本发明涉及机械工程领域，具体而言，涉及一种立体车库的载荷台的锁定装置和锁定方法。
背景技术：
在立体车库的机械式停车设备中，车辆专用载荷台按起升方式主要有以下几种：
1、钢丝绳起升：通过钢丝绳的运动来升降载荷台或其他载车装置；
2、链条起升：通过链条的运动来升降载荷台或其他载车装置；
3、丝杠起升：通过丝杠的运动来升降载荷台或其他载车装置；
4、液压或气压起升：通过液压缸或气压缸的运动来升降载荷台或其他载车装置；
5、齿轮齿条起升：通过齿轮齿条的啮合来升降载荷台或其他载车装置；
6、齿形带起升：通过齿形带的运动来升降载荷台或其他载车装置。
在智能仓储类的机械车库中，由于升降行程较大以及设备的安装精度等原因，普遍采用钢丝绳起升和链条起升这两种起升方式。由于钢丝绳及链条在所受的拉力发生变动时会随之伸缩，这造成在提升载荷台来搬运车辆时，载荷台的定位精度会因载荷的变化而产生波动。
尤其对于存取大型车辆的立体车库而言，例如公交立体车库，车库的额定提升载荷在42吨左右，其中变动载荷为17吨(公交车14吨+载荷台3吨)，如此大重量的载荷变动，引起的载荷台定位精度变动在40毫米以上。精度的变动，会造成存取车辆的中断及其他故障。
因此，有必要研发一种载荷台的锁定装置和锁定方法，使其能够避免现有技术中存在的上述问题。
技术实现要素：
有鉴于现有技术中的上述缺陷，本发明的目的在于提出一种立体车库的载荷台的锁定装置和锁定方法，其是一种适用于立体车库的机械式自动停车系统的定位辅助系统，可以有效减少载荷台在负载变化时的定位精度变化，保证停车设备精确且无故障地运行。
如这里所体现和概括描述的，为了实现这些及其它优点以及根据本发明的目的，提出了一种立体车库的载荷台的锁定装置，包括：承载结构，用于承载和定位所述载荷台；摆动臂，所述摆动臂的第一端能够铰接于所述载荷台上，所述摆动臂的相对的第二端设有支撑部，所述支撑部能够支撑于所述承载结构上，随着所述摆动臂围绕所述第一端枢转，所述支撑部能够在支撑于所述承载结构的支撑状态与远离所述承载结构的非支撑状态之间运动；连杆机构，所述连杆机构的一端连接于所述摆动臂，另一端连接于所述载荷台，使得所述连杆机构的伸展运动能够带动所述摆动臂围绕所述第一端枢转，从而带动所述支撑部在支撑状态与非支撑状态之间运动；驱动器，所述驱动器能够驱动所述连杆机构进行运动；控制单元，用于控制所述驱动器。
优选地，所述支撑部是挂钩，所述挂钩能够悬挂于所述承载结构上。
优选地，所述摆动臂、所述连杆机构和所述驱动器都通过连接支架连接于所述载荷台上。
优选地，所述驱动器是气压缸、液压缸或直线电动机。
优选地，所述锁定装置是四个，并分别安装在所述载荷台的四个边角处，所述驱动器使得四个所述锁定装置中的连杆结构同步动作。
优选地，所述锁定装置还包括传感器，所述传感器设置于所述连杆机构上，以感测所述连杆机构的伸展程度，并将感测结果发送至所述控制单元。
优选地，当所述传感器感测到所述连杆机构处于伸直状态时，将该感测结果发送至所述控制单元，所述控制单元使所述驱动器停止驱动。
另一方面，本发明还提出了一种立体车库的载荷台的锁定方法，该方法使用如上所述的锁定装置来锁定所述载荷台，包括以下步骤：
a)所述载荷台位于初始位置，所述连杆机构处于弯折状态，所述摆动臂的支撑部远离所述承载结构；
b)所述控制单元控制所述驱动器的驱动端伸出，所述驱动器于是驱动所述连杆机构进行伸展运动，所述连杆机构带动所述摆动臂围绕所述第一端枢转，使得所述摆动臂的支撑部朝向所述承载结构运动；
c)所述摆动臂的支撑部接触所述承载结构，使得所述锁定装置开始支撑所述载荷台，所述载荷台位于中间位置；
