[发明专利]一种自动化立体停车库系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种自动化立体停车库系统的控制方法，包括智能立体停车库、智能车辆托载运输车和中心机房；本自动化立体停车库系统的控制方法采用接力传递的方式进行车辆的入库和出库，配合智能车辆托载运输车可以实现完全数字化车辆入仓和出仓，避免交换托盘式结构的弊端；通过控制提升托盘和运输转载小车的协同作业可以实现最大限度提高空间利用率；车位架装置的库位内部不设有动力机构，结构简单、维护方便；泊车时不用驾驶车辆进入车位架装置，不仅节省时间、而且对驾驶能力要求较低；本自动化立体停车库系统的控制方法自动化程度高，能够在分层设置的车位架装置不设置动力机构的前提下实现车辆的入库和出库，同时能够实现充分利用空间，特别适用于智能泊车。

主权项

1.一种自动化立体停车库系统的控制方法，自动化立体停车库系统包括智能立体停车库、智能车辆托载运输车(4)和中心机房；所述的智能立体停车库包括车辆提升转载装置(1)、车辆进出库位转载装置(2)和车位架装置(3)；车位架装置(3)是多层库位架结构，多层库位架结构在左右方向的中部设有前后方向贯穿多层库位架结构的运输转载小车通道，运输转载小车通道将多层库位架结构分为左右两部分，每层库位料架结构的运输转载小车通道上均设有沿前后方向设置的运输转载小车导轨，每层库位料架结构在前后方向上均设有多个隔段，每个隔段为一个车位；车辆提升转载装置(1)设置在车位架装置(3)的运输转载小车通道的端部，且车辆提升转载装置(1)嵌入设置在车位架装置(3)前后两端的内部，车辆提升转载装置(1)包括车辆提升机构(11)和车辆进出托板(12)，车辆进出托板(12)设置为两件、左右对称固定设置在车辆提升机构(11)的左右两侧，车辆进出托板(12)位于车位架装置(3)多层库位架结构的地上一层的端部库位位置、且该端部库位是前端面或后端面开放的结构；车辆进出托板(12)包括左右托举转载架Ⅰ(121)和底盘顶升液压缸Ⅰ(122)；左右托举转载架Ⅰ(121)设置为两件、沿左右方向水平设置在车辆进出托板(12)内部，左右托举转载架Ⅰ(121)包括托举部件和平移转载部件，平移转载部件安装在托举部件上，托举部件内部设有托举液压缸，平移转载部件内部设有平移液压缸，平移转载部件左右两端位置的上部均设有车轮托载机构，车轮托载机构包括水平设置的车轮托载伸缩液压缸和安装在车轮托载伸缩液压缸活塞端上的车轮托载定位轴，托举部件可托举平移转载部件使其上表面高于车辆进出托板(12)的上表面，平移转载部件可在托举部件顶部沿左右方向平移移动；底盘顶升液压缸Ⅰ(122)至少设置为四件、四件底盘顶升液压缸Ⅰ(122)中心对称设置，底盘顶升液压缸Ⅰ(122)的缸体端竖直方向设置在车辆进出托板(12)内部、活塞端伸出至车辆进出托板(12)的上表面；车辆进出托板(12)内部还设有包括液压控制阀组的车辆进出托板液压泵站，车辆进出托板液压泵站通过液压管路分别与车辆进出托板(12)上的托举液压缸、平移液压缸、车轮托载伸缩液压缸、底盘顶升液压缸Ⅰ(122)连接；车辆提升机构(11)包括车辆提升托板(111)和可使车辆提升托板(111)沿竖直方向上下移动的托板导向提升部件，托板导向提升部件包括支撑框架和设置在支撑框架内部的井道，支撑框架是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，车辆提升托板(111)设置在井道内；车辆提升托板(111)的上表面上对应车辆进出托板(12)的左右托举转载架Ⅰ(121)的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道；车辆提升托板(111)包括前后托举转载架(112)和底盘顶升液压缸Ⅱ(113)；前后托举转载架(112)设置为两件、沿前后方向水平设置在车辆提升托板(111)内部、且前后托举转载架(112)位于左右托举转载架让位通道的下方，前后托举转载架(112)包括托举部件和平移转载部件，平移转载部件安装在托举部件上，托举部件内部设有托举液压缸，平移转载部件内部设有平移液压