一种汽车夹轮式搬运机器人的制作方法

1.本发明属于机械式立体停车设备技术领域，特别是涉及一种汽车夹轮式搬运机器人。


背景技术：

2.随着汽车的增多，对立体车库需求是越来越紧迫。平面移动车库、圆塔式车库、巷道堆垛车库一般都需要汽车搬运机器人实现，而市场上比较普遍的是梳齿或者载车板形式的搬运小车，设备所需的层高较高，并且汽车入口结构复杂、平整度差，影响了用户使用的舒适度。目前夹轮式的搬运机器人是智能机械式立体停车设备中的核心组成部分，由于适应性好、对轮胎损伤小、结构简单、稳定性好，是较理想的汽车搬运方式，并且容易实现超薄式的结构设计，越来越成为智能型立体停车设备的首选方案，受到行业内的高度重视。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术问题，本发明提供一种汽车夹轮式搬运机器人，其行走和夹持稳定，对轮胎损伤小、结构简单、稳定性好、客户体验效果好。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.本发明一种汽车夹轮式搬运机器人，包括两个相同的小车单元，所述小车单元包括小车车体、行走机构、夹持机构、导向机构及控制系统，两小车单元通过连杆连接形成搬运机器人，所述小车单元还包括防刮底盘机构，所述小车车体一端为连接端，连接连杆，另一端为自由端，设置所述防刮底盘机构，检测汽车底盘高度，小车车体两侧为驱动梁，靠近驱动梁两端对称设置行走机构，夹持机构设置于小车车体两侧，夹持汽车轮胎；导向机构设置在小车车体两侧的驱动梁内侧，与搬运机器人预定行走轨道配合。
6.进一步地，所述防刮底盘机构包括折页、翻转机构及防刮接近传感器，折页一端与小车车体自由端的底板连接，另一端与翻转机构连接，防刮接近传感器通过安装架安装在底板上，与翻转机构感应，并与控制系统通讯，反馈车辆底盘高低超限的检测信号。
7.进一步地，所述翻转机构包括安装板、安装轴及两个辊轮，在安装轴中部设置与折页连接的安装板，在安装板两侧的安装轴上设置有辊轮，所述安装板带有与防刮接近传感器感应的折弯板。
8.进一步地，还设置有夹臂手动开启机构，包括手动驱动轴、其一端设置的锥齿轮ⅰ及设置在夹持机构左旋或右旋丝杠上的锥齿轮ⅱ，在所述驱动梁上开有手动驱动轴安装孔，需手动驱动夹臂时，手动驱动轴一端安装在驱动梁上的安装孔上，安装锥齿轮ⅰ的一端与锥齿轮ⅱ啮合，转动手动驱动轴，通过锥齿轮ⅰ与锥齿轮ⅱ啮合传动，驱动两夹臂张开或闭合。
9.进一步地，在所述小车车体上还设置有连接行走驱动电机的解抱闸接口；在行走驱动电机故障自锁后，通过在解抱闸接口连接解抱闸器，解开抱闸，启动行走驱动电机。
10.进一步地，在所述小车车体连接端设置有拖链机构，所述拖链机构包括拖链、滑轨
和连接件，拖链通过连接件连接沿滑轨设置的连杆，滑轨置于小车车体上，在小车调整轴距时，通过连杆沿滑轨随动伸缩进行调整。
11.进一步地，所述导向机构包括导向支架和导向轮，所述导向轮通过导向支架连接在驱动梁上，与预定轨道配合，沿预定行走轨道行驶。
12.进一步地，在所述小车车体中部设置有行走接近传感器，在待检测的车位上设置有感应板，所述行走接近传感器与感应板感应，电机抱闸自锁，搬运器停止放车，转向下一个车位。在小车单元的小车车体行进前端设置防堆叠传感器，提前检测车位是否停有车辆，若有车，搬运机器人停止前进，控制系统反馈故障。
13.进一步地，在一个所述小车单元的小车车体连接端设置有激光测距传感器，另一小车单元的小车车体上对应设置反射板，检测小车轴距。
14.进一步地，在同侧的两个所述夹臂之间的驱动梁外侧设置车轮检测传感器和夹臂接近传感器，通过车轮检测传感器检测车位上是否存在待夹持搬运的车轮；通过夹臂接近传感器，检测夹持机构的夹臂夹持是否到位。
15.本发明的有益效果为：
16.1.本发明提供的汽车夹轮式搬运机器人，通过中间连杆将两个独立的小车单元联接起来，实现汽车搬运，每个小车单元均设置有防刮底盘机构、行走机构、夹持机构、拖链机构及导向机构，所述防刮底盘机构可对汽车底盘进行检测；行走机构驱动小车单元的行走；所述夹持机构的夹臂通过夹臂驱动电机完成夹持与收回的功能，从而对汽车进行搬运；所述导向机构设置在车体的驱动梁内侧，保证小车单元在轨道内行驶，具有汽车轴距兼容范围广，搬运效率高等优势。
