用于停放车辆的转运系统的制作方法

文档序号:15255731发布日期:2018-08-24 20:35阅读:180来源:国知局

本发明涉及运输装置领域,具体涉及一种用于停放车辆的转运系统。



背景技术:

随着社会的进步和人民生活水平的提高,汽车迅速普及,停车位的需求越来越大,传统的停车车库逐渐向智能机械化立体停车方式发展。

智能立体停车设备中,智能立体停车库主要有平面移动类,巷道堆垛类,垂直升降类。它们的工作原理简单来说就是,有一台或多台搬运设备,可以从汽车底部把汽车抬升起来搬运,然后一起移动到升降机上,升降机再把搬运设备连同汽车运往不同的停车层,再由搬运设备把汽车送入指定的停车位。现有汽车搬运设备多需要铺设行走轨道及连接供电电缆,且搬运设备只能实现前进或后退行走,这就造成了搬运效率极低,难以实现车库的高效率存取车。

在中国专利公开号为CN103603529B的文献中公开了一种夹持轮胎式立体车库汽车搬运器(也称为搬运车或者转运车),包括由车身连杆相互连接的至少两个车身;车身上设置有行走机构和定位装置,每个车身上分别设置有至少一对推板,车身上设有控制电机、及在该控制电机的作用下控制推板沿设置于车身上的导轨移动的动作控制机构;推板的两端分别设有可旋转夹杆、该夹杆的驱动电机、及在该驱动电机的作用下控制夹杆旋转的旋转动作机构,所述的旋转动作机构由第一齿轮、第二齿轮组成,所述夹杆固定在第一齿轮上,第二齿轮与所述夹杆的驱动电机相连,驱动电机驱动第二齿轮转动,第二齿轮带动第一齿轮转动,第一齿轮带动夹杆动作。上述搬运器在使用过程中,由于被搬运车辆的离地间距通常为10-20cm,在这种离地间距下,搬运器要进入到汽车底部,通常需要高度为8cm左右(由于技术限制,通常不能设置得更低了),但是在搬运器(转运车)的工作环境并不是绝对光滑的,经常容易出现搬运器无法进入到汽车底部的情况。



技术实现要素:

本发明的解决的技术问题在于提供一种不会被卡在车底的用于停放车辆的转运系统。

本发明提供的基础方案为:用于停放车辆的转运系统,包括:

载板,载板包括车底构件和位于车底构件两侧的车轮部;车轮部用于支撑车辆的车轮,车底构件低于车轮部;

转运车,转运车包括车体部、车轮组件以及夹持部,车轮组件安装在车体部的两侧,车轮组件的间距小于车底部的宽度,夹持部用于对汽车的轮胎进行夹持;

其中,转运车可行驶到车底构件上。

本发明的工作原理及优点在于:用户在停车时,如果通过现有技术中的转运车(如中国专利公开号为CN103603529B的文献中公开的一种夹持轮胎式立体车库汽车搬运器)进行搬运,其具体过程为,需要被搬运的汽车停放好之后,转运车驶入到汽车的腹部,然后夹杆在驱动电机的驱动下转动,完成对汽车轮胎的夹持。然后转运车将汽车搬运到合适的位置。在这种方式中,其存在的问题主要汽车底盘的离地间距有限(8-15cm),现有搬运车在进入到汽车底盘腹部时会遇到一系列的问题,诸如,因地面不平被卡住,或者因做的太薄导致强度不够不能搬运较重的车辆。因此,本申请人为克服这种问题,在同日申请的专利中公开了一种载板,让载板提高汽车底盘的离地间距,以方便转运车对汽车进行转运。

但是现有的转运车为方便搬运汽车,其宽度基本与车辆两侧轮胎的间距相仿(1100mm 至2000mm之间,如奥迪A4L,前轮距:1564mm,后轮距:1550mm),即现有的转运车的宽度通常在1200mm-1300mm,但是在本方案中加入了载板,用户要将汽车停到载板上,载板上车底部的宽度决定了本方案中的转运车的车轮组件的间距要小于车底部的宽度。即可以近似的理解为:车轮间距大于现有转运车宽度,现有转运车宽度约定于车底部(载板上的车底部) 的宽度,车底部的宽度大于本方案中转运车宽度。

