本發(fā)明涉及搬運設備領域，特別是涉及一種車輛搬運器。

背景技術：

隨著城市車輛數(shù)目的快速增長，采用多層立體停車庫將成為大中型城市解決停車難的重要方式。普通的立體停車庫需要在地面層設置中轉車位，以便上層車輛升降出入，使得空間利用不充分。傳統(tǒng)的方式是采用一種避讓式的車輛搬運器，當上層車輛需要進出時，車輛搬運器對下層車輛進行搬運避讓，使得中轉車位也能停放車輛，提高了車庫空間的利用率。

智能車輛搬運器是一種民用、重載、高度空間有限、使用頻繁的程序控制機械設備，對空間結構設計、能源利用率、設備零部件壽命、設備運行可靠性及控制響應能力的要求都比較高。

現(xiàn)有的車輛搬運器所用的輪組形式主要有兩大類：第一種是通過配置萬向輪，實現(xiàn)搬運器的換向，這種形式應用于重載場合會因慣性較大，產生輪組打滑甚至是整體滑動的危險，搬運器控制難度大，快速響應情況下沖量損耗大，對驅動的瞬時輸出要求高，能量密度大，另一方面，設備元件受到沖擊、磨損嚴重，設備壽命較短；第二種是采用行走切換機構的形式，將承載組件的直線運動與圓周運動分離，在直線運動時采用直行輪組，在換向時使用換向輪組，目前這種切換方式是采用獨立驅動行走切換機構的形式實現(xiàn)，驅動較為分散，系統(tǒng)整體可靠性差，控制要求較高，成本高，另一方面，行走切換機構的同步性不足，切換時間長，還容易發(fā)生搬運器偏載及切換輪卡住的現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種驅動集中、可靠性高、使用壽命長的車輛搬運器。

一種車輛搬運器，包括搬運平臺、設置于所述搬運平臺的行走驅動機構、直行輪機構、換向輪機構、多個行走切換機構，所述直行輪機構、換向輪機構及多個行走切換機構之間繞設有傳送繩，所述行走驅動機構驅動所述直行輪機構、換向輪機構以帶動所述搬運平臺分別作直線行走、轉向行走，所述行走切換機構用于切換所述換向輪機構及直行輪機構與地面的接觸，以使所述搬運平臺在直線行走與轉向行走之間切換。

在其中一個實施例中，所述行走切換機構為設置在所述搬運平臺底部的三個，其中兩個所述直行輪機構位于遠離所述行走驅動機構且靠近所述搬運平臺前端的一側、另一個位于所述行走驅動機構的旁側。

在其中一個實施例中，所述搬運平臺設置有用于驅動所述傳送繩移動的鏈輪驅動機構，鏈輪驅動機構包括設置在所述搬運平臺底部的第一驅動電機、與所述第一驅動電機的輸出軸連接的主動鏈輪、與所述主動鏈輪聯(lián)動的第一從動鏈輪以及對稱設置在所述第一從動鏈輪兩側的兩個第二從動鏈輪，所述主動鏈輪通過轉動鏈條驅動所述第一從動鏈輪轉動，所述從動鏈輪通過移動鏈條驅動兩個所述第二從動鏈輪轉動，所述移動鏈條的兩端分別與所述傳送繩連接。

在其中一個實施例中，所述換向輪機構包括分別設置在所述搬運平臺底部的第一換向輪、第二換向輪，所述搬運平臺靠近后端的一側設置有使所述搬運平臺旋轉時保持在同一旋轉中心的鎖定機構，所述第一換向輪、第二換向輪的法線方向的交點與所述鎖定機構的鎖定中心重合，以使所述搬運平臺旋轉時所述換向輪機構的速度瞬心與所述搬運平臺的速度瞬心處于同一轉軸。

在其中一個實施例中，所述第一換向輪與所述搬運平臺的直線行走方向的夾角為89度，所述第二換向輪與所述搬運平臺的直線行走方向的夾角為60度。

在其中一個實施例中，所述行走切換機構包括固定設置在所述搬運器本體的安裝座、設置在所述安裝座上的滑軌、滑動設置在所述滑軌上的安裝架以及活動設置在所述安裝架內的行走輪，所述安裝架設置有滑槽，所述行走輪可沿所述滑槽滑動。

