两轮车立体停车库的制作方法

本实用新型涉及一种存放两轮车兼充电的车库，具体是一种两轮车立体停车库。

背景技术：

随着我国现代化进程的不断加快，电动车发展迅速，小区内电动车越来越多，市区停车问题亟待解决。车辆的任意停放，占据了太多的场地，不仅影响市容交通，也造成一定的安全隐患。而传统的平面停车场，占地面积大，浪费土地资源，越来越不能满足停车需求。因而，伴随停车位的迫切需求与停车场地的高度紧缺，使得各种类型的立体车库应运而生。

现有的立体车库，存车和取车用的时间会较长，这样会使得立体车库使用效率较低，有文章指出，如果存取车的等待时间超过1分钟，就属于长时间等待，达不到人们期望值，影响车库的使用和推广。为了缩短存取车的等待时间，如果在立体车库的底层设置缓存平台，就能够提高工作效率，实现方便存取，这样的立体车库才具有实用性。

现有的立体车库只能简单的解决停车难的问题，对于新能源两轮车而言，却不能解决如何充电的问题，而如何在立体车库内给新能源两轮车充电成为一个问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种两轮车立体停车库，既方便存取两轮车，又能给两轮电动车充电。

本实用新型的技术方案：一种两轮车立体停车库，包括机架、停车单元、车箱、缓存部分、夹持部分、升降部分、旋转部分、自动门、控制系统；

所述机架包括底座，固定在底座外边缘的立柱，立柱顶部与横杆的一端固接，横杆的另一端与顶盘固接，顶盘的中心位于底座的轴心线上；在立柱上固定有一层以上的托板；

所述停车单元包括一个停车架，每个停车架上设置有一条纵向固定滑槽，固定滑槽中均匀布置有滚轮，停车架安装在机架的托板上；

所述车箱包括车斗，沿车斗纵向设置有一条T形槽，车斗上布置有钢板锁，车斗底部设置有一条纵向凸条，车斗的前端设置有拖把，拖把的两侧设计有凹坑，机械手手爪上的凸块与拖把两侧的凹坑扣合，车斗一侧布置有充电电池和与其连接的插座、充电孔；车箱放置在停车单元上，车斗底部的纵向凸条位于停车架上的纵向固定滑槽中；

所述缓存部分包括缓存平台，缓存平台固定在均布的水平托杆上，托杆的里端与转盘固接，托杆的外侧由支撑杆支撑，支撑杆的底端与转环固接，转环通过滚轮支撑在底座上；转盘固接在空心轴的上部，空心轴的上下两端安装有推力球轴承，下端的推力球轴承安装在支撑台上，支撑台固定在底座上；空心轴由一对齿轮及缓存电机驱动，缓存电机安装在底座上，空心轴位于底座的轴心线上；

所述夹持部分包括移动滑道，移动滑道上沿纵向设置有滑槽，滑槽中安装有滚轮，移动滑道的两侧布置有护板，移动滑道的里端固定在滑架上；在移动滑道的里侧安装有夹取电机，夹取电机通过一对传动齿轮将运动传递给安装在移动滑道上的带轮轴，带轮轴两端的带轮带动其上的同步带运动；在同步带上安装有机械手，机械手随同步带在移动滑道上沿滑道来回移动；机械手手爪上的凸块与车斗前端拖把两侧的凹坑扣合，来对车箱进行夹持并拖动；

所述升降部分包括上固定盘、下固定盘，在上固定盘和下固定盘之间固定有一根导杆、两根立杆，立杆位于导杆的两侧，立杆、导杆与底座的轴心线平行；在导杆上配有可上下移动的滑架；在两立杆顶部和底部分别安装有一根链轮轴，链轮轴的两端分别固定有链轮，同侧的上下链轮间布置有一根链条，链条的两端分别固定在滑架的上下两端；立杆底部的链轮轴由一对齿轮及升降电机驱动，升降电机安装在下固定盘上；

所述旋转部分包括上旋转轴、下旋转轴，它们分别与上固定盘、下固定盘固接，并位于底座的轴心线上；下旋转轴穿过空心轴，并支撑在空心轴端部的推力球轴承上；上旋转轴通过推力球轴承安装在顶盘上，并由一对齿轮及旋转电机驱动，旋转电机安装在顶盘上；