缸，平移转载部件前后两端位置的上部均设有车轮托载机构，车轮托载机构包括水平设置的车轮托载伸缩液压缸和安装在车轮托载伸缩液压缸活塞端上的车轮托载定位轴，托举部件可托举平移转载部件使其上表面高于车辆提升托板(111)的上表面，平移转载部件可在托举部件顶部沿前后方向平移移动；底盘顶升液压缸Ⅱ(113)至少设置为四件、四件底盘顶升液压缸Ⅱ(113)中心对称设置，底盘顶升液压缸Ⅱ(113)的缸体端竖直方向设置在车辆提升托板(111)内部、活塞端伸出至车辆提升托板(111)的上表面；车辆提升托板(111)内部还设有包括液压控制阀组的提升托板液压泵站，提升托板液压泵站分别通过液压管路与车辆提升托板(111)上的托举液压缸、平移液压缸、车轮托载伸缩液压缸、底盘顶升液压缸Ⅱ(113)连接；车辆进出库位转载装置(2)包括架设安装在每层库位料架结构的运输转载小车导轨上的运输转载小车(21)；运输转载小车(21)包括与运输转载小车导轨配合的滚轮和安装在滚轮上的滚轮驱动；运输转载小车(21)的上表面上对应车辆提升托板(111)的前后托举转载架(112)的位置还设有前后方向设置的前后托举转载架让位通道；运输转载小车(21)包括左右托举转载架Ⅱ(211)和底盘顶升液压缸Ⅲ(212)；左右托举转载架Ⅱ(211)设置为两件、沿左右方向水平设置在运输转载小车(21)内部、且左右托举转载架Ⅱ(211)位于前后托举转载架让位通道的下方，左右托举转载架Ⅱ(211)包括托举部件和平移转载部件，平移转载部件安装在托举部件上，托举部件内部设有托举液压缸，平移转载部件内部设有平移液压缸，平移转载部件左右两端位置的上部均设有车轮托载机构，车轮托载机构包括水平设置的车轮托载伸缩液压缸和安装在车轮托载伸缩液压缸活塞端上的车轮托载定位轴，托举部件可托举平移转载部件使其上表面高于运输转载小车(21)的上表面，平移转载部件可在托举部件顶部沿左右方向平移移动；底盘顶升液压缸Ⅲ(212)至少设置为四件、四件底盘顶升液压缸Ⅲ(212)中心对称设置，底盘顶升液压缸Ⅲ(212)的缸体端竖直方向设置在运输转载小车(21)内部、活塞端伸出至运输转载小车(21)的上表面；运输转载小车(21)内部还设有包括液压控制阀组的运输转载小车液压泵站，运输转载小车液压泵站分别通过液压管路与运输转载小车(21)上的托举液压缸、平移液压缸、车轮托载伸缩液压缸、底盘顶升液压缸Ⅲ(212)连接；车位架装置(3)的每个库位的底板上表面上对应运输转载小车(21)的左右托举转载架Ⅱ(211)的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道，车位架装置(3)的每个库位的底板上表面上还固定设有四个车轮定位座，四个车轮定位座与车辆的轮距和轴距配合、且车轮定位座与运输转载小车(21)的左右托举转载架Ⅱ(211)的车轮托载定位轴空间交错设置；所述的智能车辆托载运输车(4)包括车架(41)、行走部(42)、定位支撑部(43)、车载液压装置和车载电控装置；车架(41)是支撑框架结构，支撑框架的外部周向均设置车载传感器，支撑框架的内部设有电源箱或燃油箱，电源箱或燃油箱上设有充电座或燃油加油口；行走部(42)设置在车架(41)的底部，行走部(42)内部设有行走驱动、转向控制机构和制动机构，行走驱动包括伺服电机或发动机；定位支撑部(43)设置在车架(41)内部，包括底盘支撑升降机构(431)和车轮支撑伸缩机构(432)；底盘支撑升降机构(431)相对于车架(41)顶平面的中央位置中心对称至少设置为四套，包括设置于车架(41)上表面上的支撑盘(4311)和与支撑盘(4311)底平面连接的、竖直设置在车架(41)内部的升降液压缸(4312)；车轮支撑伸缩机构(432)呈左右对称结构设置在车架(41)的左右两侧，包括前后方向设置的前轮支撑伸缩部分和后轮支撑伸缩部分，前轮支撑伸缩部分和后轮支撑伸缩部分均包括设置在车架(41)内部的多套水平设置的定位辊(4321)和与定位辊(4321)内侧端连接的、水平设置的伸缩液压缸(4322)，车架(41)侧面对应定位辊(4321)的位置设有与定位辊(4321)尺寸配合的导向通孔，定位辊(4321)穿接在