一种载车板的带转向位移驱动装置的制作方法

1.本发明涉及机械式停车设备技术领域，更具体的说是涉及一种在载车板前端或后端设置位移及转向机构、在另一端设置随动机构，或者前、后端均设置位移及转向机构，使得载车板能够在宽度尺寸较小的车道实现从停车位至车道的带转向的往复位移。


背景技术：

2.随着我国汽车保有量的增多，为解决停车场地不足的问题，国内的机械式停车设备已得到广泛应用，其中就包括载车板（即地面层载车板）前移旋转停车设备及类似的其他类型停车设备。这些类型的停车设备的当前技术是：载车板从停车位位置直线位移至车道位置，然后以载车板靠近车道边线与停车位边线的交点作为回转中心回转90度，从而实现载车板从停车位至车道的转向位移。很明显，无论采用何种驱动方式，这种先直线位移再回转位移所需的车道宽度尺寸须大于载车板长宽对角线长度尺寸与所停放车辆长宽对角线长度尺寸两者其中的最大尺寸（通常认为该尺寸不少于6米），而一般停车场（特别是地下室或者小区的停车场）的车道宽度通常小于6米，使得这些类型的停车设备难以正常使用，从而限制了这种类型停车设备的适用范围。
3.在载车板之上安装若干套带转向agv滚轮，在载车板周边设置多个位置检测传感器，在停车位边线及车道边线设置配套多个检测标志物，加上复杂的运行控制程序，也能够实现载车板从停车位至车道的转向位移的功能，并且能够减少车道宽度尺寸的要求。但这样做不仅成本高，而且结构复杂，带转向agv滚轮的高度远超车辆底盘的净空高度，使得载车板的结构高度相对较高，难以在停车设备内部车位使用。
4.因此，设计出结构简单、制作成本低、所需车道宽度较小的载车板位移转向驱动装置或机构，仍然是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种载车板的带转向位移驱动装置，目的在于克服当前技术的不足，以简单、可靠、高效、制作成本低、所需车道宽度较小的方式实现载车板在停车位与车道位置的带转向的往复位移。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种载车板的带转向位移驱动装置，以停车位靠近车道一侧为前端、远离车道一侧为后端，以所述载车板转弯半径较小的一侧为内侧、转弯半径较大的一侧为外侧进行描述，其特征在于：包括载车板、随动机构、位移转向机构、位移限位机构。
7.所述载车板为矩形钢构件，用于承载车辆，最大宽度方向尺寸大于所述车辆的宽度方向尺寸，最大长度方向尺寸大于所述车辆的长度方向尺寸。
8.所述随动机构包括随动滚轮；所述随动滚轮的滚动切线方向与载车板的长度方向相同。随动机构的随动滚轮无动力驱动，属于常用、简单的机械部件。
9.所述位移转向机构包括位移驱动单元、回转驱动单元。
10.所述位移驱动单元与停车设备的控制系统电性连接，包括位移电机减速机、驱动滚轮，所述驱动滚轮至少设置一个，所述位移电机减速机转动带动所述驱动滚轮滚动。电机减速机带动驱动滚轮转动，是常用机械传动装置，常见有电机减速机单向输出、带动一个驱动滚轮的结构或者是电机减速机双向同轴线输出、两端分别带动一个驱动滚轮同步转动的结构，这两种常用结构都可以用于本发明技术方案。
11.所述回转驱动单元与停车设备的控制系统电性连接，包括回转支承、回转电机减速机。所述回转支承包括固定圈、转动圈；所述固定圈的位置相对固定，紧固安装在所述载车板之上；所述转动圈能够绕所述固定圈作回转运行，回转轴线为所述回转驱动单元的回转轴线，且垂直于地面。
12.所述回转电机减速机的输出端紧固安装有所述小齿轮；所述转动圈同轴线紧固安装或者加工有与所述小齿轮啮合的齿轮部件。
