CN106285125B - 车辆搬运器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆搬运器，包括搬运平台、设置于所述搬运平台的行走驱动机构、直行轮机构、换向轮机构、多个行走切换机构，所述直行轮机构、换向轮机构及多个行走切换机构之间绕设有传送绳，所述行走驱动机构驱动所述直行轮机构、换向轮机构以带动所述搬运平台分别作直线行走、转向行走，所述行走切换机构用于切换所述换向轮机构及直行轮机构与地面的接触，以使所述搬运平台在直线行走与转向行走之间切换。上述车辆搬运器，直行轮机构、换向轮机构、行走切换机构之间采用传送绳的传动结构，使其整体结构紧密，各部件形成一体，驱动集中，整体可靠性高，能耗小，控制难度小，设备元件寿命长。

Description

车辆搬运器

技术领域

本发明涉及搬运设备领域，特别是涉及一种车辆搬运器。

背景技术

随着城市车辆数目的快速增长，采用多层立体停车库将成为大中型城市解决停车难的重要方式。普通的立体停车库需要在地面层设置中转车位，以便上层车辆升降出入，使得空间利用不充分。传统的方式是采用一种避让式的车辆搬运器，当上层车辆需要进出时，车辆搬运器对下层车辆进行搬运避让，使得中转车位也能停放车辆，提高了车库空间的利用率。

智能车辆搬运器是一种民用、重载、高度空间有限、使用频繁的程序控制机械设备，对空间结构设计、能源利用率、设备零部件寿命、设备运行可靠性及控制响应能力的要求都比较高。

现有的车辆搬运器所用的轮组形式主要有两大类：第一种是通过配置万向轮，实现搬运器的换向，这种形式应用于重载场合会因惯性较大，产生轮组打滑甚至是整体滑动的危险，搬运器控制难度大，快速响应情况下冲量损耗大，对驱动的瞬时输出要求高，能量密度大，另一方面，设备元件受到冲击、磨损严重，设备寿命较短；第二种是采用行走切换机构的形式，将承载组件的直线运动与圆周运动分离，在直线运动时采用直行轮组，在换向时使用换向轮组，目前这种切换方式是采用独立驱动行走切换机构的形式实现，驱动较为分散，***整体可靠性差，控制要求较高，成本高，另一方面，行走切换机构的同步性不足，切换时间长，还容易发生搬运器偏载及切换轮卡住的现象。

发明内容

基于此，有必要提供一种驱动集中、可靠性高、使用寿命长的车辆搬运器。

一种车辆搬运器，包括搬运平台、设置于所述搬运平台的行走驱动机构、直行轮机构、换向轮机构、多个行走切换机构，所述直行轮机构、换向轮机构及多个行走切换机构之间绕设有传送绳，所述行走驱动机构驱动所述直行轮机构、换向轮机构以带动所述搬运平台分别作直线行走、转向行走，所述行走切换机构用于切换所述换向轮机构及直行轮机构与地面的接触，以使所述搬运平台在直线行走与转向行走之间切换。

在其中一个实施例中，所述行走切换机构为设置在所述搬运平台底部的三个，其中两个所述直行轮机构位于远离所述行走驱动机构且靠近所述搬运平台前端的一侧、另一个位于所述行走驱动机构的旁侧。

在其中一个实施例中，所述搬运平台设置有用于驱动所述传送绳移动的链轮驱动机构，链轮驱动机构包括设置在所述搬运平台底部的第一驱动电机、与所述第一驱动电机的输出轴连接的主动链轮、与所述主动链轮联动的第一从动链轮以及对称设置在所述第一从动链轮两侧的两个第二从动链轮，所述主动链轮通过转动链条驱动所述第一从动链轮转动，所述从动链轮通过移动链条驱动两个所述第二从动链轮转动，所述移动链条的两端分别与所述传送绳连接。

