一种基于模块化的共享单车调度货车及其调度方法

1.本发明属于领域，具体涉及一种基于模块化的共享单车调度货车及其调度方法。


背景技术：

2.现阶段的共享单车调度基本都是通过人力将共享单车逐辆搬运到货车上，并且在调度员有意无意的情况下会在货车上将共享单车尽可能多装的前提下进行紧密堆放，这就很容易在行车途中使共享单车相互碰撞造成损伤。使用模块化放置共享单车可以很好地保证共享单车在行车途中不会出现因碰撞而造成损坏；凌乱放置的共享单车在打开车厢门时可能会倒塌压向开门的调度员，所以使用模块化放置共享单车也可以确保调度员的安全；使用模块化放置共享单车还可以提高搬运的效率，增加共享单车的搬运次数。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于模块化的共享单车调度货车及其调度方法。
4.一种基于模块化的共享单车调度货车，包括车厢、载板纵移模块、载板和载板升降模块。载板纵移模块安装在车厢内，用于驱动载板纵向移动。载板升降模块安装在车厢的尾端，用于驱动载板纵移模块驱动输出车厢外的载板进行升降。位于车厢内的各载板沿车厢长度方向依次排列。移出车厢外的各载板依次叠置。
5.所述的载板纵移模块包括驱动组件，以及分别设置在车厢内部两侧的两个链轮输送单元。链轮输送单元包括链轮、链条和卡槽。两个链轮分别支承在车厢的两端，并通过链条连接。链条上固定有多个卡槽。相邻两个卡槽沿链条长度方向的距离大于或等于载板的长度。两个链轮输送单元由驱动组件同步驱动。
6.所述的载板包括载板本体、支撑杆和滚轮。载板本体上开设有用于为自行车车轮提供限位的多条限位槽。限位槽对应有用于支撑自行车轮轴的支撑组件。限位槽的两侧均开设有安装槽。两根支撑杆的内端与对应的两条安装槽分别铰接。支撑杆具有两个极限位置；支撑杆处于第一个极限位置时，分别呈竖直状态和水平状态。支撑杆与对应的安装槽之间设置有扭簧。扭簧为支撑杆提供运动至竖直状态的弹力。载板两侧边缘的内端均固定有凸块。凸块能够与开口朝下的卡槽配合。
7.所述的载板升降模块包括升降平台、u形卡块和升降驱动组件。车厢两块侧板的尾端设置有竖直的滑动轨道。升降平台位于车厢尾端的底部。升降平台顶面的两端均固定有竖直的导向支架。两根导向支架与两条滑动轨道分别滑动连接。升降平台由升降驱动组件驱动。导向支架的内侧设置有u形卡块。u形卡块能够在载板移动至车厢外，并向下与卡槽分离时，为载板提供限位，使载板以水平的姿态进行升降移动。
8.作为优选，所述的驱动组件包括第一齿轮、第一传动轴、第一电机和第二齿轮。两个链轮输送单元中位于车厢同一端的两个链轮通过一根第一传动轴固定。位于车厢内端的第一传动轴上固定有第一齿轮。第一电机固定在车厢底部的内端。第一电机的输出轴上固定有第二齿轮。第一齿轮与第二齿轮啮合。
9.作为优选，载板本体底部的四个角上均支撑有滚轮。
10.作为优选，相邻两条限位槽上的支撑组件位于限位槽的相反端。
11.作为优选，沿着载板宽度方向对齐的所有支撑杆的内端通过同一根转轴固定。转轴对应一个或多个锁止组件。锁止组件用于在支撑杆呈现竖直状态时通过卡扣锁止转轴。锁止组件通过按压板控制。当按压板被按下时，转轴的锁止解除。按压板位于各支撑杆靠近车厢内端的一侧。当一块载板滑动至另一块载板上方的过程中，位于上方的载板能够压下位于下方的载板上的按压板，使得支撑杆的锁止解除。
12.作为优选，所述的锁止组件包括按压板、复位弹簧和锁止块。按压板与载板内的安装空间构成沿竖直方向滑动的滑动副。按压板通过复位弹簧进行复位。按压板上开设有弧形凹槽。弧形凹槽内固定有锁止块。转轴上开设有锁止槽。转轴位于弧形凹槽上。当锁止块卡入锁止槽时，转轴上的各支撑杆呈竖直状态。当按压板被按下时，锁止块与锁止槽分离。
