CN110485774A - 一种垂直循环立体车库及其运行的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了垂直循环立体车库及其运行的控制方法，车库框架连接提升链条，提升链条连接载车吊篮，提升链条顶端安装有链条张紧装置，链条张紧装置下面安装有称重传感器，称重传感器安装在车库框架顶端，提升链条底端卡入动力装置，动力装置安装在车库框架下部，链条张紧板上设置的腰型孔中穿入锁紧螺栓连接连接板，连接板上安装有传感器座、导套，导套上拧入调节螺栓。一种垂直循环立体车库系统运行的控制方法，包括以下步骤，车辆入库、称重、动作控制，语音提示、存车、取车。本发明单台和多台车辆总负荷超重报警并进行语音指示，轻载快速、重载慢速，重心不均衡自动调整平衡，快速平稳取车、减少静态摩擦，延长车库机械零部件使用寿命。

Description

一种垂直循环立体车库及其运行的控制方法

技术领域

本发明属于立体停车设备技术领域，具体来说涉及一种利用称重数据实现垂直循环立体车库运行的控制方法。

背景技术

建设立体车库是解决目前城市停车难、停车位不足的主要办法。在各类立体停车库中，垂直循环类立体车库具有空间利用率高、布置灵活、安装方便、存取方便、可靠性高等特点而被广泛推广应用。存放车辆的重量变化及是否过载是垂直循环立体车库运行过程中需要监测的重要指标。而现有的垂直循环车库一般都未设置车辆重量监测及报警系统，存在较大的安全隐患。

中国专利申请CN206267605U公开了一种垂直循环立体车库的汽车称重报警系统，通过在立体车库一侧的地面上设置汽车入库坡板，在入库坡板下方设置称重传感器，称重传感器的信号接入称重可编程逻辑控制器，从而控制报警器和车库驱动装置。中国专利申请CN207894489U公开了一种垂直循环车库的测重系统，通过在底层载车台下设置超声波距离传感器，检测载车台因承受车辆压力产生形变带来的距离变化值预估车辆重量的非接触式测量方法。

由于以上测量方法只能检测单个车辆的重量，且测量数值误差大，监测不到满负荷承载后及运行过程中车库是否过载，也不能监测到存取多辆汽车后车库载荷的偏置分布情况 ，依然存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种单台和多台车辆总负荷超重报警并进行语音指示，轻载快速、重载慢速，重心不均衡自动调整平衡，快速平稳取车、减少静态摩擦，延长车库机械零部件使用寿命的利用称重数据实现垂直循环立体车库运行的控制方法。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明的一种垂直循环立体车库包括车库框架、载车吊篮，提升链条，其中：车库框架下部安装动力装置，动力装置卡入提升链条下端，提升链条连接若干载车吊篮，提升链条顶端下面安装有链条张紧装置，链条张紧装置上安装有称重传感器，链条张紧装置连接车库框架上端，其中；两个链条张紧装置分别由链条张紧板、腰型孔、锁紧螺栓、传感器座、连接板、固定螺母、调节螺栓、导套组成，在链条张紧板上设置的若干腰型孔中插入导套穿入锁紧螺栓连接连接板，连接板上分别安装有传感器座、固定螺母，固定螺母上拧入调节螺栓，所述称重传感器有四个分别由传感器、传感器导线、传感器螺栓组成，传感器中部安装有传感器导线，下端插入传感器座拧入传感器螺栓连接，顶端与链条张紧板下面接触，所述车库框架由前框架、后框架组成，前框架用横杆连接后框架，前框架、后框架顶端分别连接两块连接板，所述载车吊篮有若干个分别由吊杆、吊架、载车板组成，工字型吊杆四个角分别连接四个吊架，四个吊架分别连接载车板四个角，所述提升链条有两组分别由三角板、链板、辊轮组成，若干三角板一端、若干链板之间卡入辊轮穿入螺栓铰接，若干三角板另一端连接吊杆，

所述动力装置由拨叉A、转轴、拨叉B、电机、减速箱组成，转轴两端分别安装有拨叉B，转轴一端上的皮带轮与减速箱上的皮带轮对应，减速箱安装在前框架上，减速箱连接电机，拨叉A、拨叉B分别卡入两组提升链条的槽内。

所述链条张紧板是半圆型，有两块，上面与辊轮接触。

所述链条张紧板可在连接板上面上下移动调节。

本发明的一种垂直循环立体车库运行的控制方法，包括以下步骤；

1）、车辆入库；

车辆驶入地面车库101后，称重系统输出此车辆的重量，判别此车辆是否超重，并将是否超重结果通知到车库控制系统，车库控制系统接收到称重系统命令后，并语音提示驾驶员作出相应的提示操作，驾驶员停好车辆离开车库运行区到操作处进行存车操作；

