CN109519019A - 一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法，属于机械停车装置领域。本发明的一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法，针对社会各种停车难的问题设计而成，集智能化，机电一体化于一身，利用道路上方空间停车，不占用地表有限的空间，空间利用率高，并且利用道路上层双车道停车，靠右停车、靠左取车，同时利用旋转调头机构对车辆调头，实现车辆直停直取，避免了车辆停取调头困难的问题，结构布局和车辆停取路线规划更加合理，提高了小区立体停车的效率和实用性；具有功能实现性强、改造方便、安全快捷、建造成本低等优点，可有效解决老小区停车难的问题。

Description

一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法
技术领域
本发明涉及一种机械停车装置及其停取方法，更具体地说，涉及一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法。
背景技术
随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是小区停车状况的尴尬。停车问题是社会在发展过程中出现的静态交通问题。随着社会的不断发展，小区的私家车数目不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去平衡，小区里就会出现停车难的一系列问题。因此，我们必须重视小区停车难的问题，并积极探求解决的措施。随着国外车库的发展，我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，由于很多老小区内住户与车位的配比为0.5：1，有些甚至仅有0.25：1；在建的很多新建小区住户与车位的配比也只有1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，自动化立体停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。
作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的自动化立体停车设备，以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点，越来越受到人们的青睐。采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备的立体停车库，适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。这种类型立体车库的特点是结构简单，形式较多，规模可大可小采用模块化设计，适用于中国私家车数目庞大但车位不足的国情。如中国专利号ZL201610913489.0，申请公布日为2017年2月8日，发明创造名称为：一种智能立体停车库，该申请案的智能立体停车库，利用夹持机构实现车辆抓取并在各个停车库位上移动，在机器人完成前一进出库挪车时，再逐一提取后面所需停放的车子停放至库位，由此省下了排队等候的时间，免去了普通型停车库须由人工驾驶精确停放在被吊装的吊盘及移动位置的难度及等候多时的烦琐步骤。又如中国专利号ZL201710976455.0，申请公布日为2018年2月23日，发明创造名称为：一种立体停车库，该申请案的立体停车库，在导轨上设置有上导轨面和下导轨面，并配合切换机构以引导梳齿板从上导轨面滑至下导轨面以存车，或从下导轨面滑至上导轨面以取车，只需一个载车板和一个侧移板。再如中国专利号ZL201810242068.9，申请公布日为2018年9月18日，发明创造名称为：立体停车库，该申请案的立体停车库，包括支撑框架、静载车装置以及驱动装置，其中，静载车装置包括固定于支撑框架上的多个梳齿式的静载车板、以及通过梳齿式结构与其啮合的动载车板；驱动装置包括立柱、固定于立柱上的用于带动动载车板相对于立柱升降的升降机构、与立柱连接的用于驱动动载车板相对于支撑框架深度方向进给运动的平移机构、以及与立柱连接的用于驱动立柱旋转的旋转调头机构。
