CN108547484B - 一种自行车智能停放装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车智能停放装置，包括外壳保护装置、存取识别系统以及内部自行车停放装置。所述外壳保护装置由保护外壳、外壳固定框架以及顶板固定框架组成支撑结构。所述内部自行车停放装置包括旋转机构、前轮升降机构、后轮固定机构以及升降驱动机构。旋转机构上部通过顶板固定在顶板固定框架上，并可绕顶板转动，其底部为底座，可在其中转动。前轮升降机构有若干个，设置在旋转机构侧壁上，可在侧壁上上下移动。后轮固定机构设置在旋转机构侧壁底部，与前轮升降机构上下对应。升降驱动机构设置在所述旋转机构内部，用以驱动前轮升降机构以及所述后轮固定机构。所述保护外壳上开有一道自行车存储门，存储门上安装有存取识别系统。

Description

一种自行车智能停放装置

技术领域

本发明涉及自行车停放装置技术领域，具体是一种自行车智能停放装置。

背景技术

城市汽车数量每年都在迅速增长，汽车尾气排放成为当前城市环境污染中最大的污染源，交通拥堵现象频频发生。自行车这种低碳环保并且能起到健身效果的出行方式逐渐成为人们的首选。中国作为一个自行车大国，自行车拥有量十分可观，然而在城市里，自行车停车成为一个难题，目前国内各个居民小区、医院、商场、车站等公共场所，很少有规范的停车场，自行车的随意停放造路面拥挤，影响市容。按照现有规划的自行车位停车方案，需要大量人力来摆放随处停放的自行车，并且还存在着管理混乱、容易丢失、占地面积大、取车效率低浪费时间等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种安全可靠、防止被盗、存取快捷方便、占地面积小的智能环保型自行车停车装置。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种自行车智能停放装置，其特征在于包括，外壳保护装置、存取识别系统以及内部自行车停放装置；

所述外壳保护装置由保护外壳、外壳固定框架以及顶板固定框架组成，所述外壳固定框架和所述顶板固定框架组成支撑结构，所述保护外壳设置在所述支撑结构外部；

所述内部自行车停放装置包括旋转机构、前轮升降机构、后轮固定机构以及升降驱动机构；

所述旋转机构整体呈圆柱型，其上部通过顶板固定在所述顶板固定框架上，并可绕所述顶板转动，其底部为底座，可在所述底座中转动；

所述前轮升降机构有若干个，设置在所述旋转机构侧壁上，可在所述旋转机构侧壁上上下移动；

所述后轮固定机构与所述前轮升降机构数量相同，设置在所述旋转机构侧壁底部，与所述前轮升降机构上下对应，可在所述旋转机构侧壁底部固定位置动作；

所述升降驱动机构设置在所述旋转机构内部，用以驱动所述前轮升降机构以及所述后轮固定机构；

所述保护外壳上开有一道自行车存储门，所述存储门上安装有存取识别系统。

进一步地，所述旋转机构包括旋转伺服电机、小回转齿轮、齿状回转支承、用以上下连接的若干根型材板、法兰盘一、法兰盘二、回转支承以及底座；

所述齿状回转支承通过所述顶板固定在所述顶板固定框架上，并可绕所述顶板转动，所述法兰盘一固定在所述齿状回转支承底部；

所述小回转齿轮与所述齿状回转支承的齿轮啮合，所述小回转齿轮通过所述旋转伺服电机驱动，所述旋转伺服电机固定在所述顶板固定框架上；

所述用以上下连接的若干根型材板均匀分布在所法兰盘一与所述法兰盘二之间，用以连接所述法兰盘一与所述法兰盘二，所述若干根型材板之间设为等距离间隔，所述法兰盘二固定安装在所述回转支承上，所述回转支承安装在所述底座上，所述回转支承可在所述底座中转动。

