CN111042607B - 转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器及其搬运方法 - Google Patents

转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器及其搬运方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车辆搬运器，尤其涉及一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器及其搬运方法，包括两个相互对称的搬运单元，两个搬运单元之间通过调节伸缩部分相互连接，每个搬运单元均包括机架、安装在机架上的转臂抱持部分和行走部分，所述转臂抱持部分包括动力传递机构、滑槽滚子机构、多杆机构和弹簧万向球组件；所述滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构使转臂的“死点”位置稳定可靠，利用“死点”位置的顶死特性，提高了转臂的安全性能，弹簧万向球和圆锥孔槽的组合，配合滑槽滚子机构和多杆机构实现了转臂先展开，后平移的运动动作，且受力性能好。本发明增加了搬运器搬运车辆过程中的安全性和可靠性。

Description

转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器及其搬运方法
技术领域
本发明涉及一种车辆搬运器，尤其涉及一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器及其搬运方法。
背景技术
抱持式搬运器是基于夹持式搬运器升级而来。此类搬运器的转臂采用先完全展开后平行相向移动抱持车轮，使车轮两侧受力均匀。
目前常见的抱持式车辆搬运器大多没有利用“死点”特性。如：采用135°斜导轨的方案(CN107044215A)、采用90°圆角直槽导轨方案(CN105971338B、CN207739707U等)、采用其他的曲线导轨(CN206346543U)。其采用滚子滑槽结构，转臂的周向受力主要由滚子承受，抬升车轮时安全性不高。
还有少数搬运器采用了“死点”特性，如：采用齿轮齿条和多杆机构组合的方案(如：CN20190917)，其在齿轮与齿条脱离后，杆件死点位置具有较大的不稳定性。当搬运器发生震动或者受到其他外部激励时，极有可能破坏这平衡关系，造成重大的事故。还有采用勾稽装置和多杆机构组合的方案(如：CN110130708A)，其转臂完全展开抬升车轮时，勾稽机构中摆杆的受力较大而且其结构相对复杂。
综上，相关专利的方案大多数没有利用“死点”特性，安全性不高。而少数利用了“死点”特性的结构在死点位置稳定性不好或结构复杂且受力性能不好。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，进一步提高抱持式车辆搬运器的安全性能，提供了一种采用滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构使转臂的“死点”位置稳定可靠，利用“死点”位置的顶死特性，提高了转臂的安全性能，采用弹簧万向球组件和圆锥孔槽的组合，配合滑槽滚子机构和多杆机构实现了转臂先展开，后平移的运动动作，且受力性能好，增加了搬运器搬运车辆过程中的安全性和可靠性的转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器及其搬运方法。
本发明的技术方案：一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器，包括两个相互对称的搬运单元，两个搬运单元之间通过调节伸缩部分相互连接，每个搬运单元均包括机架、安装在机架上的转臂抱持部分和行走部分，所述转臂抱持部分包括动力传递机构、滑槽滚子机构、多杆机构和弹簧万向球组件；所述滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构使转臂的“死点”位置稳定可靠，利用“死点”位置的顶死特性，提高了转臂的安全性能，弹簧万向球和圆锥孔槽的组合，配合滑槽滚子机构和多杆机构实现了转臂先展开，后平移的运动动作。
