一种升降横移式自动化立体车库的制作方法

本实用新型涉及立体车库领域，特别涉及一种升降横移式自动化立体车库。

背景技术：

立体车库，又可称之为“机械式停车设备”，它是利用机械和电气系统组成的，用来存取车辆的设备，最早的立体车库出现在西方欧美国家，伴随着中国经济的快速发展，及小汽车进入家庭的步伐加快，立体车库成为解决国内城市停车难题的最佳解决方案。

立体车库的发展历史就是一部汽车工业发展繁荣的历史，世界第一辆汽油汽车出现在欧洲，它是欧洲工业文明发展的结晶，随后，汽车工业经历三次大的变革，促进了汽车工业的进一步繁荣发展。

第一次变革出现在1914年，当时美国福特汽车公司安装的汽车装配流水线带来了汽车工业史上的第一次变革。

第二次变革发生在本世纪50年代，当时欧洲内部关税壁垒逐渐拆除，使欧洲市场空前繁荣，有力地推动了汽车制造工业的发展。

第三次变革出现在本世纪60年代末，随着日本汽车工业出现奇迹，生产出物美价廉的汽车，使得世界汽车工业发生第三次变革。

立体车库的出现是在第二次汽车工业变革之后，随着欧洲汽车工业的空前繁荣和发展，欧洲出现了最早的立体车库，欧洲立体车库的出现已经有60多年的历史，对照汽车工业的第三次变革，随着日本汽车工业出现奇迹，之后立体车库在日本开始发展，至今立体车库在日本有40多年的发展历史，同一时期，韩国和中国台湾也出现了立体车库，韩国和中国台湾立体车库出现晚于日本，亦有近40年历史，仓储式立体车库技术最早出现于欧洲，日本立体车库的技术来源于欧洲，日本是一个特别善于学习和借鉴其国家成功经验的民族，由于日本地域狭小，塔式立体车库在日本得到了长足的发展。

改革开放以后，我国的汽车工业开始起步，21世纪进入飞速发展时代，我国立体车库行业相对于欧洲、日本、韩国家而言起步较晚，从第一台设备诞生到现在，只有近20年历史，在这20年中，前期发展缓慢，直到1996年，全国机械式立体车库停车设备每年的销售、安装量不足1000个泊位。

立体车库行业正处于高速发展时期，自2008年以来，已经连续四年28％以上的增长，预计2016年仍能保持40％左右的增长，现有的很多立体车库都是机械式的，缺少智能管理，很多时候存在一些不便，给车主带来不必要的麻烦。

立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的存储设施，随着我国经济持续快速的发展，大中型城市建设的不断加强，城市交通拥堵和停车成了影响城市发展的重要因素，路边停车和传统的自走式停车库已经不能适应城市发展的要求，再加上我国汽车保有量的不断增加，立体车库成为解决这一问题的必然途径。

立体车库主要有升降横移式、垂直循环式、巷道堆垛式、垂直提升式及圆型水平循环式几种类型。其中，升降横移式具有结构简单、操作方便、安全可靠、造价低廉等优势，在国内立体车库市场上占有优势。

目前，随着汽车工业的发展，以及国家的经济型社会、节约型经济的政策、可持续发展战略等，决定了立体停车设备的发展和立体停车设施问题。近些年，立体车库市场有迅猛发展的态势，采用灵活的传输设备和物流线路以及可靠的控制系统是实现立体车库自动化的关键，使立体车库管理进入智能化、科学化，一体化的智能管理阶段；立体停车库目前在国内很多新建小区内逐渐开始应用，今后随着家庭轿车的增加，经济实用的升降横移式立体停车库必将兴起，车库实现自动化控制是未来车库技术发展的主方向；立体车库智能控制系统通过灵活、友好的人机界面，以网络作为信息通道，实现对停车库的远程网络化控制和管理；“车库”是大中城市的热门话题，国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点”，在现代化大都市中，立体车库已经渗入到人们的各个生活领域，在机关、宾馆酒店、医院和居民区等许多地方，立体停车库成了一个必不可少的基础设施。

