CN109025425B - 一种小区公路两用自动化停车库 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小区公路两用自动化停车库，包括主体框架、载车盘、传送机构、转运平台、升降横移机构和控制系统；主体框架是立体车库的支撑构件，载车盘用于承载车辆，传送机构用于将载车盘移动至转运平台上，通过齿轮齿条机构来移动载车盘，再由升降横移机构将转运平台移动至要求位置；控制系统采用PLC可编程控制器和MPI总线自动化车库控制系统。本发明采用蜗轮丝杆进行升降和横移，齿轮齿条移动载车盘，结合当代计算机技术和控制技术进行存取车操作。本发明具有占地量少、使用方便、操作简单、存取快捷、可靠安全、维护容易的特点，为用户提供一个安全、便捷、简易的使用环境。

Description

一种小区公路两用自动化停车库

技术领域

本发明涉及停车设备领域，尤其涉及一种小区公路两用自动化停车库。

背景技术

近年来,随着我国国民经济的快速发展以及人民生活水平的提高,汽车数量大幅度增加,城市停车场地存在严重不足,停车难已成为城市发展日益突出的问题。车库的机械设备数量多，故障率高是立体车库的发展和普及的瓶颈；车库存取车效率还需提高；车库安全性需进一步加强；车库监控系统实时性、操作性需进一步加强；车库其它功能需进一步完善。

现有立体停车库有简易的升降横移式和高塔垂直升降式等，升降横移式的结构简单，一般采用钢丝绳吊起，易晃动，故障率高，且没有完善的闭锁和监测系统，未采用足够的安全措施和消防系统；取车时间长，最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间取车时间更长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。而高塔垂直升降式的结构复杂，成本高，小区等狭小空间不适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种小区公路两用自动化停车库，其操作方便，安全性和灵活性高，可实现无人看守。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：包括主体框架、载车盘、传送机构、转运平台、升降横移机构和控制系统；

所述主体框架是立体车库的支撑构件，所述载车盘用于承载车辆，所述传送机构用于将载车盘移动至转运平台上，再由升降横移机构将转运平台移动至要求位置；所述传送机构通过齿轮齿条机构来移动载车盘，齿条设置在载车盘上，齿轮和电机设置在传送机构上；

所述传送机构设置在转运平台上，所述转运平台设有衔接过渡板、活动板和升降块，所述衔接过渡板为凸字形，凸起部的前端用于与载车盘衔接过渡，所述活动板有两块，一左一右设置在衔接过渡板凸起位置的凸起前端两侧，后端通过铰链连接在衔接过渡板的两肩处；所述升降块则固定安装在衔接过渡板后部一侧，与升降横移机构固定连接；

所述升降横移机构是由横向蜗轮丝杆和竖向蜗轮丝杆构成，分别由横移电机和升降电机控制，所述横向蜗轮丝杆和竖向蜗轮丝杆通过三通滑块连接，所述竖向蜗轮丝杆上设有竖向滑块与转运平台的升降块相连；

所述控制系统采用PLC可编程控制器和 MPI 总线自动化车库控制系统。

优选的，所述主体框架采用钢结构架构而成，以桥梁形式架设在道路两旁，底层为架空层，二层开始停放车辆，所述主体框架的停车平台上设有多个停车位，每个停车位下方设有一排传动辊。

优选的，所述载车盘表面设有上齿条，所述传送机构包括前移齿轮电机、前移齿轮、后移齿轮电机、后移齿轮、滑轮组、钢丝绳、钢丝绳电机，所述前移齿轮电机、后移齿轮电机和钢丝绳电机均为正反转电机。

优选的，所述前移齿轮电机和前移齿轮有两对，设置在转运平台的活动板两侧，所述前移齿轮电机水平固定在活动板上，前移齿轮电机的电机输出轴连接前移齿轮，前移齿轮在前后竖直面上转动，活动板放下后，前移齿轮与载车盘上的上齿条相啮合。

优选的，所述后移齿轮电机和后移齿轮也有两对，设置在转运平台的衔接过渡板中后部，所述后移齿轮电机有竖直放置和水平放置两种方式，所述后移齿轮电机竖直放置时，载车盘侧面设有侧齿条，所述后移齿轮水平设置，与载车盘两侧的侧齿条相啮合；所述后移齿轮电机水平放置时，后移齿轮竖直设置，与载车盘的上齿条相啮合。

优选的，所述钢丝绳一端固定在活动板前端，另一端绕过滑轮组与钢丝绳电机的电机输出轴相连，所述滑轮组成组安装，每组各有两个，左右对称安装，设置在中部，所述钢丝绳电机安装在过渡板后部，中间一个或者是两个左右对称安装。

