专利名称：全自动立体车库的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于贮存汽车的立体车库，尤其涉及一种全自动高层立体车库。
背景技术：
随着小汽车进入家庭，泊车位置日趋紧张，汽车车库立体化是城市建设中的发展方向。立体车库以其具有的泊车多、占地小的优点，越来越受到人们的重视。
但现有专利文献中所记载的立体车库技术方案，有的结构较为复杂，泊车进出速度较慢，可靠性差；有的操作复杂，手动控制费时费力。如授权公告日为2002年4月24日、授权公告号为CN2487821Y，名称为“一种立体车库”的中国实用新型专利，其公开了一种立体车库，包括库房建筑及机械运车装置，该库房建筑为多层结构，由多个库房单元构成，每一库房单元横向由左、中、右三排建筑结构组成，该左、右建筑为车库，该车库每层有若干等距的泊车位，每一泊车位内设有一个运送平台，该平台的平面面积与泊入车的面积相应，该运送平台以下底的四个车轮支承在固定于建筑楼层板的双轨上，该双轨通向中排建筑，该中排建筑为机械运车装置作业空间，该空间的宽度与机械运车装置的运车平台相应，该空间两侧设有若干竖向导轨固定于右、左建筑结构的内侧，该竖向导轨的设置原则是对正左、右车库每一泊车位的中排建筑内的升降平台四角都有等距的四支竖向导轨；机械运车装置由升降机和机械手组成。
但该立体车库技术上还存在很多不足利用机械手的作用，易出现碰撞，操作复杂，手动控制费时费力；该专利技术中仅采用人力的手动控制，没有解决泊车过程的自动控制，难以实现自动化管理的问题；另外，在车辆的存取过程中，不可避免的存在搬运空的运送平台的过程；且由于升降机上拖曳着电线，故控制动作尤其显得繁复。
发明内容
为了克服现有的立体车库的操作复杂、需人员管理的不足，而提供一种无需人员管理、且结构简单、可靠性高的全自动立体车库。
本发明所采用的技术方案是一种全自动立体车库，其包括车库本体及电气控制柜，该车库本体还包括有车库建筑体、升降机及供电装置，该车库建筑体为多层结构，每层至少包含有一个停车位，该升降机与所述的停车位的汽车出入口相配合，在车库的最下层设有一个车库门，在升降机的升降平台上设有一个将汽车横向移入或移出停车位的搬运小车，在所述升降平台上及停车位的停车平台上设有供搬运小车行走的轨道；搬运小车上设有托车板，所述托车板及每一停车位的停车平台上均设有对应的供泊入汽车的四个车轮停置的纵向梳状齿；在所述车库门口设有一个读卡机，读卡机内部含有一个单片机，该读卡机至少包含有读取车主持有的储值卡上的信息的读取单元、分配停车位的分配单元、扣除停车费的计费单元、将命令传送给电气控制柜的通信单元；所述电气控制柜内含可编程序控制器，在该可编程序控制器中写有特定的控制车库门的开闭、升降机上升与下降、控制搬运小车的升降及横移动作及将汽车泊入与取出的控制程序，该电气控制柜与所述车库门、读卡机、升降机、搬运小车电气连接。
所述搬运小车包括车体、行走系统、托车板、举升电机及传动齿轮组、双向螺杆及楔形块，所述举升电机固定设于车体的下面，该举升电机的输出端驱动一传动齿轮组，该传动齿轮组的从齿轮与一个水平设于所述车体上面的双向螺杆配合，该双向螺杆一端的外表面设有左旋螺纹，另一端的外表面设有右旋螺纹，该双向螺杆两端各螺设有一块在该双向螺杆的作用下可彼此靠近或远离的连接板，在每一连接板的一侧边缘分别固设有两个楔形块；托车板设在双向螺杆上方，该托车板下固设有四个固定滚轮，该固定滚轮分别放在相应的楔形块的斜面上。
所述行走系统包括有行走电机、传动装置、车轴及车轮，在车体的支架上纵向套设有两根车轴，每一车轴的两端各设有一个车轮，行走电机的输出端与传动装置配合，而传动装置与该车轴配合。
所述螺设在双向螺杆一端的连接板与该连接板上的两个楔形块一体成型。