17.2.本发明设置有夹持机构和行走驱动机构，在一个动力源的作用下，实现夹臂的平动夹持和摆动展开两个运动过程及主体前后行走的过程；结构紧凑、可靠性好，在同样的运动和输出力需求下，便于降低结构的高度。
18.3.本发明设置防刮底盘机构，其折页一端与小车车体自由端的底板连接，另一端与翻转机构连接，防刮接近传感器通过安装架安装在底板上，与翻转机构感应，所述翻转机构的安装轴中部设置与折页连接的安装板，在安装板两侧的安装轴上设置有辊轮，所述安装板带有与防刮接近传感器感应的折弯板；当待搬运的汽车底盘撞击翻转机构时，折页带动安装板及安装轴翻转，辊轮与搬运的汽车底盘摩擦接触，防刮接近传感器与安装板的折弯板感应，反馈信号至控制系统，实现车辆底盘高低超限的检测。
19.4.本发明还设置有夹臂手动开启机构，需手动驱动夹臂时，手动驱动轴一端安装在驱动梁上的安装孔上，安装锥齿轮ⅰ的一端与夹持机构的丝杠上安装的锥齿轮ⅱ啮合，转动手动驱动轴，通过锥齿轮ⅰ与锥齿轮ⅱ啮合传动，驱动两夹臂张开或闭合。在夹持驱动电机故障时，通过手动夹臂手动开启机构驱动夹臂张开或闭合。
20.5.本发明在小车车体上还设置有连接行走驱动电机的解抱闸接口；在行走驱动电机故障自锁后，通过在解抱闸接口连接解抱闸器，解开抱闸，启动行走驱动电机。
21.6.本发明通过设置拖链机构，其拖链通过连接件连接沿滑轨设置的连杆，在小车调整轴距时，通过连杆沿滑轨随动伸缩进行调整。
22.7.通过本发明设置的导向机构与预定轨道配合，使小车单元沿预定行走轨道行驶。
23.8.本发明还设置有行走接近传感器、防堆叠传感器、激光测距传感器、车轮检测传感器和夹臂接近传感器，具有车辆搬运、断电行走位置自锁、防堆叠检测、轴距自动检测、自动寻轮功能、夹臂夹持是否到位检测等功能，而且具有汽车轴距兼容范围广，搬运效率高等优势。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图。
25.图2为图1的俯视图。
26.图3为图1中防刮底盘机构示意图。
27.图4为本发明拖链机构示意图。
28.图5为本发明夹臂手动开启机构安装原理示意图。
29.图中：1.防刮底盘机构、11.折页、12.翻转机构、13.底板、14.安装板、 15.安装轴、16.辊轮、17.安装架、18.折弯板、2行走机构、21.主动轮、22. 主动轴、23.行走驱动电机、24.随动轮、25.随动轴、3.夹持机构、31.夹臂、 32.夹臂驱动电机、33.丝杠、34.手动驱动轴、35.锥齿轮ⅰ、36.锥齿轮ⅱ、4. 拖链机构、41.拖链、42.滑轨、43.连接件、5.连杆、6、驱动梁、7.导向机构、8.控制系统。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
31.实施例：如图1、图2所示，本发明一种汽车夹轮式搬运机器人，包括两个相同的小车单元，所述小车单元包括小车车体、行走机构2、夹持机构3、导向机构7及控制系统，两小车单元通过连杆5连接形成搬运机器人，所述小车单元还包括防刮底盘机构1，所述小车车体为框架结构，一端为连接端，连接连杆 5，另一端为自由端，设置防刮底盘机构1，两侧为驱动梁6，靠近驱动梁6两端对称设置行走机构2，夹持机构3设置于小车车体两侧，夹持汽车轮胎；导向机构7设置在小车车体两侧的驱动梁6内侧，与搬运机器人预定行走轨道配合。
32.如图3所示，所述防刮底盘机构1包括折页11、翻转机构12及防刮接近传感器，折页11一端与小车车体自由端的底板13连接，另一端与翻转机构12连接，防刮接近传感器通过安装架17安装在底板13上，与翻转机构12感应，并与控制系统通讯，反馈车辆底盘高低超限的检测信号。
33.所述翻转机构12包括安装板14、安装轴15及两个辊轮16，在安装轴15中部设置与折页11连接的安装板14，在安装板14两侧的安装轴15上设置有辊轮16，所述安装板14带有与防刮接近传感器感应的折弯板18。当待搬运的汽车底盘撞击翻转机构12时，折页11带动安装板14及安装轴15翻转，辊轮16与搬运的汽车底盘摩擦接触，防刮接近传感器与安装板14的折弯板18感应，反馈信号至控制系统，实现车辆底盘高低超限的检测。
