专利名称：模块化抽屉式自动立体机械停车场的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模块化抽屉式自动立体机械停车场，用于机动车辆的自动、高密度的优 化停泊，模块化结构，抽屉式传送方式，可在三个维度上进行多重组合，以适应不同的场地 及容量要求。
背景技术：
对于自动化机械停车场，通常而言必须具备以下功能接受用户驶入的车辆；对车辆进 行摆放；将车辆提还给相应的用户。关于这一领域的现有技术，以下是值得关注的先有方案 02153795.X、 01138703.3、 93105031.6等。
但是，这些方案均无法令人满意地解决以下问题空间体积的高度利用性、车辆摆放的 稳固可靠性、客户订制的容量可调性、场地环境的灵活适应性、运输的紧凑简约性、设备安 装的简单方便性、设备故障的应急迅速性、系统制造的成本低廉性、用户存取的便利快捷性 以及车辆停泊的防盗安全性。
本发明正是基于这样一种技术背景下而提出的创新方案，能够圆满地解决上这诸方面的 难题，整体性能更为完美。
发明内容
自动化机械停车场最主要的功能之一，在于其对空间的充分优化利用，以达到在所限定 的区域内能停放最大数量的车辆。本发明的核心在于其最大限度地从垂直方向上进行多层停 泊扩展，最大限度地从平面上缩小车辆的单台占有面积，最大限度地减除辅助性的额外空间 损耗，最大限度縮小传输距离。模块化的立体结构以及抽屉式的传递方式，正是基于该原则 的创新产物。
本发明对于同层之内的车辆传递，固化为1拖4平面模块的模式，由中间单元对对接于
其四侧的四个泊柜单元进行抽屉式的传递；将多个该1拖4平面模块在垂直方向上进行层叠 组合，以中间单元组作为升降机升降部的通道，利用升降机来进行层与层之间的车辆传递，
模块从而扩展为1拖4XN层叠模块，最终实现各层上各泊柜的任意互通。
为了具体实现抽屉式传递的1拖4XN层叠模式，本发明提供了一六向驱动车拖动四底 托、四泊柜的技术方案。六向驱动车下部具有两套可伸縮的车轮轴，分别平行于车体的横、 纵轴布置。当横向车轮轴组伸出量超过纵向车轮轴组时，车体可被驱动在横向轨道上行进， 反之亦然。车体上部具有可伸縮的托盘，用于抬放存放车辆的底托。当需要传递时，升降部 运行至待提取泊柜所在层并与该泊柜相对接，六向驱动车经对接的槽轨进入底托下方举起托 f ，将底托抬离泊柜定位台(槽)，六向驱动车再退Ip升降部，直接或经过升降换层、横纵车 ^轴伸缩变轨及变转向后，再进入另一泊柜中将底^放下。'任一层中任一泊柜均可选择作为 机动车辆的入及(或)出口泊柜，当六向驱动车从入口泊柜提取底托时，定位装置将机动车 辆居中后制动，当六向驱动车将底托传至出口泊柜时，定位装置进行归位；
基于此1拖4XN层叠模块的模块组呈立体"+ "字状结构，可按需要将任一层任一泊柜区作为用户的存及(或)取车位，从而可接受多》向上的车辆进出，进而根据场地环境的具 体情况，结合客户订制的容量需求，'将多个该立体"+ "字型的模块如积木般地进行机劫灵活 的嵌合安装。
该方案的另一简化模式则是采用1中心单元对接两泊柜的方式组合为1拖2平面模块， 再由多个1拖2平面模块扩展为1拖2XN层叠模块。模块的驱动车仅需一套横或纵轴车轮 轴组，其外形呈现"…"形，同样可以进行多个层叠模块的多种机动组合。
在传递、泊放的整个过程，车辆的稳固牢靠尤为重要，因此，底托上布置了含调位装置 的双拱台定位座，拱台间的凹槽用于车辆进入后的前轮停靠、定位，从而限制车辆在底托纵 轴方向上的移位；拱台内具有定位装置，其内伸出一对平行于纵轴的推杆，可在六向驱动车 的调位旋具驱动下，沿底托横轴同步异向平移，从车辆底部推动四轮内侧而将之移至底托中 部并适度压紧，再由制动装置锁定，从而限制车辆在底托横轴方向上的移位。底托再通过各 自的定位台(槽)的相互套合而固定于托盘或泊柜内。
本发明的控制系统，对于各驱动部件的定位，采用红外传感器来实现，由发射器发射红 外信号，经反射镜反射至接收器，再根据接收器检测到的信号来确定，并且，发射器与接收 器置于驱动部件上，反射镜铺贴于参照面定位点。依此方法确定六向驱动车在槽轨上的行进、 抬放、停止时相应部件的有、无和配合位置，依此方法确定调位旋具套合中心齿轮时的旋转 角度。
