CN103556856B - 机械式立体车库出入库室平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机械式立体停车库的出入库室平台及其控制方法，该平台通过旋转结构、升降机构和对中结构的集成，解决了传统立体停车库中，取车时需要倒车出库、停车时需要人工调整停泊方位以及无法有效判断车辆手刹工作状态等问题，提高了车库的安全性能，简化了存取车操作，提高了立体车库的自动化程度。

Description

机械式立体车库出入库室平台

技术领域

本发明属于特种设备技术领域，具体涉及一种机械式立体停车库出入库室平台。

技术背景

现有机械式立体车库一般按照如下或者相反的方法存取车辆：首先是将车辆停泊到出入库室，然后由搬运器将车辆搬运到升降或横移设备上，再由升降或横移设备将车辆运送到目标车位所在的停车层，最后由搬运器将车辆停放到车位上。现有技术存在如下缺陷：

当客户存车时，如果车辆并未停泊在停车平台的正中央，偏倚或者左右倾斜，都会给汽车搬运器完成工作任务带来困难，严重时可能会引发事故。

当客户取车时，如果车辆的前后方位不合适，比如后轮在前，前轮在后或者车头朝向出入库室的墙角，也会给客户的安全取车带来不便，不利于使用。

另外，在上述存取车步骤中，多处牵涉到车辆的交换操作，不管是采用哪种车交换方式——梳交换、车台板交换、滚筒式交换或者其它交换方式，都存在一个车辆在交换过程中会不会发生移动的问题，当停车人停车前忘记启动手刹时，这个问题显得更加严重。

现有技术中采用测量左右两侧载车板之间相对运动阻力的方法确定停车前手刹的工作状态。如图1所示，载车板分为可以相互运动的两个独立部分，每个载车板上连接有用于推拉载车板相对运动的驱动电机，两块载车板之间设置有用于测量运动阻力的传感器部件，车库控制系统的内部设置有阀值f0。车辆停泊到位后，控制系统启动推拉电机，两块载车板之间产生相对运动，传感器同步记录运动阻力f；如果f大于阀值f0，就认为车辆的手刹系统已经启动，可以安全泊车；如果f小于阀值f0，就发出警告，终止后续停车工步。

上述方法并不能适用于基于梳交换模式的立体车库，即使在现场得到应用，也存在部件过多、装配难度大等问题。

本发明对现有技术进行了改进。

发明内容

本发明提供了一种在不改变原设计的情况下，检查停泊在出入库室载车板上的汽车是否满足安全要求的装置及其控制方法。

方案A：一种立体车库出入库室系统，包括停车平台、升降结构、回转结构、对中结构、第一止挡结构、第二止挡结构以及升降驱动系统、回转驱动系统、对中驱动系统以及控制中心；升降结构和停车平台之间通过升降轴和升降轴套形成可垂直滑动的连接，回转结构通过齿轮和停车平台之间形成转动连接，对中结构、两个止挡结构以及驱动电机设置在停车平台上；其中，停车平台用于停放入库的车辆，升降结构用于提供汽车搬运器的行走轨道，回转结构用于为汽车调头，对中结构用于为停放不合要求的汽车调整位置，使之平行于搬运轨道，第一止挡结构用于产生入库车辆停泊到位的信号，第二止挡结构用于产生手刹装置的工作状态信号；升降动力系统用于驱动升降结构，回转动力系统用于驱动回转结构，对中动力系统用于驱动对中结构；升降驱动系统、回转驱动系统和对中驱动系统电子连接到控制中心，其进步在于，在车辆停稳后，汽车被搬运器搬走之前，存在一个判定手刹是否启动的动作——所采用的方法是由升降结构将车辆倾斜一定角度；具体的做法是将停车平台前轮所在一侧的升降轴套和停车平台之间的连接改为可旋转连接，将其功能由只能做垂直升降运动扩展到可以同时做垂直和倾斜两种运动；与之相配合，升降驱动系统包括分别独立驱动前轮升降和后轮升降的两台驱动电机。