在其中一个实施例中，所述换向轮机构包括分别设置在所述搬运平台底部的第一换向轮、第二换向轮，所述搬运平台靠近后端的一侧设置有使所述搬运平台旋转时保持在同一旋转中心的锁定机构，所述第一换向轮、第二换向轮的法线方向的交点与所述锁定机构的锁定中心重合，以使所述搬运平台旋转时所述换向轮机构的速度瞬心与所述搬运平台的速度瞬心处于同一转轴。

在其中一个实施例中，所述第一换向轮与所述搬运平台的直线行走方向的夹角为89度，所述第二换向轮与所述搬运平台的直线行走方向的夹角为60度。

在其中一个实施例中，所述行走切换机构包括固定设置在所述搬运器本体的安装座、设置在所述安装座上的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的安装架以及活动设置在所述安装架内的行走轮，所述安装架设置有滑槽，所述行走轮可沿所述滑槽滑动。

在其中一个实施例中，所述安装架的上下两端具有开口，所述行走轮插接有第一销轴，所述安装架的两侧对称设置有适配于所述第一销轴的导向槽，所述滑轨的两侧对称设置有与所述滑轨滑动连接的滑块，两侧的所述滑块通过第二销轴连接，所述第一销轴的两侧与连接板的一端铰接连接，所述连接板的另一端与所述第二销轴铰接连接，所述导向槽设置有斜面，所述斜面的一端到斜面的另一端与所述滑轨之间的距离逐渐变大。

在其中一个实施例中所述安装座沿长度方向的两侧分别设置有挡板，所述挡板开设有适配于所述传送绳穿过的通孔。

在其中一个实施例中，所述行走轮为聚氨酯胶轮或尼龙轮。

在其中一个实施例中，所述直行轮机构包括转轴、间隔设置在所述转轴上的两个行走驱动轮；所述行走驱动机构包括第二驱动电机及连接设置在所述第二驱动电机的输出轴与所述转轴之间的传动件。

上述车辆搬运器，直行轮机构、换向轮机构、行走切换机构之间采用传送绳的传动结构，使其整体结构紧密，各部件形成一体，驱动集中，整体可靠性高，能耗小，控制难度小，设备元件寿命长。

附图说明

图1为本发明车辆搬运器实施例的仰视结构示意图；

图2为环形绕绳组件的仰视结构示意图；

图3为本发明车辆搬运器实施例的侧视结构示意图；

图4为链轮驱动机构的侧视结构示意图；

图5为链轮驱动机构的仰视结构示意图；

图6为行走驱动机构与直行轮机构的侧视结构示意图；

图7为行走切换机构的立体结构示意图；

图8为行走切换机构的***结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明提供的车辆搬运器10，包括搬运平台11、设置于搬运平台11的行走驱动机构100、直行轮机构200、换向轮机构以及多个行走切换机构400；搬运平台11用于承载车辆，带动车辆移动；直行轮机构200、换向轮机构及行走切换机构400之间绕设有传送绳600，行走驱动机构100驱动直行轮机构200、换向轮机构以带动搬运平台11分别作直线行走、转向行走，即搬运平台11可直线移动，也可相对于地面进行旋转；行走切换机构400用于切换换向轮机构及直行轮机构200与地面的接触，以使搬运平台11可以在直线运动和旋转运动之间进行转换。由于采用传送绳600绕设的结构，使得车辆搬运器10整体结构紧密，各机构形成一体，驱动较为集中，整体可靠性高，能耗小，控制难度小，设备元件寿命长。

具体的，如图2所示，行走切换机构400设置有至少三个。以设置三个行走切换机构400为例，都设在搬运平台11的底部，其中两个行走切换机构400位于远离行走驱动机构100且靠近搬运平台11前端的一侧、另一个则设在行走驱动机构100的旁边。也就是说，行走驱动机构100设置在搬运平台11的后端，有两个行走切换机构400并排设置在搬运平台11靠近前端的底部、另一个靠近行走驱动机构100。行走驱动机构100带动传送绳600移动时，行走切换机构400与地面的距离可改变，以便于车辆的搬运操作。

