CN108820079B - 一种垂直回转式自行车自动停取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垂直回转式自行车自动停取装置，包括回转式自行车停放装置、进出车口装置、机械手运送装置以及控制系统；回转式自行车停放装置包括主转轴以及复数个停车平台，主转轴由第一伺服电机驱动转动，主转轴两端部均间隔设置有与停车平台数量相同的连杆，各停车平台分别与两侧对应位置的两连杆铰接；停车平台上固定设置有用于停车的第一滑轨，第一滑轨底部设置有用于感应是否有停车的第一感应装置；进出车口装置包括传送带，传送带上间隔固定设置有复数个第二滑轨，传送带由第二伺服电机带动转动，各第二滑轨的底部设有用于确认自行车完整进入的第二感应装置；机械手运送装置包括一转运车，转运车上端设置有用于夹持自行车的机械手。

Description

一种垂直回转式自行车自动停取装置
技术领域
本发明涉及一种垂直回转式自行车自动停取装置，属于共享自行车技术领域。
背景技术
目前国家大力提倡绿色出行，因此市场上出现大批的自行车。然而国内的自行车停放大多还处于传统的并排停放，停放占地面积大、停取并不快捷，并且还存在被偷盗的隐患。
目前，急需一个能够显著提高空间利用率，并能实现快捷、方便停取自行车的装置。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种高利用率且机电一体化的垂直回转式自行车自动停取装置。
本发明的技术方案如下：
一种垂直回转式自行车自动停取装置，包括回转式自行车停放装置、进出车口装置、机械手运送装置以及控制系统；所述回转式自行车停放装置包括主转轴以及复数个停车平台，所述主转轴由第一伺服电机驱动转动，所述主转轴两端部均间隔设置有与停车平台数量相同的连杆，各所述停车平台分别与两侧对应位置的两连杆铰接；所述停车平台上固定设置有用于停车的第一滑轨，所述第一滑轨底部设置有用于感应是否有停车的第一感应装置；所述进出车口装置包括传送带，所述传送带上间隔固定设置有复数个第二滑轨，所述传送带由第二伺服电机带动转动，各所述第二滑轨的底部设有用于确认自行车完整进入的第二感应装置；所述机械手运送装置包括一转运车，所述转运车上端固定设置有用于夹持自行车的机械手；各所述停车平台的后端均固定设置有转运车传送带，所述转运车传送带由第三伺服电机带动转动；所述第一感应装置和第二感应装置与所述控制系统电连接向其传输自行车进入的数据；所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、机械手以及转运车均与所述控制系统电连接接收其发出的控制信号。
进一步的，各所述停车平台通过停车平台连接框架连接；所述停车平台连接框架包括两个以上的连接杆，各所述连接杆依次首尾相连，各所述连接杆互相连接的端部均铰接有朝向所述停车平台的连接轴；各所述停车平台上端两侧分别与两侧同一水平线上的两所述连接轴固定连接；所述连杆远离所述主转轴的一端固定设置有套筒，各所述套筒分别转动套设在各所述连接轴上。
进一步的，各所述连接轴均通过联动杆与各所述连接杆互相连接的端部铰接，所述联动杆的一端与所述连接轴固定连接，另一端与两所述连接杆互相连接的端部铰接。
进一步的，所述主转轴的一端固定套设有主链轮，与所述主链轮同一侧的一连接轴上固定套设有副链轮，所述主链轮和副链轮通过链条连接。
进一步的，所述第一滑轨上端并排设置有防止自行车倾倒的挡板。
进一步的，所述第一滑轨、第二滑轨以及转运车传送带上端均设置有保证转运车沿指定线路运行的轨道
进一步的，所述第一感应装置和第二感应装置为重力感应器。
进一步的，控制系统包括PC机、51单片机、开关电路以及条码存取机；所述PC机与所述51单片机电连接向其发出控制信号；所述51单片机与所述开关电路电连接向其发出控制信号，所述51单片机通过所述开关电路控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、机械手以及转运车开闭；所述条码存取机连接所述PC机，所述条码存取机接收智能设备发送的存取车信息并传输至所述PC机上。
进一步的，所述进出车口装置的入口处设有一可开合的门，所述条码存取机固定设置于所述门的外表面上。
