CN110528941B - 基于柔性变胞机构的汽车搬运装置及平面移动立体车库 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于柔性变胞机构的汽车搬运装置及平面移动立体车库，属于立体停车技术领域。该汽车搬运装置包括平移装置、主回转装置、柔性变胞机构、次回转装置、载车平台和控制机构；所述载车平台安装在次回转装置上，所述次回转装置安装述柔性变胞机构上，所述柔性变胞机构安装在主回转装置上，所述主回转装置安装在平移装置上。本发明的汽车搬运装置用于立体车库为异形空间、多剪力墙结构、不均匀柱距分布等空间，可以进行伸缩，放入距离较远的车位，可以对待入位汽车进行旋转、角度微调，放入角度与平移轨道不垂直或平行的车位，从而提高空间的利用率。

Description

基于柔性变胞机构的汽车搬运装置及平面移动立体车库

【技术领域】

本发明涉及立体停车技术领域，特别涉及一种基于柔性变胞机构的汽车搬运装置及利用其的平面移动立体车库。

【背景技术】

立体车库已在地面建筑、地下建筑中广泛使用，但是传统的立体车库通常要求设备使用空间为矩形或正方形空间，对不规则柱距适应性不强。对异形空间、多剪力墙结构、不均匀柱距分布等使用环境空间利用率不高，就会造成空间的浪费，因此，需要一种能够适用于异形空间、多剪力墙结构、不均匀柱距分布等使用环境的汽车搬运装置和立体车库。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于柔性变胞机构的汽车搬运装置及利用其的平面移动立体车库，该汽车搬运装置采用变胞机构控制，搬运设备可按要求随意汽车放置改变方向，可以更好地配合异形建筑或不规整空间，从而提高空间利用率。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，包括平移装置、主回转装置、柔性变胞机构、次回转装置、载车平台和控制机构；所述载车平台安装在次回转装置上，所述次回转装置安装述柔性变胞机构上，所述柔性变胞机构安装在主回转装置上，所述主回转装置安装在平移装置上；

所述平移装置通过横移驱动机构带动设置于其上的装置在两个平行的轨道上进行平移运动；所述主回转装置通过传动电机带动设置在其上的装置进行转动；

所述柔性变胞机构包括两个一级固定段、两个一级伸缩段、两个二级固定段和两个二级伸缩段，所述一级固定段、一级伸缩段、二级固定段和二级伸缩段按顺序依次连接，其中，两个所述一级固定段平行分开设置，且一级固定段均通过支架固定在主回转装置顶部，每个一级固定段内部伸缩套接有一个一级伸缩段，一级伸缩段与二级固定段通过转轴转动连接，二级固定段外部伸缩套接有二级伸缩段，两个二级伸缩段远离一级伸缩段的一端均通过旋转结机构连接在主承载横梁上，所述主承载横梁顶部固定连接有次回转装置；所述一级伸缩段、二级伸缩段采用直线电机驱动其伸缩；通过旋转结机构的驱动使柔性变胞机构中两个二级伸缩段、主承载横梁形成一个平行四边形机构；

所述次回转装置通过传动电机带动载车平台旋转一定的角度；所述载车平台上设置有小车搬运器；

所述控制机构与横移驱动机构、传动电机、直线电机驱动、转向驱动机构、小车搬运器和旋转结机构控制连接。

本发明中，优选地，所述二级固定段有一部分套在一级伸缩段内，套接部分采用转轴连接，且二级固定段外壁与一级伸缩段内壁之间有80-120mm的间隙。

本发明中，优选地，所述平移装置包括支撑台、横移驱动机构、走行轮和侧导轮；所述支撑台纵向同侧安装有侧导轮，支撑台的四个角上各安装有走行轮，所述行走轮通过横移驱动机构驱动行走；所述主回转装置固定在所述支撑台顶部。

本发明中，优选地，所述载车平台的顶部设置有第一小车轨道，第一小车轨道沿载车平台的长度方向设置；所述载车平台上还设有小车搬运器，所述小车搬运器与第一小车轨道配合运行，所述小车搬运器是梳型交换汽车搬运器或轮胎夹举式汽车搬运器；所述小车搬运器与所述控制机构受控连接。