本发明用于停放车辆的转运系统,通过载板与转运车配合,实现对车辆的转运,解决了现有技术中容易出现转运车容易卡在汽车底部的问题。

进一步,转运车还包括用于夹持汽车轮胎的夹持部,夹持部的高度高于载板的车轮部。

在现有技术中,夹持部的设计也是难点。在现有技术中,由于需要夹杆对汽车的车轮进行夹持,因此夹杆的离地高度,通常仅有1-2cm,这样的设计在转运车的行驶过程中,被转运的汽车轮胎的离地间距也仅有1-2cm,这样的设计,使得转运车在搬运车辆的过程中,通过性非常差,一颗石头的阻碍都可能造成被搬运车辆的振动,甚至是无法通过的情况。但是在本方案中,由于夹持部的高度高于载板的车轮部的高度,因此,夹持部在搬运车辆的过程中,车辆轮胎的离地间距会远远高于现有技术中的离地间距,达到更加方便搬运的目的。

进一步,载板还包括用于检测汽车停放姿态的矫正传感器、与矫正传感器信号连接的矫正控制器以及与矫正控制器信号连接的矫正伺服电机,车轮部上设有传输带,矫正伺服电机固定安装在车轮部上并驱动传输带转动,传输带用于矫正车轮部上车辆的停放姿态。

这样的设计能够实现对汽车停放姿态的自动矫正,既方便用户使用,也能够方便搬运车对车轮部上的汽车进行搬运。

进一步,转运车还包括导航传感模块、行走电机组、夹持驱动机构以及转运控制器,导航传感器模块用于检测周围环境和感应行走路径并反馈至转运控制器,行走电机组用于在转运控制器的控制下行走,夹持驱动机构用于在转运控制器的控制下对汽车的轮胎进行夹持。

这样的设计能够实现对停放在车轮部上的汽车自动夹持、搬运。

进一步,矫正控制器与转运控制器信号连接,矫正控制器用于在接收到矫正传感器检测到车辆姿态矫正完成后向转运控制器发送启动搬运信号。

在汽车的姿态矫正完成后,搬运车自动对汽车进行搬运。

进一步,导航传感模块包括AGV磁导航传感器、激光雷达传感器以及RFID识别器,AGV 磁导航传感器用于对安装在地面的磁导线进行识别并反馈至转运控制器,激光雷达传感器用于感测周围环境并反馈至转运控制器,RFID识别器用于检测安装在磁导线交叉口的RFID标签并反馈至转运控制器。

这样的设计能够对搬运车实现较为精确的导航。

进一步,车体部上设有用于调整夹持部的间距以适应不同轴距的车辆的转换部。

这样的设计能够适应不同轴距的汽车。

附图说明

图1为本发明用于停放车辆的转运系统与立体车车库配合使用时的实施例的结构示意图;

图2为图1中的机械式立体车库满载时的结构示意图;

图3为图2中的机械式立体车库横移后的结构示意图;

图4为停车板的正剖图;

图5为单元构件的正剖图;

图6为图4的俯视图

图7为载板的侧视图;

图8为载板的俯视图;

图9为转运系统的结构示意图;

图10为磁导线与RFID识别器的位置关系示意图;

图11为用于停放车辆的转运系统与立体车库子系统配合使用时的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:机械式立体车库10、载板20、转运车30、机架11、横梁12、停车板13、横移框14、外框130、单元构件131、支撑体132、扣合部133、支板21、搭桥22、车架31、夹持机构32、调节器33、磁导线34、RFID识别器35。

实施例基本如附图1所示:用于停放车辆的转运系统,与机械式立体车库10配合使用,包括载板20以及转运车30。

机械式立体车库10内部设有用于停放汽车的若干可移动的停车板13。

机械立体车库具体为升降横移类车库,包括:机架11;机架11固定在地面上,机架11 在垂直方向上固定焊接有五组横梁12,五组横梁12将机架11分为六层(即最底部不用设置横梁12);

其中最上层为顶层,最下层为底层,底层与地面接触,每层上均留有留六个停车位的宽度,除顶层外的每层均设置有五个停车板13,顶层上设置有六个停车板13,除顶层外的停车板13均可横移,除底层外的停车板13均可升降。即顶层上的停车板13仅可升降,底层上的停车板13仅可横移。除顶层和底层外的停车板13,既可升降也能够横移。

在可升降的停车板13外套有横移框14,横移框14可随着停车板13一起横移(或者说停车板13可随着横移框14一起横移)。顶层的停车板13也外套有横移框14,顶层的横移框14由于该层的停车板13不用滑动,因此顶层的横移框14不用横移。在横移框14上固定安装有用于提升停车板13的升降电机和用于使得停车板13实现左右横移的横移电机,停车板13与地面和横梁12均是滑动连接的。

