一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库

技术领域

本发明涉及停车设备领域，具体涉及一种基于台板升降横移运行机制的自动车库，目的是以简单、低成本的方式实现车辆的自动停放，大幅提高停车安全性和停车效率。

背景技术

升降横移机械车库在机械车库领域中使用量最大，具有成本相对低的优点，但缺点也比较明显，主要是运行效率低、自动化程度低，司机需要进入车库内部存/取车，安全性相对较低。因此，如何在保持升降横移车库成本较低的优势，以简单、低成本的方式解决当前存在的运行效率低、自动化程度低、安全性低的缺点，仍然是本行业一直以来试图解决但尚未完美解决的问题。申请号为2020110862683、名称为“一种基于升降横移运行机制的自动车库”提出了一个解决方案，该方案的主要结构是采用梳齿交换装置配合升降横移运行机制，在车库内部承载车辆的不是台板而是外梳齿架；其他特点还包括：地面层不能停车；地面层以下不能设置停车层。

本发明技术方案采用专门设计、基于升降横移运行机制的台板，并配合简约结构的内夹胎搬运车，同样能够实现自动存取车的目的。而且，本发明技术方案相对于前述申请号为2020110862683的技术方案具有以下优点：1、无梳齿架装置，对运行精度要求相对较低；2、需要的净空高度相对较低（地面层也能够停车）；3、地面层以下也能够设置停车层；因此，本技术方案结构更简单、适用场合更多、总体成本相对较低，竞争优势更明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提出一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的技术方案，达到简单、低成本、安全、高效、自动化程度高的目的。

本发明一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的基础技术方案（即第一个技术方案）的特征在于：包括停车区域、通道区域、车道。

所述停车区域为设置在地面之上的一个矩形立方体空间，水平纵向尺寸大于所停放车辆的长度方向尺寸，设置有N个停车层，其中，N为大于等于2的自然数；每一个所述停车层的净空高度尺寸均大于所停放车辆的高度尺寸，横向设置有多个规格尺寸相同、纵向平行排列的矩形的停车位；所述停车位的长度尺寸大于需要停放车辆的长度方向尺寸，宽度尺寸大于需要停放车辆的宽度方向尺寸。

当N=2，且地面层为最低层，则所述停车层的第二层为升降层，地面层为横移层；

当N=2，且地面层为最高层，则所述停车层的负一层为升降层，地面层为横移层；

当N>2，且地面层为最低层，则所述停车层的最高层为升降层，地面层为横移层，其余各层为升降横移层；

当N>2，且地面层为最高层，则所述停车层的最低层为升降层，地面层为横移层，其余各层为升降横移层；

当N>2，且地面层为中间层，则所述停车层的最高层以及最低层均为升降层，地面层为横移层，其余各层为升降横移层。

所述升降层、横移层、升降横移层的停车位在垂直方向一一对应。

所述升降层的每一个停车位设置有一套升降驱动机构以及一个被所述升降驱动机构驱动升降的台板，所述升降驱动机构与自动车库的控制装置电连接，设置在设备机架之上。

所述横移层留空一个称为横移空位的停车位（即有效停车位为该层总停车位的数量减去一个），所述横移空位在每一次横移运行结束之后的具体位置由自动车库的控制装置根据需要作出控制、调整；所述横移层除横移空位之外的每一个停车位均设置有一套横移驱动机构以及一个被所述横移驱动机构驱动横向位移的台板，所述横移驱动机构与自动车库的控制装置电连接，设置在对应的台板之上。

所述升降横移层留空一个称为横移空位的停车位（即有效停车位为该层总停车位的数量减去一个），所述横移空位在每一次横移运行结束之后的具体位置由自动车库的控制装置根据需要作出控制、调整；所述升降横移层除横移空位之外的每一个停车位均设置有一套横移驱动机构、一个被所述横移驱动机构驱动横向位移的横移框，所述横移驱动机构与自动车库的控制装置电连接，设置在对应的横移框之上；所述升降横移层除横移空位之外的每一个停车位还设置有一套升降驱动机构以及一个被所述升降驱动机构驱动升降的台板，所述升降驱动机构与自动车库的控制装置电连接，设置在对应的横移框之上。