本发明中，优选地，所述旋转结机构包括转向驱动电机、驱动链轮、支撑柱、主承载推力球轴承和旋转头；所述支撑柱的下端固定在二级伸缩段远离一级固定段的一端，所述支撑柱的上端通过轴承座安装有主承载推力球轴承，所述旋转头为圆筒盖子形，旋转头盖设固定在主承载推力球轴承的顶部和侧面，旋转头的环形外侧面为齿轮状，所述驱动链轮与主承载推力球轴承的外表面啮合，所述驱动链轮固定在所述转向驱动电机的输出轴上，所述转向驱动电机固定在支撑柱上，所述主承载横梁的两头固定在两个旋转头顶部。

本发明中，优选地，所述主回转装置包括主回转座、主回转支撑，大齿轮、小齿轮以及第一传动电机；所述主回转座固定安装在支撑台的中心，主回转支撑的下端通过轴承转动安装在主回转座顶部，回转支撑的上端与变胞安装支架固定连接，主回转支撑的侧面固定安装大齿轮，小齿轮安装在第一传动电机的输出轴上，小齿轮和大齿轮相啮合，第一传动电机固定安装在主回转座上。

本发明中，优选地，所述汽车搬运装置还包括距离判断装置，所述距离判断装置设置在所述平移装置的支撑台横向两侧。

本发明中，优选地，所述次回转装置包括次回转座、次回转支撑，大齿轮、小齿轮以及第二传动电机；所述次回转座安装在主承载横梁的中部，次回转支撑的下端通过轴承转动安装在次回转座顶部，次回转支撑的上端与载车平台固定连接，次回转支撑的侧面固定安装大齿轮，小齿轮安装在第二传动电机的输出轴上，小齿轮和大齿轮相啮合，第二传动电机固定安装在次回转座上。

本发明还提供一种平面移动立体车库，利用以上所述基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其包括立体车库本体，所述立体车库本体的使用空间为非矩形且非正方形空间。

优选地，所述立体车库本体的层数为一层以上，每层至少设有一个平移通道，所述平移通道的一侧或两侧设有停车位，所述停车位中有一个或多个停车位与平移通道不垂直且不平行；每个所述平移通道内沿长度方向设有两条平移装置运行轨道，所述汽车搬运装置通过平移装置滑动设置在平移装置运行轨道上；立体车库的地面层设有1或2个进出库室，进出库室设有升降装置，所述升降装置可在立体车库的垂直空间内上下升降，所述升降装置表面设置有小车搬运器轨道，且升降装置与所述控制机构受控连接。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的搬运器包括平移装置、主回转装置、柔性变胞机构、次回转装置、载车平台和控制机构，主回转装置可以对待入位汽车进行90°旋转，柔性变胞机构可以通过电动伸缩方式将待入位汽车伸出，并利用四边形机构进行左右摆动，从而接近位置较远的停车位，再通过次回转装置对待入位汽车的角度进行微调，使待入位汽车与停车位对齐，从而使待入位汽车与停车位的方向一致，进而实现停车。本发明可以将汽车停入与平移方向呈各种夹角的停车位中，更好的配合异形建筑或不规整空间。

2、本立体停车库可以更好的配合异形建筑或不规整空间，从而提高对空间的使用率。

【附图说明】

图1是本发明所提供的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置的整体结构示意图。

图2是本发明所提供的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置的另一种视角的结构示意图。

图3是本发明中柔性变胞机构的沿轴心方向的视角图；

图4图1中A处的放大图；

图5是本发明所提供的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置第一种工作过程示意图；

图6是本发明所提供的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置的第二种工作过程示意图；

图7是本发明所提供的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置的第三种工作过程示意图；

图8是本发明所提供的立体停车库。

其中，1-平移装置，11-支撑台，12-走行轮，13-横移驱动机构，14-侧导轮，2-主回转装置，21-第一传动电机，22-主回转座，23-主回转支撑，3-柔性变胞机构，31-一级固定段，32-一级伸缩段，33-二级固定段，34-二级伸缩段，35-转轴，4-次回转装置，41-传动电机，42-次回转支撑，43-第二传动电机，5-载车平台，6-主承载横梁，7-旋转结机构，71-旋转头，72-支撑柱，73-转向驱动电机，74-主承载推力球轴承，8-基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，9-两条平移装置运行轨道，10-停车位，20-升降装置,30-土建立柱。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、部件及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的汽车搬运装置用于立体车库为异形空间、多剪力墙结构、不均匀柱距分布等空间，可以进行伸缩，放入距离较远的车位，可以对待入位汽车进行旋转、角度微调，放入角度与平移轨道不垂直或平行的车位，从而提高空间的利用率。