本实用新型的方案便是针对上述问题对现有立体停车库进行的改进。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种升降横移式自动化立体车库，结构简单，设计合理，使用方便，能够实现自动控制，提高了车库运行安全性。

为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种升降横移式自动化立体车库，包括车库框架、载车板系统、横移系统、升降系统、控制系统和安全防护系统，其中：

所述车库框架将立体车库分割成M层×N列个停车空间，M和N均为≥2 的整数；

所述载车板系统设置在所述车库框架上，并与所述横移系统活动连接，且与所述升降系统固定连接，用于承载库存车辆；

所述横移系统设置于所述车库框架的内侧，用于支撑所述载车板系统的横向移动；

所述升降系统与所述载车板系统固定连接，用于所述载车板系统的上下移动；

所述控制系统设置于所述车库框架的下端，用于控制所述横移系统的横向移动和升降系统的上下移动；

所述安全防护系统用于在立体车库发生异常情况时及时停止立体车库的运行并进行报警。

进一步的，所述车库框架包括若干横梁、纵梁和支撑柱，若干所述横梁、纵梁和支撑柱两两相互垂直构建成一长方体式立体车库。

进一步的，所述载车板系统包括若干块上载车板和下载车板，其中：

所述下载车板设置于立体车库的最下层，所述下载车板的数量为N-1个；

所述上载车板设置于立体车库的二层及以上层，处于最上层的停车空间的上载车板的数量为N个，处于M-1层至2层之间的停车空间每层的上载车板的数量为N-1个。

进一步的，所述升降系统包括若干电机减速机和链动机构，其中：

若干所述电机减速机设置于每块上载车板和下载车板一侧的车库框架上且各自独立运作；

若干所述链动机构以四个一组安装在每块上载车板的四个角落，四个所述链动机构同步上下运动，用于所述上载车板的上下移动。

进一步的，所述横移系统包括若干导轨和钢轮，其中：

若干所述导轨两两对称安装在每一层停车位所对应的纵梁的内侧面，用于对所述上载车板或下载车板的左右运动进行导向；

若干所述钢轮以四个一组安装在每块载车板的下方四周，四个所述钢轮带动所述上载车板或下载车板在所述导轨中行走，用于所述上载车板或下载车板的横向移动。

进一步的，所述控制系统包括车位执行单元、控制器、状态检测单元和操作平台，其中：

所述操作平台设置于最低层的支撑柱上，并与所述控制器双向连接，用于方便工作人员在立体车库处于半自动人工操作状态下的手工操作；

所述状态检测单元的信号输出端与所述控制器的信号输入端相连，用于将检测到的立体车库状态信号发送给所述控制器；

所述车位执行单元与所述控制器进行双向数据通信，用于将车位执行信号发送至所述控制器，所述控制器根据该信号发送升降或横移控制信号给所述车位执行单元；

所述控制器采用PLC可编程控制器。

进一步的，所述车位执行单元包括升降电机驱动单元和横移电机驱动单元，其中：

所述升降电机驱动单元与每块所述上载车板电性连接，用于驱动所述上载车板作上下移动；

所述横移电机驱动单元与每块所述上载车板和下载车板电性连接，用于驱动所述上载车板和下载车板作横向移动。

进一步的，所述安全防护系统包括温烟传感器、紧急停止开关、阻车挡铁、人车误入检出装置和防坠落装置，其中：

所述温烟传感器安装于每个停车空间中，用于对每个停车空间的火情进行实时监控；

所述紧急停止开关设置于所述操作平台上，用于在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转；

所述阻车挡铁设置于所述载车板的后端，用于将车辆停在载车板合适的位置；

所述人车误入检出装置安装于立体车库中，用于在立体车库运作时检测到有人或其它物体进入车库时停止立体车库的运作；

所述防坠落装置设置在载车板的上方，用于当载车板上升至定位点后防止载车板因故突然落下伤害人和车。

进一步的，所述防坠落装置包括上载车板安全装置和下载车板安全装置，其中：

所述上载车板安全装置包括上下行程极限开关和安装在所述纵梁与上载车板上停位之间的悬挂机构，其中：

所述上下行程极限开关与所述控制系统电性连接，用于使所述上载车板上升或下降到位后自动停止；

所述悬挂机构包括四个挂钩、四个耳环以及一电磁装置，四个所述挂钩两两设置在两根相互平行的纵梁的两侧，四个所述耳环两两设置在所述上载车板的两侧相应位置处，所述电磁装置驱动所述挂钩套入所述耳环内；