2）、称重；

车辆入库后，4通道称重系统采集4个称重传感器的数据，再通过4通道称重系统的算法运算处理得出单台车辆的重量和多辆车辆的总重量，以车库立面为中心左右两侧重量差值是否大于等于2辆车；

3）、动作控制，语音提示；

称重系统将运算后的结果发送通知车库控制系统，车库控制系统接收称重系统命令后并作出动作控制，语音提示车辆是否超重，左右两侧车辆数差值大于等于2辆车情况下自动调整，控制链条电机正反转，将左右两侧车辆多的一侧的车辆旋转到车辆少的一侧，达到左右平衡小于1台车辆重量平衡。

4）、存车、取车：

取车时，车库控制系统依据轻载快速运转、重载慢速运转方式来存车、取车。

步骤1）所述4的通道称重系统和车库控制系统的集成控制单元为西门子S7-1500。

步骤2）所述4通道称重系统的算法为4通道称重系统接收称重传感器采集数据分别表示为F_A1、F_A2、 F_B1、F_B2，整个车库未停车时候情况下对4个传感器5进行校准处理，即将传感器5采集数据作为基准数据0标识，此状态下的总重量用F_总0=0；停入101吊篮第1辆车后总重量记为F_总1，停入102吊篮第2辆车后总重量记为F_总2，停入103吊篮第3辆车后总重量记为F_总3，依次逐渐到112吊篮第12辆车后总重量记为F_总12。计算公式如下：公式1计算总重量F_总=F_A1+ F_A2+ F_B1+ F_B2、公式2计算左侧车辆总重量F_左=F_A1+F_B2、公式3计算右侧车辆总重量F_右=F_A2+F_{B2 ，}第1台重量为F_总1,第2台车重量为F_总2- F_总1，第3台车至第12台车的重量依次类推为F_总3-F_总2至F_总12- F_总11。

本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明通过利用框架张紧调节螺栓调节链条张紧板的张紧度，调整合适后将称重传感器的两端分别固定在链条张紧板和连接板上。链条张紧板与框架之间的连接由刚性连接改成弹性连接后，存放在载车板上的车辆重量则可通过提升链条、链条张紧板传递到称重传感器上，再把力传递到车库框架上，由于链条张紧板为弹性固定连接，具有上下移动的自由度，消除了多余的附加力，实现了称重传感器的准确度。通过链条张紧板的连接方式，消除结构刚性连接带来的附加内力，使称重传感器上只承受链条张紧板、提升链条、载车吊篮及存放车辆的重量，进而通过个称重传感器的数值，可推算出载车吊篮的重心位置数据、车库存取车的重量变化，对过载状况及时给出报警信息，消除因过载产生的安全隐患，4通道称重系统采集4个称重传感器的数据，再通过算法运算处理得出单台车辆的重量和多辆车辆的总重量，以车库立面为中心左右两侧重量差值是否大于等于2辆车，称重系统将运算后的结果发送通知车库控制系统，车库控制系统接收称重系统命令后并作出动作控制，语音提示车辆是否超重，左右两侧车辆数差值大于等于2辆车情况下自动调整，控制链条电机正反转，将左右两侧车辆多的一侧的车辆运输到车辆少的一侧，达到左右平衡小于1台车辆重量平衡目的。车辆驶入地面车库后，称重系统输出此车辆的重量，判别此车辆是否超重，并将是否超重结果通知到车库控制系统，车库控制系统接收到称重系统命令后，并语音提示驾驶员作出相应的提示操作，驾驶员停好车辆离开车库运行区到操作处进行存车操作，称重系统将此时车库内车辆数量总重量值判断属于重载还是轻载并发送到车库控制系统，车库控制系统依据轻载快速运转、重载慢速运转方式来存取车。本垂直循环立体车库运行控制方法采用了称重传感器称重采集数据，数据更精确，能实现单台车辆质量称重数和多台车辆总质量称重数据显示、优化车库控制方案、实现慢速平稳或者快速便捷存取车。所述称重系统与车库控制系统相互通讯协调，控制车库左右两侧负载自动调节均衡，两侧车辆相减数量小于等于1辆车，减少垂直循环车库的静态时候机械零部件承受力，从而增强机械使用寿命。总之本发明测量数值误差小，能监测满负荷承载后及运行过程中车库是否过载，能监测到存取多辆汽车后车库载荷的偏置分布情况，安全实用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2A-A的剖视图；

