CN115637884A - 一种用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,属于立体车库技术领域,包括有旋转输送单元,作为安装载体,其包括有支架,所述支架上设有可在输送轨道上往复运动的驱动机构,所述支架中间还设有回转机构;搬运单元,位于所述旋转输送单元上方且和所述回转机构的输出端连接,其包括有连接架,所述连接架上设有传动装置,所述传动装置的输出端连接有搬运平台,所述搬运平台在所述传动装置的带动下可沿长度方向做直线运动,所述汽车搬运平台两端对称设有间距可调的车胎抱夹装置。本发明用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,结构可靠,安全性好,提高了车辆的存取效率。
Description
技术领域
本发明属于立体车库技术领域,更具体地,涉及一种用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构。
背景技术
随着城市化进程的加快,越来越多的人涌入城市,为了方便出行,汽车已经成为人们生活的必需品,由于城市人口众多,公共区域面积有限,停车位的数量日益紧张,停车难逐渐成为人们关注的热点问题,因此,立体车库逐渐进入人们的生活。
立体车库一般和车辆搬运单元配合使用,将车辆从暂停区域输送到立体车库内进行存放,车辆搬运单元主要实现对车辆进行抱夹固定以及直线转运的效果,无法对车辆的转运角度进行调整以及调头,因此,车辆在暂停区域内的停放必须保持车身和车位平行,虽然车位上设有限位杆,但是宽度比普通车位较窄,停车难度较大,容易蹭伤轮胎或车身,车辆存取效率较低;同时,现有的车辆搬运单元的整体结构较厚,因此,暂停区域内的车位下方必须设置有方便搬运单元运动到车辆底部的通道,车位的结构较为复杂,生产成本较高,该搬运单元无法直接在普通的车位上进行使用;另外,有的立体车库设有单独的旋转装置对车辆进行调头操作,但是此种方式不仅使立体车库结构复杂、集成程度较低、成本增加,还会额外增加车辆的存取时间,对于用户来说,同样会造成不便。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,旨在解决车辆在暂停区域内停放难度较大且容易蹭伤、调头不便、车辆存取效率低、立体车库的集成化较低、生产成本较高的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,包括有:
旋转输送单元,作为安装载体,其包括有支架,所述支架下方设有相互平行的输送轨道,所述支架上设有可在所述输送轨道上往复运动的驱动机构,所述支架中间还设有回转机构;
搬运单元,位于所述旋转输送单元上方且和所述回转机构的输出端连接,其包括有连接架,所述连接架上设有传动装置,所述传动装置的输出端连接有搬运平台,所述搬运平台在所述传动装置的带动下可沿长度方向做往复运动,所述搬运平台两端对称设有间距可调的车胎抱夹装置。
更进一步地,所述驱动机构包括有分别和所述支架两侧弹性连接的主动轮组件和从动轮组件,所述主动轮组件和所述从动轮组件两侧还对称设有和所述支架连接的自走轮组件,所述主动轮组件上还设有防滑链轮,所述输送轨道上设有和所述防滑链轮配合防止所述主动轮组件打滑的防滑滚柱。
更进一步地,所述传动装置对称设置所述连接架两侧,其包括有传动电机,所述传动电机通过连接座和所述连接架滑动连接,所述传动电机的输出轴上设有主动齿轮,所述主动齿轮和所述连接架上的固定齿条啮合,所述连接座的端部固定有和所述连接架长度方向平行设置的导向件,所述导向件上转动连接有转动齿轮,所述转动齿轮下端啮合有固定在所述连接架上的传动齿条,所述转动齿轮上端啮合有固定在所述搬运平台底部从动齿条;所述传动电机工作时带动所述主动齿轮转动并沿所述固定齿条长度方向往复运动,进而使所述转动齿轮带动所述从动齿条使所述搬运平台往复运动。
更进一步地,所述回转机构包括有固定在所述支架上的驱动电机,所述驱动电机的输出轴上设有驱动齿轮,所述驱动齿轮和固定在所述支架中间的转盘轴承啮合,所述支架两端对称设有和所述转盘轴承同心设置的辅助支撑组件。
更进一步地,所述导向件两侧壁沿长度方向开设有第一导槽,所述导向件上方开设有用于所述从动齿条移动限位的限位槽,所述搬运平台底部沿长度方向开设有第二导槽,所述连接架上均布有和所述第一导槽配合用于所述导向件直线运动导向的第一导向轮组,所述导向件上均布有和所述第二导槽配合用于所述搬运平台直线运动导向的第二导向轮组。
更进一步地,所述搬运平台两侧设有弹性支撑单元,所述弹性支撑单元和所述搬运平台之间设有调节间隙;所述弹性支撑单元包括有架体,所述架体中间转动连接有支撑轮,所述架体两端对称设有导向轴,所述导向轴穿设在所述汽车搬运平台上的无油衬套内,所述导向轴外侧套设有支撑弹簧,所述支撑弹簧上端贴合所述搬运平台底面,所述支撑弹簧下端贴合所述架体的安装面,所述支撑弹簧有带动所述架体向下运动的趋势。
更进一步地,所述搬运平台中间设有用于承载车辆底盘的支撑平台,所述支撑平台上分别设有安装方向相反的调节电机,所述支撑平台两侧设有线轨,所述调节电机的输出端均设有传动丝杠,所述传动丝杠均通过丝杠座和所述车胎抱夹装置连接,所述车胎抱夹装置还和所述线轨上的滑块连接,所述调节电机工作时带动所述传动丝杠转动进而调节所述车胎抱夹装置之间的间距。
更进一步地,所述车胎抱夹装置包括有和所述线轨上的滑块固定的支撑板,所述支撑板上固定有抱夹电机,所述抱夹电机的输出端设有滚珠丝杠,所述滚珠丝杠上的齿形旋向从所述支撑板中间分为相反旋向,所述支撑板两端对称设有驱动板,所述驱动板的两端转动连接有连杆,所述连杆的另一端转动连接有夹杆,所述驱动板在所述丝杠的带动下相向或背向运动从而带动所述夹杆旋转抱夹或打开。
更进一步地,所述连接架底部设有和所述辅助支撑组件对应的弧形导向板,所述连接架底部还设有用于和所述回转机构的输出端固定的连接板。
更进一步地,所述支架底部对称设有用于所述驱动机构直线运动导向的导向轮,所述导向轮的轮面贴合所述输送轨道侧壁设置,所述支架两端还对称设有防倾覆单元,所述防倾覆单元和所述输送轨道形成倒扣结构。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
1、本发明设有旋转输送单元,其可以在输送轨道上进行直线运动的同时,带动搬运单元旋转运动,使立体车库内的装置进行了高度集成,简化了立体车库的结构,可根据车辆的停放位置调整汽车搬运单元的搬运角度并方便调头,无需在车位上设置限位杆,车辆的停放难度较低,提高了停车效率。
2、此外,搬运平台和车胎抱夹装置整体结构较薄,可直接伸入车底对车辆进行抱夹搬运,车位下方无需设置专用的通道,可适用于普通的停车地面,简化了车位结构,降低了立体车库的生产成本。
3、另外,主动轮组件上设有防滑链轮,可以和输送轨道上的限位滚柱配合防止主动轮打滑时,提高了车辆搬运时的安全性。
4、而且,在支架上设有和转盘轴承同心的辅助支撑组件,提高了回转机构在带动搬运单元转动时的稳定性,同时,在支架上还设有防倾覆单元和导向轮,使驱动机构运行更加稳定。
