一种前移旋转升降横移式立体车库及其控制方法研究.pdf
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1、0引言随着社会经济的不断发展,如今汽车保有量不断增加,平面停车场已经不能满足人们日益迫切的停车需求,有限的城市土地资源和早期因考虑不周导致建筑停车位不足等矛盾使城市停车难问题日益凸显。由此而诞生的机械式多层停车设备是一种低成本的停车难问题的解决方案,形成了立体停车新模式1-2。目前,国内外常见的立体车库有垂直升降式、简易升降式、升降横移式、垂直循环式、水平循环式、多层循环式、平面移动式、巷道堆垛式等八种,本文设计的立体车库是基于升降横移式立体车库。升降横移式双层、多层立体停车设备是众多机械式停车设备中常见的一种。传统的3变5、4变7、5变9等双层升降横移式机械立体停车设备3-4,由于需要保留一
2、个下层空车位空间用于上层车位的横移取车,从而造成了车位空间的浪费,增加了车位的均价成本,因此亟需得到改进,从而实现全部车位空间的有效利用。基于以上缺陷,本文在传统双层升降横移式机械立体停车设备基础上,通过改进设计一种前移、旋转、升降机构,使传统升降横移式机械立体停车设备用于挪车的不可泊车车位变成了一个可用泊车车位,从而实现了双层升降横移式机械立体停车设备泊位利用的最大化。这样不仅可实现双层升降横移式机械立体停车设备可用泊车位的增加,也可以实现36层升降横移式机械立体停车设备可用泊车位的增加。1立体车库系统机械结构设计1.1系统各部分组成及功能本立体车库在传统的图1所示3变5车位设备右下空间位置
3、设计安装可前移、旋转、升降的停车机构,实现第6停车位。第6停车位主要由以下部分组成:停车台板、挂架、行走箱体(箱体内包含行走驱动电机、传动机构组件及行走轮、旋转电机及蜗轮蜗杆传动组件等)、旋转立柱、上支撑滚轮、上支撑导槽(安装有机械限位挡块及行程开关)、提升电机及传动机构组件、下支撑导轨(安装有机械限位挡块及行程开关),以及各种标准件、安全锁紧机构、位置传感器等5。提升电机及传动机构组件整体安装在旋转立柱上,传动机构输出轴通过双排或者三排链条与挂架连接,当提升电机转动时,实现对停车台板的升降控制6-7;下支撑导轨一方面通过行走轮组对行走箱体、一种前移旋转升降横移式立体车库及其控制方法研究邓明斌
4、陈海初(佛山科学技术学院机电工程与自动化学院,广东 佛山 528000)摘要:传统的车库需要保留下层空车位空间用于上层车位的横移取车,从而造成了车位的浪费。鉴于此,设计了一种前移旋转升降横移式立体车库,并给出了其控制方法。该立体车库的设计是基于传统的3变5、4变7等双层升降横移式机械车库,设计的核心是改进一种前移、旋转、升降机构,将传统升降横移式机械立体停车设备用于挪车的不可泊车车位变成一个可用泊车车位,采用欧姆龙PLC为控制中心,光电传感器和行程开关作为检测装置,从而实现双层升降横移式机械立体停车设备泊车位利用的最大化。关键词:升降横移式立体车库;PLC;光电传感器;行程开关中图分类号:TP
5、23;TP29文献标志码:A文章编号:1671-0797(2023)16-0054-04DOI:10.19514/32-1628/tm.2023.16.014图13变6机械立体停车设备示意图设计与分析Sheji yu Fenxi54旋转立柱、停车台板等第6车位停车设备整体起到支撑作用,另一方面确保了行走箱体沿支撑导轨的路径前后移动移车,挂架安装在旋转立柱上,并通过多个支撑滚轮与旋转立柱形成移动副,可以沿旋转立柱上下升降移动,此外,旋转立柱顶部还安装有机械挂钩安全锁紧机构,用于在挂架带动停车台板上升后,实现对挂架的机械锁定,确保设备安全。所有的停车台板上均设计安装有压力传感器,用于自动检测车位停
6、车台板上是否停有车辆。1.2嵌入式前移旋转升降横移工作原理1.2.1情形一当停车数量在5车及5车以下时,PLC控制系统会始终将第6停车位保持初始状态,其车位存取方式按5车位的存取模式运行。首先在设备管理控制面板上输入存车车位号(也可采用遥控操作),如4号车位,然后将车辆开进第4停车位的停车台板上停好,再按设备管理控制面板上的“确认”键即可完成停车;当再有人来存车时(2号车位空闲),PLC控制系统将5号车位停车台板(带着台板上所停的车辆)向6号车位横移,横移到行程开关限定位置后,2号车位的升降电机转动,释放提升链条,使2号车位的停车台板降落到5号车位,再将车辆开到停车台板上,然后按下设备管理控制
7、面板上的“确认”键,2号车位的升降电机转动,带动链条提升2号停车台板上升到程序设定位置后停止运动,完成升降横移停车作业。1.2.2情形二15号停车位已经停满车辆,需要在6号停车位上停车时,PLC控制系统控制6号停车位的停车台板下降到程序设定位置(图2),然后将待停车辆开到6号停车台板上,再按设备管理控制面板上的“确认”键,设备控制系统将首先驱动旋转立柱带动6号停车台板顺时针旋转90毅,然后行走电机驱动6号停车位设备整体向后移动到程序设定位置,缩进到整个设备的停车位内,完成停车,从而实现3变6车位的全部利用,使车位利用率达到100%。1.2.3情形三该情形为超级模式,设备的PLC控制系统设定在每
8、晚22:30以后为该模式可运行时间段,首先需要确保6个车位停满车辆(非该时间段或车位没有停满时,即使输入超级密码也无法运行),其次必须由设备运营管理员输入超级密码(或刷超级停车模式授权卡)才可以运行操作(图3)。管理员输入超级密码后,可以通过手动按键将6号车位的行走箱体及停车台板移出设备的停车位,然后旋转90毅,接着控制设备的提升电机将6号停车台板及台板上所停车辆提升到图中位置,然后将晚归车主的车辆停入到6号车位中,从而实现了特殊时段的3变7停车位,大大提升了设备的车位使用率。2立体车库的控制系统设计2.1硬件设计嵌入式前移旋转升降横移式立体车库的控制系统框图如图4所示,存取车控制系统流程图如
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