d)所述驱动器继续驱动所述连杆机构，直至所述连杆机构处于伸直状态，所述摆动臂的支撑部处于支撑状态，使得所述载荷台的载荷由所述连杆机构承载，所述载荷台定位于最终位置，所述控制单元使所述驱动器停止。
优选地，该锁定方法还包括步骤e)，在所述载荷台完成与存车位的车辆交换以后，控制单元控制所述驱动器的驱动端收回，所述驱动器于是带动所述连杆机构从伸直状态变为弯折状态，所述连杆机构带动所述摆动臂围绕所述第一端枢转，使得所述摆动臂的支撑部离开所述承载结构，所述载荷台的载荷由所述载荷台的起升件承载。
优选地，所述载荷台的起升件包括钢丝绳、链条、丝杠、液压缸、气压缸、齿轮齿条或齿形带。
本发明的有益效果在于，根据本发明立体车库的载荷台的锁定装置和锁定方法可实现较大重量的载荷台的精确定位，从而减小载荷变化引起的定位波动。
从以下结合附图的本发明的详细描述中，本发明的前述及其它的目的、特征、方面和优点将变得更为明显。
附图说明
附图被包含于本文以提供对本发明的进一步的理解，并且被并入本说明书中，构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与下面的描述一起用于说明本发明的理念。
在附图中：
图1是根据本发明的锁定装置的示意图。
图2是根据本发明的锁定装置安装在载荷台上的立体图；
图3是图2中的部分i的局部放大图；
图4是根据本发明的锁定装置安装在载荷台上的主视图；
图5是根据本发明的锁定装置安装在载荷台上的俯视图；
图6a是当载荷台位于初始位置时、根据本发明的锁定装置的状态图；
图6b是当载荷台位于中间位置时、根据本发明的锁定装置的状态图；
图6c是当载荷台位于最终位置时、根据本发明的锁定装置的状态图。
附图标记列表
10载荷台
11提升臂
100承载结构
200摆动臂
210第一端
220第二端
221支撑部
300连杆机构
400驱动器
410驱动端
500连接支架
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明。
总体而言，根据本发明的立体车库的载荷台10的锁定装置包括控制系统、驱动系统和支撑系统，控制系统控制驱动系统的运动，从而带动支撑系统将载荷台10支撑在某一位置处，由此实现载荷台10的精确定位。
具体而言，如图1-图5所示，根据本发明的立体车库的载荷台10的锁定装置包括承载结构100、摆动臂200、连杆机构300、驱动器400和控制单元(未图示)。
其中，承载结构100用于承载和定位载荷台10。在立体车库中，承载结构100例如可以是立体车库的钢结构或墙壁。
摆动臂200是锁定装置的支撑系统的一个重要部分。如图1和图3最佳所示，摆动臂200的第一端210能够铰接于载荷台10上，相对的第二端220设有支撑部221，所述支撑部221能够支撑于承载结构100上。随着摆动臂200围绕第一端210枢转，支撑部221能够在支撑于承载结构100的支撑状态与远离承载结构100的非支撑状态之间运动。
在如图所示的实施例中，由于摆动臂200的作为枢转中心的第一端210的高度在承载结构100的高度以下，所以支撑部221是挂钩，该挂钩能够悬挂于承载结构100上。但是，本发明不限于此，当摆动臂200的第一端210的高度在承载结构100的高度以上时，支撑部221可以采取挂钩以外的多种结构，比如凸台、支撑脚等，只要其能够稳定地支撑于承载结构100上。
另外需要说明的是，在如图所示的实施例中，摆动臂200的第一端210不是直接铰接于载荷台10上，而是通过连接支架500铰接于载荷台10上。如图1和图3所示，连接支架500可以由第一连接支架510、第二连接支架520、第三连接支架530等若干个刚性部件通过紧固螺栓固定在一起而构成，摆动臂200的第一端210铰接于第三连接支架530。连接支架500的结构可以根据载荷台10的实际情况而变化，所以，通过使用连接支架500，可以使得锁定装置的支撑系统的安装更为灵活。连接支架500可以固定于载荷台10的提升臂11上，或者也可以固定于载荷台10的其他部位。当然，根据实际需要，摆动臂200的第一端210也可以直接铰接于载荷台10的相关部位上，从而省略连接支架500。
