CN212201495U - 一种立体车库 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种立体车库，包括由铝型材拼接形成主体骨架的立体车库模型、垂直升降仓、控制系统，有若干停车层，停车层包括两排停车位、中间的移车通道，垂直升降仓的出口与移车通道连接，每层停车层配置小车，小车顶板可相对车架提升，从而使得小车可驶入模型汽车的车底并将模型汽车托起，小车由第一电机驱动，停车位内设置对车位的状态进行实时检测的光电传感器；垂直升降仓内设置电梯。本实用新型实现了立体车库的模型化，并配备了完备的监测、控制系统，可供学生实训及竞赛中使用，有利于加强学生对立体车库原理、结构及控制方式的理解应用。

Description

一种立体车库

技术领域

本实用新型属于实训教学装置技术领域，具体涉及一种立体车库。

背景技术

随着汽车的拥有量大幅度增加，城市立体车库的需求不断增加，传统的双层或多层立体车库一般不配备车辆升降装置，车辆通过斜坡进出立体车库。需要较多的空间建设坡道，且不利于建筑物的车库改造实施。也有一些立体车库是采用转盘平台取放车辆，但它占地面积大，安全系数低。因此，直立升降式的立体车库将会是今后城市立体车库的方向，高职院校的相关专业也在围绕类似的课题展开教学研究。

高职院校是以培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向基层、面向生产第一线职业岗位的实用型、技术型和技能型专门人才为目的的高等教育，高职院校学生应具备必要的理论知识和科学文化基础，侧重实际应用，侧重相关知识的综合运用，而实训教学是培养学生综合素质的重要手段，实训教学只有随着社会的进步不断发展、完善，才能使学生获得较强的综合实践能力，为社会培养出符合要求的高素质人才。随着汽车的普及，城市停车位的需求增多，多层智能车库能够保证城市车辆存取的安全有序运行，如果能够将多层智能车库控制的实训教学装置引入日常的实训教学中，将能够作为学生学习自动控制技术、传感器检测技术、程控技术等专业的实训教学提供很好的载体，还能够为立体车库控制系统的研发提供很好的借鉴经验。

同时，如何利用传感和光电元件对车位进行自动随机地存取的调度，有效提高停车库利用率及其存取车效率，使车库智能管理达到科学化、智能化、合理化，也是需要为学生提供一个良好的实训载体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种立体车库，通过教学辅导模型，结合存放车辆调度控制系统，有助于学生更好地将智能车库理论知识与实践结合起来，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种立体车库，包括立体车库模型、垂直升降仓、控制系统，其特征在于：所述立体车库模型由铝型材拼接形成主体骨架，主体骨架包括若干停车层，停车层包括两排停车位、以及夹在两排停车位中间的移车通道，垂直升降仓的出口与移车通道连接，每层停车层配置一个可在移车通道上行走的小车，每个停车位设置一对用于承载模型汽车的第一载车板、以及用于承载所述小车的第二载车板，所述小车包括车轮、车架、顶板，所述顶板可相对车架提升，从而使得小车可驶入模型汽车的车底并将模型汽车托起，所述小车由第一电机驱动，停车位内设置对车位的状态进行实时检测的光电传感器；垂直升降仓内设置用于将模型汽车垂直运送到各楼层的电梯，所述光电传感器与控制系统通信连接。

所述控制系统包括时钟电路，所述时钟电路用于计算模型汽车停放时长。

还包括移车通道，所述移车通道包括两平行的承载导轨，驱动移车板沿承载导轨滑动的皮带轮移动机构。

所述皮带轮移动机构包括皮带电机、电机轴、主动轮、从动轮及皮带，所述皮带电机固定在竖梁上，皮带套设在主动轮与从动轮上，移车板的底部固定在皮带上，所述电机轴驱动主动轮转动使皮带移动，从而带动移车板活动。

所述小车的顶板底平面设置第二电机，第二电机的输出轴连接顶出盘，在小车的车架上设置支撑块，所述顶出盘在旋转至第一位置时，顶出盘与支撑块产生干涉，促使顶板上移；所述顶板与车架通过活动立柱连接，活动立柱引导顶板在车架上方垂直位移。