在其中一個實施例中，所述安裝架的上下兩端具有開口，所述行走輪插接有第一銷軸，所述安裝架的兩側對稱設置有適配于所述第一銷軸的導向槽，所述滑軌的兩側對稱設置有與所述滑軌滑動連接的滑塊，兩側的所述滑塊通過第二銷軸連接，所述第一銷軸的兩側與連接板的一端鉸接連接，所述連接板的另一端與所述第二銷軸鉸接連接，所述導向槽設置有斜面，所述斜面的一端到斜面的另一端與所述滑軌之間的距離逐漸變大。

在其中一個實施例中所述安裝座沿長度方向的兩側分別設置有擋板，所述擋板開設有適配于所述傳送繩穿過的通孔。

在其中一個實施例中，所述行走輪為聚氨酯膠輪或尼龍輪。

在其中一個實施例中，所述直行輪機構包括轉軸、間隔設置在所述轉軸上的兩個行走驅動輪；所述行走驅動機構包括第二驅動電機及連接設置在所述第二驅動電機的輸出軸與所述轉軸之間的傳動件。

上述車輛搬運器，直行輪機構、換向輪機構、行走切換機構之間采用傳送繩的傳動結構，使其整體結構緊密，各部件形成一體，驅動集中，整體可靠性高，能耗小，控制難度小，設備元件壽命長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明車輛搬運器實施例的仰視結構示意圖；

圖2為環(huán)形繞繩組件的仰視結構示意圖；

圖3為本發(fā)明車輛搬運器實施例的側視結構示意圖；

圖4為鏈輪驅動機構的側視結構示意圖；

圖5為鏈輪驅動機構的仰視結構示意圖；

圖6為行走驅動機構與直行輪機構的側視結構示意圖；

圖7為行走切換機構的立體結構示意圖；

圖8為行走切換機構的爆炸結構示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明提供的車輛搬運器10，包括搬運平臺11、設置于搬運平臺11的行走驅動機構100、直行輪機構200、換向輪機構以及多個行走切換機構400；搬運平臺11用于承載車輛，帶動車輛移動；直行輪機構200、換向輪機構及行走切換機構400之間繞設有傳送繩600，行走驅動機構100驅動直行輪機構200、換向輪機構以帶動搬運平臺11分別作直線行走、轉向行走，即搬運平臺11可直線移動，也可相對于地面進行旋轉；行走切換機構400用于切換換向輪機構及直行輪機構200與地面的接觸，以使搬運平臺11可以在直線運動和旋轉運動之間進行轉換。由于采用傳送繩600繞設的結構，使得車輛搬運器10整體結構緊密，各機構形成一體，驅動較為集中，整體可靠性高，能耗小，控制難度小，設備元件壽命長。

具體的，如圖2所示，行走切換機構400設置有至少三個。以設置三個行走切換機構400為例，都設在搬運平臺11的底部，其中兩個行走切換機構400位于遠離行走驅動機構100且靠近搬運平臺11前端的一側、另一個則設在行走驅動機構100的旁邊。也就是說，行走驅動機構100設置在搬運平臺11的后端，有兩個行走切換機構400并排設置在搬運平臺11靠近前端的底部、另一個靠近行走驅動機構100。行走驅動機構100帶動傳送繩600移動時，行走切換機構400與地面的距離可改變，以便于車輛的搬運操作。

在一些實施例中，換向輪機構包括兩個換向輪，分別為第一換向輪710、第二換向輪720，搬運平臺11靠近后端的一側設置有使搬運平臺11旋轉時保持在同一旋轉中心的鎖定機構800，第一換向輪710與鎖緊機構800位于搬運平臺11的同一側，第二換向輪720位于搬運平臺11的另一側，兩個換向輪的法線方向的交點與鎖定機構800的鎖定中心重合。也就是說，搬運平臺11旋轉時，鎖定機構800的速度瞬心810和兩個換向輪的速度瞬心處于同一轉軸，即鎖定機構800的轉動中心軸與兩個換向輪的轉動中心軸重合，使得整體驅動較為集中，更加容易控制，使得各機構的元件使用壽命較長。

