CN106121333A - 一种有板交换机械车库载车板用搬运器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有板交换机械车库载车板用搬运器，包括框架、行走机构和举升机构；所述框架的四个边角处设置导向轮；所述行走机构包括行走伺服电机、行走减速器、滚轮装置；所述滚轮装置包括前行走轮组和后行走轮组；所述行走减速器的输出轴上套设行走减速链轮，行走减速链轮通过链条与三排链轮传动连接；三排链轮还分别通过链条与第一后行走链轮、双排链轮传动连接，双排链轮还通过链条与第一前行走链轮传动连接；所述举升机构包括举升伺服电机、举升齿轮座、举升齿轮、举升齿条、举升传动轴、举升链轮。本发明采用交流伺服电机系统，传动力大、运行速度快，平稳度高，运动距离可实现精确控制，可将载车板快速精准的搬运至停车位中。
Description
技术领域
本发明涉及一种有板交换机械车库载车板用搬运器，属于机械立体车库设备技术领域。
背景技术
随着社会的进步和人民生活水平的快速提高，汽车越来越普及，私家车数量急剧增加，同时，由于城市规模不断扩大、城市人口不断增加，城市的用地也越来越紧张，车位的数量无法满足汽车的增加量，从而导致停车难的问题越来越严重，为了满足停车位不足的问题，仓储式立体车库应运而生，成为有效解决城市停车问题的重要方式。
仓储式立体车库是一种向空间、向高层发展的自动化立体停车设备，以其占地面积小、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点，越来越受到人们的青睐，不仅提高了停车空间利用率，而且增加了停车场单位面积内的车位密度。仓储式立体车库包括在立体空间内阵列布置的多个停车位，通过搬运器将汽车逐个转移至停车位中。其中，搬运器是仓储式立体车库的心脏，是仓储式立体车库正常运行的保证。仓储式立体车库分为有板交换机械车库和无板交换机械车库，有板交换机械车库的搬运器通常称为载车板，载车板通过摩擦轮交换技术实现载车搬运。由于载车板的频繁行走，导致长期使用后摩擦轮易磨损，从而导致载车板运行速度变慢、定位精度变差，摩擦轮磨损严重时甚至导致载车板的行走不平稳，无法满足快速停车、精准停车、平稳停车的要求，安全性差。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种启动快速、定位精准、运行过程平稳快速的有板交换机械车库载车板用搬运器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：包括框架、行走机构和举升机构；
所述框架为金属制的矩形框架，包括两个较长的横边框和两个较短的竖边框，在框架的四个边角处设置为载车板移动提供导向作用的导向轮；所述框架的宽度方向上还设置有用于加固的加强筋，在加强筋和后部的竖边框之间设置支撑架；
所述行走机构包括用于提供动力的行走伺服电机、用于实现减速增加扭矩的行走减速器、用于实现行走移动的滚轮装置；所述滚轮装置包括前行走轮组和后行走轮组，前行走轮组包括第一前行走轮组、第二前行走轮组，后行走轮组包括第一后行走轮组、第二后行走轮组；所述第一前行走轮组包括第一前行走轴、套设在第一前行走轴两端的第一前行走轮，第二前行走轮组包括第二前行走轴、套设在第二前行走轮两端的第二前行走轮；所述第一后行走轮组包括第一后行走轴、套设在第一后行走轴上的第一后行走轮，第二后行走轮组包括第二后行走轴、套设在第二后行走轴两端的第二后行走轮；
所述行走伺服电机固定在框架上，行走伺服电机的动力输出端设置行走减速器，行走减速器的输出轴上套设行走减速链轮，行走减速链轮通过链条与套设在第二后行走轴上的三排链轮传动连接；所述三排链轮还分别通过链条与套设在第一后行走轴上的第一后行走链轮、与套设在第二前行走轴上的双排链轮实现传动连接，所述双排链轮还通过链条与套设在第一前行走轴上的第一前行走链轮传动连接；
所述举升机构包括举升伺服电机、举升齿轮座；所述举升齿轮座为两个，对应固定设置在两个横边框的内壁上；举升齿轮座中设置有举升齿轮和举升齿条，举升齿轮与举升齿条啮合；两个举升齿轮座中的举升齿轮通过举升传动轴连接，所述举升传动轴上套设有举升链轮，举升链轮通过链条与举升伺服电机的主轴实现传动连接。