进一步地，所述前轮升降机构设置在所述型材板之间的间隔中，与所述间隔数量相同；

所述前轮升降机构包括前轮钩、前轮钩挂架、挂架支撑钩以及挂架支撑钩挡板；

所述挂架支撑钩挡板安装在所述两相邻型材板侧壁上，所述导轨三上端，所述挂架支撑钩通过固定轴安装在所述挂架支撑钩挡板上，可绕所述固定轴转动，所述前轮钩固定在所述前轮钩挂架上，所述前轮钩与所述前轮钩挂架设置在所述间隔之间，可在所述间隔中上下移动，所述挂架支撑钩固定在所述间隔上部，用以承托所述前轮钩挂架。

进一步地，所述后轮固定机构包括后轮固定环、后轮固定环支撑架、以及复位弹簧；

所述后轮固定环支撑架固定在所述间隔两侧的型材板底部，所述后轮固定环通过固定轴固定在所述后轮固定环支撑架上，所述复位弹簧穿插在所述固定轴上，控制所述后轮固定环支撑架绕所述固定轴上下转动。

进一步地，所述升降驱动机构包括步进电机二、长导轨、短导轨、导轨连接套、导轨分隔块、电动推杆、滑块二、前轮驱动钩、滑块一、后轮固定环驱动钩以及步进电机一；

所述步进电机二安装在所述顶板上部，通过设置在所述长导轨中的滚珠丝杆结构与所述滑块二相连；

所述导轨分隔块设置在所述长导轨与所述短导轨之间，用以连接所述长、短导轨；

所述电动推杆固定在所述长导轨上部，与所述挂架支撑钩位置对应；

所述前轮驱动钩安装在所述滑块二上，所述滑块二滑动安装在所述长导轨上，位于所述电动推杆与所述导轨分隔块之间，并可在之间的长导轨上上下滑动；

所述后轮固定环驱动钩安装在所述滑块一上，所述滑块一滑动安装在所述短导轨上，位于所述导轨分隔块与所述底座之间，并可在之间的短导轨上上下滑动驱动所述后轮固定环绕所述固定轴转动；

所述步进电机一安装在所述底座上，所述步进电机一亦通过设置在所述短导轨中的滚珠丝杆结构与所述滑块一相连；

所述内部自行车停放装置的所有停车位均共用所述升降驱动机构。

进一步地，所述底座侧面安装有推车轨，当存取自行车时，所述旋转机构上的一个未悬挂或悬挂自行车的间隔与所述推车轨位置相对。

进一步地，所述存取识别系统为手机扫码式识别系统。

本发明提供了一种安全可靠、防止被盗、存取快捷方便、占地面积小的智能环保型自行车停车装置。其通过存取识别系统、前轮升降机构、旋转机构、后轮固定机构、外壳保护装置自动完成自行车的存取，提高存取效率及空间利用率的同时，缓解了自行车乱堆放及自行车丢失等问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图

图2为本发明除去外壳后的结构示意图

图3为本发明旋转机构结构示意图

图4为本发明前轮升降机构结构示意图一

图5为本发明前轮升降机构结构示意图二

图6为本发明后轮固定机构结构示意图

图7为本发明升降驱动机构结构示意图

图8为本发明前轮升降机构结构、后轮固定机构、升降驱动机构结构以及旋转机构组合图

图9为本发明内部自行车停放装置仰视图

图10为本发明中步进电机二驱动原理结构图

图11为本发明中步进电机一驱动原理结构图

图中：1推车轨，2后轮固定环，3后轮固定环支撑架，4后轮固定环驱动钩，5滑块一，6导轨连接套，7底座，8回转支承，9法兰盘二，10短导轨，11型材板，12长导轨，13滑块二，14前轮驱动钩，15电动推杆，16挂架支撑钩，17顶板，18步进电机二，19挂架支撑钩挡板，20复位弹簧，21前轮钩，22旋转伺服电机，23旋转伺服电机支座，24小回转齿轮，25齿状回转支承，26法兰盘一，27角件，28顶板固定框架，29保护外壳，30外壳固定框架，31自行车，32前轮包围导轨，33导轨三，34步进电机一，35前轮钩挂架，36导轨分隔块，37存取识别系统，38丝杆一，39锥形齿轮一，40锥形齿轮二，41丝杆二，42锥形齿轮三，43锥形齿轮四

