[發明專利]一種自動化立體停車庫系統的控制方法

有效

• 申請號: 201711070606.2
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN108037738B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 郝新浦
• 申請（專利權）人: 徐州德坤電氣科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;E04H6/42
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 楊曉亭

1.一種自動化立體停車庫系統的控制方法，自動化立體停車庫系統包括智能立體停車庫、智能車輛托載運輸車(4)和中心機房；

所述的智能立體停車庫包括車輛提升轉載裝置(1)、車輛進出庫位轉載裝置(2)和車位架裝置(3)；

車位架裝置(3)是多層庫位架結構，多層庫位架結構在左右方向的中部設有前后方向貫穿多層庫位架結構的運輸轉載小車通道，運輸轉載小車通道將多層庫位架結構分為左右兩部分，每層庫位料架結構的運輸轉載小車通道上均設有沿前后方向設置的運輸轉載小車導軌，每層庫位料架結構在前后方向上均設有多個隔段，每個隔段為一個車位；

車輛提升轉載裝置(1)設置在車位架裝置(3)的運輸轉載小車通道的端部，且車輛提升轉載裝置(1)嵌入設置在車位架裝置(3)前后兩端的內部，車輛提升轉載裝置(1)包括車輛提升機構(11)和車輛進出托板(12)，車輛進出托板(12)設置為兩件、左右對稱固定設置在車輛提升機構(11)的左右兩側，車輛進出托板(12)位于車位架裝置(3)多層庫位架結構的地上一層的端部庫位位置、且該端部庫位是前端面或后端面開放的結構；

車輛進出托板(12)包括左右托舉轉載架Ⅰ(121)和底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)；左右托舉轉載架Ⅰ(121)設置為兩件、沿左右方向水平設置在車輛進出托板(12)內部，左右托舉轉載架Ⅰ(121)包括托舉部件和平移轉載部件，平移轉載部件安裝在托舉部件上，托舉部件內部設有托舉液壓缸，平移轉載部件內部設有平移液壓缸，平移轉載部件左右兩端位置的上部均設有車輪托載機構，車輪托載機構包括水平設置的車輪托載伸縮液壓缸和安裝在車輪托載伸縮液壓缸活塞端上的車輪托載定位軸，托舉部件可托舉平移轉載部件使其上表面高于車輛進出托板(12)的上表面，平移轉載部件可在托舉部件頂部沿左右方向平移移動；底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)至少設置為四件、四件底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)中心對稱設置，底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)的缸體端豎直方向設置在車輛進出托板(12)內部、活塞端伸出至車輛進出托板(12)的上表面；車輛進出托板(12)內部還設有包括液壓控制閥組的車輛進出托板液壓泵站，車輛進出托板液壓泵站通過液壓管路分別與車輛進出托板(12)上的托舉液壓缸、平移液壓缸、車輪托載伸縮液壓缸、底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)連接；

車輛提升機構(11)包括車輛提升托板(111)和可使車輛提升托板(111)沿豎直方向上下移動的托板導向提升部件，托板導向提升部件包括支撐框架和設置在支撐框架內部的井道，支撐框架是左方、右方、前方或后方開放的三面開放結構，車輛提升托板(111)設置在井道內；車輛提升托板(111)的上表面上對應車輛進出托板(12)的左右托舉轉載架Ⅰ(121)的位置還設有左右方向設置的左右托舉轉載架讓位通道；車輛提升托板(111)包括前后托舉轉載架(112)和底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)；前后托舉轉載架(112)設置為兩件、沿前后方向水平設置在車輛提升托板(111)內部、且前后托舉轉載架(112)位于左右托舉轉載架讓位通道的下方，前后托舉轉載架(112)包括托舉部件和平移轉載部件，平移轉載部件安裝在托舉部件上，托舉部件內部設有托舉液壓缸，平移轉載部件內部設有平移液壓缸，平移轉載部件前后兩端位置的上部均設有車輪托載機構，車輪托載機構包括水平設置的車輪托載伸縮液壓缸和安裝在車輪托載伸縮液壓缸活塞端上的車輪托載定位軸，托舉部件可托舉平移轉載部件使其上表面高于車輛提升托板(111)的上表面，平移轉載部件可在托舉部件頂部沿前后方向平移移動；底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)至少設置為四件、四件底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)中心對稱設置，底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)的缸體端豎直方向設置在車輛提升托板(111)內部、活塞端伸出至車輛提升托板(111)的上表面；車輛提升托板(111)內部還設有包括液壓控制閥組的提升托板液壓泵站，提升托板液壓泵站分別通過液壓管路與車輛提升托板(111)上的托舉液壓缸、平移液壓缸、車輪托載伸縮液壓缸、底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)連接；