参见图1、2，本发明基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，包括平移装置1、主回转装置2、柔性变胞机构3、次回转装置4、载车平台5和控制机构；所述主回转装置2安装在平移装置1上，所述柔性变胞机构3安装在主回转装置2上，所述次回转装置4安装述柔性变胞机构3上，所述载车平台5安装在次回转装置4上；

本发明中，平移装置1通过横移驱动机构13带动设置于其上的装置在两个平行的轨道上进行平移运动，即在立体停车库的平移轨道上运行；具体地，平移装置1包括支撑台11、横移驱动机构13、走行轮12和侧导轮14；支撑台11纵向同侧安装有侧导轮14，支撑台11的四个角上各安装有走行轮12，所述行走轮12通过横移驱动机构13驱动行走；所述主回转装置2固定在所述支撑台11顶部。横移驱动机构13采用电机。

参见图1，主回转装置2通过传动电机带动设置在其上的装置进行转动；具体地，主回转装置2包括主回转座22、主回转支撑23，大齿轮、小齿轮以及第一传动电机21；所述主回转座22固定安装在支撑台11顶部的中心，主回转支撑23的下端通过轴承转动安装在主回转座顶部22，回转支撑23的上端与变胞安装支架固定连接，主回转支撑23的侧面固定安装大齿轮，小齿轮安装在第一传动电机21的输出轴上，小齿轮和大齿轮相啮合，第一传动电机21固定安装在主回转座22上。工作时，第一传动电机21转动带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮带动主回转支撑23转动，主回转支撑23带动其上的变胞安装支架转动。

参见图1、2和3，柔性变胞机构3包括两个一级固定段31、两个一级伸缩段32、两个二级固定段33和两个二级伸缩段34，所述一级固定段31、一级伸缩段32、二级固定段33和二级伸缩段34按顺序依次连接，其中，两个所述一级固定段31平行分开设置，且一级固定段31均通过支架固定在主回转装置23顶部，每个一级固定段31内部伸缩套接有一个一级伸缩段32，一级伸缩段32与二级固定段33通过转轴35转动连接，二级固定段33外部伸缩套接有二级伸缩段34，两个二级伸缩段34远离一级伸缩段32的一端均通过旋转结机构7连接在主承载横梁6上，所述主承载横梁6顶部固定连接有次回转装置4；所述一级伸缩段32、二级伸缩段34采用直线电机驱动其伸缩；通过旋转结机构7的驱动使柔性变胞机构3中两个二级伸缩段34、主承载横梁6形成一个平行四边形机构，从而可以发生变形，进行角度调整。其中，优选二级固定段33有一部分套在一级伸缩段32内，套接部分采用转轴35连接，且二级固定段33外壁与一级伸缩段内壁之间有80-120mm的间隙，从而方便二级固定段33绕转轴旋转。

本发明中，旋转结机构7包括转向驱动电机73、驱动链轮731、支撑柱72、主承载推力球轴承74和旋转头71；所述支撑柱72的下端固定在二级伸缩段33远离二级伸缩段32的一端，所述支撑柱72的上端通过轴承座安装有主承载推力球轴承74，所述旋转头71为圆筒盖子形，旋转头71盖设固定在主承载推力球轴承74的顶部和侧面，旋转头71的环形外侧面为齿轮状，所述驱动链轮731与主承载推力球轴承74的外表面啮合，所述驱动链轮731固定在所述转向驱动电机73的输出轴上，所述转向驱动电机732固定在支撑柱72上，所述主承载横梁6的两头固定在两个旋转头71顶部。

本发明中，两个转轴35，两个旋转结机构7使柔性变胞机构形成一个平行四边形机构，使用时，直线电机34驱动一级伸缩段32、二级伸缩段34伸长后，转向驱动电机73带动驱动链轮731转动，驱动链轮731带动旋转头71转动，旋转头71带动主承载横梁6与二级伸缩段33发生相对运动，二级固定段33从而调整相互间的夹角。