更為詳細的，第一換向輪710與搬運平臺11的直線行走方向的夾角為89度，第二換向輪720與搬運平臺11的直線行走方向的夾角為60度，換向輪可以通過支撐座730連接固定于搬運平臺11的底部。

如圖2、圖6所示，在一實施例中，直行輪機構200包括轉軸220、間隔設置于轉軸220上的兩個行走驅動輪210，其中一個行走驅動輪210位于一個行走切換機構400的旁側，兩個行走驅動輪210的布設方向與搬運平臺11的直線行走方向垂直；行走驅動機構100包括第二驅動電機110及連接設置于第二驅動電機110與轉軸220之間的傳動件111。傳動件111可以使用鏈式傳動的結構，也可以使用皮帶傳動的結構，優(yōu)選使用鏈式傳動結構，即第二驅動電機的輸出軸連接有主動鏈輪，轉軸套接有從動鏈輪，主動鏈輪與從動鏈輪之間連接有轉動鏈條，轉軸也可以由兩個軸通過聯(lián)軸器230連接。

如圖1、圖2及圖4、圖5所示，在一實施例中，搬運平臺11還設置有用于驅動傳送繩移動的鏈輪驅動機構300，鏈輪驅動機構300包括第一驅動電機310、主動鏈輪311、第一從動鏈輪312及兩個第二從動鏈輪320，第一驅動電機310的輸出軸與主動鏈輪311連接，兩個第二從動鏈輪320對稱設置與第一從動鏈輪312的兩側，主動鏈輪311與第一從動鏈輪312之間連接有轉動鏈條313，轉動鏈條313與主動鏈輪311及第一從動鏈輪312分別嚙合，兩個第二從動鏈輪320連接有移動鏈條330，該移動鏈條330繞設于第一從動鏈輪312、兩個第二從動鏈輪320之間，且分別和第一從動鏈輪312、兩個第二從動鏈輪320嚙合，移動鏈條330的兩端分別與傳送繩600連接，傳送繩600可以采用鋼繩，第一驅動電機310轉動時，主動鏈輪311帶動第一從動鏈輪312轉動，第一從動鏈輪312帶動兩側的第二從動鏈輪320轉動，從而帶動兩側的移動鏈條330及傳送繩600移動。

如圖7、圖8所示，行走切換機構400包括安裝座410、滑軌420、安裝架430及行走輪440，安裝座410固定于搬運平臺11的底部，滑軌420設置在安裝座410上，安裝架430滑動設置在滑軌420上，行走輪440活動設置于安裝架430內，行走輪440可相對于安裝架430滑動，傳送繩600穿過安裝座410且繞設于行走輪440，即行走輪440始終與傳送繩600緊貼。

更為詳細的，安裝架430的上下兩端具有開口，安裝架430的頂端兩側設置有適配于第一銷軸453的滑槽431，安裝架430兩側對稱設置有導向槽432，導向槽432可以設置有斜面，即有一段導向槽432是與滑槽431的長度方向傾斜的，該斜面的一端至另一端與安裝座410之間的距離逐漸變大，滑軌420兩側對稱設置有導向塊454，兩側的導向塊454通過第二銷軸451連接，第一銷軸453的兩側分別鉸接有連接板452，兩側的連接板452分別與第二銷軸451鉸接，如此，可以增加行走切換機構400整體的穩(wěn)定性。也就是說，行走輪440在滑槽431從一端滑動至另一端時，行走輪440與安裝座410之間的距離也是變化的。

搬運平臺11可以設置有多個導向輪500，傳送繩600繞設于導向輪500，傳送繩600、移動鏈條330和導向輪500共同形成滑行繞繩機構，當環(huán)形繞繩機構正向旋轉時，安裝座410向繞繩運動的方向移動，滑軌420沿滑槽431向上或向下移動，由于受到安裝架430的約束，行走輪440繞安裝架430旋轉，從而實現(xiàn)行走輪440的抬升或降落；當環(huán)形繞繩機構反向旋轉時，安裝架430向繞繩運動的方向移動，行走輪440在滑槽431中沿下或沿上移動，由于受到安裝架430的約束，行走輪440在安裝架430內旋轉，從而實現(xiàn)行走輪440的抬升或降落。

