一种自行车停放装置的制作方法

本发明涉及一种停车装置，具体涉及一种自行车停放装置。

背景技术：

一直以来，自行车停放问题与城市的规划和管理产生着矛盾，加之自2016年起，全国范围内的共享单车热，由于低碳生活理念的盛行以及共享单车给市民带来的便捷性大量共享单车品牌相继出现在马路街头。由于车辆集中存放的场所有限，固定的土地面积内只能容纳一定数量的自行车，给大批量的使用者带来困难，除此之外，自行车停放本身也有存放及提取不便等问题。

目前市场上的自行车停车系统对于空间的利用率较低，且往往供不应求，并没有解决大量车辆停放问题，因此，如何有效地利用空间进行停车存在诸多难题，高效便捷的停车系统在现代停车管理中具有重要的作用。根据这一现象和需求，本小组展开讨论，为了解决传统形式停车系统的空间利用率不足、车辆停放和提取的困难以及存放的安全性问题，我们小组成员设计了小区停放装置，运用机械设计和机械控制等相关知识，通过空间向下延伸，对停车系统立体化，实现停车面积利用率最大化，并与小区的地下车库或者楼组进行结合使车辆存放更加便捷，满足自行车存储需求。设计整体主要由螺旋式自行车停放架、自行车升降平台及推送装置、地盘旋转控制装置三个部分组成。其中，螺旋式车架由多个车架拼接以做演示，升降平台依靠锥形齿轮传动，车辆放置装置由齿轮齿条构成传送，利用四连杆夹持。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种自行车停放装置。

本发明提供了一种自行车停放装置，设置于建筑物地下，具有这样的特征，包括：外壳，具有底盘、固定于底盘上的壳体以及设置在该壳体内壁上的多个凹槽；多层螺旋式自行车停放架，具有多个等距嵌于凹槽内的设有编号的单车停放支架；自行车升降平台组件，包括嵌于地面的平台、上端固定于平台底部的叉架臂以及与叉架臂底端固定连接的且穿过轴承座的轴心通过轴承固定于底盘上的转动轴；自行车夹持组件，包括相互配合的第一机械手和第二机械手，用于将自行车从停放区域夹持至平台；自行车推送组件，用于将待停放的自行车从平台推送至单车停放支架，包括固定于固定架上的第一电机、与第一电机相邻设置的第二电机、固定有第二电机的大齿轮、用于放置第二电机和大齿轮的设置有四个小齿轮的移动块以及用于四个小齿轮移动运行的两根齿条；底盘旋转控制组件，包括设置于底盘上部的第三电机和设置于底盘底部的第四电机；以及控制部，包括用于让用户输入停车或取车指令的控制面板以及用于根据用户输入的停车或取车指令控制第一电机驱动第一机械手和第二机械手夹持自行车、控制第二电机驱动两个机械手在齿条上前进、控制第三电机驱动叉架臂上升与下降和控制第四电机驱动底盘旋转从而将该用户停放在停放区域上的自行车移动至对应的单车停放支架上的控制芯片。

在本发明提供的自行车停放装置中，还可以具有这样的特征：其中，单车停放支架具有用于固定自行车轮胎的圆形凹槽以及与圆形凹槽通过螺丝紧固连接的轮胎轨道。

在本发明提供的自行车停放装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一机械手包括用于夹持自行车的第一夹头、与第一夹头连接的主动轮以及一端固定于第一夹头上的第一连杆，第二机械手包括用于夹持自行车的第二夹头、与第二夹头连接的从动轮以及一端固定于第二夹头上的第二连杆。

在本发明提供的自行车停放装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机均为步进电机，步进电机的转速为8r/min。

在本发明提供的自行车停放装置中，还可以具有这样的特征：其中，控制芯片采用stm32芯片。

在本发明提供的自行车停放装置中，还可以具有这样的特征：其中，控制部还具有时间继电器，用于根据四个电机的转速控制在不同编号的单车停放支架上停车与取车时的四个电机转动的时间。