参见图1，次回转装置4通过传动电机41带动载车平台5旋转一定的角度；具体地，次回转装置4包括次回转座41、次回转支撑42，大齿轮、小齿轮以及第二传动电机43；所述次回转座41安装在主承载横梁6的中部，次回转支撑42的下端通过轴承转动安装在次回转座41顶部，次回转支撑42的上端与载车平台5固定连接，次回转支撑42的侧面固定安装大齿轮，小齿轮安装在第二传动电机43的输出轴上，小齿轮和大齿轮相啮合，第二传动电机43固定安装在次回转座41上。工作时，第二传动电机43转动带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮带动次回转支撑42转动，次回转支撑42带动其上的载车平台5转动。

参见图1，载车平台5上设置有小车搬运器51；具体地，载车平台1的顶部设置有第一小车轨道，第一小车轨道沿载车平台5的长度方向设置；载车平台5上还设有小车搬运器51，所述小车搬运器51与第一小车轨道配合运行，所述小车搬运器51是梳型交换汽车搬运器或轮胎夹举式汽车搬运器；所述小车搬运器51与所述控制机构受控连接。载车平台5的结构为现有成熟技术，在此未详细画出其结构。

所述控制机构与横移驱动机构、传动电机、直线电机、转向驱动机构、小车搬运器和旋转结机构控制连接。具体地，控制机构与横移驱动机构13、第一传动电机21、第二传动电机43、直线电机34、转向驱动电机73、小车搬运器51控制连接。

使用本发明，当停车位的长度方向与平移轨道平行时，参考图5，需要对待入位汽车旋转90°，小车搬运器51将待入位汽车搬运至载车平台5上，控制机构控制第一传动电机21转动一定的角度，使主回转支撑转动90°，即带动支撑台和待入位汽车旋转90°，再控制小车搬运器51将汽车搬运至停车位。

使用本发明，当停车位的长度方向与平移轨道垂直但停车位离平移轨道较远时，参考图7，需要伸长后才能将汽车停车入位。控制机构控制直线电机使一级伸缩段32、二级伸缩段34伸缩至需要的长度后，再控制小车搬运器51将汽车搬运至停车位。图中，停车位旁边的小方块为土建立柱30，由于土建立柱30的不规则存在，使得停车位的设置与普通立体车库不同。

使用本发明，当停车位的长度方向与平移轨道平行不平行也不垂直时，参考图6，需要将伸长后再调整角度。控制机构控制直线电机使一级伸缩段32、二级伸缩段伸34缩至需要的长度后，再控制转向驱动电机73使柔性变胞机构由长方形变成一个平行四边形，从而调整放置的角度；再控制传动电机43进行旋转，使得载车平台5与停车位对齐，控制机构再控制小车搬运器51将汽车搬运至停车位。

立体停车库可采用本发明的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，这种立体车库本体的使用空间为非矩形且非正方形空间；参见图8，这种立体车库本体与其他立体停车库一样，为节约空间，层数为一层以上，每层至少设有一个平移通道，平移通道的一侧或两侧设有停车位10，特别之处在于停车位中有一个或多个停车位10与平移通道不垂直且不平行；每个平移通道内沿长度方向设有两条平移装置运行轨道9，本发明的汽车搬运装置通过平移装置1滑动设置在平移装置运行轨道9上；立体车库的地面层设有1或2个进出库室，进出库室设有升降装置20，升降装置可在立体车库的垂直空间内上下升降，升降装置表面设置有小车搬运器轨道，且升降装置与所述控制机构受控连接。使用时，待入位汽车开到进出库室，小车搬运器将汽车搬运到升降装置20上，升降装置20将汽车升至待停车位所在的层，小车搬运器将汽车搬运至载车平台上，平移装置1进行移动靠近待停车位，柔性变胞机构进行操作将汽车搬运至待停车位上。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其特征在于：包括平移装置、主回转装置、柔性变胞机构、次回转装置、载车平台和控制机构；所述载车平台安装在次回转装置上，所述次回转装置安装述柔性变胞机构上，所述柔性变胞机构安装在主回转装置上，所述主回转装置安装在平移装置上；

