一种由中间向上下两端运动的举升机构及AGV小车的制作方法

一种由中间向上下两端运动的举升机构及agv小车
技术领域
1.本实用新型涉及agv智能搬运小车技术领域，尤其涉及一种由中间向上下两端运动的举升机构及智能更换汽车电池的agv小车。


背景技术：

2.agv小车因为具有自动导航,智能装卸货的功能,其在大多在工厂、仓库及车间的货物搬运过程中应用越来越广泛。
3.但是现有的agv小车在装卸货物时，其举升机构只有单向举升功能，如只能由底部向上提升物品，然后只能由顶部向下放低物品。
4.这种单向举升机构需要自身具有较高的高度才能实现货物的装卸，如agv小车上的举升机构到货物之间的高度是30cm,则需要举升机构能够向上伸出大概30cm的高度，向上伸出30cm与向上伸出10cm的举升机构，其自身在收拢过后的高度尺寸是不一样的，能伸出30cm的举升机构在收拢过后其高度比较高，举升机构自身高度比较高后导致整个agv小车高度也较高，从而使得agv小车无法适用于较低矮的高度受限的空间内进行装卸操作，如在汽车的底盘下进行电池的装卸。
5.因此，现有技术还有待改进。


技术实现要素：

6.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种由中间向上下两端运动的举升机构，旨在使得举升结构能从中间向上下两端伸出，使得收拢后高度不高的举升机构却能举升较高的高度，适用于安装在超低车身的agv小车中间,以能进入高度受限的空间进行装卸操作。
7.为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
8.一种由中间向上下两端运动的举升机构，其中，包括：
9.机架，用于连接固定件以固定在固定件上；
10.摇杆举升单元，包括驱动机构，摇杆机构，上举机构及下撑机构，所述摇杆机构包括第一摇杆及第二摇杆，第一摇杆及第二摇杆的首端由驱动机构驱动连接并反向转动，使得第一摇杆的末端相对第二摇杆的末端张开或收拢；
11.第一摇杆的末端连接上举机构，推动上举机构向上升起或回位；
12.第二摇杆的末端连接下撑机构，推动下撑机构向下降落或回位；
13.第一摇杆的末端、第二摇杆的末端、上举机构、下撑机构的其中之一与机架可升降连接使得整个摇杆举升单元相对机架可升降。
14.其中，所述上举机构包括一u形托架，所述下撑机构及驱动机构位于u形托架的内侧，所述机架包括左机架及右机架分别位于u形托架外的左右侧；
15.所述摇杆机构还包括首端与第一摇杆固定连接并随第一摇杆转动的第三摇杆，及首端与第二摇杆固定连接并随第二摇杆转动的第四摇杆；
16.第一摇杆的末端连接u形托架的右内侧，第二摇杆的末端连接下撑机构右外侧，第三摇杆的末端连接u形托架的左内侧，第四摇杆的末端连接下撑机构左外侧。
17.其中，所述驱动机构包括马达，与马达传动连接的主动齿轮，与主动齿轮啮合的第一从动齿轮，与第一从动齿轮啮合的第二从动齿轮，及穿设于第一从动齿轮内的第一传动轴，穿设于第二从动齿轮内的第二传动轴；
18.第一传动轴的一端与第一摇杆的首端固定连接，另一端与第三摇杆的首端固定连接；
19.第二传动轴的一端与第二摇杆的首端固定连接，另一端与第四摇杆的首端固定连接。
20.其中，所述第一摇杆的末端与u形托架的右内侧之间穿设有第一销轴，第一摇杆、u形托架的右内侧均与第一销轴转动连接；
21.所述第二摇杆的末端与下撑机构的右外侧之间穿设有第二销轴，第二摇杆、下撑机构的右外侧均与第二销轴转动连接；
22.所述第三摇杆的末端与u形托架的左内侧之间穿设有第三销轴，第三摇杆、u形托架的左内侧均与第三销轴转动连接；
23.所述第四摇杆的末端与下撑机构的左外侧之间穿设有第四销轴，第四摇杆、下撑机构的左外侧均与第四销轴转动连接。
24.其中，所述u形托架的右外侧与右机架之间还设置有右导向块，右导向块的双面均有导向槽，右导向块与右机架之间连接的有右导向销轴，所述第一销轴穿过u形托架的右侧并装入所述右导向块与右机架相对的导向槽内，第一销轴及右导向销轴均在右导向块的导向槽内滑动；
25.所述u形托架的左外侧与左机架之间还设置有左导向块，左导向块的双面均有导向槽，左导向块与左机架之间连接的有左导向销轴，所述第三销轴穿过u形托架的左侧并装入所述左导向块与左机架相对的导向槽内，第三销轴及左导向销轴均在左导向块的导向槽内滑动。
26.其中，所述下撑机构包括设置在下方的撑地块，设置在上方的连接块，设置在撑地块与连接块之间连接撑地块与连接块的连接杆；
27.所述连接块的右端与第二销轴转动连接，连接块的左端与第四销轴转动连接。
28.其中，所述连接杆与连接块浮动连接，所述下撑机构上于撑地块与连接块之间还设置有弹簧及行程开关。
29.其中，所述第一摇杆、第二摇杆、第三摇杆与第四摇杆其中之一或多个还设置有压力传感器。
30.其中，所述u形托架的右外侧与右机架之间，u形托架的左外侧与左机架之间还分别设置有结构相同的第一剪刀叉平衡机构和第二剪刀叉平衡机构；
31.第一剪刀叉平衡机构和第二剪刀叉平衡机构均包括中间转动连接的转动杆，两转动杆的一端分别转动连接在u形托架与机架上，两转动杆的连另一端分别滑动连接在u形托架与机架上。