优选地，所述动力传递机构包括搬运部分动力源、联轴器、丝杠、丝杠轴承座、导轨和斜面滑板，所述搬运部分动力源提供动力，通过联轴器连接两个旋向相反的丝杠，带动导轨上的斜面滑板，使之相对机架移动，实现同一搬运单元上的两个斜面滑板相向或相背移动。
优选地，所述滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构包括滑槽、拨杆、输入摇杆、最短杆、转臂、多杆机构座、上横板、键和滚子，每个斜面滑板两侧各固定有一个滑槽，拨杆的一端铰接在多杆机构座上，另一端铰接滚子，滚子在滑槽内滚动，斜面滑板的移动带动拨杆转动，输入摇杆与拨杆之间通过键连接，使两者可同时转动，输入摇杆、最短杆、转臂之间均是铰接触，转臂另一侧也与多杆机构座铰接，多杆机构通过输入摇杆的转动实现转臂从初始位置转到完全展开的位置，转臂完全展开时输入摇杆和最短杆共线，行成“死点”的顶死效果，防止转臂受载时反行程转动。
优选地，所述弹簧万向球组件包括调节螺钉、弹簧、万向球、万向球所在的下横板和机架上的圆锥孔槽，下横板和多杆机构座相互固定，通过旋转调节螺钉改变万向球的预紧力。
优选地，所述行走部分包括安装在机架上的主动轮和从动轮、驱动主动轮转动的行走电机、安装在行走电机上的带轮以及连接主动轮和带轮的传动带，所述主动轮和从动轮均通过轮座安装在机架上，所述行走电机通过电机座安装在机架上。
优选地，所述调节伸缩部分包括4个连接杆，4个连接杆之间铰连接成四边形，然后其中两个相互对称的角顶点分别和两个搬运单元的机架之间铰接，实现两个搬运单元的间距变化，实现对前后轮车轮轴间距不同的车辆的搬运。
一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器的搬运方法，步骤如下：
1)转臂首先收拢，以减小搬运器横向尺寸，接着通过行走部分从车辆前侧或后侧进入车辆底盘下方，然后转臂抱持部分的动力传递机构带动斜面滑板移动，此时弹簧万向球组件处于锁合状态，使转臂所在的多杆机构座锁定；
2)斜面滑板的移动通过滑槽滚子机构和多杆机构，使转臂完全展开，当转臂完全展开后，拨杆与输入摇杆铰接处贴上斜面滑板，即拨杆的侧面完全与斜面滑板的斜面贴合，此时滑槽滚子机构和多杆机构的转动运动也完全锁定，达到“死点”位置，迫使弹簧万向球组件的弹簧压缩，万向球离开圆锥孔槽处；
3)此后，斜面滑板则带动转臂展开后的多杆机构在保持“死点”的状态下整体同步移动，实现对汽车车轮的抬升；
4)对于不同前后轮距的车辆，搬运器转臂一侧触碰到车轮时受到阻力将等待另一侧的转臂靠拢，此时行走部分的轮子处于自由滚动状态，故而搬升车辆过程中，两搬运单元的间距会自适应的变化；
5)抬升完成后，搬运器带着车辆移动到指定位置，再通过转臂的收拢将车辆放下。
本发明采用滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构使转臂的“死点”位置稳定可靠，利用“死点”位置的顶死特性，提高了转臂的安全性能，采用弹簧万向球组件和圆锥孔槽的组合，配合滑槽滚子机构和多杆机构实现了转臂先展开，后平移的运动动作，且受力性能好，增加了搬运器搬运车辆过程中的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体结构俯视图；
图2为单个搬运单元的俯视图；
图3为搬运部分去掉上横板114后的示意图(其中右侧还去掉了下横板和弹簧万向球机构)；
图4为图3中弹簧万向球组件的A-A视图；
图5为弹簧万向球离开圆锥孔槽的示意图；
图6为转臂展开过程的机构运动图，其中图6(c)为抱持机构死点位置；
图7为图6(c)中圆处的局部放大图；
图8为图6所示3个位置的转臂机构简图，其中图8(c)为抱持机构死点位置；
图9为两个搬运单元收拢时的示意图；
图10为两个搬运单元展开时的示意图；