优选的，所述控制系统配有控制触摸屏，所述控制系统还包括光电开关、限位开关和认趾开关。

优选的，所述光电开关安装在停车位上方，所述限位开关和认趾开关包括转运平台上认趾，转运平台上极限，转运平台下认趾，转运平台下极限，横向蜗轮丝杆两端装有左认趾和右认趾，左限位和右限位；所述转运平台的后部也装有限位开关。

优选的，所述载车盘可停放7座以下小型汽车和摩托车、自行车，所述载车盘上对每种车辆分别设有固定限位装置。

本发明采用蜗轮丝杆升降和横移相结合的机械结构，以及齿轮齿条的移动机构作为整个立体停车库的主要工作部件，结合当代计算机技术和控制技术，进行存取车操作。本发明具有占地量少、使用方便、操作简单、存取快捷、可靠安全、维护容易的特点，为用户提供一个安全、便捷、简易的使用环境，可成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是传送机构的一种结构示意图。

图3是传送机构另一结构示意图。

图4是载车盘放置车辆的位置示意图。

图中，1主体框架、2载车盘、3传送机构、4转运平台、5升降横移机构、6控制系统、11传动辊、21上齿条、31前移齿轮电机、32前移齿轮、33后移齿轮电机、34后移齿轮、35滑轮组、36钢丝绳、37钢丝绳电机、41过渡板、42活动板、51横向蜗轮丝杆、52竖向蜗轮丝杆、53横移电机、54升降电机、55三通滑块、56竖向滑块、61触摸屏。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-4为本发明的优选方案，包括主体框架1、载车盘2、传送机构3、转运平台4、升降横移机构5和控制系统6。

主体框架1是立体车库的支撑构件，用于安装其余部件，采用钢结构架构而成，如图所示。在公路或小区道路上使用时，主体框架1以桥梁形式架设在道路两旁，即利用道路上方的空间作停车场。底层为架空层，二层开始停放车辆，可在道路上设置支路引车流进入二层停车平台上。主体框架1的停车平台上设有多个停车位，每个停车位下方可设置一排传动辊11。

载车盘2用于承载车辆，可停放7座以下小型汽车和摩托车、自行车等，各种车辆的停放位置如图4所示，对每种车辆分别设有固定限位装置。

传送机构3用于将载车盘2移动至转运平台4上，再由升降横移机构5将转运平台4移动至要求位置。

传送机构3设置在转运平台4上，转运平台4设有衔接过渡板41、活动板42和升降块（图中未示出），衔接过渡板41为凸字形，凸起部的前端用于与载车盘2衔接过渡，二者对接后车辆能顺利通过过渡区，活动板42有两块，一左一右设置在衔接过渡板41凸起位置的凸起前端两侧，后端通过铰链（图中未示出）连接在衔接过渡板41的两肩处。升降块则固定安装在衔接过渡板41后部一侧，与升降横移机构5固定连接。

传送机构3通过齿轮齿条机构来移动载车盘2，齿条设置在载车盘2上，齿轮和电机设置在传送机构3上。活动板42的转动则通过钢丝绳牵引带起。传送机构3可以有如下两种设置方法：

实施例一：在载车盘2表面设有上齿条21，侧面设有侧齿条（图中未示出）。

传送机构3包括前移齿轮电机31、前移齿轮32、后移齿轮电机33、后移齿轮34、滑轮组35、钢丝绳36、钢丝绳电机37，前移齿轮电机31、后移齿轮电机33和钢丝绳电机37均为正反转电机。前移齿轮电机31和前移齿轮32有两对，设置在转运平台4的活动板42两侧，前移齿轮电机31水平固定在活动板42上，前移齿轮电机31的电机输出轴连接前移齿轮32，前移齿轮32在前后竖直面上转动，活动板42放下后，前移齿轮32与载车盘2上的上齿条21相啮合，前移齿轮电机31正转即可带动载车盘2后移，前移齿轮电机31反转即可推动载车盘2前移。后移齿轮电机33和后移齿轮34也有两对，设置在转运平台4的衔接过渡板41中后部，后移齿轮电机33竖直固定在衔接过渡板41下方，电机输出轴穿过衔接过渡板41与上方后移齿轮34相连，后移齿轮34水平设置，与载车盘2两侧的侧齿条相啮合。后移齿轮电机33正转时推动载车盘2前移，后移齿轮电机33反转时带动载车盘2后移。

滑轮组35有2组，每组各有两个，左右对称安装，分别设置在过渡板41的中部和过渡板41的后部，两根钢丝绳36一端分别固定在左右两块活动板42前端，依次绕过3组滑轮组35后，共同与钢丝绳电机37的电机输出轴相连。钢丝绳电机37正转（或反转）通过拉紧钢丝绳36将活动板42拉起，反转（或正转）时钢丝绳36被松开，活动板42被放下。