13.所述回转电机减速机紧固安装在所述载车板或者所述固定圈之上；所述位移电机减速机紧固安装在所述转动圈之上，从而使得所述回转驱动单元连结在所述转动圈之上；所述回转电机减速机转动带动所述小齿轮转动，从而驱动所述转动圈绕所述回转驱动单元的回转轴线回转，并带动所述位移驱动单元同步回转。
14.回转支承是常用的机械传动部件，能够承受较大的轴向荷载。本发明技术方案采用回转支承，使得车辆及载车板的重量通过回转支承、驱动滚轮转移至地面，而且使得驱动滚轮能够相对于载车板作水平方向的转动，达到驱动载车板带转向位移的目的。
15.当所述驱动滚轮的滚动切线方向与载车板的长度方向相同，停车设备控制系统输出信号使得所述位移电机减速机转动、带动所述驱动滚轮滚动，所述载车板作平行于车长方向的直线位移；当停车设备控制系统输出信号使得所述位移电机减速机转动、带动所述驱动滚轮滚动，同时输出信号使得所述回转电机减速机转动、最终带动所述位移驱动单元绕所述回转驱动单元的回转轴线转动，使得所述驱动滚轮的滚动切线方向与载车板的长度方向不再相同，所述载车板作曲线位移，所述曲线位移的曲率半径与所述驱动滚轮所处位置以及切线速度相关；因此，只要及时获取载车板的当前位置，即能够通过调整驱动滚轮的转动速度以及转动切线方向，就可以使得载车板的带转向位移能够按照合理的位移轨迹运行。
16.所述位移限位机构包括外侧边梁、外侧定位滚轮、内侧定位滚轮。
17.所述外侧边梁设置在停车位的外侧边线之上；所述外侧定位滚轮设置在所述载车板后端靠近所述外侧边梁的端部位置；所述内侧定位滚轮设置在所述停车位的内侧边线与车道边线的交点的地面之上。
18.所述载车板的外侧通过所述外侧定位滚轮被所述外侧边梁约束，所述载车板的内侧通过所述内侧定位滚轮被约束。
19.载车板在停车位内部作向前以及转向位移或者向后以及转向位移的时候，载车板的外侧后端能够通过外侧定位滚轮与外侧边梁以滚动摩擦的方式接触，使得外侧不能越过所述外侧定位边梁；载车板的内侧能够通过内侧定位滚轮以滚动摩擦的方式接触，使得内侧不能越过内侧定位滚轮的位置。
20.所述随动机构与所述位移转向机构的安装位置为以下四种方式的其中一个：方式一，所述随动机构安装在所述载车板的前端位置，所述位移转向机构安装在
所述载车板的后端位置。
21.方式二，所述随动机构安装在所述载车板的后端位置，所述位移转向机构安装在所述载车板的前端位置。
22.由于载车板需要在停车位与车道之间作往复位移，因此，随动机构安装在载车板前端、位移转向机构安装在载车板后端的做法（相当于后端驱动及转向）与随动机构安装在载车板后端、位移转向机构安装在载车板前端的做法（相当于前端驱动及转向），在性能上并无明显差异。
23.方式三，所述随动机构、所述位移转向机构在所述载车板的前端位置以及后端位置随意搭配安装。
24.方式四，取消所述随动机构，在所述载车板的前端位置以及后端位置均安装所述位移转向机构。
25.从节省成本以及控制简单的角度来评价，上述方式一、方式二较优。为了保持载车板的运行平稳，方式一、方式二的具体搭配选择至少包括：1、载车板的一端安装两个随动机构（即载车板一端的宽度方向的两侧分别设置有两个随动滚轮），另一端至少安装一个位移转向机构（即载车板的另一端至少设置有一个带转向的驱动滚轮）；2、载车板的一端安装两个位移转向机构（即载车板一端的宽度方向的两侧分别设置有一个带转向的驱动滚轮），另一端至少安装一个随动机构（即载车板的另一端至少设置有一个随动滚轮）。以上做法保证载车板至少获得三个滚轮的支承。
