CN2784508Y

CN2784508Y - 纵送机械人取车装置

Info

Publication number: CN2784508Y
Application number: CN 200520040508
Authority: CN
Inventors: 朱燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Liu Qixian
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2015-03-30

Abstract

纵向机械人取车装置呈扁平状，为一种双节的机械手臂式夹轮机构，其由内部配置基本相同的两个机组单元和构成，位于前部的机组单元与位于后部的机组单元利用液压导向部件总成相互连接，在两个机组单元分别设置有行走部件总成及用于夹持汽车轮的四组机械手夹持部件总成。机械手夹持部件总成包括旋转机械手臂、减速马达和齿轮齿条传动机构，液压导向部件总成中的齿条可依存取车种的轮距不同，而自动伸缩调整。每组机械手夹持部件总成为对开旋回式工作状态，四组机械手夹持部件总成同时将四只车轮夹持，并依赖机械手夹持部件总成中的旋转机械手臂上的杆形滚轮，使车轮举升离地，机组单元就可将车辆驮着，进出库位而达到快速存取车功能。

Description

纵送机械人取车装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于搬运汽车的装置，特别是纵送机械人取车装置，这种纵送机械人取车装置主要用于大规模机械式立体停车设备的交换系统中。

背景技术

在汽车工业突飞猛进的时候，城市的动态交通与静态交通都必须跟上，否则会严重阻碍汽车工业的发展。但是，目前国内的停车设施与汽车工业的发展不相适应，尽管在城市中建立了一些大型的停车系统，但是其关键设备的交换系统却仍然只能采用传统的托盘式或梳体式结构。这两种交换形式虽已经过较长时间的运行，但工程技术人员普遍认为都存在着一定的缺陷：托盘式交换时，在程序上要求来回倒腾空托盘，这是一个无功的准备程序，增加了每个工作循环时间，降低了效率。在梳体式交接中，由于既有固定式梳体和活动梳体两种梳体的自身结构高度，又必须在工作中留出交换高度和安全高度，因此每层车位要增加400毫米左右的建筑高度，大大提高了车库的土建成本，在底下或高层车库中，这一缺陷尤为突出。为了解决这一缺陷，公开号为CN2573618Y公开了一种纵向搬运汽车的工业机器人，其主要技术方案是整个机器人呈扁平状，由位于前部的机组A与位于后部的B利用滑套相互连接而成，在机组A、B上分别设置行走轮及用于夹持汽车车论的夹持机构；滑道的一端与机组B连接，另一端位于安装于机组A上的槽内，在滑套上安装有齿条，齿条与安装于机组A上的齿轮啮合，在齿轮上设置制动器。其夹持机构中的旋转臂采用小型液压工作站和连接在夹持机构上的油缸来驱动其旋转，这种方式存在着效率低下，对油路系统要求密封性严格，成本也高。在旋转臂的驱动方面还有的是采用减速马达和蜗轮蜗杆传动机构来实现的，这种方式一般是将减速马达安装在机组单元上，旋转臂的一端通过与旋转臂一起旋转的销轴铰接于机组单元上。蜗轮蜗杆传动机构中的蜗轮安装在销轴上，蜗杆安装在减速马达的输出轴上。但其效率低、损耗大，而且因为减速马达的传动出力轴直接受荷，因不胜运转极大的扭矩异变，经常扭断而整场停摆。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种纵向机械人取车装置，其夹持机构采用一种传动效率高，运行可靠的传动机构来传递运动，以提高运行效率和可靠性。另外利用这种装置可方便地将汽车搬运到要求的位置，在安装这种机器人时，无须对土建等提出额外的要求，因而是一种成本低廉、使用简便的取车装置。

其主要技术方案是整个纵向机械人取车装置呈超薄扁平状，其为一种双节的机械手臂式夹轮机构，该双节机械手臂式夹轮机构由内部配置基本相同的机组单元A和B构成，位于前部的机组单元A与位于后部的机组单元B利用液压导向部件总成相互连接，在机组单元A和B上分别设置有行走部件总成及安装在机组单元A和B的纵向之两侧用于夹持汽车轮的四组机械手夹持部件总成；每组机械手夹持部件总成由可以相对移动的两个机械手夹持部件总成组成，其特征在于：所述机械手夹持部件总成包括旋转机械手臂、减速马达和齿轮齿条传动机构，减速马达安装在机组单元上，旋转机械手臂的一端通过与旋转机械手臂一起旋转的销轴铰接于机组单元上；齿轮齿条传动机构中的齿轮安装在销轴上，齿条与钢珠循环管共构，钢珠循环管内装钢珠并套在一钢珠丝杆上，钢珠丝杆与减速马达2b的输出轴联接。