車輛進出庫位轉載裝置(2)包括架設安裝在每層庫位料架結構的運輸轉載小車導軌上的運輸轉載小車(21)；運輸轉載小車(21)包括與運輸轉載小車導軌配合的滾輪和安裝在滾輪上的滾輪驅動；運輸轉載小車(21)的上表面上對應車輛提升托板(111)的前后托舉轉載架(112)的位置還設有前后方向設置的前后托舉轉載架讓位通道；運輸轉載小車(21)包括左右托舉轉載架Ⅱ(211)和底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)；左右托舉轉載架Ⅱ(211)設置為兩件、沿左右方向水平設置在運輸轉載小車(21)內部、且左右托舉轉載架Ⅱ(211)位于前后托舉轉載架讓位通道的下方，左右托舉轉載架Ⅱ(211)包括托舉部件和平移轉載部件，平移轉載部件安裝在托舉部件上，托舉部件內部設有托舉液壓缸，平移轉載部件內部設有平移液壓缸，平移轉載部件左右兩端位置的上部均設有車輪托載機構，車輪托載機構包括水平設置的車輪托載伸縮液壓缸和安裝在車輪托載伸縮液壓缸活塞端上的車輪托載定位軸，托舉部件可托舉平移轉載部件使其上表面高于運輸轉載小車(21)的上表面，平移轉載部件可在托舉部件頂部沿左右方向平移移動；底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)至少設置為四件、四件底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)中心對稱設置，底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)的缸體端豎直方向設置在運輸轉載小車(21)內部、活塞端伸出至運輸轉載小車(21)的上表面；運輸轉載小車(21)內部還設有包括液壓控制閥組的運輸轉載小車液壓泵站，運輸轉載小車液壓泵站分別通過液壓管路與運輸轉載小車(21)上的托舉液壓缸、平移液壓缸、車輪托載伸縮液壓缸、底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)連接；

車位架裝置(3)的每個庫位的底板上表面上對應運輸轉載小車(21)的左右托舉轉載架Ⅱ(211)的位置還設有左右方向設置的左右托舉轉載架讓位通道，車位架裝置(3)的每個庫位的底板上表面上還固定設有四個車輪定位座，四個車輪定位座與車輛的輪距和軸距配合、且車輪定位座與運輸轉載小車(21)的左右托舉轉載架Ⅱ(211)的車輪托載定位軸空間交錯設置；

所述的智能車輛托載運輸車(4)包括車架(41)、行走部(42)、定位支撐部(43)、車載液壓裝置和車載電控裝置；車架(41)是支撐框架結構，支撐框架的外部周向均設置車載傳感器，支撐框架的內部設有電源箱或燃油箱，電源箱或燃油箱上設有充電座或燃油加油口；行走部(42)設置在車架(41)的底部，行走部(42)內部設有行走驅動、轉向控制機構和制動機構，行走驅動包括伺服電機或發動機；

定位支撐部(43)設置在車架(41)內部，包括底盤支撐升降機構(431)和車輪支撐伸縮機構(432)；底盤支撐升降機構(431)相對于車架(41)頂平面的中央位置中心對稱至少設置為四套，包括設置于車架(41)上表面上的支撐盤(4311)和與支撐盤(4311)底平面連接的、豎直設置在車架(41)內部的升降液壓缸(4312)；車輪支撐伸縮機構(432)呈左右對稱結構設置在車架(41)的左右兩側，包括前后方向設置的前輪支撐伸縮部分和后輪支撐伸縮部分，前輪支撐伸縮部分和后輪支撐伸縮部分均包括設置在車架(41)內部的多套水平設置的定位輥(4321)和與定位輥(4321)內側端連接的、水平設置的伸縮液壓缸(4322)，車架(41)側面對應定位輥(4321)的位置設有與定位輥(4321)尺寸配合的導向通孔，定位輥(4321)穿接在車架(41)的導向通孔上，前輪支撐伸縮部分或后輪支撐伸縮部分包括兩套位于同一水平高度的定位輥(4321)和伸縮液壓缸(4322)、且兩套定位輥(4321)和伸縮液壓缸(4322)之間的軸間距尺寸小于被載車輛車輪的直徑尺寸，后輪支撐伸縮部分或前輪支撐伸縮部分包括多套位于同一水平高度的定位輥(4321)和伸縮液壓缸(4322)，后輪支撐伸縮部分或前輪支撐伸縮部分的多套定位輥(4321)和伸縮液壓缸(4322)的水平高度小于前輪支撐伸縮部分或后輪支撐伸縮部分的兩套定位輥(4321)和伸縮液壓缸(4322)的水平高度；