图中：10.转臂抱持部分，20.行走部分，30.调节伸缩部分，101.搬运部分动力源，102.联轴器，103.丝杠，104.丝杠轴承座，105.导轨，106.斜面滑板，107.滑槽，108.拨杆，109.输入摇杆，110.最短杆，111.转臂，112.下横板，113.多杆机构座，114.上横板，115.键，116.滚子，117.调节螺钉，118.弹簧，119.圆锥孔槽，120.机架，121.万向球，201.主动轮，202.传动带，203.带轮，204.行走电机，205.电机座，206.轮座，207.从动轮，301.连接杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图1和2所示，本发明的搬运器包括两个相互对称的搬运单元，两个搬运单元之间通过调节伸缩部分30相互连接，每个搬运单元均包括机架、安装在机架上的转臂抱持部分10和行走部分20。转臂抱持部分10包括动力传递机构、滑槽滚子机构、多杆机构和弹簧万向球组件。行走部分20包括安装在机架上的主动轮201和从动轮207、驱动主动轮201转动的行走电机204、安装在行走电机204上的带轮203以及连接主动轮201和带轮203的传动带202，主动轮201和从动轮207均通过轮座206安装在机架120上，行走电机204通过电机座205安装在机架120上。
如图3-5所示，动力传递机构包括搬运部分动力源101、联轴器102、丝杠103、丝杠轴承座104、导轨105和斜面滑板106；滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构包括滑槽107、拨杆108、输入摇杆109、最短杆110、转臂111、多杆机构座113、上横板114、键115和滚子116；弹簧万向球组件包括调节螺钉117、弹簧118、万向球121、万向球所在的下横板112和机架120上的圆锥孔槽119，下横板112和多杆机构座113相互固定，通过旋转调节螺钉117改变万向球121的预紧力。
其中，动力传递机构的运动如下：搬运部分动力源101提供动力，通过联轴器102连接两个旋向相反的丝杠103，带动导轨105上的斜面滑板106，使之可相对机架120移动。故可实现同一搬运单元上的两个斜面滑板106相向或相背移动。
其中，滑槽滚子机构的运动如下：每个斜面滑板106两侧各固定有一个滑槽107，拨杆108的一端铰接在多杆机构座113上，另一端铰接滚子116，滚子116可在滑槽107内滚动，如图7所示。故斜面滑板106的移动可带动拨杆108转动。
其中，多杆机构的运动如下：输入摇杆109与拨杆108之间通过键115连接，使两者可同时转动。输入摇杆109、最短杆110、转臂111之间均是铰接触，转臂111另一侧也与多杆机构座113铰接。多杆机构通过输入摇杆109的转动实现转臂111从初始位置转到完全展开的位置，如图6所示，转臂111完全展开时输入摇杆109和最短杆110共线，行成“死点”的顶死效果，防止转臂111受载时反行程转动。
两个搬运单元之间的调节伸缩部分30由4个连接杆301组成。4个连接杆301之间铰连接成四边形，然后其中两个相互对称的角顶点分别和两个搬运单元的机架之间铰接。如图9、10所示，即可实现两搬运单元间距的变化，实现对前后轮车轮轴间距不同的车辆的搬运。
综上所述，搬运器工作时，转臂111首先收拢，以减小搬运器横向尺寸，接着通过行走部分20从车辆前侧或后侧进入车辆底盘下方，然后搬运部分的动力传递机构带动斜面滑板106移动。此时弹簧万向球机构处于图4所示的锁合状态，使转臂所在的多杆机构座113锁定。因此，斜面滑板106的移动通过滑槽滚子机构和多杆机构，使转臂111完全展开。当转臂111完全展开后，拨杆108与输入摇杆109铰接处贴上斜面滑板106，即拨杆108的侧面完全与斜面滑板106的斜面贴合，此时滑槽滚子机构和多杆机构的转动运动也完全锁定，达到“死点”位置，迫使弹簧万向球机构的弹簧118压缩，万向球121离开圆锥孔槽119处。此后，斜面滑板106则带动转臂111展开后的多杆机构在保持“死点”的状态下整体同步移动，实现对汽车车轮的抬升。对于不同前后轮距的车辆，搬运器转臂111一侧触碰到车轮时受到阻力将等待另一侧的转臂靠拢(此时行走部分20的轮子处于自由滚动状态)，故而搬升车辆过程中，两搬运单元的间距会自适应的变化。抬升完成后，搬运器带着车辆移动到指定位置，再通过转臂111的收拢将车辆放下，此过程与转开过程类似，不再重复描述。