26.从驱动效率的角度来评价，上述方式四较优，但控制较为复杂。为了保持载车板的运行平稳，方式四的具体搭配选择至少包括：1、载车板的一端安装两个位移转向机构（即载车板一端的宽度方向的两侧分别设置有两个带转向的驱动滚轮），另一端至少安装一个位移转向机构（即载车板的另一端至少设置有一个带转向的驱动滚轮）；2、载车板的前端及后端分别安装两个位移转向机构（即载车板的前端及后端的宽度方向的两侧分别设置有一个带转向的驱动滚轮）。以上做法同样能够保证载车板至少获得三个滚轮的支承。
27.方式三的具体搭配方式更多，可以参考以上叙述得出，这里不作赘述。
28.优选地，根据前述一种载车板的带转向位移驱动装置的基础技术方案，其特征在于：所述回转驱动单元的转动圈为加工有外齿轮的外圈；所述回转电机减速机输出端紧固安装的小齿轮与所述外圈的外齿轮啮合。
29.优选地，根据前述一种载车板的带转向位移驱动装置的基础技术方案，其特征在于：所述回转驱动单元的转动圈为加工有内齿轮的内圈；所述回转电机减速机输出端紧固安装的小齿轮与所述内圈的内齿轮啮合。
30.当前使用的回转支承包括由内齿轮内圈和外圈组成、外圈为固定圈以及由外齿轮外圈和内圈组成、内圈为固定圈这两种形式，这两种形式均可应用在本发明所述技术方案。
31.进一步地，根据前述一种载车板的带转向位移驱动装置的基础技术方案，其改进方案的特征在于：所述载车板的上方至少设置有一个摄像单元，所述摄像单元与停车设备的控制系统信号连接；所述载车板在停车位内部作向前以及转向位移或者向后以及转向位移的时候，所述摄像单元动态拍摄所述载车板当时位于停车位的相对位置，相关图像信息发往停车设备的控制系统，停车设备控制系统据此判断所述载车板的运行轨迹，及时向所述位移驱动单元以及所述回转驱动单元发送改变驱动速度或者改变回转方向或者同时改
变驱动速度以及回转方向的指令，使得所述载车板按照预定的位移轨迹，在停车位与车道之间进行带转向的往复位移。
32.按照行业规定以及通用的做法，除非使用轨道式机构进行车辆或者载车板交换，否则停车位的净空宽度不少于2.4m，而常见的家用小轿车的最大宽度通常小于2m。因此，理论上停车位的宽度至少比车辆的宽度大0.4m。
33.本发明的技术方案基于上述实际情况，把常规做法首先把载车板以平行于停车位长度方向直线位移至车道然后作直角回转改为充分利用停车位对比载车板的冗余宽度尺寸，载车板在停车位往车道位移的同时即开始作可调整的较大转弯半径的回转（这种方法与有经验的司机从停车位开车往车道方向驶出的时候稍微打方向盘拐弯的原理是一样的），最后使得载车板完全进入车位位置且长度方向与车道的方向一致。采用同样的方式可以实现载车板从车道位置位移至停车位内部位置静置。由于载车板的位移速度较慢，因此，采用摄像单元拍摄载车板的位移状态然后反馈到停车设备控制系统，停车设备控制系统据此调整位移驱动单元和回转驱动单元的运行状态，其反应速度是足够的；同时，由于设置有外侧定位滚轮和内侧定位滚轮，载车板在停车位内部的带转向位移受到刚性约束，即使停车设备控制系统的相关调整存在滞后，也不会造实质性影响。
34.摄像单元拍摄载车板位移状态反馈到停车设备控制系统，停车设备控制系统据此调整位移驱动单元、回转驱动单元运行涉及的相关控制属于常规技术，这里不作赘述。
35.进一步地，根据前述一种载车板的带转向位移驱动装置的基础技术方案，其改进方案的特征在于：所述载车板后端靠近所述外侧定位滚轮的位置安装有一个外侧定位开关，所述外侧定位开关与停车设备的控制系统信号连接；在停车位的内侧边线与车道边线的交点之上安装的内侧定位滚轮的位置安装有一个内侧定位开关，所述内侧定位开关与停车设备的控制系统信号连接；所述外侧定位开关以及内侧定位开关是对外输出开关信号的位置开关。很明显，上述位置开关可以是接触式的（比如摇臂开关、位置开关），也可以是非接触式的（比如接近开关）。