图4为图3a的放大图；

图5为图4b的放大图；

图6为图2B-B的剖视图；

图7为本发明提升链条、链条张紧装置、称重传感器的右视图；

图8为图7C的放大图；

图9为本发明车库框架的结构示意图；

图10为本发明提升链条的右视图；

图11为本发明载车吊篮的结构示意图；

图12为本发明连接板的主视图；

图13为本发明链条张紧装置的主视；

图14为本发明称重传感器的主视；

图15为本发明动力装置的结构示意图；

图16为本发明载车吊篮、称重传感器的分布图；

图17为本发明称重系统与车库控制系统交互数据图；

图18为本发明单个载车吊篮、载车板的受力示意图。

图中标识：

1、车库框架，2、载车吊篮， 3、提升链条， 4、链条张紧装置， 5、称重传感器， 6、动力装置，7、前框架， 8、后框架，9、吊杆，10、吊架，11、载车板，12、三角板，13、链板， 14、辊轮，15、链条张紧板，16、腰型孔，17、锁紧螺栓，18、传感器座，19、连接板，20、固定螺母， 21、调节螺栓，22、导套，23、传感器，24、传感器导线，25、传感器螺栓，26、拨叉A，27、转轴，28、拨叉B，29、电机，30、减速箱。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1-17，本发明的一种垂直循环立体车库系统包括车库框架1、载车吊篮2，提升链条3，其中：车库框架1下部安装动力装置6，动力装置6卡入提升链条3下端，提升链条3连接若干载车吊篮2，提升链条3顶端下面安装有链条张紧装置4，链条张紧装置4上安装有称重传感器5，链条张紧装置4连接车库框架1上端，其中；两个链条张紧装置4分别由链条张紧板15、腰型孔16、锁紧螺栓17、传感器座18、连接板19、固定螺母20、调节螺栓21、导套22组成，在链条张紧板15上设置的若干腰型孔16中插入导套22穿入锁紧螺栓17连接连接板19，连接板19上分别安装有传感器座18、固定螺母20，固定螺母20上拧入调节螺栓21，所述称重传感器5有四个分别由传感器23、传感器导线24、传感器螺栓25组成，传感器23中部安装有传感器导线24，下端插入传感器座18拧入传感器螺栓25连接，顶端与链条张紧板15下面接触，所述车库框架1由前框架7、后框架8组成，前框架7用横杆连接后框架8，前框架7、后框架8顶端分别连接两块连接板19，所述载车吊篮2有若干个分别由吊杆9、吊架10、载车板11组成，工字型吊杆9四个角分别连接四个吊架10，四个吊架10分别连接载车板11四个角，所述提升链条3有两组分别由三角板12、链板13、辊轮14组成，若干三角板12一端、若干链板13之间卡入辊轮14穿入螺栓铰接，若干三角板12另一端连接吊杆9，

所述动力装置6由拨叉A26、转轴27、拨叉B28、电机29、减速箱30组成，转轴27两端分别安装有拨叉B28，转轴27一端上的皮带轮与减速箱30上的皮带轮对应，减速箱30安装在前框架7上，减速箱30连接电机29，拨叉A26、拨叉B28分别卡入两组提升链条3的槽内。

所述链条张紧板15是半圆型，有两块，上面与辊轮14接触。

所述链条张紧板15可在连接板19上面上下移动调节。

本发明的一种垂直循环立体车库系统运行的控制方法，包括以下步骤；

1）、车辆入库；

车辆驶入地面车库101后，称重系统输出此车辆的重量，判别此车辆是否超重，并将是否超重结果通知到车库控制系统，车库控制系统接收到称重系统命令后，并语音提示驾驶员作出相应的提示操作，驾驶员停好车辆离开车库运行区到操作处进行存车操作；

2）、称重；

车辆入库后，4通道称重系统采集4个称重传感器的数据，再通过4通道称重系统的算法运算处理得出单台车辆的重量和多辆车辆的总重量，以车库立面为中心左右两侧重量差值是否大于等于2辆车；

3）、动作控制，语音提示；

称重系统将运算后的结果发送通知车库控制系统，车库控制系统接收称重系统命令后并作出动作控制，语音提示车辆是否超重，左右两侧车辆数差值大于等于2辆车情况下自动调整，控制链条电机正反转，将左右两侧车辆多的一侧的车辆旋转到车辆少的一侧，达到左右平衡小于1台车辆重量平衡。