所述托车板的四个角部及每一停车平台的前后排均设有供泊入汽车的四个车轮停置的纵向梳状齿，所述停车平台前后排的梳状齿与托车板四角上梳状齿一一对应，且停车平台与托车板相对应的梳状齿的齿头方向相对，间距位置互相错开，每一梳状齿的齿部均可以交错容纳在另一梳状齿的齿与齿之间的空间内。
在所述升降平台上以及各层停车位中供搬运小车行走的路面上分别安装有至少一根导条，在所述升降平台与停车位上对应的导条采用并联方式安装。
所述搬运小车通过滑动接触式导电装置与所述的电气控制柜连接，该滑动接触式导电装置包括有至少一双向电刷、一端连接在该双向电刷上的电刷引线，另一端与搬运小车的举升电机、平移电机或其他限位开关相连，双向电刷安装在搬运小车下方的垫块上，与对应的导条保持滑动接触，在电刷上方与垫块之间装有弹簧，与导条连接的引线通过接线端子连接到电气控制柜上。
所述的升降机对应配合工作的每层停车位为二个，位于该升降机左右侧，所述升降机的升降平台上设有横向轨道，与所述的停车位的轨道相配合。
所述升降机对应配合工作的每层停车位为三个或四个，位于该升降机的左右侧及前侧、后侧或前后侧；所述的升降机的升降平台上设有纵横向轨道，与所述的停车位的轨道相配合。
所述车库的最下层还设有将搬运小车移旋转180度的调头装置，该调头装置与电气控制柜电气连接。
本发明的有益效果在于1、本发明全自动立体车库从大门的开启和关闭、停车位置的调整、存取车操作以及停车费的扣除等均为自动控制，可实现无人管理，极大地方便了车主的存取车操作。
2、本发明中的搬运小车由于设置了举升电机、平移电机及相应的装置，而且用于载车的托车板和用于停车的停车平台上都带有纵向(与汽车的纵向车轴线平行)、彼此交错的梳状齿。故使搬运小车具有搬运机械手的作用，但比机械手结构简单，可靠性高，同时省去了某些立体车库在车辆存取过程中不可避免的搬运空托车板的动作。
3、本发明采用一种滑动接触式导电装置供电，当搬运小车在升降平台50与左右两个车库之间自由地横向移动时，尽管对接的导条间不可避免地存在间隙，但借助于双向电刷的两个刷体分别接触导条的不同位置就可以保证在越过导条间隙期间可靠地导电，由于搬运小车上不需拖曳很多电线，大大简化了汽车交接时的供电装置。
图1是本发明的立体车库剖面示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是本发明中搬运小车带托车板时的俯视图。
图4本发明中搬运小车不带托车板时的俯视图。
图5是图3中的B-B剖视图。
图6是图4中C-C剖视图。
图7是图3中D-D剖视图。
图8是图7中托车板下降时的示意图。
图9是本发明中搬运小车与停车位交接时举升状态示意图。
图10是本发明中搬运小车与停车位交接时下降状态示意图。
图11是本发明中搬运小车供电装置示意图。
图12是本发明中搬运小车供电示意图。
具体实施例方式
本专利涉及一种无人管理的全自动立体车库系统。本系统由车库本体、电气控制柜以及读卡机等部分组成。如图1及图2所示，其中，车库本体包括车库建筑体、升降机系统、搬运小车及供电装置。车库建筑体采用钢架、钢筋混凝土或两者结合的结构，该车库建筑体为多层结构，每一层左右均设有一个停车位(即单元车库)，每个停车位中均设有一个停车平台20。在停车位的地面60上设有供搬运小车横向移动的轨道，且每层的两个停车位分设于该升降机系统的升降机的两侧。位于车库第一层的汽车出入通道设有车库门，在该车库门口处安装有一个读卡机；升降机系统由升降架、钢缆起吊装置及升降机控制电路组成，升降机上设有一个升降平台50，在该升降平台50上设有与停车位的地面60上轨道对应的供搬运小车行走的轨道；该搬运小车放置于升降机的升降平台50上，可以横向出入每一停车位，将汽车存入停车位的停车平台20上，或从停车位的停车平台20上取出汽车。