32.本实用新型还提出一种智能更换汽车电池的agv小车，包括车体，智能控制单元、及驱动轮机构，其中，还包括前述的由中间向上下两端运动的举升机构，以及定位解锁机
构，所述举升机构、定位解锁机构设置于车体上，智能控制单元控制驱动轮机构、定位解锁机构、举升机构进行车体的运动，汽车电池的定位、解锁及举升机构的升降。
33.本实用新型的由中间向上下两端运动的举升机构，通过在机架上设置摇杆机构，摇杆机构的第一摇杆和第二摇杆反向转动而张开或收拢，张开的动作驱动上举机构与下撑机构分别从中间向上举升和向下降落，向上举升用于托起货物，向下降落用于撑在地面上。由于本实用新型的举升机构能联动向上下两端伸出，这样，可以将本实用新型的举升机构做得较低，而却能举升较高的高度，当本实用新型的举升机构安装在agv小车上时，可以将agv小车整个撑离地面，特别适用于空间受限的场景的举升操作，能使超低车身的agv小车满足举升高度需求。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本实用新型由中间向上下两端运动的举升机构第一实施例的结构示意图；
36.图2为图1结构的另一视角示意图；
37.图3为图1结构的分解示意图；
38.图4为本实用新型举升机构初始状态示意图；
39.图5为本实用新型举升机构中上举机构上升到最高位置示意图；
40.图6为本实用新型举升机构中机架被撑起的状态示意图；
41.图7为图3结构的局部示意图；
42.图8为本实用新型举升机构中下撑机构的结构示意图；
43.图9为图8结构的分解示意图；
44.图10为本实用新型举升机构中上举机构上升至中间位置示意图；
45.图11为本实用新型agv小车结构示意图；
46.图12为图11结构的底部视角结构示意图；
47.图13为图11结构的去掉面板后内部结构示意图。
48.附图标记说明：
49.100
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举升机构，1
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机架，11
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左机架，111
‑
第二滑槽，12
‑
左机架，121
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第四滑槽，2
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摇杆举升单元，3
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驱动机构，31
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马达，32
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主动齿轮，33
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第一从动齿轮，34
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第二从动齿轮，35
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第一传动轴，36
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第二传动轴，37
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驱动座，4
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摇杆机构，41
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第一摇杆，42
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第二摇杆，43
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第三摇杆，44
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第四摇杆，45
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限位开关，5
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上举机构，51
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u形托架，511
‑
第一滑槽，512
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第三滑槽，6
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下撑机构，61
