專利名稱：縱向搬運汽車的工業(yè)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于搬運汽車的工業(yè)機(jī)器人，這種機(jī)器人主要用于汽車生產(chǎn)線上的成品入庫環(huán)節(jié)，以及大規(guī)模機(jī)械式立體停車設(shè)備的交接系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
汽車生產(chǎn)線上的成品入庫環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)仍采用人工駕駛?cè)霂斓男问健＿@是日產(chǎn)量較低的汽車生產(chǎn)商所通用的方式。但隨著汽車產(chǎn)量的不斷提高，如日產(chǎn)量達(dá)到千臺以上時，采用這種形式就不切實際，因此應(yīng)該尋求一種在生產(chǎn)線的末端能自動將成品車按指定路線送達(dá)指定庫位的設(shè)備，才能滿足現(xiàn)代化的汽車生產(chǎn)節(jié)拍。
在汽車工業(yè)突飛猛進(jìn)的時候，城市的動態(tài)交通與靜態(tài)交通都必須跟上，否則會嚴(yán)重阻礙汽車工業(yè)的發(fā)展。但是，目前國內(nèi)的停車設(shè)施與汽車工業(yè)的發(fā)展不相適應(yīng)，盡管在城市中建立了一些大型的停車系統(tǒng)，但是其關(guān)鍵設(shè)備的交接系統(tǒng)卻仍然只能采用傳統(tǒng)的托盤式或梳體式結(jié)構(gòu)。這兩種交接形式雖已經(jīng)過較長時間的運行，但工程技術(shù)人員普遍認(rèn)為都存在著一定的缺陷托盤式交接時，在程序上要求來回倒騰空托盤，這是一個無功的準(zhǔn)備程序，增加了每個工作循環(huán)時間，降低了效率。在梳體式交接中，由于既有固定式梳體和活動梳體兩種梳體的自身結(jié)構(gòu)高度，又必須在工作中留出交接高度和安全高度，因此每層車位要增加400毫米左右的建筑高度，大大提高了車庫的土建成本，在底下或高層車庫中，這一缺陷尤為突出。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種縱向搬運汽車的工業(yè)機(jī)器人，利用這種機(jī)器人可方便地將成品車搬運到要求的位置，在安裝這種機(jī)器人時，無須對土建等提出額外的要求，因而是一種成本低廉、使用簡便的機(jī)器人。
其主要技術(shù)方案是整個機(jī)器人呈扁平狀，由位于前部的機(jī)組A與位于后部的機(jī)組B利用滑道相互連接而成，在機(jī)組A、B上分別設(shè)置行走輪及用于夾持汽車車輪的夾持機(jī)構(gòu)。
滑道的一端與機(jī)組B連接，另一端位于安裝于機(jī)組A上的槽內(nèi)，在滑道上安裝有齒條，齒條與安裝于機(jī)組A上的齒輪嚙合，在齒輪上設(shè)置制動器。
在機(jī)組A、B的兩側(cè)分別安裝1組夾持機(jī)構(gòu)，每組夾持機(jī)構(gòu)由可以相對移動的兩個夾持機(jī)構(gòu)組成。
在每個夾持機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)臂的一端鉸接于機(jī)組上，在旋轉(zhuǎn)臂上利用銷軸與油缸內(nèi)的活塞桿鉸接，油缸的端部鉸接于機(jī)組上。
在每個夾持機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)置滾軸，滾軸位于一組夾持機(jī)構(gòu)中的兩個夾持機(jī)構(gòu)相對的內(nèi)側(cè)，在旋轉(zhuǎn)臂的另一側(cè)設(shè)置滾輪。
在機(jī)組A、B上分別設(shè)置小型液壓站，小型液壓站利用管道與連接在夾持機(jī)構(gòu)上的油缸連接。
在機(jī)組B上安裝鋰電池，鋰電池利用導(dǎo)線與安裝于機(jī)組A上的伺服電機(jī)連接，伺服電機(jī)的輸出軸與齒輪箱連接，齒輪箱的輸出與機(jī)器人的行走輪連接。
本實用新型的優(yōu)點是安裝與使用方便，由于整體結(jié)構(gòu)為扁平狀，所占的空間比較少，在安裝時，對土建沒有特殊要求，不會額外占用車庫凈高；其次，本裝置在安裝了各種傳感器及微電腦處理器后，可實現(xiàn)自動化管理，避免了手工操作的麻煩，因此尤其適合于大型車庫的使用。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本裝置在抬升汽車時的狀態(tài)圖。