具体的,横移电机采用0.4kW的减速电机,升降电机有2种规格,3层及3层以下采用 2.2kW减速电机,4层及以上采用3.7kW减速电机。

当机械式立体车库10满载时,如图2所示,当第三层,从右至左第三辆汽车需要下来时,停车板13的横移情况如图3所示。

停车板13包括外框130,外框130的两侧高,中间低(如图4所示),外框130内设有10根单元构件131(如图6所示),单元构件131的两端高,中间低,单元构件131并排嵌设在外框130内,单元构件131的铺设方向与外框130的长度方向一致。单元构件131的两端高,中间下凹,单元构件131一体成型。

具体的单元构件131的两端还设置有支撑体132和扣合部133,支撑体132位于单元构件131的两侧,扣合部133与支撑体132呈直角,扣合部133朝向单元构件131,单元构件 131与支撑体132、扣合部133一体成型(如图5所示)。这样的设计能够增强单元构件131 在垂直方向的受力强度。

在另一实施例中,停车板13上设置有用于检测停车板13运动状态的陀螺仪,机械式立体车库10包括用于控制停车板13移动的车库控制器,陀螺仪与车库控制器信号连接,在陀螺仪向车库控制器反馈停车板13的状态不水平后(或者是其他运动状态异常时),车库控制器控制停车板13停止移动。

载板20用于用户将汽车停在载板20上。载板20是用于提高用户车辆离地间距的。因此载板20可选的包括载板20(如图8所示),载板20设置有向下凹的通槽(如图7所示),通槽的宽度在1.1-1.2m,通槽的两侧为用于支撑停放车辆的支板21,支板21与通槽为一体结构。在本实施例中,通槽的深度为8-15cm,通槽的底部与地面接触,支板21与地面之间设置有用于辅助车辆行驶上支板21的搭桥22。在其他的实施例中,载板20的形状构造可与停车板13相同。

优选的,还可以在通槽上方设置遮挡板,遮挡板下方设置有可回收的液压泵,在支板21 上设置有检测车轮是否停放合适的压敏传感器,在压敏传感器检测到车轮停放合适后,液压泵向下会后,遮挡板回收,露出通槽。

在其他实施例中,载板20可选的包括两条相互平行的支架,支架固定在地面上,支架上表面设置有支板21,两条支架之间留有通槽。

在另外的实施例中,载板20还可以包括车底部,位于车底部两侧的车轮部,车轮部是用来支撑汽车的车轮的,车轮部的下方设置有用于向上举升车轮部的液压缸。

转运车30用于将停留在载板20上的汽车转运到停车板13上。

转运车30为搬运小车,包括车架31、转运控制器、转向轮、驱动轮以及夹持机构32(如图9所示),车架31上设置有用于驱动驱动轮的驱动伺服电机、用于驱动夹持机构32的夹持伺服电机以及用于控制转向轮转向角度的转向伺服电机。转运车30可从通槽进入到载板20上停放汽车的腹部,然后夹持伺服电机开始工作,夹持机构32有四组,分别夹持汽车的前后轮。每个夹持机构32的结构相同,均包括前夹持块、后夹持块以及分别驱动前夹持块和后夹持块的前伺服电机和后伺服电机。所有的伺服电机分别与转运控制器信号连接。

前伺服电机与车架31之间设置有电机座,电机座与车架31之间设置有调节轨,前伺服电机与前夹持块之间设置有减速器和蜗杆,前伺服电机将动力传输至减速器,减速器将动力传输至蜗杆,前夹持块与车架31之间铰接,其铰接处设置有用于带动前夹持块转动的涡轮,涡轮与蜗杆啮合。后伺服电机与车架31、后夹持块的连接方式与前伺服电机与车架31、前伺服电机的连接方式相同。前伺服电机和后伺服电机均可在调节柜上滑动。其中前伺服电机和后伺服电机均为0.4kW伺服电机。

