CN103603522A - 一种多层立体车库及车辆出库方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层立体车库及车辆出库方法，车库包括升降机构和若干储车层，各储车层结构相同且层叠排列，每一层包括存车位、水平通道、缓冲位、垂直升降机构区域、悬挂装置机构、托盘、车位驱动机构和缓冲位驱动机构，存车位有M行N列，N为偶数，每层可容纳的最大托盘数为M×N-(N/2-1)个，水平通道上和每个存车位上都设置车位驱动机构，水平通道与列平行排布且处于列的中间，水平通道的一头连接有缓冲位，缓冲位与垂直升降机构区域连接，升降机构架设在垂直升降区域内，缓冲位上和升降机构的升降板上都缓冲位驱动机构，用于悬吊托盘在列方向上移动的悬挂装置机构设置在水平通道上方。本方案适用于停车空间紧张的场所。

Description

一种多层立体车库及车辆出库方法

技术领域

本发明涉及一种存储汽车的智能立体车库，特别涉及一种多层的，每层均有多列多行个存储车位的层立体车库及车辆出库方法。

背景技术

随着我国汽车工业的迅速发展和国民经济水平的不断提高，我国目前已经成为世界汽车拥有量大国。汽车数量的不断增多，不仅造成了动态交通的严重堵塞问题，也给静态交通带来了新的问题。对于城市的静态交通而言，由于严重的停车场不足，大量汽车的停放加剧了城市交通的拥挤，制约了城市的建设和经济发展；对于汽车生产和销售的汽车工业而言，一个汽车生产厂每天的汽车生产量就在成百上千辆，对于汽车销售的4S店而言，每个月的汽车储备量也在上千辆。无论是城市中使用的汽车，还是汽车生产厂家生产出的待销售汽车，或者4S待销售的储备汽车它们均处在人口较为密集的城市中或者城市边缘，这就造成了停放或者存储大量汽车所需的空间问题。如何在有限的空间中存储尽可能多的汽车数量是当今汽车生产，汽车销售和汽车使用过程中必须面对的，急需解决的问题。

立体车库的出现为城市中汽车的停放提供了一种有效途径，在一定程度上缓解了目前城市中静态交通拥挤的问题。目前立体车库的种类主要有：塔式立体车库，多层水平循环式停车库，巷道堆垛式立体车库和升降横移式立体车库。但无论那种立体车库，它们在某一水平层面上实际停车位均为单列停车位，最多为两列停车位，不能形成高容量的车库，这还是远远不能满足数量巨大的汽车在有限空间中的存放需求。

中国专利于2010年12月29日公告了一种智能立体车库专利，其专利号为：200910012216。该专利的特征是：由车库建筑体、框架搬运装置和自动化控制系统组成。所述车库建筑体为多层立体结构，每层设有三列多排泊位，其中两侧为停车泊位，中间为供框架搬运装置移动的搬运泊位，每个泊位上配有一个载车托板，并设有供搬运车取送车辆用的轨道；框架搬运装置的上端安装在车库顶部，其上设有移动升降机构，使得框架搬运装置可以移动到任意层搬运泊位，框架搬运装置的下端为底托盘，底托盘上设有可横向移动的搬运车；所述自动化控制系统对每个泊位进行信息采集和控制框架搬运装置的电机启动、停止和正反转。该专利仍然不能解决立体车库停车位多列的问题，其实际停车位只有两列，仍然不能形成多列多行多层的高容量停车位的立体车库。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的停车位容量较低、空间使用率低、存取车速度较慢等的技术问题，提供一种空间使用率高、各层存取过程独立运行、存取速度较快的层立体车库及车辆出库方法。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种多层立体车库，包括升降机构和若干储车层，各储车层结构相同且层叠排列，每一层储车层结构如下：包括存车位、水平通道、缓冲位、垂直升降机构区域、悬挂装置机构、托盘、车位驱动机构和缓冲位驱动机构，存车位有M行N列，M为整数，N为偶数，每层可容纳的最大托盘数为M×N-（N/2-1）个，水平通道上和每个存车位上都设置有可以驱动托盘在行方向上移动的车位驱动机构，水平通道与列平行排布且处于列的中间，即水平通道两边各有N/2列存车位，水平通道的一头连接有缓冲位，缓冲位与垂直升降机构区域连接，升降机构架设在垂直升降区域内，缓冲位上和升降机构的升降板上都设置有可以驱动托盘在列方向上移动的缓冲位驱动机构，用于悬吊托盘在列方向上移动的悬挂装置机构设置在水平通道上方。

