连接构成连杆组，呈X型，该连杆组的一端分别与两个螺母座的单个上端和单个下端连接，另一端与夹持机构相连接；该连杆组为两组，分布在双向丝杠轴线两端，构成了整个推送机构。所述推送机构可根据推送螺母在双向丝杠上的移动距离，来控制X型连杆的夹角大小，进一步实现夹持机构的双向伸缩功能。

本发明的运行过程：以搭载车辆的前轮为例，当车辆需要搭载时，泊车AGV便行进到车辆底部，使其夹持机构的中心位置与车辆轮胎的中心对应，随后夹持抬升装置开始运转。首先是推送机构开始运转，推送电机提供动力，通过X型连杆组件将两组夹持机构同时推出车体内部，并运行到适当位置。随后夹持机构开始运转。所述夹持机构中的减速电机提供动力，该动力依次传递至夹持爪组件，使得两组夹持爪组件同时相向运动，依靠其滚动轴承与轮胎的接触与摩擦抬升，实现整个车辆的搭载功能。

当车辆需要卸载时，所述夹持机构中的减速电机反向运转，使其夹持爪组件背向运动，完成车辆的卸载动作；随后所述推送机构中的推送电机反向运转，使夹持机构收缩至车体内，完成整个卸载过程。

本发明的优点：本发明由夹持机构和推送机构组成，采用模块化设计，便于拆装与更替，具有一定的经济优越性；所述夹持机构，由于其夹持爪组件只进行相向或背向运动，与现有采用旋转夹持的夹持机构相比，具有结构精简、空间占用率低、平稳搭载的优点；所述推送机构，采用X型推杆结构，构成省力结构，具有能耗低的优势；同时可根据车辆轮间距的不同进行夹持机构的位置调节，具有适用性、灵活性优势。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的推送机构结构示意图。

图3是本发明的夹持机构结构示意图。

图4是本发明的夹持爪组件结构示意图。

图5是本发明的齿轮箱结构示意图。

其中，1-AGV车体；2-滑轨；3-推送机构；4-滑块；5-夹持机构；6-连接板；7-连杆；8-推送轴承座；9-螺母座；10-推送螺母；11-连接轴；12-双向丝杠；13-底座；14-联轴器；15-推送电机；16-减速机；17-夹持爪组件；18-夹持框架；19-梯形丝杠；20-减速电机；21-齿轮箱；22-夹持螺母；23-夹持轴承座；24-导杆；25-夹持推杆；26-夹持块；27-承重轴；28-滚动轴承；29-齿轮；30-轴承；31-输入轴；32-箱体；33-传动轴；34-输出轴；35-密封圈。

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，下面结合附图通过特定的实施例进一步说明本发明的实施方式。

本发明的整体结构如图1所示，由夹持机构5和推送机构3构成，其中，推送机构3固定在AGV车体1上，夹持机构5通过滑轨2和滑块4间接与AGV车体1相连接，明确了夹持机构5的运行轨迹；同时夹持机构5通过连接板6与推送机构3相连接，将推送机构3的动力平稳传递到夹持机构5，实现夹持机构5的伸缩功能。

具体的，以搭载汽车的前轮为例，其承载过程如下：

当泊车AGV行进到汽车底部并准确定位前轮之后，夹持抬升装置开始运转。

首先，如图2所示，推送机构3开始运转，推送电机15提供动力，动力经过减速器16，再经过与之搭配的联轴器14传递至双向丝杠12，双向丝杠12两侧连接着两个推送螺母10，推送螺母10固定在与连杆7相连的螺母座9上，进而将动力传递至连杆7。正如图2所示，两个连杆7与连接轴11相搭配，构成X型组件，该组件沿丝杠轴呈对称分布，使得该推送机构3可与两个夹持机构5呈对称连接，并通过两个推送螺母10的相向运动，带动X型组件做夹角减小运动，杆件前伸的运动，从而完成两个夹持机构5的伸出运动；当夹持机构5被推出到适当位置时，推送机构3便停止工作。

更具体的，如图1所示，推送机构3将夹持机构5推出的适当位置，是根据不同型号汽车的轮距来确定的，并且该位置都在设计行程之内；同时，推送机构3的双向丝杠12选用梯形丝杠，当夹持机构5受载时，梯形丝杠发挥自锁作用，避免了夹持机构5因受力沿滑轨2滑出的情况；除此之外，推送机构3在推送过程中，X型连杆结构的夹角逐渐变小，符合力学省力杠杆的原理，减少了能耗。

其次，如图3所示，当推送机构3停止运作后，夹持机构5开始运转。此时，减速电机20进行运转，动力传递到齿轮箱21，齿轮箱21的输出轴设计为双输出毂槽轴，进而将动力传递至与之连接并呈对称分布的梯形丝杠19，两侧的梯形丝杠19分别与两个夹持螺母22相配合，当梯形丝杠19转动时，两侧的夹持螺母22做相向运动，带动与夹持螺母22相连接的夹持爪组件17做相向运动；同时，为了使夹持爪组件17运动平稳、充足搭载，使其一端与导杆24相连接，导杆24嵌套在夹持框架18中，从而实现夹持爪组件17的运动搭载功能。当两侧夹持爪组件17与车辆前轮接触，并将其抬升至一定的安全距离后，夹持机构5停止运转，完成对汽车的抬升工作，进而完成了夹持抬升装置的承载过程。