在一些实施例中，换向轮机构包括两个换向轮，分别为第一换向轮710、第二换向轮720，搬运平台11靠近后端的一侧设置有使搬运平台11旋转时保持在同一旋转中心的锁定机构800，第一换向轮710与锁紧机构800位于搬运平台11的同一侧，第二换向轮720位于搬运平台11的另一侧，两个换向轮的法线方向的交点与锁定机构800的锁定中心重合。也就是说，搬运平台11旋转时，锁定机构800的速度瞬心810和两个换向轮的速度瞬心处于同一转轴，即锁定机构800的转动中心轴与两个换向轮的转动中心轴重合，使得整体驱动较为集中，更加容易控制，使得各机构的元件使用寿命较长。

更为详细的，第一换向轮710与搬运平台11的直线行走方向的夹角为89度，第二换向轮720与搬运平台11的直线行走方向的夹角为60度，换向轮可以通过支撑座730连接固定于搬运平台11的底部。

如图2、图6所示，在一实施例中，直行轮机构200包括转轴220、间隔设置于转轴220上的两个行走驱动轮210，其中一个行走驱动轮210位于一个行走切换机构400的旁侧，两个行走驱动轮210的布设方向与搬运平台11的直线行走方向垂直；行走驱动机构100包括第二驱动电机110及连接设置于第二驱动电机110与转轴220之间的传动件111。传动件111可以使用链式传动的结构，也可以使用皮带传动的结构，优选使用链式传动结构，即第二驱动电机的输出轴连接有主动链轮，转轴套接有从动链轮，主动链轮与从动链轮之间连接有转动链条，转轴也可以由两个轴通过联轴器230连接。

如图1、图2及图4、图5所示，在一实施例中，搬运平台11还设置有用于驱动传送绳移动的链轮驱动机构300，链轮驱动机构300包括第一驱动电机310、主动链轮311、第一从动链轮312及两个第二从动链轮320，第一驱动电机310的输出轴与主动链轮311连接，两个第二从动链轮320对称设置与第一从动链轮312的两侧，主动链轮311与第一从动链轮312之间连接有转动链条313，转动链条313与主动链轮311及第一从动链轮312分别啮合，两个第二从动链轮320连接有移动链条330，该移动链条330绕设于第一从动链轮312、两个第二从动链轮320之间，且分别和第一从动链轮312、两个第二从动链轮320啮合，移动链条330的两端分别与传送绳600连接，传送绳600可以采用钢绳，第一驱动电机310转动时，主动链轮311带动第一从动链轮312转动，第一从动链轮312带动两侧的第二从动链轮320转动，从而带动两侧的移动链条330及传送绳600移动。

如图7、图8所示，行走切换机构400包括安装座410、滑轨420、安装架430及行走轮440，安装座410固定于搬运平台11的底部，滑轨420设置在安装座410上，安装架430滑动设置在滑轨420上，行走轮440活动设置于安装架430内，行走轮440可相对于安装架430滑动，传送绳600穿过安装座410且绕设于行走轮440，即行走轮440始终与传送绳600紧贴。

更为详细的，安装架430的上下两端具有开口，安装架430的顶端两侧设置有适配于第一销轴453的滑槽431，安装架430两侧对称设置有导向槽432，导向槽432可以设置有斜面，即有一段导向槽432是与滑槽431的长度方向倾斜的，该斜面的一端至另一端与安装座410之间的距离逐渐变大，滑轨420两侧对称设置有导向块454，两侧的导向块454通过第二销轴451连接，第一销轴453的两侧分别铰接有连接板452，两侧的连接板452分别与第二销轴451铰接，如此，可以增加行走切换机构400整体的稳定性。也就是说，行走轮440在滑槽431从一端滑动至另一端时，行走轮440与安装座410之间的距离也是变化的。

