CN2839469Y - 智能机器人立体停车场 - Google Patents

Abstract

一种智能机器人立体停车场，用于存取各种小型车辆，由立体车库、机器人和智能控制系统组成，涉及土建、钢结构、机械传动、自动控制和微电脑应用等技术领域。将链轮传动副以及电机、驱动器、控制器、传感器和行程开关等安装固定在钢结构框架上，组成1套独立的存取传送系统，并将其设置于立体车库内部。采用微电脑全自动控制，使其能够进行纵向行走、垂直升降、横向移动等3维运动，在立体车库进出口外存取车辆。

Description

智能机器人立体停车场

所属技术领域

本实用新型是一种智能机器人立体停车场，用于存取轿车、小型面包车和其它小型车辆，由立体车库、机器人和智能控制系统组成，涉及土建、钢结构、机械传动、自动控制和微电脑应用等技术领域。

背景技术

建设立体停车解决了地皮紧张、交通拥堵、保密防盗、环境保护等许多棘手问题。土建的立体停车场占地面积较大、进出车辆不便、施工周期较长、工程造价高昂，目前国际流行的是机械式立体停车场。从90年代未期，我国即有机械式立体停车场的生产制造。

然而国内外现有的各类机械式立体停车场均为进出不便、存取较慢、结构复杂、造价高昂，运行和管理费用较高。首先，在存放车辆时，均需要司机将车辆开进车库内，再走出车库；取出车辆时，均需要司机进入车库内，再将车辆开出车库。其次，有的在地面一层需要大敞口，有的进出口只能开设在车库两侧，有的进出口只能开设在车库中间。而且，多数类型每一泊位均有各自独立的存取传送系统，既有升降传动机构，又有横移传动机构。在存取某台车辆时，需要其它几乎全部车辆升降或横移窜位，让出通道，才能将某车存入或取出。

发明内容

本实用新型的目的是根据我国国情开发一种进出方便、存取快捷、结构简单、造价低廉，而且运行和管理费用较低的机械式立体停车场，以适应我国市容管理、交通整治和环境保护的需要。

本实用新型的技术方案是：将链轮、链条组成的传动付以及电机、驱动器、控制器、传感器和行程开关等安装固定在钢结构框架上，组成1套独立的存取传送系统——机器人，并将其设置于立体车库内部。采用微电脑全自动控制，使其能够进行三维运动：其天车可以带动框架纵向行走，其悬板可以在框架内垂直升降，其托板可以在悬板上横向移动并可以被远程传送，进出车库和进出泊位，存取车辆。采取的具体措施是：

1.将立体车库垂直划分出互相平行且相等的三部分，两侧为停车空间，设置若干停车层、位；中部为机器人行走空间，作为存取传送车辆的公共通道；在行走空间两侧上部设有2条纵行导轨，作为天车纵行之用。

2.由天车面板、1台低速纵行电机、1套链轮传动付、4个导轮和框架等组成机器人纵行机构。其纵行电机固定在天车面板上，导轮安装在天车面板下部两侧，衔接在纵行导轨上，纵行电机主轴和导轮轴杆上均装有链轮，由封闭链条连接起来，框架垂直贯通行走空间上下、固定在天车面板下部。当机器人纵向行走时，纵行电机通过链轮、链条带动天车导轮滚动，即可使其在立体车库行走空间两侧上部的纵行导轨上前后运动，其框架携持悬板、托板存取车辆。

3.由天车面板、1台低速升降电机，5套链轮传动付、4个导向链轮、4条开式链条、悬板和框架等组成机器人升降机构。其升降电机固定在天车面板上，升降电机主轴上、框架中间轴杆中部和两侧均装有链轮，导向链轮安装在框架上部四角，悬板设置在框架内。框架轴杆中部的链轮由封闭链条与升降电机主轴上的链轮连接在一起，框架轴杆两侧的链轮由开式链条通过导向链轮与悬板连接起来，将悬板悬挂在框架内导向链轮下。当机器人纵行到某一跨位、悬板垂直升降时，升降电机通过链轮、链条传动，即可携持悬板在其框架内上下运动，承载托板存取车辆。

