一种汽车搬运机器人的抱夹装置的制作方法

1.本实用新型涉及立体停车设备技术领域，具体的，涉及一种汽车搬运机器人的抱夹装置。


背景技术：

2.随着人口的不断增多和汽车工业的快速发展，汽车的保有量快速增加，“停车难”问题越来越严重，为了在有限的地面空间内建设更多的停车位，立体车库应运而生。汽车搬运机器人是立体车库中一个重要的搬运设备，用来将汽车停放到指定停车位上，或者是将汽车从指定的停车位上取出。现在常用的汽车搬运机器人包括底盘、设置在底盘上的左右两个夹持机构、以及与每个夹持机构连接的夹持驱动机构，利用夹持驱动机构使得每个夹持机构的前后两个夹臂靠近并展开实现轮胎的夹取举升。机械化操作，省时省力，但是每个夹持机构与夹持驱动机构之间都需要借助传动机构来实现连接，结构比较复杂，成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种汽车搬运机器人的抱夹装置，解决了相关技术中每个夹持机构与夹持驱动机构之间都需要借助传动机构来实现连接，结构比较复杂，成本较高的问题。
4.本实用新型的技术方案如下：一种汽车搬运机器人的抱夹装置，包括底盘、设置在底盘上的夹持机构、以及与夹持机构连接的夹持驱动机构，夹持机构包括与底盘形成滑动配合的滑动座、以及连接端与滑动座铰接且自由端具有靠近或远离底盘的旋转自由度的夹臂，位于底盘同一侧的前后两个夹臂形成为抱夹机构，关键在于：所述滑动座包括前后两个夹臂驱动板，每个夹臂驱动板的左右两端都连接有夹臂，抱夹装置还包括固定在底盘上方且位于前后两个夹臂驱动板之间的定位板，夹持驱动机构包括固定在底盘上方的前后两个夹持驱动装置、以及连接在每个夹持驱动装置与定位板之间的传动杆，两个夹臂驱动板都是位于两个夹持驱动装置之间，每个传动杆都与定位板形成转动配合且每个传动杆上都螺纹连接有连接座，每个连接座都是与位于其上方的夹臂驱动板固定连接，夹臂驱动板借助传动杆的旋转具有靠近或远离定位板的水平移动自由度。
5.在底盘上端面的左右两侧都开设有容纳槽，容纳槽内设置有导轨，在夹臂驱动板的底部固定有带滑槽的滑块，滑块借助滑槽套装在导轨上并与导轨形成滑动配合，在每个夹臂驱动板远离另一个夹臂驱动板的一侧都向外延伸形成为导向板，导向板嵌装在容纳槽内并与容纳槽形成滑动配合。
6.在底盘上端面的左右两侧都开设有沉槽，两个夹臂驱动板都是在沉槽内具有沿前后方向的移动自由度，夹臂驱动板的上端面与沉槽的上端面齐平。
7.在夹臂与底盘连接一端的底部固定有齿轮，齿轮位于夹臂与夹臂驱动板的铰接轴内侧，在底盘的外侧壁上固定有沿前后方向设置的齿条，齿轮与齿条啮合且齿轮借助夹臂驱动板的前后移动具有旋转自由度，在夹臂的内端连接有限位轮，限位轮的圆周面与底盘的外侧壁接触形成为夹臂的限位结构。
8.在底盘的外侧壁上固定有托板，夹臂与托板搭接。
9.在托板上方设置有与底盘固定连接的限位板。
10.在夹臂两端都设置有支撑辊轮，支撑辊轮的轴线沿夹臂的长度方向设置。
11.在夹臂上端面固定有一组支撑板，所有的支撑板沿夹臂的长度方向排列，相邻两个支撑板之间架设有夹持辊组，同一个夹持辊组的所有夹持辊沿夹臂宽度方向排列，同一个夹持辊组的所有夹持辊的轴线由靠近定位板的一侧向另一侧逐渐向上偏移。
