CN110043081A - 一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法，包括基础组件、导向组件、动力组件、搬运组件、以及停车井五部分。其中，基础组件包括由多个型材搭建的安装架；导向组件包括三根滑动设置在所述安装架下端的导轨；动力组件包括三个等距离固定在所述安装架内部的动力小车；搬运组件包括伸缩机构，安装在所述伸缩机构下方两端的升降机构、以及安装在所述升降机构一侧的横向行走机构；停车井包括四根滑动柱，设置在所述滑动柱内、沿其滑动的停车圆盘，分别安装在滑动柱一端的四个驱动电机，以及设置在所述停车圆盘一侧的配重块。本发明全程计算机自动控制，无需人为干预，解决了停车拥挤、占地过大的问题，可靠性高，方便了停车的过程。

Description

一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种停车装置，具体涉及一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法。

背景技术

中国停车场大都是自走式，远不能满足汽车的增长对车位的要求，智能立体停车库具有高密度的特点，是停车库中最为先进的形式。这种形式的车库容量大，调车速度快，自动化程度高，是各大城市解决停车难的最佳选择。智能立体停车库是集自动化技术、机器人技术、计算机技术为一体的智能化、立体化的物流储运系统，能够自动而可靠地完成车辆的存取。

现有技术中自动停车装置通常采用AGV小车对车辆进行引导与停车，在现有的传统停车场内进行改造，无法解决停车拥挤、占地过大的问题；且AGV小车在巡线时受现场复杂干扰因素的影响较大，可靠性不高。

发明内容

发明目的：提供一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种垂直升降式自动停车装置，包括基础组件、导向组件、动力组件、搬运组件、以及停车井五部分。

其中，基础组件，包括由多个型材搭建的安装架。

导向组件，包括三根滑动设置在所述安装架下端的导轨。

动力组件，包括三个等距离固定在所述安装架内部的动力小车，所述动力小车包括壳体，滚动设置在所述壳体四角的行走轮，固定在所述壳体内部的第一电机，以及连接所述电机与行走轮的动力转换装置。

搬运组件，通过延伸架对称并滑动设置在所述安装架一侧，包括前轮行走模块和后轮行走模块；所述前轮行走模块和后轮行走模块的结构相同，包括伸缩机构，安装在所述伸缩机构两端的升降机构，以及安装在所述升降机构一侧的横向行走机构。

停车井，包括四根滑动柱，设置在所述滑动柱内、沿其滑动的停车圆盘，分别安装在滑动柱一端的四个驱动电机，以及设置在所述停车圆盘一侧的配重块。

在进一步的实施例中，所述动力转换装置包括通过链轮轴设置在所述壳体两端的小链轮，通过涨紧轮轴设置在所述壳体两端的涨紧轮，以及分别设置在所述行走轮内侧、并与其同轴安装的四个大链轮。

在进一步的实施例中，所述小链轮与大链轮之间通过链条传动，所述链条的一侧与涨紧轮啮合，所述链轮轴与第一电机的输出轴之间通过齿轮连接。

在进一步的实施例中，所述伸缩机构包括第二电机，所述第二电机的输出轴一端设有一对呈90度啮合的锥齿轮，与所述第二电机的输出轴同轴安装的锥齿轮为第一锥齿轮，与所述第二电机的输出轴垂直的锥齿轮为第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一链轮共轴安装，所述第一链轮的两侧分别设有第二链轮和第三链轮，所述第二链轮的一侧设有第四链轮，所述第三链轮的一侧设有第五链轮，所述第二链轮与第四链轮之间、以及第三链轮与第五链轮之间通过链条传动连接。

在进一步的实施例中，所述第四链轮和第五链轮的下端分别设有一对伸缩杆，所述伸缩杆的一侧设有齿槽，所述第四链轮和第五链轮分别通过与其同轴安装的转接链轮与前述伸缩杆的齿槽啮合。

在进一步的实施例中，所述伸缩杆的末端固定有伸缩架，所述伸缩架的一侧设有锁紧杆。

在进一步的实施例中，所述横向行走机构包括固定在前述伸缩机构一侧的支架，安装在所述支架上的第三电机，以及安装在所述支架下端的四个万向轮。

在进一步的实施例中，所述升降机构包括转动设置在所述支架上的升降凸轮，固定在所述支架上的滑轮安装架，滚动设置在所述滑轮安装架上的升降滑轮，以及固定在所述支架一侧的减速电机。