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1、2所述一种自行车智能停放装置，包括外壳保护装置、存取识别系37以及内部自行车停放装置。

所述外壳保护装置由保护外壳29、外壳固定框架30以及顶板固定框架28组成，所述外壳固定框架30和所述顶板固定框架28组成支撑结构，所述保护外壳29设置在所述支撑结构外部。

所述顶板固定框架28由两个平行放置的支撑杆结构一组成，所述两个支撑杆结构一距离靠近，中间留有一定空间，为所述旋转机构提供支撑。

所述外壳固定框架30由两个平行放置的支撑杆结构二组成，所述两个支撑杆结构二与所述两个支撑杆结构一相互垂直并焊接在一起，所述两个支撑杆结构二间隔较大，与所述两个支撑杆结构一共同为所述外壳包括装置提供支撑。

所述内部自行车停放装置包括旋转机构、前轮升降机构、后轮固定机构以及升降驱动机构。

所述旋转机构整体呈圆柱型，其上部通过顶板固定在所述顶板固定框架28上，并可绕所述顶板17转动，其底部为底座7，可在所述底座7中转动。

所述前轮升降机构有若干个，设置在所述旋转机构侧壁上，可在所述旋转机构侧壁上上下移动。

所述后轮固定机构与所述前轮升降机构数量相同，设置在所述旋转机构侧壁底部，与所述前轮升降机构上下对应，可在所述旋转机构侧壁底部固定位置动作。

所述升降驱动机构设置在所述旋转机构内部，用以驱动所述前轮升降机构以及所述后轮固定机构。

所述保护外壳29上开有一道自行车存储门，所述存储门上安装有存取识别系37，所述存取识别系37为扫码式识别系统，通过手机扫码存取自行车。

如图2、3、8所示，所述旋转机构包括旋转伺服电机22、小回转齿轮24、齿状回转支承25、用以上下连接的若干根型材板11、法兰盘一26、法兰盘二9、回转支承8以及底座7；

所述齿状回转支承25呈圆环形，所述圆环形外侧均匀分布有轮齿，所述齿状回转支承25通过顶板17固定在所述顶板固定框架28上，并可绕所述顶板17转动。

所述旋转伺服电机支座23固定在所述顶板固定框架28上，其上部安装有旋转伺服电机22，其下部安装有小回转齿轮24，所述旋转伺服电机22的输出轴与所述小回转齿轮24相连。

所述小回转齿轮24上的轮齿与所述齿状回转支承25上的轮齿啮合，所述小回转齿轮24通过所述旋转伺服电机驱动，进而带动所述齿状回转支承25转动。

所述法兰盘一26固定在所述齿状回转支承25底部，其形状亦为圆环形；所述法兰盘二9固定安装在所述回转支承8上，所述回转支承8安装在所述底座7上，其形状为圆环形，可在所述底座7上转动。

所述用以上下连接的若干根型材板11均匀分布在所法兰盘一26与所述法兰盘二9之间，用以连接所述法兰盘一26与所述法兰盘二9，所述若干根型材板11之间设为等距离间隔，所述型材板11之间以及与所述法兰盘一26、所述法兰盘二9之间均通过角件27固定。

如图4、5、8所示，所述前轮升降机构设置在所述型材板11之间的间隔中，与所述间隔数量相同。

所述一个前轮升降机构包括前轮钩21、前轮包围导轨32、前轮钩挂架35、挂架支撑钩16。所述型材板11侧壁上设置有导轨三33，所述前轮钩21安装在所述前轮包围导轨32上，所述前轮包围导轨32滑动安装在所述导轨三33上，可在所述间隔中上下移动。所述前轮钩挂架35与所述前轮包围导轨32上部相连，所述前轮钩挂架35整体呈T型结构。