所述自动车库的停车区域的各层的台板参照当前升降横移停车设备的台板运行机制进行调度控制。

从以上所述可知：本发明技术方案所述的停车区域（包括各层的设置以及各层对应的停车位的相关装置的设置）与当前使用的升降横移停车设备的停车区域（包括各层的设置以及各层对应的停车位的相关装置的设置）结构、原理基本相同，因此，这里不作进一步叙述。当然，有必要指出的是：本领域的停车设备或自动车库所述的“地面层”实际上指的是停车设备或自动车库的“车辆出入所在层”，而不一定是实际应用场景的地面。

所述通道区域设置在地面之上，为紧邻所述停车区域其中一侧横向立面的矩形立方体空间，高度方向尺寸大于所停放车辆的高度尺寸，水平纵向尺寸大于所停放车辆的长度方向尺寸，横向尺寸为所述停车区域的水平横向尺寸加上至少一个所停放车辆的宽度方向尺寸，一侧纵向边线与所述停车区域的同侧边线齐平，另一侧纵向边线位于所述车道之上；所述通道区域位于所述车道的区间称为内部交接区。

所述通道区域在地面之上水平设置有两根横向导轨，所述横向导轨平行于所述停车区域的横向边线，长度与所述通道区域的长度相若；在所述横向导轨之上设置有一台横移小车、一套横移机构。

所述横移机构设置在所述横移小车之上，包括滚轮单元、驱动单元；所述滚轮单元设置在所述横移小车和两根所述横移导轨之间；所述驱动单元与自动车库的控制装置电连接，在自动车库的控制装置的控制下，所述横移机构能够通过所述驱动单元驱动所述横移小车在所述滚轮单元与两根所述横移导轨的承托和导向约束下作水平方向的横向移动。

所述横移小车的上部结构的横截面呈中间低、两侧高的凹槽状，两侧水平同高，横向最大尺寸与所述台板的横向最大尺寸相若，纵向最大尺寸与所述通道区域的横向最大尺寸相若，上方设置有一台内夹胎搬运车；所述内夹胎搬运车与自动车库的控制装置电连接，能够被所述横移小车的凹槽状截面约束，作平行于所述停车区域的停车位车长方向中心线的纵向往复直线位移；即：本发明的内夹胎搬运车只需设置纵向位移驱动装置，无需设置横向位移驱动装置或者转向位移驱动装置；所述内夹胎搬运车采用内夹胎方式，夹胎部件的下方对应所述横移小车的两侧平面的位置设置有若干套万向球承载单元，所述万向球承载单元的万向球的下表面与所述横移小车的两侧平面接触，起到辅助承重作用；从以上所述可知：本发明技术方案所需的内夹胎搬运车结构相对简单，且夹胎部件的下方设置有万向球承载单元，使得夹胎操作的时候以及在承载车辆作纵向位移的时候夹胎部件无需承受弯矩，夹胎部件下方设置的万向球承载单元能够有效分散荷载，使得内夹胎搬运车受力结构简单、合理。因此，本发明技术方案的内夹胎搬运车能够通过对当前内夹胎搬运车作出相应的重大结构简化之后得出。

所述台板的上部结构的横截面参数与所述横移小车的上部结构的横截面参数相同；当自动车库的控制装置调度任一所述台板位于地面层任一停车位之上静置，所述横移小车横向移动至正对所述台板，所述台板的上部结构与所述横移小车的上部结构同高，相当于所述横移小车的上部结构往所述停车区域的有效延伸，所述内夹胎搬运车能够从所述横移小车无障碍地进入所述台板之上；或者，所述内夹胎搬运车能够从所述台板无障碍地进入所述横移小车之上。