在进一步的实施例中，所述升降凸轮包括两段盘旋阶梯，所述升降滑轮与所述阶梯接触，所述升降滑轮的宽度与所述阶梯的宽度相等。

在进一步的实施例中，所述安装架的一侧固定有滑轨，所述延伸架与所述安装架接触的一侧设有滑轮。

一种垂直升降式自动停车装置的工作方法，其特征是包括：

第一步，车辆驶入指定位置，随后侧向搬运器启动；

第二步，动力小车带动整个搬运组件向车辆移动，直至移动到车辆的底盘下方；

第三步，前轮行走模块和后轮行走模块分别移动至车辆的前轮位置和后轮位置处；

第四步，伸缩机构启动，带动伸缩杆伸缩，直至将前轮和后轮抱紧；

第五步，升降机构启动，缓慢抬起车辆；

第六步，动力小车重新启动，带动整个搬运组件移动至停车井；

第七步，停车井带动车辆缓慢下降至地下车库。

有益效果：本发明涉及一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法，通过设置基础组件、导向组件、动力组件、搬运组件以及停车井；从车辆进入停车场的预定位置后开始，动力小车带动搬运组件靠近车辆，完成对车辆的定位、抱轮、举升的过程，并自动将车辆传送至停车圆盘上，依靠垂直升降机将车辆送至井下。该过程全程计算机自动控制，无需人为干预，解决了停车拥挤、占地过大的问题，可靠性高，方便了停车的过程。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中动力组件的结构示意图。

图3为本发明中搬运组件的结构示意图。

图4本发明中小链轮、大链轮、以及涨紧轮间的配合示意图。

图5为本发明中停车井的结构示意图。

图6为本发明中升降凸轮的立体图。

图7为本发明中升降凸轮的具体结构示意图。

图8为本发明中调节连杆的结构示意图。

图中各附图标记为：导轨1、安装架2、伸缩机构3、第一链轮301、第二链轮302、第三链轮303、第四链轮304、第五链轮305、伸缩杆306、第二电机307、伸缩架308、锁紧杆309、横向行走机构4、支架401、万向轮402、第三电机403、升降机构5、升降凸轮501、减速电机502、滑轮安装架503、升降滑轮504、坡路505、旋转轴506、陡崖507、轴承508、从动链轮509、动力小车6、大链轮601、第一电机602、涨紧轮603、小链轮604、行走轮605、壳体606、电机安装架606a、主动轮安装架606b、从动轮安装架606c、链条607、主动轮608a、从动轮608b、主链轮608c、副链轮608d、延伸架7、停车井8、滑动柱801、停车圆盘802、驱动电机803、配重块804、调节连杆9、锁紧座901、第一连杆901a、第二连杆901b、U形块901c、锁紧螺母901d、螺杆901e。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图5所示，本发明涉及一种垂直升降式自动停车装置及其工作方法，其中，一种垂直升降式自动停车装置由基础组件、导向组件、动力组件、搬运组件、以及停车井五部分组成。详细的，基础组件包括由多个型材搭建的安装架2；导向组件包括三根滑动设置在所述安装架2下端的导轨1；动力组件包括三个等距离固定在所述安装架2内部的动力小车6，所述动力小车6包括壳体606、行走轮605、第一电机602、和动力转换装置，所示行走轮605滚动设置在所述壳体606的四角，所述第一电机602固定在所述壳体606内部，所述动力转换装置连接电机与行走轮605；搬运组件通过延伸架7对称并滑动设置在所述安装架2的一侧，包括前轮行走模块和后轮行走模块；所述前轮行走模块和后轮行走模块的结构相同，包括伸缩机构3、升降机构5、以及横向行走机构4，所述升降机构5安装在所述伸缩机构3的两侧，所述横向行走机构4安装在所述升降机构5的一侧；停车井8包括四根滑动柱801，设置在所述滑动柱801内、沿其滑动的停车圆盘802，分别安装在滑动柱801一端的四个驱动电机803，以及设置在所述停车圆盘802一侧的配重块804。

具体的，所述升降机构包括升降凸轮501、滑轮安装架503、以及升降滑轮504，所述升降凸轮501转动设置在所述支架上，所述升降凸轮501包括沿其边缘设置的两个呈线性上升的坡路505，所述滑轮安装架503固定在所述支架上、并位于所述升降凸轮501的两侧，所述升降滑轮504转动设置在所述滑轮安装架503的内侧，所述升降滑轮504与所述升降凸轮501的表面接触。