上述立体停车库各具特点，具有车辆停取效率高，空间占用少等优点，但这些现有立体停车库均没有对车辆停取进行车辆有效线路规划，多车停取过程中容易出现混乱等现象，从而造成车辆停取效率下降；并且车辆停取动作较为复杂，导致系统稳定性普遍较差。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有立体停车装置存在结构布局合理性差、车辆停取路线规划不合理、车辆停取效率低等不足，提供一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法，采用本发明的技术方案，利用道路上方空间停车，不占用地表有限的空间，空间利用率高，并且利用道路上层双车道停车，靠右停车、靠左取车，同时利用旋转调头机构对车辆调头，实现车辆直停直取，避免了车辆停取调头困难的问题，结构布局和车辆停取路线规划更加合理，提高了小区立体停车的效率和实用性；具有功能实现性强、改造方便、安全快捷、建造成本低等优点，可有效解决老小区停车难的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种小区智能立体停车库，包括框架，所述的框架上具有下层行车通道和位于下层行车通道正上方的上层停车平台，所述的下层行车通道具有左车道和右车道，所述的上层停车平台具有排列方向与下层行车通道行车方向一致的两排停车位，一排停车位上预留有上车区，另一排停车位上预留有下车区，所述的上车区设有能够将车辆由下层行车通道举升至上层停车平台的上车机构，所述的下车区设有能够将车辆由上层停车平台降至下层行车通道的下车机构，所述的上车机构的底部设有与下层行车通道同层的用于车辆调头的旋转调头机构；
所述的上层停车平台的各个停车位上均设有用于承载车辆的载车板，所述的框架的顶部设有位于上层停车平台正上方的车辆转运机构，该车辆转运机构包括纵向滑动安装于框架顶部的转运支架、用于驱动转运支架纵向滑移的转运纵移机构、横向滑动安装于转运支架上的平衡支架、用于驱动平衡支架横向滑移的转运横移机构和安装于平衡支架上用于升降抓取载车板的抓取机构，该车辆转运机构用于抓取载车板并将载车板在上车机构与各个停车位之间或在各个停车位与下车机构之间转移。
更进一步地，所述的上层停车平台的各个停车位上均设有能够与载车板相配合的停车位搭板。
更进一步地，所述的框架上还设有位于下层行车通道的左车道和右车道后方的车道指示灯。
更进一步地，所述的旋转调头机构包括旋转驱动电机、蜗杆、底座、旋转蜗轮和转盘，所述的旋转蜗轮转动安装于底座上，所述的转盘固定安装于旋转蜗轮上，该转盘能够支撑在载车板的底部而带动载车板调转180°，所述的旋转驱动电机通过电机输出轴连接蜗杆，所述的蜗杆与旋转蜗轮相啮合。
更进一步地，所述的上车机构包括上车升降柱、上车升降齿条、上车驱动电机、上车驱动齿轮箱、和上车托板，所述的上车升降柱在框架上竖直平行设有两根，两根上车升降柱上均安装有上车升降齿条，上车升降齿条与对应的上车升降柱之间设有导向滑槽，所述的上车驱动齿轮箱滑动安装于该导向滑槽上，且上车驱动齿轮箱的输出齿轮与上车升降齿条相啮合，所述的上车驱动电机与上车驱动齿轮箱传动连接，所述的上车托板固定于上车驱动电机或上车驱动齿轮箱上，所述的上车托板的中部具有避让转盘的开口。
更进一步地，所述的下车机构包括下车升降柱、下车升降齿条、下车驱动电机、下车驱动齿轮箱和下车托板，所述的下车升降柱在框架上竖直平行设有两根，两根下车升降柱上均安装有下车升降齿条，下车升降齿条与对应的下车升降柱之间设有导向滑槽，所述的下车驱动齿轮箱滑动安装于该导向滑槽上，且下车驱动齿轮箱的输出齿轮与下车升降齿条相啮合，所述的下车驱动电机与下车驱动齿轮箱传动连接，所述的下车托板固定于下车驱动电机或下车驱动齿轮箱上。
更进一步地，所述的转运支架的两侧通过支架纵移滑轨安装于框架上，所述的框架的两侧各设有一组转运纵移机构，该转运纵移机构包括纵移驱动电机、纵移螺杆和纵移螺母，所述的纵移螺杆的两端安装于框架上，且纵移螺杆的一端与纵移驱动电机传动连接，所述的纵移螺母与转运支架固定连接，且纵移螺母与纵移螺杆相配合，纵移驱动电机驱动纵移螺杆旋转带动转运支架在框架上纵向滑移。
更进一步地，所述的平衡支架通过横移滑块安装于横向设置在转运支架上的两根横移滑轨上，所述的转运横移机构包括横移驱动电机、横移螺杆和横移螺母，所述的横移螺杆的两端安装于转运支架上，且横移螺杆的一端与横移驱动电机传动连接，所述的横移螺母与平衡支架固定连接，且横移螺母与横移螺杆相配合，横移驱动电机驱动横移螺杆旋转带动平衡支架在转运支架上横向滑移。
更进一步地，所述的抓取机构包括两组对置安装于平衡支架上的夹爪，所述的夹爪包括抓取横移机构、抓取升降机构和夹板，所述的抓取横移机构包括抓取横梁、抓取横向齿条、抓取横移电机和抓取横移齿轮箱，所述的抓取横梁与平衡支架固定连接，所述的抓取横向齿条安装于抓取横梁上，且在抓取横向齿条与抓取横梁之间设有导向滑槽，所述的抓取横移齿轮箱滑动安装于该导向滑槽上，且抓取横移齿轮箱的输出齿轮与抓取横向齿条相啮合，所述的抓取横移电机与抓取横移齿轮箱传动连接；所述的抓取升降机构包括抓取臂、抓取臂齿条、抓取升降电机和抓取升降齿轮箱，所述的抓取臂固定安装于抓取横移齿轮箱或抓取横移电机上，所述的抓取臂齿条安装于抓取臂上，且在抓取臂齿条与抓取臂之间设有导向滑槽，所述的抓取升降齿轮箱滑动安装于该导向滑槽上，且抓取升降齿轮箱的输出齿轮与抓取臂齿条相啮合，所述的抓取升降电机与抓取升降齿轮箱传动连接，所述的夹板固定安装于抓取升降电机或抓取升降齿轮箱上，所述的载车板的两侧具有与夹板相配合的凹槽。
本发明的一种小区智能立体停车库的车辆停取方法，