作为优选，所述车位驱动机构和缓冲位驱动机构都包括驱动电机和平行排布的从动轴和驱动轴，驱动电机的转轴与主动轴连接，

作为优选，悬挂装置机构包括托盘悬挂机构、行走电机和行走轨道，所述行走轨道安装在水平通道上方并且与水平通道平行，托盘悬挂机构通过行走电机悬挂在行走轨道上。

一种车辆出库方法，包括以下步骤：

S001、系统接收到取出A存车位上汽车的指令，判断A车位是否为与水平通道相邻的存车位，如果是，则驱动A存车位和水平通道上的车位驱动机构将A存车位上的托盘驱动到水平通道上，然后转到步骤S050；如果A存车位不与水平通道相邻，则转到步骤S002；

S002、检测A存车位到水平通道构成的行路径上是否有车辆存在，如果有，转到步骤S003；如果所述的路径上没有车辆存在，则将A存车位上的托盘通过车位驱动机构移动到水平通道上，然后转到步骤S050；

S003、将所述路径上最靠近水平通道的托盘通过车位驱动机构驱动到水平通道上，然后通过悬挂装置机构将托盘移动到与A存车位所在行最近且有空存车位的行上，再通过车位驱动机构将托盘移动到此行最远离水平通道的空存车位上；

S004、重复步骤S002和S003；

S005、通过悬挂装置机构将来自A存车位的托盘移动到缓冲位上，垂直升降机构将升降板移动至与此缓冲位水平的位置，缓冲位和升降板上的缓冲位驱动机构将托盘驱动到升降板上，升降板降落到地面，驾驶人员将车辆开走。

作为优选，步骤S003中，如果A存车位所在行的对面侧有空的存车位，则直接通过车位驱动机构将托盘移动到A存车位对面侧最远离水平通道的空存车位上。

作为优选，当车辆入库时，M行的最中间一行存车的优先级最低，即在本层存满车的情况下，未放置托盘的N/2-1个存车位优先位于M行的中间一行上且靠近水平通道。

本发明由多层钢结构构成多层立体车库，整个立体车库共用一个上下升降机构。

缓冲位起着汽车在存取过程中垂直升降机构与水平通道之间的转换桥梁作用。每一层的垂直升降机构区域是为整个立体车库唯一的上下升降机构提供了存取汽车过程中的上下空间通道。悬挂装置机构位于水平通道的上方，其作用是将水平通道上的托盘或者连同托盘上的汽车通过托盘悬挂机构、行走电机和行走轨道，以悬挂运行的方式从水平通道上的某个车位输送到本层的缓冲位，或者从缓冲位将托盘或者连同托盘上的汽车输送到本层水平通道上某一车位。

本发明中每层初始布置托盘的要求为：上下升降机构中不布置托盘，即每层的垂直升降机构区域无托盘布置；每层的缓冲位不布置托盘；每层水平通道上不布置托盘；若每层的停车位有N列（N为偶数），则每层有N/2-1个存车位不得布置托盘。本发明中的立体车库若有X层，每层有停车位N列（N为偶数），M行，则此立体车库的实际存车位的容量Z为：Z=X*M*N-( N/2-1)。本发明中的托盘自身不具备任何驱动装置，其只起到承载汽车的作用。托盘在存车位上的运行，水平通道上横向运行（行的方向上的运行，即不需要托盘悬挂机构以悬挂方式的运行时）均依靠于每个停车位上和水平通道上的车位驱动机构。而托盘在缓冲位和垂直升降机构区（即：上下升降机构中）的运行均依靠于缓冲位和垂直升降机构区（即：上下升降机构中）上的缓冲位驱动机构。车位驱动机构和缓冲位驱动机构中的主驱动轴的运转，带动其上的托盘运行。本发明中对于车位驱动机构的布置要求：每个存车位上均布置有一套车位驱动机构；若每层有M行存车位，则水平通道上应布置M套车位驱动机构；每套车位驱动机构均能独立运转。

