专利名称：横向搬运汽车的工业机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种横向搬运汽车的工业机器人，这种机器人可用于汽车生产线上的成品入库环节与大规模机械式立体停车设备的交接系统中。
背景技术：
汽车生产线上的成品入库，目前国内仍采用人工驾驶入库的形式。这是一种日产量较低的汽车生产商所通用的方式。随着汽车产量的不断提高，如日产量达到千台以上时，采用这种形式就不切实际了，因此应该寻求一种在生产线的末端能自动将成品车按指定路线送达指定库位的设备，以满足现代化的汽车生产节拍。
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接系统却仍然只能采用传统的托盘式或梳体式结构。这两种交接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接时，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接高度和安全高度，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。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种横向搬运汽车的工业机器人。这种机器人无须使用托盘为汽车的载体，也取消了梳体交接所产生的附加高度，因而比较合理。
其主要技术方案是整个机器人成呈扁平状，其总高度H小于轿车底盘至地面的间距，其总宽度L小于轿车的同侧前后轮的间距，在机体的两侧分别安装大臂与小臂，大、小臂分别与安装于机体上的大、小油缸的活塞杆连接，在大臂上连接可转动的夹持器，在夹持器转动后，夹持器的位置与小臂相对应，构成一对夹持机构。
在机体的前后可交叉连接多个车轮；所述夹持机构有4对，分别对称地安装于机体的两侧，在夹持器和汽车轮胎接触的部位为一组滚轴，并且位于同侧的两个夹持器分别利用左右向螺旋线的蜗轮蜗杆机构与减速器连接。
在机体上安装电池、继电器组、伺服电机、齿轮箱，电池利用导线与伺服电机连接，伺服电机与齿轮箱连接，齿轮箱与车轮连接。再在机体上安装减速器及蜗轮蜗杆机构，电池利用导线与电动机连接，电动机与减速器连接，减速器与蜗轮蜗杆机构连接，夹持器与蜗轮蜗杆机构连接。
在机体上应安装超小型液压站，该超小型液压站利用管道与大油缸及小油缸连接。
本装置为扁平状机体，其总高度约为140毫米，足以保证能进入任何低位轿车底盘的下方。其配套工作的机构通常为巷道堆垛机或在巷道中行走的台车，而纵向搬运汽车的这类机构其巷道宽度将在6米以上，空间占用量较大。横向搬运的优势在于巷道宽度可缩减至2.5米，因而大大提高了系统的空间利用率。本装置可在激光系统的导引下，正确进入待运汽车底盘下方的前后轮中间。依靠扫描器的连续扫描识别待运汽车的纵向中心线，然后依靠其液压推动的大臂和腕关节结构夹持并抬起汽车轮胎。
图1为本实用新型在去除上盖后的俯视图。
图2为图1的左视图。
图3为夹持装置夹持汽车车轮的状态图。
图4为本装置位于汽车下的状态图。
图5为本装置搬运汽车的流程图。
具体实施方式
如图所示在机体的两端是行走机械，用以保证和地面的可靠接触。行走机构采用牵引特性的伺服电机4为动力。每个电机通过齿轮箱2各自拖动车轮组19。车轮组作前后交叉式布置，因此，可以平稳越过不大于50毫米的沟隙。牵引特性的伺服电机配置内置式旋转编码器，因此其行走距离可按终端电脑9的内存数据及上位机指令执行，其定位精确度可以达到±10毫米。
整个机器人成呈扁平状，其总高度H小于轿车底盘至地面的间距，其总宽度L小于轿车的同侧前后轮的间距，在机体25的两侧分别安装大臂20与小臂5，大、小臂20、5分别与安装于机体25上的大、小油缸15、13的活塞杆连接，在大臂20上连接可转动的夹持器6，在夹持器6转动后，夹持器6的位置与小臂5相对应，构成一对夹持机构。在机器人进入汽车底盘下方以后，大臂20可以依靠大油缸15将夹持器6向外推出1米以上，而使夹持器分别到达汽车前后轮的外侧。夹持器依靠其夹持电机及减速器7以及左右向螺旋线的蜗轮蜗杆机构14使夹持器作同步反方向的180°旋转。
在机体25上安装超小型液压站16，该超小型液压站16利用管道与大油缸15及小油缸13连接。夹持机构有4对，分别对称地安装于机体25的两侧，在夹持器6和汽车轮胎接触的部位为一组滚轴21。由于夹持器和汽车轮胎接触的部位是滚轴21，从而保证夹持器能以较小的夹持力将汽车轮胎抬离地面。小臂5的前端同样是由滚轴组成的夹持器，依靠4个小油缸13推出，从而和大臂末端的夹持器形成相对方向的运动，把汽车轮胎抬离地面。其工作中的位置关系见图3。