停车时，上车机构预先带动一块空置的载车板下降至下层行车通道上，并将该载车板放置于旋转调头机构上，待停车辆靠边将车辆停至旋转调头机构的载车板上，同时旋转调头机构旋转180°将车辆调头，然后上车机构将车辆连同载车板一起移至上层停车平台，之后车辆转运机构通过抓取机构抓取上车机构上停放车辆的载车板，并将车辆连同载车板一起移至上层停车平台的空置车位上，完成停车动作；在上层停车平台具有空置车位时，车辆转运机构再次通过抓取机构抓取空置车位上的载车板并移至上车机构上，上车机构带动载车板(2)下降至下层行车通道等待下一次停车命令；
取车时，下车机构预先上升至上层停车平台，车辆转运机构通过抓取机构抓取上层停车平台上停放目标车辆的载车板，并将目标车辆连同载车板一起移至下车机构上，然后下车机构下移至下层行车通道，用户将车辆取走，完成取车动作；之后下车机构带动空置的载车板上升至上层停车平台，并由车辆转运机构再次将空置的载车板移动至上层停车平台的空置停车位上，等待下一次取车命令。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法，其利用道路上方空间停车，不占用地表有限的空间，空间利用率高，并且利用道路上层双车道停车，靠右停车、靠左取车，同时利用旋转调头机构对车辆调头，实现车辆直停直取，避免了车辆停取调头困难的问题，结构布局和车辆停取路线规划更加合理，提高了小区立体停车的效率和实用性；具有功能实现性强、改造方便、安全快捷、建造成本低等优点，可有效解决老小区停车难的问题；
(2)本发明的一种小区智能立体停车库，其上层停车平台的各个停车位上均设有能够与载车板相配合的停车位搭板，有效防止了车辆在上层停车位上滑动，提高了上层停车的安全性；
(3)本发明的一种小区智能立体停车库，其框架上还设有位于下层行车通道的左车道和右车道后方的车道指示灯，对下层道路通行起到指示作用，规范了立体停车库在车辆停取过程中下层道路通行的秩序，避免了立体停车库下层道路交通混乱，提高了车辆停取和车辆通行效率和安全性；
(4)本发明的一种小区智能立体停车库，其旋转调头机构采用蜗轮蜗杆机构实现车辆180°调头，上车机构和下车机构采用齿轮齿条机构实现车辆升降，车辆转运机构采用丝杆螺母机构实现车辆平移，抓取机构采用齿轮齿条机构实现载车板升降抓取，结构简单紧凑，运动稳定可靠，提高了车辆停取的平稳性和准确性，安全快捷；并且各个动作可采用行程开关进行控制，动作执行稳定准确，便于智能化控制。
附图说明
图1为本发明的一种小区智能立体停车库的整体结构示意图；
图2为本发明的一种小区智能立体停车库中的框架的结构示意图；
图3为本发明的一种小区智能立体停车库中的车辆转运机构的结构示意图；
图4为本发明的一种小区智能立体停车库中的抓取机构的夹爪结构示意图；
图5为本发明的一种小区智能立体停车库中的载车板的结构示意图；
图6为本发明的一种小区智能立体停车库中的上车机构的结构示意图；
图7为本发明的一种小区智能立体停车库中的旋转调头机构的结构示意图；
图8为本发明的一种小区智能立体停车库中的下车机构的结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、框架；1-1、下层行车通道；1-2、上层停车平台；1-3、停车位搭板；1-4、上车区；1-5、下车区；1-6、车道指示灯；2、载车板；2-1、凹槽；3、旋转调头机构；3-1、旋转驱动电机；3-2、电机输出轴；3-3、蜗杆；3-4、底座；3-5、旋转蜗轮；3-6、转盘；4、上车机构；4-1、上车升降柱；4-2、上车升降齿条；4-3、上车驱动电机；4-4、上车驱动齿轮箱；4-5、上车托板；5、下车机构；5-1、下车升降柱；5-2、下车升降齿条；5-3、下车驱动电机；5-4、下车驱动齿轮箱；5-5、下车托板；6、转运支架；6-1、支架纵移滑轨；6-2、横移滑轨；7、转运纵移机构；7-1、纵移驱动电机；7-2、纵移主动齿轮；7-3、纵移从动齿轮；7-4、纵移螺杆；7-5、纵移螺母；8、平衡支架；8-1、横移滑块；9、转运横移机构；9-1、横移驱动电机；9-2、横移主动齿轮；9-3、横移从动齿轮；9-4、横移螺杆；9-5、横移螺母；10、抓取机构；10-1、抓取横移机构；10-1-1、抓取横梁；10-1-2、抓取横向齿条；10-1-3、抓取横移电机；10-1-4、抓取横移齿轮箱；10-2、抓取升降机构；10-2-1、抓取臂；10-2-2、抓取臂齿条；10-2-3、抓取升降电机；10-2-4、抓取升降齿轮箱；10-3、夹板。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例
