专利名称：一种汽车定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车定位装置，尤其是用于快换式电动汽车在换电工位上精确定位的装置，属于汽车辅助装置技术领域。
背景技术：
目前，公知的汽车定位装置有用于灯光自动检测线的汽车定位装置，上述装置只能进行Y轴方向和X轴方向的定位，其中，定位装置X轴为汽车进入方向、Y轴为汽车左右方向、Z轴为垂直地面的上下方向且向上为Z轴正方向。另外，Better Place公司针对自动化快速更换动力电池汽车(称为快换式电动汽车)开发设计了一种汽车定位装置，但这种汽车定位装置只可以对单一车型进行X轴和Y轴方向的定位。
实用新型内容本实用新型提供一种汽车定位装置，以解决单一装置不能适配不同车型汽车的定位的问题。本实用新型采用的技术方案为一种汽车定位装置，该装置包括引导段和限位段， 并沿X轴，即汽车进入方向依次布置引导段水平辊轮组和限位段水平辊轮组，其中引导段水平辊轮组属于引导段，限位段水平辊轮组属于限位段，引导段设置有引导段导向杆，限位段设置有限位段导向杆和对中推杆，并且限位段还包括V型辊轮组，V型辊轮组能沿X轴方向前后移动。通过V型辊轮组实现定位装置对不同车型的适配，通过对中推杆精确定位汽车绕定位装置Z轴的角度，能使得汽车相对于定位装置对正。进一步地，限位段还包括交叉辊轮组，其中交叉辊轮组一端固定在限位段水平辊轮组形成的通道末端，一端与V型辊轮组连接，交叉辊轮组能随着V型辊轮组前后移动，以便快速适配不同型号汽车的定位。进一步地，V型辊轮组采用多排倾斜辊轮组组成，入口段辊轮组高度低于出口段辊轮组高度，这样形成一个不等边的V型，有助于降低停车难度。进一步地，交叉辊轮组由两部分组成，一端固定，另一端与移动V型辊轮组相连接，两部分辊轮错位交叉，这样可以保证汽车轮胎始终支撑在辊轮组上，始终保持很小的侧向力。进一步地，V型辊轮组下表面通过橡胶垫在轨道上滑动，当车轮压在V型辊轮组上时，橡胶垫可以起到增加摩擦力的作用，能够提高滑动阻力，这样V型辊轮组移动到位后不会因为汽车的刹车力和惯性力而再次移动。进一步地，V型辊轮组支撑定位后的汽车的右前轮，这样可以进一步减少定位装置的部件，减少成本。进一步地，该汽车定位装置还包括对中推杆对称推出机构，该对中推杆对称推出机构包括气缸、直线轴承、光轴、长连杆和短连杆，长连杆两端各连接一短连杆，长连杆能绕中点旋转，两根短连杆长度相同，气缸轴线通过长连杆中点，直线轴承固定在气缸轴线延长线上，光轴两端分别连接气缸和对中推杆。光轴受到直线轴承的约束只能沿气缸轴线运动， 而对称推杆受到连杆机构的约束，只能对称推出。进一步地，该汽车定位装置还包括对中推杆对称推出机构，该对中推杆对称推出机构包括动力模块、横推滑杆、固定直线轴承、滑动直线轴承、对称连杆和固定滑轨，对称连杆组成平行四边形连杆机构，该平行四边形连杆机构的两个相对的顶点分别连接动力模块的两端，两个横推滑杆的两端也分别连接在这两个相对的顶点上，两个横推滑杆的另外两端分别连接对中推杆，横推滑杆的运动路径由固定直线轴承限制，平行四边形连杆机构的另外两个相对的顶点分别连接在两个滑动直线轴承上，滑动直线轴承在固定滑轨上滑动。 即对中推杆对称推出机构也可以采用平行四边形连杆机构控制对称推杆。进一步地，以汽车驶入汽车定位装置时的前进方向为前方，引导段导向杆采用前宽后窄方式布置在汽车左右两侧车轮内侧，或采用前窄后宽方式布置在汽车左右两侧车轮外侧，或同时采用以上两种方式叠加布置，限位段导向杆的安装间距与引导段导向杆的前端相同，且与引导段导向杆的数量和安装位置相对应。