所述自动门布置在两相邻立柱之间；

所述控制系统布置在底座上，包括单片机1、单片机2，单片机之间通过蓝牙通讯模块进行通信；单片机1分别与语音模块、显示模块、拍摄装置、IC读卡器电连接；单片机2分别控制旋转电机、升降电机、缓存电机、夹取电机、自动门电机。

在立柱的每一层托板上均匀安装有5—30个停车单元。

在缓存平台上安装有防护门，防护门只能让车箱通过，人无法进入。

在导杆底部设置有缓冲块，对夹持部分在下降到缓存平台时起缓冲作用。

滑架上安装有滑块，通过滑块在导杆上上下移动。

本实用新型的缓存平台可对用户所存两轮车先进行缓存，用户可以快速存车，相比传统的室内存车库，缓存平台可大大缩短存车时间。用户将车放置在缓存平台后，控制系统再将两轮车存放到停车架上。车箱中的车斗上设计一条T 形槽，能停放轮胎宽窄不同的两轮车，轮胎宽的车停于上部的宽槽中，轮胎窄的停于下部的窄槽中。同时为防止两轮车倾倒或被盗，车斗上装有钢板锁。车斗一侧布置有充电电池和与其连接的插座、充电孔，方便给两轮电动车充电。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的停车单元结构示意图；

图3为本实用新型的车箱结构示意图；

图4为本实用新型的缓存部分结构示意图；

图5为本实用新型的缓存部分中空心轴及相连件结构示意图；

图6为本实用新型的夹持部分结构示意图；

图7为本实用新型的夹持部分中机械手结构示意图；

图8为本实用新型的升降部分、旋转部分结构示意图；

图9为本实用新型的控制系统方框图。

图中：1机架；2车箱；3缓存部分；4夹持部分；5升降部分；6旋转部分；7底座；8立柱；9连接件；10顶盘；11横杆；12托架；13托板；14停车架；15固定滑槽；16滚轮；17车斗；18T形槽；19钢板锁；20凸条；21充电孔；22插座；23拖把；24防护门；25缓存平台；26转盘；27支撑杆；28 托杆；29转环；30下旋转轴；31支撑台；32缓存电机；33齿轮；34花键； 35空心轴；36推力球轴承；37机械手；38机箱；39夹取电机；40传动齿轮； 41带轮；42同步带；43护板；44凸块；45移动滑道；46导杆；47上固定盘； 48下固定盘；50上旋转轴；52滑块；53滑架；54立杆；55链轮；56缓冲块； 58两轮车；61旋转电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型包括机架1、停车单元、车箱2、缓存部分3、夹持部分4、升降部分5、旋转部分6、自动门、控制系统。

如图1所示，所述机架1包括底座7、立柱8、连接件9、顶盘10、横杆11、托架12和托板13。十根立柱8的底部分别通过连接件9固定在底座7外边缘，每根立柱8顶部与横杆11的一端固接，横杆11的另一端与顶盘10相固接，顶盘10的中心位于底座7的轴心线上。在立柱8上按层高布置三层托板13，托板 13通过托架12固定在立柱8上，每一层托板13上均匀固定二十个停车单元。

如图2所示，所述停车单元包括一个停车架14，每个停车架14上设计有一条纵向固定滑槽15，在固定滑槽15中均匀分布有滚轮16。当车箱2存进或取出停车单元中的停车架14时，车箱2底部的凸条20在固定滑槽15中的滚轮16 上滑动，可减少车箱2与停车架14之间的摩擦阻力，方便进出。

如图3所示，所述车箱2包括车斗17，沿车斗17纵向设计一条T形槽18， T形槽18中能停放轮胎宽窄不同的两轮车，轮胎宽的车停于上部的宽槽中，轮胎窄的停于下部的窄槽中。同时为防止车辆倾倒或被盗，车斗17上装有钢板锁 19(外购件，商品名：加粗防锯链条钢板锁，型号：F16)。在车斗17的底部设计一条纵向凸条20，方便车箱2进出停车架14上的固定滑槽15时与滚轮16 发生滑动，减少相互之间的摩擦力。为方便车箱2的拖动，在车斗17的前端设计有拖把23，拖把23的两侧设计有凹坑，运送时，机械手37手爪上的凸块44 与拖把23两侧的凹坑扣合，确保拖动车箱2时的可靠性。车斗17一侧布置有充电电池和与其连接的插座22、充电孔21，方便给两轮电动车充电。

