專利名稱：一種汽車定位裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車定位裝置，尤其是用于快換式電動汽車在換電工位上精確定位的裝置，屬于汽車輔助裝置技術領域。
背景技術：
目前，公知的汽車定位裝置有用于燈光自動檢測線的汽車定位裝置，上述裝置只能進行Y軸方向和X軸方向的定位，其中，定位裝置X軸為汽車進入方向、Y軸為汽車左右方向、Z軸為垂直地面的上下方向且向上為Z軸正方向。另外，Better Place公司針對自動 化快速更換動力電池汽車(稱為快換式電動汽車)開發(fā)設計了一種汽車定位裝置，但這種汽車定位裝置只可以對單一車型進行X軸和Y軸方向的定位。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種汽車定位裝置，以解決單一裝置不能適配不同車型汽車的定位的問題。本發(fā)明采用的技術方案為一種汽車定位裝置，該裝置包括引導段和限位段，并沿X軸方向依次布置引導段水平輥輪組和限位段水平輥輪組，其中引導段水平輥輪組屬于引導段，限位段水平輥輪組屬于限位段，引導段設置有引導段導向桿，限位段設置有限位段導向桿和對中推桿，并且限位段還包括V型輥輪組，V型輥輪組能沿X軸方向前后移動。通過V型輥輪組實現(xiàn)定位裝置對不同車型的適配，通過對中推桿精確定位汽車繞定位裝置Z軸的角度，能使得汽車相對于定位裝置對正。進一步地，限位段還包括交叉輥輪組，其中交叉輥輪組一端固定在限位段水平輥輪組形成的通道末端，一端與V型輥輪組連接，交叉輥輪組能隨著V型輥輪組前后移動，以便快速適配不同型號汽車的定位。進一步地，V型輥輪組采用多排傾斜輥輪組組成，入口段輥輪組高度低于出口段輥輪組高度，這樣形成一個不等邊的V型，有助于降低停車難度。進一步地，交叉輥輪組由兩部分組成，一端固定，另一端與移動V型輥輪組相連接，兩部分輥輪錯位交叉，這樣可以保證汽車輪胎始終支撐在輥輪組上，始終保持很小的側向力。進一步地，V型輥輪組下表面通過橡膠墊在軌道上滑動，當車輪壓在V型輥輪組上時，橡膠墊可以起到增加摩擦力的作用，能夠提高滑動阻力，這樣V型輥輪組移動到位后不會因為汽車的剎車力和慣性力而再次移動。進一步地，V型輥輪組支撐定位后的汽車的右前輪，這樣可以進一步減少定位裝置的部件，減少成本。進一步地，對中推桿對稱推出機構中，長連桿兩端各連接一短連桿，長連桿只能繞中點旋轉，兩根短連桿長度相同，氣缸軸線通過長連桿中點，直線軸承固定在氣缸軸線延長線上，光軸兩端分別連接氣缸和對中推桿，光軸受到直線軸承的約束只能沿氣缸軸線運動，而對稱推桿受到連桿機構的約束，只能對稱推出。進一步地，對中推桿對稱推出機構也可以采用平行四邊形連桿機構控制對稱推桿，該平行四邊形連桿機構的兩個相對頂點分別連接動力模塊的兩端，兩個橫推滑桿的兩端也分別連接在這兩個相對頂點上，兩個橫推滑桿另外兩端分別連接對中推桿，橫推滑桿的運動路徑由固定直線軸承限制，平行四邊形連桿機構的另外兩個相對的頂點分別連接在兩個滑動直線軸承上，滑動直線軸承在固定滑軌上滑動。其中，以汽車駛入汽車定位裝置時的前進方向為前方，引導段導向桿采用前寬后窄方式布置在汽車左右兩側車輪內側，或采用前窄后寬方式布置在汽車左右兩側車輪外偵牝或采用以上兩種方式疊加布置，用于將汽車引導進入限位段。限位段導向桿的安裝間距與引導段導向桿的前端相同，與引導段導向桿的數(shù)量和安裝位置相對應，用于規(guī)范汽車行駛路徑。