结合图1、图2和图3所示，本实施例的一种小区智能立体停车库，包括框架1，框架1上具有下层行车通道1-1和位于下层行车通道1-1正上方的上层停车平台1-2，下层行车通道1-1具有左车道和右车道，左车道和右车道互为对向车道，上层停车平台1-2具有排列方向与下层行车通道1-1行车方向一致的两排停车位，一排停车位上预留有上车区1-4，另一排停车位上预留有下车区1-5，上车区1-4设有能够将车辆由下层行车通道1-1举升至上层停车平台1-2的上车机构4，下车区1-5设有能够将车辆由上层停车平台1-2降至下层行车通道1-1的下车机构5，上车机构4的底部设有与下层行车通道1-1同层的用于车辆调头的旋转调头机构3；车辆由右车道停入，并利用旋转调头机构3对车辆进行掉头，然后车辆通过上车机构4举升至上层停车平台1-2进行车辆停放，并且车辆由左车道上的下车机构5取出，停取车时下层行车通道1-1的行车方向不受影响。上层停车平台1-2的各个停车位上均设有用于承载车辆的载车板2，框架1的顶部设有位于上层停车平台1-2正上方的车辆转运机构，该车辆转运机构包括纵向滑动安装于框架1顶部的转运支架6、用于驱动转运支架6纵向滑移的转运纵移机构7、横向滑动安装于转运支架6上的平衡支架8、用于驱动平衡支架8横向滑移的转运横移机构9和安装于平衡支架8上用于升降抓取载车板2的抓取机构10，该车辆转运机构用于抓取载车板2并将载车板2在上车机构4与各个停车位之间或在各个停车位与下车机构5之间转移；抓取机构10的纵向移动由转运纵移机构7带动转运支架6在框架1顶部纵向移动实现，抓取机构10的横向移动由转运横移机构9带动平衡支架8在转运支架6上横向移动实现，可实现上层停车平台1-2的全方位车辆抓取，且车辆抓取准确高效，可以有效解决普通车库车位因其他车辆停放不标准而被卡在死角而导致停取车难的问题。采用上述的立体停车库，利用道路上方空间停车，不占用地表有限的空间，空间利用率高，并且利用道路上层双车道停车，靠右停车、靠左取车，同时利用旋转调头机构对车辆调头，实现车辆直停直取，避免了车辆停取调头困难的问题，结构布局和车辆停取路线规划更加合理，提高了小区立体停车的效率和实用性；具有功能实现性强、改造方便、安全快捷、建造成本低等优点，可有效解决老小区停车难的问题。
如图1和图2所示，在本实施例中，上层停车平台1-2的各个停车位上均设有能够与载车板2相配合的停车位搭板1-3，载车板2底部具有能够与停车位搭板1-3配合的凹腔，在载车板2被放置在上层停车平台1-2的停车位上后，停车位搭板1-3即可对载车板2起到限位作用，有效防止了车辆在上层停车位上滑动，提高了上层停车的安全性和抓取机构10对载车板2的抓取稳定性。另外，为了规范了立体停车库在车辆停取过程中下层道路通行的秩序，在框架1上还设有位于下层行车通道1-1的左车道和右车道后方的车道指示灯1-6，车道指示灯1-6可在红灯和绿灯之间切换，在左车道或右车道被立体停车库停取车动作占用时，对应车道上的车道指示灯1-6显示为红色，暂时禁止其他车辆或行人从立体停车下方的下层行车通道1-1通行，在车辆停取完成后，对应车道上的车道指示灯1-6显示为绿色，允许其他车辆或行人从立体停车下方通行，对下层道路通行起到指示作用，避免了立体停车库下层道路交通混乱，提高了车辆停取和车辆通行效率和安全性。
如图7所示，旋转调头机构3通过旋转动作即可控制车辆调头，该旋转动作可采用现有转动机构实现。作为一种优选实施方式，本实施例中的旋转调头机构3包括旋转驱动电机3-1、蜗杆3-3、底座3-4、旋转蜗轮3-5和转盘3-6，旋转蜗轮3-5转动安装于底座3-4上，底座3-4可固定在框架1的地下支板上，转盘3-6固定安装于旋转蜗轮3-5上，转盘3-6的高度可通过垫块垫高，该转盘3-6能够支撑在载车板2的底部而带动载车板2调转180°，旋转驱动电机3-1通过电机输出轴3-2连接蜗杆3-3，旋转驱动电机3-1的电机输出轴3-2具体可采用联轴器连接蜗杆3-3，实现力矩传递，蜗杆3-3与旋转蜗轮3-5相啮合；旋转驱动电机3-1也可安装于框架1的地下支板上，蜗杆3-3的两端转动安装于框架1的地下支板上，旋转驱动电机3-1转动带动蜗杆3-3旋转，蜗杆3-3带动旋转蜗轮3-5在底座3-4上旋转，从而带动转盘3-6旋转。
如图6所示，上车机构4通过升降运动即可带动车辆升降，该升降运动也可采用现有的升降机构实现。作为一种优选实施方式，本实施例中的上车机构4包括上车升降柱4-1、上车升降齿条4-2、上车驱动电机4-3、上车驱动齿轮箱4-4、和上车托板4-5，上车升降柱4-1在框架1上竖直平行设有两根，两根上车升降柱4-1上均安装有上车升降齿条4-2，两根上车升降柱4-1上的上车升降齿条4-2相对，上车升降齿条4-2与对应的上车升降柱4-1之间设有导向滑槽，上车驱动齿轮箱4-4上具有与上述的导向滑槽相扣合的扣接结构，每根上车升降柱4-1上均设有一组上车驱动齿轮箱4-4，上车驱动齿轮箱4-4滑动安装于该导向滑槽上，且上车驱动齿轮箱4-4的输出齿轮与上车升降齿条4-2相啮合，上车驱动电机4-3与上车驱动齿轮箱4-4传动连接，且上车驱动电机4-3可与上车驱动齿轮箱4-4固定连接在一起，上车托板4-5固定于上车驱动电机4-3或上车驱动齿轮箱4-4上，上车托板4-5的中部具有避让转盘3-6的开口。两侧的上车驱动电机4-3通过上车驱动齿轮箱4-4减速后带动其上的输出齿轮同步旋转，从而利用齿轮齿条啮合原理使上车驱动齿轮箱4-4在上车升降柱4-1上升降运动，实现车辆的举升运动。
