CN109930884B - 一种存取车装置及存取车方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种存取车装置，包括框架、地面升降装置、缓冲装置和内旋转升降装置，夹取机构在不同的车位平台间移动并接收下梳齿上的自行车然后送入停车位。缓冲装置能够临时存放少量的自行车，直接从缓冲装置中取车方便快捷，而车位平台上存放大量的自行车，不过在获取指令后内旋转升降装置可以提前把车位平台上的自行车转移到缓冲装置，提高取车速度，并综合利用车位平台容量大的优点，而且内旋转升降装置和缓冲装置可以相对独立的运行，减少高峰停车时的拥堵，此存取车装置及存取车方法非常高效。此发明用于自动化设备领域。

Description

一种存取车装置及存取车方法

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别是涉及一种用于自行车的存取车装置及存取车方法。

背景技术

共享单车数量目前得到很大的推广，使用共享自行车的人数也越来越多，与此同时也带来诸多问题，例如乱停乱放、堵塞人行通道、交通道路等。共享单车被使用的时间较为集中，主要为上下班期间，并且站台的自行车较多，为了保持道路通畅，需要人工整理自行车，不仅成本高而且空间利用率低。国内现有的自行车主要为小规模的地上车库，对于目前城市用地紧张以及道路不宽阔的站台是不适用的。而且现有的自行车车库存取自行车时间较长，浪费用户的使用时间，不利于自行车车库的推广。在高峰期如上下学、上下班存取车的时候车库做不到快速存取车。

因此，设计一种节约地面空间且存取车方便快速的自行车车库具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节约地面空间且存取车方便快速的自行车取车装置及存取车方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种存取车装置，包括框架，内设有若干个处于不同高度的车位平台，各个车位平台上均划分有多个停车位；地面升降装置，安装在框架的顶面，包括电机、第一传动系统、第一升降轨道和上梳齿，上梳齿可升降地安装在第一升降轨道上，框架的顶面具有避开第一升降轨道和上梳齿的缺口，上梳齿用于获取外界的自行车并将自行车转移到框架内；缓冲装置，设置在框架内且处于最高层的车位平台上方，包括电机、第二传动系统、活动平台和若干个固定在活动平台上的下梳齿，各个下梳齿轮流接收上梳齿下放的自行车；内旋转升降装置，安装在框架内，包括电机、第三传动系统、转动支架、第二升降轨道和夹取机构，转动支架与第二升降轨道固定连接，夹取机构可升降地安装在第二升降轨道上，电机通过第三传动系统连接转动支架，同时转动支架带动第二升降轨道旋转，各个车位平台具有避开第二升降轨道和夹取机构的缺口，夹取机构在不同的车位平台间移动并接收下梳齿上的自行车然后送入停车位。

作为上述方案的改进，所述活动平台包括转盘外圈和转盘内圈，转盘外圈与框架固定连接，转盘内圈嵌在转盘外圈中间并被转盘外圈承托，转盘内圈与转盘外圈转动连接，电机通过第二传动系统连接转盘内圈，各个下梳齿安装于转盘内圈。

作为上述方案的改进，上梳齿和下梳齿均包括横板和间隔设置在横板上的突触，上梳齿和下梳齿结构互补，当下梳齿对齐上梳齿时两者的各个突触交替分布。

作为上述方案的改进，从侧面看，各个突触均为U形结构。

作为上述方案的改进，所述转动支架包括上转盘和下转盘，上转盘和下转盘分布在第二升降轨道的上下两端，上转盘和下转盘均与框架活动连接。

作为上述方案的改进，上转盘和下转盘之间设有一对竖直的导向杆，两个导向杆穿过夹取机构。

作为上述方案的改进，所述夹取机构包括载物台、电机、第四传动系统和机械爪，电机通过第四传动系统控制机械爪前后移动以及张开闭合。

作为上述方案的改进，所述第四传动系统包括两条平行的同步带，两条同步带安装在载物台上，机械手位于两条同步带之间并安装在同步带上，电机连接两条同步带的输入端，机械手包括舵机和一对连接舵机的夹臂。