在本发明提供的自行车停放装置中，还可以具有这样的特征：其中，控制部还包括画面存储单元，该画面存储单元存储有编号选择画面，显示屏在用户输入停车指令后显示编号选择画面让用户选择空余的单车停放支架的编号，或在用户输入取车指令后让用户选择停放有该用户单车的单车停放支架的编号，控制芯片在根据停车指令或取车指令编号控制四个电机工作的同时时间继电器还根据被用户选择的编号控制该四个电机的转动时间，从而使得自行车停放至空余的单车停放支架或用户停放的单车被从对应编号的单车停放支架上取出。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的自行车停放装置，因为采用的自行车升降平台组件具有的平台与叉架臂相结合，所以为自行车推送组件搭建了良好的运动基础，更安全可靠，另外，平台具有良好的承载能力可以运载维修人员进行维修作业，如有故障也可以方便的拆卸，不仅降低了加工难度，而且提升了整个装置的灵活性。因为采用的自行车夹持组件具有的两个机械手，所以能够方便地夹持自行车。因为采用的自行车推送组件具有的第一电机能够驱动机械手夹持和松开自行车且第二电机能够通过齿轮的传动将自行车通过齿条推送入停车架内，所以能够自动化的完成停车。因为底盘旋转控制组件具有的第三电机能够驱动叉架臂上升与下降且第四电机能够驱动底盘旋转，所以能够将自行车移动至对应的单车停放支架上。因为采用的控制部具有的能够输入停车或取车指令的控制面板以及控制四个电机工作的控制芯片，所以能够自动化的控制行车的夹取与停放。

因此，本发明的自行车停放装置结构简单稳定，不易倾倒；便于安装及组合，可拆卸，满足不同的停车需求，适合不同地点停车，采用模块化的拼接使其便于维修以及搬运等；利用齿轮齿条的组合，能够实现自行车的自动停放，自动控制更加高效便捷；还能实现自行车的随停随放，随取随拿；另外，零部件构造简单，多采用标准件，可以直接采购，成本低，大大降低了费用。最后，在整个工作过程短暂安全稳定可靠，完全自动不需要人为操作，同时取车与放车车位占地不超过五平米，而所放车辆在地下可以达数十层，高效利用了空间面积，节约了城市空间。

附图说明

图1是本发明的实施例中的自行车停放装置的整体结构示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是本发明的实施例中的自行车停放装置的外观示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明的实施例中的自行车停放装置的单车停放支架的结构示意图；

图6是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车升降平台组件的降低示意图；

图7是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车升降平台组件的升高示意图；

图8是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车夹持组件的夹持状态示意图；

图9是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车夹持组件的张开状态示意图；

图10是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车夹持组件和自行车推送组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。

实施例：

图1是本发明的实施例中的自行车停放装置的整体结构示意图，图2是图1的局部放大示意图，图3是本发明的实施例中的自行车停放装置的外观示意图，图4是图3的俯视图。

如图1-4所示，本实施例的一种自行车停放装置100，设置于建筑物地下，包括：外壳10、多层螺旋式自行车停放架20、自行车升降平台组件30、自行车夹持组件40、自行车推送组件、底盘控制组件(图中未示出)以及控制部(图中未示出)。

外壳10，具有底盘11、固定于底盘11上的壳体12以及设置在该壳体12内壁上的多个凹槽(图中未示出)。

外壳10的所占面积不超过五平米。

壳体12为圆形或矩形。

本实施例中的壳体12为圆形，且每相邻两个凹槽之间的角度为20°。

图5是本发明的实施例中的自行车停放装置的单车停放支架的结构示意图。

如图5所示，多层螺旋式自行车停放架20，具有多个等距嵌于凹槽内的设有编号的单车停放支架21。

单车停放支架采用金属或工程塑料凳材料。

单车停放支架21具有用于固定自行车轮胎的圆形凹槽211以及与圆形凹槽211通过螺丝紧固连接的轮胎轨道212。

圆形凹槽211用于使四分之一的轮胎嵌入，从而使得自行车稳定。

图6是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车升降平台组件的降低示意图，图7是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车升降平台组件的升高示意图。

如图6和图7所示，自行车升降平台组件30，包括嵌于地面的平台31、上端固定于平台31底部的叉架臂32以及与叉架臂32底端固定连接的且穿过轴承座34的轴心通过轴承固定于底盘上的转动轴33。

图8是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车夹持组件的夹持状态示意图，图9是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车夹持组件的张开状态示意图。

如图8和图9所示，自行车夹持组件40，包括相互配合的第一机械手和第二机械手，用于将自行车从停放区域夹持至平台31。

第一机械手包括用于夹持自行车的第一夹头411、与第一夹头411连接的主动轮412以及一端固定于第一夹头411上的第一连杆413。

第二机械手包括用于夹持自行车的第二夹头421、与第二夹头421连接的从动轮422以及一端固定于第二夹头421上的第二连杆423。

图10是本发明的实施例中的自行车停放装置的自行车夹持组件和自行车推送组件的结构示意图。

如图10所示，自行车推送组件，用于将待停放的自行车从平台31推送至单车停放支架21，包括固定于固定架80上的第一电机51、与第一电机51相邻设置的第二电机52、固定有第二电机52的大齿轮53、用于放置第二电机52和大齿轮53的设置有四个小齿轮54的移动块55以及用于四个小齿轮54移动运行的两根齿条56。