具体的，所述坡路505沿所述升降凸轮501的旋转轴506呈中心对称，所述两个坡路505之间设有陡崖507；所述升降滑轮504与所述坡路505接触，所述升降滑轮504的宽度与所述坡路505的宽度相等。通过在升降凸轮501上设置两个坡路505，当升降凸轮501转动时由于坡路505的存在，可使得与坡路505接触的升降滑轮504沿着坡路505投影方向的高度上升或下降，从而带动整个搬运组件上升或下降；陡崖507对升降滑轮504起限位作用。

具体的，所述旋转轴506的根部设有轴承座，所述旋转轴506上、并位于所述轴承座上套设有轴承508，所述升降凸轮501套设在所述轴承508上，所述升降凸轮501与所述轴承508之间过盈配合；所述升降凸轮501可沿旋转轴506转动，所述旋转轴506的一端安装有从动链轮509。

具体的，动力小车包括电机安装架606a、主动轮安装架606b、以及从动轮安装架606c，所述主动轮安装架606b和从动轮安装架606c分别固定在所述电机安装架606a的两侧。还包括伺服电机、主动轮608a、从动轮608b、主链轮608c、副链轮608d、以及涨紧轮603，所述伺服电机固定在所述电机安装架606a上，所述主动轮608a转动设置在所述主动轮安装架606b上，所述从动轮608b转动设置在所述从动轮安装架606c上，所述主链轮608c安装在所述伺服电机的输出轴一端，所述副链轮608d分别安装在所述主动轮608a和从动轮608b的内侧，所述涨紧轮603转动设置在所述主链轮608c和副链轮608d之间，所述涨紧轮603与主动轮安装架606b之间连接有调节连杆9。位于所述主动轮安装架606b上、并靠近所述主动轮608a的一侧固定有锁紧座901；锁紧座901与主动轮安装架606b之间焊接，锁紧座901的上方设有条形凹槽，锁紧座901用于连接并锁紧调节连杆9和主动轮安装架606b本体。所述涨紧轮603通过调节连杆9与所述锁紧座901连接；调节连杆9用于调整涨紧轮603的位置，根据链条12不同的松紧程度自动调整张紧力。所述调节连杆9包括与所述涨紧轮603内侧固定连接的第一连杆901a，以及与所述第一连杆901a铰接的第二连杆901b；第一连杆901a与第二连杆901b之间铰接，通过调节第二连杆901b位于锁紧座901的条形凹槽内的深度，从而改变第一连杆901a的角度，进而改变涨紧轮603的位置。所述第二连杆901b包括U形块901c，以及固定在所述U形块901c上的螺杆901c，所述螺杆901c架设在所述锁紧座901上，所述螺杆901c与锁紧座901之间通过一对锁紧螺母901d夹紧；U形块901c与前述第一连杆901a之间通过销钉实现转动连接。所述动力转换装置包括通过链轮轴设置在所述壳体606两端的小链轮604，通过涨紧轮603轴设置在所述壳体606两端的涨紧轮603，以及分别设置在所述行走轮605内侧的四个大链轮601。所述小链轮604与大链轮601之间通过链条607传动，所述链条607的一侧与涨紧轮603啮合，所述链轮轴与第一电机602的输出轴之间通过齿轮连接。

以上所述，行走轮605即为从动轮608b，大链轮601即为副链轮608d，小链轮604即为主链轮608c，第一电机602即为伺服电机。

作为一个优选方案，所述伸缩机构3包括第二电机307、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一链轮301、第二链轮302、第三链轮303、第四链轮304、第五链轮305、以及链条607；所述第一锥齿轮安装在所述第二电机307的输出轴一端，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮呈90度啮合，所述第二锥齿轮与第一链轮301共轴安装，所述第一链轮301的两侧分别设有第二链轮302和第三链轮303，所述第二链轮302的一侧设有第四链轮304，所述第三链轮303的一侧设有第五链轮305，所述第二链轮302与第四链轮304之间、以及第三链轮303与第五链轮305之间通过链条607传动连接。所述第四链轮304和第五链轮305的下端分别设有一对伸缩杆306，所述伸缩杆306的一侧设有齿槽，所述第四链轮304和第五链轮305分别通过与其同轴安装的转接链轮与前述伸缩杆306的齿槽啮合。