每个机组单元中的行走部件总成包括主动行走部件和随动行走部件，主动行走部件与随动行走部件之间通过链传动机构实现同步转动。

本实用新型的优点是安装与使用方便，由于整体结构为扁平状，所占的空间比较少，在安装时，对土建没有特殊要求，不会额外占用车库净高；其次，本装置在安装了各种传感器及微电脑处理器后，可实现自动化管理，避免了手工操作的麻烦，因此尤其适合于大型车库的使用。再者本实用新型中的每组机械手夹持部件总成中的旋转机械手臂用齿轮齿条传动机构来驱动，且齿条结构采用钢珠丝杆与齿排系统。由于钢珠丝杆的传动效率在95％，齿排传动效率则有85％，因此本实用新型的齿轮齿条传动机构总效率仍高达81％。加上齿轮和齿条以及钢珠可以采用合金钢料制成，整体的强度更是优于合金铜质蜗轮数倍以上，因此运行更可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构俯视图；

图2为本实用新型的结构主视图；

图3为本实用新型的机组单元A的结构示意图；

图4为本实用新型的机组单元B的结构示意图；

图5为本实用新型所述机械手夹持部件总成的结构示意图；

图6为本实用新型在抬升汽车时的状态图。

图7为本实用新型的工作程序图。

具体实施方式

如图所示：整个纵向机械人取车装置呈扁平状，其为一种双节的机械手臂式夹轮机构，该双节机械手臂式夹轮机构由内部配置基本相同的机组单元A和B构成，位于前部的机组单元A与位于后部的机组单元B利用液压导向部件总成9相互连接，在机组单元A和B上分别设置有行走部件总成及用于夹持汽车轮的机械手夹持部件总成。

机组单元A和B中的行走部件总成包括主动行走部件1和随动行走部件11，主动行走部件1和随动行走部件11构成行走系统。主动行走部件1分别安装在机组单元A的前端和机组单元B的后端，其采用具有牵引特性的行走伺服电机20为动力，每个行走伺服电机20通过齿轮箱21及联轴机构22驱动行走轮23。随动行走部件11分别安装在机组单元A的后端和机组单元B的前端，其与各自机组单元的主动行走部件1之间通过链传动机构6实现同步转动。

行走轮23与随动行走部件中的随动轮都作前后交叉式布置，因此机组A、B都有平稳越过不大于50毫米的搬运系统安全沟隙的能力，牵引特性的行走伺服电机20配置内置式旋转编码器，因此其行走距离可按终端电脑的内存数据及上位机指令执行，其定位精确度可以达到土10毫米以内。

液压导向部件总成9包括两对称布置的液压伸缩臂25和安装在两液压伸缩臂25上的齿条26以及用以锁紧齿条26的锁止机构27；液压伸缩臂25的一端与机组单元A连接，另一端位于机组单元B内并与之相连接；安装在两液压伸缩臂25上的齿条26齿面相对；锁止机构27安装在机组单元B内并位于两齿条26之间。因此，机组单元A和B的相对位置可以依靠各自的行走系统以及可程控系统28和29的行走指令而变动，直到其四组机械手夹持部件总成中心与汽车的轮轴中心对准为止。

为了保证整个纵送机械人取车装置运行的平稳性，在机组单元B上设有能在齿条26背面滚动的定位小轮34。

锁止机构27包括一减速马达27a和由减速马达27a驱动的曲轴27b以及由曲轴27b驱动向两侧伸缩并可以与齿条26啮合与分离的锁止构件27c。当锁止构件27c向外伸出与齿条26啮合时，机组单元A和B的相对位置便被固定，这样汽车被抬离地面时，能可靠而稳定地行走。

参见图1-5，在机组单元A和B的纵向之两侧共设有四组机械手夹持部件总成，每组机械手夹持部件总成由可以相对移动的两个机械手夹持部件总成组成，其中一个为夹持机械手夹持部件总成5，另一个为定位机械手夹持部件总成2。