所述顶出盘包括机座和顶杆，所述顶杆水平设置在机座一侧。

所述顶杆为一对，分别对称设置在机座的外圆周上，在其中一顶杆上设置有感应片，在顶板底部对应所述感应片设置U形感应开关。

所述小车车架的前端和后端分别设置有车库位置感应器；所述小车车架的底部设置移车板位置感应器。

本实用新型的有益效果是：作为教学用智能车库模型，本实用新型设计新颖合理，将立体车库实际工程实验应用到学生的专业课实验中，让学生全面了解专业课理论知识在立体车库控制中的具体工程应用，更好地将理论知识与实践结合起来，培养学生的动手能力。车库的搬运系统模型采用直立升降、平移运输的停车管理模式，使模型汽车的搬运方便、高效、可靠，其以简单结构的方式展示了智能车库的基本工作原理，便于教学实训操作。

本实用新型实现了立体车库的模型化，并配备了完备的监测、控制系统，可供学生实训及竞赛中使用，有利于加强学生对立体车库原理、结构及控制方式的理解应用。

作为教学、培训自动控制技术、传感器检测技术、程控技术等专业的实训教学提供很好的载体，还能够为立体车库控制系统的研发提供很好的借鉴经验，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的立体车库模型结构示意图。

图2是单层车库的平面布局示意图。

图3是本实用新型的移车板结构示意图。

图4是本实用新型的小车的驱动结构示意图。

图5是本实用新型的小车结构示意图。

图6是本实用新型的小车顶板在顶起状态的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

参见图1-6，本实用新型提供一种立体车库，包括升降式立体车库模型10和控制系统，升降式立体车库模型为三层结构，二、三层车库设置两排停车位1共5个，两排车库之间设置移车通道2，升降式立体车库模型内部设置有电梯30，电梯将模型汽车先送到指定楼层，再由移车机构将模型汽车移送至指定车位。移车通道包括两平行的承载导轨21、沿承载导轨滑动的移车板22、驱动移车板移动的皮带轮移动机构23。每层的移车板上均放置一小车4，移车板在导轨上作前后移动，小车在移车板和车位之间作左右移动，从而将汽车移至合适的位置。

升降式立体车库模型由铝型材通过三角码拼接形成主体骨架，构成中间过道两排三格并排式立体车库，在左侧中间格是上下梯仓井架，设置直立式电梯，在井架的顶层增设曳引机安装架，曳引机31 固定在其上方，曳引机安装架的一侧立面设置显示屏32，电梯的轿厢33在梯仓井架内上下移动，轿厢也是由铝型材通过三角码拼接的矩形内框，在矩形内框的侧梁上设置向外突出的滚轮，滚轮沿井架的立柱侧立面上滚动，在井架一侧按模拟楼层每层设置有U型减速感应开关(图未示)，用于控制电梯能够稳定在停靠在相应的楼层。曳引机上绕有钢丝绳34，钢丝绳一端连接轿厢，另一端连接对重装置，对重装置设置在升降式立体车库模型的一侧(图未示)，电梯运作时，对重装置随电机的拉动而升降。轿厢的底部设置厢底板，在厢底板上方对称设置一对用于承载模型汽车的轿厢载车板，移车时，小车开进厢底板，将轿厢载车板上的模型汽车顶起并一起离开轿厢。

移车板的底面可设置滚轮，使它更容易在承载导轨上移动，皮带轮移动机构23包括皮带电机、电机轴、主动轮、从动轮及皮带24，皮带电机固定在竖梁25上，皮带套设在主动轮与从动轮上，电机轴驱动主动轮转动，移车板的底部固定在皮带上，因此，当皮带移动时，相应使移车板在移车通道上前进或后退。其行程是由皮带电机的转动角位移决定的，在移车通道的两端设置限位开关，以限制移车板的极限位置，防止由于误操作或其它原因导致的意外情况。移车板上设置位置传感开关221，相应地，在小车的底部设置移车板位置感应器41，当小车移动至移车板的中央位置时，位置传感开关向控制系统的主控单元微处理器发送信号。