本发明的控制系统，对于驱动部件的负荷测量，借助在工作面上布置的电子测力装置检 测到的受力值来确定。依此方法，检测调位旋具的扭矩，判断车辆是否被推至底托中心并被 适度压紧车轮内侧；依此方法，检测托盘的压力判断底托的空载、负载或过负载。
本发明的控制系统借助PIR热释电人体红外传感器，在7-10um波段对人体进行感应， 从而判断是否有人员滞留；对于用户存取则采用泊位与用户身份或信息卡相关联的方式来确 认。
自动化机械停车场的另一棘手的问题，就是设备故障期间应对用户提取的束手无策。本 发明因此提供了移动式空中对接卸载车的方案，由一车载式的带六向驱动车的升降机，可与 各模块泊柜(8)组从外露侧进行对接，从而提取其内底托。该设备除系统故障时的应急提取 外，平时尚可负责分散的泊柜组，用于非即取的车辆停泊。
由此可见，采用本发明的自动立体机械停车场，系统的空间利用率达到了极致自动化 并且短距离的传输，大幅度节减了用户自泊或其它方案所必须的高度及平面的额外空间；底 托的调、定位功能，使车辆的单台占有面积尽可能地縮减；金属刚性框架取替混凝土结构， 最大限度地减小支撑体的壁厚及层厚；举起高度的最小化降低了层高；而各模块的多样嵌合， 以及进出泊柜的可选性，更充分、灵活地利用了场地空间。
而且，由于车辆在进入后至提取前的全过程，均处于被紧固的状态，有力地保障了其安 全可靠性；由于模块化的设计，客户只需根据用地、容量订制标准模块，而且随时可以调整、 搬迁乃至增容r模块j七的另一效用则是运输装箱的紧凑，以及安装的简f，并且所有构件均 可预制，故很少乃至于完全不用基建；由于关键部件以简约的构造实现—复杂的操作，而且 采用了l拖多的方式，所被拖动的外围件均为简单的结构件，整个系统制造成本极为低廉， 维护极为简单；由于车辆以极小的距离被快速抬举、移动，以及自动化的管理、运作，再配 备故障应急方案，使用户的存取更加便利、快捷，而且有效地杜绝了车辆的被盗和误取。
图1l拖4平面模块主视图
图21拖4平面模块俯视图
图3底托剖视图
图4斜向相嵌法的卸载示意图
图5w型横向错嵌法的卸载示意图
图6四边形对嵌法的卸载示意图
附图标记说明].带车轮横轴；2.带车轮纵轴；3.液压装置;4.驱动电机；5.托盘；6. 托盘定位台(槽)；7.调位旋具；8.泊柜;.9.泊柜定位台,(槽);IO.纵槽轨；ll.横槽轨；12. 底托；13.底托定位台(槽)；14.前轮定位座；15.推杆；16.中心齿轮；17.齿杆；18. 1拖4XN 层叠模块；19.移动式空中对接卸载车。
具体实施例方式
本节所描述的是采用本发明的优先但非局限的实施范例，该案例采用1拖4XN层叠模 块模式。
参考附图1~3所示，升降机位于中心部位，六向驱动车停于升降部的中心，升降机垂直 方向上每一层由四个泊柜(8)对接十升降部的四侧，承接机动车辆的底托(12)停靠于泊柜 (8)内。当升降部驱动六向驱动车停留于该层时，可与该层的任一泊柜(8)进行面、轨对 接，以供六向驱动车从对接面沿升降部及泊柜(8)的槽轨进行底托(12)的提取或存放，最 终实现各层上各泊柜(8)上的机动车辆任意互通。
系统先分別确定模块中的某一泊柜(8)为入口泊柜、出口泊柜。
1)停泊过程。
系统以入口泊柜为源泊柜，以摆放车辆的空泊柜为终泊柜，依次进行以下操作 "停靠"车辆进入源泊柜内的底托(12)上，前轮停靠在前轮定位座(14)的双拱台间 的槽内，用户离开车辆，系统在源泊柜处通过PIR人体红外传感器检测是否有人员滞留，然 后根据终泊柜状态，在控制系统的用户终端处将含有泊位信息的信息卡交付予用户。
"对接"系统根据六向驱动车及源(终)泊柜的状态，判断升降部是否需要换层，如果 需要，则升降机开始工作，将升降部运行至终泊柜所在层并与之面、轨双对接；判断六向驱 动车是否需要换轨，如果需要，则当前带车轮轴组在液压装置(3)驱动下縮回，另一带车轮 轴组伸出支撑起车体；判断带车轮轴组是否需要换转向，如果需要，其驱动电机(4)进行转 向切换。