所述下载车板安全装置包括左右行程极限开关和防碰撞板，其中：

所述左右行程极限开关与所述控制系统电性连接，用于使所述下载车板横移到位后自动停止；

所述防碰撞板用于所述下载车板横移碰撞到人、遗留行李或车主宠物时，切断横移电机驱动单元的电源。

进一步的，每块上载车板和/或每块下载车板上设置有四个车轮凹槽，四个所述车轮凹槽与车轮的四个车轮的位置所适配，用于固定车辆。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本实用新型一种升降横移式自动化立体车库结构简单，设计合理，操作方便，安全可靠，造价低廉，灵活性好，能够实现自动控制，提高了车库运行安全性，同时提高了停车与提车的速度，具有较强的实用性，适用范围广，可广泛推广。此外，该立体车库可单独建造，也可与高层建筑同体建造，其占地面积小，空间利用率高，可极大地缓解城市停车场不够用的现象，安全性高，减轻了停车场的安保投入，节约了建设成本，具有良好的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库中第一层和第二层结构示意简图；

图3是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库中车库框架结构示意图；

图4是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库中链动机构结构示意图；

图5是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库中控制系统的框架结构示意图；

图6是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库中防坠落装置结构示意图；

图7是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库中PLC简化接线示意图；

图8是本实用新型一种升降横移式自动化立体车库的存车流程示意图。

【主要符号说明】

1-车库框架；

11-横梁；

12-纵梁；

13-支撑柱；

2-载车板系统；

21-上载车板；

22-下载车板；

3-横移系统；

31-导轨；

32-钢轮；

4-升降系统；

5-控制系统；

51-车位执行单元；

52-控制器；

53-状态检测单元；

54-操作平台；

6-安全防护系统；

7-车轮凹槽；

8-链动机构；

81-链条；

82-链轮；

9-挂钩；

10-电磁装置。

具体实施方式

以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

升降横移式立体车库是指利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。升降横移式立体车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库地面的车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可进入车库内将汽车开进或开出车库。图1为一个地上7车位的升降横移式停车设备，其工作原理是：六层三个车位可以升降，二至五层两个车位可以升降和平移，一层的两个车位只能横向横移，空车位供二至六层的车位下降时借用:1、2号车位可以直接存放车辆；13号车位需要下降后再存放车辆；3号车位需要先将1、2号载车板右移动，再将3号载车板下降；4号车位需要先将2号载车板右移，再将 4号载车板下降；5号车位需要将1、2、3、4号载车板右移，再将5号载车板下降；6号车位需要将2、4号载车板右移，再将6号载车板下降；7号车位需要将1、2、3、4、5、6号载车板右移，再将7号载车板下降；8号车位需要将 2、4、6号载车板右移，再将8号载车板下降；9号车位需要将1、2、3、4、5、 6、7、8号载车板右移，再将9号载车板下降；10号车位需要将2、4、6、8号载车板右移，再将10号载车板下降；11号车位需要将1、2、3、4、5、6、7、 8、9、10号载车板右移，再将11号载车板下降；12号车位需要将2、4、6、8、 10载车板右移，再将12号载车板下降。而现在很多住所、酒店或者小区都建有地下停车场，当上述方案用于地下停车场的时候，则13号车位应在最下方，11、 12号车位只可横移，而1、2号只可升降由于升降横移式停车设备对场地的适应性强，介绍系统各机械部分部件结构和功能可根据不同的地形和空间进行任意的组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低。因此，应用非常广泛。