36.外侧定位开关的作用是使得停车设备控制系统能够即时监测到载车板外侧后端是否位于接近外侧边梁位置或者处于通过外侧定位滚轮接触外侧边梁状态或者处于远离外侧边梁位置；内侧定位开关的作用是使得停车设备控制系统能够即时监测到载车板内侧是否位于接近内侧定位滚轮位置或者处于与内侧定位滚轮接触状态或者处于远离内侧定位滚轮位置。
37.在载车板在停车位内部作向前以及转向位移或者向后以及转向位移的时候，当载车板外侧后端接近外侧边梁，外侧定位开关即向停车设备的控制系统发出到位信号，该到位信号在外侧定位滚轮与外侧定位边梁接触期间始终维持，直至外侧定位滚轮与外侧定位边梁完全脱离接触且离开一段距离，触发外侧定位开关向停车设备的控制系统发出脱离信号。
38.在载车板在停车位内部作向前以及转向位移或者向后以及转向位移的时候，当载车板内侧接近内侧定位开关，内侧定位开关即向停车设备的控制系统发出到位信号，该到位信号在内侧定位滚轮与载车板内侧接触期间始终维持，直至内侧定位滚轮与载车板内侧完全脱离接触且离开一段距离，触发内侧定位开关向停车设备的控制系统发出脱离信号。
39.停车设备控制系统根据外侧定位开关、内侧定位开关调整位移驱动单元、回转驱
动单元运行涉及的相关控制属于常规技术，这里不作赘述。
40.进一步地，根据前述一种载车板的带转向位移驱动装置的基础技术方案，其改进方案的特征在于：所述随动机构的两个随动滚轮分别采用水平方向可左、右摆动的设置形式，摆动的最大角度与停车设备控制系统预先设定的载车板最大转弯曲率半径相关，处于左、右摆动的中间位置的所述随动滚轮的滚动切线方向与载车板的长度方向相同。本改进方案的目的是使得载车板在带转向位移的时候，随动滚轮在随动滚动的同时能够作适应性的摆动，使得随动滚轮的滚动切线方向与载车板带转向位移的方向一致，减少运行干涉的情况发生。
41.本发明的技术方案的要点是在载车板的前端和后端分别设置有随动机构、位移转向机构，在载车板以及地面位置设置有位移限位机构，或者前、后端均设置位移及转向机构，载车板的位移控制的位置基准检测通过两种方式之一来实现：方式一是载车板上方设置的摄像单元，方式二是与位移限位机构的外侧定位滚轮、内侧定位滚轮配套设置的外侧定位开关、内侧定位开关。本发明的技术方案解决了现有产品的缺陷，最大的优势是载车板同时兼有位移和转向的功能，在停车位内部设置有对载车板实施刚性约束的机制，能够以较窄的车道宽度实现载车板在停车位与车道位置的往复位移，扩大了多种类型停车设备的适应范围，且结构简单、制作成本低。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术以及本发明实施例所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的本发明实施例附图仅仅对应本发明的其中一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图及实施例。
43.图1附图至图4附图为现有技术其中一个实施例的运行示意图；图中：01停车位；01a内侧边线；01b外侧边线；02载车板；03回转中心；04车道；04a车道边线一；04b车道边线二。
44.图5附图至图9附图为本发明其中一个实施例的运行示意图；图中：01停车位；01a内侧边线；01b外侧边线；02载车板； 04车道；04a车道边线一；04b车道边线二；05内侧定位滚轮；06a随动滚轮一；06b随动滚轮二；07外侧定位滚轮；08外侧边梁；09驱动滚轮。
具体实施方式
45.图1至图4所示，为现有技术其中一个实施例的运行过程。