车架(41)的导向通孔上，前轮支撑伸缩部分或后轮支撑伸缩部分包括两套位于同一水平高度的定位辊(4321)和伸缩液压缸(4322)、且两套定位辊(4321)和伸缩液压缸(4322)之间的轴间距尺寸小于被载车辆车轮的直径尺寸，后轮支撑伸缩部分或前轮支撑伸缩部分包括多套位于同一水平高度的定位辊(4321)和伸缩液压缸(4322)，后轮支撑伸缩部分或前轮支撑伸缩部分的多套定位辊(4321)和伸缩液压缸(4322)的水平高度小于前轮支撑伸缩部分或后轮支撑伸缩部分的两套定位辊(4321)和伸缩液压缸(4322)的水平高度；车载液压装置设置在车架(41)内部，包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站与伺服电机或发动机连接，液压泵站与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与升降液压缸(4312)和伸缩液压缸(4322)连接；车载电控装置设置在车架(41)内部，包括工业控制计算机、电池组、无线收发模块、无线发射接收回路、位置反馈及车辆驱动定位回路、底盘举升控制回路、定位辊伸缩控制回路，工业控制计算机分别与无线收发模块、车载传感器、伺服电机或发动机、车载液压装置电连接；所述的中心机房包括中央控制计算机、车辆入库控制回路和车辆出库控制回路，中央控制计算机内置有库位坐标信息、库位装载信息、库位选择程序和无线收发模块，中央控制计算机分别与左右托举转载架Ⅰ(121)的托举部件和平移转载部件、车辆进出托板液压泵站、车辆提升机构(11)的托板导向提升部件、前后托举转载架(112)的托举部件和平移转载部件、提升托板液压泵站、运输转载小车(21)的滚轮驱动、左右托举转载架Ⅱ(211)的托举部件和平移转载部件、运输转载小车液压泵站电连接，中央控制计算机与智能车辆托载运输车(4)的车载电控装置的工业控制计算机通过无线收发模块电连接；其特征在于，初始状态时，车位架装置(3)地上一层的运输转载小车(21)均停滞在运输转载小车通道靠近车辆提升转载装置(1)的端部坐标位置，车位架装置(3)其他层的运输转载小车(21)均停滞在前后方向与地上一层的运输转载小车(21)的坐标停滞位置一致的坐标停滞位置，车辆进出托板(12)上的托举液压缸、平移液压缸、车轮托载伸缩液压缸、底盘顶升液压缸Ⅰ(122)均处于缩入状态，左右托举转载架Ⅰ(121)处于整体缩入在车辆进出托板(12)内部的状态，车辆提升托板(111)上的托举液压缸、平移液压缸、车轮托载伸缩液压缸、底盘顶升液压缸Ⅱ(113)均处于缩入状态，前后托举转载架(112)处于整体缩入在车辆提升托板(111)内部的状态，运输转载小车(21)上的托举液压缸、平移液压缸、车轮托载伸缩液压缸、底盘顶升液压缸Ⅲ(212)均处于缩入状态，左右托举转载架Ⅱ(211)处于整体缩入在运输转载小车(21)内部的状态，车辆提升托板(111)处于与车辆进出托板(12)同一水平面的停滞状态；智能车辆托载运输车(4)上的升降液压缸(4312)和伸缩液压缸(4322)均处于缩入状态；在进行车辆入库操作时：预入库车辆停放在车位架装置(3)外部的设定区域，中心机房的中央控制计算机根据输入的预入库车辆信息和内置的库位装载信息通过库位选择程序确定目标库位的坐标信息并记录存储；然后车辆入库控制回路开始工作，中央控制计算机通过智能车辆托载运输车(4)的无线收发模块反馈的智能车辆托载运输车(4)的位置信息进行线性规划路径，然后位置反馈及车辆驱动定位回路开始工作，中央控制计算机发出指令使最近的、空闲的智能车辆托载运输车(4)沿规划的路径向该预入库车辆移动；智能车辆托载运输车(4)的位置反馈及车辆驱动定位回路开始工作，智能车辆托载运输车(4)移动过程中始终通过无线收发模块向中央控制计算机反馈位置信息，智能车辆托载运输车(4)的车载电控装置的工业控制计算机同时控制智能车辆托载运输车(4)移动；当靠近预入库车辆地点时，车载传感器反馈信息给车载电控装置的工业控制计算机，车载电控装置的工业控制计算机根据反馈控制行走部(42)，调整智能车辆托载运输车(4)的位姿并钻入预入库车辆下方、并根据中央控制计算机