所述车道设置在紧邻所述停车区域的其中一侧，车道中心线与所述停车区域的停车位的车长方向中心线平行；所述车道正对所述通道区域的内部交接区的区间称为外部交接区；所述外部交接区的大小与所述停车区域的停车位的大小相若，上部结构的横截面参数与所述横移小车的上部结构的横截面参数相同；当所述横移小车横向移动至所述内部交接区的正上方位置，正对所述外部交接区，所述外部交接区的上部结构与所述横移小车的上部结构同高，相当于所述横移小车的上部结构往所述外部交接区的延伸，所述内夹胎搬运车能够从所述横移小车无障碍地进入所述外部交接区之上；或者，所述内夹胎搬运车能够从所述外部交接区无障碍地进入所述横移小车之上。

很明显，用户存车操作的运行包括：用户把车辆驶入外部交接区；横移小车横向移动至正对外部交接区；内夹胎搬运车从横移小车无障碍地进入外部交接区之上，进行夹胎运行，对车辆进行夹持、承托，然后从外部交接区无障碍地返回到横移小车之上，完成车辆在外部交接区至内部交接区的位置交换；最后，车辆被转移至停车区域的某一个没有停放车辆的台板之上。

类似地，用户取车操作的运行包括：用户在停车区域存放车辆的台板调度至地面层停车位之上；横移小车横向移动至正对该台板，内夹胎搬运车从横移小车无障碍地进入该台板之上，进行夹胎运行，对车辆进行夹持、承托，然后从该台板无障碍地返回到横移小车之上；横移小车横向移动至正对外部交接区；内夹胎搬运车从横移小车无障碍地进入外部交接区之上，进行解除夹胎运行，即完成了车辆在内部交接区至外部交接区的位置交换；用户把车辆开走之后，内夹胎搬运车从外部交接区无障碍地返回到横移小车之上。

进一步地，基于一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的基础技术方案的第二个技术方案，其特征在于：所述停车区域只有一个停车层（即地面层），所述停车层的净空高度尺寸大于所停放车辆的高度尺寸，横向设置有多个规格尺寸相同、纵向平行排列的矩形的停车位；所述停车位的长度尺寸大于需要停放车辆的长度方向尺寸，宽度尺寸大于需要停放车辆的宽度方向尺寸；所述每一个停车位均设置有台板，所述台板的位置固定，无需作横向位移或者升降位移，上部结构的横截面参数与所述横移小车的上部结构的横截面参数相同。

这是只有自动车库地面层停车的特例。

优选地，前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第二个技术方案的改进：所述停车区域为两个，以所述通道区域的中心线镜像布局；也就是说，一个通道区域的相关设施在自动车库控制装置的统一控制下，能够配套镜像布局的两个停车区域；很明显，这两个停车区域的层数可以不同，横向尺寸也可以不同。

进一步地，前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第三个技术方案的改进：所述通道区域位于所述车道之上的端部设置有多于一个内部交接区；所述车道对应每一个所述内部交接区的区间分别配套设置有一个外部交接区；很明显，配套的内部交接区/外部交接区多于一个，可以灵活分配存车/取车的交接位置，减少行车路线冲突，也可以根据存取车的实际需求，多个配套的内部交接区/外部交接区同时用于存车或者同时用于取车，以加快车辆存取调度的效率。

进一步地，前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第三个技术方案的改进：所述车道为两条，分别设置在所述停车区域的两侧，车道中心线与所述停车区域的停车位的车长方向中心线平行；所述通道区域的两端分别位于两条所述车道之上，分别设置有内部交接区；所述车道正对所述通道区域的内部交接区的区间配套设置有外部交接区；很明显，上述通道区域的两端分别设置内部交接区，分别与两条车道之上设置的外部交接区配套，可以灵灵活分配存车/取车的交接位置，减少行车路线冲突，也可以根据存取车的实际需求，多个配套的内部交接区/外部交接区同时用于存车或者同时用于取车，以加快车辆存取调度的效率。甚至可以在同一个通道区域配置两台横移小车，进一步加快车辆存取调度的效率。