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撑地块，62
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连接块，63
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连接杆，64
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弹簧，65
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行程开关，71
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第一销轴，72
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第二销轴，73
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第三销轴，74
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第四销轴，75
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右导向块，76
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右导向销轴，77
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左导向块，78
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左导向销轴，8a
‑
第一剪刀叉平衡机构,8b
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第二剪刀叉平衡机构,81、82
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转动杆，200
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车体，300
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智能控制单元，400
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驱动轮机构，500
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定位解锁机构，600
‑
agv小车。
具体实施方式
50.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
51.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
54.请参考图1至图3，本实用新型提出一种由中间向上下两端运动的举升机构100，包括：机架1，用于连接固定件以固定在固定件上。固定件可以是agv小车上的车体，这样当机架1固定在agv小车上的车体时，整个举升结构100也被安装于agv小车上。
55.举升机构100还包括摇杆举升单元2，摇杆举升单元2包括驱动机构3，摇杆机构4，上举机构5及下撑机构6，所述摇杆机构包括4第一摇杆41及第二摇杆42，第一摇杆41及第二摇杆42的首端由驱动机构3驱动连接并反向转动，使得第一摇杆41的末端相对第二摇杆42的末端张开或收拢。驱动机构3可以是电机或者液压、气压驱动，并由传动结构连接第一摇杆41和第二摇杆42。传动机构可以是齿轮组传动或者液压杆传动等。
56.第一摇杆41的末端连接上举机构5，推动上举机构5向上升起或回位。
57.第二摇杆42的末端连接下撑机构6，推动下撑机构6向下降落或回位。
58.第一摇杆41的末端、第二摇杆41的末端、上举机构5、下撑机构6的其中之一与机架1可升降连接使得整个摇杆举升单2元相对机架1可升降，这样整个摇杆举升单2都不止第一摇杆41、上举机构5，第二摇杆42、下撑机构6在升降，驱动机构3也在升降，驱动机构3是跟随浮动的，这样相对于驱动机构3固定的结构设计，本实用新型的下撑机构6与驱动机构3之间可以展开到最大的高度。
59.本实用新型实施例中，第一摇杆41的末端的与机架1可升降连接。上举机构5用于往上伸出而托起货物，下撑机构6则用于向下伸出而撑到地面上。
60.驱动机构3动作时带动第一摇杆41和第二摇杆42向反方向转动，这样使得第一摇杆41和第二摇杆42分别带动上举机构5和下撑机构6反向运动，如上举结构5向上运动的同时下撑机构6向下运动，而使得整个举升机构100张开；而上举结构5向下运动的同时下撑机构6向上运动，使得整个举升机构100收拢。这使得本实用新型的举升机构100实现从中间向上下两端伸出的功能，相对于现有技术中的单向举升功能，本实用新型的举升机构100能在较小尺寸结构的前提下实现较高的举升高度的功能，可以应用在超低车体的agv小车上，适
