专利名称：自行车自动存取设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车存取设备，特别是一种自行车自动存取设备。
背景技术：
近年来，随着环境污染的日益加剧，自然资源的快速消耗，自行车作为短途交通工具的 作用及优势越来越受到人们的重视，但在城市中人流密集的繁华闹市，自行车存放难的问题 日显突出，按目前通行的地面存放自行车的方法，需要建设占地面积巨大的自行车存放场所 才能满足存放如此大量的自行车的需要。能够较好地满足城市中流动人口以及单程交通需要 的异地自行车存取租赁方式，因为必然出现的各租赁点存取自行车的数量严重不平衡的现象， 而面临更大的自行车存放场地不足的困难，这己成为异地存取租赁自行车这一极具发展前景 的项目不能推广应用的原因之一。面对上述问题，人们设计了多种可以减少占地面积，适合 大量存放自行车的存放装置，实用新型专利200520077656.X就公开了一种立体自行车存车 库，但是现有的这类自行车存车装置，占地面积仍然较大，在寸土寸金的城市繁华闹市区不 易推广使用，并且这些存车设备的机械化、自动化程度较低，不适应大批量自行车的存放和 管理，更不适应今后发展异地存取租赁自行车业务的需要。
实用新型内容
为了解决现有自行车存放设备机械化、自动化程度低，占地面积大的问题，本实用新型 提出了一种机械化、自动化程度高，占地面积小的自行车自动存取设备，为实现这一目的， 本实用新型所采用的技术方法是 一种自行车自动存取设备，包括机架和出入口，出入口处 设有车轮导向槽，车轮导向槽的断面形状与需存取的自行车的车轮接地部位的断面形状相适 应；靠近所述车轮导向槽安装有包括垂直升降导轨、设在垂直升降导轨上并装有举升自行车 的托钩的垂直升降机构的垂直升降装置，托钩的前端设有与需存取的自行车举升部位相适应 的承托结构，在垂直升降机构的下极限位置，承托结构的位置与需存取自行车的举升部位的 位置相适应；机架上部安装有包括水平移动导轨、设置在水平移动导轨上的水平移动机构的 水平移动装置和包括挂钩移动导轨、设置在挂钩移动导轨上的挂钩机构的挂钩移动装置，水 平移动机构和挂钩机构之间设置有电动离合装置，垂直升降机构的上极限位置与所述挂钩机
构的挂钩高度相适应。
存取设备设有计算机控制系统，计算机控制系统与各装置的电气部件电连接。 挂钩移动装置上安装有多个挂钩机构。挂钩机构的挂钩具有不同的长度，最长挂钩的 悬挂部位至自行车起吊位置的所述车轮导向槽的最小距离，大于需存取自行车的悬挂点至 自行车后轮外缘的最大距离。
沿垂直高度分布，安装一套或多套水平移动装置和挂钩移动装置，各套水平移动装置 和挂钩移动装置的垂直间距，大于悬挂存放自行车所需的高度。
垂直升降装置和水平移动装置均包括动力装置，动力装置是普通电机，垂直升降机构 与机架之间设有垂直位置检测装置，挂钩机构与机架之间，设有水平位置检测装置，挂钩 机构与水平移动机构之间设有挂钩位置检测装置，各位置监测装置均与计算机控制系统连 接。垂直升降装置和水平移动装置均包括动力装置，动力装置是步进电机。
车轮导向槽包括水平段和/或垂直段，水平段位于车轮导向槽的起始段，垂直段位于车 轮导向槽的终止段，起始段与终止段之间为与自行车的车轮从水平方向滚动转换为垂直方 向滚动的运动轨迹相一致的弧形段。
挂钩包括挂杆和挂杆末端的弯钩，弯钩的钩吊部位与水平移动导轨成一倾斜角度，与 此对应，车轮导向槽的导向方向与水平移动导轨成相同倾斜角度。倾斜角度为45度。
出入口处设有自行车身份识别装置，与所需存取的自行车车身上设置的自行车身份识 别装置相适应。