車載液壓裝置設置在車架(41)內部，包括液壓泵站和液壓控制閥組，液壓泵站與伺服電機或發動機連接，液壓泵站與液壓控制閥組連接，液壓控制閥組通過液壓管路分別與升降液壓缸(4312)和伸縮液壓缸(4322)連接；車載電控裝置設置在車架(41)內部，包括工業控制計算機、電池組、無線收發模塊、無線發射接收回路、位置反饋及車輛驅動定位回路、底盤舉升控制回路、定位輥伸縮控制回路，工業控制計算機分別與無線收發模塊、車載傳感器、伺服電機或發動機、車載液壓裝置電連接；

所述的中心機房包括中央控制計算機、車輛入庫控制回路和車輛出庫控制回路，中央控制計算機內置有庫位坐標信息、庫位裝載信息、庫位選擇程序和無線收發模塊，中央控制計算機分別與左右托舉轉載架Ⅰ(121)的托舉部件和平移轉載部件、車輛進出托板液壓泵站、車輛提升機構(11)的托板導向提升部件、前后托舉轉載架(112)的托舉部件和平移轉載部件、提升托板液壓泵站、運輸轉載小車(21)的滾輪驅動、左右托舉轉載架Ⅱ(211)的托舉部件和平移轉載部件、運輸轉載小車液壓泵站電連接，中央控制計算機與智能車輛托載運輸車(4)的車載電控裝置的工業控制計算機通過無線收發模塊電連接；

其特征在于，初始狀態時，車位架裝置(3)地上一層的運輸轉載小車(21)均停滯在運輸轉載小車通道靠近車輛提升轉載裝置(1)的端部坐標位置，車位架裝置(3)其他層的運輸轉載小車(21)均停滯在前后方向與地上一層的運輸轉載小車(21)的坐標停滯位置一致的坐標停滯位置，車輛進出托板(12)上的托舉液壓缸、平移液壓缸、車輪托載伸縮液壓缸、底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)均處于縮入狀態，左右托舉轉載架Ⅰ(121)處于整體縮入在車輛進出托板(12)內部的狀態，車輛提升托板(111)上的托舉液壓缸、平移液壓缸、車輪托載伸縮液壓缸、底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)均處于縮入狀態，前后托舉轉載架(112)處于整體縮入在車輛提升托板(111)內部的狀態，運輸轉載小車(21)上的托舉液壓缸、平移液壓缸、車輪托載伸縮液壓缸、底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)均處于縮入狀態，左右托舉轉載架Ⅱ(211)處于整體縮入在運輸轉載小車(21)內部的狀態，車輛提升托板(111)處于與車輛進出托板(12)同一水平面的停滯狀態；智能車輛托載運輸車(4)上的升降液壓缸(4312)和伸縮液壓缸(4322)均處于縮入狀態；

在進行車輛入庫操作時：預入庫車輛停放在車位架裝置(3)外部的設定區域，中心機房的中央控制計算機根據輸入的預入庫車輛信息和內置的庫位裝載信息通過庫位選擇程序確定目標庫位的坐標信息并記錄存儲；

然后車輛入庫控制回路開始工作，中央控制計算機通過智能車輛托載運輸車(4)的無線收發模塊反饋的智能車輛托載運輸車(4)的位置信息進行線性規劃路徑，然后位置反饋及車輛驅動定位回路開始工作，中央控制計算機發出指令使最近的、空閑的智能車輛托載運輸車(4)沿規劃的路徑向該預入庫車輛移動；智能車輛托載運輸車(4)的位置反饋及車輛驅動定位回路開始工作，智能車輛托載運輸車(4)移動過程中始終通過無線收發模塊向中央控制計算機反饋位置信息，智能車輛托載運輸車(4)的車載電控裝置的工業控制計算機同時控制智能車輛托載運輸車(4)移動；當靠近預入庫車輛地點時，車載傳感器反饋信息給車載電控裝置的工業控制計算機，車載電控裝置的工業控制計算機根據反饋控制行走部(42)，調整智能車輛托載運輸車(4)的位姿并鉆入預入庫車輛下方、并根據中央控制計算機發出的預入庫車輛的底盤信息及車載傳感器的反饋自動調整位置并定位；然后底盤舉升控制回路開始工作，車載電控裝置的工業控制計算機控制車載液壓裝置使升降液壓缸(4312)首先伸出，支撐盤(4311)上升并頂靠在預入庫車輛的底盤上將預入庫車輛頂起使預入庫車輛的車輪脫離地面至設定高度；然后定位輥伸縮控制回路開始工作，車載電控裝置的工業控制計算機控制伸縮液壓缸(4322)伸出，定位輥(4321)自車架(41)左右兩側內部向外伸出至車架(41)外部；然后車載電控裝置的工業控制計算機控制升降液壓缸(4312)落下復位至初始狀態，預入庫車輛跟隨升降液壓缸(4312)落下的過程中預入庫車輛的前輪或后輪卡接在前輪支撐伸縮部分或后輪支撐伸縮部分的兩套定位輥(4321)之間、后輪或前輪架設在后輪支撐伸縮部分或前輪支撐伸縮部分的多套定位輥(4321)上，完成預入庫車輛的托載；