本发明中的车位驱动机构和缓冲位驱动机构在其结构原理和控制原理上均相同，只是在同一水平面布置方向上成90°布置，在借助悬挂装置机构下以此达到托盘在纵向和横向之间的换向功能。

本发明中各层上存取车的过程可独立地并行运行。例如：第二层存车，第五层取车的运行过程，首先上下升降机构将预存储的汽车从底层上升到第二层的垂直升降机构区域，并通过缓冲位驱动机构将承载有汽车的托盘输送到第二层的缓冲位，在这个过程进行的同时，第五层预取的汽车在车位驱动机构、悬挂装置机构和缓冲位驱动机构的作用下通过承载其的托盘被输送到第五层的缓冲位；之后，升降机构再上升到第五层的垂直升降机构区域，预取的汽车从第五层的缓冲位通过托盘输送到上下升降机构中，被上下升降机构输送到底层，被取走，在这个过程进行的同时，第二层被放置在缓冲位预存放的汽车在缓冲位驱动机构、悬挂装置机构和车位驱动机构的作用下通过承载其的托盘被输送到第五层某一特定的存车位。

本发明带来的实质性效果是，对汽车的存储采用多层存储，每层的存车位可形成多行多列的高容量，而且每层对汽车的存取过程独立运行，极大地提高了汽车的存取速度。

附图说明

附图1：多维高容量立体车库其中一层上各个功能区域的布置俯视图；

附图2：多维高容量立体车库其中一层水平通道上悬挂装置布置俯视图；

附图3：汽车放置在存车位托盘上的俯视图；

附图4：存车位和水平通道上车位驱动机构的俯视示意图；

附图5：缓冲位和垂直升降机构中的缓冲位驱动机构俯视示意图；

附图6：悬挂装置机构俯视示意图；

附图7：车位驱动机构和缓冲位驱动机构在各个功能区域中的布置俯视示意图；

附图8：其中一层存满汽车的俯视示意图；

附图9：其中一层的车辆位置示意图；

附图10：取出附图9中A位汽车的程序流程图。

图中： 1、存车位；2、水平通道；3、缓冲位；4、垂直升降机构区域；5、悬挂装置机构；6、托盘；7、车位驱动机构；8、缓冲位驱动机构；51、托盘悬挂机构；52、行走电机；53、行走轨道；71、主动轴；72、从动轴；73、驱动电机；81、主动轴；82、从动轴；83、驱动电机。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本发明的多维高容量立体车库由多层构成，整个立体车库共用一个上下升降机构，每一层的垂直升降机构区域是为整个立体车库唯一的上下升降机构提供了存取汽车过程中的上下空间通道。对于每一层而言结构相同，其主要包括：存车位1、水平通道2、缓冲位3、垂直升降机构区域4、悬挂装置机构5、托盘6、车位驱动机构7、缓冲位驱动机构8、托盘悬挂机构51、行走电机52、行走轨道53、主动轴71、从动轴72、驱动电机73、主动轴81、从动轴82、驱动电机83。

本发明运行时，预将汽车存入本发明的多维高容量立体车库中，首先本发明中的上下升降机构将预存储的汽车连同车载其的托盘6从本立体车库的底层垂直输送到具备空存车位的某一层，当上下升降机构输送汽车到达此层的垂直升降机构区域4（如附图9所示的N位），并停止时，上下升降机构中的缓冲位驱动机构8和缓冲位3（如附图9所示的M位）中的缓冲位驱动机构8通过其驱动电机83带动主动轴81开始运转，使得承载有预存储汽车的托盘6从上下升降机构中被输送到缓冲位3（如附图9所示的M位），待承载有预存储汽车的托盘6在缓冲位3（如附图9所示的M位）上完全到位后，上下升降机构中的缓冲位驱动机构8和缓冲位3（如附图9所示的M位）中的缓冲位驱动机构8通过其驱动电机83带动主动轴81停止运转。此时，上下升降机构完成本次任务，进而去输送其它需要被输送的汽车。然后，处于缓冲位3（如附图9所示的M位）上预存储的汽车，将由水平通道上的悬挂装置机构5通过其托盘悬挂机构51将承载有预存储汽车的托盘6悬挂起，并通过行走电机52和行走轨道53将承载有预存储汽车的托盘6输送到本层某一行上，并将承载有预存储汽车的托盘6放置在此行水平通道上（如附图9所示的S位上）。当承载有预存储汽车的托盘6放置在如附图9所示的S位上时，附图9中的S位，R位，Q位，P位上的车位驱动机构7中的主动轴71在驱动电机73的带动下开始运转，并将承载有预存储汽车的托盘6输送到附图9中的P位上，待承载有预存储汽车的托盘6在P位上完全到位后，附图9中的S位，R位，Q位，P位上的车位驱动机构7中的主动轴71停止运转。至此，完成一次存车任务。