本实用新型的自行车自动存取设备使用上述技术方案，可以取得的技术效果是待存 入的自行车的前车轮在自行车自动存取设备出入口进入车轮导向槽中，并沿车轮导向槽到 达起吊位置后，垂直升降机构上的托钩以承托结构托住自行车的举升部位，在垂直升降机 构的驱动下，垂直升降装置对自行车进行举升，在举升过程中，自行车的车轮在车轮导槽 的引导下，自行车沿长度方向由水平状态逐渐转变为直立状态，在自行车上升到钩吊位置 后，水平移动机构通过电动离合装置的结合，带动一个挂钩机构移动到自行车的上方，并 使挂钩钩住自行车的悬挂点，然后垂直升降机构下降至下极限位置，停止待命。水平移动 机构钩吊着自行车移动到适宜的存放位置后，电动离合装置脱开，水平移动机构停止待命。 在垂直升降装置举升下一辆自行车时，水平移动机构移动到下一个空置的挂钩机构上方， 电动离合装置结合，水平移动机构带动挂钩机构到达已举升到钩吊位置的自行车的上方， 再次钩吊自行车。如果需要取走自行车，水平移动机构通过电动离合装置与钩吊着自行车
的最外面的一个挂钩机构结合，并移动到垂直升降装置的上方，同时垂直升降装置上升到 钩吊位置，垂直升降机构上的承托结构托住水平移动机构钩吊的自行车的举升部位后，水 平移动机构将空置的挂钩机构移动到放置空置挂钩机构的位置，电动离合装置脱开，水平 移动机构停止待命。垂直升降机构将承托的自行车降至下极限位置，在下降的过程中，自 行车的车轮在车轮导向槽的引导下，带动自行车逐渐恢复沿长度方向水平放置的状态，随
后垂直升降机构停止待命，并等待这一自行车被取走。
沿垂直高度分布，安装多套水平移动装置和挂钩移动装置，可以在一套自行车自动存 取设备中存放多层自行车，进一步增加了存放自行车的数量。
由于挂钩移动装置上安装有多个挂钩机构，每个挂钩机构都可以存放一辆自行车，因 此可以根据需要存放的自行车的数量，配置挂钩机构的数量。利用挂钩机构上挂钩长度的 不同，可以在悬挂存放自行车时，将自行车车体中最大宽度的位置上下错开，以尽量减小 每辆存放的自行车占用的面积。同样，挂钩上弯钩的钩吊部位与水平移动导轨成一倾斜角 度，与此对应，车轮导向槽的导向方向与水平移动导轨成相同倾斜角度，可以进一步减小 每辆存放的自行车占用的面积。高低错开钩吊，弯钩的钩吊部位及车轮导向槽的导向方向 与水平移动导轨成相同倾斜角度的节省存放面积的方式，可以根据存取自行车设备在面积、 长度和高度方面的限制因素，单独或联合使用。
垂直驱动装置和水平移动装置使用普通电机驱动时，由计算机控制系统根据各个位置 检测装置的检测结果控制垂直升降机构、水平移动机构和挂钩机构的移动距离、时间和停 止位置。垂直驱动装置和水平移动装置使用步进电机驱动时，由计算机控制系统控制各运 动装置的移动距离、时间和停止位置，使各运动部分的动作协调、准确。
出入口处设有自行车身份识别装置，与所需存取的自行车车身上设置的自行车身份识 别装置相适应，可以配合收费系统自动收费，也可以使本实用新型的自行车自动存取设备 应用于异地存取租赁自行车的业务。
应用本实用新型的自行车自动存取设备，存放的自行车数量大，占地面积小，存取方 便，机械化程度高，可以自动控制，有利于促进自行车作为城市交通工具的应用，为异地 存取租赁自行车事业的发展，提供了条件。
附图1是本实用新型自行车自动存取设备的整体示意图，
附图2是本实用新型自行车自动存取设备的垂直升降装置的示意图， 附图3是本实用新型自行车自动存取设备的水平移动装置和挂钩移动装置的示意图， 附图4是本实用新型自行车自动存取设备的悬挂存放自行车状态的主视图， 附图5是本实用新型自行车自动存取设备的悬挂存放自行车状态的俯视图。
具体实施方式
自行车自动存取设备，包括机架l和出入口，出入口处设有车轮导向槽2，车轮导 向槽2的断面形状与需存取的自行车的车轮接地部位的断面形状相适应，车轮导向槽2从 自行车进入出入口到完成举升动作依次由水平段、弧形段和垂直段三段组成，水平段为直 线段，自出入口向垂直升降装置缓慢倾斜上升，弧形段的半径，不小于自行车前轮的半径， 垂直段为直线段，垂直设置。靠近车轮导向槽2安装有包括垂直升降导轨61、设在垂直升 降导轨上并装有举升自行车的托钩65的垂直升降机构62的垂直升降装置6，垂直升降装置 可以使用齿轮齿条机构产生运动，机架上设有垂直升降导轨61，垂直升降机构62在垂直升 降导轨61上运动。垂直升降机构上装有垂直升降电机63、垂直升降传动装置64和齿轮， 垂直升降导轨61或机架1上安装有齿条，垂直升降电机63的旋转运动经垂直升降传动装 置64减速后输出给齿轮，齿轮与齿条啮合，使垂直升降机构62实现垂直方向的往复运动。 