如图4、图5所示，所述缓存部分3包括缓存平台25，在缓存平台25上均匀安装有十个防护门24，防护门24只允许车箱2进入车库内部，阻隔了用户进入车库内部，保证了用户安全。缓存平台25通过螺栓与8根水平托杆28固接，每根托杆28的里端与转盘26固接，每根托杆28的外侧由支撑杆27支撑，支撑杆27的底端与转环29(外购件，商品名：不锈钢转盘，材质：201不锈钢) 固接，转环29通过滚轮支撑在底座7上。转盘26的转动，带动托杆28转动，使得固定在托杆28上的缓存平台25旋转。同时，与托杆28连接的支撑杆27 也同步转动，带动底下的转环29转动。

空心轴35位于底座7的轴心线上，空心轴35的上下两端安装有推力球轴承36，下端的推力球轴承36安装在支撑台31上，支撑台31固定在底座7上。空心轴35由一对齿轮33及缓存电机32驱动，缓存电机32安装在底座7上。空心轴35用花键34与转盘26固接，带动转盘26转动。空心轴35套于下旋转轴30上，下旋转轴30由空心轴35端部的推力球轴承36支撑，二轴各自转动。

如图6、图7所示，所述夹持部分4用于车箱2的夹取与传送，它包括机械手37、移动滑道45，滚轮16、机箱38、夹取电机39、传动齿轮40、带轮41、同步带42、护板43。夹取电机39安装在机箱38上，机箱38固定在移动滑道 45的里端，移动滑道45的里端固定在滑架53上。夹取电机39通过一对传动齿轮40传动，将转矩传递给安装在移动滑道45上的带轮轴，带轮轴两端的带轮 41带动其上的同步带42运动。在同步带42上安装有机械手37，机械手37随同步带42在移动滑道45上沿滑道来回移动。为了减小车箱2在移动滑道45上移动时的摩擦力，在移动滑道45上沿纵向设计有滑槽，滑槽中安装有滚轮16，车斗17底部的凸条20就位于滑槽中。同时为防止车箱2发生倾倒，在移动滑道45的两侧设置有护板43。

所述机械手37属外购件，现有技术，材质：铝合金；配置舵机：TBSN-K15 耐烧，安装在同步带42上。在夹取车箱2时，机械手37手臂前伸然后逐渐闭合，机械手37手爪上的凸块44与车斗17上的拖把23两侧的凹坑扣合，此时机械手37夹持住车箱2，在移动滑道45上前后移动。在存车时将车箱2放到停车架14或在取车时将车箱2取下放置到缓存平台25上的用户所在存取车口处后，左右机械爪臂张开然后缩回，机械手37就与车箱2脱离了。

如图8所示，所述升降部分5用来升降夹持部分4，由导杆46、上固定盘 47、下固定盘48、滑块52、滑架53、立杆54、链轮55、缓冲块56等组成。导杆46顶端和底端分别与上固定盘47和下固定盘48固定，导杆46上配合有滑块52，滑块52与滑架53固定在一起，而且滑架53与移动滑道45的里端固定连接。在上下固定盘之间固定有两根立杆54，立杆54与导杆46平行，在立杆 54顶部和底部分别安装有一根链轮轴，链轮轴的两端分别固定有链轮55，同侧的上下链轮55间布置有一根链条，链条的两端分别固定在滑架53的上下两端。立杆54底部的链轮轴由一对齿轮及升降电机驱动，升降电机安装在下固定盘48 上。随着升降电机的转动，链条带动滑架53在导杆46上上、下移动，从而实现夹持部分4的升降。在导杆46底部固定有缓冲块56，对夹持部分4在下降到缓存平台25时起到缓冲作用。

如图8所示，所述旋转部分6包括上旋转轴50、下旋转轴30，它们分别与上固定盘47、下固定盘48固接，并位于底座7的轴心线上；下旋转轴30穿过空心轴35，并支撑在空心轴35端部的推力球轴承36上；上旋转轴50通过推力球轴承36安装在顶盘10上，并由一对齿轮33及旋转电机61驱动，旋转电机61安装在顶盘10上；通过旋转电机61驱动，实现力矩传递，从而带动升降部分5上载有两轮车58的夹持部分4的转动。