如图8所示，下车机构5也可通过升降运动即可带动车辆升降，该升降运动也可采用现有的升降机构实现。作为一种优选实施方式，本实施例中的下车机构5的结构原理与上车机构4类似，包括下车升降柱5-1、下车升降齿条5-2、下车驱动电机5-3、下车驱动齿轮箱5-4和下车托板5-5，下车升降柱5-1在框架1上竖直平行设有两根，两根下车升降柱5-1上均安装有下车升降齿条5-2，两根下车升降柱5-1上的下车升降齿条5-2相对，下车升降齿条5-2与对应的下车升降柱5-1之间设有导向滑槽，下车驱动齿轮箱5-4上具有与上述的导向滑槽相扣合的扣接结构，每根下车升降柱5-1上均设有一组下车驱动齿轮箱5-4，下车驱动齿轮箱5-4滑动安装于该导向滑槽上，且下车驱动齿轮箱5-4的输出齿轮与下车升降齿条5-2相啮合，下车驱动电机5-3与下车驱动齿轮箱5-4传动连接，且下车驱动电机5-3可与下车驱动齿轮箱5-4固定连接在一起，下车托板5-5固定于下车驱动电机5-3或下车驱动齿轮箱5-4上。两侧的下车驱动电机5-3通过下车驱动齿轮箱5-4减速后带动其上的输出齿轮同步旋转，从而利用齿轮齿条啮合原理使下车驱动齿轮箱5-4在下车升降柱5-1上升降运动，实现车辆的举升运动。
如图3所示，车辆转运机构可实现抓取机构10在上层停车平台1-2上方进行横向(X轴)和纵向(Y轴)移动，利用抓取机构10的升降(Z轴)和抓取动作实现载车板2的抓取转运，从而实现上层停车平台1-2上全方位车辆抓取移动。抓取机构10的X轴、Y轴和Z轴运动机构也可采用现有直线运动机构实现。作为一种优选实施方式，在本实施例中，转运支架6的两侧通过支架纵移滑轨6-1安装于框架1上，使转运支架6能够在框架1上沿纵向滑动，框架1的两侧各设有一组转运纵移机构7，该转运纵移机构7包括纵移驱动电机7-1、纵移螺杆7-4和纵移螺母7-5，纵移螺杆7-4的两端安装于框架1上，且纵移螺杆7-4的一端与纵移驱动电机7-1传动连接，纵移驱动电机7-1可固定安装在框架1上，且纵移驱动电机7-1的输出轴通过齿轮传动与纵移螺杆7-4连接来传递扭矩，具体地，纵移驱动电机7-1的输出轴上设有纵移主动齿轮7-2，纵移螺杆7-4的端部设有纵移从动齿轮7-3，纵移主动齿轮7-2和纵移从动齿轮7-3相互啮合。纵移螺母7-5与转运支架6固定连接，且纵移螺母7-5与纵移螺杆7-4相配合，两侧的纵移驱动电机7-1同步转动驱动对应的驱动纵移螺杆7-4旋转带动转运支架6在框架1上纵向滑移。平衡支架8通过横移滑块8-1安装于横向设置在转运支架6上的两根横移滑轨6-2上，使平衡支架8能够在转运支架6上沿横向滑动，转运横移机构9包括横移驱动电机9-1、横移螺杆9-4和横移螺母9-5，横移螺杆9-4的两端安装于转运支架6上，且横移螺杆9-4的一端与横移驱动电机9-1传动连接，横移驱动电机9-1可固定安装在转运支架6上，且横移驱动电机9-1的输出轴通过齿轮传动与横移螺杆9-4连接来传递扭矩，具体地，横移驱动电机9-1的输出轴上设有横移主动齿轮9-2，横移螺杆9-4的端部设有横移从动齿轮9-3，横移主动齿轮9-2和横移从动齿轮9-3相互啮合。横移螺母9-5与平衡支架8固定连接，且横移螺母9-5与横移螺杆9-4相配合，横移驱动电机9-1驱动横移螺杆9-4旋转带动平衡支架8在转运支架6上横向滑移。转运横移机构9也可在转运支架6上平行设有两组，以提高横向运动的稳定性。
如图3和图4所示，作为一种优选实施方式，抓取机构10包括两组对置安装于平衡支架8上的夹爪，利用两组夹爪同步升降和夹取动作实现载车板2的夹取。夹爪包括抓取横移机构10-1、抓取升降机构10-2和夹板10-3，夹板10-3安装于抓取升降机构10-2上，通过抓取升降机构10-2带动夹板10-3升降，实现车辆抓取后的抬起，抓取升降机构10-2安装于抓取横移机构10-1，通过抓取横移机构10-1带动两组夹板10-3夹闭或张开。具体地，抓取横移机构10-1包括抓取横梁10-1-1、抓取横向齿条10-1-2、抓取横移电机10-1-3和抓取横移齿轮箱10-1-4，抓取横梁10-1-1与平衡支架8固定连接，抓取横向齿条10-1-2安装于抓取横梁10-1-1上，且在抓取横向齿条10-1-2与抓取横梁10-1-1之间设有导向滑槽，抓取横移齿轮箱10-1-4上设有与导向滑槽相扣合的扣接结构，抓取横移齿轮箱10-1-4滑动安装于该导向滑槽上，且抓取横移齿轮箱10-1-4的输出齿轮与抓取横向齿条10-1-2相啮合，抓取横移电机10-1-3与抓取横移齿轮箱10-1-4传动连接，抓取横移电机10-1-3与抓取横移齿轮箱10-1-4的箱体优选固定连接，抓取横移电机10-1-3通过抓取横移齿轮箱10-1-4减速后驱动其输出齿轮在抓取横向齿条10-1-2上运动，从而带动抓取升降机构10-2水平运动。