由于层数过多，本实施例就只用第一层、第二层结构图来对其主要结构进行分析。如图2所示，本实施例公开了一种升降横移式自动化立体车库，包括车库框架1、载车板系统2、横移系统3、升降系统4、控制系统5和安全防护系统6，其中：

所述车库框架1将立体车库分割成M层×N列个停车空间，M和N均为≥2 的整数；

所述载车板系统2设置在所述车库框架1上，并与所述横移系统3活动连接，且与所述升降系统4固定连接，用于承载库存车辆；

所述横移系统3设置于所述车库框架1的内侧，用于支撑所述载车板系统2 的横向移动；

所述升降系统4与所述载车板系统2固定连接，用于所述载车板系统2的上下移动；

所述控制系统5设置于所述车库框架1的下端，用于控制所述横移系统3 的横向移动和升降系统4的上下移动；

所述安全防护系统6用于在立体车库发生异常情况时及时停止立体车库的运行并进行报警。

继续参考图3，所述车库框架1包括若干横梁11、纵梁12和支撑柱13，若干所述横梁11、纵梁12和支撑柱13两两相互垂直构建成一长方体式立体车库。

优选的，所述车库框架1采用钢架结构，所述钢架结构采用热制H型钢、槽钢、角钢和/或钢板制成。本实施例中，采用钢架结构源于钢材具有可靠性高、强度高、自重小、塑性和韧性好、密闭性好、制造简便、施工工期短、轻巧、美观、并可二次拆卸安装，运输方便等等特点。

进一步参考图1，所述载车板系统2包括若干块上载车板21和下载车板22，其中：

所述下载车板22设置于立体车库的最下层，所述下载车板22的数量为N-1 个；

所述上载车板21设置于立体车库的二层及以上层，处于最上层的停车空间的上载车板21的数量为N个，处于M-1层至2层之间的停车空间每层的上载车板21的数量为N-1个。

本实施例中，由于所述下载车板22不需悬挂链条，所以为了节省材料，所述下载车板22可以比所述上载车板21要短。此外，所述载车板系统按结构形式有框架式和拼板式两种。框架是载车板用型钢和钢板焊接承载框架，并多数采用中间突起结构，在两侧停车通道和中间凸起的顶面铺设不同厚度的钢板。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，适合车型变化较多的小批量生产。拼板式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件，采用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固连接，拼装前可以先对组件进行各种表面处理，如电镀、烤漆等，使载车板轻巧、美观。

参考图4，每块上载车板21和/或每块下载车板22上设置有四个车轮凹槽7，四个所述车轮凹槽7与车轮的四个车轮的位置所适配，用于固定车辆。

进一步的，所述升降系统4包括若干电机减速机和链动机构8，其中：

若干所述电机减速机设置于每块上载车板21和下载车板22一侧的车库框架1上且各自独立运作；所述电机减速机设顺时针旋转时，所述上载车板21或下载车板22上升，所述电机减速机设逆时针旋转时，所述上载车板21或下载车板22下降。

若干所述链动机构8以四个一组安装在每块上载车板的四个角落，四个所述链动机构8同步上下运动，用于所述上载车板21的上下移动。本实施例中，所述链动机构8为链条81和链轮82的组合。根据载车板及车重确定链条81所需的传动力，根据传动力及载车板的移动速度确定电机功率，根据车身高度确定上下载车板间的距离，根据这个距离确定链条的长度，最后根据传动力确定链轮82的大小，链节的形状及大小。

进一步的，所述横移系统3包括若干导轨31和钢轮32，其中：

若干所述导轨31两两对称安装在每一层停车位所对应的纵梁12的内侧面，用于对所述上载车板21或下载车板22的左右运动进行导向；

若干所述钢轮32以四个一组安装在每块载车板的下方四周，四个所述钢轮 32带动所述上载车板21或下载车板22在所述导轨31中行走，用于所述上载车板21或下载车板22的横向移动。

