重力式自往返运输车

摘要

本发明公开了一种重力式自往返运输车，包括运输车本体，所述运输车本体包括车架，用于承托制件的承托部，设置在车架底部的行走轮，复位组件和用于使车架前进或倒退的传动部，用于将承托部受到的重力转化为动力并传递给轮轴，轮轴转动使车架前进，还用于将承托部受到的弹力转化为动力并传递给轮轴，轮轴反方向转动使车架后退至初始位置。本发明优点在于无需借助外部动力源，利用制件的重力和复位恒力弹簧的弹力实现了运输车本体的自动往返，结构巧妙，无需借助外部动力源，低碳环保，并且成本仅为现有AGV的6%～10%，降低了投资成本，经济实用。

权利要求

1.一种重力式自往返运输车，包括运输车本体，所述运输车本体包括车架，其特征在于：所述运输车本体还包括

承托部，其包括设置在车架上部的导向件和固定在导向件顶部的承托台，当向承托台上放制件后，承托台受力通过所述导向件竖直下降；

行走部，包括至少两对设置在车架底部的行走轮，其中至少一对所述行走轮通过连接轮轴相连接；

复位组件，设置在车架上，当将制件从承托台上取下后，复位组件驱动承托台沿导向件上升至初始位置；以及

传动部，用于将承托部受到的重力转化为动力并传递给轮轴，轮轴转动使车架前进，还用于将承托部受到的弹力转化为动力并传递给轮轴，轮轴反方向转动使车架后退至初始位置；所述传动部，包括

齿轮齿条传动副，其包括通过支座竖直架设在所述承托台下方的齿条和与所述齿条相啮合的传动齿轮，所述传动齿轮的齿轮轴上转动在车架上；

链条传动副，其包括设置所述齿轮轴另一端的第一链轮，转动设置在车架底横梁上的第二链轮，以及绕设在第一链轮和第二链轮上的链条，所述第二链轮的链轮转轴通过链轮固定座与车架的底横梁转动配合；

棘轮传动副，包括设置在车架底横梁上的棘轮固定座、设置在所述棘轮固定座上的棘轮转轴，以及设置在所述链轮转轴另一端的棘爪固定座，所述棘轮转轴的一端间隔设置有方向相反的第一棘轮和第二棘轮，所述棘爪固定座一端部对称设置有与所述第一棘轮和第二棘轮相配合的棘爪；

其中，链轮转轴通过棘爪将动力传递给第一棘轮或第二棘轮，使棘轮转轴顺时针转动或逆时针转动；

齿轮传动副，包括设置在棘轮转轴的另一端部的第一齿轮和穿设在所述连接轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合；棘轮转轴通过第一齿轮驱动第二齿轮转动，使行走轮顺时针或逆时针转动，用于实现车体的前进或后退；

拨叉组件，用于拨动所述棘轮轴向前或向后移动，使棘爪与所述第一棘轮或第二棘轮相配合，用于调整控制车架前进或后退；

所述拨叉组件包括沿前后方向架设在所述承托台一侧的安装轴，以及转动设置在所述安装轴上的拨叉，所述拨叉包括杆体，和设置在杆体顶部的水平拨杆和斜拨杆，承托台的一边缘位于由水平拨杆和斜拨杆围成的限位空间内；所述杆体包括上倾斜段，自上倾斜段底部倾斜向前延伸的中竖直段，和自中竖直段底部向右延伸的下倾斜段，所述下倾斜段的底部卡装在所述棘轮固定座的定位槽内。

2.根据权利要求1所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述导向件包括通过安装架竖直架设在所述车架上的导向杆，所述承托台固连在所述导向杆的顶部。

3.根据权利要求1或2所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述复位组件包括设置在车架底部的复位恒力弹簧，和对称设置在所述承托台前后两侧边的吊架，每个所述吊架分别通过一条拉绳与所述复位恒力弹簧相连接。

4.根据权利要求3所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述车架上前后对称设置有两组与拉绳一一对应的滑轮组，每组所述滑轮组均包括架设在车架下部的下滑轮和架设在车架的中立柱顶部的上滑轮，每条拉绳的一端绕过一组滑轮组与其中一个所述吊架相固连，而其另一端与所述复位恒力弹簧相固连；