一种使用上述存取车装置的存取车方法，地面升降装置与缓冲装置对接，缓冲装置与内旋转升降装置对接；在存车时，自行车由地面升降装置进入缓冲装置完成一次存放，内旋转升降装置把缓冲装置上的自行车转移到停车位，完成二次存放；在取车时，地面升降装置从缓冲装置提走自行车，内旋转升降装置取走停车位上的自行车放入缓冲装置。

作为上述方案的改进，地面升降装置、缓冲装置和内旋转升降装置均连接上位机，上位机内设有无线通讯终端，上位机获取直接取车信号时，地面升降装置直接从缓冲装置上取走自行车，上位机获取预约取车信号时，内旋转升降装置提前将自行车转移至缓冲装置。

本发明的有益效果：缓冲装置能够临时存放少量的自行车，直接从缓冲装置中取车方便快捷，而车位平台上存放大量的自行车，不过在获取指令后内旋转升降装置可以提前把车位平台上的自行车转移到缓冲装置，提高取车速度，并综合利用车位平台容量大的优点，而且内旋转升降装置和缓冲装置可以相对独立的运行，减少高峰停车时的拥堵，此存取车装置及存取车方法非常高效。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是存取车装置的立体图；

图2是缓冲装置的立体图；

图3是内旋转升降装置的立体图；

图4是夹取机构的立体图。

具体实施方式

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4，本发明为一种存取车装置及其存取车方法，解决自行车存放问题。对于存取车装置，包括框架1、地面升降装置2、缓冲装置和内旋转装置。

框架1在安装时埋于地下，其上端平齐地面，框架1内设有若干个处于不同高度的车位平台11，各个车位平台11上均划分有多个停车位12。参照图1，框架1做成矩形，并在不同高度设置支撑板和横梁，支撑板固定在横梁上便做成了车位平台11，然后在车位平台11上设置多条隔板，便划分出了停车位12。

地面升降装置2，安装在框架1的顶面，包括电机6、第一传动系统、第一升降轨道21和上梳齿22，上梳齿22可升降地安装在第一升降轨道21上，上梳齿22既需要上升至框架1外面也需要下降至框架1里面，第一升降轨道21垂直放置，上梳齿22水平放置，相应地第一升降轨道21长度要合理。框架1的顶面具有避开第一升降轨道21和上梳齿22的缺口13，上梳齿22用于获取外界的自行车并将自行车转移到框架1内。在其他实施例中，上梳齿22可以托住车横杆位置。作为优选，上梳齿22直接托住自行车的前后轮，泛用性和稳定性更好。传动第一传动系统包括螺杠、滑块7、联轴器、轴承片和电机6法兰。螺杠通过电机法兰与轴承片固定，电机6通过联轴器与螺杠一端固定，电机6带动滑块7升降。作为优选，上梳齿22通过滑块7连接在第一升降轨道21上，这里的电机6采用步进电机6。

缓冲装置，设置在框架1内且处于最高层的车位平台11上方，包括电机6、第二传动系统、活动平台和若干个固定在活动平台上的下梳齿34，活动平台在电机6的带动下转动，各个下梳齿34都能够对齐上梳齿22，各个下梳齿34轮流接收上梳齿22下放的自行车。作为优选，上梳齿22和下梳齿34的长度近似于自行车的长度，上梳齿22和下梳齿34均包括横板41和若干间隔设置在横板41上的突触42，上梳齿22和下梳齿34结构互补，当下梳齿34对齐上梳齿22时两者的各个突触42交替分布。并且从侧面看，各个突触42均为U形结构，组成车槽。在上梳齿22下降的时候，越过下梳齿34，自然替换为下梳齿34托住自行车，然后活动平台转动避开上梳齿22升降的位置，上梳齿22复位回到地面。此时自行车既可以临时存储在下梳齿34上。为了让下梳齿34向外伸出以便对齐上梳齿22，此时下梳齿34通过连杆35与活动平台连接。

作为优选，活动平台包括转盘外圈31和转盘内圈33，转盘外圈31与框架1固定连接，转盘内圈33嵌在转盘外圈31中间并被转盘外圈31承托，转盘内圈33与转盘外圈31转动连接，电机6通过第二传动系统连接转盘内圈33，各个下梳齿34安装于转盘内圈33。当然了，第二传动系统可以包括辅助转盘32，电机6通过辅助转盘32带动转盘内圈33旋转。