所述挂架支撑钩挡板19安装在所述两相邻型材板11侧壁上，所述导轨三33上端，所述挂架支撑钩16通过固定轴安装在所述挂架支撑钩挡板19上，可绕所述固定轴转动，正常情况下，由于重力作用，所述挂架支撑钩16处于倾斜状态，所述挂架支撑钩挡板19对所述挂架支撑钩16起到限制作用。

如图6、8所示，所述后轮固定机构包括后轮固定环2、后轮固定环支撑架2、以及复位弹簧20。

优选地，所述后轮固定环2内宽度设置为比自行车轮胎宽度略小。

所述后轮固定环支撑架2固定在所述间隔两侧的型材板11底部，所述后轮固定环2通过一根固定轴固定在所述后轮固定环支撑架2上，所述复位弹簧20穿插在所述固定轴上，控制所述后轮固定环2绕所述固定轴上下转动。

如图7、8所示，所述升降驱动机构包括步进电机二18、长导轨12、短导轨10、导轨连接套6、导轨分隔块36、电动推杆15、滑块二13、前轮驱动钩14、滑块一5、后轮固定环驱动钩4、步进电机一34。

所述步进电机二18安装在所述顶板17上部，通过设置在所述长导轨12中的滚珠丝杠结构与所述滑块二13相连，所述长导轨12上端固定在所述顶板7上，底部通过所述导轨连接套6与所述短导轨10相连，所述短导轨10底部穿过所述法兰盘二9固定在所述底座7上。

所述导轨分隔块36设置在所述长导轨12与所述短导轨10之间，用以连接、固定所述长导轨12与短导轨10。

所述电动推杆15固定在所述长导轨12上部，与所述挂架支撑钩16位置对应，当所述前轮钩挂架35到达所述挂架支撑钩16位置时，所述电动推杆15推动所述前轮钩挂架35挂到所述挂架支撑钩16上。

所述前轮驱动钩14安装在所述滑块二13上，所述滑块二13滑动安装在所述长导轨12上，位于所述电动推杆15与所述导轨分隔块36之间，并可在之间的长导轨12上上下滑动；所述前轮驱动钩14用以推动所述前轮钩挂架35在所述间隔中上下移动。

所述后轮固定环驱动钩4安装在所述滑块一5上，所述滑块一5滑动安装在所述短导轨10上，位于所述导轨分隔块36与所述底座7之间，并可在之间的短导轨10上上下滑动驱动所述后轮固定环2绕所述固定轴转动。如图9，所述步进电机一34安装在所述底座7上，通过设置在所述短导轨10中的滚珠丝杆结构与所述滑块一5相连。当所述后轮固定环驱动钩4向上移动时，顶动所述后轮固定环2绕所述固定轴逆时针转动，从而承接自行车后轮；当所述后轮固定环驱动钩4向下移动时，所述后轮固定环2在复位弹簧20的作用下顺时针转动，进而承接自行车后轮并固定。

所述升降驱动机构固定不动，所述旋转机构绕所述升降驱动机构转动，所述内部自行车停放装置的所有停车位中的前轮升降机构以及后轮固定机构共用所述升降驱动机构。

如图1、2、7所示，所述底座7底部安装有一个推车轨1，所述推车轨1分为直线段和上坡段，当存取自行车时，所述旋转机构上的一个未悬挂或悬挂自行车的间隔与所述推车轨1位置相对，所述推车轨1用以引导自行车准确对接所述前轮升降机构。

如图10所示，所述步进电机二18输出轴连接有锥形齿轮一39，所述锥形齿轮一39与锥形齿轮二40垂直啮合。所述锥形齿轮二40固定连接有丝杆一38，所述丝杆一38设置在所述长导轨12内，所述滑块13内为滚珠丝杆螺母，所述滑块13套装在所述丝杆一38上，所述丝杆一38远离所述锥形齿轮二40一端活动安装在所述导轨分隔块36中。