夹持机械手夹持部件总成5和定位机械手夹持部件总成2包括旋转机械手臂5a和2a、减速马达5b和2b和齿轮齿条传动机构31和32，减速马达5b和2b安装在机组单元上，旋转机械手臂5a和2a的一端通过与旋转机械手臂5a和2a一起旋转的销轴5c和2c铰接于机组单元上；齿轮齿条传动机构31和32中的齿轮31a和32a分别安装在销轴5c和2c上，齿条31b和32b分别与钢珠循环管31c和32c共构，钢珠循环管31c和32c内分别装有钢珠31d和32d并分别套在一钢珠丝杆31e和32e上，钢珠丝杆31e和32e分别与减速马达5b和2b的输出轴联接。

在夹持机械手夹持部件总成5和定位机械手夹持部件总成2中的旋转机械手臂5a和2a上设置有杆形滚轮18，杆形滚轮18位于一组机械手夹持部件总成中的两个旋转机械手臂5a和2a相对的内侧，在旋转机械手臂5a和2a的另一侧设置手臂下小轮17。

工作时，旋转机械手臂5a和2a分别依靠由减速马达5b和2b、齿轮齿条传动机构31和32构成的驱动机构作90度回转，旋转机械手臂5a和2a与汽车轮胎接触的部位为杆形滚轮18，，从而保证旋转机械手臂5a和2a能以较小的夹持力将汽车轮胎抬离地面。每一组旋转机械手臂5a和2a之间的工作距离为一定值，可以在180毫米到280毫米之间变动，在旋转机械手臂5a和2a与地面接触的部位为一组手臂下小轮17，用于整个纵送机械人取车装置负载行走时，避免失衡之用。

在机组单元A上安装有蓄电池12，该蓄电池12依靠安装于机组单元A底板上的导电装置，能在整个纵送机械人取车装置回到搬运系统的起点位置时进行浮充。蓄电池12利用导线与安装于机组单元A和B上的两组主动行走部件1中的行走伺服电机20连接。减速马达2b和5b的动作信号来自可程控系统28和29，当机组单元A和B准确定位于汽车前后轮轴中心后，各个旋转机械手臂5a和2a按设定程序先后动作，并由压力变送器、传感器将动作到位的信号反馈给可程控系统28和29确认。

本纵送机械人取车装置的工作指令来自上位机，纵送机械人取车装置与上位机之间的联系则依靠无限通信模块，上位机的指令内容为库位地址及作业性质，同时依靠激光测距器，激光定位器及旋转编码器通提供的实时数据进行分析比较，以完成其定位、防撞、微动等功能。

图6表示了纵送机械人取车装置工作于地面的纵向导沟中，纵向导沟的宽度小于1000毫米。汽车的左右轮距中心为1250毫米到1600毫米之间不等，故纵送机械人取车装置能在纵向导沟中自由行走。在机组单元A和B的端部安装了侧向导轮24，以保证其正确的工作姿态。

图7为本纵送机械人取车装置工作程序图。

其中①位为待机状态，车辆在停车室停妥，纵送机械人取车装置降于汽车升降机井道内；

②位为准备状态，这时升降机台将纵送机械人取车装置降或升到停车室前方，此时纵送机械人取车装置中机组单元A和B之间的间隙为最大值，可程控系统29给机组单元B中左侧的定位机械手夹持部件总成2中的减速马达2b发出指令，减速马达2b受到指令，通过齿条传动机构32使旋转机械手臂2a处于90度的张开状态。

③位为纵送机械人取车装置进入汽车下方状态。纵送机械人取车装置从升降台面循着导沟33纵行，进入停车室并穿越车辆底盘下方。当机组单元B中左侧的定位机械手夹持部件总成2中的旋转机械手臂2a感测到轮胎时，即给可程控系统28和29反馈信息，可程控系统28和29随即给机组单元A和B中的行走伺服电机20发出停止工作指令，使纵送机械人取车装置处于暂时定位状态。

④位机组单元A中右侧的定位机械手夹持部件总成2张开状态。当纵送机械人取车装置处于暂时定位状态时，可程控系统28给机组单元A中右侧的定位机械手夹持部件总成2中的减速马达2b发出指令，减速马达2b受到指令后，通过齿条传动机构32使旋转机械手臂2a进行90度翻开，同时可程控系统28给机组单元A中的行走伺服电机20发出工作指令，使机组单元A再向左作微纵向移动，使机组单元A中右侧的定位机械手夹持部件总成2中的旋转机械手臂2a碰触到轮胎。当其碰触到轮胎后，即给可程控系统28反馈信息，可程控系统28随即给机组单元A中的行走伺服电机20发出停止指令，使机组单元A暂停纵移。