對中推桿是一對可以對稱推出的推桿，對稱軸與XZ平面重合，它能夠推動車輪在輥輪上沿Y軸方向移動，對中推桿可以布置在汽車兩側車輪外側向內同步推出，也可以布置在汽車兩側車輪內側同步向外平行推出。當限位段導向桿和對中推桿相對于汽車兩側車輪布置在同一側時，例如限位段導向桿和對中推桿都布置在車輛左右車輪的外側或內側時，采用對中推桿代替全部或部分限位段導向桿，以便節(jié)省部件，減少成本。所有輥輪都可以自由轉動，從而降低汽車沿Y軸方向的摩擦系數(shù)，當汽車停放在輥輪組上的時候，可以在很小的外力作用下沿Y方向移動，所以汽車在駛入本發(fā)明的定位裝置上時失去側向力，不能自主轉向，但可以在外力作用下沿Y軸方向移動。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果其可以引導汽車快速駛入工位，特別是引導電動汽車快速駛入到電池更換工位上；通過輥輪使得汽車車輪不會與導向桿發(fā)生劇烈摩擦產(chǎn)生異響；能將汽車在X軸、Y軸方向上以及繞Z軸的角度進行精確定位；其還能兼容不同輪距軸距的車型，以適應多樣化的市場需求。


圖I為本發(fā)明總體結構圖；圖2為定位側視圖；圖3為定位正視圖；圖4為定位左視圖；圖5為引導段引導汽車進入定位裝置示意圖；圖6為引導段結構圖；圖7為V型輥輪組與交叉輥輪組結構圖；圖8為V型輥輪組鏈條驅動結構；圖9為對中推桿結構圖；圖10為長短連桿形式對中推桿對稱推出機構結構圖；圖11為對稱連桿形式對中推桿對稱推出機構結構圖。圖中標記如下1-V型輥輪組；2_交叉輥輪組；3_限位段水平輥輪組；4_引導段導向桿；5_對中推桿驅動模塊；6_對中推桿；7引導段水平輥輪組；8_限位段導向桿；9-保護桿；10-出口水平輥輪組；11-橡膠墊；12_電機鏈輪；13-轉接鏈輪組；14-張緊鏈輪；15_大鏈輪；16-對中推桿支撐塊；17_氣缸；18-長連桿；19_光軸；20_直線軸承；21_短連桿；22-固定直線軸承；23_滑動直線軸承；24_動力模塊；25_固定滑軌；26_對稱連桿；27_橫推滑桿。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明的技術特點，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步地說明。如圖I所示，引導段導向桿4采用前寬后窄和前窄后寬疊加布置，水平輥輪組形成的通道分為兩部分，即引導段水平輥輪組通道和限位段水平輥輪組通道，它們依次鋪設在車輪行駛路徑上。在裝置入口處，對應于引導段導向桿4的位置由引導段水平輥輪組形成引導段水平輥輪組通道；對應于限位段導向桿8與對中推桿6的位置由限位段水平輥輪組3形成限位段水平輥輪組通道。所有輥輪都可以自由轉動，以降低汽車Y軸方向的摩擦系數(shù)，當汽車停放在輥輪組上的時候，可以在很小的外力作用下沿Y方向移動，所以汽車在駛 入本發(fā)明定位裝置上時失去側向力，不能自主轉向，但可以在外力作用下沿Y方向移動。本發(fā)明的定位原理如圖2-4所示，停放在V型輥軸組I上的輪胎確定了車輪在X軸方向的位置，且在一定范圍內不受輪胎直徑的影響。在輪胎轉向角為零的情況下，當對中推桿6緊推輪胎時，車軸的中點即與對中推桿6對稱中心重合。當前后車軸中點分別與相應對中推桿對稱軸重合時汽車軸線即與定位裝置軸線重合。對中推桿6的推力可以來源于電動、氣動或液壓，驅動推桿推出。如圖5所示，引導段的作用是引導汽車的兩側車輪分別進入限位段的左右水平輥輪組。如圖6所示，引導段導向桿4由無縫不銹鋼管折彎而成，為兩組喇叭口狀導向桿，用于將汽車引導進入限位段。