进一步地，前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第五个技术方案的改进：所述外部交接区之上设置有汽车转盘；所述汽车转盘的上部尺寸与所述停车区域的停车位的尺寸相若，上部结构的横截面参数与所述横移小车的上部结构的横截面参数相同；当所述汽车转盘旋转至车长方向中心线与所述停车区域的停车位的车长方向中心线平行，所述横移小车横向移动至正对所述汽车转盘，所述汽车转盘的上部结构与所述横移小车的上部结构同高，相当于所述横移小车的上部结构往所述汽车转盘的延伸，所述内夹胎搬运车能够从所述横移小车无障碍地进入所述汽车转盘之上；或者，所述内夹胎搬运车能够从所述汽车转盘无障碍地进入所述横移小车之上。本技术方案设置汽车转盘的目的是通过汽车转盘的180°旋转，使得车辆能够前进入车，前进出车。

进一步地，基于前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第三个技术方案，其特征在于：当所述车道正对所述通道区域，所述横移小车的上部设置有汽车转盘；所述汽车转盘的上部尺寸与所述停车区域的停车位的尺寸相若，上部结构的横截面参数与所述台板的上部结构的横截面参数相同；当所述横移小车横向移动至内部交接区，所述汽车转盘旋转至车长方向中心线与所述外部交接区的车长方向中心线平行，且处于同一根直线之上，所述汽车转盘的上部结构与所述外部交接区的上部结构同高，相当于所述汽车转盘的上部结构往所述外部交接区的延伸，所述内夹胎搬运车能够从所述汽车转盘无障碍地进入所述外部交接区之上；或者，所述内夹胎搬运车能够从所述外部交接区无障碍地进入所述汽车转盘之上。

当所述汽车转盘旋转至车长方向中心线与所述停车区域的停车位的车长方向中心线平行的位置，所述横移小车横向移动至正对所述停车区域地面层停车位的任一台板，所述汽车转盘的上部结构与所述台板的上部结构同高，相当于所述汽车转盘的上部结构往所述停车区域的有效延伸，所述内夹胎搬运车能够从所述汽车转盘无障碍地进入所述台板之上；或者，所述内夹胎搬运车能够从所述台板无障碍地进入所述汽车转盘之上。

本技术方案设置汽车转盘的目的是适应车道正对通道区域的场合。

进一步地，基于前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第三个技术方案，其特征在于：当所述车道并非正对所述通道区域，但车道中心线与所述停车区域的停车位的车长方向中心线并非处于平行状态，在所述车道之上的外部交接区之上设置有汽车转盘；所述汽车转盘的上部尺寸与所述停车区域的停车位的尺寸相若，上部结构的横截面参数与所述横移小车的上部结构的横截面参数相同；当所述汽车转盘旋转至车长方向中心线与所述停车区域的停车位的车长方向中心线平行，所述横移小车横向移动至正对所述汽车转盘，所述汽车转盘的上部结构与所述横移小车的上部结构同高，相当于所述横移小车的上部结构往所述汽车转盘的延伸，所述内夹胎搬运车能够从所述横移小车无障碍地进入所述汽车转盘之上；或者，所述内夹胎搬运车能够从所述汽车转盘无障碍地进入所述横移小车之上。

本技术方案设置汽车转盘的目的是适应车道并非正对所述通道区域，但车道中心线与停车区域停车位的车长方向中心线不平行的场合。

汽车转盘是本行业的标准部件，这里不作赘述。

优选地，基于前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第三个技术方案，一个完整的车辆存储过程如下所述：

步骤一：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车位于所述横移小车的正上方位置。

步骤二：司机把车辆从车道驶上所述外部交接区的正上方位置，然后离开。

步骤三：在自动车库的控制装置的控制下，所述横移小车被所述横移机构驱动至位于正对所述外部交接区的位置。

步骤四：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车从所述横移小车的正上方位置纵向位移至所述外部交接区的正上方位置，对车辆实施夹持、承托，然后纵向位移返回所述横移小车的正上方位置。