所述平移装置通过横移驱动机构带动设置于其上的装置在两个平行的轨道上进行平移运动；所述主回转装置通过传动电机带动设置在其上的装置进行转动；

所述柔性变胞机构包括两个一级固定段、两个一级伸缩段、两个二级固定段和两个二级伸缩段，所述一级固定段、一级伸缩段、二级固定段和二级伸缩段按顺序依次连接，其中，两个所述一级固定段平行分开设置，且一级固定段均通过支架固定在主回转装置顶部，每个一级固定段内部伸缩套接有一个一级伸缩段，一级伸缩段与二级固定段通过转轴转动连接，二级固定段外部伸缩套接有二级伸缩段，两个二级伸缩段远离一级伸缩段的一端均通过旋转结机构连接在主承载横梁上，所述主承载横梁顶部固定连接有次回转装置；所述一级伸缩段、二级伸缩段采用直线电机驱动其伸缩；

所述次回转装置通过传动电机带动载车平台旋转一定的角度；所述载车平台上设置有小车搬运器；

所述控制机构与横移驱动机构、传动电机、直线电机、旋转结机构和小车搬运器控制连接；

所述二级固定段有一部分套在一级伸缩段内，套接部分采用转轴连接，且二级固定段外壁与一级伸缩段内壁之间有80-120mm的间隙；

所述旋转结机构包括转向驱动电机、驱动链轮、支撑柱、主承载推力球轴承和旋转头；所述支撑柱的下端固定在所述二级伸缩段远离一级固定段的一端，所述支撑柱的上端通过轴承座安装有主承载推力球轴承，所述旋转头为圆筒盖子形，旋转头盖设固定在主承载推力球轴承的顶部和侧面，旋转头的环形外侧面为齿轮状，所述驱动链轮与主承载推力球轴承的外表面啮合，所述驱动链轮固定在所述转向驱动电机的输出轴上，所述转向驱动电机固定在支撑柱上，所述主承载横梁的两头固定在两个旋转头顶部。

2.根据权利要求1所述的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其特征在于：所述平移装置包括支撑台、横移驱动机构、行走轮和侧导轮；所述支撑台纵向同侧安装有侧导轮，支撑台的四个角上各安装有行走轮，所述行走轮通过横移驱动机构驱动行走；所述主回转装置固定在所述支撑台顶部。

3.根据权利要求1所述的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其特征在于：所述载车平台的顶部设置有第一小车轨道，第一小车轨道沿载车平台的长度方向设置；所述载车平台上还设有小车搬运器，所述小车搬运器与第一小车轨道配合运行，所述小车搬运器是梳型交换汽车搬运器或轮胎夹举式汽车搬运器；所述小车搬运器与所述控制机构受控连接。

4.根据权利要求1所述的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其特征在于：所述主回转装置包括主回转座、主回转支撑，大齿轮、小齿轮以及第一传动电机；所述主回转座固定安装在支撑台的中心，主回转支撑的下端通过轴承转动安装在主回转座顶部，回转支撑的上端与变胞安装支架固定连接，主回转支撑的侧面固定安装大齿轮，小齿轮安装在第一传动电机的输出轴上，小齿轮和大齿轮相啮合，第一传动电机固定安装在主回转座上。

5.根据权利要求1所述的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其特征在于：所述汽车搬运装置还包括距离判断装置，所述距离判断装置设置在所述平移装置的支撑台横向两侧。

6.根据权利要求1所述的基于柔性变胞机构的汽车搬运装置，其特征在于：所述次回转装置包括次回转座、次回转支撑，大齿轮、小齿轮以及第二传动电机；所述次回转座安装在主承载横梁的中部，次回转支撑的下端通过轴承转动安装在次回转座顶部，次回转支撑的上端与载车平台固定连接，次回转支撑的侧面固定安装大齿轮，小齿轮安装在第二传动电机的输出轴上，小齿轮和大齿轮相啮合，第二传动电机固定安装在次回转座上。

7.利用权利要求1-6中任一项所述的汽车搬运装置的平面移动立体车库，其特征在于：包括立体车库本体，所述立体车库本体的使用空间为非矩形且非正方形空间。

8.根据权利要求7所述的平面移动立体车库，其特征在于：所述立体车库本体的层数为一层以上，每层至少设有一个平移通道，所述平移通道的一侧或两侧设有停车位，所述停车位中有一个或多个停车位与平移通道不垂直且不平行；每个所述平移通道内沿长度方向设有两条平移装置运行轨道，所述汽车搬运装置通过平移装置滑动设置在平移装置运行轨道上；立体车库的地面层设有1或2个进出库室，进出库室设有升降装置，所述升降装置可在立体车库的垂直空间内上下升降，所述升降装置表面设置有小车搬运器轨道，且升降装置与所述控制机构受控连接。