实施例二：仅在载车盘2表面设有上齿条21。

传送机构3包括前移齿轮电机31、前移齿轮32、后移齿轮电机33、后移齿轮34、滑轮组35、钢丝绳36、钢丝绳电机37，前移齿轮电机31、后移齿轮电机33和钢丝绳电机37均为正反转电机。前移齿轮电机31和前移齿轮32有两对，设置在转运平台4的活动板42两侧，前移齿轮电机31水平固定在活动板42上，前移齿轮电机31的电机输出轴连接前移齿轮32，前移齿轮32在前后竖直面上转动，活动板42放下后，前移齿轮32与载车盘2上的上齿条21相啮合，前移齿轮电机31正转即可带动载车盘2后移，前移齿轮电机31反转即可推动载车盘2前移。后移齿轮电机33和后移齿轮34也有两对，设置在转运平台4的衔接过渡板41中后部，后移齿轮电机33与前移齿轮电机相同水平固定安装在过渡板41上，电机输出轴连接后移齿轮34，后移齿轮34在前后竖直面上转动，当载车盘2在前移齿轮32的带动下移动到后移齿轮34位置，后移齿轮34与齿条21啮合，继续拉动载车盘2向后移动。

本实施例中，滑轮组35仅有1组，设置在过渡板41的中部，钢丝绳36一端固定在活动板42的前部，另一端经滑轮组35与钢丝绳电机37的电机输出轴相连，钢丝绳电机37有两个，水平对称安装在过渡板41的后部。

钢丝绳36优先选用天然纤维芯的线接触钢丝绳，纤维芯钢丝绳柔软、弯曲胜能好，天然纤维芯储油多，使钢丝绳在工作时，内部有足够的润滑，并防止钢丝的腐蚀，钢丝绳直径d=12mm，最小破断拉力74.6KN，可以满足拉力要求。钢丝绳36也可用链条代替。

升降横移机构5是由横向蜗轮丝杆51和竖向蜗轮丝杆52构成，分别由横移电机53和升降电机54控制，横向蜗轮丝杆51和竖向蜗轮丝杆52通过三通滑块55连接，竖向蜗轮丝杆52上设有竖向滑块56与转运平台4的升降块相连，空载横向移动时，三通滑块55带动竖向蜗轮丝杆52、竖向滑块56和转运平台4在横向蜗轮丝杆51上移动，空载升降则由竖向滑块56带动转运平台4在竖向蜗轮丝杆52上升降。升降电机54采用YZP系列冶金及起重机用变频调速三相异步电动机，在5Hz-50Hz（或60Hz）范围内作恒转矩调速运行，大于50Hz（或60Hz）-100Hz（120Hz）范围内作恒功率调速运行。电动机从低频到高频不仅运转平稳，而且无转矩脉动现象，并具有较低的运行噪声和较高的起动转矩及较小的起动电源。能和国内外各种变频装置相配套，从而构成交流变频无极调速系统，该系统与其他调速方式比具有节能效果明显，调速性能好，调速比宽，快速响应性优良等优点，是目前交流调速方案中最先进系统之一。

各电机均与PLC控制系统相连，为方便操控，在二层存取层位置根据适合人体操作的高度设置控制系统6，配有控制触摸屏61。控制系统6还包括光电开关、限位开关和认趾开关（图中均未示出），光电开关安装在停车位上方，限位开关和认趾开关包括转运平台4上认趾，转运平台4上极限，转运平台4下认趾，转运平台4下极限。转运平台4向上运行过程中，检测到上认趾信号，则升降电机54自动停止运行，如果上认趾开关被损坏，系统未检测到信号，转运平台4会继续向上运行，当运行到上极限开关处时，上极限信号就会切断升降电机54的电源，使升降电机54停电，无法继续运行，起着双重保险的作用。下降过程中，当检测到下认趾信号时，升降电机54自动停止运行，如果下认趾开关被损坏，系统未检测到信号，转运平台4会继续向下运行，当运行到下极限开关处时，下极限信号就会切断升降电机54的电源，使电机停电，无法继续运行，起着双重保险的作用。同理，横向蜗轮丝杆51的两端也装有左认趾和右认趾，左限位和右限位。转运平台4的后部装有限位开关。

存取车的工作方式为：如果要在任意一个车位上存车辆，触摸屏61点击存取按钮，选择存的库位，升降电机54会到达指定的车库，转运平台4会将车库里的载车盘2拉出，转运平台4回到存取口，用户停车，停车完毕，触摸屏点击存按钮，转运平台4将载车盘2送回指定车库，转运平台4回到存取口，至此存取完毕。如果要在任意一个车位上取车辆，触摸屏点击存取按钮，选择取的库位，升降电机54会到达指定的车库，转运平台4会将车库里的载车盘2拉出，平台回到存取口，用户取车，取车完毕，触摸屏点击存按钮，转运平台4将载车盘2送回指定车库，平台回到存取口，至此存取完毕。