"进入"六向驱动车在驱动电机(4)驱动下沿对接后的槽轨进入泊柜(8),期间车体 上红外发射器不断发射信号，当接受器接收到经槽轨端反射镜反射回来的信号后，车体停止 行进，准确定位于其中。
"套合"凋位旋具(7)在电机驱动下开始旋转，旋具头部的红外发射器不断发射信号，
当接受器接收到经底托(12)上，心齿轮(16)底部的反射镜反射回来的信号，.调位f具(7) 确认了套入角度并立即停止旋转，六向驱动车上液压装置驱动托盘(5)上升，托盘(5)顶 部的托盘定位台(槽)(6)套入底托(12)底部的底托定位台(槽)(13)，调位旋具(7)套 入中心齿轮(16)底部，顶杆顶开制动装置对中心齿轮(16)的制动。
"居中"托盘(5)暂停上升，调位旋具(7)驱动中心齿轮(16)旋转，带动齿杆(17)上的推杆(15)沿底托(1,2)横轴同步异向外移，调位旋具(7).工作面上的穷子测力装置测 量受力情况，'当所测值达到某一限定值时，即可认为两推杆均B分别接触了两侧车轮内侧并 同时适度压紧，因而可推断车辆已被推至底托(12)中心并适度紧固，调位旋具(7)停止工 作。
"抬起"托盘(5)继续上升，托盘(5)顶部工作面上电子测力装置开始测量受力值， 如果所测值超过某一限定值，即可认为车辆过重，不予接受；否则继续上升，直至底托定位 台(槽)(13)完全被抬离泊柜定位台(槽)(9)，托盘(5)停止上升。
"退回"当前轴上驱动电机(4)反转，驱动六向驱动车退回升降部，车体上红外发射 器不断发射信弓-，当接收器接收到经槽fl反镜反射回来的信号时，车体停止行进，准确定位 于升降部中心。
系统再根据终泊柜的状态，进行上述"对接"、"进入"的操作。
"放下"在液压装置(3)的驱动下，托盘(5)下降，将底托(12)放下，底托定位台 (槽)(13)套入相应的泊柜定位台(槽)(9)。
"脱合"托盘(5)继续下降，调位旋具(7)退出与中心齿轮(16)的套合；顶杆退出， 制定装置恢复对中心齿轮的制动；托盘(5)下降到位，其顶部托盘定位台(槽)(6)退出相 应的底托定位台(槽)(13)。
系统再进行如上述的"退回"操作，模块因此完成一个停泊过程。
系统再确定另一空泊柜为下一待泊泊柜，重复以下"对接"、"进入"、"套合"、"抬起"、 "退回"、"对接"、"进入"、"放下"、"脱合"、"退回"的操作，以空泊柜为源泊柜，以入口 泊棺为终泊柜，将空泊柜内的底托(12)传递至入口泊柜，准备接受下一车辆。
2) 提取过程。
系统在用户终端处接受、读取及验证用户插入的信息卡，确定被提取泊柜，以被提取泊 柜为源泊柜，以出口泊柜为终泊柜，依次进行如上所述的"对接"、"进入"、"套合"、"抬起"、 "退回"、"对接"、"进入"、"放下"、的操作，再进行以操作
"复位"托盘(5)暂停下降，调位旋具(7)反向旋转，驱动中心齿轮(16)带动齿杆 (17)，推杆(15)沿底托(12)横轴同步异向内移，车体上红外发射器不断发射信号，当接 收器接收到经推杆(15)上反射镜反射回来的信号吋，调位旋具(7)停止转动， 一对推杆(15) 复位至贴合状态。
再进行上述的"脱合"、"退回"的操作，然后由用户在出口泊柜中将车辆取走。
在以上所有操作中所涉及到六向驱动车离开升降部时，车体底部的电缆转盘在电机驱动 下转动，放L《电源、信号线束，保持升降部对六向驱动车的电力供应以及两者之间的信号传 输，当六向驱动车退回升降部时，电缆转盘反向转动，将线束收回。
3) 应急卸载过程。
参考图4~6，当系统突发故障期间，又接到用户紧急提取的要求，由移动式空中对接卸 载车完成所需的车辆提取，系统依次进行下列操作
"贴合"移动式空中对接卸载车沿路面或轨道行至所需提取车辆的泊柜(8)处，升降 机于外露面处与该泊柜(8)相贴合。
再依次进行上述"对接"、"进入"、"套合"、"抬起"、"退回"的操作，然后完成"下降"升降部下降至底部。 再执行上述的"复位"，此时用户将已卸下的车辆取走。
系统再以原泊柜为终泊柜，依次完成上述的"对接"、"进入"、"套合"、"抬起"、"退回"， 将底托(12)送回原泊柜处，该泊柜(8)在系统内的状态重置为"空载"状态。