本发明的进一步改进在于：所述导向轮套设在导向轮轴上、并通过导向座固定在竖边框的端头处；所述导向座与框架通过螺栓固定。
本发明的进一步改进在于：所述第一前行走轮组靠近框架端部，第二前行走轮组靠近框架中部；所述第一后行走轮组靠近框架端部，第二后行走轮组靠近框架中部。
本发明的进一步改进在于：所述第一前行走轴贯穿框架的两个横边框，在穿出框架的左右轴端处分别套设两个第一前行走轮；
所述第二前行走轴贯穿框架的两个横边框，在穿出框架的左右轴端处分别套设两个第二前行走轮；
所述第一后行走轴贯穿框架的两个横边框，在穿出框架的左右轴端处分别套设两个第一后行走轮；
所述第二后行走轴贯穿框架的两个横边框，在穿出框架的左右轴端处分别套设两个第二后行走轮。
本发明的进一步改进在于：所述行走伺服电机设置在框架的后部，通过螺栓固定在支撑架上。
本发明的进一步改进在于：所述行走减速器内部设置有行星齿轮减速部件。
本发明的进一步改进在于：所述举升机构设置在框架的中部，举升伺服电机通过螺栓固定在支撑架上。
本发明的进一步改进在于：所述举升齿条竖直设置、经举升齿轮带动向上伸出，举升齿条的上端呈便于插入载车板定位孔的尖头状。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：本发明提供了一种有板交换机械车库载车板用搬运器，具有良好的安全性和稳定性，传动力大、运行速度快、平稳度高、安全性好，运动距离可实现精确控制，可以将载车板快速精准的搬运至停车位中，达到快速停车、精准停车、平稳停车的要求，并有效减少了载车板摩擦轮的损耗，显著延长了载车板的使用寿命。其技术进步主要包括以下几点：
1.行走机构、举升机构均采用交流伺服电机系统，充分利用交流伺服系统的升降速特性，使行走过程、举升过程的升降速特性调到最佳状态，即运行时在载车板不晃动的情况下将升降速运行时间调到最短，加快搬运速度。搬运器在举升与行走启动时所需的力矩最大，若用普通的三相电机进行驱动，需要考虑启动力矩而加大电机功率；而使用交流伺服系统时，交流伺服电机在电机启动的短时间内（10s~40s）输出力矩时可超载150%~200%，完全满足搬运机器人启动时所需的功率，这样就可选用功率较小的交流伺服电机，耗电量低，节能性好。另外，由于采用交流伺服系统驱动，伺服电机的运行噪音远低于普通电机产生的噪音，改善了工作环境。
2. 搬运器的移动距离，依靠交流伺服电机系统给出的脉冲数闭环控制，定位精度与重复定位均小于1mm，位移准确度显著提升，从而实现载车板的精准位移。
3. 本发明设置八个滚轮，八个滚轮均为动力轮，摩擦力大、动力充足，在任何状况的地面上行走，均不会发生滑动或空转现象，保证载车板上车辆的稳定性，提高了在恶劣天气环境下搬运的安全性。
4. 本发明的交流伺服系统为数字电路控制，不会发生过载或缺相烧坏电机等机械故障，使用寿命长、安全性高；在搬运器的四角处设置导向轮，便于搬运器精准移动到载车板正下方。
5. 本发明机构设计采用对称结构设计，机械零部件采用通用结构，受力状态分布均匀，故障发生率低，生产、加工成本低，维护费用低。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为图1中A方向的侧视示意图；
图3为图1的左视示意图；
图4为本发明运行状态的示意图；
其中，1、框架，2、行走减速器，3、加强筋，4、支撑架，5、行走伺服电机，6、三排链轮，7、双排链轮，8、载车板，9、举升伺服电机，10、举升链轮，11、举升传动轴，12、举升齿轮座，13、举升齿轮，14、举升齿条，15、导向轮轴，16、导向轮，17、导向座， 201、第一前行走轴，202、第一前行走轮，203、第二前行走轴，204、第二前行走轮，211、第一后行走轴，212、第一后行走轮，213、第二后行走轴，214、第二后行走轮。
具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本发明。
一种有板交换机械车库载车板用搬运器，如图1~图4所示，包括框架1、行走机构和举升机构。其中，行走机构用于实现载车板的移动，举升机构用于实现汽车高度的升降。