为降低对电池容量和功率的要求,夹持机构32采用分时夹取的方式,先夹取车辆2个前轮,再夹取车辆2个后轮。

为了适应不同轴距的车辆,车架31长度可调节,即车架31上设置有一个调节器33,调节器33包括1台0.1kW伺服电机和调节丝杆,调节丝杆的一端与车架31铰接,另一端与车架31的车架31上设置有丝杠,0.1kW的伺服电机与调节丝杆通过齿轮啮合。上述设计可以调节车架31整体长度,改变前、后夹持臂的中心距,从而适应不同轴距的车辆。车轮包括2 个驱动轮和2个从动轮。前轮为驱动轮,由2台0.75kW伺服电机控制,用以实现车架31的前后运动;后轮为从动轮,由2台0.1kW的伺服电机控制,用以实现车架31的转向。在其他实施例中,调节器33的结构为框架结构,调节器33的两端设置有1台0.1kW伺服电机和调节丝杆。

在再一实施例中,转运车30的夹持机构32选用的是液压驱动的方式,在车架31上设置8个伸缩油缸,在伸缩油缸的外侧均设置有夹紧座,伸缩油缸可分别驱动夹紧座向外侧移动或者向内侧收拢,在夹紧座上固设有夹紧油缸,在夹紧油缸的端部故设有夹紧块,两个夹紧块可相对运动夹持汽车的轮胎。夹紧座与车架31之间设置有自动调节导轨,即自动调节导轨固定在车架31上,夹紧座与自动调节导轨滑动连接。在夹紧块对汽车的轮胎进行夹紧时,夹紧座由于受到反作用力,夹紧座可在自动调节导轨上进行一定的滑动,从而适应不同车辆的轴距。在本实施例中,采用先侧移,再夹紧的方式,能够对车辆形成非常稳定的夹持,而且由于自动调节导轨的存在,能够更加方便的适应不同车辆的轴距。

转运车30中的所有伺服电机与转运控制器通过RS232/485接口(如CAN总线、Modbus、Profibus等)进行通讯。伺服电机单独或协同动作,以实现转运工作。

优选的,可以在载板20与机械式立体车库10之间设置磁导线34,车架31的底部设置用于识别磁导线34的传感器,这样的设计是为了方便车辆能够在载板20与机械式立体车库 10之间导航,实现自动搬运。为了方便确定路径,在每个磁导线34的交叉处(如图10所示),均设置有RFID编码卡,在转运车30的底部设置有RFID识别器35,RFID识别器35与转运控制器信号连接,这样可以通过识别不同磁导线34上不同的RFID编码卡,实现路径的识别、保存以及导航。即,AGV磁导航系统技术。

在其他实施例中,还可以在转运车30上安装自动驾驶模块,即现有的谷歌公司的自动驾驶系统。实现载板20到机械式立体车库10的自动驾驶。可选的,还可以是安装激光探测器(也称为激光雷达传感器),激光探测器可对环境进行扫描,自主构建地图,并可进行路径规划。转运车30通过激光探测器实现精准循迹。

本实施例,还公开了立体智能停车方法,包括如下内容:

S1交付步骤:用户将汽车停放到可提高汽车底板离地间距的载板20上;

S2转运步骤:转运车30将载板20上的汽车转运到机械式立体车库10内的停车板13 上,停车板13与载板20的结构相同。

具体使用时,用户先将汽车停放到载板20上,然后通过转运车30运输到机械式立体车库10内的停车板13上。让载板20与停车板13的结构相同,能够让载板20对停放的车辆进行预先的筛选。载板20为能够提高汽车底板离地间距,达到方便转运车30搬运的目的。

本实施例,还公开用于停放车辆的转运系统,与立体车库子系统配合使用(如图11所示)。

其中用于车辆的转运系统包括:

交付子系统,用于实现用户车辆无人交付,包括光电传感器(当然也可以是其他可以检测停车位置的传感器,具体的可以是摄像头或者激光雷达或者设置在停车板13上的压敏传感器等,本实施例中选用的是光电传感器)、矫位伺服电机和交付控制器(具体的,本实施例中选用的是PLC),光电传感器用于检测车辆的位置信息并反馈至交付控制器,矫位伺服电机用于驱动停放车辆的前轮或者后轮或者同时驱动以调整停放车辆的位置(具体的,是将传输带安装在通槽的两侧为用于支撑停放车辆的支板21上,传输带与支板21齐平,传输带由矫位伺服电机带动转动,传输带的运转方向即可以与车轮的轴线平行也可以与车轮的轴线垂直),交付控制器用于根据光电传感器检测到的车辆的位置信息控制矫位伺服电机对停放车辆的位置进行调整;