再如图11所示，所述步进电机一34输出轴连接有锥形齿轮三42，所述锥形齿轮三42与锥形齿轮四43垂直啮合。所述锥形齿轮四43固定连接有丝杆二41，所述丝杆二41设置在所述短导轨10内，所述滑块5内为滚珠丝杆螺母，所述滑块5套装在所述丝杆二41上，所述丝杆二41远离所述锥形齿轮四43一端活动安装在所述导轨分隔块36中。

工作原理：使用者存车时通过手机扫码，此时存取识别系37确认本发明中是否还有空余停车位，如果没有将及时提示。

如果有空余停车位，此空余停车位位于存储门处。此时所述前轮钩21位于所述型材板11的间隔底部，所述前轮驱动钩14位于所述长导轨12底部。所述步进电机一34驱动所述滑块一5带动所述后轮固定环驱动钩4向上运动，顶动所述后轮固定环2绕所述固定轴逆时针转动，此时所述后轮固定环2与所述推车轨1上坡段贴合。所述存取识别系37控制存储门打开，使用者沿推车轨1将自行车推入，使前轮固定在所述前轮钩21上，此时步进电机二18驱动所述滑块二13带动所述前轮驱动钩14向上运动，所述前轮驱动钩14承托所述前轮钩挂架35向上运动，同时带动所述前轮钩21向上运动，自行车由所述前轮钩21吊起。当所述前轮钩挂架35上升到所述挂架支撑钩16处时，所述前轮钩挂架35触碰所述挂架支撑钩16使其逆时针转动，此时前轮驱动钩14带动所述前轮钩挂架35越过所述挂架支撑钩16继续向上运动一段距离，此时所述挂架支撑钩16由于重力作用恢复倾斜状态，所述电动推杆15推动所述前轮钩挂架35向前运动并挂在所述挂架支撑钩16，所述滑块二13向下运动回到底部。此时，所述步进电机一34驱动所述滑块一5带动所述后轮固定环驱动钩4向下运动，所述后轮固定环2在所述复位弹簧20的作用下绕所述固定轴逆时针转动，固定自行车后轮，所述滑块一5向下运动回到底部。自行车停好后，存储门关闭，所述旋转机构运转，将其他空余停车位转到存储门处。使用者可在手机上查看到自己自行车所处位置以及所停停车位。

取车时，使用者扫码并输入停车位位号，所述旋转机构运转，将自行车转到存储门处。此时，所述步进电机二18驱动所述滑块二13带动所述前轮驱动钩14向上运动，并承托所述前轮钩挂架35继续向上运动一段距离，所述电动推杆15伸出推动所述挂架支撑钩16使其避开所述前轮钩挂架35。同时，所述步进电机一34驱动所述滑块一5带动所述后轮固定环驱动钩4向上运动，顶动所述后轮固定环2绕所述固定轴顺时针转动，此时所述后轮固定环2与自行车后轮分离。然后，所述步进电机二18驱动所述滑块二13带动所述前轮驱动钩14向下运动，自行车到达地面后，存储门打开，使用者将自行车从所述前轮钩21上取下即可。

Claims (4)