所述框架1为金属制的矩形框架，包括两个较长的横边框和两个较短的竖边框；在框架1的四个边角处设置为载车板移动提供导向作用的导向轮16，所述导向轮16套设在导向轮轴15上、并通过导向座17固定在竖边框的端头处，导向轮16可绕导向轮轴15旋转；所述导向座17与框架1通过螺栓固定, 导引搬运器在车库轨道和车位载车板下部对接轨道内行走。所述框架1的宽度方向上还设置有用于加固的加强筋3，在加强筋3和后部的竖边框之间设置支撑架4。
所述行走机构包括用于提供动力的行走伺服电机5、用于实现减速增加扭矩的行走减速器2、用于实现行走移动的滚轮装置。所述滚轮装置包括前行走轮组和后行走轮组，前行走轮组设置在后行走轮组的前方。
所述前行走轮组包括靠近框架端部的的第一前行走轮组、靠近框架中部的第二前行走轮组；所述第一前行走轮组包括一根第一前行走轴201和两个第一前行走轮202，第一前行走轴201贯穿框架1的两个横边框，在穿出框架1的左右轴端处分别套设两个第一前行走轮202，两个第一前行走轮202通过第一前行走轴201实现同步滚动；所述第二前行走轮组包括一根第二前行走轴203和两个第二前行走轮204，第二前行走轴203贯穿框架1的两个横边框，在穿出框架1的左右轴端处分别套设两个第二前行走轮204，两个第二前行走轮204通过第二前行走轴203实现同步滚动。
所述后行走轮组包括靠近框架端部的的第一后行走轮组、靠近框架中部的第二后行走轮组；所述第一后行走轮组包括一根第一后行走轴211和两个第一后行走轮212，第一后行走轴211贯穿框架1的两个横边框，在穿出框架1的左右轴端处分别套设两个第一后行走轮212，两个第一后行走轮212通过第一后行走轴211实现同步滚动；所述第二后行走轮组包括一根第二后行走轴213和两个第二后行走轮214，第二后行走轴213贯穿框架1的两个横边框，在穿出框架1的左右轴端处分别套设两个第二后行走轮214，两个第二后行走轮214通过第二后行走轴213实现同步滚动。所述行走伺服电机5设置在框架1的后部，通过螺栓固定在支撑架4的一侧。在行走伺服电机5的动力输出端设置行走减速器2，行走减速器2内部设置有齿轮减速部件。所述行走减速器2的输出轴上套设行走减速链轮，行走减速链轮通过链条与套设在第二后行走轴213上的三排链轮6传动连接。所述三排链轮6还分别通过链条与套设在第一后行走轴211上的第一后行走链轮、与套设在第二前行走轴203上的双排链轮7实现传动连接，所述双排链轮7还通过链条与套设在第一前行走轴201上的第一前行走链轮实现传动连接。由行走减速器2输出的动力，通过行走减速链轮、三排链轮6、第一后行走链轮、双排链轮7、第一前行走链轮的动力输出，驱动滚轮装置滚动，实现载车板的移动。
所述举升机构设置在框架1的中部，包括举升伺服电机9、举升链轮10、举升传动轴11、举升齿轮座12、举升齿条14。所述举升伺服电机9通过螺栓固定在支撑架4上，用于提供举升动力。所述举升齿轮座12为两个，对应固定设置在两个横边框的内壁上；举升齿轮座12中设置有举升齿轮13，举升齿轮13与举升齿条14啮合连接，所述举升齿条14竖直设置、经举升齿轮13带动向上伸出，举升齿条14的上端为尖头，便于插入载车板8的定位孔中。两个举升齿轮座12中的举升齿轮13通过举升传动轴11连接、实现同步转动；所述举升传动轴11上套设有举升链轮10，举升链轮10通过链条与举升伺服电机9的主轴实现传动连接。
本发明的工作过程为：
汽车停放在载车板后，在行走伺服电机驱动下，通过一系列的链条传动，驱动滚轮装置滚动、实现搬运器的移动，此时举升齿条缩回举升齿轮座中；搬运器从停泊位置平稳、准确地驶入载车板正下方，行走伺服电机脉冲计步判断到位停止，举升机构工作。
在举升伺服电机的驱动下，通过链条、举升链轮、举升传动轴、举升齿轮的动力传输，带动举升齿条向上伸出、穿进载车板的定位孔中；举升伺服电机脉冲计步判断举升齿条到位停止，行走伺服电机再次运行，拖动载车板至需停放位置。停稳后，举升机构复位，将载车板停放至停车位上。完成停车工作的搬运器在行走机构驱动下由载车板下部移出，返回原停泊位置待命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：包括框架（1）、行走机构和举升机构；
所述框架（1）为金属制的矩形框架，包括两个较长的横边框和两个较短的竖边框，在框架（1）的四个边角处设置为载车板移动提供导向作用的导向轮（16）；所述框架（1）的宽度方向上还设置有用于加固的加强筋（3），在加强筋（3）和后部的竖边框之间设置支撑架（4）；