垂直升降装置6还可以使用链条传动机构或绳索传动机构产生运动，实现垂直升降机构的 垂直往复运动，采用这类运动方式时，垂直升降电机63、垂直升降传动装置64可以安装在 机架1上，链条传动或绳索传动的主动轮和从动轮分别安装在垂直升降导轨61的两端，链 条或绳索围绕主动轮和从动轮形成封闭环形，垂直升降机构62与链条或绳索连接，垂直升 降电机63驱动链条或绳索运动时，带动垂直升降机构62实现垂直往复运动。托钩65的前 端设有与需存取的自行车举升部位相适应的承托结构，在垂直升降机构的下极限位置，承 托结构的位置与需存取自行车的举升部位的位置相适应，可以采用叉状结构承托自行车前 轴外露的轴头的承托方式。机架上部安装有包括水平移动导轨91、设置在水平移动导轨91 上并沿其滑行的水平移动机构92的水平移动装置9和包括挂钩移动导轨101、设置在挂钩 移动导轨101上并沿其滑行的挂钩机构102的挂钩移动装置10。和垂直升降装置6相同， 水平移动装置9可以使用齿轮齿条传动机构实现往复运动，也可以使用链条传动机构或绳 索传动机构实现往复运动。挂钩机构102上设有挂钩103。水平移动机构92和挂钩机构102 之间设置有电动离合装置，电动离合装置结合时，在水平移动导轨91上滑行的水平移动机 构92可以带动挂钩机构102在挂钩移动导轨101上滑行，当电动离合装置脱开时，水平移 动机构92单独移动。电动离合装置可以采用电磁铁21带动滑动销轴22或啮合离合器的结 构。
自行车自动存取设备还设有计算机控制系统27 ,计算机控制系统27与各装置的电气 部件电连接，以实现对自行车自动存取设备的控制。
沿垂直方向分布，安装一套或多套水平移动装置和挂钩移动装置，各套水平移动装置 和挂钩移动装置的垂直间距，大于悬挂存放自行车所需的高度。
挂钩移动导轨101上可以安装多个挂钩机构102，在计算机控制系统内，每个挂钩机构 102具有各自唯一的身份识别码。挂钩移动导轨101上安装的多个挂钩机构102的挂钩103 具有不同的长度，最长的挂钩103的悬挂部位至自行车起吊位置的车轮导向槽的最小距离， 大于需存取自行车的悬挂点至自行车后轮外缘的最大距离。挂钩103包括挂杆和挂杆末端 的弯钩，弯钩的钩吊部位可以与水平移动导轨91成一倾斜角度，与此对应，车轮导向槽2 的导向方向与水平移动导轨91成相同倾斜角度，倾斜角度可以为45度。
挂钩103使用刚性材料制造，挂钩103下端的弯钩与自行车悬挂点为线接触，调整挂 钩103的挂杆的扭曲角度，可以改变弯钩的钩吊部位与水平移动导轨91之间的倾斜角度。 垂直升降装置6和水平移动装置9使用普通电机驱动时，垂直升降机构62与机架1或导轨 61之间设有垂直位置检测装置25和26，挂钩机构与机架之间，设有水平位置检测装置18 和20，挂钩机构与水平移动机构之间设有挂钩位置检测装置16和17，各位置检测装置均 与计算机控制系统27连接。计算机控制系统27根据各位置检测装置的检测结果，控制垂 直升降机构、水平移动机构和挂钩机构完成预定的运动。位置检测装置可根据设计要求、 应用条件的不同，选用光检测、磁检测或电场检测的方式。垂直升降装置和水平移动装置 使用步进电机驱动时，由计算机控制系统27决定各电机的运动距离和运动时间，以完成各 运动部件的预定任务。
出入口处设有自行车身份识别装置，与所需存取的自行车车身上设置的自行车身份识 别装置相适应。使用的识别装置首选非接触式的识别装置，可使用射频识别、光识别(如 条形码识别)等方式，识别结果输入计算机控制系统，作为登记、是否接纳、存取和收费 等程序的应用依据，自行车身份识别装置还可以记录自行车损坏和维修的信息。