当将承托台上的制件取下后，复位恒力弹簧的弹力通过拉绳拉动吊架和承托台上升，使承托台恢复原始高度。

5.根据权利要求4所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述吊架为三角架；所述复位恒力弹簧为螺旋弹簧或涡卷弹簧。

6.根据权利要求1所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述斜拨杆和水平拨杆的夹角为30°～45°。

7.根据权利要求1所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述车架的中立柱上设置有竖直延伸的导向槽，设置在所述齿条上的齿条固定板沿所述导向槽上下滑动。

8.根据权利要求1所述的重力式自往返运输车，其特征在于：所述链轮转轴与所述棘爪固定座之间设置有导向键。

说明书

重力式自往返运输车

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车生产线中的运输车，尤其是涉及一种重力式自往返运输车。

背景技术

[0002] 在汽车流水生产线中，常涉及较重制件在两个工位制件的传递作业。在生产过程中，为满足工人行走需求，相邻两个工位通常间隔设置，因而无法采用固定滑道的进行较重
制件的传递。传统的较重制件的在不同工位制件的传递方法通常为人工搬运，人工劳动强
度大、作业时间长，工作效率低。为此，现有生产线上通常采用全自动运输车（即AGV）转运制
件，每台AGV的价格高达6～10万元以上，价格较为昂贵，投资成本高。

发明内容

[0003] 本发明目的在于提供一种结构巧妙、成本低的重力式自往返运输车，该运输车以制件的重力和复位恒力弹簧的弹力为动力，实现了运输车的自动前进和后退，无需借助外
部动力源，节能环保。

[0004] 为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

[0005] 本发明所述的重力式自往返运输车，包括运输车本体，所述运输车本体包括车架，还包括

[0006] 承托部，其包括设置在车架上部的导向件和固定在导向件顶部的承托台，当向承托台上放制件后，承托台受力通过所述导向件竖直下降；

[0007] 行走部，包括至少两对设置在车架底部的行走轮，其中至少一对所述行走轮通过连接轮轴相连接；

[0008] 复位组件，设置在车架上，当将制件从承托台上取下后，复位组件驱动承托台沿导向件上升至初始位置；以及

[0009] 传动部，用于将承托部受到的重力转化为动力并传递给轮轴，轮轴转动使车架前进，还用于将承托部受到的弹力转化为动力并传递给轮轴，轮轴反方向转动使车架后退至
初始位置。

[0010] 所述导向件包括通过安装架竖直架设在所述车架上的导向杆，所述承托台固连在所述导向杆的顶部。

[0011] 所述复位组件包括设置在车架底部的复位恒力弹簧，和对称设置在所述承托台前后两侧边的吊架，每个所述吊架分别通过一条拉绳与所述复位恒力弹簧相连接。

[0012] 所述车架上前后对称设置有两组与拉绳一一对应的滑轮组，每组所述滑轮组均包括架设在车架下部的下滑轮和架设在车架的中立柱顶部的上滑轮，每条拉绳的一端绕过一
组滑轮组与其中一个所述吊架相固连，而其另一端与所述复位恒力弹簧相固连；当将承托
台上的制件取下后，复位恒力弹簧的弹力通过拉绳拉动吊架和承托台上升，使其恢复原始
高度。

[0013] 所述吊架为三角架；所述复位恒力弹簧为螺旋弹簧或涡卷弹簧。

[0014] 所述传动部包括齿轮齿条传动副，其包括通过支座竖直架设在所述承托台下方的齿条和与所述齿条相啮合的传动齿轮，传动齿轮的齿轮轴安装在车架上；

[0015] 链条传动副，其包括设置所述齿轮轴另一端的第一链轮，设置在车架底横梁上的第二链轮，以及绕设在第一链轮和第二链轮上的链条，所述第二链轮的链轮转轴通过链轮
固定座与车架的底横梁转动配合；

[0016] 棘轮传动副，包括设置在车架底横梁上的棘轮固定座、设置在所述棘轮固定座上的棘轮转轴，以及设置在所述链轮转轴另一端的棘爪固定座，所述棘轮转轴的一端间隔设
置有安装方向相反的第一棘轮和第二棘轮，所述棘爪固定座一端部对称设置有与所述第一
棘轮和第二棘轮相配合的棘爪；