所述行走机构包括用于提供动力的行走伺服电机（5）、用于实现减速增加扭矩的行走减速器（2）、用于实现行走移动的滚轮装置；所述滚轮装置包括前行走轮组和后行走轮组，前行走轮组包括第一前行走轮组、第二前行走轮组，后行走轮组包括第一后行走轮组、第二后行走轮组；所述第一前行走轮组包括第一前行走轴（201）、套设在第一前行走轴（201）两端的第一前行走轮（202），第二前行走轮组包括第二前行走轴（203）、套设在第二前行走轮（203）两端的第二前行走轮（204）；所述第一后行走轮组包括第一后行走轴（211）、套设在第一后行走轴（211）上的第一后行走轮（212），第二后行走轮组包括第二后行走轴（213）、套设在第二后行走轴（213）两端的第二后行走轮（214）；
所述行走伺服电机（5）固定在框架（1）上，行走伺服电机（5）的动力输出端设置行走减速器（2），行走减速器（2）的输出轴上套设行走减速链轮，行走减速链轮通过链条与套设在第二后行走轴（213）上的三排链轮（6）传动连接；所述三排链轮（6）还分别通过链条与套设在第一后行走轴（211）上的第一后行走链轮、与套设在第二前行走轴（203）上的双排链轮（7）实现传动连接，所述双排链轮（7）还通过链条与套设在第一前行走轴（201）上的第一前行走链轮传动连接；
所述举升机构包括举升伺服电机（9）、举升齿轮座（12）；所述举升齿轮座（12）为两个，对应固定设置在两个横边框的内壁上；举升齿轮座（12）中设置有举升齿轮（13）和举升齿条（14），举升齿轮（13）与举升齿条（14）啮合；两个举升齿轮座（12）中的举升齿轮（13）通过举升传动轴（11）连接，所述举升传动轴（11）上套设有举升链轮（10），举升链轮（10）通过链条与举升伺服电机（9）的主轴实现传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述导向轮（16）套设在导向轮轴（15）上、并通过导向座（17）固定在竖边框的端头处；所述导向座（17）与框架（1）通过螺栓固定。
3.根据权利要求1所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述第一前行走轮组靠近框架（1）端部，第二前行走轮组靠近框架（1）中部；所述第一后行走轮组靠近框架（1）端部，第二后行走轮组靠近框架（1）中部。
4.根据权利要求3所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述第一前行走轴（201）贯穿框架（1）的两个横边框，在穿出框架（1）的左右轴端处分别套设两个第一前行走轮（202）；
所述第二前行走轴（203）贯穿框架（1）的两个横边框，在穿出框架（1）的左右轴端处分别套设两个第二前行走轮（204）；
所述第一后行走轴（211）贯穿框架（1）的两个横边框，在穿出框架（1）的左右轴端处分别套设两个第一后行走轮（212）；
所述第二后行走轴（213）贯穿框架（1）的两个横边框，在穿出框架（1）的左右轴端处分别套设两个第二后行走轮（214）。
5.根据权利要求1~4任一项所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述行走伺服电机（5）设置在框架（1）的后部，通过螺栓固定在支撑架（4）上。
6.根据权利要求5所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述行走减速器（2）内部设置有齿轮减速部件。
7.根据权利要求1所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述举升机构设置在框架（1）的中部，举升伺服电机（9）通过螺栓固定在支撑架（4）上。
8.根据权利要求1所述的一种有板交换机械车库载车板用搬运器，其特征在于：所述举升齿条（14）竖直设置、经举升齿轮（13）带动向上伸出，举升齿条（14）的上端呈便于插入载车板（8）定位孔的尖头状。
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