本发明具有如下有益效果：
1、本装置采用垂直回转系统，其中通过主转轴添加回转式自行车停放装置，增添多个停车平台，解决停车空间利用率不足的问题。
2、本装置同时采用机械手运算装置、PC机，51单片机，条码存取机等装置巧妙组合，实现快捷、准确的自行车的全自动停取。
3、本装置中各个停车平台始终保持水平位置的机械结构进行了设计，采用连接杆和联动杆合作的角度控制机构，保证回转机构回转过程的稳定性，使得停车平台即使受到振动也会始终保持水平。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的侧视图；
图3为本发明实施例回转式自行车停放装置的结构示意图；
图4为本发明实施例停车平台的结构示意图；
图5为本发明实施例进出车口装置的结构示意图；
图6为本发明实施例机械手转运装置的结构示意图；
图7为本发明实施例第一滑轨的结构示意图；
图8为本发明实施例第二滑轨的结构示意图；
图9为本发明实施例转运车传送带的结构示意图；
图10为本发明实施例控制系统原理框图；
图11为本发明实施例51单片机的电路原理图；
图12为本发明实施例开关电路的电路原理图；
图13为本发明实施例中的控制电路图；
图中附图标记表示为：
1、回转式自行车停放装置；11、主转轴；110、停车平台连接框架；111、伺服电机；112、连接杆；113、连接轴；114、连杆；115、套筒；116、联动杆；117、主链轮；118、副链轮；12、停车平台；120、第一滑轨；121、第一感应装置；122、转运车传送带；123、挡板；124、第三伺服电机；2、进出车口装置；21、传送带；22、第二滑轨；23、第二伺服电机；24、第二感应装置；3、机械手运送装置；30、轨道；31、转运车；32、机械手；4、控制系统；41、PC机；42、51单片机；43、开关电路；44、条码存取机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1-13，一种垂直回转式自行车自动停取装置，包括回转式自行车停放装置1、进出车口装置2、机械手运送装置3以及控制系统4；所述回转式自行车停放装置1包括主转轴11以及复数个停车平台12，所述主转轴11由第一伺服电机111驱动转动，所述主转轴11两端部均间隔设置有与停车平台12数量相同的连杆114，各所述停车平台12分别与两侧对应位置的两连杆114铰接；所述停车平台12上固定设置有用于停车的第一滑轨120，所述第一滑轨120底部设置有用于感应是否有停车的第一感应装置121；所述进出车口装置2包括传送带21，所述传送带21上间隔固定设置有复数个第二滑轨22，所述传送带21由第二伺服电机23带动转动，各所述第二滑轨22的底部设有用于确认自行车完整进入的第二感应装置24；所述机械手运送装置3包括一转运车31，所述转运车31上端固定设置有用于夹持自行车的机械手32；各所述停车平台12的后端均固定设置有转运车传送带122，转运车传送带122上表面与停车平台12上表面齐平，所述转运车传送带122由第三伺服电机124带动转动；所述第一感应装置121和第二感应装置24与所述控制系统4电连接向其传输自行车进入的数据；所述第一伺服电机111、第二伺服电机23、第三伺服电机124、机械手以及转运车31均与所述控制系统4电连接接收其发出的控制信号。
进一步的，各所述停车平台12通过停车平台连接框架110连接；所述停车平台连接框架110包括两个以上的连接杆112，各所述连接杆112依次首尾相连，各所述连接杆112互相连接的端部均铰接有朝向所述停车平台12的连接轴113；各所述停车平台12上端两侧分别与两侧同一水平线上的两所述连接轴113固定连接；所述连杆114远离所述主转轴111的一端固定设置有套筒115，各所述套筒115分别转动套设在各所述连接轴113上。
进一步的，各所述连接轴113均通过联动杆116与各所述连接杆112互相连接的端部铰接，所述联动杆116的一端与所述连接轴113固定连接，另一端与两所述连接杆112互相连接的端部铰接；联动杆116与连接轴113固定，与连接杆112铰接，实现连接轴113在转动时，会带动连接联动杆绕着圆心116转动，从而带动连接杆112进行偏心运动，实现连接杆112连接的两联动杆116同步转动，从而使各个联动杆116同步转动，使各连接轴113也同步转动。