12.在底盘的前端外侧固定有防护罩，在防护罩上方设置有轴线沿左右方向设置的底盘检测滚棒，在底盘检测滚棒上固定有至少两个沿左右方向排列的摇杆，摇杆的下端穿过防护罩上开设的调节孔后与固定在防护罩内部的支撑板铰接，在摇杆的后侧与底盘之间连接有复位弹簧，在摇杆一侧设置有底盘检测开关，底盘检测开关的输出端与设置在底盘上的控制装置的输入端连接，控制装置的输出端与底盘行走机构的受控端连接。
13.在底盘的前端面和后端面都固定有缓冲器。
14.本实用新型的工作原理及有益效果为：将滑动座分为前后两个夹臂驱动板，每个夹臂驱动板的左右两端都连接有夹臂，定位板固定在底盘上方且位于前后两个夹臂驱动板之间，在底盘上方固定有前后两个夹持驱动装置，两个夹臂驱动板都是位于两个夹持驱动装置之间，在每个夹持驱动装置与定位板之间都连接有传动杆，每个传动杆都与定位板形成转动配合且每个传动杆上都螺纹连接有连接座，每个连接座都是与位于其上方的夹臂驱动板固定连接。当夹持驱动装置带动传动杆旋转时，连接座沿着传动杆向前或者是向后移动，从而带动夹臂驱动板向前或者是向后同步移动，实现两个夹臂驱动板的靠近或远离。
15.夹臂驱动装置通过传动杆和连接座的配合直接与夹臂驱动板连接，通过夹臂驱动板的移动实现夹臂的移动，省去了传动机构，结构更加简单，可以节约成本。另外，当一个夹臂驱动装置出现问题导致与其连接的夹臂驱动板无法移动时，可以通过另一个夹臂驱动装置使与其连接的夹臂驱动板靠近无法移动的夹臂驱动板，仍然可以实现汽车轮胎的抱夹。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
17.图1为本实用新型一个方向的立体图。
18.图2为图1中a的放大图。
19.图3为图1中夹臂、夹臂驱动板与底盘的连接结构示意图。
20.图4为图1中底盘检测滚棒和底盘行走机构的结构示意图。
21.图5为本实用新型另一个方向的立体图。
22.图6为图5中b的放大图。
23.图7为本实用新型的俯视图。
24.图8为本实用新型的仰视图。
25.图9为图8中c的放大图。
26.图10为图8中摇杆与防护罩的连接结构示意图。
27.图11为本实用新型中限位轮与夹臂的连接结构示意图。
28.图中：1、底盘，2、夹臂，3、夹臂驱动板，4、定位板，5、夹持驱动装置，6、传动杆，7、连接座，8、容纳槽，9、导轨，10、滑块，11、导向板，12、齿轮，13、铰接轴，14、齿条，15、限位轮，
16、托板，17、限位板，18、支撑辊轮，19、支撑板，20、夹持辊，21、防护罩，22、底盘检测滚棒，23、摇杆，24、调节孔，25、支撑座，26、复位弹簧，27、缓冲器，28、主动轮，29、行走驱动装置，30、从动轮，31、联轴器，32、接近开关，33、前行走轮，34、后行走轮，35、穿线孔，36、线槽板，37、位置传感器。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
30.具体实施例，如图1所示，一种汽车搬运机器人的抱夹装置，包括底盘1、设置在底盘1上的夹持机构、以及与夹持机构连接的夹持驱动机构，夹持机构包括与底盘1形成滑动配合的滑动座、以及连接端与滑动座铰接且自由端具有靠近或远离底盘1的旋转自由度的夹臂2，位于底盘1同一侧的前后两个夹臂2形成为抱夹机构，所述滑动座包括前后两个夹臂驱动板3，每个夹臂驱动板3的左右两端都连接有夹臂2，抱夹装置还包括固定在底盘1上方且位于前后两个夹臂驱动板3之间的定位板4，夹持驱动机构包括固定在底盘1上方的前后两个夹持驱动装置5、以及连接在每个夹持驱动装置5与定位板4之间的传动杆6，两个夹臂驱动板3都是位于两个夹持驱动装置5之间，每个传动杆6都与定位板4形成转动配合且每个传动杆6上都螺纹连接有连接座7，每个连接座7都是与位于其上方的夹臂驱动板3固定连接，夹臂驱动板3借助传动杆6的旋转具有靠近或远离定位板4的水平移动自由度。