⑤位为调整状态。这时可程控系统29给机组单元B中左侧的定位机械手夹持部件总成2中的减速马达2b发出指令，减速马达2b受到指令，通过齿条传动机构32使旋转机械手臂2a连续进行90度翻开，同时可程控系统29给机组单元B中的行走伺服电机20发出微调指令，机组单元B向右进行纵向微移，使定位机械手夹持部件总成2中的旋转机械手臂2a碰触到轮胎并感测到的信号反馈给可程控系统29。可程控系统29随即给机组单元B中的行走伺服电机20发出停止指令，此时纵送机械人取车装置中的机组单元A和B处于一个最佳的夹轮点。

⑥为夹轮状态。可程控系统28和29分别给机组单元A和B中左侧和右侧的夹持机械手夹持部件总成5中的减速马达5b发出指令，减速马达5b受到指令，通过齿条传动机构31使机组单元A和B上的夹持机械手夹持部件总成5中的旋转机械手臂5a分别向右左侧翻开90度，因旋转机械手臂5a上设有杆形滚轮18，所以这夹持动作完成的同时，四只轮胎就循杆形滚轮18往上举升离地，车辆被微举升，并将感侧到的信号反馈给可程控系统28和29，可程控系统28和29随即给机组单元A和B中左侧和右侧的夹持机械手夹持部件总成5中的小型液压站3发出停止指令，动作完成。同时可程控系统29给液压导向部件总成9中的锁止机构27的减速马达27a发出启动指令，减速马达27a通过曲轴27b驱动锁止构件27c向两侧伸出，与齿条26啮合，锁定齿条26，这时机组单元A和B的相对位置便被固定，能可靠而稳定地行走。

⑦位为车辆取出的状态。纵送机械人取车装置的机组单元A和B同步将车辆驮起，可程控系统28和29分别给机组单元A和B中的行走伺服电机20发出行走指令，使机组单元A和B循纵行导沟复归到升降机台面上，车辆被运送到位后。可程控系统28和29分别给机组单元A和B中的行走伺服电机20发出停止指令，机组单元A和B停止。同时可程控系统28和29再同时给机组单元A和B中各个夹持机械手夹持部件总成5和定位机械手夹持部件总成2中的减速马达5b和2b发出收回指令，通过齿轮齿条传动机构31和32使各自的旋转机械手臂5a和2a收回。车辆即可被取出。车辆的存放动作流程为上述流程的逆向操作。

Claims

1，一种纵向机械人取车装置，其整体呈超薄扁平状，并为一种双节的机械手臂式夹轮机构，该双节机械手臂式夹轮机构由内部配置基本相同的机组单元A和B构成，位于前部的机组单元A与位于后部的机组单元B利用液压导向部件总成相互连接，在机组单元A和B上分别设置有行走部件总成及安装在机组单元A和B的纵向之两侧用于夹持汽车轮的四组机械手夹持部件总成；每组机械手夹持部件总成由可以相对移动的两个机械手夹持部件总成组成，其特征在于：所述机械手夹持部件总成包括旋转机械手臂、减速马达和齿轮齿条传动机构，减速马达安装在机组单元上，旋转机械手臂的一端通过与旋转机械手臂一起旋转的销轴铰接于机组单元上。

2，根据权利要求1所述的纵向机械人取车装置，其特征是齿轮齿条传动机构中的齿轮安装在销轴上，齿条与钢珠循环管共构，钢珠循环管内装钢珠并套在一钢珠丝杆上，钢珠丝杆与减速马达的输出轴联接。

3，根据权利要求1或2所述的纵向机械人取车装置，其特征是所述机械传动机构每个机组单元中的行走部件总成包括主动行走部件和随动行走部件，主动行走部件与随动行走部件之间通过链传动机构实现同步转动。

4，根据权利要求1或2所述的纵向机械人取车装置，其特征是所述液压导向部件总成包括两对称布置的液压伸缩臂和安装在两液压伸缩臂上的齿条以及用以锁紧齿条的锁止机构；液压伸缩臂的一端与机组单元A连接，另一端位于机组单元B内并与之相连接；安装在两液压伸缩臂上的齿条齿面相对；锁止机构安装在机组单元B内并位于两齿条之间。

5，根据权利要求4所述的纵向机械人取车装置，其特征是所述锁止机构包括一减速马达和由伺服电机驱动的曲轴以及由曲轴驱动向两侧伸缩并可以与齿条啮合与分离的锁止构件。