这样设置既能将汽车引导进入限位段又能规范汽车行驶路径。对中推杆是一对可以对称推出的推杆，对称轴与)(Z平面重合，它能够推动车轮在辊轮上沿Y轴方向移动，对中推杆可以布置在汽车两侧车轮外侧向内同步推出，也可以布置在汽车两侧车轮内侧同步向外平行推出。当限位段导向杆和对中推杆相对于汽车两侧车轮布置在同一侧时，例如限位段导向杆和对中推杆都布置在车辆左右车轮的外侧或内侧时，采用对中推杆代替全部或部分限位段导向杆，以便节省部件，减少成本。所有辊轮都可以自由转动，从而降低汽车沿Y轴方向的摩擦系数，当汽车停放在辊轮组上的时候，可以在很小的外力作用下沿Y方向移动，所以汽车在驶入本实用新型的定位装置上时失去侧向力，不能自主转向，但可以在外力作用下沿Y轴方向移动。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果其可以引导汽车快速驶入工位，特别是引导电动汽车快速驶入到电池更换工位上；通过辊轮使得汽车车轮不会与导向杆发生剧烈摩擦产生异响；能将汽车在X轴、Y轴方向上以及绕Z轴的角度进行精确定位；其还能兼容不同轮距轴距的车型，以适应多样化的市场需求。
图1为本实用新型总体结构图；图2为定位侧视图；图3为定位正视图；图4为定位左视图；图5为引导段引导汽车进入定位装置示意图；图6为引导段结构图；图7为V型辊轮组与交叉辊轮组结构图；图8为V型辊轮组链条驱动结构；图9为对中推杆结构图；图10为长短连杆形式对中推杆对称推出机构结构4[0027]图11为对称连杆形式对中推杆对称推出机构结构图。图中标记如下1-V型辊轮组；2-交叉辊轮组；3-限位段水平辊轮组；4-引导段导向杆；5-对中推杆驱动模块；6-对中推杆；7引导段水平辊轮组；8-限位段导向杆；9-保护杆；10-出口水平辊轮组；11-橡胶垫；12-电机链轮；13-转接链轮组；14-张紧链轮；15-大链轮；16-对中推杆支撑块；17-气缸；18-长连杆；19-光轴；20-直线轴承；21-短连杆； 22-固定直线轴承；23-滑动直线轴承；24-动力模块；25-固定滑轨；26-对称连杆；27-横推滑杆。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型的技术特点，
以下结合附图对本实用新型作进一步地说明。如图1所示，引导段导向杆4采用前宽后窄和前窄后宽叠加布置，水平辊轮组形成的通道分为两部分，即引导段水平辊轮组通道和限位段水平辊轮组通道，它们依次铺设在车轮行驶路径上。在装置入口处，对应于引导段导向杆4的位置由引导段水平辊轮组形成引导段水平辊轮组通道；对应于限位段导向杆8与对中推杆6的位置由限位段水平辊轮组 3形成限位段水平辊轮组通道。所有辊轮都可以自由转动，以降低汽车Y轴方向的摩擦系数，当汽车停放在辊轮组上的时候，可以在很小的外力作用下沿Y方向移动，所以汽车在驶入本实用新型定位装置上时失去侧向力，不能自主转向，但可以在外力作用下沿Y方向移动。本实用新型的定位原理如图2-4所示，停放在V型辊轴组1上的轮胎确定了车轮在X轴方向的位置，且在一定范围内不受轮胎直径的影响。在轮胎转向角为零的情况下，当对中推杆6紧推轮胎时，车轴的中点即与对中推杆6对称中心重合。当前后车轴中点分别与相应对中推杆对称轴重合时汽车轴线即与定位装置轴线重合。对中推杆6的推力可以来源于电动、气动或液压，驱动推杆推出。如图5所示，引导段的作用是引导汽车的两侧车轮分别进入限位段的左右水平辊轮组。