用在高度受限的空间进行装卸作业。
61.本实用新型的机架1包括左机架12及右机架11分别位于上举机构5外的左右侧。
62.如图4至图6所示，左机架12及右机架11分别固定在agv小车的车体上，在初始状态，第一摇杆41和第二摇杆42处于回味收拢状态，上举机构5处于最低位置，如图4中的状态。然后驱动机构3工作，驱动第一摇杆41和第二摇杆42向反方向转动，从而使得第一摇杆41和第二摇杆42两根杆逐渐张开，角度逐渐增大。因重力因素，第二摇杆42向下旋转的同时，驱动机构3也会向下旋转使得下撑机构6先下降触地，然后由于触地后的反向推力，导致第一摇杆41向上旋转的同时，驱动机构3也会向上旋转抬高，直至上举机构5升到最高位置，如图5中的状态所示。
63.若举升高度不够，驱动机构3继续工作带动第二摇杆42继续向下旋转，下撑机构6在地面反作用力的作用下降右机架11顶起，从而将与右机架11固定连接的agv小车车体顶离地面，实现本实用新型举升结构最大高度的举升，如图6所示。
64.从图4的收拢到图6的完全张开状态可知，本实用新型的举升机构是由中间向上下两端伸出运动的，这样相对于现有技术中单举升方向的举升机构，如现有技术中要举升20cm的高度，举升机构需要从下端0的位置向上伸出运动20cm，而本实用新型要举升20cm高，只有在中间位置上下各伸出10cm即可，单向伸出20cm的结构要比上下各伸出10cm结构占用的空间大，高度高，故现有技术单向举升机构不适用于超低的agv小车，因为其举升机构自身的高度都高出了agv小车的高度，而不适合在高度受限的空间如家用电动汽车的底盘下更换电池等操作。而本实用新型则特别适合用在超低车体的agv小车上而进行高度受限的空间进行作业。
65.具体地，如图2和图3所示，本实用新型的上举机构5包括一u形托架51，所述下撑机构6及驱动机构3位于u形托架51的内侧，所述机架1包括左机架12及右机架11分别位于u形托架51外的左右侧。u形托架51两边的臂与左右机架连接而使得整个机构两边受力而稳定。同时下撑机构6位于u形托架51的内侧，这样在下撑机构6与u形托架51反向升降时互不干扰。
66.所述摇杆机构4还包括首端与第一摇杆41固定连接并随第一摇杆41转动的第三摇杆43，及首端与第二摇杆42固定连接并随第二摇杆42转动的第四摇杆44。第一摇杆41的末端连接u形托架51的右内侧，第二摇杆42的末端连接下撑机构6右外侧，第三摇杆43的末端连接u形托架51的左内侧，第四摇杆44的末端连接下撑机构6左外侧。
67.这样第一摇杆41与第三摇杆43成为一组，同时作用在u形托架51的两边，第二摇杆42与第四摇杆44成为一组，同时作用在下撑机构6的两边，从而使得整个举升结构的两边作用力均衡，结构更加稳定。
68.如图3和图7所示，本实用新型的驱动机构3包括马达31，与马达31传动连接的主动齿轮32，与主动齿轮32啮合的第一从动齿轮33，与第一从动齿轮33啮合的第二从动齿轮34，及穿设于第一从动齿轮33内的第一传动轴35，穿设于第二从动齿轮34内的第二传动轴36。优选地，驱动机构3还包括驱动座37，用于安装马达31、主动齿轮32、第一从动齿轮33、第二从动齿轮34，第一传动轴35及第二传动轴36。
69.第一传动轴35的一端与第一摇杆41的首端固定连接，另一端与第三摇杆43的首端固定连接；第二传动轴36的一端与第二摇杆42的首端固定连接，另一端与第四摇杆44的首
端固定连接。
70.马达31带动主动齿轮32转动，主动齿轮32带动第一从动齿轮33转动，第一从动齿轮33带动第二从动齿轮34反向转动。第一从动齿轮33转动时带动第一传动轴35转动，第一传动轴35转动而使得两端的第一摇杆41和第三摇杆43转动；第二从动齿轮34转动时带动第二传动轴36转动，第二传动轴36转动而使得两端的第二摇杆42和第四摇杆44转动。
71.如图7所示，本实用新型的第一摇杆41的末端与u形托架51的右内侧之间穿设有第一销轴71，第一摇杆41、u形托架51的右内侧均与第一销轴71转动连接。所述第二摇杆42的末端与下撑机构6的右外侧之间穿设有第二销轴72，第二摇杆42、下撑机构6的右外侧均与第二销轴72转动连接。所述第三摇杆43的末端与u形托架51的左内侧之间穿设有第三销轴73，第三摇杆43、u形托架51的左内侧均与第三销轴73转动连接。所述第四摇杆44的末端与下撑机构6的左外侧之间穿设有第四销轴74，第四摇杆44、下撑机构6的左外侧均与第四销轴74转动连接。第一销轴71，第三销轴73使得摇杆机构4能托起u形托架51并能相对转动。第二销轴72，第四销轴74使得摇杆机构4能连接下撑机构6并能相对转动。
72.进一步地，本实用新型的u形托架51的右外侧与右机架11之间还设置有右导向块75，右导向块75的双面均有导向槽，右导向块75与右机架11之间连接的有右导向销轴76，所述第一销轴71穿过u形托架51的右侧并装入所述右导向块75与右机架11相对的导向槽内，第一销轴71及右导向销轴76均在右导向块75的导向槽内滑动。
73.所述u形托架51的左外侧与左机架12之间还设置有左导向块77，左导向块77的双面均有导向槽，左导向块77与左机架12之间连接的有左导向销轴78，所述第三销轴73穿过u形托架51的左侧并装入所述左导向块77与左机架12相对的导向槽内，第三销轴73及左导向销轴78均在左导向块77的导向槽内滑动。