在该立体车库的最下层还设有将搬运小车旋转180度的调头装置。其可将搬运小车及停置于该搬运小车上的汽车调头，以便于车主将该汽车开出车库。
在其他的实施例中，与升降机对应配合工作的每层停车位为三个或四个，位于该升降机的左右侧及前侧、后侧或前后侧，升降机的升降平台50上设有纵横向轨道，与所述的停车位的地面上的轨道相配合。
电气控制柜内含有可编程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，在该PLC中写有特定的控制程序。该电气控制柜与车库门、读卡机、升降机系统、搬运小车、供电装置电气连接。在PLC的作用下，可以控制车库门的开闭、可以控制升降机的上升到特定位置及下降，可以控制搬运小车的升降及横移动作以及将汽车泊入与取出的动作，可以控制取车时将汽车调头的动作等。
读卡机内部含有一个单片机，其可以读取车主持有的储值卡上的信息，可分配停车位、并进行停车费的扣除等动作，当车主刷卡时，读卡机即读入车主、汽车、停车时间等有关信息，并分配停车位，并且将存车和停车位置等命令信息以通讯方式发送到电气控制柜的PLC，则该电气控制柜进行控制车库门开启及后续的存车和取车的动作，具体来说，该读卡机至少包含有读取车主持有的储值卡上的信息的读取单元、分配停车位的分配单元、扣除停车费的计费单元、将命令传送给电气控制柜的通信单元。
车主所持有非接触式储值卡可为IC卡，在该储值卡中包含有车主信息、汽车信息以及费用信息，如身份证号码、密码、车牌号、储值额等。车主可以利用该储值卡与读卡机的配合将汽车存放所述立体车库中，或从立体车库中取出该汽车。
立体车库对车库门的开启和关闭、停车位置的调整、存取车操作以及停车费的扣除等均为自动控制，整个立体车库可实现无人管理。
下述介绍在本发明中，汽车的基本存取的过程1、当车主需要存车时，只要将储值卡靠近设在立体车库门口处的读卡机刷卡后，读卡机即存入车主、汽车、停车时间等有关信息，并分配停车位，并且将存车和停车位置等命令信息以通讯方式发送到电气控制柜中的PLC；2、在PLC的控制下打开立体车库大门；3、车主将车开进车库内的位于升降平台50的搬运小车上。升降平台50四周设有光电开关，通过显示“前进”“后退”“左移”“右移”等提示信息，帮助车主将汽车停在平台中间；4、当车主离开后，车库门自动关闭，立体车库的升降机及搬运小车将该汽车停放在预定停车位上；5、当需要取车时，车主只要再刷卡一次，读卡机即可通过识别车主信息，向立体车库电气控制柜的PLC发出取车命令，同时根据停车的时间从储值卡中扣除相应的停车费。PLC即按照与存车相反的顺序进行取车操作。将车主的车取到底层并调头，打开车库门，车主即可开走自己的车。
下面结合附图对本发明中的搬运小车、汽车交接系统、供电装置等进行说明。
如图3及图4所，分别是本发明中搬运小车带托车板及不带托车板时的俯视图。再请结合图5至图8所示，搬运小车由车体17、行走系统(包括行走电机181及传动装置19、车轴16、车轮15等)、升降系统(包括托车板10、举升电机180及传动齿轮组131、双向螺杆130、楔形块11)等组成。
举升电机180固定设于车体17的下面，其输出端驱动传动齿轮组131，该传动齿轮组131的从齿轮与一个水平设于所述车体17上面的双向螺杆130配合，该双向螺杆一端的外表面设有左旋螺纹，另一端的外表面设有右旋螺纹，该双向螺杆130两端各螺设有一块在该双向螺杆的作用下可彼此靠近或远离的连接板110，在每一连接板110的一侧边缘分别固设有两个楔形块11；这些楔形块11与连接板110及双向螺杆130组成双向螺旋副。螺设在双向螺杆130一端的连接板110与该连接板110上的两个楔形块11可以一体成型而成。
在双向螺杆130上方设有一块托车板10，该托车板10下固设有四个固定滚轮12，该固定滚轮12分别放在相应的楔形块11的斜面上。