本发明采用可编程控制器（PLC）和 MPI 总线的自动化车库控制系统6，通过软件设计及其优化，实现了车库的自动控制。用预置在 CPU 中的程序来控制整个系统的运行，用各功能电机的正反转实现车位的上下左右的运行，用互锁电路实现安全保护，用光电开关、限位开关、认趾开关等实现位置、超长和进出车等控制，存取车通过IC 卡、触摸屏或条码扫描仪与 PC 通信，并通过 MPI 总线传到 PLC 中去，同时兼有上位机人机界面，实现车辆存取的安全性及快捷性。这样，可充分利用 PLC 及其控制、通信技术来实现了自动化立体车库的管理。自动化立体车库通过操作面板或上位机操控载车盘2（载车托盘或载车板）的升降或横移来存取车辆。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：包括主体框架、载车盘、传送机构、转运平台、升降横移机构和控制系统；

所述主体框架是立体车库的支撑构件，所述载车盘用于承载车辆，所述传送机构用于将载车盘移动至转运平台上，再由升降横移机构将转运平台移动至要求位置；所述传送机构通过齿轮齿条机构来移动载车盘，齿条设置在载车盘上，齿轮和电机设置在传送机构上；

所述传送机构设置在转运平台上，所述转运平台设有衔接过渡板、活动板和升降块，所述衔接过渡板为凸字形，凸起部的前端用于与载车盘衔接过渡，所述活动板有两块，一左一右设置在衔接过渡板凸起位置的凸起前端两侧，后端通过铰链连接在衔接过渡板的两肩处；所述升降块则固定安装在衔接过渡板后部一侧，与升降横移机构固定连接；所述载车盘表面设有上齿条，所述传送机构包括前移齿轮电机、前移齿轮、后移齿轮电机、后移齿轮、滑轮组、钢丝绳、钢丝绳电机，所述前移齿轮电机、后移齿轮电机和钢丝绳电机均为正反转电机；

所述升降横移机构是由横向蜗轮丝杆和竖向蜗轮丝杆构成，分别由横移电机和升降电机控制，所述横向蜗轮丝杆和竖向蜗轮丝杆通过三通滑块连接，所述竖向蜗轮丝杆上设有竖向滑块与转运平台的升降块相连；

所述控制系统采用PLC可编程控制器和MPI总线自动化车库控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述主体框架采用钢结构架构而成，以桥梁形式架设在道路两旁，底层为架空层，二层开始停放车辆，所述主体框架的停车平台上设有多个停车位，每个停车位下方设有一排传动辊。

3.根据权利要求1所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述前移齿轮电机和前移齿轮有两对，设置在转运平台的活动板两侧，所述前移齿轮电机水平固定在活动板上，前移齿轮电机的电机输出轴连接前移齿轮，前移齿轮在前后竖直面上转动，活动板放下后，前移齿轮与载车盘上的上齿条相啮合。

4.根据权利要求1中所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述后移齿轮电机和后移齿轮有两对，设置在转运平台的衔接过渡板中后部，所述后移齿轮电机有竖直放置和水平放置两种方式，所述后移齿轮电机竖直放置时，载车盘侧面设有侧齿条，所述后移齿轮水平设置，与载车盘两侧的侧齿条相啮合；所述后移齿轮电机水平放置时，后移齿轮竖直设置，与载车盘的上齿条相啮合。

5.根据权利要求1中任意一项所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述钢丝绳一端固定在活动板前端，另一端绕过滑轮组与钢丝绳电机的电机输出轴相连，所述滑轮组成组安装，每组各有两个，左右对称安装，设置在中部，所述钢丝绳电机安装在过渡板后部，中间一个或者是两个左右对称安装。

6.根据权利要求1所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述控制系统配有控制触摸屏，所述控制系统还包括光电开关、限位开关和认趾开关。

7.根据权利要求6所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述光电开关安装在停车位上方，所述限位开关和认趾开关包括转运平台上认趾，转运平台上极限，转运平台下认趾，转运平台下极限，横向蜗轮丝杆两端装有左认趾和右认趾，左限位和右限位；所述转运平台的后部也装有限位开关。

8.根据权利要求1所述的一种小区公路两用自动化停车库，其特征在于：所述载车盘可停放7座以下小型汽车和摩托车、自行车，所述载车盘上对每种车辆分别设有固定限位装置。

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