具体实现步骤为：

车辆停泊在停车平台上，红外装置和称重计对车辆进行长宽高以及重量测试；超过限制时，发出警报，合格时；进行下一步存车动作；

对中机构将车辆的停放位置规范化，使之中线和停车平台的中线重合；

后轮升降机构驱动电机将后车轮抬起，车体以前轮轴线为轴旋转，倾斜一定角度α；手刹启动时，车辆静止，后轮升降机构将后车轮回位；手刹未启动时，车辆克服摩擦力向前滑动，接触第二止挡机构触发报警信号，提示管理员使用手刹；

汽车搬运器将车辆搬走；

……

方案A中，第一止挡结构可以同时具备第二止挡结构的功能，从而省略第二止挡结构，使得系统更加精简。比如，当车轮压紧第一止挡结构时，传感器发出连续的高电平（或低电平）信号，当车轮向前滑行时（手刹未使用），车轮离开传感器，传感器信号中断；从而使得车库控制系统能够根据信号的变化，确定车辆的手刹状态。

本发明也可以采用前后分体型的升降机构来完成：

方案B:一种立体车库出入库室系统，组成部件及其功能和方案A相同，差异之处在于，升降机构分为前轮升降机构和后轮升降机构，二者分别由独立的驱动系统驱动；车辆通过长宽高、重量检测以及经过对中结构自动对中之后，再由后轮升降结构将车辆后轮抬起，在车身与停车平台之间形成一个倾斜角度α，通过第二止挡结构发出的信号，判断车辆的手刹是否已经启动，进而确定适宜的调度策略。

本发明还可以采用另外一种经过改进的升降机构完成设计，该升降机构对应于汽车前轮停放位置处没有设置梳型齿（如图3所示）。

方案C：一种立体车库出入库室系统，组陈部件及其功能和方案A相同，改进之处在于，升降结构的一端没有设置梳型齿；车辆通过长宽高、重量检测以及经过对中结构自动对中之后，第一止挡结构向控制系统发出车辆停泊就绪的通知，控制系统发出升降器升起的指令，升降机将车辆后轮托起，车体向前倾斜一个角度α，车库控制系统通过监听第二止挡结构的信号，判断车辆的手刹是否已经启动，并进行调度策略的调整。

以上三种方案都是由升降结构或者改善后的升降结构完成车身倾斜的动作，然而，本发明的创意也可以借助汽车搬运器的调度策略更加灵活的实现。

方案D：一种汽车搬运器，包括设置在轨道上的底架、安装在底架上的双向行走结构、升降梳型架、升降机构及对中结构；对中结构由对中驱动装置、对中安装件、对中拉杆和推板组成；对中驱动装置安装在升降梳型架上，对中驱动装置上安装有对中安装件，对中安装件上对称铰接有一对对中拉杆，对中拉杆上连接有推板；其搬运汽车的过程包括一个测试汽车手刹是否启动的步骤，具体为（以方案A的出入库室和梳交换为例）：

⑴第一止挡装置发出汽车在停车平台上停放就绪的信息给控制系统；

⑵控制系统发出启动汽车搬运器的指令；

⑶汽车搬运器进入停车平台下侧，用于托起汽车前轮的一端对正汽车后轮；

⑷传感器发出到位信号给控制系统；

⑸控制系统传达搬运器升起的指令；

⑹搬运器托起汽车后轮，汽车向前倾斜一定角度α；

车辆手刹未启动——

汽车向前缓慢滑行，触动报警信号，提示驾驶人员或车库管理人员更正，同时：搬运器下降，汽车靠摩擦力和缓冲力停靠在第二支档结构处；

驾驶员将手刹启动后，继续停车操作；

车辆手刹已启动——

汽车搬运器继续运动，用于托起汽车前轮的一端对正汽车前轮，用于托起汽车后轮的一端对正汽车后轮，车辆入库，完成存车。

在以上各种实施方案中，安全性是由车辆倾斜角度α、汽车搬运器举起车辆后轮的维持时间以及第二止挡装置的结构和材质保证的。具体应用时，可根据不同的车交换方式、车辆在停车平台上的固定方式因地制宜的设计。