托车板10的表面积与泊入汽车的面积相应，且在该托车板的四个角部均设有纵向梳状齿，供泊入汽车的四个车轮停置。
在车体17的支架171上纵向套设有两根车轴16，每一车轴16的两端各设有一个车轮15，行走电机181的输出端与传动装置19配合，而传动装置19与其中至少一根车轴16配合。在该行走电机181的作用下，可以带动车轴16转动，从而使车轮15可以在轨道14上滚动。
本文定义当汽车驶入车库大门时的方向为纵向，与之垂直(出入停车位)的方向为横向。在行走电机181的驱动下，搬运小车可以沿轨道14横向移动，出入于每层的左右停车位。当举升电机180通电时，通过传动齿轮组131使双向螺杆130转动，双向螺杆130两端的连接板110则可以同时做彼此靠近或离开的运动。连接板110彼此离开时，拖车板10将被顶起(如图7所示)。当连接板110彼此靠近时，拖车板10在重力作用下下降(如图8所示)。
搬运小车、横移轨道14、带梳状齿的托车板10及带梳状齿的停车平台20等组成本发明中的交接系统。在停车平台20上设有前后两排纵向梳状齿，这些梳齿与托车板10上梳状齿相互交错，即停车平台20前后两排的梳状齿与托车板10四角上梳状齿一一对应，且停车平台20与托车板10相对应的梳状齿的齿头方向相对，间距位置互相错开，每一梳状齿的齿部均可以交错容纳在另一梳状齿的齿与齿之间的空间内(请参见图2)。
存车时，通过升降机将搬运小车及所承载的汽车提升至预定停车层后，汽车交接过程如下1、搬运小车的举升电机180通电，使带梳状齿的托车板10及承载汽车升高；2、行走电机181通电，搬运小车、托车板10及承载汽车一起横向移动到左侧或右侧的停车位内。此时托车板10处于停车平台20的正上方，且托车板10及停车平台20的梳状齿处于彼此交错的位置；3、举升电机180反向通电，托车板10及承载汽车下降至初始位置。在托车板10下降过程中，托车板10及停车平台20的梳状齿彼此交越，从而汽车前后轮落在停车平台前后两排纵向梳状齿上；4、行走电机181反向通电，搬运小车及托车板10一起移出停车位，回到主升降平台50上。
取车时，汽车交接过程如下1、行走电机181通电，搬运小车、托车板10一起移入停车位；2、举升电机180通电，托车板10举升，拖车板10的梳状齿从下方穿过停车平台20的梳状齿，并托起汽车，使汽车与停车平台20分离；3、行走电机181反向通电，搬运小车、托车板10及承载汽车一起移出停车位至主升降平台50上；4、举升电机180反向通电，托车板10及承载汽车下降至初始位置；然后，升降机将搬运小车1及承载汽车降至车库最底层，在转盘上旋转180度调头后升至地面层，汽车即可被取走。
请参阅图9及图10所示，分别为本发明中搬运小车与停车位交接时举升状态及下降状态示意图。可以更好地理解本发明中搬运小车与停车位交接的过程。
在本发明中，利用低矮的搬运小车直接出入车库停车位内部实现汽车交接过程。克服了某些横向梳状齿交接机构驱动系统复杂和机械手交接机构本身比较复杂的缺点。
如图11所示，是本发明搬运小车供电装置示意图。在本发明中，搬运小车采用了一种滑动接触式的供电装置。由于采用该种滑动接触式导电装置，使得搬运小车能够自由出入停车位并实现汽车的交接过程，它克服了目前某些高层立体车库汽车交接装置自身结构或驱动系统比较复杂的缺点。
该滑动接触式导电装置由电刷引线30、导条31、双向电刷32、弹簧33等部分组成。电刷引线30一端与双向电刷32连接，另一端接到搬运小车相关的电机或限位开关上；例如举升电机180、行走电机181、托车板10升降到位的限位开关等，均分别连接到各自的双向电刷32上。双向电刷32安装在搬运小车下方的垫块40上，与导条31保持滑动接触。为确保接触良好，在双向电刷32上方及垫板之间装有弹簧33，该弹簧33可以抵顶双向电刷32。与导条31连接的引线通过接线端子连接到电气控制柜上(见图12中J1、J2)。