圖3為本裝置的工作程序圖。
具體實施方式
如圖所示整個機(jī)器人呈扁平狀，由位于前部的機(jī)組A與位于后部的機(jī)組B利用滑道13相互連接而成，在機(jī)組A、B上分別設(shè)置行走輪2及用于夾持汽車車輪的夾持機(jī)構(gòu)。在機(jī)組A、B的前端安裝行走機(jī)構(gòu)，采用具有牽引特性的伺服電機(jī)4為動力，每個電機(jī)4通過齒輪箱3各自拖動8個行走輪2，行走輪2與隨動輪17組成行走系統(tǒng)。行走輪與隨動輪都作前后交叉式布置，因此機(jī)組A、B都有平穩(wěn)越過不大于50毫米的搬運系統(tǒng)安全溝隙的能力，牽引特性的伺服電機(jī)配置內(nèi)置式旋轉(zhuǎn)編碼器，因此其行走距離可按終端電腦的內(nèi)存數(shù)據(jù)及上位機(jī)指令執(zhí)行，其定位精確度可以達(dá)到±10毫米。
滑道13的一端與機(jī)組B連接，另一端位于安裝于機(jī)組A上的C形槽14內(nèi)，并可在C形槽內(nèi)滑動，因此，機(jī)組A、B的相對位置可以依靠各自的行走裝置以及終端電腦9的行走指令而變動，直到其4對旋轉(zhuǎn)臂中心與汽車的輪軸中心對準(zhǔn)為止。在滑道13上安裝有齒條15，齒條15與安裝于機(jī)組A上的齒輪22嚙合，在齒輪22上設(shè)置制動器23。當(dāng)制動器制動時，機(jī)組A、B的相對位置便被固定，這樣汽車被抬離地面時，能可靠而穩(wěn)定地行走。
在機(jī)組A、B的兩側(cè)分別安裝1組夾持機(jī)構(gòu)，整個機(jī)器人有4組夾持機(jī)構(gòu)，每組夾持機(jī)構(gòu)由可以相對移動的兩個夾持機(jī)構(gòu)組成一對，在每個夾持機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)臂5的一端鉸接于機(jī)組上，在旋轉(zhuǎn)臂5上利用銷軸與油缸7內(nèi)的活塞桿鉸接，油缸7的端部鉸接于機(jī)組上，在每個夾持機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)臂5上設(shè)置滾軸6，滾軸6位于一組夾持機(jī)構(gòu)中的兩個夾持機(jī)構(gòu)相對的內(nèi)側(cè)，在旋轉(zhuǎn)臂5的另一側(cè)設(shè)置滾輪16。工作時，每個旋轉(zhuǎn)臂5都依靠油缸7作90度回轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)臂與汽車輪胎接觸的部位為滾軸6，從而保證旋轉(zhuǎn)臂能以較小的夾持力將汽車輪胎抬離地面。每一組旋轉(zhuǎn)臂之間的工作距離為一定值，可以在180毫米到280毫米之間變動，在旋轉(zhuǎn)臂與地面接觸的部位為一組小型鐵芯聚胺酯滾輪16，用于工業(yè)機(jī)器人負(fù)載行走時，避免失衡之用。
在機(jī)組A、B上分別設(shè)置小型液壓站8，小型液壓站8利用管道與連接在夾持機(jī)構(gòu)上的油缸7連接，在機(jī)組B上安裝鋰電池18，該鋰電池依靠安裝于機(jī)組底板上的集電板，能在機(jī)器人回到搬運系統(tǒng)的起點位置時進(jìn)行浮充。鋰電池18利用導(dǎo)線與安裝于機(jī)組A上的伺服電機(jī)4連接，伺服電機(jī)4的輸出軸與齒輪箱3連接，齒輪箱3的輸出與機(jī)器人的行走輪2連接。小型液壓站8的動作信號來自終端電腦9及繼電器組10，當(dāng)機(jī)組A、B準(zhǔn)確定位于汽車前后輪軸中心后，各個旋轉(zhuǎn)臂按設(shè)定程序先后動作，并由壓力變送器11、傳感器12將動作到位的信號反饋給終端電腦確認(rèn)。
本機(jī)器人的工作指令來自上位機(jī)，機(jī)器人與上位機(jī)之間的聯(lián)系則依靠無線通信模塊19，上位機(jī)的指令內(nèi)容為庫位地址及作業(yè)性質(zhì)，同時依靠激光測距器20，激光定位器21及旋轉(zhuǎn)編碼器提供的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，以完成其定位、防撞、微動等功能。
圖2表示了機(jī)器人工作于地面的導(dǎo)向凹槽中，凹槽的寬度小于1000毫米。汽車的左右輪距中心為1250毫米到1600毫米之間不等，故機(jī)器人能在凹槽中自由行走。在機(jī)組A、B的端部安裝了側(cè)向?qū)л?4，以保證其正確的工作姿態(tài)。