可以采用仿真和/或现场实验的方法，结合具体的车库类型或者车轮受到的阻动力，确定车体的倾斜角度α。在手刹未启动的情况下，车辆水平停泊在停车平台之后，受到重力和支撑合力一对平衡力；车体倾斜之后，受到重力、支撑合力和阻动合力三个力，如图4所示，车辆在多个力之间存在一个临界状态，在该状态下（车体倾斜角度为α），车辆受力平衡。基于不同车库的实验数据表明，α的大小应该满足关系式0°<α<45°。

实际应用中，应该根据停车平台的具体型号、类别以及规格设置合适的安全保护装置以及检测探头。

以上方案都是针对梳交换类立体车库提出的，本发明的创意亦可用于车台板式、滚筒式或其它车交换方式的立体车库。

本发明公开的出入库室及其实现方法，具有结构简单、性能可靠、成本低廉等优点，可以广泛适用于各种类型的机械式立体车库或者传统车库。

附图说明

图1：背景技术说明图；

图2：实施例中的出入库室系统；

图3：方案C中的升降结构示意图；

图4：车辆临界状态受力示意图；

图5：实施例一中出入库室平台；

图6：实施例二中搬运步骤示意图。

具体实施例

本发明的创意在于，将实践中驾驶人员检查车辆手刹状态的常用方法，应用到机械式立体车库之中去，并通过机电一体化的调控，解决车辆入库前立体车库不能提示驾驶人员启动手刹装置的技术难题。以下提供两个成本低廉、易于实现的实施例。

实施例一：分体式升降机构

在一个梳交换式平面移动类机械式立体停车库的优选实施例中，车库整体上包括感应屏、多层停车位、横移车、升降机、升降机巷道、汽车搬运器、出入库室系统以及控制系统等主体设备；其中，每一层停车位都设置有横移车以及铺设在停车位中间的横移车运行轨道；横移车的上面设置有供汽车搬运器行走的搬运器运行轨道。

感应屏用于核对用户信息以及发出存取车信息；出入库室系统用于用户停取车辆，升降机用于将车辆运送到目标停车层；横移车用于实现车辆自升降机巷道至目标车位的运送；搬运器用于将车辆由升降机搬运到横移车、由横移车搬运到停车位或者相反；控制系统用于根据采集到的传感器信号进行存取车的调度。

出入库室系统设置有称重计、长宽高检测传感器、旋转机构、升降机构以及旋转机构驱动电机和升降机构驱动电机，升降机构包括汽车前轮升降机构和后轮升降机构以及各自的驱动电机；称重机、长宽高检测传感器和各个驱动系统的控制电路电子连接到车库控制系统；感应屏包括感应区、防水外壳、内部存储和感应电路，感应电路电子连接到控制系统。

参考图5，出入库室系统主要由停车平台框架1、转盘2、第一升降平台3、第二升降平台4、旋转驱动系统5、第一、第二升降驱动系统6和7组成。停车平台框架1包括前后梳型齿1-1、1-2和旋转钢架1-3，前后梳型齿用于配合搬运器实现汽车转移。旋转驱动系统5包括驱动电机5-1及齿轮5-2，转盘2用于配合旋转驱动系统5的齿轮5-2带动旋转钢架进行汽车的旋转调头。升降平台分为分别对应于车头和车尾的第一升降平台3和第二升降平台4，每一个升降平台（以第一升降平台3为例）都包括互相配合的齿条、齿轮和滑动轴3-1；滑动轴3-1通过停车平台框架1上的安装结构，滑动连接到停车平台框架1上；齿轮在第一升降驱动系统的带动下旋转，通过和紧固在升降平台3上齿条的配合实现升降平台的升降。旋转驱动系统5以及第一、第二升降驱动系统6和7的控制端电子连接到车库控制系统。

停车时，首先对车辆进行长宽高和重量检测，不符合安检的，发出警告；符合安检的，进行对中纠正；车辆对中后，车库控制系统发出检查手刹的指令，后轮升降驱动系统启动，升降平台抬起车辆后轮，车辆倾斜一个角度；如果手刹未启动，车体向前滑行，经缓冲带和缓冲板停止在停车平台上并触发传感器信号，系统发出警报，同时指令升降平台下降；如果手刹已启动，升降平台下降归位，汽车搬运器沿升降平台上的运行轨道搬运汽车，直到停车入库。