本发明运行时，预从本发明的某一层取走一辆汽车，例如，取走附图9中A位的汽车，其取车程序流程如附图10所示。

本发明中各层上存取车的过程可独立地并行运行。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了存车位、水平通道、缓冲位等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种多层立体车库，其特征在于，包括升降机构和若干储车层，各储车层结构相同且层叠排列，每一层储车层结构如下：包括存车位、水平通道、缓冲位、垂直升降机构区域、悬挂装置机构、托盘、车位驱动机构和缓冲位驱动机构，存车位有M行N列，M为整数，N为偶数，每层可容纳的最大托盘数为M×N-（N/2-1）个，水平通道上和每个存车位上都设置有可以驱动托盘在行方向上移动的车位驱动机构，水平通道与列平行排布且处于列的中间，即水平通道两边各有N/2列存车位，水平通道的一头连接有缓冲位，缓冲位与垂直升降机构区域连接，升降机构架设在垂直升降区域内，缓冲位上和升降机构的升降板上都设置有可以驱动托盘在列方向上移动的缓冲位驱动机构，用于悬吊托盘在列方向上移动的悬挂装置机构设置在水平通道上方。

2.根据权利要求1所述的多层立体车库，其特征在于，所述车位驱动机构和缓冲位驱动机构都包括驱动电机和平行排布的从动轴和驱动轴，驱动电机的转轴与主动轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的多层立体车库，其特征在于，悬挂装置机构包括托盘悬挂机构、行走电机和行走轨道，所述行走轨道安装在水平通道上方并且与水平通道平行，托盘悬挂机构通过行走电机悬挂在行走轨道上。

4.一种适用于如权利要求1所述的多层立体车库的车辆出库方法，其特征在于包括以下步骤：

S001、系统接收到取出A存车位上汽车的指令，判断A车位是否为与水平通道相邻的存车位，如果是，则驱动A存车位和水平通道上的车位驱动机构将A存车位上的托盘驱动到水平通道上，然后转到步骤S050；如果A存车位不与水平通道相邻，则转到步骤S002；

S002、检测A存车位到水平通道构成的行路径上是否有车辆存在，如果有，转到步骤S003；如果所述的路径上没有车辆存在，则将A存车位上的托盘通过车位驱动机构移动到水平通道上，然后转到步骤S050；

S003、将所述路径上最靠近水平通道的托盘通过车位驱动机构驱动到水平通道上，然后通过悬挂装置机构将托盘移动到与A存车位所在行最近且有空存车位的行上，再通过车位驱动机构将托盘移动到此行最远离水平通道的空存车位上；

S004、重复步骤S002和S003；

S005、通过悬挂装置机构将来自A存车位的托盘移动到缓冲位上，垂直升降机构将升降板移动至与此缓冲位水平的位置，缓冲位和升降板上的缓冲位驱动机构将托盘驱动到升降板上，升降板降落到地面，驾驶人员将车辆开走。

5.根据权利要求4所述的车辆出库方法，其特征在于，步骤S003中，如果A存车位所在行的对面侧有空的存车位，则直接通过车位驱动机构将托盘移动到A存车位对面侧最远离水平通道的空存车位上。

6.根据权利要求4或5所述的车辆出库方法，其特征在于，当车辆入库时，M行的最中间一行存车的优先级最低，即在本层存满车的情况下，未放置托盘的N/2-1个存车位优先位于M行的中间一行上且靠近水平通道。

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