参考图4，多个1拖4XN层叠模块按斜向错嵌法嵌合，模块间每相邻两模块均各有两泊 柜(8)相互面贴合，各模块中心相串连成"W"状。
参考图5，多个1拖4XN层叠模块按W型横向错嵌法相嵌合，模块间每相邻两模块均 各有两泊柜(8)相互面贴合，各模块中心相串连成一斜线。
参考图6，四个1拖4XN层叠模块按四边形对嵌法相嵌合，模块间每相邻两模块均各有 两泊柜(8)相互面贴合，各模块中心相串连成一平行四边形。
权利要求
1. 模块化抽屉式白动立体机械停车场，用于机动车辆的自动、高密度的优化停泊，模块化结构，抽屉式传送方式，可在三个维度上进行多重组合，以适应不同的场地及容量要求，其特征在于其包含带六向驱动车的升降机，具有在水平面横轴及(或)纵轴上可适度进退，在竖轴上可适度伸缩小的车，置于垂直升降机的升降部上；带定位装置的底托(12)，停放车辆并将之居中且紧固，以供系统调度；泊柜(8)组，存放、紧固底托(12)，并与升降机对接，以供六向驱动车存取底托(12)；模块的构成、组合、排列与运作方法；控制系统；移动式空中对接卸载车，可移至各泊柜(8)组与其外露面对接，以存取其内底托(12)，在系统突发故障时迅速卸出所需机动车辆。
2. 根据权利要求l所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所述的带六 向驱动车的升降机的升降部为六面箱体结构，底面铺设一对平行于横轴的横槽轨(ll)及(或) 一对平行于纵轴的纵槽轨(10);所述的六向驱动车的下部具有一对平行于车体横轴的可伸縮 的带车轮横轴(1)及(或) 一对平行于车体纵轴的可伸缩的带车轮纵轴(2)，带车轮横(纵) 轴(1、 2)可在各自的液压装置(3)驱动下沿垂直方向伸縮，在各自驱动电机(4)驱动下 正、反转，当带动车轮横(纵)轴(1、 2)升出吋，其上的车轴支承起车体在横(纵)槽轨(11、 10)上进退；所述的六向驱动车的上部具有托盘(5)，由液压装置驱动其垂直升降， 以抬、放其上的底托(12);所述的托盘(5)上部布置系列托盘定位台(槽)(6)，用于套合 底托(12)底部的系列底托定位台(槽)(13)，并且托盘(5)上部具有调位旋具(7)，由调 位电机驱动其正反转，以驱动底托(12)的定位装置；
3. 根据权利要求2所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所述的底托 (12)主体为矩形平板结构，底部布置系列底托定位台(槽)(13)，用于底托(12)被抬举、移动、放置时的被套合紧固，上部一端固定一包含两并排拱台的前轮定位座(14)，拱台平行 于底托(12)的横轴，用于机动车辆进入后前轮的停靠及前后限位；所述的前轮定位座(14) 内部具有定位装置，该装置包含一对啮合同一中心齿轮(16)的平行的齿杆(17)，齿杆(17) 各引出一平行于底托(12)纵轴的推杆(15)，当中心齿轮(16)旋转时，该对推杆(15)沿 底托(12)横轴异向同步平移，从车辆底部推动车轮内侧而将之定位于底托(12)中部；所 述的中心齿轮(16)上部为啮合齿杆(17)的小径齿轮，下部为制动装置所制动的大径轮盘， 底部具有与调位旋具(7)相套合的结构，当六向驱动车的托盘(5)上升时，其上的顶杆顶 开制动装置，其上的调位旋具(7)套合中心齿轮(16)底部并驱动定位装置工作；
4. 根据权利要求以上任一项所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所 述的泊柜(8)为箱形框架结构，底部铺设一对平行于横(纵)轴的横(纵)槽轨(11、 10)， 侧面布置系列泊柜定位台(槽)(9)，使泊柜(8)可与升降机的升降部进行面、轨双对接， 接受六向驱动车对底托(12)的双向传送。底托(12)存放于泊柜(8)时由于两者的定位台(槽)的相互套合而被紧固；