实施例二：“两步走”的汽车搬运器调度策略

本实施例涉及一种新型梳交换式垂直升降类立体停车库，该车库主体设备包括多层停车位、升降平台上安装有横移车的升降机、中间巷道、汽车搬运器、出入库室、感应屏、传感器网络以及车库控制系统。其中：升降机同时具有升降和横移的功能，车辆在升降到目标停车层的过程中，可以同时实现横移到目标车位的功能。传感器网络覆盖整个出入库室以及停车位和升降机，传感器电子连接到车库控制系统。汽车搬运器包括设置在轨道上的底架、安装在底架上的双向行走结构、升降梳型架、升降机构及对中结构；对中结构由对中驱动装置、对中安装件、对中拉杆和推板组成；对中驱动装置安装在升降梳型架上，对中驱动装置上安装有对中安装件，对中安装件上对称铰接有一对对中拉杆，对中拉杆上连接有推板。车库控制系统用于接收和处理传感器网络和感应屏传来的信息并对存取车步骤进行调度。

用户存车时，车库控制系统首先根据各个传感器反馈的信号确定车辆是否满足安全要求（超重或尺寸超大）——不满足的，警告改正；满足的，发出启动汽车搬运器的指令：汽车搬运器沿设置在停车位和出入库室之间的运行轨道驶入车辆底部（如图6A所示）；当汽车搬运器的前端（首先接近车辆的一端）对正车辆的后轮时（借助接近开关等），汽车搬运器停止运动；控制系统启动汽车搬运器的升降机构，升降梳型架将车辆后轮托起，车辆倾斜一定角度（如图6B所示，倾斜角度未示出）——如果手刹未启动，车体向前滑行，经缓冲带和缓冲板停止在停车平台上并触发传感器信号，系统发出警报，同时指令升降梳型架下降；如果手刹已启动，升降梳型架下降归位，汽车搬运器沿升降平台上的运行轨道搬运汽车（如图6C所示），直到停车入库。

以上结合两个实施例阐述了本发明的创新理念，本发明的保护范围包括但并不限定于此，任何删除、组合或置换手段，都属于本发明的保护范围。框定权利范围时，应该以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种梳交换类机械式立体车库的出入库室系统，包括车辆停放平台、控制系统、升降平台、升降驱动系统、第一止挡结构、第二止挡结构、回转结构、对中结构、回转驱动系统、对中驱动系统；车辆停放平台上设置有用于停放车辆的梳型结构，升降平台上设置有位置与车辆停放平台上的梳型结构构成互补的梳型结构；升降平台通过升降轴以及车辆停放平台上的配合轴套连接到车辆停放平台上，并在升降平台和车辆停放平台之间形成可升降连接；升降驱动系统包括驱动电机、齿轮箱以及传动轴，其特征在于，通过升降平台的升降运动，车辆可以倾斜一定角度α。

2.根据权利要求1所述的出入库室系统，其特征在于，所述升降平台分为前轮升降平台和后轮升降平台；对应于此，升降驱动系统分为前轮驱动系统和后轮驱动系统；后轮驱动系统启动时，带动后轮升降平台升降，可以将汽车倾斜一定角度α。

3.根据权利要求1所述的出入库室系统，其特征在于，所述升降平台的前部对应于汽车前轮的部分没有设置梳齿，升降平台升起时，可以直接将汽车倾斜。

4.根据权利要求1-3任一项所述的出入库室系统，其特征在于，α的大小满足关系式0°<α<45°。

5.根据权利要求1-3任一项所述的出入库室系统，其特征在于，所述出入库室系统还包括车辆缓冲装置以及传感器装置，如果手刹未启动，车辆因倾斜而向前滑行，经缓冲装置静止下来并同时触动传感器，产生信号。

6.根据权利要求1所述的出入库室系统的汽车搬运方法，其特征在于，在汽车搬运器搬运汽车之前，存在一个汽车搬运器将汽车后轮托起的步骤。

7.根据权利要求6所述的汽车搬运方法，其特征在于，汽车搬运器处于汽车后轮的正下方。

8.根据权利要求6或7所述的汽车搬运方法，其特征在于，判定汽车搬运器对正汽车后轮的方法，采用了接近开关、微动开关、限位开关、红外装置中的任一种或其组合。