每个车位均设置一对用于承载模型汽车的第一载车板11，以及用于承载小车的第二载车板12，其中，第二载车板略长于且略宽于第一载车板。第二载车板位于第一载车板的下方，两者的间隔高于小车车轮的外直径，从而使小车可以在第二载车板上行走。

小车4包括车轮42、车架43、顶板44，顶板通过活动立柱45 固定在车架上，活动立柱45是套筒结构，它起导向作用，在活动立柱45的导向下，顶板可垂直上下活动，当它位于最低位置时，小车可整体移入模型汽车的底板下方，当顶板顶起至最高位置时，顶板将模型汽车顶起，使模型汽车的车轮离开第一载车板，小车连同模型汽车一起驶离停车位或轿厢。小车由第一电机5驱动，小车的驱动轴上设置驱动齿轮6，它与电机输出轴齿轮7啮合，电机正转或反转时，电机输出轴齿轮使驱动齿轮逆时针或顺时针旋转，从而使小车前行或后退。小车的顶板底平面设置第二电机8，第二电机的输出轴连接顶出盘，顶出盘包括机座91和顶杆92，机座是圆台状的，顶杆对称设置在圆台的外圆周上，在小车的车架上设置支撑块，当一对顶杆旋转至水平位置时，顶板在自重作用下下移，机座、第二电机随顶板下移直到压靠在车架上。当一对顶杆旋转至垂直位置时，两顶杆位于同一垂直平面上，下顶杆抵压在支撑块的上表面，并将顶板抬高。上顶杆上设置有感应片93，当两顶杆位于同一垂直平面上时，感应片旋转插入顶板下的U形感应开关94，U形感应开关感应到感应片旋转插入后，即向主控单元微处理器发送信号，主控单元微处理器根据信号判断顶板已经到达最高位置，遂停止第二电机动作。当需要顶板下移时，驱动一对顶杆旋转至水平位置，顶板下移到最低位置，并触动低位开关，低位开关即向主控单元微处理器发送信号，主控单元微处理器根据信号判断顶板已经到达最低位置，遂停止第二电机动作。

小车车架的前端和后端分别设置有车库位置感应器47，它与每个停车位内的行程开关相配合，向主控单元微处理器发送位置信号。

存取车控制系统包括安装在立体车库模型上的控制盒、在显示屏上的操作面板，操作面板上设置有开始按钮、停止按钮、存车按钮、取车按钮，所述存取车控制电路包括PLC模块，所述开始按钮、停止按钮、存车按钮、取车按钮均与PLC模块的输入端相接，所述PLC模块的输入端还接有多个停车位的电压比较电路和分别设置在各个车位中且用于对汽车停放到位进行检测的行程开关，各个电压比较电路的输入端一一对应接有分别布设在各个车位上且用于对车位的状态进行实时检测的光电传感器，所述PLC模块的输出端接有数码管显示电路、电梯驱动电路、小车电机正反转控制电路、皮带电机驱动电路、时钟电路等。

在本实施例中，第三停车层采用的具体结构与第二停车层一致，从实用性角度上来说，不需要为第三停车层单独设计不同的机械结构，其控制方式与第二停车层也保持一致，在控制结构上来说，只需要增加相应的控制点数即可实现，其控制方法保持不变。通过此种设置，使得立体车库的结构具有更好的互换性，减小了车库的复杂程度，提高了实用价值。

在本实施例中，还可以考虑在控制系统电路板上增加读卡器电路、以太网通讯电路以及嵌入式处理系统，各电路分别与微处理器相连。显示屏显示电路用于显示日期、车辆以及车位使用情况等，例如总的车位数，已用及未用车位数，又如各层车位的具体使用情况等信息。读卡器电路用于读取用户ID卡并将读取到的信号传递到微处理器，模拟停放车辆时每辆车配用ID卡，ID卡存储车辆信息，如车牌信息，费用信息等，便于集中管理。时钟电路用于为系统提供时间数据，系统计算停放时长。立体车库的控制除包含各驱动组件的控制外，还配备了车位信息显示、时钟等模块，是一个综合的、放大后可直接投入使用的立体车库模型，与实际情况相契合，便于训练学生的实操能力。