每組導向桿下方安裝水平輥輪組，用來輔助導向桿將汽車車輪導正，汽車車輪撞到喇叭口狀導向桿后會被自動導正。限位段導向桿8安裝在對應于汽車車輪的兩側，用于規(guī)范汽車行駛路徑。如圖7所示，V型輥輪組I采用多排傾斜輥輪組組成，其中沿汽車進入方向，靠近入口的輥輪組稱為入口段輥輪組，靠近出口的輥輪組稱為出口段輥輪組，由入口段輥輪組和出口段輥輪組分別形成V型輥輪組的“V”字兩邊，從而組成V型輥輪組，且高度上，入口段輥輪組低于出口段輥輪組，這樣形成一個不等邊的V型。交叉輥輪組2亦稱為梳狀輥輪組，其由兩部分組成，一端固定，另一端與移動V型輥輪組相連接，并能隨著V型輥輪組前后移動，兩部分輥輪錯位交叉。V型輥輪組I下表面通過橡膠墊在軌道上滑動。V型輥輪組的驅動模式可以采用鏈輪鏈條、齒輪齒條、絲杠螺母等方式，圖8采用的是鏈輪鏈條方式傳動。對中推桿6的結構如圖9所示，總共有兩個驅動模塊5，分別放在汽車前輪和后輪附近，兩個驅動模塊5共同推動一對對中推桿6，對中推桿6采用具有一定彈性的無縫鋼管。對中推桿支撐塊16用來支撐復位后的對中推桿6，用于防止對中推桿被汽車輪擠壓彎曲。限位段水平輥輪組3和V型輥輪組I減小了汽車與地面的側向摩擦力，對中推桿6采用較小力就可以側向推動汽車，使得汽車對中。對中推桿的推出長度可以兼容不同輪距的車型。對中推桿6可以布置成對應于汽車兩側車輪的外側，向內同步推出，也可以布置成對應于汽車兩側車輪的內側同步向外平行推出。當限位段導向桿和對中推桿6同時布置在車輛左右車輪的外側或內側時，即它們布置在同一側時，可以用對中推桿代替全部或部分限位段導向桿，以便節(jié)省部件，減少成本。對中推桿的驅動模塊5控制對中推桿6對稱推出，可以采用連桿機、對置絲杠螺母等機構，推出力可以通過氣缸、電機、液壓缸等機構提供。如圖10所示，對中推桿對稱推出機構使用長短連桿形式控制對中推桿6對稱推出，其中長連桿18只能繞中點旋轉，兩根短連桿22長度相同，氣缸軸線與長連桿18中點重合，直線軸承20固定在氣缸軸線延長線上，光軸19兩端分別連接氣缸17和對中推桿6，光軸19受到直線軸承的約束只能沿氣缸軸線運動，而對稱推桿6受到連桿機構的約束，只能 對稱推出。圖11所示為對中推桿對稱推出機構的另一種結構形式，其使用平行四邊形連桿機構控制對中推桿6對稱推出，該平行四邊形連桿機構的兩個相對頂點分別連接動力模塊24的兩端，兩個橫推滑桿27的兩端也分別連接在這兩個相對頂點上，兩個橫推滑桿27的另外兩端分別連接對中推桿6，橫推滑桿27的運動路徑由固定直線軸承22限制，平行四邊形連桿機構的另外兩個相對的頂點連接在滑動直線軸承23上，滑動直線軸承23在固定滑軌25上滑動。其中動力模塊24推動兩個橫推滑桿27在固定直線軸承22所限制的直線上滑動，滑動直線軸承23在固定滑軌25上滑動，由于橫推滑桿27受到由對稱連桿26組成的平行四邊形連桿機構的限制，只能對稱向兩側推出。本發(fā)明使用時，通過設備對駛入汽車進行識別，V型輥輪組移動到位；司機駕駛汽車沿X軸方向駛入，通過導向段使兩側車輪駛入限位段輥輪組；在右前輪駛入V型輥軸組后停車；松開剎車并掛空擋，以確保各車輪可自由轉動；轉正方向盤，使轉向輪的轉向角為零；啟動對中推桿的驅動裝置，使對中推桿同步推出，直至所有推桿都推緊輪胎，這樣汽車就定位完成了。
權利要求
1.一種汽車定位裝置，該裝置包括引導段和限位段，并沿X軸，即汽車進入方向依次布置引導段水平輥輪組和限位段水平輥輪組，其中引導段水平輥輪組屬于引導段，限位段水平輥輪組屬于限位段，其特征在于引導段設置有引導段導向桿，限位段設置有限位段導向桿和對中推桿，并且限位段還包括V型輥輪組，V型輥輪組能沿X軸方向前后移動。