13.作为优选，所述的升降驱动组件包括齿条、第三齿轮、第二传动轴、第二电机和第四齿轮。第二传动轴支承在车厢尾端的底部。第二传动轴的两端均固定有第三齿轮。第二电机固定在车厢尾端的底部，且输出轴上固定有第四齿轮。第三齿轮与第四齿轮啮合。与第四齿轮位于同一侧的导向支架上固定有齿条。齿条与第四齿轮啮合。
14.作为优选，所述导向支架的内侧设置有安装槽。安装槽内安装有沿竖直方向依次排列的多个u形卡块。u形卡块包括一体成型的横杆和两根侧杆。两根侧杆的内端与横杆两端分别连接。两根侧杆的相对侧面的外端均固定有限位块。横杆的两端支承在导向支架上。横杆与导向支架之间设置有扭簧，使得u形卡块离开滑动轨道时呈现水平状态。当u形卡块跟随导向支架进入滑动轨道时，u形卡块翻转至导向支架的安装槽内。 u形卡块上两个限位块的间距等于载板上的凸块的宽度。当载板跟随升降平台下降时，载板两侧的u形卡块离开滑动轨道并向外翻出。载板两侧的凸块离开卡槽，并进入到对应u形卡块的两个限位块之间。
15.作为优选，所述升降平台的外侧边缘铰接有挡板。挡板翻转至水平状态时与升降平台平齐。在升降平台处于上极限位置，且挡板向上翻转至竖直状态时，挡板与车厢的尾端能够通过锁扣固定在一起。
16.该基于模块化的共享单车调度货车的调度方法如下：
17.在空置的车厢中存放自行车的过程为：载板纵移模块驱动各载板向外移动，每当一块载板移动至纵向极限位置后，载板升降模块中的升降平台均下降一个载板的厚度，使得纵向移动至极限位置的载板与对应的卡槽分离，并为后一块载板提供横向移动的空间，直到所有载板均移动至纵向极限位置并叠置在一起。载板升降模块中的升降平台降低至地面处；每当一块载板装满自行车时，载板升降模块均带动升降平台升高，使得该载板重新卡入对应的卡槽；载板纵移模块将载板输送到车厢内；之后，载板升降模块中的升降平台重新降低至地面，以便于将自行车装入其余载板。所有载板均进入车厢时，完成存放。
18.在车厢中的自行车取出的过程为：载板纵移模块驱动各载板向外移动，每当一块载板移动至纵向极限位置后，载板纵移模块停止输送，载板升降模块中的升降平台均下降至地面，调度员将下降的载板上的自行车搬空后；载板升降模块带动升降平台升高至最上方的载板与车厢平齐的状态，载板纵移模块重新开始输送。所有载板上的自行车均取下后，载板升降模块带动升降平台升高至最上方的载板与车厢平齐的状态；载板纵移模块将连接
到对应卡槽的载板送入车厢内；每当一块载板进入车厢后，载板升降模块均带动升降平台升高一个载板的厚度，直到所有载板均进入车厢时。
19.本发明的有益效果是：
20.1、本发明中载板可根据车厢的长度自由增减数量，可以适应各种尺寸的搬运车，也可根据所需的要求将载板进行层叠放置，在节省空间的同时搬运效率成倍增加。
21.2、本发明使用模块化的载板，将车厢分割成几块，再将载板通过精密计算再分化，并且在载板上使用插空的方法排列自行车，使空间更加集约，避免因为强塞共享单车而使单车相互间发生碰撞，保证单车在调度过程中的质量不会被损坏和表面外观不会掉漆。
22.3、本发明在载板上增加了前轮支撑装置和轮子移动的凹槽，使共享单车在调度过程中位置得到固定，不会出现前后移动和左右晃动的问题。
23.4、本发明中使用载板进行运输，在搬运共享单车的过程中，可将载板下放至地面，这样只需将自行车推到载板上进行固定即可，不需要将自行车用力搬至高处，使这个过程更加省力。
24.5、本发明中的载板也可以放置于共享单车摆放处，在需要搬运共享单车时只需直接将载板推至搬运车的升降平台的指定位置并进行固定即可。