如图6所示，引导段导向杆4由无缝不锈钢管折弯而成，为两组喇叭口状导向杆， 用于将汽车引导进入限位段。每组导向杆下方安装水平辊轮组，用来辅助导向杆将汽车车轮导正，汽车车轮撞到喇叭口状导向杆后会被自动导正。限位段导向杆8安装在对应于汽车车轮的两侧，用于规范汽车行驶路径。如图7所示，V型辊轮组1采用多排倾斜辊轮组组成，其中沿汽车进入方向，靠近入口的辊轮组称为入口段辊轮组，靠近出口的辊轮组称为出口段辊轮组，由入口段辊轮组和出口段辊轮组分别形成V型辊轮组的“V”字两边，从而组成V型辊轮组，且高度上，入口段辊轮组低于出口段辊轮组，这样形成一个不等边的V型。交叉辊轮组2亦称为梳状辊轮组，其由两部分组成，一端固定，另一端与移动V型辊轮组相连接，并能随着V型辊轮组前后移动，两部分辊轮错位交叉。V型辊轮组1下表面通过橡胶垫在轨道上滑动。V型辊轮组的驱动模式可以采用链轮链条、齿轮齿条、丝杠螺母等方式，图8采用的是链轮链条方式传动。对中推杆6的结构如图9所示，总共有两个驱动模块5，分别放在汽车前轮和后轮附近，两个驱动模块5共同推动一对对中推杆6，对中推杆6采用具有一定弹性的无缝钢管。 对中推杆支撑块16用来支撑复位后的对中推杆6，用于防止对中推杆被汽车轮挤压弯曲。 限位段水平辊轮组3和V型辊轮组1减小了汽车与地面的侧向摩擦力，对中推杆6采用较小力就可以侧向推动汽车，使得汽车对中。对中推杆的推出长度可以兼容不同轮距的车型。 对中推杆6可以布置成对应于汽车两侧车轮的外侧，向内同步推出，也可以布置成对应于汽车两侧车轮的内侧同步向外平行推出。当限位段导向杆和对中推杆6同时布置在车辆左右车轮的外侧或内侧时，即它们布置在同一侧时，可以用对中推杆代替全部或部分限位段导向杆，以便节省部件，减少成本。对中推杆的驱动模块5控制对中推杆6对称推出，可以采用连杆机、对置丝杠螺母等机构，推出力可以通过气缸、电机、液压缸等机构提供。如图10所示，对中推杆对称推出机构使用长短连杆形式控制对中推杆6对称推出，其中长连杆18只能绕中点旋转，两根短连杆22长度相同，气缸轴线与长连杆18中点重合，直线轴承20固定在气缸轴线延长线上，光轴19两端分别连接气缸17和对中推杆6，光轴19受到直线轴承的约束只能沿气缸轴线运动，而对称推杆6受到连杆机构的约束，只能对称推出。图11所示为对中推杆对称推出机构的另一种结构形式，其使用平行四边形连杆机构控制对中推杆6对称推出，该平行四边形连杆机构的两个相对顶点分别连接动力模块 24的两端，两个横推滑杆27的两端也分别连接在这两个相对顶点上，两个横推滑杆27的另外两端分别连接对中推杆6，横推滑杆27的运动路径由固定直线轴承22限制，平行四边形连杆机构的另外两个相对的顶点连接在滑动直线轴承23上，滑动直线轴承23在固定滑轨 25上滑动。其中动力模块M推动两个横推滑杆27在固定直线轴承22所限制的直线上滑动，滑动直线轴承23在固定滑轨25上滑动，由于横推滑杆27受到由对称连杆沈组成的平行四边形连杆机构的限制，只能对称向两侧推出。本实用新型使用时，通过设备对驶入汽车进行识别，V型辊轮组移动到位；司机驾驶汽车沿X轴方向驶入，通过导向段使两侧车轮驶入限位段辊轮组；在右前轮驶入V型辊轴组后停车；松开刹车并挂空挡，以确保各车轮可自由转动；转正方向盘，使转向轮的转向角为零；启动对中推杆的驱动装置，使对中推杆同步推出，直至所有推杆都推紧轮胎，这样汽车就定位完成了。