搬运平台11可以设置有多个导向轮500，传送绳600绕设于导向轮500，传送绳600、移动链条330和导向轮500共同形成滑行绕绳机构，当环形绕绳机构正向旋转时，安装座410向绕绳运动的方向移动，滑轨420沿滑槽431向上或向下移动，由于受到安装架430的约束，行走轮440绕安装架430旋转，从而实现行走轮440的抬升或降落；当环形绕绳机构反向旋转时，安装架430向绕绳运动的方向移动，行走轮440在滑槽431中沿下或沿上移动，由于受到安装架430的约束，行走轮440在安装架430内旋转，从而实现行走轮440的抬升或降落。

位于搬运平台11前端的两个行走切换机构400中的行走轮440在滑槽431中的滑动方向相反与；初次安装时，使位于搬运平台11前端的两个行走切换机构400中的轴承处于滑槽431的最低位置，位于后端的行走切换机构400中的行走轮440处于滑槽431的最高位置。

滑轨420上可以滑动设置有连接块422，该连接块422用于与安装座430连接，还可以在安装座410沿长度方向的两侧分别设置有挡板435，挡板435开设有适配于传送绳600穿过的通孔；在安装座410的两端分别设置有限位块412，该限位块412用于防止在搬运过程中滑轨420从安装座410脱离。限位块412可以是突出设置在安装座410的凸台，两个凸台位于滑轨420的两端，第一销轴453穿过行走轮440且第一销轴453的两端，第一销轴453可以沿径向设置有环形突起，相邻的两个环形突起之间形成适配于安装架430的槽体，行走轮440相对于安装架430滑动时，该槽体起到导向的作用。导向槽432可以设置呈楔形或弧形，安装架430两侧的侧壁可以开设有多个贯穿孔。例如，导向槽432可以设置为三段，中间一段为倾斜段、两边为平滑段，行走轮440可沿导向槽432平稳滑动。

可以在安装架430顶端两侧的楔形面凸出设置有立柱433，两个立柱433间连接设置有导向杆434，导向杆434与安装架430的楔形面形成导向槽432。行走轮440可以采用聚氨酯胶轮，包括金属轮芯和聚氨酯胶层，其耐用性和抗拉强度均很高，承载能力高且噪声小，当然，也可以采用尼龙轮。

车辆搬运器10自主行走的过程为：在车辆搬运器10的规划路径的转向点上固定布设旋转中心，车辆搬运器10行走至旋转中心时，传送绳600带动第二从动轮正向旋转时，换向轮附近的行走轮440抬升，搬运器后端的行走轮440降落，使换向轮与地面接触，而后端的行走轮440离开地面，锁定机构800锁住地面的旋转中心，行走驱动机构100驱动时，搬运平台11将绕该旋转中心作圆周运动，当旋转到位后，传送绳600带动行走轮440反向旋转，换向轮附近的两个行走轮440降落并同时与地面接触，搬运平台11后端的行走轮440抬升，锁定机构800解锁，且离开地面固定的旋转中心，第二驱动电机驱动时，搬运平台11作直线运动；在规划路径上重复上述两个步骤即可实现车辆搬运器10的自主行走。

也就是说，前端两个行走切换机构的安装方向相反，后端的行走切换机构与同一侧的行走切换机构的安装方向相反，在由圆周运动切换到直线运动时，前端两个行走轮440降落，后端的行走轮440抬升，两个行走驱动轮与地面接触，转向轮离开地面，锁定机构800处于解锁状态；在由直线运动切换到圆周运动时，传送绳600反向移动，行走驱动轮440着地时两个换向轮离地，两个换向轮着地时行走驱动轮440离地，两个转向轮和两个行走驱动轮中的一个与地面接触，锁定机构800锁定旋转中心，搬运平台11绕旋转中心作圆周运动。通过直行和转向过程的组合，实现车辆搬运器10沿着规划路径的自主行走。