发出的预入库车辆的底盘信息及车载传感器的反馈自动调整位置并定位；然后底盘举升控制回路开始工作，车载电控装置的工业控制计算机控制车载液压装置使升降液压缸(4312)首先伸出，支撑盘(4311)上升并顶靠在预入库车辆的底盘上将预入库车辆顶起使预入库车辆的车轮脱离地面至设定高度；然后定位辊伸缩控制回路开始工作，车载电控装置的工业控制计算机控制伸缩液压缸(4322)伸出，定位辊(4321)自车架(41)左右两侧内部向外伸出至车架(41)外部；然后车载电控装置的工业控制计算机控制升降液压缸(4312)落下复位至初始状态，预入库车辆跟随升降液压缸(4312)落下的过程中预入库车辆的前轮或后轮卡接在前轮支撑伸缩部分或后轮支撑伸缩部分的两套定位辊(4321)之间、后轮或前轮架设在后轮支撑伸缩部分或前轮支撑伸缩部分的多套定位辊(4321)上，完成预入库车辆的托载；然后车载电控装置的工业控制计算机控制行走部(42)按照规划路径坐标移动，智能车辆托载运输车(4)托载着预入库车辆坐标移动至车辆进出托板(12)上的设定位置并定位；然后中央控制计算机控制车辆进出托板液压泵站使车辆进出托板(12)上的底盘顶升液压缸Ⅰ(122)的活塞端伸出顶靠在预入库车辆的底盘上、并继续顶升至设定距离，预入库车辆即脱离智能车辆托载运输车(4)的定位辊(4321)，然后车载电控装置的工业控制计算机控制伸缩液压缸(4322)复位至初始状态、定位辊(4321)自车架(41)左右两侧的外部缩入至车架(41)内部，最后车载电控装置的工业控制计算机按照规划路径控制智能车辆托载运输车(4)退出车辆进出托板(12)，完成预入库车辆的转运和自智能车辆托载运输车(4)至车辆进出托板(12)的交接；然后中央控制计算机控制车辆进出托板液压泵站先使车辆进出托板(12)上的托举液压缸升起动作，左右托举转载架Ⅰ(121)的平移转载部件被顶升至设定尺寸，然后中央控制计算机控制车辆进出托板(12)上的车轮托载伸缩液压缸伸出动作，车轮托载定位轴自左右托举转载架Ⅰ(121)的平移转载部件上的车轮托载机构伸出，然后中央控制计算机控制车辆进出托板(12)上的底盘顶升液压缸Ⅰ(122)落下复位至初始状态，预入库车辆跟随底盘顶升液压缸Ⅰ(122)落下的过程中前轮和后轮被左右托举转载架Ⅰ(121)的车轮托载定位轴稳固定位托载，然后中央控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ(121)的平移液压缸伸出动作使托载有预入库车辆的平移转载部件整体沿左右方向向车辆提升托板(111)方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅰ(121)平移过程中左右托举转载架Ⅰ(121)的伸出端插入车辆提升托板(111)的左右托举转载架让位通道内，左右托举转载架Ⅰ(121)坐标移动至预入库车辆位于车辆提升托板(111)正上方的设定距离后，中央控制计算机首先控制提升托板液压泵站使车辆提升托板(111)的底盘顶升液压缸Ⅱ(113)的活塞端伸出顶靠在预入库车辆的底盘上、并继续顶升至设定距离，预入库车辆脱离左右托举转载架Ⅰ(121)的车轮托载定位轴，然后中央控制计算机再依次控制车辆进出托板(12)上的车轮托载伸缩液压缸缩入动作、平移液压缸缩入动作、托举液压缸落下动作使左右托举转载架Ⅰ(121)复位至缩入车辆进出托板(12)内部的初始状态，完成预入库车辆自车辆进出托板(12)至车辆提升托板(111)的交接；然后中央控制计算机控制提升托板液压泵站先使车辆提升托板(111)上的托举液压缸升起动作，前后托举转载架(112)的平移转载部件被顶升至设定尺寸，然后中央控制计算机控制车辆提升托板(111)上的车轮托载伸缩液压缸伸出动作，车轮托载定位轴自前后托举转载架(112)的平移转载部件上的车轮托载机构伸出，然后中央控制计算机控制车辆提升托板(111)上的底盘顶升液压缸Ⅱ(113)落下复位至初始状态，预入库车辆跟随底盘顶升液压缸Ⅱ(113)落下的过程中前轮和后轮被前后托举转载架(112)的车轮托载定位轴稳固定位托载；然后中央控制计算机根据目标库位坐标信息控制车辆提升机构(11)的托