步骤五：自动车库的控制装置选择一个没有承载车辆的台板，所述台板称为目标台板，所述目标台板垂直投影于地面层的停车位称为目标停车位；

步骤六：在自动车库的控制装置的控制下，所述目标台板运行至目标停车位位置；同时，在自动车库的控制装置的控制下，所述横移小车被所述横移机构驱动至正对所述目标停车位位置。

步骤七：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车纵向位移，进入位于所述目标停车位的台板的正上方位置。

步骤八：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车解除对车辆的夹持、承托，然后纵向位移，返回所述横移小车的正上方位置。

步骤九：在自动车库的控制装置的控制下，承载有用户车辆的所述台板运行至原来位置静置。

至此，所述完整的车辆存储过程完成。

优选地，基于前述一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库的第一至第三个技术方案，一个完整的车辆取出过程如下所述：

步骤一：自动车库的控制装置找到并定位承载有客户原来存放车辆的台板，所述台板称为目标台板；所述目标台板垂直投影于地面层的停车位称为目标停车位。

步骤二：在自动车库的控制装置的控制下，所述目标台板运行至目标停车位位置；同时，在自动车库的控制装置的控制下，所述横移小车被所述横移机构驱动至正对所述目标停车位的位置。

步骤三：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车纵向位移，进入位于所述目标停车位的台板的正上方位置。

步骤四：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车对车辆实施夹持、承托，然后纵向位移，回到所述横移小车的正上方位置。

步骤五：在自动车库的控制装置的控制下，所述台板运行至原来位置静置；同时，在自动车库的控制装置的控制下，所述横移小车被所述横移机构驱动至位于正对所述外部交接区的位置。

步骤六：在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车纵向位移，进入所述外部交接区的正上方位置，解除对车辆的夹持、承托。

步骤七： 在自动车库的控制装置的控制下，所述内夹胎搬运车纵向移动，返回所述横移小车的正上方位置。

步骤八：司机把车辆驶离所述外部交接区。

至此，所述完整的车辆取出过程完成。

本发明的有益之处在于：基于升降横移运行机制以简单、低成本的方式实现用户车辆在车库内部的自动搬运，对比目前的仓储类自动车库，结构更简单，成本更低（预计至少节省30%），达到简单、低成本、安全、高效、自动化程度高的目的。而且，本发明技术方案在配套智能管理系统之后，能够实现停车时的预先调度（车辆驶入交接车位的时候触发智能管理系统按当前最短取车时间自动确定一个目标停车位，并同时调度横移小车车前往内部交接区搬运车辆），还能够实现取车时的车辆预先调度（用户取车的时候首先操作智能管理系统，在用户进入外部交接区的同时，智能管理系统即指令调度横移小车转运目标车辆至内部交接区）。还有一点也很重要：现有使用的升降横移停车设备，在保持原有外框架结构的基础上，能够参照本发明的技术方案，以较低成本改造为自动车库。因此，本发明技术方案的应用场景相对较多。

附图说明

图1是本发明一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库其中一个实施例的立体示意简图。图中：A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、C1、C2、C3、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10:端点；01停车位一；02停车位二、03停车位三；11地面层；12第二层；13第三层；32车道。

图2至图4是本发明一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库其中一个实施例的内夹胎搬运车夹持车辆的动作示意图。图中：4车辆；5台板；6内夹胎搬运车；61滚轮；62夹胎部件；63万向球承载单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。

如图1所示，为本发明一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库其中一个实施例的立体示意简图。图中可见：总共八个端点（分别是A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8）构成一个立方体，该立方体即为停车区域；该停车区域层高为三层（图示从下至上分别为地面层11；第二层12；第三层13），每层平面为三个车位（图示从左至右分别是停车位一01；停车位二02、停车位三03）；从前述可知：地面层11为横移层，留有一个横移空位，共设置有两个（3-1=2）能够横向位移的台板；第二层12为升降横移层（中间层），留有一个横移空位，共设置有两个（3-1=2）能够横向位移的横移框，在每一个横移框之上设置有能够升降位移的台板；第三层13为升降层（最高层），共设置有三个能够升降位移的台板。