进一步的，所述主转轴111的一端固定套设有主链轮117，与所述主链轮117同一侧的一连接轴113上固定套设有副链轮118，所述主链轮117和副链轮118通过链条连接；主链轮117转动时，通过链条带动副链轮118同步转动，使连接轴113与主转轴11同步转动，从而保持停车平台12始终处于水平状态，而因为连接杆112和联动杆116使各停车平台12保持同步转动，所以各停车平台12都处于水平状态。
进一步的，所述第一滑轨120上端并排设置有防止自行车倾倒的挡板123。
进一步的，所述第一滑轨120、第二滑轨22以及转运车传送带122上端均设置有保证转运车31沿指定线路运行的轨道30，第一滑轨120、第二滑轨22以及转运车传送带122处于一平面时，各轨道30齐平。
进一步的，所述第一感应装置121和第二感应装置24为重力感应器。
进一步的，控制系统4包括PC机41、51单片机42、开关电路43以及条码存取机44；所述PC机41与所述51单片机42电连接向其发出控制信号；所述51单片机42与所述开关电路43电连接向其发出控制信号，所述51单片机42通过所述开关电路43控制所述第一伺服电机111、第二伺服电机23、第三伺服电机124、机械手32以及转运车31开闭；所述条码存取机44连接所述PC机41，所述条码存取机44带有嵌入式条码识别器、键盘以及条形码打印机，键盘上有存取按钮，条形码打印机能够打印条形码纸张，嵌入式条码识别器能够识别条形码，所述条码存取机44接收智能设备发送的存取车信息并传输至所述PC机41上。
进一步的，所述进出车口装置2的入口处设有一可开合的门20，所述条码存取机44固定设置于所述门20的外表面上。
本发明的工作流程如下：
当有用户来停车时按下条码存取机44键盘上的“存车”按钮，打开门20，车主将自行车放置在第二滑轨23上，第二感应装置24感应到自行车进入后发送信号至PC机41，PC机41发送指令至51单片机42，51单片机42通过开关电路43使转运车31的电机线圈得电，使转运车31沿轨道30运转至传送带21处，51单片机42通过开关电路43控制机械手32的电机得电夹持自行车前轮，然后带动自行车沿传送带21上的第二滑轨22移动，通过PC机41上的系统判断确定停车平台12的空车位位置，51单片机42控制第二伺服电机23得电，使传送带21转动一定的角度，传送带21带动有机械手运送装置3和自行车的第二滑轨22横向运动至对应空车位，并与停车平台12上的第一滑轨120对接，第二伺服电机23停止运转，传送带21停止运动；进一步，机械手运送装置3带动自行车沿第二滑轨22进入第一滑轨120，自行车到达指定位置后，机械手32松开自行车前轮，并且此时机械手运送装置3位于转运车传送带122上；第一滑轨120两侧的挡板123可以防止自行车失去机械手32夹持后遇振动情况时侧翻；至此，完成第一辆车存车。
此时，若入口处又有车主按下“存车”按钮，则机械手传送带122启动，带动机械手运送装置3到空车位处，进一步，机械手运送装置3直行运动到传送带21上；进一步，传送带21启动，带动机械手运动装置3水平运动到存车口处，进一步，机械手32夹持自行车前轮，之后过程与上述第一辆自行车存放过程相同。
若此时当前停车平台12停满车辆，51单片机控制第一伺服电机111启动，使主转轴11转动一定角度，带动回转式自行车停放装置1转动，将有空车位的停车平台12转动到与传送带21平齐的位置后第一伺服电机111停止运动，然后再进行存车过程。
存车后的车主会得到一张条形码，用来取车使用；车主取车时，在入口处扫码，进一步，机械手运送装置3夹持待取自行车前轮，进一步，机械手运送装置直行推动自行车到传送带21中，进一步，传送带21运动，将机械手运送装置3和代取自行车运送到入车口处，进一步，打开门20，车主取车。