4.由悬板、1台低速横移电机、2套直线驱动装置、2套链轮传动付、2套双联链轮、2件传导滚轴轮和2条横移导轨等组成机器人横移机构。其横移电机和直线驱动装置固定在悬板上，横移电机主轴上装有链轮，直线驱动装置是由推力电磁铁、电动推杆或直线电机和伸缩滑座等组成；双联链轮和传导滚轴轮安装在直线驱动装置的伸缩滑座上。双联链轮中其小链轮通过封闭链条与电机主轴上的链轮连接起来，其大链轮与传导滚轴轮啮合在一起。

5.在进出车库和进出泊位的行程路线上，也设有若干双联链轮和横移导轨；在托板下部两侧设有4个导轮、中间设有1条开式刚性链条。其导轮可以衔接在悬板、进出车库或进出泊位行程路线上的导轨上，其开式刚性链条可以与悬板、进出车库或进出泊位行程路线上的链轮互相啮合。当悬板升降至与托板同一水平位置、托板横向移动时，横移电机通过链轮、链条和链轮、开式刚性链条传动，即可将托板沿横移导轨载车左右运动，远程传送，进出悬板、进出车库或进出泊位。

6.智能控制系统由主回路和控制回路组成。主回路主要连接3台低速电机、2套直线驱动装置和针对天车、悬板、托板的若干限位器；控制回路主要连接光电传感器、行程开关、逻辑电路、微电脑和控制器等。智能控制系统控制机器人纵行、悬板升降和托板横移、进出车库和进出泊位。存取车辆时，司机划卡、设置或输入密码确定后，光电传感器和行程开关通过逻辑电路向微电脑反馈信息，微电脑即向控制器发出指令，控制器控制进行三维运动的3台电机、2套直线驱动装置和若干限位器，实现机器人全自动存取车辆。

采取上述措施，由于托板可以远程传送，存取车辆无需开进开出，司机走出走进，完全由机器人操作，本实用新型在车库进出口外即可存取车辆。存车时，仅需将车辆停泊在进出口外的托板上，司机划卡、设置密码确定后，横移、升降和纵行电机顺序启动，通过链轮、链条和链轮、开式刚性链条传动即可将托板载车远程传送进入车库，送进某一泊位。取车时，司机划卡、输入密码确定后，横移、升降和纵行电机顺序启动，通过链轮、链条和链轮、开式刚性链条传动即可将托板载车从某一泊位取出，远程传送到车库进出口外。

这样，本实用新型车辆进出方便、存取车辆快捷，大大缩短了存取时间，给司机提供很大方便。而且，免除了车辆进出的能源消耗，杜绝了车库内的尾汽污染及火灾隐患，避免了车辆受损和被盗。

采取上述措施，由于机器人能够进行三维运动，天车纵行、悬板升降、托板横移可以运行到车库任何位置进行远程传送存取车辆，本实用新型进出口即可随意设置，立体车库既可建在地面上、又可建在地面下、也可建为半地下。

这样，在平坦地面，可以单门进出，也可以多门进出；在山城或地坪标高不同的地域，可以设置不同层高的单门或多门进出。从而能充分适应不同的地域环境和地理条件，使本实用新型与当地市容、交通、环保协调一致，满足城市规划和用户需要。

采取上述措施，由于机器人仅仅是1套独立的存取传送系统，用其可以存取一座立体车库内的全部车辆。因此，本实用新型整体结构简单，工程造价低廉，便于集中控制和集中维护。机器人行走空间是存取传送车辆的公共通道，机器人直接、单独存取每台车辆。不但方便快捷，而且存取某台车辆均不需其它车辆升降或横移窜位，降低了运行成本，节约能源。

本实用新型的立体车库如采用钢筋混凝土框架结构，可以与楼房结合建设；如采用型钢框架结构的独立体系，即可拆装移动。此外，立体车库无需人员进出，存取车辆仅需司机自行划卡、设置或输入密码，停车场管理费用较低。

本实用新型涉及的立体车库，是土建框架或固定在地基上的钢结构件的机械组合，涉及的机器人，由最常规的机械传动机构组合而成，涉及的智能控制系统，是最成熟的电磁驱动和微电脑应用技术，凡属相关行业领域的技术人员均可理解、掌握和实现。