附图说明
图1是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的结构示意图;
图2是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的装配示意图;
图3是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的俯视图;
图4是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的旋转输送单元的结构示意图;
图5是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的回转机构的结构示意图;
图6是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的主动轮组件的结构示意图;
图7是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的主动轮组件的剖视图;
图8是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的防滑链轮的运动模拟分析图;
图9是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的防滑链轮的防滑槽分析及开设过程示意图;
图10是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的防滑链轮的运动轨迹图;
图11是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的防滑链轮防止空转或制动时的示意图;
图12是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的连接架的结构示意图;
图13是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的搬运单元的结构示意图;
图14是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的车胎抱夹装置的结构示意图;
图15是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的弹性支撑单元的剖视图;
图16是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的弹性支撑单元的结构示意图;
图17是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的传动装置的剖视图;
图18是图17中A处的局部放大图;
图19是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的传动装置的结构示意图;
图20是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的第一导向轮组的结构示意图;
图21是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的自走轮组件的结构示意图;
图22是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的辅助支撑组件的结构示意图;
图23是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的防倾覆组件的结构示意图;
图24是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的连接架在有辅助支撑组件支撑情况下受力承载时各区域受力的有限元分析视图;
图25是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的连接架在有辅助支撑组件支撑情况下受力承载时各区域形变量的有限元分析视图;
图26是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的支架在辅助支撑组件负载情况下受力承载时各区域受力的有限元分析视图;
图27是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的支架在辅助支撑组件负载情况下受力承载时各区域形变量的有限元分析视图;
图28是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的搬运单元送车过程第一阶段的示意图;
图29是图28中D处的局部剖视图;
图30是本发明提供的智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的搬运单元送车过程中间阶段的示意图;
图31是图30中E处的局部剖视图;
图32是图30中F处的局部剖视图;
图33是本发明智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的搬运单元送车过程最终阶段的示意图;
图34是图33中G处的局部剖视图;
图35是图33中H处的局部剖视图;
图36是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的夹杆的局部剖视图;
图37是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的夹杆的安装截面图;
图38是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的车胎抱夹装置接触车胎瞬间的受力分析示意图;
图39是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的车胎抱夹装置夹持车胎过程的受力分析示意图;
图40是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的车胎抱夹装置完成夹持动作时的受力分析示意图;
图41是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的滚珠丝杠工作时的受力分析示意图;
图42是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的传动丝杠工作时的受力分析示意图;
图43是本发明提供的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构的第二导向轮组的结构示意图。