连杆机构300和驱动器400是锁定装置的支撑系统的另一个重要部分。连杆机构300的一端连接于摆动臂200，相对的另一端连接于载荷台10或第一连接支架510。驱动器400的驱动端410连接于连杆机构300，相对的另一端连接于载荷台10或第二连接支架520。驱动器400驱动连杆机构300进行运动，使得连杆机构300的伸展运动能够带动摆动臂200围绕第一端210枢转，从而带动支撑部221在支撑于承载结构100的支撑状态与远离承载结构100的非支撑状态之间运动。
在这里，连杆机构300的伸展运动是指连接机构300由弯折状态向伸直状态变化的运动。
当连杆机构300处于伸直状态时，支撑部221处于支撑状态，由于连杆机构300的各个连接点处于一条直线上，而连杆机构300仅在两端处受力，而且在两端处所受到的来自摆动臂200和载荷台10或连接支架500的作用力也沿着这条直线，由此形成机械死点。也就是说，因载荷台10的载荷引起的作用力实际上完全作用于连杆机构300本身，即载荷台10的载荷由连杆机构300承载。此时，驱动器400不会直接受到因载荷台10的载荷引起的作用力，这不仅大大减小了驱动器400的工作载荷，而且由于连杆机构300本身是刚性的，被支撑的载荷台10发生的定位波动将被降低到最小程度。
在支撑部221是挂钩且悬挂于承载结构100的情况下，即摆动臂200的作为枢转中心的第一端210的高度在承载结构100的高度以下的情况下，连杆机构300主要受到来自两端的拉力。在支撑部221是凸台或支撑脚且支撑于承载结构100的情况下，即摆动臂200的作为枢转中心的第一端210的高度在承载结构100的高度以上的情况下，连接机构300主要受到来自两端的挤压力。
需要理解的是，虽然图中所示的连杆机构300的二连杆机构，但是本发明不限于此，根据实际需要，连杆机构300还可以是三连杆机构或三连杆以上的多连杆机构。
驱动器400可以是气压缸、液压缸或直线电动机。而且，驱动器400的驱动端410可以连接于连杆机构300的任意位置，只要其能够驱动连杆机构300进行运动。驱动器400的驱动端410连接于连杆机构300的优选位置是连杆机构300的两个相邻的连杆的连接处。
至于控制单元，锁定装置可以采用工程领域中常用的各种控制单元，只要其能够控制驱动器400的驱动端410的伸出、收回和停止。
如图2最佳所示，锁定装置可以是四个，并分别安装在载荷台10的四个边角处。当然，为了保证载荷台10以水平状态被支撑，锁定装置也可以是两个或四个以上的偶数个，并分别安装在载荷台10的两个相对侧边处。
当锁定装置是多个时，要求驱动器400使得多个锁定装置中的连杆结构300同步动作，这样才能保证摆动臂200的支持部221同时支撑到承载结构100，从而确保载荷台10以水平状态被支撑。
举例而言，驱动器400由两组液压泵站、液压阀组、液压管路及四个油缸组成，每个压泵站可以控制两个油缸同步动作，而两个油缸通过液压阀组中的集流分流阀及液压锁强制同步，保证最终多个连杆机构300同步动作。
锁定装置还可以包括传感器(未图示)，所述传感器设置于连杆机构300上，以感测连杆机构300的伸展程度，并将感测结果发送至控制单元。传感器可以采用工程领域中常见的信号采集反馈装置，例如角度传感器，用于驱动器400和连杆机构300的动作控制及定位。