在升降平台50上、以及各层停车位中供搬运小车行走的路面上，都在对应的位置上安装有数量相同的导条31。对应的导条31均采用并联方式，电路的接线图见图12所示。每根导条都有固定的功能定义，例如该导条可以用于传输供电电源或开关信号等。
这样，当升降平台50达到某层时，升降平台50与左右两侧停车位内的导条31彼此对接。尽管对接的导条间不可避免地存在间隙，但借助电刷的两个刷体32分别接触不同的导条61(见图11中的右侧部分)，就可以保证在越过该间隙时，双向电刷32至少可以和一个导条31导通，由于对接的导条31为并联连接，故可以保证对该电刷的可靠供电，因此搬运小车可以在升降平台50与左右两个停车位之间自由地横向移动。例如当需要搬运小车横移到左侧停车位内取车时，首先给行走电机181对应导条31供电，使搬运小车从升降平台50上平稳地移到左侧停车位内。再给举升电机180供电，使托车板10升起，将汽车载到搬运小车上。再给行走电机181反向供电，使搬运小车向右移出停车位。到达升降平台50中央时，行走电机181停止供电，举升电机180反向通电，使托车板10下降，从而完成汽车交接工作。
在该专利中，搬运小车起到搬运机械手的作用，但是比搬运机械手结构简单。同时，由于采用了滑动接触式供电，搬运小车上不需拖曳电线，大大简化了汽车交接系统的供电驱动装置的结构。
本发明立体车库由车库本体、电气控制柜以及设在立体车库门口处的读卡机等部分组成，车主持有非接触式储值卡，凭此卡存取车。电气控制系统的PLC按照计算机的安排进行存取车操作。因此，立体车库从大门的开启和关闭、停车位置的调整、存取车操作以及停车费的扣除等均为自动控制，可实现无人管理。极大地方便了车主的存取车操作。
本发明中，用于载车的托车板和用于停车的停车平台上都带有纵向(与汽车的纵向车轴线平行)、彼此交错的梳状齿。从而通过控制带托车板的搬运小车的横向行走和托车板的升降运动，实现将被存取的汽车在搬运小车托车板与车库停车位之间的转移，即完成汽车出入库的交接过程。在本发明中的搬运小车具有搬运机械手的作用，但比机械手结构简单。
本专利结构比较简单，动作条理清晰，控制技术上实现容易，可靠性比较高，也省去了某些立体车库每个停车位均设有一块托车板的麻烦。
本发明采用一种滑动接触式导电装置供电，当搬运小车在升降平台与左右两个停车位之间自由地横向移动时，尽管对接的导条间不可避免地存在间隙，但借助于双向电刷的两个刷体分别接触导条的不同位置就可以保证在越过导条间隙期间可靠地供电，由于搬运小车上不需拖曳很多电线，大大简化了汽车交接时的供电装置。
权利要求
1.一种全自动立体车库，其包括车库本体及电气控制柜，该车库本体还包括有车库建筑体、升降机及供电装置，该车库建筑体为多层结构，每层至少包含有一个停车位，该升降机与所述的停车位的汽车出入口相配合，在车库的最下层设有一个车库门，其特征在于在升降机的升降平台上设有一个将汽车横向移入或移出停车位的搬运小车，在所述升降平台上及停车位的停车平台上设有供搬运小车行走的轨道；搬运小车上设有托车板，所述托车板及每一停车位的停车平台上均设有对应的供泊入汽车的四个车轮停置的纵向梳状齿；在所述车库门口设有一个读卡机，读卡机内部含有一个单片机，该读卡机至少包含有读取车主持有的储值卡上的信息的读取单元、分配停车位的分配单元、将命令传送给电气控制柜的通信单元；所述电气控制柜内含可编程序控制器，在该可编程序控制器中写有特定的控制车库门的开闭、升降机上升与下降、控制搬运小车的升降及横移动作及将汽车泊入与取出的控制程序，该电气控制柜与所述车库门、读卡机、升降机、搬运小车电气连接。