本实用新型的自行车自动存取设备，在其基本的方案基础上，除上述各种实施方式之 外，采用类似结构和装置进行代换的方案，都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种自行车自动存取设备，包括机架和出入口，其特征在于出入口处设有车轮导向槽，所述车轮导向槽的断面形状与需存取的自行车的车轮接地部位的断面形状相适应；靠近所述车轮导向槽安装有包括垂直升降导轨、设在垂直升降导轨上并装有举升自行车的托钩的垂直升降机构的垂直升降装置，所述托钩的前端设有与需存取的自行车举升部位相适应的承托结构，在垂直升降机构的下极限位置，所述承托结构的位置与需存取自行车的举升部位的位置相适应；所述机架上部安装有包括水平移动导轨、设置在水平移动导轨上的水平移动机构的水平移动装置和包括挂钩移动导轨、设置在挂钩移动导轨上的挂钩机构的挂钩移动装置，水平移动机构和挂钩机构之间设置有电动离合装置，所述垂直升降机构的上极限位置与所述挂钩机构的挂钩高度相适应，
2、 权利要求1所述的自行车自动存取设备，其特征在于设有计算机控制系统，计算 机控制系统与各装置的电气部件电连接。
3、 权利要求l所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述挂钩移动装置上安装有多 个挂钩机构。
4、 权利要求2所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述挂钩机构的挂钩具有不同 的长度，最长挂钩的悬挂部位至自行车起吊位置的所述车轮导向槽的最小距离，大于需存取 自行车的悬挂点至自行车后轮外缘的最大距离。
5、 权利要求l所述的自行车自动存取设备，其特征在于在机架上沿垂直方向分布，安 装一套或多套水平移动装置和挂钩移动装置，各套水平移动装置和挂钩移动装置的垂直间距， 大于悬挂存放自行车所需的高度。
6、 权利要求l所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述垂直升降装置和水平移动 装置均包括动力装置，所述动力装置是普通电机，垂直升降机构与机架之间设有垂直位置检 测装置，挂钩机构与机架之间，设有水平位置检测装置，挂钩机构与水平移动机构之间设有 挂钩位置检测装置，所述各位置监测装置均与计算机控制系统连接。
7、 权利要求l所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述垂直升降装置和水平移动 装置均包括动力装置，所述动力装置是步进电机。
8、 权利要求l所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述车轮导向槽包括水平段和 /或垂直段，所述水平段位于车轮导向槽的起始段，所述垂直段位于车轮导向槽的终止段，起 始段与终止段之间为与自行车的车轮从水平方向滚动转换为垂直方向滚动的运动轨迹相一致 的弧形段。
9、 权利要求l所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述挂钩包括挂杆和挂杆末 端的弯钩，所述弯钩的钩吊部位与水平移动导轨成一倾斜角度，与此对应，所述车轮导向 槽的导向方向与水平移动导轨成相同倾斜角度，所述倾斜角度可以为45度。
10、 权利要求1所述的自行车自动存取设备，其特征在于所述出入口处设有自行车 身份识别装置，与所需存取的自行车车身上设置的自行车身份识别装置相适应。
专利摘要一种自行车自动存取设备，包括机架和出入口，出入口处设有车轮导向槽，还设有垂直升降装置、水平移动装置和挂钩移动装置，可以沿垂直方向分层设置多套水平移动装置和挂钩移动装置。垂直升降装置将需存放的自行车举升并垂直竖起，水平移动装置驱动挂钩移动装置中的挂钩机构将自行车排列悬挂在挂钩移动导轨上，自行车可高低交错悬挂，还可以将车身相对水平移动导轨倾斜悬挂。计算机控制系统对存取设备的运行进行全面控制。使用本实用新型的自行车自动存放设备，可以用较小的占地面积，存放大量的自行车，机械化、自动化程度高，存取方便，有利于促进自行车作为城市交通工具的应用，为异地存取租赁自行车事业的发展，提供了条件。
文档编号B62H3/00GK201208995SQ200820080078
公开日2009年3月18日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年4月18日
发明者张泳杰 申请人:陈子林;张泳杰;陈乃刚