附图中各数字标记对应的结构为:1-旋转输送单元,11-支架,12-驱动机构,121-主动轮组件,1211-主动轮箱体,1212-主动轮,1213-伺服电机,1214-导向螺栓,1215-压缩弹簧,122-从动轮组件,123-自走轮组件,1231固定板,1232-行走轮箱体,1233-行走轮,124-防滑链轮,1241-防滑槽,13-回转机构,131-驱动电机,132-驱动齿轮,133-转盘轴承,14-辅助支撑组件,15-导向轮,16-防倾覆单元,161-安装座,162-轮体,2-搬运单元,21-连接架,211-固定齿条,212-传动齿条,213-第一导向轮组,214-导向板,215-连接板,22-传动装置,221-传动电机,222-连接座,223-主动齿轮,224-导向件,225-转动齿轮,226-第一导槽,227-限位槽,228-第二导向轮组,23-搬运平台,231-第二导槽,232-从动齿条,233-无油衬套,234-支撑平台,235-调节电机,236-线轨,237-传动丝杠,24-车胎抱夹装置,241-支撑板,242-抱夹电机,2421-滚珠丝杠,243-驱动板,244-连杆,245-夹杆,246-转台轴承,247-夹杆芯轴,248-滚针轴承,249-销轴,25-弹性支撑单元,251-架体,252-支撑轮,253-导向轴,254-支撑弹簧,3-输送轨道,31-第一输送轨道,32-第二输送轨道,33-防滑滚柱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参阅图1至图43,本发明提供一种用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其包括有:旋转输送单元1,作为安装其它部件的载体,其包括有支架11,支架11上设有可在输送轨道3上进行直线运动的驱动机构12,输送轨道3设有三根,其包括分别位于支架11的正下方的第一输送轨道31和位于支架11两端的第二输送轨道32,支架11中间还设有回转机构13;搬运单元2,用于对车辆进行抱夹固定并搬运,其位于旋转输送单元1上方且和回转机构13的输出端连接,其包括有连接架21,连接架21上设有传动装置22,传动装置22的输出端连接有搬运平台23,搬运平台23在传动装置22的带动下可沿长度方向做直线运动,搬运平台23两端对称设有间距可调的车胎抱夹装置24,下面结合实施例对各部件进行详细说明。
驱动机构12为整个四向车结构提供动力,其位于输送轨道上,包括有分别和支撑板241两侧弹性连接的主动轮组件121和从动轮组件122,主动轮组件121和从动轮组件122两侧还对称设有自走轮组件123,主动轮组件121上还设有防滑链轮124,输送轨道3上设有和防滑链轮124配合防止主动轮组件121打滑的防滑滚柱33;主动轮组件121带动从动轮组件122和自走轮组件123在输送轨道3上同步运动。
主动轮组件121和从动轮组件122和支撑板241弹性连接是为了提高主动轮和从动轮与输送轨道3之间的摩擦力,具体的,在主动轮箱体1211两侧均布有导向螺栓1214,导向螺栓1214上套设有压缩弹簧1215,压缩弹簧1215上端和支架11接触,下端和主动轮箱体1211接触,压缩弹簧1215有带动主动轮箱体1211向下运动的趋势,同理,从动轮组件122和支撑板241采用相同的连接方式。
为降低电气对双电机或多电机同步的控制难度,将驱动机构12设置为分别位于支架11中间两侧的主动轮组件121和从动轮组件122,主动轮组件121作为旋转输送单元直线运动时唯一的动力元件,具体的,主动轮组件121包括有主动轮箱体1211,在主动轮箱体1211内设有主动轮1212,主动轮1212通过固定在主动轮箱体1211侧壁上的伺服电机1213驱动;
打滑是以滚轮作动力元件时普遍存在的一种现象,当以同时对旋转输送单元起支撑作用的主动轮124为动力元件时,实则是依靠主动轮124与输送轨道3接触面之间的摩擦力作为旋转输送单元直线运动的动力;具体的,当伺服电机1213输出扭矩在主动轮124外圆上产生的扭矩力小于等于主动轮1212与输送轨道3接触面之间的最大静摩擦力时,扭矩力和主动轮124与输送轨道3接触面之间的实际摩擦力互为作用力与反作用力,大小相等方向相反,进而靠实际摩擦力正常驱动旋转输送单元运行;而当伺服电机1213输出扭矩在主动轮1212外圆上产生的扭矩力大于主动轮1212与输送轨道3接触面之间的最大静摩擦力时,由于摩擦力不足,主动轮1212发生空转,此现象则称之为打滑现象;同时,另一种状况是旋转输送单元制动时惯性力过大,当伺服电机停止运行,惯性力大于驱动机构12和自走轮组件123对输送轨道3之间的最大静摩擦力之和时,旋转输送单元无法及时制动,驱动机构12和自走轮组件123在输送轨道3上滑动,带来一定的安全隐患。
为了避免主动轮1212在运行过程中发生打滑,进而导致伺服电机1213的编码器位置丢失,影响旋转输送单元运行时的位置控制精度,以及造成一定的安全隐患,为了避免主动轮1212打滑,防滑链轮124位于主动轮箱体1211外侧且和伺服电机1213的输出轴端部连接,防滑链轮124上设有防滑槽1241;防滑滚柱33与防滑槽1241相互作用,进而实现防打滑功能;其次,从动轮组件122包括有从动轮箱体和从动轮。
进一步的,为防止主动轮124空转,以及驱动机构12和自走轮组件123在输送轨道3上滑动的现象,在驱动机构12发生打滑时采用防滑链轮124和防滑滚柱33配合作用阻止空转或进行制动,当主动轮1212发生空转或滑动时,防滑链轮124外圆与防滑滚柱接触,产生补偿力矩推动防滑链轮124转动进而带动主动轮1212转动或增加制动力阻止防滑链轮124滑动进而阻止旋转输送单元整体滑动,当主动轮1212正常运行,沿输送轨道3旋转滚动运行时,防滑槽1241避让开防滑滚柱33,进而不干涉防滑链轮124随主动轮1212同步滚动;因此,需确定防滑槽1241的开口大小和防滑滚柱33之间存在的数学关系。
具体的,在本实施例中,参阅图8为防滑链轮124的运动过程图,a1为防滑链轮124运动的初始位置,a2为防滑链轮124运动的中间位置,a3为防滑链轮124运动的终点位置;进一步的,防滑链轮124圆心和防滑滚柱圆心之间的垂直间距为D,由图可知,D越小,防滑链轮124与防滑滚柱之间的切入深度越深,防滑效果越好;但是防滑链轮124要和主动轮1212同步运动,其受主动轮1212的尺寸和输送轨道3的尺寸限制,主动轮外径大于等于105mm,根据本实施例四向车的负载确定主动轮1212的外径为150mm,根据本实施例结构尺寸需求,D最小可取值为105mm;进一步的,由图22的a2状态可知,为确保防滑链轮124在正常运行到中间状态的情况下与防滑滚柱不干涉,D1最大可取值为a2状态时,防滑链轮124圆心到防滑滚柱圆心距离D2减去防滑滚柱直径d1的差值;进一步的,确定防滑槽1241的数量,由于此结构与链轮传动类似,参照链轮齿数宜取奇数,同时为了方便计算,对角度进行均分,确定防滑槽1241的数量为9个,即每个防滑槽1241之间的夹角为40°;进一步的,主动轮1212转动40°时其在轨道上行走的直线距离为D3=150*Π/9≈52.36mm,为确保在主动轮1212和防滑链轮124正常滚动运行过程中,防滑槽1241与防滑滚柱不干涉,则确定防滑滚柱之间的中心距也为52.36mm。