然后車載電控裝置的工業控制計算機控制行走部(42)按照規劃路徑坐標移動，智能車輛托載運輸車(4)托載著預入庫車輛坐標移動至車輛進出托板(12)上的設定位置并定位；然后中央控制計算機控制車輛進出托板液壓泵站使車輛進出托板(12)上的底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)的活塞端伸出頂靠在預入庫車輛的底盤上、并繼續頂升至設定距離，預入庫車輛即脫離智能車輛托載運輸車(4)的定位輥(4321)，然后車載電控裝置的工業控制計算機控制伸縮液壓缸(4322)復位至初始狀態、定位輥(4321)自車架(41)左右兩側的外部縮入至車架(41)內部，最后車載電控裝置的工業控制計算機按照規劃路徑控制智能車輛托載運輸車(4)退出車輛進出托板(12)，完成預入庫車輛的轉運和自智能車輛托載運輸車(4)至車輛進出托板(12)的交接；

然后中央控制計算機控制車輛進出托板液壓泵站先使車輛進出托板(12)上的托舉液壓缸升起動作，左右托舉轉載架Ⅰ(121)的平移轉載部件被頂升至設定尺寸，然后中央控制計算機控制車輛進出托板(12)上的車輪托載伸縮液壓缸伸出動作，車輪托載定位軸自左右托舉轉載架Ⅰ(121)的平移轉載部件上的車輪托載機構伸出，然后中央控制計算機控制車輛進出托板(12)上的底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)落下復位至初始狀態，預入庫車輛跟隨底盤頂升液壓缸Ⅰ(122)落下的過程中前輪和后輪被左右托舉轉載架Ⅰ(121)的車輪托載定位軸穩固定位托載，然后中央控制計算機控制左右托舉轉載架Ⅰ(121)的平移液壓缸伸出動作使托載有預入庫車輛的平移轉載部件整體沿左右方向向車輛提升托板(111)方向平移坐標移動，左右托舉轉載架Ⅰ(121)平移過程中左右托舉轉載架Ⅰ(121)的伸出端插入車輛提升托板(111)的左右托舉轉載架讓位通道內，左右托舉轉載架Ⅰ(121)坐標移動至預入庫車輛位于車輛提升托板(111)正上方的設定距離后，中央控制計算機首先控制提升托板液壓泵站使車輛提升托板(111)的底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)的活塞端伸出頂靠在預入庫車輛的底盤上、并繼續頂升至設定距離，預入庫車輛脫離左右托舉轉載架Ⅰ(121)的車輪托載定位軸，然后中央控制計算機再依次控制車輛進出托板(12)上的車輪托載伸縮液壓缸縮入動作、平移液壓缸縮入動作、托舉液壓缸落下動作使左右托舉轉載架Ⅰ(121)復位至縮入車輛進出托板(12)內部的初始狀態，完成預入庫車輛自車輛進出托板(12)至車輛提升托板(111)的交接；