模型汽车的存放控制以分值为控制规则，选择分值高的车库层数进入存放，确定了停放的楼层后，以就近原则进行停车位的选择，确定了具体位置后，控制系统启动，控制车库内各机械设备完成存放车辆任务。

模型汽车在需要进入立体车库存放时，控制器按以下步骤确定存放车位位置：

1)识别立体车库各层车位空置情况，有车位空置，进入步骤2)，否则返回；

2)计算各楼层的空置车位分值，每空置一个车位记5分，进入步骤3)；

3)识别所在层所有车辆的停放时长，以是否超过1小时、3小时为时间节点，停放时长1小时以内的，得0分，停放时长超过1小时未达3小时的，得1分，停放时长超过3小时的，得2分，分别对各楼层的全部停放车辆的停放时长分值求和；

4)将有空置车位的楼层在步骤2)和步骤3)所得的分数求和，选择总分值最高的车库楼层为车辆存放的楼层；

5)计算并比较存放楼层各空置车位至垂直升降仓的小车行程距离，按就近原则确定停车位，行程距离相等的停车位随机分配。本控制规则的原则是各层平均分配停放车辆，因此，当车辆停放时长较长时，系统默认车辆将会被取走，该车位比其它车位更快空置。通过上述控制规则，也给学生提供一个解决实际问题的思考思路，更能训练学生的创新能力。

Claims (8)

1.一种立体车库，包括立体车库模型、垂直升降仓、控制系统，其特征在于：所述立体车库模型由铝型材拼接形成主体骨架，主体骨架包括若干停车层，停车层包括两排停车位、以及夹在两排停车位中间的移车通道，垂直升降仓的出口与移车通道连接，每层停车层配置一个可在移车通道上行走的小车，每个停车位设置一对用于承载模型汽车的第一载车板、以及用于承载所述小车的第二载车板，所述小车包括车轮、车架、顶板，所述顶板可相对车架提升，从而使得小车可驶入模型汽车的车底并将模型汽车托起，所述小车由第一电机驱动，停车位内设置对车位的状态进行实时检测的光电传感器；垂直升降仓内设置用于将模型汽车垂直运送到各楼层的电梯，所述光电传感器与控制系统通信连接。

2.根据权利要求1所述立体车库，其特征在于：所述控制系统包括时钟电路，所述时钟电路用于计算模型汽车停放时长。

3.根据权利要求1或2所述立体车库，其特征在于：还包括移车通道，所述移车通道包括两平行的承载导轨，驱动移车板沿承载导轨滑动的皮带轮移动机构。

4.根据权利要求3所述立体车库，其特征在于：所述皮带轮移动机构包括皮带电机、电机轴、主动轮、从动轮及皮带，所述皮带电机固定在竖梁上，皮带套设在主动轮与从动轮上，移车板的底部固定在皮带上，所述电机轴驱动主动轮转动使皮带移动，从而带动移车板活动。

5.根据权利要求4所述立体车库，其特征在于：所述小车的顶板底平面设置第二电机，第二电机的输出轴连接顶出盘，在小车的车架上设置支撑块，所述顶出盘在旋转至第一位置时，顶出盘与支撑块产生干涉，促使顶板上移；所述顶板与车架通过活动立柱连接，活动立柱引导顶板在车架上方垂直位移。

6.根据权利要求5所述立体车库，其特征在于：所述顶出盘包括机座和顶杆，所述顶杆水平设置在机座一侧。

7.根据权利要求6所述立体车库，其特征在于：所述顶杆为一对，分别对称设置在机座的外圆周上，在其中一顶杆上设置有感应片，在顶板底部对应所述感应片设置U形感应开关。

8.根据权利要求6所述立体车库，其特征在于：所述小车车架的前端和后端分别设置有车库位置感应器；所述小车车架的底部设置移车板位置感应器。

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