[0017] 其中，链轮转轴通过棘爪将动力传递给第一棘轮或第二棘轮，使棘轮转轴顺时针转动或逆时针转动；

[0018] 齿轮传动副，包括设置在棘轮转轴的另一端部的第一齿轮和穿设在所述连接轮轴上的第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合；棘轮转轴通过第一齿轮驱动第二齿轮转
动，使行走轮顺时针或逆时针转动，用于实现车体的前进或后退；

[0019] 还包括拨叉组件，用于拨动所述棘轮轴向前或向后移动，使棘爪与所述第一棘轮或第二棘轮相配合，用于调整控制车架前进或后退。

[0020] 所述拨叉组件包括沿前后方向架设在所述承托台一侧的安装轴，以及转动设置在所述安装轴上的拨叉，所述拨叉包括杆体，和设置在杆体顶部的水平拨杆和斜拨杆，承托台
的一边缘位于由水平拨杆和斜拨杆围成的限位空间内；所述杆体包括上倾斜段，自上倾斜
段底部倾斜向前延伸的中竖直段，和自中竖直段底部向右延伸的下倾斜段，所述下倾斜段
的底部卡装在所述棘轮固定座的定位槽内。

[0021] 所述斜拨杆和水平拨杆的夹角为30°～45°。

[0022] 所述车架的中立柱上设置有竖直延伸的导向槽，设置在所述齿条上的齿条固定板沿所述导向槽上下滑动。

[0023] 所述链轮转轴与所述棘爪固定座之间设置有导向键。

[0024] 本发明优点在于无需借助外部动力源，利用制件的重力和复位恒力弹簧的弹力实现了运输车本体的自动往返，结构巧妙，无需借助外部动力源，低碳环保，并且成本仅为现
有AGV的6%～10%，降低了投资成本，经济实用。

[0025] 1）、本发明的拨叉组件转动时可拨动棘轮转轴沿前后方向移动，用于调整两个棘轮的位置，由于棘轮安装方向完全相反，通过调整棘轮转轴的位置实现了运输车本体行驶
方向的调整。

[0026] 2）、本发明的承托台上承载制件后，在制件的重力作用下竖直下降，在其下降过程中通过齿条将动力依次经链条传动副、棘轮传动机构和齿轮传动副传递给连接轮轴，继而
带动运输车本体由上一个工位移动至下一个工位；将承托台上的制件取下后，其在复位恒
力弹簧的作用下自动复位上升，同时驱动拨叉组件带动棘轮转轴移动至后退档，承托台在
上升过程中，通过齿条将动力依次经链条传动副、棘轮传动机构和齿轮传动副传递给连接
轮轴，继而带动运输车本体由下一个工位返回至上一个工位；在车体往返过程中完全无需
借助外部动力，结构巧妙。

附图说明

[0027] 图1是本发明的结构示意图。

[0028] 图2是图1中传动部的放大图。

[0029] 图3是图1的左视图。

[0030] 图4是图3中传动部的放大图。

[0031] 图5是本发明所述复位组件的结构示意图。

[0032] 图6是本发明所述拨叉组件的结构示意图。

[0033] 图7是图6的左视图。

具体实施方式

[0034] 本发明以图1中的A向为左，反之指向为右；以图2中的B向为前，反之指向为右。下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实
施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

[0035] 如图1、3所示，本发明所述的重力式自往返运输车，包括车架1，以及

[0036] 承托部，其包括设置在车架1上部的导向件和固定在导向件顶部的承托台2，当向承托台2上放制件后，承托台2受力通过所述导向件竖直下降；

[0037] 行走部，包括两对设置在车架1底部的行走轮3.1（行走轮3.1为滚轮），其中一对滚轮通过连接轮轴3.2相连接；

[0038] 复位组件，设置在车架1上，当将制件从承托台2上取下后，复位组件驱动承托台2沿导向件上升至初始位置；以及

[0039] 传动部，用于将承托部受到的重力转化为动力并传递给连接轮轴3.2，连接轮轴3.2转动使车架1前进，还用于将承托部受到的弹力转化为动力并传递给连接轮轴3.2，连接
轮轴3.2反方向转动使车架1后退至初始位置。