抓取升降机构10-2包括抓取臂10-2-1、抓取臂齿条10-2-2、抓取升降电机10-2-3和抓取升降齿轮箱10-2-4，抓取臂10-2-1固定安装于抓取横移齿轮箱10-1-4或抓取横移电机10-1-3上，抓取臂齿条10-2-2安装于抓取臂10-2-1上，且在抓取臂齿条10-2-2与抓取臂10-2-1之间设有导向滑槽，抓取升降齿轮箱10-2-4上设有与导向滑槽相扣合的扣接结构，抓取升降齿轮箱10-2-4滑动安装于该导向滑槽上，且抓取升降齿轮箱10-2-4的输出齿轮与抓取臂齿条10-2-2相啮合，抓取升降电机10-2-3与抓取升降齿轮箱10-2-4传动连接，抓取升降电机10-2-3与抓取升降齿轮箱10-2-4的箱体优选固定连接，夹板10-3固定安装于抓取升降电机10-2-3或抓取升降齿轮箱10-2-4上，抓取升降电机10-2-3通过抓取升降齿轮箱10-2-4减速后驱动其输出齿轮在抓取臂齿条10-2-2上运动，从而带动夹板10-3升降运动。如图5所示，载车板2的两侧具有与夹板10-3相配合的凹槽2-1，抓取机构10通过控制夹板10-3升降、夹闭动作即可与载车板2两侧的凹槽2-1扣合连接，从而实现载车板2及其上的车辆进行转移。
上述的旋转调头机构3采用蜗轮蜗杆机构实现车辆180°调头，上车机构4和下车机构5采用齿轮齿条机构实现车辆升降，车辆转运机构采用丝杆螺母机构实现车辆平移，抓取机构10采用齿轮齿条机构实现载车板2升降抓取，结构简单紧凑，运动稳定可靠，提高了车辆停取的平稳性和准确性，安全快捷。另外，为了便于系统智能控制，在上车机构4和下车机构5上设有行程开关，行程开关的触点可与上车机构4和下车机构5实现配合，从而控制上车机构4和下车机构5的升降位置。具体地，上部的行程开关触发后使上车机构4和下车机构5的托板刚好到达或略高于上层停车平台1-2，上车机构4下部的行程开关触发后使上车机构4的托板停在略低于旋转调头机构3的转盘3-6高度位置，使得其上的载车板2能够支撑在转盘3-6上，下车机构5下部的行程开关触发后使下车机构5的托板停在下层行车通道1-1上，便于将车辆开走。抓取机构10的夹板10-3升降、张闭幅度也可由行程开关和控制程序配合实现。采用行程开关配合智能控制系统进行车辆停取控制，动作执行稳定准确，便于智能化控制。此外，本实施例的一种小区智能立体停车库，可采用“模块组合式”结构，停车位的数目可由具体车辆数目决定，从而进行优化组合，进一步提高了空间利用率，实用性极高。
本实施例还公开了一种小区智能立体停车库的车辆停取方法，结合图1所示，具体车辆停取方法如下：
停车时，上车机构4预先带动一块空置的载车板2下降至下层行车通道1-1上，并将该载车板2放置于旋转调头机构3上，待停车辆靠边将车辆停至旋转调头机构3的载车板2上，同时旋转调头机构3旋转180°将车辆调头，然后上车机构4将车辆连同载车板2一起移至上层停车平台1-2，之后车辆转运机构通过抓取机构10抓取上车机构4上停放车辆的载车板2，并将车辆连同载车板2一起移至上层停车平台1-2的空置车位上，完成停车动作；在上层停车平台1-2具有空置车位时，车辆转运机构再次通过抓取机构10抓取空置车位上的载车板2并移至上车机构4上，上车机构4带动载车板2下降至下层行车通道1-1等待下一次停车命令；
取车时，下车机构5预先上升至上层停车平台1-2，车辆转运机构通过抓取机构10抓取上层停车平台1-2上停放目标车辆的载车板2，并将目标车辆连同载车板2一起移至下车机构5上，然后下车机构5下移至下层行车通道1-1，用户将车辆取走，完成取车动作；之后下车机构5带动空置的载车板2上升至上层停车平台1-2，并由车辆转运机构再次将空置的载车板2移动至上层停车平台1-2的空置停车位上，等待下一次取车命令。
在配合车道指示系统和智能停车控制系统后，车辆自动停取方法具体阐述如下：
停车时，当车主按下存车开关时，右车道的车道指示灯1-6显示为红灯，提示禁止通行；然后车主将车辆停至旋转调头机构3的载车板2上，停稳后可离开车辆，旋转调头机构3通过设定时间使车辆调转180°；然后上车机构4由底部的两组上车驱动电机4-3带动上车托板4-5上升，当上车托板4-5到达上层停车平台1-2指定位置时，碰到行程开关，上车驱动电机4-3停止运行；车辆转运机构的抓取机构10通过转运纵移机构7和转运横移机构9配合运动移至上车区1-4的上方，抓取机构10通过触点行程开关控制进行合理的扩张、下降、收缩、上升动作，使得抓取机构10的夹板10-3有效的夹住载车板2及载车板2上的车辆，然后车辆转运机构带动抓取机构10移至预设空置停车位的上方，抓取机构10再次通过下降、扩张、上升、收缩等一系列操作将载车板2及车辆停放至预设车位上，完成车辆停放。停车结束后，车辆转运机构的抓取机构10夹取其他空车位上的一块空载车板2，然后移至上车机构4的上方，将载车板放至上车机构4的上车托板4-5上，根据预设程序，上车机构4移至下层行车通道1-1，碰到行程开关，上车机构4停止运行，此时，右车道的车道指示灯1-6显示为绿灯提示允许通行，等待下一次停车。
取车时，当车主按下取车开关时，左车道的车道指示灯1-6显示为红灯，提示禁止通行，下车机构5将下车托板5-5移至上层停车平台1-2的指定位置时，碰到行程开关，下车机构5停止运行。与此同时，车辆转运机构的抓取机构10移至目标车位上方，夹取车辆及载车板2后，移至下车机构5上方，然后将车辆及载车板2放至下车机构5的下车托板5-5上，根据预设程序，下车机构5移至下层行车通道1-1，碰到行程开关，下车机构5停止运行，车主可以将车辆开走。此时，左车道的车道指示灯1-6显示为绿灯，提示允许通行。