当传感器感测到连杆机构300处于伸直状态时，将该感测结果发送至控制单元。于是，控制单元使驱动器400停止驱动，使得连杆机构300保持在伸直状态下。
应理解的是，传感器的数量与连杆机构300的数量最好一致，从而保证一个传感器用于感测一个连杆机构300的伸展程度，这有利于控制单元的整体控制。一般情况下，由于驱动器400使得多个锁定装置中的连杆结构300同步动作，所以多个传感器应该同时感测连杆机构300到达伸直状态、并将感测结果发送至控制单元，使得控制单元同时控制驱动器400停止。
下面，结合图6a-图6c来详细描述根据本发明的立体车库的载荷台的锁定方法，本方法使用上述的锁定装置来锁定载荷台10，包括以下步骤：
a)载荷台10位于初始位置，连杆机构300处于弯折状态，摆动臂200的支撑部221远离承载结构100。如图6a所示，此时，摆动臂200的最低点的高度在基准位的高度以下例如20毫米处。其中，基准位是指当载荷台10定位于最终位置时，摆动臂200的最低点所能到达的高度。
b)控制单元控制驱动器400的驱动端410伸出，驱动器400于是驱动连杆机构300进行伸展运动，连杆机构300带动摆动臂200围绕第一端210枢转，使得摆动臂200的支撑部221朝向承载结构100运动。
c)摆动臂200的支撑部221接触承载结构100，使得锁定装置开始支撑载荷台10，载荷台10位于中间位置。如图6b所示，此时，摆动臂200的最低点的高度在上升，例如图6b中已经到达基准位的高度以下4毫米处，这表示锁定装置带动整个载荷台10的高度在上升。
d)驱动器400继续驱动连杆机构300，直至连杆机构300处于伸直状态，摆动臂200的支撑部221处于支撑状态，使得载荷台10的载荷由连杆机构300承载，载荷台10定位于最终位置，控制单元使驱动器400停止。如图6c所示，此时，摆动臂200的最低点的高度已经到达基准位。
根据本发明的锁定方法，还可以包括步骤e)，在载荷台10完成与存车位的车辆交换以后，控制单元控制驱动器400的驱动端410收回，驱动器400于是带动连杆机构300从伸直状态变为弯折状态，连杆机构300带动摆动臂200围绕第一端210枢转，使得摆动臂200的支撑部221离开承载结构100，载荷台10的载荷完全由载荷台10的起升件(未图示)承载。此时，由于起升件在拉力变动时会随之伸缩，所以载荷台10可能会发生轻微的定位波动，但是由于车辆交换已经完成，这种波动对于立体车库的运行不会产生不利影响。
这里，载荷台10的起升件包括钢丝绳、链条、丝杠、液压缸、气压缸、齿轮齿条或齿形带。
前述的实施例和优点仅是示例性的，而不能视为对本发明的限制。本文的描述旨在示例，而不是限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员而言，多种替换方案、改型和修改都是显而易见的。本文所描述的示例性实施例的特征、结构、方法以及其它特性可以多种方式组合，从而得到其它的和/或可替换的示例性实施例。
由于在不背离本发明的特性的情况下，可以多种形式来体现本发明的特征，所以还应该理解的是，上述实施例不局限于以上描述的任何细节，除非另外注明，而应该宽泛地解释为处于所附权利要求限定的范围内，因此，落入权利要求的范围和界限或者这种范围和界限的等效方案内的所有修改和改型都应该为所附权利要求涵盖。
在本专利申请中出现的本发明的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求书的应用进行限制。动词“包括”在本专利申请中被用作开放限定，该开放限定并不排除未列举的特征的存在。除非另有说明，从属权利要求中记载的特征可自由地相互组合。被视作本发明的特性的新颖特征尤其在所附权利要求书中陈述。