更进一步的,参阅图9的b1状态可知,当防滑链轮124随主动轮1212正常旋转滚动0°和40°时,防滑槽1241和防滑滚柱是吻合状态,但中间过程仍有部分角度处于干涉状态,因此需要找出干涉角度;更进一步的,采用反推法,参阅图9的b2状态,当防滑链轮124往两侧分别转动到和两侧防滑滚柱分别相切时,为防滑链轮124与防滑滚柱不发生干涉的临界状态;此时,防滑链轮转动的角度为20°,即单个防滑槽1241转动的角度为20°,防滑链轮运动的直线距离处于此状态的防滑链轮124,无论往前运动还是往后运动,均与防滑滚柱干涉;更进一步的,此时防滑槽1241的中心到防滑链轮124圆心连线与防滑链轮124与防滑滚柱切点到防滑链轮124圆心连线的夹角为6°,更进一步的,要想避免干涉,防滑槽1241的开口角度范围必须大于等于12°,此时可发现,防滑滚柱的直径越小,防滑槽1241和防滑滚柱之间的间隙越大,防滑效果越差,防滑滚柱直径越大,适合组装防滑滚柱的材料要求较高,成本较高,优选的,在本实施例中,防滑滚柱的直径为30mm;更进一步的,可求得防滑链轮外径约为186.43mm,为方便加工采购,优选防滑链轮外径为186mm;更进一步的,参阅图9的b3状态,为本实施例确定了防滑链轮124外径D1和防滑槽1241具体尺寸后,防滑链轮124的外形简图;
更进一步的,在本实施例中,防滑链轮124工作过程如图10所示,为防滑链轮124随主动轮旋转滚动180°的轨迹图。由图可知,当主动轮正常做旋转滚动运动时,防滑链轮124随主动轮同步滚动,各状态与防滑滚柱均不接触。图11为图10中防滑链轮每运动30°的拆分状态图。由图11可发现,在各个状态下,若主动轮发生瞬时打滑现象,无论是原地空转还是出现滑动,防滑链轮上的限位槽1241和防滑滚柱就将发生接触,接触后,防滑滚柱对防滑链轮124提供补偿力矩,由补偿力矩推动防滑链轮124旋转,进而带动主动轮1212旋转滚动或进行制动阻止主动轮1212滑行平移。
传动装置22作为驱动搬运平台的动力机构,其承受车辆和搬运平台23的重量,传动装置22设有两组,且对称设置连接架21两侧,包括有传动电机221,传动电机221通过连接座222和连接架21滑动连接,具体的,在连接架21的侧壁上设有直线导轨,连接座222和直线导轨的滑块连接;更进一步地,连接座222包括有连接座架体2221,连接座架体2221下端活动连接有L型连接板2222;传动电机221的输出轴上设有主动齿轮223,主动齿轮223和连接架21上的固定齿条211啮合,连接座222的端部固定有和连接架21长度方向平行设置的导向件224,导向件224上转动连接有转动齿轮225,转动齿轮225下端啮合有固定在连接架21上的传动齿条212,转动齿轮225上端啮合有固定在搬运平台23底部从动齿条232;传动电机221工作时带动主动齿轮223转动并沿固定齿条211长度方向往复运动,进而使转动齿轮225带动搬运平台23往复运动。
为了方便传动装置22带动搬运平台23直线运动时进行导向,导向件224两侧壁沿长度方向开设有第一导槽226,导向件224上方开设有用于从动齿条232移动限位的限位槽227,搬运平台23底部沿长度方向开设有第二导槽231,连接架21上均布有和第一导槽226配合用于导向件224直线运动导向的第一导向轮组213,导向件224上均布有和第二导槽231配合用于搬运平台23直线运动导向的第二导向轮组228。
具体的,第一导向轮组213和第二导向轮组228结构相同,第一导向轮组213包括有第一导向轮座2131,第一导向轮座2131上均布有第一导向轮2132,第一导向轮2132位于第一导槽226内且和第一导槽的侧壁平行设置,第一导向轮座2131两端均设有第一侧向导轮2133,第一侧向导轮2133位于第一导槽226内且和第一导槽226的侧壁垂直设置。同理,第二导向轮组228包括有第二导向轮座2281,第二导向轮2282,第二侧向导轮2283,第二导向轮2282位于第二导槽231内且和第二导槽231的侧壁平行设置,第二侧向导轮2283位于第二导槽231内且和第二导槽231的侧壁垂直设置。
进一步的,连接座222,导向件224,转动齿轮225和主动齿轮223为同步运行,假设其运行速度为V,再进一步的,转动齿轮225带动从动齿条232运动,由于转动齿轮225与固定齿条211和从动齿条232同时啮合,从而转动齿轮225和固定齿条211之间的相对速度与转动齿轮225和从动齿条232之间的相对速度相等。再进一步的,转动齿轮225相对于固定齿条211速度为V,从动齿条232与转动齿轮225之间的相对速度也为V,则固定齿条211和从动齿条232之间的相对速度即为2V。由于从动齿条232与搬运平台23固定,进而搬运平台23沿长度方向,相对于连接架21以2V的速度做双向直线运动,从而实现了搬运平台23的倍程倍速运动。再进一步的,由于传动装置22固定于车辆停止位外部,不受空间束缚,可按需选用足够功率和足够大小的传动电机221,从而极大地提高了搬运器的运行速度和汽车搬运的效率。另外的,传动电机221仅在传动装置22内部运行,使其在工作过程中脱离了地面等外部因素的干扰,从而可为搬运单元提供稳定的驱动力,避免了动力丢失等现象。
更进一步的,由于搬运平台23的行程永远两倍于导向件224的行程,导向件224在搬运平台23内部形成一内导向机构,从而保证了搬运平台23在无外部导向的情况下可以高速平稳的运行,更使搬运平台23在传动装置22的带动下,在一定范围内可以悬空运行。由此,在实际应用中,可将传动装置22设置在比目标平面略高的位置以消除陡坎,进而使搬运平台23的过缝过坎过坡能力得到大幅提升,实现真正快速且稳定的车辆搬运工作。
回转机构13作为调整搬运单元角度的动力机构,其包括有固定在支架11上的驱动电机131,驱动电机131的输出轴上设有驱动齿轮132,驱动齿轮132和固定在支架11中间的转盘轴承133啮合,驱动电机131工作时,可带动驱动齿轮132运动进而带动转盘轴承133转动,为了提高搬运单元2旋转时的稳定性,在支架11两端对称设有和回转支撑133同心设置的辅助支撑组件14,同时,连接架21底部设有和辅助支撑组件14对应的弧形导向板214,连接架21底部还设有用于和回转机构13的输出端固定的连接板215。
辅助支撑组件14设有两组,在本实施例中,均采用滚轮作为主要支撑结构,其包括用于和支架1固定的基座141,基座141中间设有轮架142,轮架142上转动连接有滚轮143,基座141底部设有用于轮架142的支撑螺钉144,为了方便调节轮架142的安装高度,以确保滚轮143与弧形导向板214紧密贴合,在轮架142侧壁上设有调节孔1421;为了方便调节基座141的安装高度,在基座141底部设有调节螺钉145。