权利要求1.一种汽车定位装置，该装置包括引导段和限位段，并沿X轴，即汽车进入方向依次布置引导段水平辊轮组和限位段水平辊轮组，其中引导段水平辊轮组属于引导段，限位段水平辊轮组属于限位段，其特征在于引导段设置有引导段导向杆，限位段设置有限位段导向杆和对中推杆，并且限位段还包括V型辊轮组，V型辊轮组能沿X轴方向前后移动。
2.根据权利要求1所述的汽车定位装置，其特征在于限位段还包括交叉辊轮组，其中交叉辊轮组一端固定在限位段水平辊轮组形成的通道末端，另一端与V型辊轮组连接，交叉辊轮组能随着V型辊轮组前后移动。
3.根据权利要求2所述的汽车定位装置，其特征在于V型辊轮组采用多排倾斜辊轮组组成，入口段辊轮组高度低于出口段辊轮组高度，这样形成一个不等边的V型。
4.根据权利要求2所述的汽车定位装置，其特征在于交叉辊轮组由两部分相互错位交叉的辊轮组成。
5.根据权利要求2所述的汽车定位装置，其特征在于，V型辊轮组下表面设有橡胶垫。
6.根据权利要求2所述的汽车定位装置，其特征在于V型辊轮组支撑定位后的汽车的右前轮。
7.根据权利要求1所述的汽车定位装置，其特征在于该汽车定位装置还包括对中推杆对称推出机构，该对中推杆对称推出机构包括气缸、直线轴承、光轴、长连杆和短连杆，长连杆两端各连接一短连杆，长连杆能绕中点旋转，两根短连杆长度相同，气缸轴线通过长连杆中点，直线轴承固定在气缸轴线延长线上，光轴两端分别连接气缸和对中推杆。
8.根据权利要求1所述的汽车定位装置，其特征在于该汽车定位装置还包括对中推杆对称推出机构，该对中推杆对称推出机构包括动力模块、横推滑杆、固定直线轴承、滑动直线轴承、对称连杆和固定滑轨，对称连杆组成平行四边形连杆机构，该平行四边形连杆机构的两个相对的顶点分别连接动力模块的两端，两个横推滑杆的两端也分别连接在这两个相对的顶点上，两个横推滑杆的另外两端分别连接对中推杆，横推滑杆的运动路径由固定直线轴承限制，平行四边形连杆机构的另外两个相对的顶点分别连接在两个滑动直线轴承上，滑动直线轴承在固定滑轨上滑动。
9.根据权利要求1所述的汽车定位装置，其特征在于以汽车驶入汽车定位装置时的前进方向为前方，引导段导向杆采用前宽后窄方式布置在汽车左右两侧车轮内侧，或采用前窄后宽方式布置在汽车左右两侧车轮外侧，或同时采用以上两种方式叠加布置，限位段导向杆的安装间距与引导段导向杆的前端相同，且与引导段导向杆的数量和安装位置相对应。
10.根据权利要求1所述的汽车定位装置，其特征在于对中推杆布置在进入定位装置后的汽车两侧车轮的外侧，或布置在进入定位装置后的汽车两侧车轮的内侧。
11.根据权利要求9或10所述的汽车定位装置，其特征在于限位段导向杆和对中推杆相对于汽车两侧车轮布置在同一侧时，采用对中推杆代替全部或部分限位段导向杆。
专利摘要一种汽车定位装置，属于汽车辅助装置技术领域，该装置包括引导段和限位段，并沿X轴即汽车进入方向依次布置引导段水平辊轮组和限位段水平辊轮组，其中引导段水平辊轮组属于引导段，限位段水平辊轮组属于限位段，引导段设置有引导段导向杆，限位段设置有限位段导向杆和对中推杆机构，并且限位段还包括V型辊轮组，V型辊轮组能沿X轴方向前后移动。该定位装置解决了不同车型汽车在单一定位装置上的精确定位问题，能适应多样化的市场需求，并能使得汽车相对于定位装置对正。
文档编号B60S11/00GK202200961SQ20112023226
公开日2012年4月25日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者华剑锋, 卢勇, 李立国, 田硕 申请人:华剑锋, 李立国, 田硕