2.如权利要求1所述的全自动立体车库，其特征在于所述搬运小车包括车体、行走系统、托车板、举升电机及传动齿轮组、双向螺杆及楔形块，所述举升电机固定设于车体的下面，该举升电机的输出端驱动一传动齿轮组，该传动齿轮组的从齿轮与一个水平设于所述车体上面的双向螺杆配合，该双向螺杆一端的外表面设有左旋螺纹，另一端的外表面设有右旋螺纹，该双向螺杆两端各螺设有一块在该双向螺杆的作用下可彼此靠近或远离的连接板，在每一连接板的一侧边缘分别固设有两个楔形块；托车板设在双向螺杆上方，该托车板下固设有四个固定滚轮，该固定滚轮分别放在相应的楔形块的斜面上。
3.如权利要求2所述的全自动立体车库，其特征在于所述行走系统包括有行走电机、传动装置、车轴及车轮，在车体的支架上纵向套设有两根车轴，每一车轴的两端各设有一个车轮，行走电机的输出端与传动装置配合，而传动装置与该车轴配合。
4.如权利要求3所述的全自动立体车库，其特征在于所述螺设在双向螺杆一端的连接板与该连接板上的两个楔形块一体成型。
5.如权利要求4所述的全自动立体车库，其特征在于所述托车板的四个角部及每一停车平台的前后排均设有供泊入汽车的四个车轮停置的纵向梳状齿，所述停车平台前后排的梳状齿与托车板四角上梳状齿一一对应，且停车平台与托车板相对应的梳状齿的齿头方向相对，间距位置互相错开，每一梳状齿的齿部均可以交错容纳在另一梳状齿的齿与齿之间的空间内。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的全自动立体车库，其特征在于在所述升降平台上以及各层停车位中供搬运小车行走的路面上分别安装有至少一根导条，在所述升降平台与停车位上对应的导条采用并联方式安装。
7.如权利要求6所述的全自动立体车库，其特征在于所述搬运小车通过滑动接触式导电装置与所述的电气控制柜连接，该滑动接触式导电装置包括有至少一双向电刷、一端连接在该双向电刷上的电刷引线，另一端与搬运小车的举升电机、平移电机或其他限位开关相连，双向电刷安装在搬运小车下方的垫块上，与对应的导条保持滑动接触，在电刷上方与垫块之间装有弹簧，与导条连接的引线通过接线端子连接到电气控制柜上。
8.如权利要求7所述的全自动立体车库，其特征在于所述的升降机对应配合工作的每层停车位为二个，位于该升降机左右侧，所述升降机的升降平台上设有横向轨道，与所述的停车位的轨道相配合。
9.如权利要求7所述的全自动立体车库，其特征在于所述升降机对应配合工作的每层停车位为三个或四个，位于该升降机的左右侧及前侧、后侧或前后侧；所述的升降机的升降平台上设有纵横向轨道，与所述的停车位的轨道相配合。
10.如权利要求7所述的全自动立体车库，其特征在于所述车库的最下层还设有将搬运小车移旋转180度的调头装置，该调头装置与电气控制柜电气连接。
全文摘要
一种全自动立体车库，其包括车库本体及电气控制柜，该车库本体还包括有车库建筑体、升降机及供电装置，该车库建筑体为多层结构，每层至少包含有一个停车位，该升降机与所述的停车位的汽车出入口相配合，在车库的最下层设有一个车库门，在升降机的升降平台上设有一个将汽车横向移入或移出停车位的搬运小车，搬运小车上装有用于载车的托车板，并且托车板和用于停车的停车平台上都带有纵向、彼此交错的梳状齿；在所述车库门口设有一个读卡机；所述电气控制柜内含可编程序控制器，在该可编程序控制器中写有特定的控制程序，该电气控制柜与所述车库门、读卡机、升降机、搬运小车电气连接。本发明具有无需人员、且结构简单、可靠性高的优点。
文档编号E04H6/18GK1598219SQ200410028180
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月19日 优先权日2004年7月19日
发明者曹家喆, 朱光力, 周旭光, 范维浩, 陆国达 申请人:深圳职业技术学院