31.作为对本实用新型的进一步改进，在底盘1上端面的左右两侧都开设有容纳槽8，容纳槽8内设置有导轨9，在夹臂驱动板3的底部固定有带滑槽的滑块10，滑块10借助滑槽套装在导轨9上并与导轨9形成滑动配合，在每个夹臂驱动板3远离另一个夹臂驱动板3的一侧都向外延伸形成为导向板11，导向板11嵌装在容纳槽8内并与容纳槽8形成滑动配合。
32.如图2和图3所示，滑块10与导轨9配合可以起到导向限位作用，导向板11在容纳槽8内沿着容纳槽8滑动过程中也可以起到导向限位作用，使得夹臂驱动板3在移动过程中更加平稳，而且可以避免夹臂驱动板3在移动过程中发生偏移，抱夹效果更好。
33.作为对本实用新型的进一步改进，在底盘1上端面的左右两侧都开设有沉槽，两个夹臂驱动板3都是在沉槽内具有沿前后方向的移动自由度，夹臂驱动板3的上端面与沉槽的上端面齐平。如图2和图3所示，这样使得夹臂驱动板3的上端面与底盘1的上端面齐平，可以避免夹臂驱动板3凸出在底盘1上方而被磕碰损坏，而且方便搬运。
34.作为对本实用新型的进一步改进，在夹臂2与底盘1连接一端的底部固定有齿轮12，齿轮12位于夹臂2与夹臂驱动板3的铰接轴13内侧，在底盘1的外侧壁上固定有沿前后方向设置的齿条14，齿轮12与齿条14啮合且齿轮12借助夹臂驱动板3的前后移动具有旋转自由度，在夹臂2的内端连接有限位轮15，限位轮15的圆周面与底盘1的外侧壁接触形成为夹臂2的限位结构。
35.如图3、图5、图6、图8和图9所示，此时齿轮12与齿条14啮合，需要抱夹汽车的轮胎时，前后两个夹臂驱动板3逐渐靠近，随着夹臂驱动板3的向前或者是向后移动，齿轮12沿着齿条14旋转，从而带动夹臂2旋转，使得夹臂2与底盘1垂直设置，前后两个夹臂驱动板3继续
靠近，齿轮12与齿条14分离，限位轮15与底盘1的外侧壁接触起到限位作用，使得夹臂2在移动过程中能够保持与底盘1垂直设置；抱夹完成后，前后两个夹臂驱动板3反向移动逐渐远离，限位轮15仍然与底盘1的外侧壁接触起到限位作用，当齿轮12与齿条14再次啮合后，随着夹臂驱动板3的移动，齿轮12沿着齿条14反向旋转，从而带动夹臂2反向旋转，当夹臂驱动板3回到初始位置时，夹臂2被收起，此时夹臂2的长度方向正好沿前后方向设置，方便进入下一个汽车的底部。
36.作为对本实用新型的进一步改进，在底盘1的外侧壁上固定有托板16，夹臂2与托板16搭接。如图1和图3所示，当夹臂2被收起时，夹臂2的自由端可以搭放在托板16上，更加安全可靠。
37.作为对本实用新型的进一步改进，在托板16上方设置有与底盘1固定连接的限位板17。如图1和图3所示，限位板17与托板16配合将夹臂2夹持住，可以防止夹臂2在随着底盘1移动过程中上下晃动，稳定性更好。
38.作为对本实用新型的进一步改进，在夹臂2两端都设置有支撑辊轮18，支撑辊轮18的轴线沿夹臂2的长度方向设置。如图3、图5、图6、图7、图8和图9所示，在夹臂驱动板3前后移动过程中，支撑辊轮18可以与地面上的轨道接触起到支撑作用，稳定性更好。