在紧邻停车区域的图示前立面（端点分别为A5、A6、A7、A8）一侧设置有通道区域；通道区域为总共八个端点（分别是D1、D2、A7、D10、D3、D4、D5、D6）构成的立方体。

图示右侧为紧邻停车区域的图示右立面（端点分别为A2、A6、A4、A8）设置的车道32。

通道区域在车道32的区间设置有内部交接区，内部交接区为总共八个端点（分别是D7、D2、A8、D10、D8、D4、D9、D6）构成的立方体。

车道32正对内部交接区的区间设置有外部交接区，外部交接区为总共八个端点（分别是C1、C2、A4、C3、D7、D2、A8、D10）构成的立方体。

从前述可知：停车区域的台板运行控制原理与现有升降横移停车设备的台板运行控制原理相同，这里不作赘述。

从前述可知：通道区域在地面之上水平设置有两根平行于停车区域横向边线的横向导轨，横向导轨之上设置有一台横移小车，横移小车能够作水平方向的横向移动，到达正对停车区域地面层任一停车位位置或者正对外交接区位置；横向小车之上设置有能够纵向移动的内夹胎搬运车。

当用户车辆驶入外交接区，横移小车横向移动至正对外交接区位置，内夹胎搬运车纵向位移至外交接区的正上方位置，经过夹胎操作、承载车辆，内夹胎搬运车纵向位移返回横移小车正上方位置；自动车库控制装置调度一个空台板至停车区域地面层；横移小车横向移动至正对该空台板；内夹胎搬运车纵向位移至该空台板的正上方位置，经过解除夹胎操作，车辆被转移至该空台板，内夹胎搬运车纵向位移返回横移小车正上方位置；承载车辆的台板复位，用户车辆存储完成。

当用户存储车辆的台板被自动车库控制装置调度至停车区域地面层，横移小车横向移动至正对该台板；内夹胎搬运车纵向位移至承载有用户存储车辆的台板的正上方位置，经过夹胎操作、承载车辆，内夹胎搬运车纵向位移返回横移小车正上方位置；原承载车辆、现在为空的台板复位；横移小车横向移动至正对外交接区位置，内夹胎搬运车纵向位移至外交接区的正上方位置，经过解除夹胎操作，车辆被转移至外交接区上方位置，内夹胎搬运车纵向位移返回横移小车正上方位置；用户把车辆从外交接区驶离，车辆取出完成。

图2至图4所示，为本发明一种台板升降横移配合内夹胎搬运车的自动车库其中一个实施例的内夹胎搬运车夹持车辆的动作示意图。

首先考察图2。图中可见：车辆4在台板5之上静置，内夹胎搬运车6，已经驶入车辆4的正下方位置，夹胎部件62处于避让状态。图中的内夹胎搬运车6简化显示，仅显示了其中的滚轮61（用于纵向位移）以及夹胎部件62。

考察图3。图中左侧显示为正视图，右侧为左视图；对照观察可知：显示在图1的基础上，夹胎部件62处于展开状态，对车辆4的轮胎即将进入夹持操作；图中可见，夹胎部件62的下方设置有多个万向球承载单元63。

考察图4。图中左侧显示为正视图，右侧为左视图；对照观察可知：显示在图2的基础上，夹胎部件62对车辆4的轮胎完成夹持操作，车辆4的轮胎已经与台板脱离接触。

从前述可知：夹胎部件62的下方设置的万向球承载单元63使得夹胎操作的时候以及在承载车辆作纵向位移的时候夹胎部件无需承受弯矩，能够有效分散荷载，使得内夹胎搬运车受力结构简单、合理。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。