25.6、本发明只在车厢上进行了各种改装，并没有对车厢以外的地方进行修改，这就使得在需要调度共享单车时只需将普通货车的车厢换成改装车厢就可以进行共享单车的搬运调度，最大程度地减少了成本。
附图说明
26.图1是本发明在挡板关闭状态下的整体结构示意图；
27.图2是本发明在挡板开启状态下的整体结构示意图；
28.图3是图2中a部分的局部放大图；
29.图4是本发明隐藏车厢的结构示意图；
30.图5是本发明底部的结构示意图；
31.图6是本发明在一块载板纵向输出至极限位置的示意图；
32.图7是本发明中锁止组件的示意图；
33.图8是本发明在两块载板均降低到地面处的结构示意图；
34.图9是图8中b部分的局部放大图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本发明作进一步说明。
36.实施例1
37.如图1-9所示，一种基于模块化的共享单车调度货车，包括车厢1、载板纵移模块 2、载板3和载板升降模块4。车厢1的整体结构与现有调度货车的车厢相同。载板纵移模块2安装在车厢1内，用于驱动载板3纵向移动。载板升降模块4安装在车厢1的尾端，用于驱动载板纵移模块2驱动输出车厢1外的载板进行升降。多块载板(本实施例中数量为两块)均安装在车厢1。位于车厢1内的各载板沿车厢1长度方向依次排列。移出车厢1外的各载板依次叠置。
38.载板纵移模块2包括驱动组件，以及分别设置在车厢1内部两侧的两个链轮输送单元。链轮输送单元包括链轮2-1、链条2-2和卡槽2-3。两个链轮2-1分别支承在车厢1 侧壁底部的两端，并通过链条2-2连接。链条2-2上固定有多个卡槽2-3。链条2-2上卡槽2-3的数量与载板的数量一致。相邻两个卡槽2-3沿链条2-2长度方向的距离大于或等于载板3的长度。卡槽2-3的开口朝下设置，用于卡住载板3两侧的凸块3-6，从而使得载板3能够在链条的驱动下，沿车厢1的长度方向移动。当载板3输出到极限位置时，能够跟随载板升降模块4向下移动，从而与卡槽2-3分离。
39.驱动组件包括第一齿轮2-4、第一传动轴2-5、第一电机2-6和第二齿轮2-7。两个链轮输送单元中位于车厢1同一端的两个链轮通过一根第一传动轴2-5固定。位于车厢内端的第一传动轴2-5上固定有第一齿轮2-4。第一电机2-6固定在车厢1底部的内端。第一电机2-6的输出轴上固定有第二齿轮2-7。第一齿轮2-4与第二齿轮2-7啮合。由于两个链轮输送单元通过第一传动轴2-5连接在一起，故能够保证两个链轮输送单元的速度相同。
40.载板3包括载板本体3-1、支撑杆3-2和滚轮3-3。载板本体3-1底部的四个角上均支撑有滚轮3-3。载板本体3-1上开设有沿自身宽度依次等间距排列的限位槽3-4。限位槽3-4的方向平行于载板3的长度方向，且由载板3的一端延伸至另一端，用于为自行车车轮提供限位。限位槽3-4一端的两侧安装有支撑组件。支撑组件用于支撑自行车的前轮轴。相邻两条限位槽3-4上的支撑组件位于限位槽3-4的相反端；故载板3上的相邻两辆自行车的朝向相反。
41.限位槽3-4上对应支撑组件的端部的两侧均开设有安装槽3-5。安装槽3-5呈长条形，且长度方向平行于限位槽3-4的长度方向。两根支撑杆3-2的内端与对应的两条安装槽3-5的一端分别铰接。支撑杆3-2的外端设置有用于为车轮轴端部提供限位的定位凹槽。支撑杆3-2具有两个极限位置；支撑杆3-2处于第一个极限位置时，支撑杆3-2 处于竖直状态，外端朝向正上方；支撑杆3-2处于第二个极限位置时，支撑杆3-2处于水平状态，支撑杆3-2完全进入对应的安装槽3-5内，使得载板3呈现顶部没有凸起的平板状。支撑杆3-2与对应的安装槽3-5之间设置有扭簧。扭簧用于为支撑杆3-2提供转换为竖直状态的弹力。载板3两侧边缘的内端均固定有凸块3-6。凸块3-6用于与卡槽2-3配合，实现载板3的纵向移动。