内旋转升降装置安装在框架1内，包括电机6、第三传动系统、转动支架、第二升降轨道53和夹取机构54，转动支架与第二升降轨道53固定连接，夹取机构54可升降地安装在第二升降轨道53上，电机6通过第三传动系统连接转动支架，同时转动支架带动第二升降轨道53旋转，最终的效果是夹取机构54既能升降又能转动以便对齐各个停车位12。在一个实施例中，第三传动系统为丝杆传动，即电机6通过螺杆以及滑台牵引夹取机构54。显而易见地，各个车位平台11具有避开第二升降轨道53和夹取机构54的缺口13，夹取机构54在不同的车位平台11间移动并接收下梳齿34上的自行车然后送入停车位12，或从停车位12上取车。

在其他实施例中，电机6直接通过一个转接件连接第二升降轨道53。作为优选，所述转动支架包括上转盘51和下转盘52，上转盘51和下转盘52分布在第二升降轨道53的上下两端，上转盘51和下转盘52均与框架1活动连接，此时上转盘51和下转盘52都可以转动，其中下转盘52连接电机6获取动力，上转盘51与上述缓冲装置的辅助转盘32连接作为支点，电机6外壳自然地固定在机架上。

为了提高夹取机构在升降过程中的稳定性，上转盘51和下转盘52之间设有一对竖直的导向杆8，两个导向杆8穿过夹取机构54。在其他实施例中，夹取机构54直接安装市场上已有的机械手，但是成本高。作为优选，夹取机构54包括载物台58、电机6、第四传动系统和机械爪，电机6通过第四传动系统控制机械爪前后移动以及张开闭合。所述第四传动系统包括两条平行的同步带55，两条同步带55安装在载物台58上，机械手位于两条同步带55之间并安装在同步带55上，载物台58在两条同步带55之间还设有输送车位槽59，同步带55推动机械手前进或后退，电机6直接或通过减速器连接两条同步带55的输入端。机械手包括舵机57和一对连接舵机57的夹臂56，在一种实施例中夹臂56采用类似剪刀的剪叉机构传动，舵机57转动驱动夹臂56开合。在存车时，夹取机构54升到对齐下梳齿34的位置，机械手前伸夹持车轮，将自行车拖入载物台58，然后夹取机构54下降并旋转合适角度对齐停车位12，机械手将自行车推入停车位12即可；在取车时夹取机构54把停车位12上的自行车拉入载物台58，然后上升平齐其中一个下梳齿34，将自行车推入下梳齿34临时存放。

对于存取车方法，其中地面升降装置2与缓冲装置对接，缓冲装置与内旋转升降装置对接；在存车时，自行车停在上梳齿22的车槽并压到挡板压力传感器后，自行车由地面升降装置2进入缓冲装置完成一次存放，进一步地，内旋转升降装置把缓冲装置上的自行车转移到停车位12，完成二次存放；在取车时，地面升降装置2从缓冲装置提走自行车，具体地，上梳齿22先下降到下梳齿34下方，然后转盘内圈33转动再使下梳齿34靠近并对齐上梳齿22，上梳齿22上升把下梳齿34上的自行车抬走；内旋转升降装置可以根据设计要求，取走停车位12上的自行车放入缓冲装置。

作为改进，地面升降装置2、缓冲装置和内旋转升降装置均连接上位机，上位机内设有无线通讯终端，上位机获取直接取车信号时，地面升降装置2直接从缓冲装置上取走自行车，上位机获取预约取车信号时，内旋转升降装置提前将自行车转移至缓冲装置。然后至车主到达后再进行上述直接取车的步骤。在一个实施例中，把手机作为通讯终端，这里设计一款手机app，通过手机界面完成操作。

缓冲装置能够临时存放少量的自行车，直接从缓冲装置中取车方便快捷，而车位平台11上存放大量的自行车，不过在获取指令后内旋转升降装置可以提前把车位平台11上的自行车转移到缓冲装置，提高取车速度，并综合利用车位平台11容量大的优点，而且内旋转升降装置和缓冲装置可以相对独立的运行，减少高峰停车时的拥堵，此存取车装置及存取车方法非常高效。