作为一个优选方案，所述伸缩杆306的末端固定有伸缩架308，所述伸缩架308的一侧设有锁紧杆309。所述横向行走机构4包括固定在前述伸缩机构3一侧的支架401，安装在所述支架401上的第三电机403，以及安装在所述支架401下端的四个万向轮402。所述升降机构包括转动设置在所述支架上的升降凸轮501，固定在所述支架上的滑轮安装架503，滚动设置在所述滑轮安装架503上的升降滑轮504，以及固定在所述支架一侧的减速电机502。所述升降凸轮501包括两段盘旋阶梯，所述升降滑轮504与所述阶梯接触，所述升降滑轮504的宽度与所述阶梯的宽度相等。所述安装架2的一侧固定有滑轨，所述延伸架7与所述安装架2接触的一侧设有滑轮。

具体的工作过程如下：当车辆需要停入车库时，先将车辆驶入指定位置，随后侧向搬运器启动；固定在安装架2内的三辆动力小车6带动整个搬运组件朝向车辆移动，移动轨迹由三根滑动设置在所述安装架2下端的导轨1限定；当搬运组件移动到车辆底盘下方后，对称设置的前轮行走模块和后轮行走模块分别相向而行，所述前轮行走模块移动至车辆的前轮位置处，所述后轮行走模块移动至车辆的后轮位置处；当前轮行走模块和后轮行走模块就位后，伸缩机构3启动，通过第二电机307带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮将动力转变90度传动至第二锥齿轮，第二锥齿轮将动力转动至第一链轮301，第一链轮301带动两侧与之啮合的第二链轮302和第三链轮303以相反方向转动，第二链轮302通过链条607传动至第四链轮304，第三链轮303通过链条607传动至第五链轮305。第四链轮304和第五链轮305的下端分别设有一对伸缩杆306，所述伸缩杆306的一侧设有齿槽，所述第四链轮304和第五链轮305分别通过与其同轴安装的转接链轮与前述伸缩杆306的齿槽啮合；当第四链轮304和第五链轮305转动后，带动伸缩杆306伸缩，所述伸缩杆306的末端固定有伸缩架308，所述伸缩架308的一侧设有锁紧杆309，当伸缩杆306伸缩时，即带动伸缩架308直线运动，直至伸缩机构3分别将前轮和后轮抱紧。当前轮和后轮抱紧后，升降机构5启动，所述升降机构包括转动设置在所述支架上的升降凸轮501，安装在所述支架上的滑轮安装架503，滚动设置在所述滑轮安装架503上的升降滑轮504，以及固定在所述支架一侧的减速电机502，所述升降凸轮501包括两段盘旋阶梯，所述升降滑轮504与所述阶梯接触，所述升降滑轮504的宽度与所述阶梯的宽度相等。减速电机502通过链轮与链条将动力传输至升降凸轮501，升降凸轮501转动，由于升降凸轮501上设有两段盘旋阶梯，故当升降凸轮501转动时，产生上升或下降的动作，即通过升降凸轮501的转动，将转动转变为直线方向上的线性运动，升降机构带动与其接触的升降滑轮504上升或下降，进而带动整个伸缩机构做上升或下降运动；升降机构的上升与下降动作依靠减速电机502的正转与反转来实现。当完成对车辆的举升后，动力小车6启动，带动整个搬运组件移动至停车井8，驱动电机803带动停车圆盘802沿滑动柱下降，将车辆送至井底，配重块804起平衡负重的作用。综上，完成一次自动停车的过程。由于升降凸轮501上设有两个坡路505，且所述坡路505沿升降凸轮501的旋转轴506呈中心对称，所述两个坡路505之间设有陡崖507，所述升降滑轮504与所述坡路505接触，所述升降滑轮504的宽度与所述坡路505的宽度相等；故当升降凸轮501转动时，使得与坡路505接触的升降滑轮504沿着坡路505投影方向的高度上升或下降，从而带动搬运组件整体上升或下降，陡崖507对升降滑轮504起限位作用，即当升降滑轮504与陡崖507接触后达到举升的最高点；搬运组件整体的上升或下降由升降凸轮501的正转与反转控制。升降凸轮501上的坡度成线性缓缓变化，故在对车辆进行举升时不存在顿挫感；利用升降凸轮501的形状构造，配合与其接触的升降滑轮504，使得对车辆举升时有较高的稳定性，后期维护成本低。