42.位于载板3同一端的各支撑组件内的所有支撑杆3-2的内端通过同一根转轴3-7固定。转轴3-7的两端均对应一个锁止组件。锁止组件用于在转轴3-7转动至各支撑杆呈现竖直状态时通过卡扣将转轴3-7锁止。锁止组件通过按压板3-8控制。当按压板3-8 被按下时，转轴3-7的锁止解除。按压板3-8位于各支撑杆靠近车厢1内端的一侧。分别位于转轴3-7两端的两个锁止组件内的按压板3-8与载板3两侧的滚轮3-3分别对齐。当一块载板3滑动至另一块载板3的上方时，位于上方的载板压下位于下方的载板上的按压板3-8，使得支撑杆的锁止解除。位于下方载板3上的各支撑杆能够在位于上方载板3的推动下翻转至水平状态，从而使得两块载板能够叠置在一起。
43.锁止组件包括按压板3-8、复位弹簧3-9和锁止块3-10。按压板3-8与载板3内的安装空间构成沿竖直方向滑动的滑动副。按压板3-8的底部与载板3的内部安装空间之间设置有复位弹簧3-9。按压板3-8上开设有弧形凹槽。弧形凹槽内固定有锁止块3-10。转轴3-7上开设有锁止槽。转轴3-7位于弧形凹槽上。锁止块3-10能够卡入锁止槽中。当锁止块3-10卡入锁止槽时，转轴3-7上的各支撑杆呈竖直状态，并被锁止。当按压板 3-8被按下时，锁止块
3-10与锁止槽分离。
44.载板升降模块4包括挡板4-1、升降平台4-2、u形卡块4-8和升降驱动组件。
45.车厢尾端的底部开设有让位槽。车厢两块侧板的尾端设置有竖直的滑动轨道。两条滑动轨道分别位于让位槽两端的正上方。升降平台4-2呈长条状，初始状态下位于让位槽处，与车厢1内的底面平齐。升降平台4-2顶面的两端均固定有竖直的导向支架4-10。两根导向支架4-10与两条滑动轨道分别滑动连接。
46.升降平台4-2由升降驱动组件驱动进行升降运动。升降驱动组件包括齿条4-3、第三齿轮4-4、第二传动轴4-5、第二电机4-6和第四齿轮4-7。第二传动轴4-5支承在车厢1尾端的底部。第二传动轴4-5的两端均固定有第三齿轮4-4。第二电机4-6固定在车厢1尾端的底部，且输出轴上固定有第四齿轮4-7。第三齿轮4-4与第四齿轮4-7啮合。与第四齿轮4-7位于同一侧的导向支架4-10上固定有齿条4-3。齿条4-3与第四齿轮4-7啮合。
47.导向支架4-10的内侧设置有安装槽3-5。安装槽3-5内安装有沿竖直方向依次排列的多个u形卡块4-8。u形卡块4-8包括一体成型的横杆和两根侧杆。两根侧杆的内端与横杆两端分别连接。两根侧杆的相对侧面的外端均固定有限位块4-9。横杆的两端支承在导向支架4-10上。横杆与导向支架4-10之间设置有扭簧，使得u形卡块4-8离开滑动轨道时呈现水平状态。当u形卡块4-8跟随导向支架4-10进入滑动轨道时，u形卡块4-8压缩扭簧，翻转至导向支架4-10的安装槽3-5内，从而避免干涉。
48.u形卡块4-8上两个限位块4-9的间距等于载板3上的凸块3-6的宽度。当载板3 跟随升降平台4-2下降时，载板3两侧的u形卡块4-8离开滑动轨道并向外翻出。载板 3两侧的凸块3-6离开卡槽2-3，并进入到对应u形卡块4-8的两个限位块4-9之间。由于凸块3-6被卡在两个限位块4-9之间，使得载板3整体无法发生翻转，保证了载板3 的稳定性。