当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种存取车装置，其特征在于：包括

框架(1)，内设有若干个处于不同高度的车位平台(11)，各个车位平台(11)上均划分有多个停车位(12)；

地面升降装置(2)，安装在框架(1)的顶面，包括电机、第一传动系统、第一升降轨道(21)和上梳齿(22)，上梳齿(22)可升降地安装在第一升降轨道(21)上，框架(1)的顶面具有避开第一升降轨道(21)和上梳齿(22)的缺口(13)，上梳齿(22)用于获取外界的自行车并将自行车转移到框架(1)内；

缓冲装置，设置在框架(1)内且处于最高层的车位平台(11)上方，包括电机、第二传动系统、活动平台和若干个固定在活动平台上的下梳齿(34)，各个下梳齿(34)轮流接收上梳齿(22)下放的自行车，所述活动平台包括转盘外圈(31)和转盘内圈(33)，转盘外圈(31)与框架(1)固定连接，转盘内圈(33)嵌在转盘外圈(31)中间并被转盘外圈(31)承托，转盘内圈(33)与转盘外圈(31)转动连接，电机通过第二传动系统连接转盘内圈(33)，各个下梳齿(34)安装于转盘内圈(33)；

内旋转升降装置，安装在框架(1)内，包括电机、第三传动系统、转动支架、第二升降轨道(53)和夹取机构(54)，转动支架与第二升降轨道(53)固定连接，夹取机构(54)可升降地安装在第二升降轨道(53)上，电机通过第三传动系统连接转动支架，同时转动支架带动第二升降轨道(53)旋转，各个车位平台(11)具有避开第二升降轨道(53)和夹取机构(54)的缺口(13)，夹取机构(54)在不同的车位平台(11)间移动并接收下梳齿(34)上的自行车然后送入停车位(12)。

2.根据权利要求1所述的存取车装置，其特征在于：上梳齿(22)和下梳齿(34)均包括横板(41)和间隔设置在横板(41)上的突触(42)，上梳齿(22)和下梳齿(34)结构互补，当下梳齿(34)对齐上梳齿(22)时两者的各个突触(42)交替分布。

3.根据权利要求2所述的存取车装置，其特征在于：从侧面看，各个突触(42)均为U形结构。

4.根据权利要求1所述的存取车装置，其特征在于：所述转动支架包括上转盘(51)和下转盘(52)，上转盘(51)和下转盘(52)分布在第二升降轨道(53)的上下两端，上转盘(51)和下转盘(52)均与框架(1)活动连接。

5.根据权利要求4所述的存取车装置，其特征在于：上转盘(51)和下转盘(52)之间设有一对竖直的导向杆(8)，两个导向杆(8)穿过夹取机构(54)。

6.根据权利要求4所述的存取车装置，其特征在于：所述夹取机构(54)包括载物台(58)、电机、第四传动系统和机械爪，电机通过第四传动系统控制机械爪前后移动以及张开闭合。

7.根据权利要求6所述的存取车装置，其特征在于：所述第四传动系统包括两条平行的同步带(55)，两条同步带(55)安装在载物台(58)上，机械手位于两条同步带(55)之间并安装在同步带(55)上，电机连接两条同步带(55)的输入端，机械手包括舵机(57)和一对连接舵机(57)的夹臂(56)。

8.一种使用上述权利要求 1至7中任一项所述的存取车装置的存取车方法，其特征在于：地面升降装置(2)与缓冲装置对接，缓冲装置与内旋转升降装置对接；在存车时，自行车由地面升降装置(2)进入缓冲装置完成一次存放，内旋转升降装置把缓冲装置上的自行车转移到停车位(12)，完成二次存放；在取车时，地面升降装置(2)从缓冲装置提走自行车，内旋转升降装置取走停车位(12)上的自行车放入缓冲装置。

9.根据权利要求8所述的存取车方法，其特征在于：地面升降装置(2)、缓冲装置和内旋转升降装置均连接上位机，上位机内设有无线通讯终端，上位机获取直接取车信号时，地面升降装置(2)直接从缓冲装置上取走自行车，上位机获取预约取车信号时，内旋转升降装置提前将自行车转移至缓冲装置。

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