[0040] 如图1所示，所述导向件包括多根通过安装架4.1竖直架设在车架1上的导向杆4.2，导向杆4.2与安装架4.1上的限位套滑动配合，承托台2水平固定在多根导向杆4.2的顶
部。当将制件放在承托台2上时，制件的重力使承托台2和导向杆4.2竖直下降；当将制件取
下后，承托台2在复位组件的作用下通过导向杆4.2竖直上升。

[0041] 如图5所示，复位组件包括设置在车架1底部的复位恒力弹簧5.1（复位恒力弹簧5.1为螺旋弹簧或涡卷弹簧），和对称设置在承托台2前后两侧边上的吊架5.2（吊架5.2为三
角架，其底边固定在承托台2上），每个吊架5.2分别通过一条拉绳5.3（拉绳均采用钢丝绳）
与复位恒力弹簧相连接；

[0042] 为保证承托台2顺利上升，车架1的前侧和后侧对称设置有两组滑轮组，每组滑轮组均包括架设在车架1下部的下滑轮5.4和架设在车架1的中立柱顶部的上滑轮5.5，每条拉
绳5.3的一端与复位恒力弹簧5.1的一端相固连，而另一端依次绕过下滑轮5.4和上滑轮5.5
并固定在吊架5.2的顶部；复位恒力弹簧5.1的弹力通过两条拉绳5.3和两个吊架5.2传递给
承托台2，实现承托台2的稳定上升，避免因受力不均为引起的倾斜；

[0043] 其中，当承托台2上盛装有制件时，承托台2在制件的重力作用下竖直下降，进而拉动复位恒力弹簧，使其处于受拉状态；当将制件取下后，复位恒力弹簧受到的制件重力消
失，复位恒力弹簧5.1复位过程中通过拉绳5.3带动承托台2竖直上升至原始高度。

[0044] 如图1‑4所示，传动部包括

[0045] 齿轮齿条6.1传动副，其包括竖直向下延伸的齿条6.1和与齿条6.1啮合的传动齿轮6.2，齿条6.1的顶部通过支座与承托台1相固连，车架1的中立柱上设置有竖直延伸的导
向槽6.3，齿条6.1直边上的齿条固定板6.6沿导向槽6.3上下滑动，具有导向和限位作用，确
保齿条6.1的运动轨迹；传动齿轮6.2的齿轮轴6.4通过轴承转动设置在车架1中上部的齿轮
固定座6.5上，齿轮固定座6.5固定安装在左侧的安装架4.1上；

[0046] 链条传动副，其包括固连在齿轮轴6.4另一端部的第一链轮7.1，转动设置在车架1底横梁上的第二链轮7.2，和绕设在第一链轮7.1、第二链轮7.2上的链条7.3；其中，安装架
4.1上架设有用于使链条7.3涨紧的涨紧轮7.4；车架1底横梁上设置有链轮固定座7.5，第二
链轮7.2的链轮转轴7.6穿固在链轮固定座7.5上；

[0047] 棘轮传动副，包括设置在车架1底横梁上的棘轮固定座8.1、设置在棘轮固定座8.1上的棘轮转轴8.2，以及设置在链轮转轴7.6另一端的棘爪固定座8.3，棘轮转轴8.2的一端
间隔设置有结构相同、安装方向相反的第一棘轮8.4和第二棘轮8.5，棘爪固定座8.3间隔设
置有棘爪8.6a和棘爪8.6b，棘爪8.6a与链轮转轴的距离和棘爪8.6b与链轮转轴的距离相
等，棘爪8.6a与棘爪固定座8.3的间距大于棘爪8.6b与棘爪固定座8.3的间距，棘爪8.6a用
于拨动第二棘轮而棘爪8.6b用于拨动第一棘轮，棘爪8.6a和棘爪8.6b的水平间距略小于第
一棘轮8.4与第二棘轮8.5的间距，避免干扰；