49.挡板4-1的内侧边缘与升降平台4-2的外侧边缘铰接。挡板4-1翻转至水平状态时与升降平台4-2平齐，能够用于辅助支撑载板3。在升降平台4-2处于上极限位置时，挡板4-1向上翻转至竖直状态的情况下能够与车厢的尾端通过锁扣固定在一起，用以保证载板3和自行车不会滑出车厢。
50.在空置的基于模块化的共享单车调度货车上存放自行车的过程如下：
51.步骤一、第一电机2-6通过第一齿轮2-4和第二齿轮2-7带动链轮2-1、链条2-2正向转动，链条2-2通过卡槽2-3带动载板3-1向外移动，当载板移动到极限位置时，第一电机2-6停止转动，第二电机4-6正向转动；通过第四齿轮7-7、第三齿轮4-4和齿条 4-3带动升降平台4-2和挡板4-1下降一块载板的高度，使得第一块载板的顶面与车厢1 内的底面平齐；此时，由于升降平台的下降，第一块载板与对应的卡槽2-3分离，u形卡块4-8在扭簧的作用弹起至水平状态，卡住载板3上的凸块3-6。
52.步骤二、第一电机2-6继续正转，在卡槽2-3的带动下，第二块载板继续向外移动，使得第二块载板在移动到第一块载板的上方时通过滚轮3-3按下按压板3-8的方式解除支撑杆的锁止，第一块载板上的支撑杆在第二块载板的推动下翻转至水平状态；当两块载板完全层叠时，第一电机2-6停止转动，第二电机4-6开始正转；升降平台带着两块载板下降至地面处。以便于调度人员将自行车进行搬入第二块载板，并通过第二块载板上的各支撑杆保持直立状态。
53.步骤三、当第二块载板装满自行车后，升降平台4-2带着两块载板上升，当第一块
载板与车厢内的底面平齐时，升降平台停止。此时，第二块载板两侧的凸块3-6卡入对应的卡槽中；第一电机2-6反转，在链条的作用下第二块载板向内移动，第二块载板与第一块载板完全分离后，第一电机2-6停转，升降平台4-2带着第一块载板下降至地面，调度员将自行车装上第一块载板。之后升降平台4-2带着第一块载板上升至升降平台与车厢内的底面平齐时，升降平台停止。第一块载板两侧的凸块3-6进入所对应的第一个卡槽中；第一电机2-6反转，在链条的作用下两块载板向内移动至极限位置。最后，第一电机2-6停止转动，调度员向上翻起并锁止挡板4-1。
54.该基于模块化的共享单车调度货车的调度方法具体如下：
55.调度员先将挡板放下，挡板与升降装置组成升降平台，启动第一电机使链传动工作将载板从车厢中输送出来，直到载板被运输到升降平台，然后链传动上的特定卡槽随着链的继续转动而脱开载板，载板再被升降平台上的u形卡块固定住，这时候调度员再启动升降平台，链传动会带着下一块载板输送到升降平台前一块载板的上方叠起来，当后一块载板叠加到前一块载板的过程中，后一块载板会压过前一块载板的压板，前一块载板的支撑杆就会被解锁，后一块载板只需继续向前就可以把前一块载板的支撑杆都推倒，然后将支撑杆压到能够收纳它的槽内，当所有载板都在升降平台上，就可以将升降平台下降到地面，这时候调度员就可以开始往升降平台的最上面的载板上放置共享单车并通过载板上的支撑杆与凹槽将其固定，当最上面的载板放满以后，将升降装置升起到最上面的载板可以被改装车厢内的链传动卡住，在链传动的作用下，装满共享单车的载板就可以被链传动收入到改装车厢内部，而在最上面的载板被链传动收入的过程中，它的轮子会压过下一块载板的压板，这时候就会解锁下一块载板的支撑杆，这块载板的支撑杆就会在弹簧的作用下复位到原来的状态，而后调度员就可以在最上面的载板完全进入改装车厢内部以后，再将升降平台下降到地面继续放置共享单车，然后重复以上操作直到把所有的载板都装满并且全部都收回到改装车厢里面，关闭电机使链传动停止，然后把升降装置归位到最初的位置，最后把车厢门关上。