参考图5，所述控制系统5包括车位执行单元51、控制器52、状态检测单元53和操作平台54，其中：

所述操作平台54设置于最低层的支撑柱13上，并与所述控制器52双向连接，用于方便工作人员在立体车库处于半自动人工操作状态下的手工操作；

所述状态检测单元53的信号输出端与所述控制器52的信号输入端相连，用于将检测到的立体车库状态信号发送给所述控制器52；

所述车位执行单元51与所述控制器52进行双向数据通信，用于将车位执行信号发送至所述控制器52，所述控制器52根据该信号发送升降或横移控制信号给所述车位执行单元51。

本实施例中，当用户对操作平台进行动作时，控制器52会接受并分析用户操作，判断检测元件的状态，读取车位执行单51的信息，然后通过软件作出合理的工控安排，并反馈信息到车位执行单元51和操作平台52，以拖动车位移动到相应的水平和垂直位置，实现车位的位置移动，当移动到位时，车位的检测系统会通过弱电系统在操作平台52显示车位移动到位状态。

优选的，所述控制器52采用PLC可编程控制器。本实施例中，所述PLC 可编程控制器主要有手动、自动、复位、急停四种控制方法。自动控制应用于平时的正常工作状态，手动控制应用于调试、维修状态，复位应用于排除故障场合，急停应用于发现异常的紧急场合。对于本文图1中所列的13车位升降横移式立体停车设备，PLC可编程控制器主要控制二至六层11个升降电机的正反转和一至五层10个横移电机驱动单元的正反转。如图7所示为简化的PLC接线图。

进一步的，所述车位执行单元51包括升降电机驱动单元和横移电机驱动单元，所述升降电机驱动单元与每块所述上载车板21电性连接，用于驱动所述上载车板21作上下移动；所述横移电机驱动单元与每块所述上载车板21和下载车板22电性连接，用于驱动所述上载车板21和下载车板22作横向移动。

进一步的，所述安全防护系统6包括温烟传感器、紧急停止开关、阻车挡铁、人车误入检出装置和防坠落装置，其中：

所述温烟传感器安装于每个停车空间中，用于对每个停车空间的火情进行实时监控；

所述紧急停止开关设置于所述操作平台54上，用于在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转；

所述阻车挡铁设置于所述载车板的后端，用于将车辆停在载车板合适的位置；

所述人车误入检出装置安装于立体车库中，用于在立体车库运作时检测到有人或其它物体进入车库时停止立体车库的运作，一般采用红外装置；

所述防坠落装置设置在载车板的上方，用于当载车板上升至定位点后防止载车板因故突然落下伤害人和车。

具体的，所述防坠落装置包括上载车板安全装置和下载车板安全装置，其中：

所述上载车板安全装置包括上下行程极限开关和安装在所述纵梁12与上载车板21上停位之间的悬挂机构，其中：所述上下行程极限开关与所述控制系统 5电性连接，用于使所述上载车板21上升或下降到位后自动停止；如图6所示，所述悬挂机构包括四个挂钩9、四个耳环以及一电磁装置10，四个所述挂钩9 两两设置在两根相互平行的纵梁12的两侧，四个所述耳环两两设置在所述上载车板21的两侧相应位置处，所述电磁装置10驱动所述挂钩9套入所述耳环内。当所述上载车板21上升到位后，所述纵梁12下面的四个挂钩9便自动套入四个耳环内，以防止升降电机常闭制动器慢释放后，所述上载车板21在汽车和载车板本身的重力作用下慢慢下滑，压坏下层汽车。另外也防止制动器一旦失灵，所述上载车板21从上停车位坠落，砸坏下层汽车。

所述下载车板安全装置包括左右行程极限开关和防碰撞板，其中：所述左右行程极限开关与所述控制系统5电性连接，用于使所述下载车板22横移到位后自动停止；所述防碰撞板用于所述下载车板22横移碰撞到人、遗留行李或车主宠物时，切断横移电机驱动单元的电源。

图8为本实施例一种升降横移式自动化立体车库的存车流程示意图。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。