位于搬運平臺11前端的兩個行走切換機構400中的行走輪440在滑槽431中的滑動方向相反與；初次安裝時，使位于搬運平臺11前端的兩個行走切換機構400中的軸承處于滑槽431的最低位置，位于后端的行走切換機構400中的行走輪440處于滑槽431的最高位置。

滑軌420上可以滑動設置有連接塊422，該連接塊422用于與安裝座430連接，還可以在安裝座410沿長度方向的兩側分別設置有擋板435，擋板435開設有適配于傳送繩600穿過的通孔；在安裝座410的兩端分別設置有限位塊412，該限位塊412用于防止在搬運過程中滑軌420從安裝座410脫離。限位塊412可以是突出設置在安裝座410的凸臺，兩個凸臺位于滑軌420的兩端，第一銷軸453穿過行走輪440且第一銷軸453的兩端，第一銷軸453可以沿徑向設置有環(huán)形突起，相鄰的兩個環(huán)形突起之間形成適配于安裝架430的槽體，行走輪440相對于安裝架430滑動時，該槽體起到導向的作用。導向槽432可以設置呈楔形或弧形，安裝架430兩側的側壁可以開設有多個貫穿孔。例如，導向槽432可以設置為三段，中間一段為傾斜段、兩邊為平滑段，行走輪440可沿導向槽432平穩(wěn)滑動。

可以在安裝架430頂端兩側的楔形面凸出設置有立柱433，兩個立柱433間連接設置有導向桿434，導向桿434與安裝架430的楔形面形成導向槽432。行走輪440可以采用聚氨酯膠輪，包括金屬輪芯和聚氨酯膠層，其耐用性和抗拉強度均很高，承載能力高且噪聲小，當然，也可以采用尼龍輪。

車輛搬運器10自主行走的過程為：在車輛搬運器10的規(guī)劃路徑的轉向點上固定布設旋轉中心，車輛搬運器10行走至旋轉中心時，傳送繩600帶動第二從動輪正向旋轉時，換向輪附近的行走輪440抬升，搬運器后端的行走輪440降落，使換向輪與地面接觸，而后端的行走輪440離開地面，鎖定機構800鎖住地面的旋轉中心，行走驅動機構100驅動時，搬運平臺11將繞該旋轉中心作圓周運動，當旋轉到位后，傳送繩600帶動行走輪440反向旋轉，換向輪附近的兩個行走輪440降落并同時與地面接觸，搬運平臺11后端的行走輪440抬升，鎖定機構800解鎖，且離開地面固定的旋轉中心，第二驅動電機驅動時，搬運平臺11作直線運動；在規(guī)劃路徑上重復上述兩個步驟即可實現(xiàn)車輛搬運器10的自主行走。

也就是說，前端兩個行走切換機構的安裝方向相反，后端的行走切換機構與同一側的行走切換機構的安裝方向相反，在由圓周運動切換到直線運動時，前端兩個行走輪440降落，后端的行走輪440抬升，兩個行走驅動輪與地面接觸，轉向輪離開地面，鎖定機構800處于解鎖狀態(tài)；在由直線運動切換到圓周運動時，傳送繩600反向移動，行走驅動輪440著地時兩個換向輪離地，兩個換向輪著地時行走驅動輪440離地，兩個轉向輪和兩個行走驅動輪中的一個與地面接觸，鎖定機構800鎖定旋轉中心，搬運平臺11繞旋轉中心作圓周運動。通過直行和轉向過程的組合，實現(xiàn)車輛搬運器10沿著規(guī)劃路徑的自主行走。

上述車輛搬運器，直行輪機構、換向輪機構、行走切換機構之間采用傳送繩的傳動結構，使其整體結構緊密，各部件形成一體，驅動集中，整體可靠性高，能耗小，控制難度小，設備元件壽命長。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。