圖3為工作狀態(tài)圖。其中C位為待機(jī)狀態(tài)；D位為機(jī)組A上的右側(cè)旋轉(zhuǎn)臂伸展后的狀態(tài)圖；E位為機(jī)器人進(jìn)入汽車下方，已伸展的旋轉(zhuǎn)臂接觸到汽車車輪25后，機(jī)組B上右側(cè)的旋轉(zhuǎn)臂也已伸展后的狀態(tài)圖；F位為機(jī)組B的位置調(diào)整至其伸展的旋轉(zhuǎn)臂也接觸到汽車車輪25時的狀態(tài)圖；G位為機(jī)組A、B上的另一個旋轉(zhuǎn)臂都已伸展，并將汽車抬離地面的狀態(tài)圖。
權(quán)利要求1.縱向搬運汽車的工業(yè)機(jī)器人，其特征是整個機(jī)器人呈扁平狀，由位于前部的機(jī)組(A)與位于后部的機(jī)組(B)利用滑道(13)相互連接而成，在機(jī)組(A)、(B)上分別設(shè)置行走輪(2)及用于夾持汽車車輪的夾持機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征是滑道(13)的一端與機(jī)組(B)連接，另一端位于安裝于機(jī)組(A)上的槽(14)內(nèi)，在滑道(13)上安裝有齒條(15)，齒條(15)與安裝于機(jī)組(A)上的齒輪(22)嚙合，在齒輪(22)上設(shè)置制動器(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征是在機(jī)組(A)、(B)的兩側(cè)分別安裝1組夾持機(jī)構(gòu)，每組夾持機(jī)構(gòu)由可以相對移動的兩個夾持機(jī)構(gòu)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征是在每個夾持機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)臂(5)的一端鉸接于機(jī)組上，在旋轉(zhuǎn)臂(5)上利用銷軸與油缸(7)內(nèi)的活塞桿鉸接，油缸(7)的端部鉸接于機(jī)組上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的機(jī)器人，其特征是在每個夾持機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)臂(5)上設(shè)置滾軸(6)，滾軸(6)位于一組夾持機(jī)構(gòu)中的兩個夾持機(jī)構(gòu)相對的內(nèi)側(cè)，在旋轉(zhuǎn)臂(5)的另一側(cè)設(shè)置滾輪(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征是在機(jī)組(A)、(B)上分別設(shè)置小型液壓站(8)，小型液壓站(8)利用管道與連接在夾持機(jī)構(gòu)上的油缸(7)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征是在機(jī)組(B)上安裝鋰電池(18)，鋰電池(18)利用導(dǎo)線與安裝于機(jī)組(A)上的伺服電機(jī)(4)連接，伺服電機(jī)(4)的輸出軸與齒輪箱(3)連接，齒輪箱(3)的輸出與機(jī)器人的行走輪(2)連接。
專利摘要用于搬運汽車的工業(yè)機(jī)器人，這種機(jī)器人主要用于汽車生產(chǎn)線上的成品入庫環(huán)節(jié)，以及大規(guī)模機(jī)械式立體停車設(shè)備的交接系統(tǒng)中。其主要技術(shù)方案是整個機(jī)器人呈扁平狀，由位于前部的機(jī)組A與位于后部的機(jī)組B利用滑道相互連接而成，在機(jī)組A、B上分別設(shè)置行走輪及用于夾持汽車車輪的夾持機(jī)構(gòu)；滑道的一端與機(jī)組B連接，另一端位于安裝于機(jī)組A上的槽內(nèi)，在滑道上安裝有齒條，齒條與安裝于機(jī)組A上的齒輪嚙合，在齒輪上設(shè)置制動器。利用這種機(jī)器人可方便地將成品車搬運到要求的位置，在安裝這種機(jī)器人時，無須對土建等提出額外的要求。
文檔編號B65G47/52GK2573618SQ0226387
公開日2003年9月17日 申請日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者繆慰時 申請人:繆慰時