34.本例所述夹持机构3采用专利申请号为201910868778.7的一种轮胎夹持机械臂，对称设置在小车车体两侧；在驱动梁外侧中部设置有连接控制系统的接近传感器，其夹持状态通过接近传感器反馈到控制系统8，检测夹臂31夹持是否到位。
35.如图5所示，本例还设置有夹臂手动开启机构，包括手动驱动轴34、其上设置的锥齿轮ⅰ35及设置在夹持机构左旋或右旋丝杠上的锥齿轮ⅱ36，在所述驱动梁6上开有手动驱
动轴安装孔，需手动驱动夹臂31时，手动驱动轴34一端安装在驱动梁6上的安装孔上，安装锥齿轮ⅰ35的一端与锥齿轮ⅱ36啮合，转动手动驱动轴34，通过锥齿轮ⅰ35与锥齿轮ⅱ36啮合传动，驱动两夹臂31张开或闭合。
36.本例所述行走机构2包括主动轮21、主动轴22、行走驱动电机23、随动轮 24、随动轴25及传动机构，主动轮21安装在主动轴22两端，行走驱动电机23通过传动机构连接主动轴22，主动轴22和随动轴25间通过链轮链条传动连接，行走驱动电机23带动主动轴22、随动轴25及其上主动轮21、随动轮24转动，达到车辆行走的目的；行走驱动电机及编码器均连接控制系统，通过控制系统9控制行走驱动电机23正反转，实现小车前后双方向行走；通过行走驱动电机23上设置的编码器判断小车行进位置，实现精准停车定位。本例所述行走驱动电机 23采用伺服电机，其上带有编码器，检测小车行走的距离，可根据小车的行走状态与控制系统9实时交互，并结合编码器实现高定位精度。
37.本例在所述小车车体中部设置有行走接近传感器(型号为e2b
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wz
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b1)，在待检测的车位上设置有感应板，所述感应板与行走接近传感器感应，电机抱闸自锁，搬运器停止放车，转向下一个车位。
38.本例所述传动机构包括分别设置在行走驱动电机23的输出轴和主动轴22上的链轮，两链轮上连接链条。
39.本例在所述小车车体上还设置有连接行走机构2的行走驱动电机的解抱闸接口；在行走驱动电机23自锁后，通过在解抱闸接口连接解抱闸器(现有外购)，解开抱闸，启动行走驱动电机23。
40.所述导向机构7包括导向支架和导向轮，所述导向轮通过导向支架连接在驱动梁6上，与预定轨道配合，沿预定行走轨道行驶。
41.如图4所示，所述小车车体连接端设置有拖链机构4，所述拖链机构4包括拖链41、滑轨42、连接件43，拖链41通过连接件43连接沿滑轨42设置的连杆 5，滑轨42置于小车车体上，在小车调整轴距时，通过连杆5沿滑轨42随动伸缩，进行调整。
42.本例的小车单元上还设置有检测系统，包括防堆叠传感器、激光测距传感器、车轮检测传感器、夹臂接近传感器、行走电机编码器，防堆叠传感器为超声波传感器(型号t30系列：)，设置在小车单元的小车车体行进前端，检测车位是否停有车辆；在其中一个小车单元的小车车体连接部设置有激光测距传感器(型号dt35系列：)，另一小车单元的小车车体上对应设置反射板，检测两小车单元的轴距；车轮检测传感器为超声波传感器(型号ruru40u：)，设置在同侧的两个所述夹臂之间的驱动梁外侧，检测车位上是否存在待夹持搬运的车轮；在驱动梁6外侧中部靠近夹臂设置有夹臂接近传感器(型号ime18
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12bpozw2s)，检测夹持机构3的夹臂31夹持是否到位；在行走机构2的行走驱动电机23上带有编码器，检测小车行走的距离；所述防堆叠传感器、激光测距传感器、行走电机编码器、车轮检测传感器和夹臂接近传感器的信号线分别连接小车单元的控制系统8，根据检测的小车状态信号，控制小车单元的运行。本例所述行走电机编码器及各种传感器均为现有外购件。
43.所述控制系统8采用现有结构，由伺服控制器和plc组成，根据检测系统反馈的小车状态信号控制搬运器的运行。
44.可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行
修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。