所述自动门属外购件，品牌：德尔特，型号：DELT150，开锁方式：感应卡，安装在两相邻立柱8之间，是由皮带齿条、齿轮、门框桩、传动件和自动门组成。左右两个门框桩顶部与相邻两根立柱8之间的托板13相固定。自动门为左右两扇，通过传动件分别与皮带齿条的前半段和后半段相固定。在右侧的门框桩内装有电机，左侧的门框桩内装有齿轮。用户刷IC卡，单片机1识别到用户信息后发送数据给单片机2，单片机2控制电机，在电机的驱动下，齿轮带动皮带齿条转动，固定在皮带齿条的前半段和后半段的传动件分别左右移动，使得与传动件相固定的门可以左右移动，电机正转时，传动件带动门向左右打开，电机反转时，门闭合。

所述控制系统布置在底座外边缘上，包括单片机1、单片机2，单片机之间使用蓝牙通讯模块进行通信。单片机1控制语音模块、显示模块、IC读卡器和拍摄装置，单片机2控制五个电机模块，分别控制自动开关门、平移取车、升降获取层高、旋转到达车架角度的驱动电机，进而准确找到车架，存取车辆。

当IC读卡器(属外购件，型号：XS-L03)读卡时，IC读卡器与单片机1进行串口通讯,IC读卡器将所读取的卡号发送给单片机1，单片机1控制显示模块显示用户信息，同时控制语音模块发出语音提示用户在显示器电子屏幕上选择是存车还是取车，同时播报存取车状态。开始存取车时，单片机1与单片机2 进行通讯，发送数据给单片机2，单片机2控制五个电机开始存取车动作，分别为旋转、升降、缓存、夹取、自动门五个部分，动作完成后，单片机2再发送数据给单片机1，然后通过语音模块和显示模块告知用户完成存取车。

车库利用缓存平台25缩短用户存车时间，当车主将IC卡放置在IC读卡器上，并按下存车确认键后，IC读卡器读取用户信息，并将信息发给单片机1，单片机1存储用户信息，然后发送数据给单片机2，单片机2控制自动门电机，随即自动门打开。同时单片机1控制语音模块发出语音提示用户在显示器电子屏幕上选择是存车还是取车。如果车主选择存车，则将车停放到缓存平台25上的空车箱2内，并固定好，然后车主刷卡离开，此时IC读卡器发信息给单片机 1，单片机1控制语音模块播报车辆停放完毕，同时单片机1将停放完毕的信息发送给单片机2，单片机2控制自动门关闭。紧接着，单片机1查询即时的缓存平台25缓存情况数据库，控制旋转部分6运转，将停放在缓存平台25上的空车箱2旋转到该车辆存取口，以供下一位车主快速存车。然后控制系统进行自动寻找空停车位。

单片机1控制各层的拍摄装置对本层停车架14使用情况进行拍摄，将图像传回单片机1，单片机1按照层级由下至上的顺序对接收到的图像进行识别，找出距离需存车辆最近的一个空停车架14，然后将该车架号及存车指令传给单片机2，如果该层所有停车架14上都有车，则逐层由下至上的顺序判别其上是否有车。单片机2接收到传来的待存车架号后，先启动夹取部分4中夹取电机39 将载有两轮车58的车箱2夹取，再启动升降部分5中的升降电机和旋转部分6 旋转电机61，将夹取部分4上升和旋转到该车架号对应口，然后夹取部分4将载有两轮车58的车箱2存入指定车架号的停车架14上。随后，单片机2控制旋转、升降、夹取三个部分的电机将空车箱2夹持到缓存平台25上，停放在车辆存取口供下一位车主存车。

控制系统可以为手动控制。

本实用新型存车、取车过程如下：

存车时

用户刷IC卡,打开自动门，选择停车模式。将两轮车58推入置于缓存平台 25上的车箱2内，轮胎宽的车停于T形槽18上部的宽槽中，轮胎窄的停于下部的窄槽中。并利用钢板锁19将两轮车58固定好。如果需要充电，用户则可以将充电器插入车箱2上的插座22内。然后用户按下按确认键，便可以离开。控制系统读取用户输入的信息，开始各机构的协调运作，具体如下：