本发明的一种小区智能立体停车库及其车辆停取方法，针对社会各种停车难的问题设计而成，集智能化，机电一体化于一身，其利用道路上方空间停车，不占用地表有限的空间，空间利用率高，并且利用道路上层双车道停车，靠右停车、靠左取车，同时利用旋转调头机构对车辆调头，实现车辆直停直取，避免了车辆停取调头困难的问题，结构布局和车辆停取路线规划更加合理，提高了小区立体停车的效率和实用性；具有功能实现性强、改造方便、安全快捷、建造成本低等优点，可有效解决老小区停车难的问题。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种小区智能立体停车库，其特征在于：包括框架(1)，所述的框架(1)上具有下层行车通道(1-1)和位于下层行车通道(1-1)正上方的上层停车平台(1-2)，所述的下层行车通道(1-1)具有左车道和右车道，所述的上层停车平台(1-2)具有排列方向与下层行车通道(1-1)行车方向一致的两排停车位，一排停车位上预留有上车区(1-4)，另一排停车位上预留有下车区(1-5)，所述的上车区(1-4)设有能够将车辆由下层行车通道(1-1)举升至上层停车平台(1-2)的上车机构(4)，所述的下车区(1-5)设有能够将车辆由上层停车平台(1-2)降至下层行车通道(1-1)的下车机构(5)，所述的上车机构(4)的底部设有与下层行车通道(1-1)同层的用于车辆调头的旋转调头机构(3)；
所述的上层停车平台(1-2)的各个停车位上均设有用于承载车辆的载车板(2)，所述的框架(1)的顶部设有位于上层停车平台(1-2)正上方的车辆转运机构，该车辆转运机构包括纵向滑动安装于框架(1)顶部的转运支架(6)、用于驱动转运支架(6)纵向滑移的转运纵移机构(7)、横向滑动安装于转运支架(6)上的平衡支架(8)、用于驱动平衡支架(8)横向滑移的转运横移机构(9)和安装于平衡支架(8)上用于升降抓取载车板(2)的抓取机构(10)，该车辆转运机构用于抓取载车板(2)并将载车板(2)在上车机构(4)与各个停车位之间或在各个停车位与下车机构(5)之间转移。
2.根据权利要求1所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的上层停车平台(1-2)的各个停车位上均设有能够与载车板(2)相配合的停车位搭板(1-3)。
3.根据权利要求1所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的框架(1)上还设有位于下层行车通道(1-1)的左车道和右车道后方的车道指示灯(1-6)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的旋转调头机构(3)包括旋转驱动电机(3-1)、蜗杆(3-3)、底座(3-4)、旋转蜗轮(3-5)和转盘(3-6)，所述的旋转蜗轮(3-5)转动安装于底座(3-4)上，所述的转盘(3-6)固定安装于旋转蜗轮(3-5)上，该转盘(3-6)能够支撑在载车板(2)的底部而带动载车板(2)调转180°，所述的旋转驱动电机(3-1)通过电机输出轴(3-2)连接蜗杆(3-3)，所述的蜗杆(3-3)与旋转蜗轮(3-5)相啮合。
5.根据权利要求4所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的上车机构(4)包括上车升降柱(4-1)、上车升降齿条(4-2)、上车驱动电机(4-3)、上车驱动齿轮箱(4-4)、和上车托板(4-5)，所述的上车升降柱(4-1)在框架(1)上竖直平行设有两根，两根上车升降柱(4-1)上均安装有上车升降齿条(4-2)，上车升降齿条(4-2)与对应的上车升降柱(4-1)之间设有导向滑槽，所述的上车驱动齿轮箱(4-4)滑动安装于该导向滑槽上，且上车驱动齿轮箱(4-4)的输出齿轮与上车升降齿条(4-2)相啮合，所述的上车驱动电机(4-3)与上车驱动齿轮箱(4-4)传动连接，所述的上车托板(4-5)固定于上车驱动电机(4-3)或上车驱动齿轮箱(4-4)上，所述的上车托板(4-5)的中部具有避让转盘(3-6)的开口。