4）、存车、取车：

取车时，车库控制系统依据轻载快速运转、重载慢速运转方式来存车、取车。

步骤1）所述4的通道称重系统和车库控制系统的集成控制单元为西门子S7-1500。

步骤2）所述的4通道称重系统的算法为4通道称重系统接收称重传感器采集数据分别表示为F_A1、F_A2、 F_B1、F_B2，整个车库未停车时候情况下对4个传感器5进行校准处理，即将传感器5采集数据作为基准数据0标识，此状态下的总重量用F_总0=0；停入101吊篮第1辆车后总重量记为F_总1，停入102吊篮第2辆车后总重量记为F_总2，停入103吊篮第3辆车后总重量记为F_总3，依次逐渐到112吊篮第12辆车后总重量记为F_总12。计算公式如下：公式1计算总重量F_总=F_A1+ F_A2+ F_B1+ F_B2、公式2计算左侧车辆总重量F_左=F_A1+F_B2、公式3计算右侧车辆总重量F_右=F_A2+F_{B2 ，}第1台重量为F_总1,第2台车重量为F_总2- F_总1，第3台车至第12台车的重量依次类推为F_总3-F_总2至F_总12- F_总11。

本发明设计的垂直循环称重系统中，在车库框架前框架1后框架顶端，各布置4个称重传感器5，分别用A1、A2、B1、B2表示，称重传感器分别检测若干载车吊篮2，若干载车吊篮2分别用101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112表示，101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112的重量及驶入车辆的重量，吊篮101至112为停车承受的载车板，称重传感器F_左=F_A1+F_B2重量反应如图16左侧载车吊篮101、107、108、109、110、111、112重量及停入车辆的重量情况，称重传感器F_右=F_A2+F_B2重量反应如图16右侧吊篮101、107、102、103、104、105、106重量及停入车辆的重量为F_总= F_A1+F_A2+ F_B1+F_B2，组成完整的带称重功能的垂直循环车库。

图16所示，4个称重传感器5分别用A1、B1、A2、B2表示，通过腰型槽弹性连接上下可以滑动，确保称重系统中的传感器能准确的反应重量。4个称重传感器A1、A2、B1、B2在车库顶端方形四角部分。

图17所示，4通道称重系统接收称重传感器A1、称重传感器A2、称重传感器B1、称重传感器B2的采集数据，处理接收到的数据并算法运算算法原理如图18），输出当前车辆结果：驶入单辆车辆的重量、图16左右侧负载重量相减得绝对值是否大于等于2辆车，当大于等于2辆时候情况输出指令给车库控制系统，电机29启动，链条顺时针或者逆时针旋转相应的吊篮停车板数，直至图16左右侧负载平衡。

如图18所示，本发明对4通道称重系统的算法原理为：4通道称重系统接收称重传感器采集数据分别表示为F_A1、F_A2、 F_B1、F_B2，整个车库未停车时候情况下对4个传感器进行校准处理，即将传感器采集数据作为基准数据0标识，此状态下的总重量用F_总0=0；停入101吊篮第1辆车后总重量记为F_总1，停入102吊篮第2辆车后总重量记为F_总2，停入103吊篮第3辆车后总重量记为F_总3，依次逐渐到112吊篮第12辆车后总重量记为F_总12。计算公式如下：公式1计算总重量F_总= F_A1+ F_A2+ F_B1+ F_B2、公式2计算左侧车辆总重量F_左=F_A1+F_B2、公式3计算右侧车辆总重量F_右=F_A2+F_{B2 ，}第1台重量为F_总1,第2台车重量为F_总2- F_总1，第3台车至第12台车的重量依次类推为F_总3- F_总2至F_总12- F_总11。