Claims (5)

1.一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器，其特征在于：其包括两个相互对称的搬运单元，两个搬运单元之间通过调节伸缩部分相互连接，每个搬运单元均包括机架、安装在机架上的转臂抱持部分和行走部分，所述转臂抱持部分包括动力传递机构、滑槽滚子机构、多杆机构和弹簧万向球组件；所述滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构使转臂的“死点”位置稳定可靠，利用“死点”位置的顶死特性，提高了转臂的安全性能，弹簧万向球和圆锥孔槽的组合，配合滑槽滚子机构和多杆机构实现了转臂先展开，后平移的运动动作；所述动力传递机构包括搬运部分动力源、联轴器、丝杠、丝杠轴承座、导轨和斜面滑板，所述搬运部分动力源提供动力，通过联轴器连接两个旋向相反的丝杠，带动导轨上的斜面滑板，使之相对机架移动，实现同一搬运单元上的两个斜面滑板相向或相背移动；所述滑槽滚子机构和多杆机构的串联机构包括滑槽、拨杆、输入摇杆、最短杆、转臂、多杆机构座、上横板、键和滚子，每个斜面滑板两侧各固定有一个滑槽，拨杆的一端铰接在多杆机构座上，另一端铰接滚子，滚子在滑槽内滚动，斜面滑板的移动带动拨杆转动，输入摇杆与拨杆之间通过键连接，使两者可同时转动，输入摇杆、最短杆、转臂之间均是铰接触，转臂另一侧也与多杆机构座铰接，多杆机构通过输入摇杆的转动实现转臂从初始位置转到完全展开的位置，转臂完全展开时输入摇杆和最短杆共线，行成“死点”的顶死效果，防止转臂受载时反行程转动。
2.根据权利要求1所述的一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器，其特征在于：所述弹簧万向球组件包括调节螺钉、弹簧、万向球、万向球所在的下横板和机架上的圆锥孔槽，下横板和多杆机构座相互固定，通过旋转调节螺钉改变万向球的预紧力。
3.根据权利要求1所述的一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器，其特征在于：所述行走部分包括安装在机架上的主动轮和从动轮、驱动主动轮转动的行走电机、安装在行走电机上的带轮以及连接主动轮和带轮的传动带，所述主动轮和从动轮均通过轮座安装在机架上，所述行走电机通过电机座安装在机架上。
4.根据权利要求1所述的一种转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器，其特征在于：所述调节伸缩部分包括4个连接杆，4个连接杆之间铰连接成四边形，然后其中两个相互对称的角顶点分别和两个搬运单元的机架之间铰接，实现两个搬运单元的间距变化，实现对前后轮车轮轴间距不同的车辆的搬运。
5.一种如权利要求2所述的转臂具有反行程保护的高安全性车辆搬运器的搬运方法，其特征在于：其步骤如下：
1）转臂首先收拢，以减小搬运器横向尺寸，接着通过行走部分从车辆前侧或后侧进入车辆底盘下方，然后转臂抱持部分的动力传递机构带动斜面滑板移动，此时弹簧万向球组件处于锁合状态，使转臂所在的多杆机构座锁定；
2）斜面滑板的移动通过滑槽滚子机构和多杆机构，使转臂完全展开，当转臂完全展开后，拨杆与输入摇杆铰接处贴上斜面滑板，即拨杆的侧面完全与斜面滑板的斜面贴合，此时滑槽滚子机构和多杆机构的转动运动也完全锁定，达到“死点”位置，迫使弹簧万向球组件的弹簧压缩，万向球离开圆锥孔槽处；
3)此后，斜面滑板则带动转臂展开后的多杆机构在保持“死点”的状态下整体同步移动，实现对汽车车轮的抬升；
4)对于不同前后轮距的车辆，搬运器转臂一侧触碰到车轮时受到阻力将等待另一侧的转臂靠拢，此时行走部分的轮子处于自由滚动状态，故而搬升车辆过程中，两搬运单元的间距会自适应的变化；
5)抬升完成后，搬运器带着车辆移动到指定位置，再通过转臂的收拢将车辆放下。
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