[0048] 其中，链轮转轴7.6通过棘爪8.6a、棘爪8.6b将动力传递给第一棘轮8.4或第二棘轮8.5，使棘轮转轴8.2顺时针转动或逆时针转动；

[0049] 齿轮传动副，包括固定在棘轮转轴8.2的另一端部的第一齿轮9.1和固定在连接轮轴3.2上的第二齿轮9.2，第一齿轮9.1和第二齿轮9.2相啮合；棘轮转轴8.2通过第一齿轮
9.1驱动第二齿轮9.2转动，使连接轮轴3.2顺时针或逆时针转动，用于实现车体的前进或后
退；

[0050] 传动部还包括拨叉组件，如图6、7所示，拨叉组件包括架设在承托台2一侧的安装轴10.1和转动设置在安装轴10.1上的拨叉，安装轴10.1沿前后方向延伸；拨叉包括杆体
10.2和设置在杆体10.2顶部的水平拨杆10.3、斜拨杆10.4，水平拨杆10.3和斜拨杆10.4的
夹角为30°，承托台2的左端部位于由水平拨杆10.3和斜拨杆10.4围成的限位空间内；杆体
10.2包括上倾斜段、自上倾斜段底部倾斜向前延伸的中竖直段、和自中竖直段底部向右延
伸的下倾斜段，所述下倾斜段的底部卡装在棘轮固定座8.1的定位槽内。

[0051] 为确保本发明所述重力式自往返运输车的运动轨迹，两工位制件的地面上铺设有滑轨，在运输车往返过程中，滚轮沿滑轨往返滑动。

[0052] 本发明所述重力式自往返运输车的动作过程和工作原理如下：

[0053] 将上一个工位的制件吊放在承托台2上，承托台2在制件重力的作用下通过导向杆4.2竖直向下移动；在承托台2在向下移动过程中，其后边缘通过水平拨杆10.3带动杆体
10.2顺时针转动，杆体10.2底部卡在棘轮固定座8.1的定位槽内，通过棘轮固定座8.1带动
棘轮转轴向前平移，保证第一棘轮8.4位于棘爪8.6b对应位置处；

[0054] 承托台2在向下移动过程中，齿条6.1竖直向下移动，进而带动传动齿轮6.2转动，然后将动力经由第一链轮7.1、第二链轮7.2和链条7.3组成的链条传动副将动力传递给链
轮转轴7.6，链轮转轴7.6受力带动棘爪固定座8.3一起转动，棘爪固定座8.3转动过程中两
个棘爪拨动第一棘轮8.4和棘轮转轴8.2逆时针转动，棘轮转轴8.2通过第一齿轮9.1带动第
二齿轮9.2顺时针转动，第二齿轮9.2带动连接轮轴3.2顺时针转动，实现运输车的前进；承
托台2在下降过程中通过拉绳5.3拉动复位恒力弹簧，使其处于受拉状态；

[0055] 当制件到达下一个工位后，将制件取下，承托台2受到的重力消失，复位恒力弹簧复位，在其复位过程中通过拉绳5.3带动承托台2上升；在承托台2上升过程中，将斜拨杆
10.4向上抬起，使得动杆体10.2逆时针转动，使得杆体10.2底部的倾斜部在转动过程中将
第二棘轮8.5快速移动至棘爪8.6a处，确保车体处于后退档；

[0056] 承托台2继续上升过程中，齿条6.1竖直向上移动并带动传动齿轮6.2顺时针转动，齿轮转轴通过链条传动副带动链轮转轴7.6顺时针转动，链轮转轴7.6带动棘爪固定座8.3
顺时针转动，进而通过棘爪8.6拨动第二棘轮8.5使棘轮转轴8.2顺时针转动，棘轮转轴8.2
通过第一齿轮9.1顺时针转动，第一齿轮9.1与第二齿轮9.2相啮合，使得第二齿轮9.2逆时
针转动，第二齿轮9.2带动连接轮轴3.2逆时针转动，使得运输车沿滑轨后退至原始位置。

[0057] 本发明利用制件的重力和复位恒力弹簧的弹力为运输车提供动力，完全无需外部动力源，结构巧妙，既能满足制件运输需求，还大大降低了投资成本。

[0058] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描
述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定
的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。