第一步，车辆缓存：控制系统查询即时的缓存平台25缓存情况数据库，启动缓存电机32，驱动一对齿轮33转动，带动空心轴35转动，空心轴35通过花键34带动转盘26转动，转盘26带动托杆28转动，使得固定在托杆28上的缓存平台25旋转。将停放在缓存平台25上的空车箱2旋转到该车辆存取口，以供下一位车主快速存车。

第二步，将车辆存入停车架14上：首先旋转电机61驱动，一对齿轮33转动，通过力矩传递，使得上旋转轴50旋转，带动上固定盘47、下固定盘48转动，从而带动升降部分5和夹持部分4一起转动。将夹持部分4旋转到存放在缓存平台25上的载有两轮车58的车箱2前。接着，夹取电机39驱动，通过一对传动齿轮40传动，将转矩传递给安装在移动滑道45上的带轮轴，带轮轴两端的带轮41带动其上的同步带42运动。机械手37随同步带42在移动滑道45 上沿滑道向前移动到缓存平台25上的载有两轮车58的车箱2前。机械手37手臂前伸然后逐渐闭合，机械手37手爪上的凸块44与车斗17上的拖把23两侧的凹坑扣合，此时机械手37夹持住载有两轮车58车箱2，在移动滑道45上向后移动，实现对载有两轮车58车箱2的夹取。夹取电机39反转，使得机械手 37夹取载有两轮车58车箱2随同步带42回到移动滑道45内。升降电机驱动，使得链轮55转动，链条与链轮55相啮合，链条带动滑架53在导杆46上向上移动，将夹取部分4上升该停车架14对应高度。旋转部分6带动与之固定的升降部分5上载有两轮车58的夹持部分4旋转到该停车架14对应口。机械手37 夹取该车箱2，通过凸条20在滚轮16上滑动，将车箱2推入停车架14内，存车完毕。

第三步，取空车箱2至缓存平台25：在载有两轮车58的车箱2存入停车架14上后，机械手37松开两手臂。再根据控制系统发来的指令，在升降部分5和旋转部分6的共同作用下，将夹持部分4运送到刚完成存车的停车架14最近的放置有空车箱2的另一个停车架14前，机械手37夹取空车箱2回到移动滑道 45上。然后升降部分5工作，将夹持部分4下降到缓存平台25上，机械手37 将空车箱2夹持到缓存平台25上，用于补充缓存平台25上的空车箱2。

第四步，存车完成，各部分归位：在上一步完成后，机械手37松开两手臂，随同步带42回到移动滑道45内。到此存车所有过程结束，控制系统进入休眠省电状态。

取车时

控制系统无法预测下一个用户是存车还是取车，故取车时，要先将缓存平台25上对应存取车口的空车箱2旋转相应角度，使得缓存平台25上对应存取车口无空车箱2，然后再将用户指定的车取出，运送到缓存平台25上对应存取车口，用户再将车取走。所以用户应先在车库存取车口，刷IC卡进行身份识别, 然后选择取车模式。系统读取信息，开始运作，具体如下：

第一步，移走存取车口空车箱2：控制系统查询缓存平台25缓存情况数据库，启动缓存部分3，将停放在缓存平台25上对应存取车口的空车箱2旋转到另外一个窗口，为后续的取车做准备。

第二步，取车：根据用户的存车信息，单片机1识别车辆所在的停车架14 编号，并将信号传送给单片机2，单片机2启动设备，升降部分5将夹取部分4 上升到该停车架14对应高度。旋转部分6带动夹持部分4旋转到该停车架14 对应口。机械手37随同步带42前移夹取车箱2，并夹取车箱2回到移动滑道 45上。然后升降部分5作用，将夹持部分4下降到缓存平台25上，旋转部分6 带动夹持部分4旋转到对应车主所在的存取车口，机械手37前移将车箱2夹持到存取车口。

第三步，归位：将车辆送到缓存平台25上对应存取车口后，机械手37松开两手臂，随同步带42回到移动滑道45内。到此，用户自行将车取走，控制系统各部分保持现状并进入休眠状态。