与国内外各类机械式立体停车场相比较，本实用新型进出方便、存取快捷、结构简单、造价低廉，而且运行和管理费用较低。适应我国市容管理、交通整治和环境保护的需要。

立体停车场是公益性设施，它可以促进市容管理、加强交通整治、利于环境保护，而且保密、安全，利国利民。建设本实用新型的智能机器人立体停车场，经济实用，更加符合我国国情。目前正值我国已加入WT0、进一步改革开放之际，国内大中城市改革建设如火如荼，市容管理、交通整治和环境保护大刀阔斧，实施本实用新型必将取得显著的经济效益和社会效益。

附图说明

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1为立体车库立剖面主视示意图。

图2为立体车库平剖面俯视示意图。

图3为机器人纵行机构主视示意图。

图4为机器人纵行机构俯视示意图。

图5为机器人升降机构主视示意图。

图6为机器人升降机构侧视示意图。

图7为机器人横移机构及托板进入悬板传动示意图。

图8为机器人横移机构及托板进入泊位传动示意图。

图9为控制系统硬件组成框图。

图10为控制系统软件流程框图。

在图1、图2中，1为机器人纵行机构(天车及框架)，2为机器人升降机构，3为托板，4为立体车库。

在图3、图4中，1为天车面板，2为纵行电机，3为主动链轮，4为封闭链条，5为从动链轮，6为天车导轮。纵行电机2固定在天车面板1上部，天车导轮6安装在天车面板1下部两侧，主动链轮3和从动链轮5分别固定在电机2主轴和导轮6轴杆上，封闭链条4将主动链轮3和从动链轮5连接起来。

在图5、图6中，1为天车面板，2为升降电机，3为主动链轮，4为封闭链条，5为从动链轮(5件)，6为导向链轮(4件)，7为天车框架，8为悬板。升降电机2固定在天车面板1上，主动链轮3固定在升降电机2的主轴上，从动链轮5固定在框架7的中轴上(中部1件，两侧各2件)，导向链轮6安装在框架7的四角，悬板8的四角通过开式链条、导向链轮6悬挂在框架7内。框架7轴杆中部的从动链轮5由封闭链条4与升降电机主轴上的主动链轮3连接起来，框架7轴杆两侧的从动链轮5由开式链条通过导向链轮6与悬板8的四角连接在一起，将悬板8悬挂在框架7内的导向链轮6下。

在图7、图8中，1为悬板，2为横移电机，3为直线驱动装置(2套)，4为链轮传动付(2套)，5为双联链轮(2套)，6为传导滚轴轮(2件)，7为接力双联链轮(多套)，8为托板。横移电机2和直线驱动装置3固定在悬板1上，双联链轮5和传导滚轴轮6安装在直线驱动装置3的伸缩滑座上，接力双联链轮7分别安装在进出车库和进出泊位的行程路线上。直线驱动装置3由推力电磁铁、电动推杆或直线电机和伸缩滑座等组成，电机2主轴链轮、双联链轮5上的小链轮由封闭链条连接起来，其双联链轮5上的大链轮与传导滚轴轮6啮合在一起，托板8下部两侧设有4个导轮、中间设有1条刚性开式链条，悬板1和进出车库、泊位的行程路线上各设有2条横移导轨。

在图9中，1为主控微电脑。机器人工艺流程软件固化在其程序存储器ROM内。2为监控电路。可对运行过程中的调度信息、方向信息和选择信息识别反馈，与速度控制电路相互备用。3为速度控制电路。控制机器人各机构的运行速度。4为输入输出接口。实现微电脑与驱动设备的匹配及信号的转换。5为电机驱动系统。按微电脑指令驱动各动力电机。6为继电器线路。在各电机停机瞬间各制动器断电将相应电机制动。机器人、悬板或托板运行到某一泊位时，限位器顺序动作，以实现机器人各机构准确定位。7为安全线路。当机器人运行到极限位置或发生异常状态时根据反馈信号将其制动。8为测距脉冲发生器。将各电机转速转换输出脉冲个数，反馈给微电脑合成指令，以实现机器人各机构准确运行。9、10、11分别为相应电机的制动器。12为纵行电机。13为升降电机。14为横移电机。15为直线驱动装置(2套)。当微电脑发出指令，托板载车进出车库或进出泊位时，实现横移机构闭合或断开，以便将托板与悬板结合或脱离。