74.右导向块75与左导向块77的设置对u形托架51与左右机架之间的升降运动起到导向作用，同时，因为右导向块75、左导向块77与u形托架51、左右机架之间均能相对转动，从而不会干扰升降运动。
75.如图8和图9所示，本实用新型的下撑机构6包括设置在下方的撑地块61，设置在上方的连接块62，设置在撑地块61与连接块62之间连接撑地块61与连接块62的连接杆63，所述连接块62的右端与第二销轴72转动连接，连接块62的左端与第四销轴74转动连接。撑地块61用于支撑在地面，连接块62则转动连接第二摇杆42及第四摇杆44。连接杆63的设置可以将撑地块61与连接块62设置成可活动的连接而可以装配压力传感器件或行程开关等。
76.进一步地，本实用新型的连接杆63与连接块62浮动连接，下撑机构6上于撑地块61与连接块62之间还设置有弹簧64及行程开关65，弹簧64及行程开关65及浮动连接的方式使得下撑机构6能对举升的行程进行限位，避免破坏性举升而损坏整个举升机构100。
77.优选地，本实用新型的第一摇杆41、第二摇杆42、第三摇杆43与第四摇杆44其中之一或多个还设置有压力传感器(未示出)，这样可以保护第一摇杆41、第二摇杆42、第三摇杆43与第四摇杆44在举升过程的中受力不超过设定值，保护摇杆。
78.较佳地，如图3所示，所述第三摇杆41与第四摇杆42之间还设置有限位开关45；限位开关45避免第一摇杆41与第二摇杆42之间，第三摇杆41与第四摇杆42之间过渡收拢。可以理解，所述第一摇杆41与第二摇杆42之间也可以设置有限位开关。
79.请继续参考图3及图10，优选地，本实用新型的u形托架51的右外侧与右机架11之
间，u形托架51的左外侧与左机架12之间还分别设置有结构相同的第一剪刀叉平衡机构8a和第二剪刀叉平衡机构8b。第一剪刀叉平衡机构8a和第二剪刀叉平衡机构8b在上举机构5与机架1之间相对运动时也跟随张开或折叠，用于支撑上举机构5，使得举升机构100在运动过程中更加平衡稳定。
80.具体地，第一剪刀叉平衡机构8a和第二剪刀叉平衡机构8b均包括中间转动连接的转动杆81,82，两转动杆81,82的一端分别转动连接在u形托架51与机架1上，两转动杆81,82的连另一端分别滑动连接在u形托架51与机架1上。如图10中所示，u形托架51的右外侧设置有第一滑槽511，右机架12的内侧设置有第二滑槽111分别与该侧的转动杆81,82滑动连接；u形托架51的左外侧设置有第三滑槽512，左机架12的内侧设置有第四滑槽121分别与该侧的转动杆81,82滑动连接。
81.如图11至图13所示，本实用新型还提出了一种智能更换汽车电池的agv小车600，包括车体200，智能控制单元300、及驱动轮机构400，还包括上述的由中间向上下两端运动的举升机构100，以及定位解锁机构500，所述举升机构100、定位解锁机构500设置于车体200上，智能控制单元300控制驱动轮机构400、定位解锁机构500、举升机构100进行车体200的运动，汽车电池的定位、解锁及举升机构100的升降。定位解锁机构500在agv小车600经过智能导航接近电动汽车的电池位置附近后，进一步精准的定位对准电池，然后举升至电池底部拖住电池，再通过定位解锁机构500将电池解锁后电池完全落在举升机构100上，然后举升机构下降电池运走。装入电池也重复类似过程。
82.电动汽车作为解决资源短缺和环境污染等问题的重要途径，必将得到更大的发展。而传统电动汽车用电后都需要停下来充电，耗费了等待时间。而“车电分离”的电池交换模式，将来电动汽车换电池是大趋势。本实用新型的agv小车600可设计成用于家用电动汽车电池更换的小车。由于本实施例的agv小车600采用了上述的举升机构100结构，则agv小车600上由中间向上下两端运动的举升机构100可以将机构做得非常紧凑，也一样能满足举升高度要求，可同时满足把电池等物料升到较高位和降到较低位的功能要求，使得agv小车600整个车体设计成超低高度，而特别适用于电池汽车底盘这种高度空间受限场景下更换电池。
83.本实用新型实施例提出的由中间向上下两端运动的举升机构100及agv小车600，通过在机架1上设置摇杆机构4，摇杆机构4的第一摇杆41和第二摇杆42反向转动而张开或收拢，张开的动作驱动上举机构5与下撑机构6分别从中间向上举升和向下降落，向上举升用于托起货物，向下降落用于撑在地面上。由于本实用新型的举升机构100能联动向上下两端伸出，这样，可以将本实用新型的举升机构100做得较低，而却能举升较高的高度，当本实用新型的举升机构100安装在agv小车600上时，可以将agv小车600整个撑离地面，非常适用于超低车身的agv小车600在高度受限空间内进行举升作业。
84.以上所述仅为清楚地说明本实用新型所作的举例，并非因此限制本实用新型的专利范围，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型技术方案中的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。