39.作为对本实用新型的进一步改进，在夹臂2上端面固定有一组支撑板19，所有的支撑板19沿夹臂2的长度方向排列，相邻两个支撑板19之间架设有夹持辊组，同一个夹持辊组的所有夹持辊沿夹臂2宽度方向排列，同一个夹持辊组的所有夹持辊20的轴线由靠近定位板4的一侧向另一侧逐渐向上偏移。
40.如图1、图3、图5、图7、图8和图11所示，位于前方夹臂2上的同一个夹持辊组的所有夹持辊20的轴线由后向前逐渐向上偏移，位于后方夹臂2上的同一个夹持辊组的所有夹持辊20的轴线由前向后逐渐向上偏移，这样当两个夹臂2逐渐靠近汽车的轮胎时，与轮胎的接触面都是斜面，方便进入轮胎底部并将轮胎夹持住。
41.作为对本实用新型的进一步改进，在底盘1的前端外侧固定有防护罩21，在防护罩21上方设置有轴线沿左右方向设置的底盘检测滚棒22，在底盘检测滚棒22上固定有至少两个沿左右方向排列的摇杆23，摇杆23的下端穿过防护罩21上开设的调节孔24后与固定在防护罩21内部的支撑座25铰接，在摇杆23的后侧与底盘1之间连接有复位弹簧26，在摇杆23一侧设置有底盘检测开关，底盘检测开关的输出端与设置在底盘1上的控制装置的输入端连接，控制装置的输出端与底盘行走机构的受控端连接。
42.如图1、图4、图5、图7、图8和图10所示，调节孔24沿前后方向的长度大于摇杆23沿前后方向的厚度，正常情况下，在复位弹簧26的支撑作用下，摇杆23的前端面与调节孔24的前侧壁接触，在底盘1向前移动过程中，当底盘检测滚棒22碰到汽车底部时，底盘检测滚棒22向后移动，带动摇杆23的上端向后旋转，复位弹簧26被压缩，摇杆23的下端向前旋转，底盘检测开关检测到摇杆23位置的改变，说明底盘1移动到位，底盘检测开关输出信号给控制装置，控制装置输出信号给底盘行走机构的受控端使底盘行走机构停止工作，底盘1停止移动；当汽车与底盘1分离后，底盘检测滚棒22失去了向后的压力，复位弹簧26伸长到初始长度，推动摇杆23和底盘检测滚棒22回到初始位置。可以实现底盘1位置的检测和底盘1的自动停止，更加省时省力。
43.作为对本实用新型的进一步改进，在底盘1的前端面和后端面都固定有缓冲器27。
如图1、图4、图5、图7和图8所示，缓冲器27位于底盘1外侧可以起到保护底盘1的作用，当底盘1前端固定有防护罩21时，位于底盘1前端面上的缓冲器27的前端凸出在防护罩21前方，还可以起到保护防护罩21的作用。
44.抱夹装置还包括底盘行走机构，底盘行走机构包括设置在底盘1前端/后端的主动轮28、与主动轮28连接的行走驱动装置29、以及设置在底盘1后端/前端的从动轮30，左右两侧的主动轮28借助联轴器31连接。如图1、图4、图5、图7和图8所示，在底盘1前端的左右两侧都是同时设置有前后两个主动轮28，行走驱动装置29与位于左后方的主动轮28连接，左后方的主动轮28与左前方的主动轮28之间、右侧的两个主动轮28之间都是借助链轮和链条形成传动配合，左前方的链轮与右前方的链轮之间通过联轴器31连接。在底盘1后端的左右两侧都是同时设置有前后两个从动轮30，四个主动轮28和四个传动轮30共同起到支撑底盘1的作用，使得底盘1在移动过程中更加平稳。