更进一步的,由于辅助支撑组件14负载受压,其与弧形导向板214之间会产生摩擦力,该摩擦力产生阻碍回转机构13运行的阻力矩,为了确定驱动电机131所需的功率大小及选型,需对结构做进一步受力分析,从而得到转盘轴承133、两组辅助支撑组件14各自的受力状态;具体的,对本实施例中的支架11和连接架21分别进行有限元分析,如图24图25为对连接架21的有限元分析,图26至27为对支架11的受力分析;具体的,如图示,设远离转盘轴承133的辅助支撑组件14所处位置为A,另一辅助支撑组件所处位置为B,转盘轴承133所处位置为C,本实施例中,连接架21所受最大负载为6T,连接架21自重为2T;进一步的,在对连接架21有限元分析时,如图26所示,取C点为固定点,设置与其受载面垂直的载荷6T以及其自身所受重力为载荷,同时,对A、B两点设置支撑力Fa和Fb,同时由受力平衡计算可得Fc,进一步的,如图25所示,有限元计算可得在所设置Fa、Fb数值下,对应的连接架21上A、B、C三点的变形量;再进一步的,如图26所示,在对支架11有限分析时,取驱动机构12和两侧的自走轮组件123为固定点,在A、B、C三点分别施加上述Fa、Fb、Fc数值的负载外力并施加支架11自身重力为载荷,进一步的,如图27所示,有限元计算可得在上述载荷作用下对应的支架11上A、B、C三点的变形量;再进一步的,调整Fa、Fb、Fc的数值,至连接架21和支架11上A、B两点相对于C点的形变位移量几乎相同时,即可获得Fa、Fb、Fc的理论实际数值;进一步的,由图24至图27可知,本实施例中,Fa≈1.3KN,Fb≈3.6KN,Fc≈3.1KN,进而再根据连接架21的转动惯量和回转机构13所需的运行速度,可计算获得驱动电机131所需的功率,从而确定驱动电机131的选型,更进一步的,由上述分析可得,靠近转盘轴承133的辅助支撑组件对应的Fb很大,为主要受力元件,为减小滚轮143与弧形导向板214之间的摩擦力,进而减小其产生的阻力矩,降低驱动电机131所需功率和体积大小,靠近转盘轴承133的辅助支撑组件的滚轮采用摩擦系数更小的钢轮,远离转盘轴承133的辅助支撑组件对应的Fa很小,作为次要受力元件,为降低设备运行噪声,其滚轮采用聚氨酯轮。
搬运平台23两侧设有弹性支撑单元25,弹性支撑单元25和搬运平台23之间设有调节间隙;弹性支撑单元25包括有架体251,架体251中间转动连接有支撑轮252,架体251两端对称设有导向轴253,导向轴253穿设在汽车搬运平台23上的无油衬套233内,导向轴253外侧套设有支撑弹簧254,支撑弹簧254上端贴合搬运平台23底面,支撑弹簧254下端贴合架体251的安装面,支撑弹簧254有带动架体251向下运动的趋势。
具体的,图28至图35所展示为搬运单元2送车的过程及各过程中的状态。具体的,如图28所示,传动装置22设置在比目标平面略高的位置,从避免设备与目标地面或库架之间存在陡坎,进一步的,如图29所示为图28中处的局部剖视图,由图可见,此状态下,布置于D部位所在区域的弹性支撑单元25与地面留有微量间隙,呈悬空状,架体251在支撑弹簧254的作用下向下运动至最大调节间隙处,导向轴253上端与搬运平台23下端接触,支撑弹簧254达到最大形变长度,弹性支撑单元25处于悬浮状态且对搬运平台23不提供支撑力。从而当搬运平台23初步移动到靠近传动装置22的区域时,完全由导向件43对搬运平台23提供支撑和导向,搬运平台23和地面呈悬空状态运行,进而越过连接架21和地面之间的缝隙,进而使此区域内路面条件和缝隙均对设备运行不产生任何影响。
进一步的,搬运平台23继续向前运行至约总行程一半处,如图30所示,由于图示E部位区域逐渐远离连接架21且导向件43行程仅为搬运平台23的一半,导向件43对处于E处的搬运平台23的支撑效果减弱。进一步的,图31为图30中E部位局部剖视图,由图31可见,此状态下,由于搬运平台23受载应力变形或由于路面条件变化,布置于E处的弹性支撑单元的支撑轮252与地面接触,支撑弹簧254受力压缩,架体251和导向轴253向上运动,调节间隙减小,对该区域内的搬运平台23提供辅助支撑力,支撑力大小为支撑弹簧254形变产生的弹簧力。进一步的,图32为图30中F部位局部剖视图,由图32可见,此状态下F部位区域刚刚越过连接架21与地面之间的缝隙处,该区域内搬运平台23仍由导向件43提供支撑和导向,此处的弹性支撑单元呈悬空状,在支撑弹簧254作用下调整间隙达到最大但仍与地面留有间隙。
进一步的,搬运平台23运行至目标位置,即所需最大行程处,如图33所示,此状态下,导向件43对图中G部位所在区域内的搬运平台23几乎失去支撑作用,对图中H部位所在区域内的搬运平台23支撑作用减弱。具体的,图34为图33中G部位局部剖视图,由图34可见,此状态下,由于搬运平台23受载应力变形或由于路面条件变化,支撑弹簧254受力增大继续压缩,架体251和导向轴253向上运动,架体251上的限位端面与搬运平台23下端面接触,调节间隙减小至0,布置于G部位所在区域的弹性支撑单元25对该区域内的搬运平台23提供全部支撑力。进一步的,图35为图33中H部位局部剖视图,由图35可见,布置于H部位所在区域的弹性支撑单元与地面接触,对搬运平台23提供辅助支撑力,支撑力大小为支撑弹簧254形变产生的弹簧力。再进一步的,图35还展示了弹性支撑单元25在高低不平的路面上的自适应调节的状态,进而一定程度降低了路面条件对支撑轮的冲击影响,并在一定范围内确保各弹性支撑单元均能对搬运平台23提供辅助支撑,进而提高了搬运器运行的稳定性。
为了方便汽车搬运时对汽车主体进行支撑,搬运平台23中间设有用于承载车辆底盘的支撑平台234,支撑平台234上分别设有安装方向相反的调节电机235,支撑平台234两侧设有线轨236,调节电机235的输出端均设有传动丝杠237,传动丝杠237均通过丝杠座和车胎抱夹装置24连接,车胎抱夹装置24还和线轨236上的滑块连接,调节电机235工作时带动传动丝杠236转动进而调节车胎抱夹装置24之间的间距。
具体的,车胎抱夹装置24作为汽车搬运的重要部件,其需要克服整车重力完成对车辆的托举,在本实施例中,车胎抱夹装置24包括有和线轨236滑块固定的支撑板241,支撑板241上固定有抱夹电机242,抱夹电机242的输出端设有滚珠丝杠2421,滚珠丝杠上的齿形旋向从支撑板241中间分为相反旋向,支撑板241两端对称设有驱动板243,驱动板243的两端转动连接有连杆244,连杆244的另一端转动连接有夹杆245,驱动板243在滚珠丝杠的带动下相向或背向运动从而带动夹杆245旋转抱夹或打开。驱动板243通过连杆244将推力转化为夹杆245旋转力的方式,使得形成一个杠杆机构,因此驱动板243能通过较小的行程就使夹杆245进行抱夹动作。
具体的,由于车胎抱夹装置24需要克服整车重力完成对车辆的托举,从夹杆245接触汽车轮胎开始至完成车辆搬运将汽车放下的整个过程中,夹杆245一直承受竖直向下的极大压力,且此压力对夹杆245的旋转轴产生一极大的倾覆力矩。为承受和平衡此倾覆力矩并使夹杆245打开或夹紧过程更为顺滑,夹杆245和支撑板241通过转台轴承246转动连接,转台轴承246内穿设有夹杆芯轴247,夹杆芯轴247底部和支撑板241固定,夹杆芯轴247的上端套设有滚针轴承248,滚针轴承248和夹杆245固定。同时,在车辆夹持动作过程中,夹杆245还将承受沿搬运平台23长度方向压力,此压力由驱动板243通过连杆244将推力转化为夹杆245旋转力的方式平衡。为维持此推力转化为旋转力过程中结构强度的稳定性和部件运转的流畅性,驱动板243和夹杆245上均设有销轴249,销轴249上套设有轴套,连杆244的端部均套设在轴套上。