转运子系统,用于控制搬运小车运动,包括AGV磁导航传感器、激光雷达传感器、RFID 识别器35、行走伺服电机、转向伺服电机、夹持伺服电机、轴距调节伺服电机以及转运控制器(具体的,本实施例中选用的是PLC),AGV磁导航传感器用于对安装在地面的磁导线34 进行识别并反馈至转运控制器,激光雷达传感器用于感测周围环境并反馈至转运控制器, RFID识别器35用于检测安装在磁导线34交叉口的RFID标签并反馈至转运控制器,转运控制器分别控制行走伺服电机、转向伺服电机、夹持伺服电机以及轴距调节伺服电机(转运控制器控制行走伺服电机、转向伺服电机就如同自动驾驶技术中的控制汽车行走和转向,属于现有技术,不在此赘述。转运控制器控制夹持伺服电机是根据AGV磁导航传感器或者激光雷达传感器反馈的达到预定位置后控制夹持伺服电机启动的。轴距调节伺服电机的控制是根据转运控制器接收到激光雷达传感器或者人为给定信号或者从服务器中调用到车型信号进行调节的。对车型的识别技术可参考北京富维图像技术有限公司的车型识别系统。)。

立体车库子系统,用于控制停车板13运动,包括行程开关、陀螺仪(固定安装在停车板13上)、光电开关(安装在机架11上)、停车板13伺服电机以及车库控制器(具体的,本实施例中选用的是PLC,由于本实施例中都选用的PLC,为方便表述和理解和说明采用原来的名称进行说明了),行程开关用于检测停车板13移动之后的到位信号并反馈至车库控制器,陀螺仪用于动态监控停车板13的移动状态并反馈至车库控制器,光电开关用于检测是否有人员闯入并反馈至车库控制器,停车板13伺服电机用于驱动停车板13升降或横移,车库控制器控制停车板13伺服电机以驱动停车升降或者横移;陀螺仪检测的不仅是姿态,还有速度、加速度、位移等物理量均反馈至车库控制器。

其中,交付控制器、转运控制器以及车库控制器分别信号连接(当然也可以设置一个工作站,分别与交付控制器、转运控制器以及车库控制器信号连接)。

具体使用时:用户先将车辆行驶到载板20上,此时车辆的轮胎分别位于支板21上,在支板21之间留有一个供搬运小车驶入的搬运道,在用户停车后,光电传感器对汽车的停放姿态进行检测并反馈至交付控制器,交付控制器控制矫位伺服电机正向启动或者反向启动,调整汽车的姿态,完成汽车的姿态调整。

光电传感器检测到汽车的姿态调整完毕后向交付控制器反馈这一信号,交付控制器向转运控制器发送可以启动转运信号,转运控制器接收到这一信号后,通过AGV磁导航传感器(识别预埋在地面的磁导线34)、激光雷达传感器(识别周围环境防止安全事故)、RFID识别器35(确定在磁导线34上的运行轨迹)以及转运控制器(控制行进向)配合,将搬运小车自动行驶到搬运道中,对停在支板21上的汽车进行搬运。

在完成搬运前,车型识别系统可以对车辆的型号进行识别,识别车辆型号之后,可获取到该车辆关于轴距的参数,车型识别系统将这一信号发送至转运控制系统,转运控制系统接收到这一信号后,控制轴距调节伺服电机转动,让搬运小车调节到适合该车辆轴距的模式。车型识别系统,还用于判断车辆是否超长、超宽、超重。

然后搬运小车对车辆的轮胎进行夹持、搬运,最后将汽车放置到停车板13上,由于停车板13也采用的是两侧高、中间低的结构,转运小车可驶入到中间低的结构中,将汽车放置到停车板13上,此时汽车的轮胎依靠停车板13两侧的较高处进行支撑。然后搬运小车驶出停车板13,此时转运控制器向车库控制器反馈停车完成的信号,车库控制器接收到这一信号后,控制停车板13升降、横移,完成停车。

当然在停车过程中,会将车辆的信息与停车板13的编号信息对应起来,在用户提车取车请求后(可以通过云端服务器向工作站或者车库控制器提出取车请求),车库控制器会接收机到这一信号,立体车库控制器控制停车板13升降横移到最底层,然后车库控制器向转运控制器发送转运信号,转运控制器控制搬运小车驶入到停车板13上将汽车搬运到载板20 上,光电传感器检测到车辆停放到载板20上后,向交付控制反馈这一信号,交付控制器(通过云端服务器或者工作站)向用户反馈可以取车的信号。用户将载板20上的车驶离载板20,完成取车。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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