第一电机51给予第一机械手41和第二机械手42转动扭矩以提供动力夹紧自行车。

底盘旋转控制组件，包括设置于底盘11上部的第三电机(图中未示出)和设置于底盘11底部的第四电机(图中未示出)。

第一电机51、第二电机52、第三电机以及第四电机均为步进电机，步进电机的转速为8r/min。

当转速过快时，电机快速的卷线会导致自行车不稳定，所以步进电机的转速为8r/min时最合适。

控制部，包括用于让用户输入停车或取车指令的控制面板以及用于根据用户输入的停车或取车指令控制第一电机51驱动第一机械手41和第二机械手42夹持自行车、控制第二电机52驱动两个机械手在齿条上前进、控制第三电机驱动叉架臂32上升与下降和控制第四电机驱动底盘11旋转从而将该用户停放在停放区域上的自行车移动至对应的单车停放支架21上的控制芯片(图中未示出)。

控制芯片采用stm32芯片。

控制芯片的芯片存储器中存储有车位情况，用于用户在控制面板输入相应的指令后，可以根据车位情况做出相应的动作。

控制部还具有时间继电器(图中未示出)，用于根据四个电机的转速控制在不同编号的单车停放支架21上停车与取车时的四个电机转动的时间。

四个电机转动的时间通过电机的转速以及电机带动的转线轮的大小计算得到。

控制部70还包括画面存储单元(图中未示出)，该画面存储单元存储有编号选择画面。

显示屏在用户输入停车指令后显示编号选择画面让用户选择空余的单车停放支架21的编号，或在用户输入取车指令后让用户选择停放有该用户单车的单车停放支架21的编号。

控制芯片在根据停车指令或取车指令编号控制四个电机工作的同时时间继电器还根据被用户选择的编号控制该四个电机的转动时间，从而使得自行车停放至空余的单车停放支架21或用户停放的单车被从对应编号的单车停放支架21上取出。

整体装置装配好后，在控制面板上输入相应的指令，控制芯片控制四个电机工作，第一电机驱动两个个机械手夹持自行车，第四电机驱动底盘11转动，使任何一个单车停放支架21都能被两个机械手完全对准，做到360°完全回旋；第三电机驱动叉架臂32上升和下降使得平台31做相应的动作，使任何一个螺旋层的单车停放支架21高度都能被对准；最后第二电机驱动齿轮转动在齿条上运动推动两个机械手，可完成每辆自行车进入单车停放支架21的放置，或从单车停放支架21中取出自行车。

最后，本实施例适用于自行车的停放，且该方式能够推展至汽车行业和汽车工业。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的自行车停放装置，因为采用的自行车升降平台组件具有的平台与叉架臂相结合，所以为自行车推送组件搭建了良好的运动基础，更安全可靠，另外，平台具有良好的承载能力可以运载维修人员进行维修作业，如有故障也可以方便的拆卸，不仅降低了加工难度，而且提升了整个装置的灵活性。因为采用的自行车夹持组件具有的两个机械手，所以能够方便地夹持自行车。因为采用的自行车推送组件具有的第一电机能够驱动机械手夹持和松开自行车且第二电机能够通过齿轮的传动将自行车通过齿条推送入停车架内，所以能够自动化的完成停车。因为底盘旋转控制组件具有的第三电机能够驱动叉架臂上升与下降且第四电机能够驱动底盘旋转，所以能够将自行车移动至对应的单车停放支架上。因为采用的控制部具有的能够输入停车或取车指令的控制面板以及控制四个电机工作的控制芯片，所以能够自动化的控制行车的夹取与停放。

因此，本实施例的自行车停放装置结构简单稳定，不易倾倒；便于安装及组合，可拆卸，满足不同的停车需求，适合不同地点停车，采用模块化的拼接使其便于维修以及搬运等；利用齿轮齿条的组合，能够实现自行车的自动停放，自动控制更加高效便捷；还能实现自行车的随停随放，随取随拿；另外，零部件构造简单，多采用标准件，可以直接采购，成本低，大大降低了费用。最后，在整个工作过程短暂安全稳定可靠，完全自动不需要人为操作，同时取车与放车车位占地不超过五平米，而所放车辆在地下可以达数十层，高效利用了空间面积，节约了城市空间。

根据本实施例所涉及的自行车停放装置，因为采用的多层螺旋式自行车停放架具有的单车停放支架设置有的圆形凹槽，所以能够固定自行车的轮胎，避免了自行车停放不稳、歪斜倒下情况的发生。

根据本实施例所涉及的自行车停放装置，因为采用的机械手的结构精密简单，且易于拆卸和现实生活中的设备制作和实现，能够保持夹头的平动效果，所以能够保持夹持力紧，夹持牢固而不破坏自行车的效果。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。