板导向提升部件上升动作、或下降动作、或原地停滞动作使车辆提升托板(111)处于与目标库位所在层的运输转载小车(21)同一水平面的停滞状态；然后中央控制计算机控制前后托举转载架(112)的平移液压缸伸出动作使托载有预入库车辆的平移转载部件整体沿前后方向向运输转载小车(21)方向平移坐标移动，前后托举转载架(112)平移过程中前后托举转载架(112)的伸出端插入运输转载小车(21)的前后托举转载架让位通道内，前后托举转载架(112)坐标移动至预入库车辆位于运输转载小车(21)正上方的设定距离后，中央控制计算机首先控制运输转载小车液压泵站使运输转载小车(21)的底盘顶升液压缸Ⅲ(212)的活塞端伸出顶靠在预入库车辆的底盘上、并继续顶升至设定距离，预入库车辆即脱离前后托举转载架(112)的车轮托载定位轴，然后中央控制计算机再依次控制车辆提升托板(111)上的车轮托载伸缩液压缸缩入动作、平移液压缸缩入动作、托举液压缸落下动作使前后托举转载架(112)复位至缩入车辆提升托板(111)内部的初始状态，完成预入库车辆自车辆提升托板(111)至运输转载小车(21)的交接；然后中央控制计算机控制运输转载小车液压泵站使运输转载小车(21)上的托举液压缸升起动作，左右托举转载架Ⅱ(211)的平移转载部件被顶升至设定尺寸，然后中央控制计算机控制运输转载小车(21)上的车轮托载伸缩液压缸伸出动作，车轮托载定位轴自左右托举转载架Ⅱ(211)的平移转载部件上的车轮托载机构伸出，然后中央控制计算机控制运输转载小车(21)的底盘顶升液压缸Ⅲ(212)落下复位至初始状态，预入库车辆跟随底盘顶升液压缸Ⅲ(212)落下的过程中前轮和后轮被左右托举转载架Ⅱ(211)的车轮托载定位轴稳固定位托载；然后中央控制计算机根据目标库位坐标信息控制运输转载小车(21)的滚轮驱动动作使运输转载小车(21)载着预入库车辆前后方向坐标移动至正对目标库位的坐标位置后停滞，完成预入库车辆的平移运输；然后中央控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ(211)的平移液压缸伸出动作使托载有预入库车辆的平移转载部件整体沿左右方向向目标库位方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅱ(211)平移过程中左右托举转载架Ⅱ(211)的伸出端插入目标库位底板的左右托举转载架让位通道内，左右托举转载架Ⅱ(211)坐标移动至预入库车辆位于目标库位底板正上方的设定距离后，中央控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ(211)的托举液压缸落下至设定距离，预入库车辆跟随托举液压缸落下的过程中前轮和后轮被目标库位底板上的车轮定位座稳固定位托载，然后中央控制计算机再依次控制运输转载小车(21)上的平移液压缸缩入动作、车轮托载伸缩液压缸缩入动作、托举液压缸完全落下动作使左右托举转载架Ⅱ(211)复位至缩入运输转载小车(21)内部的初始状态，完成预入库车辆自运输转载小车(21)至目标库位的交接，完成整个车辆入库操作；本自动化立体停车库系统的控制方法在进行车辆出库操作时是上述车辆进仓操作的反过程：车辆驾驶人员先向中央控制计算机提出车辆出库请求，中央控制计算机首先根据输入的预出库车辆识别码确定预出库车辆所在目标库位的具体坐标信息，然后控制运输转载小车(21)移动至目标库位的坐标位置进行预出库车辆自目标库位至运输转载小车(21)的交接，然后控制运输转载小车(21)载着预出库车辆移动至初始位置，然后控制车辆提升机构(11)的托板导向提升部件使车辆提升托板(111)上下移动至与目标库位所在层的运输转载小车(21)同一水平面的停滞状态、并进行预出库车辆自运输转载小车(21)至车辆提升托板(111)的交接，然后控制车辆提升机构(11)的托板导向提升部件使车辆提升托板(111)复位至初始状态、并进行预出库车辆自车辆提升托板(111)至车辆进出托板(12)的交接，最后控制智能车辆托载运输车(4)将预出库车辆托载运输至车位架装置(3)外部的设定区域、并离开预出库车辆，完成整个车辆出库操作。