其中，动力小车的具体工作过程如下：驱动电机803输出动力至主链轮608c，主链轮608c通过链条将动力传至副链轮608d；由于副链轮608d与主动轮608a和从动轮608b同轴安装，所以当副链轮608d驱动后带动主动轮608a转动；主链轮608c与副链轮608d之间设有涨紧轮603，所述涨紧轮603与主动轮安装架606b之间连接有调节连杆9，调节连杆9用于调整涨紧轮603的位置，根据链条不同的松紧程度自动调整张紧力。调节连杆9具体的工作过程如下，所述调节连杆9包括与所述涨紧轮603内侧固定连接的第一连杆901a，以及与所述第一连杆901a铰接的第二连杆901b；通过调节第二连杆901b位于锁紧座901的条形凹槽内的深度，从而改变第一连杆901a的角度，进而改变涨紧轮603的位置，第二连杆901b的螺杆架设在锁紧座901的条形凹槽内，通过一对锁紧螺母901d夹紧。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (10)

1.一种垂直升降式自动停车装置，其特征是包括：

基础组件，包括由多个型材搭建的安装架；

导向组件，包括三根滑动设置在所述安装架下端的导轨；

动力组件，包括三个等距离固定在所述安装架内部的动力小车，所述动力小车包括壳体，滚动设置在所述壳体四角的行走轮，固定在所述壳体内部的第一电机，以及连接所述电机与行走轮的动力转换装置；

搬运组件，通过延伸架对称并滑动设置在所述安装架一侧，包括前轮行走模块和后轮行走模块；所述前轮行走模块和后轮行走模块的结构相同，包括伸缩机构，安装在所述伸缩机构两端的升降机构，以及安装在所述升降机构一侧的横向行走机构；

停车井，包括四根滑动柱，设置在所述滑动柱内、沿其滑动的停车圆盘，分别安装在滑动柱一端的四个驱动电机，以及设置在所述停车圆盘一侧的配重块。

2.根据权利要求1所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述动力转换装置包括通过链轮轴设置在所述壳体两端的小链轮，通过涨紧轮轴设置在所述壳体两端的涨紧轮，以及分别设置在所述行走轮内侧、并与其同轴安装的四个大链轮。

3.根据权利要求2所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述小链轮与大链轮之间通过链条传动，所述链条的一侧与涨紧轮啮合，所述链轮轴与第一电机的输出轴之间通过齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述伸缩机构包括第二电机，所述第二电机的输出轴一端设有一对呈90度啮合的锥齿轮，与所述第二电机的输出轴同轴安装的锥齿轮为第一锥齿轮，与所述第二电机的输出轴垂直的锥齿轮为第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一链轮共轴安装，所述第一链轮的两侧分别设有第二链轮和第三链轮，所述第二链轮的一侧设有第四链轮，所述第三链轮的一侧设有第五链轮，所述第二链轮与第四链轮之间、以及第三链轮与第五链轮之间通过链条传动连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述第四链轮和第五链轮的下端分别设有一对伸缩杆，所述伸缩杆的一侧设有齿槽，所述第四链轮和第五链轮分别通过与其同轴安装的转接链轮与前述伸缩杆的齿槽啮合；所述伸缩杆的末端固定有伸缩架，所述伸缩架的一侧设有锁紧杆。

6.根据权利要求1所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述横向行走机构包括固定在前述伸缩机构一侧的支架，安装在所述支架上的第三电机，以及安装在所述支架下端的四个万向轮。

7.根据权利要求1或6所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述升降机构包括转动设置在所述支架上的升降凸轮，固定在所述支架上的滑轮安装架，滚动设置在所述滑轮安装架上的升降滑轮，以及固定在所述支架一侧的减速电机。

8.根据权利要求7所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述升降凸轮包括两段盘旋阶梯，所述升降滑轮与所述阶梯接触，所述升降滑轮的宽度与所述阶梯的宽度相等。

9.根据权利要求1所述的一种垂直升降式自动停车装置，其特征在于：所述安装架的一侧固定有滑轨，所述延伸架与所述安装架接触的一侧设有滑轮。

10.一种垂直升降式自动停车装置的工作方法，其特征是包括：

S1、车辆驶入指定位置，随后侧向搬运器启动；

S2、动力小车带动整个搬运组件向车辆移动，直至移动到车辆的底盘下方；

S3、前轮行走模块和后轮行走模块分别移动至车辆的前轮位置和后轮位置处；

S4、伸缩机构启动，带动伸缩杆伸缩，直至将前轮和后轮抱紧；

S5、升降机构启动，缓慢抬起车辆；

S6、动力小车重新启动，带动整个搬运组件移动至停车井；

S7、停车井带动车辆缓慢下降至地下车库。