具体的,图36至图42所示为车胎抱夹装置24工作过程中各状态的视图以及各状态下的受力情况。现定义沿搬运平台23宽度方向为X向,长度方向为Y向,厚度方向为Z向。夹杆245开始处于初始位置,和滚珠丝杠平行。当需要进行夹紧动作时,抱夹电机242带动滚珠丝杠转动,从而使驱动板243背向运动,进而带动两侧连杆244转动,进而带动两侧夹杆245转动。夹杆245接触汽车轮胎前的过程机构处于空载状态下运动。此过程中抱夹电机242几乎不需要提供扭矩输出。
进一步的,夹杆245接触轮胎后机构开始承受负载,如图36、图38以及图39所示。见图上各部件受力分析图可知,夹杆245在YZ平面内受汽车轮胎压力F245,进一步的F245可分为沿Z向的分力F245z和沿Y向分力F245y,假设一个汽车轮胎所承载重力为G,由受力平衡可知,F245z=G/2,F245y=(G/2)tanα。其中,F245z由夹杆245自身刚度承载,并会在XZ平面对旋转轴心O产生一极大的倾覆力矩,如图36所示。故本发明选用同时拥有极大轴向和径向承载能力的转台轴承246做为旋转的主支撑元件,并配合夹杆芯轴247和滚针轴承248辅助提升轴心O处的抗倾覆能力,进而保证F245z所产生的倾覆力矩全部由轴心处连接件平衡。再进一步的,F245y对旋转轴心O在XY平面内同样会产生一个旋转力矩M245y。如图38至图39所示,F245y可分为指向轴心0的向(离)心力,F245yn和与之垂直的切向力F245yt,F245yt对轴心O的力臂为L,代入得F245yn=(G/2)tanα·sinβ,F245yt=(G/2)tanα·cosβ。其中F245yn由转台轴承224和滚针轴承226的径向负载能力平衡。F245yt对轴心O产生的力矩则由下级传动结构承载。本发明中的下级传动结构为连杆244。本过程中连杆244受力如图38至图39所示,其合力为连杆两受力点连线方向上的F244,F244可分为指向轴心O的向心力F244n,和与之垂直的切向力F244t,F244t对轴心O的力臂为R,由力矩平衡可知:F245yt·L=F244t·R,进一步的,F244t=(G/2)tanα·cosβ·L/R,再进一步的,F244=(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ。再进一步的,F244还可分为延X向和Y向的分力F244x和F244y,F244x=(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ·cosθ,F244y=(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ·sinθ。再进一步的,F244x由线轨236的侧向负载能力平衡,故本发明中线轨236选用拥有四方等载荷且负载能力极强的滚柱式直线导轨来对驱动板243的直线运动提供支撑和导向,F244y则由滚珠丝杠2421的推力平衡。由此可得,滚珠丝杠2421的推力F1≥F244y=(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ·sinθ即可。
具体的,由图38至图39以及以上推导所示。在本发明中,滚珠丝杠2421所需推力F1随汽车轮胎负载G,力臂L、R,以及角度α、β、γ、θ变化而变化。其中G为汽车重量的1/4,L为车辆两前轮或两后轮间距,为外部条件。R为设计尺寸是定量。α、β、γ、θ均随运动状态变化而变化,进一步的,可通过图38至图39发现,随夹胎过程进行,α、β、γ、θ均逐渐减小,tanα、sinθ减小,cosβ、cosγ增大。进一步的,通过图38至图39所示可发现β角和cosβ值变化量极小可忽略,由F1≥F244y=(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ·sinθ及图解可知,随夹胎过程进行,第二丝杠232所需的推力F1呈几何级数递减,其所需最大推力仅在夹杆刚接触轮胎瞬间。由于设计整个夹胎过程时间2-3秒,其中负载运行时长总共仅1.25秒,故此瞬间的高推力F1可应用伺服电机瞬时的强过载扭矩渡过。而对比本发明以外的其它常见方案,如齿轮传动、齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆传动等,由于结构内无中间级传动件连杆244,在同一外部条件和设计尺寸相同,即G、L、R相同的情况下,为维持系统平衡,从夹胎开始到结束,齿轮、齿条或蜗杆所需提供的推力始终等于本发明中连杆244对轴心O提供的切向力F244t。对比F244t=(G/2)tanα·cosβ·L/R和F244y=(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ·sinθ,以及图38所示的夹杆232接触轮胎瞬间状态可知,在该瞬间F244y略小于F244t,而在后续动作过程中,如图39所示,随γ、θ减小,F244y逐渐减小至远小于F244t。更进一步的,本发明可选用更小功率更小体积的抱夹电机242以及更小巧轻便的支撑结构。进而大幅缩减了车胎抱夹装置的整体尺寸。
再进一步的,当夹杆245转动90°到达最大行程,夹车动作完成,如图40所示。结合上述论述,此时θ角为0°,F244=F244x,连杆244受力方向与Y向垂直,即车辆向下的负载力无法作用在驱动板243沿Y向的直线运动方向上,即达到动作死点。同时,γ角呈反角度,即在实际加工几何尺寸存在误差,连杆244实际位置并未与Y向完全垂直的情况下,车辆负载力给驱动板243背向的推力,使驱动板243与支撑板241相接触并机械顶死。进一步的,通过以上设计,保证了即使出现电机故障、突然停电等意外情况,夹杆245依旧抱死,不会发生车辆掉落的情况,极大提高了设备的安全性。