然后中央控制計算機控制提升托板液壓泵站先使車輛提升托板(111)上的托舉液壓缸升起動作，前后托舉轉載架(112)的平移轉載部件被頂升至設定尺寸，然后中央控制計算機控制車輛提升托板(111)上的車輪托載伸縮液壓缸伸出動作，車輪托載定位軸自前后托舉轉載架(112)的平移轉載部件上的車輪托載機構伸出，然后中央控制計算機控制車輛提升托板(111)上的底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)落下復位至初始狀態，預入庫車輛跟隨底盤頂升液壓缸Ⅱ(113)落下的過程中前輪和后輪被前后托舉轉載架(112)的車輪托載定位軸穩固定位托載；然后中央控制計算機根據目標庫位坐標信息控制車輛提升機構(11)的托板導向提升部件上升動作、或下降動作、或原地停滯動作使車輛提升托板(111)處于與目標庫位所在層的運輸轉載小車(21)同一水平面的停滯狀態；然后中央控制計算機控制前后托舉轉載架(112)的平移液壓缸伸出動作使托載有預入庫車輛的平移轉載部件整體沿前后方向向運輸轉載小車(21)方向平移坐標移動，前后托舉轉載架(112)平移過程中前后托舉轉載架(112)的伸出端插入運輸轉載小車(21)的前后托舉轉載架讓位通道內，前后托舉轉載架(112)坐標移動至預入庫車輛位于運輸轉載小車(21)正上方的設定距離后，中央控制計算機首先控制運輸轉載小車液壓泵站使運輸轉載小車(21)的底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)的活塞端伸出頂靠在預入庫車輛的底盤上、并繼續頂升至設定距離，預入庫車輛即脫離前后托舉轉載架(112)的車輪托載定位軸，然后中央控制計算機再依次控制車輛提升托板(111)上的車輪托載伸縮液壓缸縮入動作、平移液壓缸縮入動作、托舉液壓缸落下動作使前后托舉轉載架(112)復位至縮入車輛提升托板(111)內部的初始狀態，完成預入庫車輛自車輛提升托板(111)至運輸轉載小車(21)的交接；

然后中央控制計算機控制運輸轉載小車液壓泵站使運輸轉載小車(21)上的托舉液壓缸升起動作，左右托舉轉載架Ⅱ(211)的平移轉載部件被頂升至設定尺寸，然后中央控制計算機控制運輸轉載小車(21)上的車輪托載伸縮液壓缸伸出動作，車輪托載定位軸自左右托舉轉載架Ⅱ(211)的平移轉載部件上的車輪托載機構伸出，然后中央控制計算機控制運輸轉載小車(21)的底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)落下復位至初始狀態，預入庫車輛跟隨底盤頂升液壓缸Ⅲ(212)落下的過程中前輪和后輪被左右托舉轉載架Ⅱ(211)的車輪托載定位軸穩固定位托載；然后中央控制計算機根據目標庫位坐標信息控制運輸轉載小車(21)的滾輪驅動動作使運輸轉載小車(21)載著預入庫車輛前后方向坐標移動至正對目標庫位的坐標位置后停滯，完成預入庫車輛的平移運輸；

然后中央控制計算機控制左右托舉轉載架Ⅱ(211)的平移液壓缸伸出動作使托載有預入庫車輛的平移轉載部件整體沿左右方向向目標庫位方向平移坐標移動，左右托舉轉載架Ⅱ(211)平移過程中左右托舉轉載架Ⅱ(211)的伸出端插入目標庫位底板的左右托舉轉載架讓位通道內，左右托舉轉載架Ⅱ(211)坐標移動至預入庫車輛位于目標庫位底板正上方的設定距離后，中央控制計算機控制左右托舉轉載架Ⅱ(211)的托舉液壓缸落下至設定距離，預入庫車輛跟隨托舉液壓缸落下的過程中前輪和后輪被目標庫位底板上的車輪定位座穩固定位托載，然后中央控制計算機再依次控制運輸轉載小車(21)上的平移液壓缸縮入動作、車輪托載伸縮液壓缸縮入動作、托舉液壓缸完全落下動作使左右托舉轉載架Ⅱ(211)復位至縮入運輸轉載小車(21)內部的初始狀態，完成預入庫車輛自運輸轉載小車(21)至目標庫位的交接，完成整個車輛入庫操作；

本自動化立體停車庫系統的控制方法在進行車輛出庫操作時是上述車輛進倉操作的反過程：車輛駕駛人員先向中央控制計算機提出車輛出庫請求，中央控制計算機首先根據輸入的預出庫車輛識別碼確定預出庫車輛所在目標庫位的具體坐標信息，然后控制運輸轉載小車(21)移動至目標庫位的坐標位置進行預出庫車輛自目標庫位至運輸轉載小車(21)的交接，然后控制運輸轉載小車(21)載著預出庫車輛移動至初始位置，然后控制車輛提升機構(11)的托板導向提升部件使車輛提升托板(111)上下移動至與目標庫位所在層的運輸轉載小車(21)同一水平面的停滯狀態、并進行預出庫車輛自運輸轉載小車(21)至車輛提升托板(111)的交接，然后控制車輛提升機構(11)的托板導向提升部件使車輛提升托板(111)復位至初始狀態、并進行預出庫車輛自車輛提升托板(111)至車輛進出托板(12)的交接，最后控制智能車輛托載運輸車(4)將預出庫車輛托載運輸至車位架裝置(3)外部的設定區域、并離開預出庫車輛，完成整個車輛出庫操作。