6.根据权利要求5所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的下车机构(5)包括下车升降柱(5-1)、下车升降齿条(5-2)、下车驱动电机(5-3)、下车驱动齿轮箱(5-4)和下车托板(5-5)，所述的下车升降柱(5-1)在框架(1)上竖直平行设有两根，两根下车升降柱(5-1)上均安装有下车升降齿条(5-2)，下车升降齿条(5-2)与对应的下车升降柱(5-1)之间设有导向滑槽，所述的下车驱动齿轮箱(5-4)滑动安装于该导向滑槽上，且下车驱动齿轮箱(5-4)的输出齿轮与下车升降齿条(5-2)相啮合，所述的下车驱动电机(5-3)与下车驱动齿轮箱(5-4)传动连接，所述的下车托板(5-5)固定于下车驱动电机(5-3)或下车驱动齿轮箱(5-4)上。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的转运支架(6)的两侧通过支架纵移滑轨(6-1)安装于框架(1)上，所述的框架(1)的两侧各设有一组转运纵移机构(7)，该转运纵移机构(7)包括纵移驱动电机(7-1)、纵移螺杆(7-4)和纵移螺母(7-5)，所述的纵移螺杆(7-4)的两端安装于框架(1)上，且纵移螺杆(7-4)的一端与纵移驱动电机(7-1)传动连接，所述的纵移螺母(7-5)与转运支架(6)固定连接，且纵移螺母(7-5)与纵移螺杆(7-4)相配合，纵移驱动电机(7-1)驱动纵移螺杆(7-4)旋转带动转运支架(6)在框架(1)上纵向滑移。
8.根据权利要求7所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的平衡支架(8)通过横移滑块(8-1)安装于横向设置在转运支架(6)上的两根横移滑轨(6-2)上，所述的转运横移机构(9)包括横移驱动电机(9-1)、横移螺杆(9-4)和横移螺母(9-5)，所述的横移螺杆(9-4)的两端安装于转运支架(6)上，且横移螺杆(9-4)的一端与横移驱动电机(9-1)传动连接，所述的横移螺母(9-5)与平衡支架(8)固定连接，且横移螺母(9-5)与横移螺杆(9-4)相配合，横移驱动电机(9-1)驱动横移螺杆(9-4)旋转带动平衡支架(8)在转运支架(6)上横向滑移。
9.根据权利要求8所述的一种小区智能立体停车库，其特征在于：所述的抓取机构(10)包括两组对置安装于平衡支架(8)上的夹爪，所述的夹爪包括抓取横移机构(10-1)、抓取升降机构(10-2)和夹板(10-3)，所述的抓取横移机构(10-1)包括抓取横梁(10-1-1)、抓取横向齿条(10-1-2)、抓取横移电机(10-1-3)和抓取横移齿轮箱(10-1-4)，所述的抓取横梁(10-1-1)与平衡支架(8)固定连接，所述的抓取横向齿条(10-1-2)安装于抓取横梁(10-1-1)上，且在抓取横向齿条(10-1-2)与抓取横梁(10-1-1)之间设有导向滑槽，所述的抓取横移齿轮箱(10-1-4)滑动安装于该导向滑槽上，且抓取横移齿轮箱(10-1-4)的输出齿轮与抓取横向齿条(10-1-2)相啮合，所述的抓取横移电机(10-1-3)与抓取横移齿轮箱(10-1-4)传动连接；所述的抓取升降机构(10-2)包括抓取臂(10-2-1)、抓取臂齿条(10-2-2)、抓取升降电机(10-2-3)和抓取升降齿轮箱(10-2-4)，所述的抓取臂(10-2-1)固定安装于抓取横移齿轮箱(10-1-4)或抓取横移电机(10-1-3)上，所述的抓取臂齿条(10-2-2)安装于抓取臂(10-2-1)上，且在抓取臂齿条(10-2-2)与抓取臂(10-2-1)之间设有导向滑槽，所述的抓取升降齿轮箱(10-2-4)滑动安装于该导向滑槽上，且抓取升降齿轮箱(10-2-4)的输出齿轮与抓取臂齿条(10-2-2)相啮合，所述的抓取升降电机(10-2-3)与抓取升降齿轮箱(10-2-4)传动连接，所述的夹板(10-3)固定安装于抓取升降电机(10-2-3)或抓取升降齿轮箱(10-2-4)上，所述的载车板(2)的两侧具有与夹板(10-3)相配合的凹槽(2-1)。
10.一种权利要求1至9任意一项所述的小区智能立体停车库的车辆停取方法，其特征在于：
停车时，上车机构(4)预先带动一块空置的载车板(2)下降至下层行车通道(1-1)上，并将该载车板(2)放置于旋转调头机构(3)上，待停车辆靠边将车辆停至旋转调头机构(3)的载车板(2)上，同时旋转调头机构(3)旋转180°将车辆调头，然后上车机构(4)将车辆连同载车板(2)一起移至上层停车平台(1-2)，之后车辆转运机构通过抓取机构(10)抓取上车机构(4)上停放车辆的载车板(2)，并将车辆连同载车板(2)一起移至上层停车平台(1-2)的空置车位上，完成停车动作；在上层停车平台(1-2)具有空置车位时，车辆转运机构再次通过抓取机构(10)抓取空置车位上的载车板(2)并移至上车机构(4)上，上车机构(4)带动载车板(2)下降至下层行车通道(1-1)等待下一次停车命令；
取车时，下车机构(5)预先上升至上层停车平台(1-2)，车辆转运机构通过抓取机构(10)抓取上层停车平台(1-2)上停放目标车辆的载车板(2)，并将目标车辆连同载车板(2)一起移至下车机构(5)上，然后下车机构(5)下移至下层行车通道(1-1)，用户将车辆取走，完成取车动作；之后下车机构(5)带动空置的载车板(2)上升至上层停车平台(1-2)，并由车辆转运机构再次将空置的载车板(2)移动至上层停车平台(1-2)的空置停车位上，等待下一次取车命令。
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