具体的,如图41所示为抱夹动作过程中,车胎抱夹装置24负载运行时各部件的受力状态。假设车胎抱夹装置24质量为m,线轨236的滚动摩擦系数为μ,由上述可知,在汽车轮胎负载作用下,单一连杆244作用在夹持驱动板221的推力为F244,F244在X方向上的分力为F244x,F244在Y方向上的分力为F244y。进一步的,在X方向上,单一线轨所受正压力为2·F244x,在Z方向上,单一线轨所受正压力为汽车轮胎负载G加上车胎抱夹装置24自重的一半mg/2,再进一步的,在夹持过程中,单一线轨上产生的摩擦阻力为μ(2·F244x+G+mg/2),再进一步的,驱动板243所受的总摩擦阻力f243=2·μ(2·F244x+G+mg/2)=μ[4·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ·cosθ+2G+mg],再进一步的,驱动板243在Y方向上,所受合力可等效为F243,F243=4·F244y+f243,此等效合力F243位于驱动板243的X向几何中线上,即搬运平台23宽度方向中心线上。驱动板还受滚珠丝杠2421的推力F2421,为维持驱动板243在Y方向上平衡可得,F2421=F243,带入得,F2421=F243=4·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ·sinθ+μ[4·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ·cosθ+2G+mg]。根据以上公式可计算出各种负载情况以及各运动状态下F2421的数值,即滚珠丝杠2421的载荷数值,根据“机械设计手册”和厂商产品手册相关计算选型规范即可选取满足本发明需求且能确保本发明运行安全稳定的规格尺寸最小的型号,进而确定了滚珠丝杠2421的选型并最大限度的减小了滚珠丝杠2421的外形尺寸。
进一步的,如图42所示为夹持动作完成后,两组车胎抱夹装置24同步移动调整车辆位置过程中,各部件的受力状态。由上述可知,在夹胎动作完成后,汽车轮胎负载仅对连杆244有方向与Y向垂直的作用力F244。进一步的,在此状态下,单一线轨在X方向上所受正压力为2·F244,在Z方向上,所受正压力为汽车轮胎负载G加上夹持组件2自重的一半mg/2,再进一步的,单一线轨上产生的摩擦阻力为μ(2·F244+G+mg/2),再进一步的,车胎抱夹装置24在负载移动过程中所受摩擦阻力合力为f24,f24=2·μ(2·F244+G+mg/2),f24位于车胎抱夹装置24的X向几何中线上,即搬运平台23宽度方向中心线上。再进一步的,车胎抱夹装置24还受传动丝杠237的推力F237,为车胎抱夹装置24在Y方向上平衡可得,F237=f24,带入得,F237=f24=μ[4·(G/2ta nαcosβ)·L/R/cosγ+2G+mg]。
再进一步的,根据以上公式可计算出各种负载情况以及各运动状态下F237的数值,即传动丝杠237的载荷数值,根据相关选型手册即可选取满足本发明需求负载且能确保本发明运行安全稳定的规格尺寸最小的型号。比较特殊的,由于线轨236的滚动摩擦系数μ的数值极小,不超过0.005,传动丝杠237的载荷需求F237数值极小,进一步的,仅考虑载荷需求的情况下,选取极小直径的滚柱丝杠即可满足本发明的需求,但传动丝杠237两固定端跨度偏大,过小直径的滚柱丝杠临界转速nc将难以满足本发明对速度的需求。由临界转速计算公式“nc=10^7·f·d2/lc2≥nmax”可知,“d2”越大,“lc”越小则“nc”越大,式中“d2”为传动丝杠237的底径,“lc”为车胎抱夹装置24运动到极限位置时,丝杠螺母座到传动丝杠237较远固定端的距离,“nmax”为本发明使用过程中,传动丝杠237的最高转速。进一步的,本发明为了获得更大“nmax”和更小的“d2”,在结构的几何尺寸设计中设置了更小的“lc”,见图23所示。具体的,在支撑板241中部设有螺母安装位,连接车胎抱夹装置24和传动丝杠237的丝杠螺母座固定穿设在螺母安装位内部,使得车胎抱夹装置24在两端的运动极限位,都具有更小的“lc”,再进一步的,确定了同时满足负载需求F237和最大转速需求“nmax”的传动丝杠237的选型,并最大限度的减小了传动丝杠237的外形尺寸。由于上述F237数值极小,大幅降低了对抱夹电机242的功率需求,进而大幅缩减了抱夹电机242的体积和其对应的安装空间的需求。
进一步的,为了更紧凑化的空间布局,传动丝杠237和滚珠丝杠2421沿搬运平台23长度方向平行,分别位于搬运平台23宽度方向中心线两侧。进一步的,如图41和图42所示,F237和F2421虽然大小相同方向相反且在Y方向上平衡,但二力会对驱动板243形成一组力偶,其力偶臂长度为滚珠丝杠2421中心线与X向几何中心线距离m,进一步的,该力偶对夹持驱动板243产生的力偶矩为M2421,M2421=F2421·m,进一步的,上述F237和f24同样形成一组力偶,力偶臂长度为传动丝杠237中心线与X向几何中心线距离n,该力偶对车胎抱夹装置24产生的力偶矩为M237,M237=F237·n。M2421和M237均由线轨236的抗扭矩能力平衡。再进一步的,由于在车辆搬运过程中,车胎抱夹装置的间距调节动作和车辆夹持动作不会同时进行,为了更紧凑化的空间布局,设置驱动板243和车胎抱夹装置24的直线运动由同一组线轨236提供支撑和导向。
结合上述说明和推导,线轨236在夹持动作过程中所受X向压力为2·F244x=2·(G/2)tanα·cosβ·L/R/cosγ·cosθ,所受扭矩M2421=F2421·m={4·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ·sinθ+μ[4·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ·cosθ+2G+mg]}·m;在两组夹持组件2同步移动调整车辆位置过程中,所受X向压力为2·F244=2·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ,所受扭矩M237=F237·n=μ[4·(G/2tanαcosβ)·L/R/cosγ+2G+mg]·n;在运用本发明搬运汽车的整个过程中所受的Z向正压力为G+mg/2。进一步的,根据上述公式可算得线轨236在各种负载情况以及各运动状态下的载荷需求以及扭矩需求,再进一步的,根据厂商产品手册,即可确定满足本发明需求的且能确保本发明运行安全稳定的线轨236的规格尺寸最小的型号,进而确定了线轨236的选型。
为了提高驱动机构12运行时的稳定性,在支架11底部对称设有用于驱动机构12运动导向的导向轮15,具体的,更进一步的,输送轨道3包括位于支架11中间且和驱动机构4对应的第一输送轨道31,用作驱动机构12运动的支撑面,第一输送轨道31两侧设有和从动轮组件122分别对应的第二输送轨道22,用作从动轮组件122运动的支撑面;三组轨道支撑的布置既保证了对支架11支撑的平稳性,又避免了支架11中部发生应力形变;导向轮15分布在第一输送轨道31两侧,导向轮15分为两组,一组固定设置,另一组和第一输送轨道31之间的安装间距可调,使两组轮面和第一输送轨道侧壁接触;为了避免旋转输送单元在运动时发生侧翻或者倾覆,提高四向车结构整体的安全性能,在支架11两端还对称设有防倾覆单元16,防倾覆单元16固定在输送轨道上且形成倒扣结构,具体的,防倾覆单元16包括有安装座161和轮体162,安装座161为L型固定在第二输送轨道32上,轮体162卡设在第二输送轨道32侧壁上的卡槽中形成倒扣结构。