46.从图1可见，图中上方的载车板02当前在停车位01的内部静置；图示停车位01的右侧边线为内侧边线01a，左侧边线为外侧边线01b，载车板02的上方为后端，下方为前端；图中下方为车道04；靠近停车位出入口一侧为车道边线一04a，另一侧为车道边线二04b；车道边线一04a与内侧边线01a的交点位置设置有回转装置（具体结构在图中没有显示，仅显示其中的回转中心03）；图示车道04的宽度方向尺寸为a。
47.图2所示为载车板02在图1的基础上向前方直线位移至完全进入车道04的区域。
48.图3所示为载车板02在图2的基础上以回转中心03为圆心作定点回转，直至车长方
向中心线与车道方向平行。
49.很明显，现有技术的车道04宽度方向尺寸a必须大于载车板长宽对角线长度尺寸与所停放车辆长宽对角线长度尺寸两者其中的最大尺寸，通常认为该尺寸不少于6米，对应的车辆最大长度为5.3米，最大宽度为2米。
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.图5至图9所示公开了本发明一种载车板的带转向位移驱动装置其中一个实施例的运行示意图。
52.从图5可见，图中上方的载车板02当前在停车位01的内部静置；图示停车位01的右侧边线为内侧边线01a，左侧边线为外侧边线01b，在外侧边线01b的地面之上安装有外侧边梁08；载车板02的上方为后端，下方为前端。
53.图中可见，载车板02的后端在宽度方向的两侧分别安装有一套、合计两套随动机构（具体结构在图中没有显示，仅显示其中的随动滚轮一06a、随动滚轮二06b）；图中可见，载车板02的前端安装有一套位移转向机构（具体结构在图中没有显示，仅显示其中的驱动滚轮09）；图中可见，载车板02的左上角安装有外侧定位滚轮07。
54.图中下方为车道04；停车位出入口一侧为车道边线一04a，另一侧为车道边线二04b；车道边线一04a与内侧边线01a的交点位置设置有内侧定位滚轮05；图示车道04的宽度方向尺寸为b；图中显示，本实施例所需的车道宽度尺寸b远小于现有技术的车道宽度尺寸a。
55.图6所示为载车板02在图5的基础上，通过位移转向机构的带转向位移驱动，以较大的转弯半径从停车位01位置拐弯前移和右移，转入车道04区域；图中可见，载车板02的外侧通过外侧定位滚轮07被外侧边梁08约束，载车板02的内侧通过内侧定位滚轮05被约束。
56.图7所示为载车板02在图6的基础上，通过位移转向机构的带转向位移驱动，继续以较大的转弯半径从停车位01位置拐弯右移和前移，转入车道04区域；图中可见，当前载车板02的外侧已经脱离外侧定位滚轮07与外侧边梁08的约束，载车板02的内侧继续通过内侧定位滚轮05被约束。
57.图8所示为载车板02在图7的基础上，通过位移转向机构的带转向位移驱动，以较小的转弯半径在车道04区域内部转动；图中可见，当前载车板02的外侧已经远离外侧定位滚轮07与外侧边梁08的约束，载车板02的内侧也已经脱离内侧定位滚轮05的约束，车长方向中心线已经与车道方向平行。
58.图9所示为载车板02在图8的基础上，通过位移转向机构的位移驱动，以平行于车道方向作往右的直线位移，完全离开停车位01的对应区域（此时的效果与前述现有技术实施例的图4所示效果一致）。
59.本发明的其他技术方案（包括优选方案）的运行原理与本实施例所示基本相同，其实施例可以通过前述实施例得出，这里不作赘述。
60.随动机构、位移转向机构、位移限位机构都是由常见的机械部件和机械传动机构组成，相关结构及装配关系在之前的文字叙述已经描述清晰，这里不作图示及叙述。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不分离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。