45.作为对本实用新型的进一步改进，在定位板4的前后两侧都固定有接近开关32，接近开关32的输出端与设置在底盘1上的控制装置的输入端连接，控制装置的输出端与夹持驱动装置5的受控端连接。如图1所示，在抱夹汽车轮胎时，前后两个夹臂驱动板3相互靠近，当两个接近开关32分别检测到对应侧的夹臂驱动板3时，说明两个夹臂驱动板3运动到位，接近开关32输出信号给控制装置，控制装置输出信号给夹持驱动装置5的受控端，使夹持驱动装置5停止工作，两个夹臂驱动板3都停在当前位置，自动检测夹臂驱动板3的位置并实现夹臂驱动板3的自动停止，更加省时省力。
46.本实用新型在具体使用时，在底盘1下方的前端设置有左右两个前行走轮33，在底盘1下方的后端设置有左右两个后行走轮34，前行走轮33和后行走轮34的轴线都是沿竖直方向设置，在地面上设置有轨道，前行走轮33和后行走轮34都嵌装在轨道内并可以沿着轨道前后移动。在底板1底部开设有穿线孔35，方便走线。在底盘1后方连接有线槽板36，方便走线。在容纳槽8内的前后两端都固定有位置传感器37，当两个夹臂驱动板3相互远离移动到位后，位置传感器37输出信号给控制装置，控制装置输出信号给夹持驱动装置5的受控端，使夹持驱动装置5停止工作。
47.将滑动座分为前后两个夹臂2驱动板，每个夹臂2驱动板的左右两端都连接有夹臂2，定位板4固定在底盘1上方且位于前后两个夹臂驱动板3之间，在底盘1上方固定有前后两个夹持驱动装置5，前端的夹持驱动装置5位于前端的夹臂驱动板3前方，后端的夹持驱动装置5位于后端的夹臂驱动板3后方，在每个夹持驱动装置5与定位板4之间都连接有传动杆6，固定在夹臂驱动板3底部的连接座7套装在传动杆6上并与传动杆6螺纹连接，传动杆6与定位板4形成转动配合。
48.不工作时，夹臂2的长度方向沿前后方向设置且夹臂2的自由端夹持在托板16与限位板17之间，齿轮12与齿条14啮合。需要抱夹汽车的轮胎时，行走驱动装置29带动主动轮28旋转，主动轮28带动底盘1向前移动进入到汽车下方，底盘1移动到位时，底盘检测开关输出信号给控制装置，控制装置输出信号给行走驱动装置29的受控端使行走驱动装置29停止工作，底盘1停止移动。
49.夹持驱动装置5带动传动杆6旋转，使得位于定位板4前方的连接座7带动与其连接的夹臂驱动板3向后移动，位于定位板4后方的连接座7带动与其连接的夹臂驱动板3向前移动，两个夹臂驱动板3逐渐靠近，随着夹臂驱动板3的移动，齿轮12沿着齿条14旋转，从而带
动夹臂2旋转，使得夹臂2与底盘1垂直设置，前后两个夹臂驱动板3继续靠近，齿轮12与齿条14分离，限位轮15与底盘1的外侧壁接触起到限位作用，使得夹臂2在移动过程中能够保持与底盘1垂直设置；当汽车的轮胎被夹紧后，夹持驱动装置5停止工作，行走驱动装置29再次工作，底盘1带着汽车同步移动，将汽车送到指定位置。
50.然后，夹持驱动装置5带动传动杆6反向旋转，使得前后两个夹臂驱动板3反向移动逐渐远离，限位轮15仍然与底盘1的外侧壁接触起到限位作用，当齿轮12与齿条14再次啮合后，随着夹臂驱动板3的移动，齿轮12沿着齿条14反向旋转，从而带动夹臂2反向旋转，当夹臂驱动板3回到初始位置时，夹臂2被收起回到初始位置，此时夹臂2的长度方向正好沿前后方向设置，方便进入下一个汽车的底部。
51.本实用新型的夹臂驱动装置5通过传动杆6和连接座7的配合直接与夹臂驱动板3连接，通过夹臂驱动板3的移动实现夹臂2的移动，省去了传动机构，结构更加简单，可以节约成本。另外，当一个夹臂驱动装置5出现问题导致与其连接的夹臂驱动板3无法移动时，可以通过另一个夹臂驱动装置5使与其连接的夹臂驱动板3靠近无法移动的夹臂驱动板3，仍然可以实现汽车轮胎的抱夹，更加安全可靠。