2.根據(jù)權利要求I所述的汽車定位裝置，其特征在于定位段還包括交叉輥輪組，其中交叉輥輪組一端固定在定位段水平輥輪組形成的通道末端，另一端與V型輥輪組連接，交叉輥輪組能隨著V型輥輪組前后移動。
3.根據(jù)權利要求2所述的汽車定位裝置，其特征在于V型輥輪組采用多排傾斜輥輪組組成，入口段輥輪組高度低于出口段輥輪組高度，這樣形成一個不等邊的V型。
4.根據(jù)權利要求2所述的汽車定位裝置，其特征在于交叉輥輪組由兩部分相互錯位交叉的輥輪組成。
5.根據(jù)權利要求2所述的汽車定位裝置，其特征在于，V型輥輪組下表面設有橡膠墊。
6.根據(jù)權利要求2所述的汽車定位裝置，其特征在于V型輥輪組支撐定位后的汽車的右前輪。
7.根據(jù)權利要求I所述的汽車定位裝置，其特征在于該汽車定位裝置還包括對中推桿對稱推出機構，該對中推桿對稱推出機構包括氣缸、直線軸承、光軸、長連桿和短連桿，長連桿兩端各連接一短連桿，長連桿能繞中點旋轉，兩根短連桿長度相同，氣缸軸線通過長連桿中點，直線軸承固定在氣缸軸線延長線上，光軸兩端分別連接氣缸和對中推桿。
8.根據(jù)權利要求I所述的汽車定位裝置，其特征在于該汽車定位裝置還包括對中推桿對稱推出機構，該對中推桿對稱推出機構包括動力模塊、橫推滑桿、固定直線軸承、滑動直線軸承、對稱連桿和固定滑軌，對稱連桿組成平行四邊形連桿機構，該平行四邊形連桿機構的兩個相對的頂點分別連接動力模塊的兩端，兩個橫推滑桿的兩端也分別連接在這兩個相對的頂點上，兩個橫推滑桿的另外兩端分別連接對中推桿，橫推滑桿的運動路徑由固定直線軸承限制，平行四邊形連桿機構的另外兩個相對的頂點分別連接在兩個滑動直線軸承上，滑動直線軸承在固定滑軌上滑動。
9.根據(jù)權利要求I所述的汽車定位裝置，其特征在于以汽車駛入汽車定位裝置時的前進方向為前方，引導段導向桿采用前寬后窄方式布置在汽車左右兩側車輪內側，或采用前窄后寬方式布置在汽車左右兩側車輪外側，或同時采用以上兩種方式疊加布置，限位段導向桿的安裝間距與引導段導向桿的前端相同，且與引導段導向桿的數(shù)量和安裝位置相對應。
10.根據(jù)權利要求I所述的汽車定位裝置，其特征在于對中推桿布置在進入定位裝置后的汽車兩側車輪的外側，或布置在進入定位裝置后的汽車兩側車輪的內側。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的汽車定位裝置，其特征在于限位段導向桿和對中推桿相對于汽車兩側車輪布置在同一側時，采用對中推桿代替全部或部分限位段導向桿。
全文摘要
一種汽車定位裝置，屬于汽車輔助裝置技術領域，該裝置包括引導段和限位段，并沿X軸即汽車進入方向依次布置引導段水平輥輪組和限位段水平輥輪組，其中引導段水平輥輪組屬于引導段，限位段水平輥輪組屬于限位段，引導段設置有引導段導向桿，限位段設置有限位段導向桿和對中推桿機構，并且限位段還包括V型輥輪組，V型輥輪組能沿X軸方向前后移動。該定位裝置解決了不同車型汽車在單一定位裝置上的精確定位問題，能適應多樣化的市場需求，并能使得汽車相對于定位裝置對正。
文檔編號B60S5/00GK102862552SQ20111023079
公開日2013年1月9日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權日2011年7月4日
發(fā)明者李立國, 田碩, 華劍鋒, 盧勇 申請人:李立國, 田碩, 華劍鋒