具体实施方式

在图1、图2中，存车时，将车辆停泊在进出口外的托板3上，司机划卡、设置密码确定后，托板3即载车进入升降机构2的悬板上，接着纵行机构1(天车及框架)携持悬板、托板3将车辆送进某一泊位。取车时，司机划卡、输入密码确定后，天车及框架、悬板及托板按相反顺序运行。

在图3、图4中，当微电脑发出指令，机器人纵向行走时，纵行电机2启动，通过链轮3、封闭链条4、链轮5带动天车导轮6滚动，即可使其在立体车库行走空间两侧上部的纵行导轨上前后运动，(天车及框架)携持悬板、托板存取车辆。

在图5、图6中，当机器人纵行到某一跨位，微电脑发出指令，悬板8垂直升降时，升降电机2启动，通过主动链轮3、封闭链条4、从动链轮5，开式链条带动导向链轮6转动，即可携持悬板8在框架7内上下运动，承载托板存取车辆。

在图7中，当悬板1升降至与进出车库行程路线同一水平位置，微电脑发出指令，托板8进入车库时，直线驱动装置3驱动双联链轮5、传导滚轴轮6与接力双联链轮7啮合；横移电机2启动，通过链轮传动付4、双联链轮5、传导滚轴轮6、接力双联链轮7和托板8下部的开式刚性链条，即可将托板8从车库进出口外沿横移导轨载车远程传送到悬板1上。双联链轮5、7上的大链轮与托板8下部的开式刚性链条啮合，传送托板；其上的小链轮通过链条远程传递电机动力。

在图8中，当悬板1升降至与进出泊位行程路线同一水平位置，微电脑发出指令，托板8进入泊位时，直线驱动装置3驱动双联链轮5、传导滚轴轮6与接力双联链轮7啮合；横移电机2启动，通过链轮传动付4、双联链轮5、传导滚轴轮6、接力双联链轮7和托板8下部的开式刚性链条，即可将托板8从悬板1上沿横移导轨载车送进停车泊位。

Claims (8)

1.一种智能机器人立体停车场，由立体车库、机器人、载车托板和智能控制系统的组合，其特征是：机器人设置在立体车库内中部，其导轮衔接在立体车库框架上的纵行导轨上，载车托板的导轮衔接在立体车库进出口通道、机器人悬板和进出泊位行程路线上的横移导轨上，智能控制系统与机器人各动力机构相连接。

2.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是立体车库由型钢框架或钢筋混凝土框架结构，垂直划分出互相平行且相等的三部分：在两侧空间，设置若干层停车泊位，每个停车泊位内仅设置2条横向导轨；在中部空间，仅两侧框架上设置2条纵向导轨。

3.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是机器人为型钢框架结构，由纵行机构、升降机构和横移机构自上而下穿插排列组合而成，各机构均包含在机器人框架内。

4.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是机器人纵行机构由天车面板、固定在天车面板上的纵行电机、链轮传动付、安装在天车面板下部两侧并衔接在立体车库的2条纵行导轨上的4个导轮组成。

5.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是机器人升降机构设置在天车面板上下，由固定在天车面板上的升降电机、链轮传动付、安装在天车面板下部、垂直贯通于立体车库内中部上下的升降框架以及框架内的导向链轮和开式链条组成。

6.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是机器人横移机构设置在升降框架内，由开式链条挂在升降框架内导向链轮下的悬板、固定在悬板上的横移电机、直线驱动装置、推进链轮、链轮传动付、传导滚轴轮和横移导轨组成。

7.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是载车托板为型钢框架结构，下部两侧设有4个导轮，衔接在立体车库进出口通道、机器人悬板和进出泊位行程路线上的2条横移导轨上；下部中间设有开式刚性链条，与立体车库进出口通道、机器人悬板和进出泊位行程路线上的推进链轮互相啮合。

8.根据权利要求1所述的智能机器人立体停车场，其特征是智能控制系统由主回路和控制回路，其主回路主要连接机器人进行三维运动的3台低速电机、横移机构中的2套直线驱动装置和针对天车、悬板和载车托板的若干限位器；控制回路主要连接光电传感器、行程开关、逻辑电路、微电脑和控制器。

Images