上述车辆搬运器，直行轮机构、换向轮机构、行走切换机构之间采用传送绳的传动结构，使其整体结构紧密，各部件形成一体，驱动集中，整体可靠性高，能耗小，控制难度小，设备元件寿命长。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种车辆搬运器，其特征在于，包括搬运平台、设置于所述搬运平台的行走驱动机构、直行轮机构、换向轮机构、多个行走切换机构，所述直行轮机构、换向轮机构及多个行走切换机构之间绕设有传送绳，所述行走驱动机构驱动所述直行轮机构、换向轮机构以带动所述搬运平台分别作直线行走、转向行走，所述行走切换机构用于切换所述换向轮机构及直行轮机构与地面的接触，以使所述搬运平台在直线行走与转向行走之间切换；

其中，所述行走切换机构包括固定设置在所述搬运平台的安装座、设置在所述安装座上的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的安装架以及活动设置在所述安装架内的行走轮，所述安装架内设置有滑槽，所述行走轮沿所述滑槽滑动，所述行走轮与所述传送绳紧贴，所述行走轮相对地面沿上或沿下运动，以使所述行走切换机构通过所述行走轮切换所述换向轮机构及直行轮机构与地面的接触。

2.根据权利要求1所述的车辆搬运器，其特征在于，所述行走切换机构为设置在所述搬运平台底部的三个，其中两个所述行走切换机构位于远离所述行走驱动机构且靠近所述搬运平台前端的一侧、另一个位于所述行走驱动机构的旁侧。

3.根据权利要求2所述的车辆搬运器，其特征在于，所述搬运平台设置有用于驱动所述传送绳移动的链轮驱动机构，链轮驱动机构包括设置在所述搬运平台底部的第一驱动电机、与所述第一驱动电机的输出轴连接的主动链轮、与所述主动链轮联动的第一从动链轮以及对称设置在所述第一从动链轮两侧的两个第二从动链轮，所述主动链轮通过转动链条驱动所述第一从动链轮转动，所述第一从动链轮通过移动链条驱动两个所述第二从动链轮转动，所述移动链条的两端分别与所述传送绳连接。

4.根据权利要求1所述的车辆搬运器，其特征在于，所述换向轮机构包括分别设置在所述搬运平台底部的第一换向轮、第二换向轮，所述搬运平台靠近后端的一侧设置有使所述搬运平台旋转时保持在同一旋转中心的锁定机构，所述第一换向轮、第二换向轮的法线方向的交点与所述锁定机构的锁定中心重合，以使所述搬运平台旋转时所述换向轮机构的速度瞬心与所述搬运平台的速度瞬心处于同一转轴。

5.根据权利要求4所述的车辆搬运器，其特征在于，所述第一换向轮与所述搬运平台的直线行走方向的夹角为89度，所述第二换向轮与所述搬运平台的直线行走方向的夹角为60度。

6.根据权利要求1所述的车辆搬运器，其特征在于，所述安装架的上下两端具有开口，所述行走轮插接有第一销轴，所述安装架的两侧对称设置有适配于所述第一销轴的导向槽，所述滑轨的两侧对称设置有与所述滑轨滑动连接的导向块，两侧的所述导向块通过第二销轴连接，所述第一销轴的两侧与连接板的一端铰接连接，所述连接板的另一端与所述第二销轴铰接连接，所述导向槽设置有斜面，所述斜面的一端到斜面的另一端与所述滑轨之间的距离逐渐变大。

7.根据权利要求1所述的车辆搬运器，其特征在于，所述安装架沿长度方向的两侧分别设置有挡板，所述挡板开设有适配于所述传送绳穿过的通孔。

8.根据权利要求1所述的车辆搬运器，其特征在于，所述行走轮为聚氨酯胶轮或尼龙轮。

9.根据权利要求1所述的车辆搬运器，其特征在于，所述直行轮机构包括转轴、间隔设置在所述转轴上的两个行走驱动轮；所述行走驱动机构包括第二驱动电机及连接设置在所述第二驱动电机的输出轴与所述转轴之间的传动件。