在使用本发明用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构时,旋转输送单元1沿输送轨道运动到车辆停车位置,回转机构13调节搬运单元2的搬运角度,传动装置22带动搬运平台23伸入汽车底部,调节车胎抱夹装置24之间的间距后对车胎进行抱夹固定,使车辆和地面脱离接触,传动装置22带动搬运平台23复位,回转机构13复位,旋转输送单元1带动车辆运动靠近指定停车位置,搬运平台23带动车辆运动至指定停车位置上方,车胎抱夹装置24松开,完成汽车搬运过程后各机构复位。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于,包括有:
旋转输送单元(1),作为安装载体,其包括有支架(11),所述支架(11)下方设有相互平行的输送轨道(3),所述支架(11)上设有可在所述输送轨道(3)上往复运动的驱动机构(12),所述支架(11)中间还设有回转机构(13);
搬运单元(2),位于所述旋转输送单元(1)上方且和所述回转机构(13)的输出端连接,其包括有连接架(21),所述连接架(21)上设有传动装置(22),所述传动装置(22)的输出端连接有搬运平台(23),所述搬运平台(23)在所述传动装置(22)的带动下可沿长度方向做往复运动,所述搬运平台(23)两端对称设有间距可调的车胎抱夹装置(24)。
2.如权利要求1所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述驱动机构(12)包括有分别和所述支架(11)两侧弹性连接的主动轮组件(121)和从动轮组件(122),所述主动轮组件(121)和所述从动轮组件(122)两侧还对称设有和所述支架(11)连接的自走轮组件(123),所述主动轮组件(121)上还设有防滑链轮(124),所述输送轨道(3)上设有和所述防滑链轮(124)配合防止所述主动轮组件(121)打滑的防滑滚柱。
3.如权利要求1所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述传动装置(22)对称设置所述连接架(21)两侧,其包括有传动电机(221),所述传动电机(221)通过连接座(222)和所述连接架(21)滑动连接,所述传动电机(221)的输出轴上设有主动齿轮(223),所述主动齿轮(223)和所述连接架(21)上的固定齿条(211)啮合,所述连接座(222)的端部固定有和所述连接架(21)长度方向平行设置的导向件(224),所述导向件(224)上转动连接有转动齿轮(225),所述转动齿轮(225)下端啮合有固定在所述连接架(21)上的传动齿条(212),所述转动齿轮(225)上端啮合有固定在所述搬运平台(23)底部从动齿条(232);所述传动电机(221)工作时带动所述主动齿轮(223)转动并沿所述固定齿条(211)长度方向往复运动,进而使所述转动齿轮(225)带动带动所述从动齿条(232)使所述搬运平台(23)往复运动。
4.如权利要求1所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述回转机构(13)包括有固定在所述支架(11)上的驱动电机(131),所述驱动电机(131)的输出轴上设有驱动齿轮(132),所述驱动齿轮(132)和固定在所述支架(11)中间的转盘轴承(133)啮合,所述支架(11)两端对称设有和所述转盘轴承(133)同心设置的辅助支撑组件(14)。
5.如权利要求3所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述导向件(224)两侧壁沿长度方向开设有第一导槽(226),所述导向件(224)上方开设有用于所述从动齿条(232)移动限位的限位槽(227),所述搬运平台(23)底部沿长度方向开设有第二导槽(231),所述连接架(21)上均布有和所述第一导槽(226)配合用于所述导向件(224)直线运动导向的第一导向轮组(213),所述导向件(224)上均布有和所述第二导槽(231)配合用于所述搬运平台(23)直线运动导向的第二导向轮组(228)。
6.如权利要求1所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述搬运平台(23)两侧设有弹性支撑单元(25),所述弹性支撑单元(25)和所述搬运平台(23)之间设有调节间隙;所弹性支撑单元(25)包括有架体(251),所述架体(251)中间转动连接有支撑轮(252),所述架体(251)两端对称设有导向轴(253),所述导向轴(253)穿设在所述汽车搬运平台(23)上的无油衬套(233)内,所述导向轴(253)外侧套设有支撑弹簧(254),所述支撑弹簧(254)上端贴合所述搬运平台(23)底面,所述支撑弹簧(254)下端贴合所述架体(251)的安装面,所述支撑弹簧(254)有带动所述架体(251)向下运动的趋势。
7.如权利要求1所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述搬运平台(23)中间设有用于承载车辆底盘的支撑平台(234),所述支撑平台(234)上分别设有安装方向相反的调节电机(235),所述支撑平台(234)两侧设有线轨(236),所述调节电机(235)的输出端均设有传动丝杠(237),所述传动丝杠(237)均通过丝杠座和所述车胎抱夹装置(24)连接,所述车胎抱夹装置(24)还和所述线轨(236)上的滑块连接,所述调节电机(235)工作时带动所述传动丝杠(236)转动进而调节所述车胎抱夹装置(24)之间的间距。
8.如权利要求7所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述车胎抱夹装置(24)包括有和所述线轨(236)上的滑块固定的支撑板(241),所述支撑板(241)上固定有抱夹电机(242),所述抱夹电机(242)的输出端设有滚珠丝杠,所述滚珠丝杠上的齿形旋向从所述支撑板(241)中间分为相反旋向,所述支撑板(241)两端对称设有驱动板(243),所述驱动板(243)的两端转动连接有连杆(244),所述连杆(244)的另一端转动连接有夹杆(245),所述驱动板(243)在所述丝杠的带动下相向或背向运动从而带动所述夹杆(245)旋转抱夹或打开。
9.如权利要求3所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述连接架(21)底部设有和所述辅助支撑组件(14)对应的弧形导向板(214),所述连接架(21)底部还设有用于和所述回转机构(13)的输出端固定的连接板(215)。
10.如权利要求1所述的用于智能停车的车辆搬运旋转四向车结构,其特征在于:所述支架(11)底部对称设有用于所述驱动机构(12)直线运动导向的导向轮(15),所述导向轮(15)的轮面贴合所述输送轨道侧壁设置,所述支架(11)两端还对称设有防倾覆单元(16),所述防倾覆单元(16)和所述输送轨道形成倒扣结构。
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