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：包括回转式自行车停放装置(1)、进出车口装置(2)、机械手运送装置(3)以及控制系统(4)；所述回转式自行车停放装置(1)包括主转轴(11)以及复数个停车平台(12)，所述主转轴(11)由第一伺服电机(111)驱动转动，所述主转轴(11)两端部均间隔设置有与停车平台(12)数量相同的连杆(114)，各所述停车平台(12)分别与两侧对应位置的两连杆(114)铰接；所述停车平台(12)上固定设置有用于停车的第一滑轨(120)，所述第一滑轨(120)底部设置有用于感应是否有停车的第一感应装置(121)；所述进出车口装置(2)包括传送带(21)，所述传送带(21)上间隔固定设置有复数个第二滑轨(22)，所述传送带(21)由第二伺服电机(23)带动转动，各所述第二滑轨(22)的底部设有用于确认自行车完整进入的第二感应装置(24)；所述机械手运送装置(3)包括一转运车(31)，所述转运车(31)上端固定设置有用于夹持自行车的机械手(32)；各所述停车平台(12)的后端均固定设置有转运车传送带(122)，所述转运车传送带(122)由第三伺服电机(124)带动转动；所述第一感应装置(121)和第二感应装置(24)与所述控制系统(4)电连接向其传输自行车进入的数据；所述第一伺服电机(111)、第二伺服电机(23)、第三伺服电机(124)、机械手以及转运车(31)均与所述控制系统(4)电连接接收其发出的控制信号；
所述第一感应装置(121)和第二感应装置(24)为重力感应器；
控制系统(4)包括PC机(41)、51单片机(42)、开关电路(43)以及条码存取机(44)；所述PC机(41)与所述51单片机(42)电连接向其发出控制信号；所述51单片机(42)与所述开关电路(43)电连接向其发出控制信号，所述51单片机(42)通过所述开关电路(43)控制所述第一伺服电机(111)、第二伺服电机(23)、第三伺服电机(124)、机械手(32)以及转运车(31)开闭；所述条码存取机(44)连接所述PC机(41)，所述条码存取机(44)接收智能设备发送的存取车信息并传输至所述PC机(41)上。
2.根据权利要求1所述的一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：各所述停车平台(12)通过停车平台连接框架(110)连接；所述停车平台连接框架(110)包括两个以上的连接杆(112)，各所述连接杆(112)依次首尾相连，各所述连接杆(112)互相连接的端部均铰接有朝向所述停车平台(12)的连接轴(113)；各所述停车平台(12)上端两侧分别与两侧同一水平线上的两所述连接轴(113)固定连接；所述连杆(114)远离所述主转轴(111)的一端固定设置有套筒(115)，各所述套筒(115)分别转动套设在各所述连接轴(113)上。
3.根据权利要求2所述的一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：各所述连接轴(113)均通过联动杆(116)与各所述连接杆(112)互相连接的端部铰接，所述联动杆(116)的一端与所述连接轴(113)固定连接，另一端与两所述连接杆(112)互相连接的端部铰接。
4.根据权利要求3所述的一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：所述主转轴(111)的一端固定套设有主链轮(117)，与所述主链轮(117)同一侧的一连接轴(113)上固定套设有副链轮(118)，所述主链轮(117)和副链轮(118)通过链条连接。
5.根据权利要求1所述的一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：所述第一滑轨(120)上端并排设置有防止自行车倾倒的挡板(123)。
6.根据权利要求1所述的一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：所述第一滑轨(120)、第二滑轨(22)以及转运车传送带(122)上端均设置有保证转运车(31)沿指定线路运行的轨道(30)。
7.根据权利要求1所述的一种垂直回转式自行车自动停取装置，其特征在于：所述进出车口装置(2)的入口处设有一可开合的门(20)，所述条码存取机(44)固定设置于所述门(20)的外表面上。
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