在机体25上安装电池10、继电器组12、伺服电机4、齿轮箱2，电池10利用导线与伺服电机4连接，伺服电机4与齿轮箱2连接，齿轮箱2与前后交叉安装于机体25上的多个车轮19连接，在机体25上还安装有减速器7及蜗轮蜗杆机构14，电池10利用导线与电动机连接，电动机与减速器7连接，减速器与蜗轮蜗杆机构14连接，夹持器6与蜗轮蜗杆机构14连接。本装置的能源为一组锂动力电池10。动作信号经天线1接收后，由数传电台8及终端电脑9分析处理，同时按内存数据及设定程序，以及激光测距仪3，激光定位仪18，液压系统的压力变送器17等相关信号比较后给出指令，由继电器组12驱动伺服电机4及电动机等，再分别通过齿轮箱2或蜗轮蜗杆机构带动车轮19或夹持器6动作。
本装置可在特定的环境下工作，例如汽车生产线的成品车输送通道中，或机械式停车设备的各个交接环节中，图4表示了本装置工作于生产线输送通道的地面导向凹槽的情况。凹槽的宽度约为1500毫米，因为轿车的前后轮间的空档是从2200毫米至3200毫米不等。故工业机器人可从汽车侧面在凹槽中进入汽车底盘的下方。凹槽深度为40毫米～50毫米。在本装置的两个端头都安装了侧向导轮11，以保证其正确的工作姿位。
本装置的操作流程如图5所示I位为本装置准备从横向进入汽车下方的状态；II位为本装置已经进入汽车下方的状态；III位为大臂已伸出，夹持器已转动到位的状态；IV位为大、小臂已经相对移动，将汽车车轮夹持的状态。
权利要求1.一种横向搬运汽车的工业机器人，其特征为整个机器人成呈扁平状，其总高度H小于轿车底盘至地面的间距，其总宽度L小于轿车的同侧前后轮的间距，在机体(25)的两侧分别安装大臂(20)与小臂(5)，大、小臂(20)、(5)分别与安装于机体(25)上的大、小油缸(15)、(13)的活塞杆连接，在大臂(20)上连接可转动的夹持器(6)，在夹持器(6)转动后，夹持器(6)的位置与小臂(5)相对应，构成一对夹持机构。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征是在机体(25)上前后交叉连接多个车轮(19)。
3.根据权利要求1所述的机器人，其特征是夹持机构有4对，分别对称地安装于机体(25)的两侧，在夹持器(6)和汽车轮胎接触的部位为一组滚轴(21)。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征是位于同侧的两个夹持器(6)分别利用左右向螺旋线的蜗轮蜗杆机构与减速器(7)连接。
5.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征是在机体(25)上安装电池(10)、继电器组(12)、伺服电机(4)、齿轮箱(2)，电池(10)利用导线与伺服电机(4)连接，伺服电机(4)与齿轮箱(2)连接，齿轮箱(2)与车轮(19)连接。
6.根据权利要求1所述的机器人，其特征是在机体(25)上安装电池(10)、继电器组(12)、减速器(7)及蜗轮蜗杆机构(14)，电池(10)利用导线与电动机连接，电动机与减速器(7)连接，减速器与蜗轮蜗杆机构(14)连接，夹持器(6)与蜗轮蜗杆机构(14)连接。
7.根据权利要求1所述的机器人，其特征是在机体(25)上安装超小型液压站(16)，该超小型液压站(16)利用管道与大油缸(15)及小油缸(13)连接。
8.根据权利要求1所述的机器人，其特征是在机体(25)两端分别安装侧向导轮(11)。
专利摘要本实用新型涉及一种横向搬运汽车的工业机器人，这种机器人可用于汽车生产线上的成品入库环节，以及大规模机械式立体停车设备的交接系统中。其主要技术方案是整个机器人成呈扁平状，其总高度H小于轿车底盘至地面的间距，其总宽度L小于轿车的同侧前后轮的间距，在机体的两侧分别安装大臂与小臂，大、小臂分别与安装于机体上的大、小油缸的活塞杆连接，在大臂上连接可转动的夹持器，在夹持器转动后，夹持器的位置与小臂相对应，构成一对夹持机构。这种机器人无须使用托盘为汽车的载体，也取消了梳体交接所产生的附加高度，因而比较合理。
文档编号B65G47/52GK2560703SQ0226395
公开日2003年7月16日 申请日期2002年8月23日 优先权日2002年8月23日
发明者缪慰时 申请人:缪慰时