具体的，夹持爪组件如图4所示，该组件由夹持推杆25、夹持块26、承重轴27、滚动轴承28组成。夹持推杆25左下端的孔位与夹持螺母22配合；夹持推杆25的背面设计有螺纹孔，通过螺纹连接与导杆24相连接，用来保证夹持爪组件只向一个方向运动；夹持推杆25的正面与夹持块26相连，夹持块26具有一定的倾斜角度，并结合夹持爪组件同时相向运动的特性，使其具备受力合理、结构稳定的特性；夹持块26承载着承重轴27，承重轴27上安装滚动轴承28，实现夹持爪组件与轮胎的平滑接触，减少其摩擦阻力，既避免对车辆造成损伤，又减少了能量损耗；同时，该夹持爪组件在适用范围内只实现平移运动，相比于现有的夹持机构采用旋转夹持的运动形式，具有结构精简、空间占用率低的特性。

具体的，齿轮箱结构如图5所示，包括齿轮29、轴承30、输入轴31、传动轴33、输出轴34、箱体32、密封圈35。所述输入轴31两端与轴承30相连接，轴承30的外圈固定在箱体32中；所述输入轴31与齿轮29连接，并通过齿轮29捏合依次将其动力传递到输出轴34上，进而完成动力的传递。如图3所示，该齿轮箱的主要功能是增大减速电机20的输出轴与梯形丝杠19的轴距，避免夹持螺母22在运转中与减速电机20产生干涉；如图5所示，齿轮29和箱体32以及各个轴自行设计，满足其受力需求，并使尺寸最小化。

本发明可以弥补现有AGV实现该功能装置的不足，具体说明如下：

本发明由夹持机构和推送机构组成，两者相互搭配，明确分工，可提高泊车效率。所述夹持机构采用夹持爪组件相向运动的夹持方式，使整个夹持过程受力均匀，搭载均衡，具备一定的稳定性；同时减少了对轮胎以及夹持机构的损伤，间接的降低了能量的损耗，具有一定经济优越性；并且在其结构上，结构精简，相对于现有的旋转夹持机构，具有较小的占用空间；所述推送机构可根据不同车辆的轮间距的不同实现夹持机构的位置调整，具有一定的灵活性；同时该推送机构采用的X型杆件组随着夹角的不断减小，能耗也不断减小，是一种省力结构，间接的降低了输入能耗，具有一定的经济优越性。

总之，本发明可实现结构精简、平稳搭载、降低能耗的功能，可进一步提高搭载、卸载效率，具有实际工程价值，具备一定的经济优越性。

上述实施实例仅说明本发明的设计原理和方法，并非用于限制本发明。任何对此技术和原理了解的人员都可在不违背本发明的精神和范畴下，对上述实施例进行修饰和改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰和改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种泊车AGV的夹持抬升装置，其特征在于，包括夹持机构（5）和推送机构（3），所述推送机构（3），位于泊车AGV车体（1）的中心位置，两侧分别与两组呈对称分布的夹持机构（5）相连接，所述夹持机构（5）通过滑轨（2）和滑块（4）间接与AGV车体（1）相连接，明确了夹持机构（5）的运行轨迹，同时夹持机构（5）通过连接板（6）与推送机构（3）相连接，将推送机构（3）的动力平稳传递到夹持机构（5），实现夹持机构（5）的伸缩功能；所述推送机构（3）包括推送电机（15）、减速机（16）、联轴器（14）、双向丝杠（12）、推送螺母（10）、底座（13）、螺母座（9）、推送轴承座（8）、连杆（7）、连接轴（11）；所述推送电机（15）固定在车体（1）上，其输出端与减速机（16）、联轴器（14）、推送轴承座（8）、底座（13）、双向丝杠（12）依次相连接；所述双向丝杠（12）两端对应安装推送螺母（10），推送螺母（10）与螺母座（9）相连接；所述连杆（7）通过中部的连接轴（11）两两连接构成两组连杆组，呈X型，该两组连杆组件分别与螺母座（9）和夹持机构（5）连接，并分布在双向丝杠（12）轴线两侧；所述夹持机构（5 ）包括夹持爪组件（17）、夹持框架（18）、梯形丝杠（19）、减速电机（20）、齿轮箱（21）、夹持螺母（22）、夹持轴承座（23）、导杆（24），所述夹持爪组件（17）一端与导杆（24）连接，所述导杆（24）嵌套在夹持框架（18）中，实现平稳导向功能；所述夹持爪组件（17）的侧端通过夹持螺母（22）与单根梯形丝杠（19）相连接；所述夹持爪组件为两组，呈对称分布；与所述夹持爪组件（17）连接的两根梯形丝杠（19），一端连接到齿轮箱（21）的两端，另一端与夹持轴承座（23）相连接固定在夹持框架（18）上，齿轮箱（21）的输入端与固定在夹持框架（18）上的减速电机（20）相连接。

2.根据权利要求1所述的夹持抬升装置，其特征在于所述夹持爪组件（17）包括夹持推杆（25）、夹持块（26）、承重轴（27）、滚动轴承（28），所述承重轴（27）上安装多个滚动轴承（28），并嵌套在夹持块（26）中，夹持块（26）与夹持推杆（25）连接。

3.根据权利要求1所述的夹持抬升装置，其特征在于所述齿轮箱（21）包括齿轮（29）、轴承（30）、输入轴（31）、传动轴（33）、箱体（32）、输出轴（34）、密封圈（35），所述输入轴（31）与减速电机（20）相连接，所述输出轴（34）两端分别与梯形丝杠（19）相连接，实现动力的传递；所述输入轴（31）两端与轴承（30）相连接，轴承（30）的外圈固定在箱体（32）中；所述输入轴（31）通过键与齿轮（29）连接，并通过齿轮捏合依次将其动力传递到输出轴（34）上，进而完成动力的传递。

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