1.一种自行车智能停放装置，其特征在于包括：外壳保护装置、存取识别系统以及内部自行车停放装置；

所述外壳保护装置由保护外壳、外壳固定框架以及顶板固定框架组成，所述外壳固定框架和所述顶板固定框架组成支撑结构，所述保护外壳设置在所述支撑结构外部；

所述内部自行车停放装置包括旋转机构、前轮升降机构、后轮固定机构以及升降驱动机构；

所述旋转机构整体呈圆柱型，其上部通过顶板固定在所述顶板固定框架上，并可绕所述顶板转动，其底部为底座，可在所述底座中转动，还包括用以上下连接的若干根型材板；

所述前轮升降机构设置在所述型材板之间的间隔中，与所述间隔数量相同，可在所述旋转机构侧壁上上下移动；

所述前轮升降机构包括前轮钩、前轮钩挂架、挂架支撑钩以及挂架支撑钩挡板；

所述挂架支撑钩挡板安装在所述两相邻型材板侧壁上，所述挂架支撑钩通过固定轴安装在所述挂架支撑钩挡板上，可绕所述固定轴转动，所述前轮钩固定在所述前轮钩挂架上，所述前轮钩与所述前轮钩挂架设置在所述间隔之间，可在所述间隔中上下移动，所述挂架支撑钩固定在所述间隔上部，用以承托所述前轮钩挂架；

所述后轮固定机构与所述前轮升降机构数量相同，设置在所述旋转机构侧壁底部，与所述前轮升降机构上下对应，可在所述旋转机构侧壁底部固定位置动作；

所述后轮固定机构包括后轮固定环、后轮固定环支撑架、以及复位弹簧；

所述后轮固定环支撑架固定在所述间隔两侧的型材板底部，所述后轮固定环通过固定轴固定在所述后轮固定环支撑架上，所述复位弹簧穿插在所述固定轴上，控制所述后轮固定环支撑架绕所述固定轴上下转动；

所述升降驱动机构设置在所述旋转机构内部，用以驱动所述前轮升降机构以及所述后轮固定机构；

所述升降驱动机构包括步进电机二、长导轨、短导轨、导轨连接套、导轨分隔块、电动推杆、滑块二、前轮驱动钩、滑块一、后轮固定环驱动钩以及步进电机一；

所述步进电机二安装在所述顶板上部，通过设置在所述长导轨中的滚珠丝杆结构与所述滑块二相连；

所述导轨分隔块设置在所述长导轨与所述短导轨之间，用以连接所述长、短导轨；

所述电动推杆固定在所述长导轨上部，与所述挂架支撑钩位置对应；

所述前轮驱动钩安装在所述滑块二上，所述滑块二滑动安装在所述长导轨上，位于所述电动推杆与所述导轨分隔块之间，并可在之间的长导轨上上下滑动；

所述后轮固定环驱动钩安装在所述滑块一上，所述滑块一滑动安装在所述短导轨上，位于所述导轨分隔块与所述底座之间，并可在之间的短导轨上上下滑动驱动所述后轮固定环绕所述固定轴转动；

所述步进电机一安装在所述底座上，所述步进电机一亦通过设置在所述短导轨中的滚珠丝杆结构与所述滑块一相连；

所述内部自行车停放装置的所有停车位均共用所述升降驱动机构；

所述保护外壳上开有一道自行车存储门，所述存储门上安装有存取识别系统；

所述旋转机构包括旋转伺服电机、小回转齿轮、齿状回转支承、用以上下连接的若干根型材板、法兰盘一、法兰盘二、回转支承以及底座。

2.根据权利要求1所述的一种自行车智能停放装置，其特征在于：

所述齿状回转支承通过所述顶板固定在所述顶板固定框架上，并可绕所述顶板转动，所述法兰盘一固定在所述齿状回转支承底部；

所述小回转齿轮与所述齿状回转支承的齿轮啮合，所述小回转齿轮通过所述旋转伺服电机驱动，所述旋转伺服电机固定在所述顶板固定框架上；

所述用以上下连接的若干根型材板均匀分布在所法兰盘一与所述法兰盘二之间，用以连接所述法兰盘一与所述法兰盘二，所述若干根型材板之间设为等距离间隔，所述法兰盘二固定安装在所述回转支承上，所述回转支承安装在所述底座上，所述回转支承可在所述底座中转动。

3.根据权利要求1或2所述的一种自行车智能停放装置，其特征在于：所述底座侧面安装有推车轨，当存取自行车时，所述旋转机构上的一个未悬挂或悬挂自行车的间隔与所述推车轨位置相对。

4.根据权利要求3所述的一种自行车智能停放装置，其特征在于：所述存取识别系统为手机扫码式识别系统。

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