5. 根据权利要求以上任一项所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所 述的模块的构成方法，包括1拖2平面模块组成方法，由两泊柜(8)分别以面、轨双对接的方式，连接于升降机的一对相对侧面，以接受六向驱动车从对接处进行对底托(l2)的存取； 所述的接块的组合，包括1拖2XN层叠模块的组合方法，共用一升降机，在垂直方向上由 多个1拖2平面模块进行层叠组合，当升降机升降、停留于不同层面时，可与该层面的任一 泊柜(8)进行面、轨双对接，以供六向驱动车存取泊柜(8)内底托(12);
6. 根据权利要求1 4中任一项所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于 所述的模块的构成方法，包括1拖4平面模块组成方法，由四泊柜(8)分别以面、轨双对接 ,的方式，连接于升降机的两对相对侧面，以接受六向驱动车从对接处进行对底托(12)的存 取；所述的模块的组合，包括1拖4XN层叠模块的组合方法，共用一升降机，在垂直方向 上由多个1拖4平面模块进行层叠组合，当升降机升降、停留于不同层面时，可与该层面的 任一泊柜(8)进行面、轨双对接，以供六向驱动车存取泊柜(8)内底托(12);
7. 根据权利要求以上任一项所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所 述的运作方法包括底托(12)的传递。升降部运行至待提取泊柜(8)所在层并与该泊柜(8) 相对接，六向驱动车经对接的槽轨进入底托(12)下方举起托盘(5)，将底托(12)抬离泊 柜定位台(槽)(9)，六向驱动车再退回升降部，直接或经过升降换层、横纵车轮轴伸縮变轨 及变转向后，再进入另一泊柜(8)中将底托(12)放下。任一层中任一泊柜(8)均可选择 作为机动车辆的入及(或)出口泊柜，当六向驱动车从入口泊柜提取底托(12)时，定位装 置将机动车辆居中后制动，当六向驱动车将底托(12)传递运至出口泊柜时，定位装置进行 归位；
8. 根据权利要求以上任一项所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所 述的模块的排列，包括W型横向错嵌法，由多个1拖4XN层叠模块沿横(纵)轴相错嵌延 伸排列而成，模块间每相邻两模块均各有两泊柜(8)相互面贴合，各模块中心相串连成"W" 状；或者，所述的模块的排列，包括斜向错嵌法，由多个1拖4XN层叠模块相嵌合排列而 成，模块间每相邻两模块均各有两泊柜(8)相互面贴合，各模块中心相串连成一斜线；或者， 包括四边形对嵌法，由四个1拖4XN层叠模块对嵌而成，模块间每相邻两模块均各有两泊 柜(8)相互面贴合，各模块中心相串连成一平行四边形；
9. 根据权利要求以上任一项所述的模块化抽屉式自动立体机械停车场，其特征在于所 述的移动式空中对接卸载车，具有一所述的带六向驱动车的升降机，固定于一机动车上，使 之可被移动而与目标泊柜(8)于外露侧进行面、轨双对接，以提取其内底托(12);或者， 所述的移动式空中对接卸载车，具有一所述的带六向驱动车的升降机，由另一六向驱动车支 承并驱动，行走于铺设在地面的槽轨，使之可被移动而与目标泊柜(8)于外露侧进行面、轨 双对接，以提取其内底托(12)。
全文摘要
模块化抽屉式自动立体机械停车场，用于机动车辆的自动、高密度的优化停泊，模块化结构，抽屉式传送方式，可在三个维度上进行多重组合，以适应不同的场地及容量要求，其特征在于其包含带六向驱动车的升降机，具有在水平面横轴及(或)纵轴上可适度进退，在竖轴上可适度伸缩小的车，置于垂直升降机的升降部上；带定位装置的底托，停放车辆并将之居中且紧固，以供系统调度；泊柜组，存放、紧固底托，并与升降机对接，以供六向驱动车存取底托；模块的构成、组合、排列与协作方法；控制系统；移动式空中对接卸载车，可移至各泊柜组与其外露面对接，以存取其内底托，在系统突发故障时迅速卸出所需机动车辆。
文档编号E04H6/18GK101418647SQ20081021893
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月2日 优先权日2008年11月2日
发明者陈小军 申请人:陈小军