4个称重传感器的信号线接入称重系统，通过图18所示算法与前面所叙述的控制，既可获得设备承载所有车辆的总重量，也可记录单台车辆的重量，以及运行过程中设备承载情况，车库左侧重量F_左与右侧重量F_右偏差值大于等于2辆车，进而优化车库运行控制系统，达到单台车辆过载报警、多台车辆总负荷过载报警及根据重量情况，实现轻载快速、重载慢速，快速平稳存取车的目标。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种垂直循环立体车库，包括车库框架（1）、载车吊篮（2），提升链条（3），其特征在于：车库框架（1）下部安装动力装置（6），动力装置（6）卡入提升链条（3）下端，提升链条（3）连接若干载车吊篮（2），提升链条（3）顶端下面安装有链条张紧装置（4），链条张紧装置（4）上安装有称重传感器（5），链条张紧装置（4）连接车库框架（1）上端，其中；两个链条张紧装置（4）分别由链条张紧板（15）、腰型孔（16）、锁紧螺栓（17）、传感器座（18）、连接板（19）、固定螺母（20）、调节螺栓（21）、导套（22）组成，在链条张紧板（15）上设置的若干腰型孔（16）中插入导套（22）穿入锁紧螺栓（17）连接连接板（19），连接板（19）上分别安装有传感器座（18）、固定螺母（20），固定螺母（20）上拧入调节螺栓（21），所述称重传感器（5）有四个分别由传感器（23）、传感器导线（24）、传感器螺栓（25）组成，传感器（23）中部安装有传感器导线（24），下端插入传感器座（18）拧入传感器螺栓（25）连接，顶端与链条张紧板（15）下面接触，所述车库框架（1）由前框架（7）、后框架（8）组成，前框架（7）用横杆连接后框架（8），前框架（7）、后框架（8）顶端分别连接两块连接板（19），所述载车吊篮（2）有若干个分别由吊杆（9）、吊架（10）、载车板（11）组成，工字型吊杆（9）四个角分别连接四个吊架（10），四个吊架（10）分别连接载车板（11）四个角，所述提升链条（3）有两组分别由三角板（12）、链板（13）、辊轮（14）组成，若干三角板（12）一端、若干链板（13）之间卡入辊轮（14）穿入螺栓铰接，若干三角板（12）另一端连接吊杆（9），

所述动力装置（6）由拨叉A（26）、转轴（27）、拨叉B（28）、电机（29）、减速箱（30）组成，转轴（27）两端分别安装有拨叉B（28），转轴（27）一端上的皮带轮与减速箱（30）上的皮带轮对应，减速箱（30）安装在前框架（7）上，减速箱（30）连接电机（29），拨叉A（26）、拨叉B（28）分别卡入两组提升链条（3）的槽内。

2.如权利要求1所述的垂直循环立体车库称重系统，其特征在于：所述链条张紧板（15）是半圆型，有两块，上面与辊轮（14）接触。

3.如权利要求1所述的垂直循环立体车库称重系统，其特征在于：所述链条张紧板（15）可在连接板（19）上面上下移动调节。

4.一种垂直循环立体车库运行的控制方法，包括以下步骤；

1）、车辆入库；

车辆驶入地面车库101后，称重系统输出此车辆的重量，判别此车辆是否超重，并将是否超重结果通知到车库控制系统，车库控制系统接收到称重系统命令后，并语音提示驾驶员作出相应的提示操作，驾驶员停好车辆离开车库运行区到操作处进行存车操作；

2）、称重；

车辆入库后，4通道称重系统采集4个称重传感器的数据，再通过4通道称重系统的算法运算处理得出单台车辆的重量和多辆车辆的总重量，以车库立面为中心左右两侧重量差值是否大于等于2辆车；

3）、动作控制，语音提示；

称重系统将运算后的结果发送通知车库控制系统，车库控制系统接收称重系统命令后并作出动作控制，语音提示车辆是否超重，左右两侧车辆数差值大于等于2辆车情况下自动调整，控制链条电机正反转，将左右两侧车辆多的一侧的车辆旋转到车辆少的一侧，达到左右平衡小于1台车辆重量平衡；

4）、存车、取车：

取车时，车库控制系统依据轻载快速运转、重载慢速运转方式来存车、取车。

5.如权利要求4所述的一种垂直循环立体车库系统运行的控制方法，其特征在于：步骤2）所述的4通道称重系统的算法为4通道称重系统接收称重传感器采集数据分别表示为F_A1、F_A2、 F_B1、F_B2，整个车库未停车时候情况下对4个传感器5进行校准处理，即将传感器5采集数据作为基准数据0标识，此状态下的总重量用F_总0=0；停入101吊篮第1辆车后总重量记为F_总1，停入102吊篮第2辆车后总重量记为F_总2，停入103吊篮第3辆车后总重量记为F_总3，依次逐渐到112吊篮第12辆车后总重量记为F_总12；计算公式如下：公式1计算总重量F_总= F_A1+ F_A2+ F_B1+F_B2、公式2计算左侧车辆总重量F_左=F_A1+F_B2、公式3计算右侧车辆总重量F_右=F_A2+F_{B2 ，}第1台重量为F_总1,第2台车重量为F_总2- F_总1，第3台车至第12台车的重量依次类推为F_总3- F_总2至F_总12-F_总11。

6.如权利要求4所述的一种垂直循环立体车库系统运行的控制方法，其特征在于：步骤1）所述4通道称重系统和车库控制系统的集成控制单元为西门子S7-1500。