一种立体自行车库的自动存取装置的制作方法

本发明属于立体自行车库技术领域，尤其是涉及一种立体自行车库的自动存取装置。

背景技术：

目前，自行车使用较为广泛，尤其是共享单车出现后，城市中出现大量自行车，传统的自行车库存放数量小，占地空间大，存放杂乱，影响市容市貌，为了增大自行车储放量，也有一些立体自行车库，但是这些立体自行车库放置自行车不方便，存取自动化程度不高，且自行车放好以后不稳定，因此，有必要设计一种能够方便地存取自行车，自动化程度高且能稳定地固定住自行车的一种立体自行车库入库存取装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种立体自行车库的自动存取装置，能够方便、稳定的放置自行车且自动化程度较高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种立体自行车库的自动存取装置，包括立式框架、支撑台、升降机构、旋转机构、平移机构和夹紧机构，所述的支撑台设置在立式框架的内部，所述的旋转机构设置在立式框架的底部，所述的旋转机构带动立式框架转动设置，所述的升降机构设置在立式框架上，所述的升降机构带动支撑台上下运动，所述的平移机构和夹紧机构设置在支撑台上，所述的夹紧机构和平移机构对自行车夹紧及平移。

进一步的，所述升降机构包括设置在立式框架上的升降轨道、吊架、曳引机、滑轮和支撑板，所述的支撑台沿升降轨道上下滑动设置，所述的支撑板固定在升降轨道的上方，所述的曳引机固定在支撑板上，所述的吊架下部固定在支撑台上，所述的滑轮转动设置在所述的吊架的上部，所述曳引机设置在滑轮的正上方，且曳引机通过钢丝绳带动滑轮上下运动，从而带动支撑台的升降运动。

进一步的，所述旋转机构包括回转支承、底座一、电机一、联轴器、蜗杆一和底座二，回转支承的外圈内滚道与升降轨道固定连接，回转支承的外圈外部齿轮与蜗杆一配合，回转支承的内圈固定在底座一上，所述电机一固定在底座二上，电机一的输出轴通过联轴器与蜗杆一连接，所述电机一带动蜗杆一转动，蜗杆一带动回转支承做回转运动。

进一步的，所述平移机构包括电机二、固定在支撑台上的底板、滚筒轨道、若干滚筒、移动块、同步带、主同步带轮、从同步带轮和平移轨道，所述滚筒轨道固定在底板上，若干所述滚筒均匀安装在滚筒轨道里，电机二的输出轴带动主同步带轮转动，所述主同步带轮与从同步带轮之间通过所述同步带连接，所述主同步带轮和从同步带轮均通过一支架一转动设置在滚筒轨道的两端，所述移动块固定在同步带上，所述平移轨道通过平板固定在移动块上，平板的底面与滚筒相切设置。

进一步的，所述夹紧机构也设置在平板上，所述夹紧机构设置在平移轨道的靠近主动同步带轮的一端，所述夹紧机构包括电机三、蜗杆二、涡轮、丝杠、丝杠固定板、丝杆螺母副、夹板和电机安装板，所述电机三安装在所述电机安装板上，电机三带动所述蜗杆二转动，所述蜗杆二与涡轮配合，所述涡轮设置在所述蜗杆二的正下方，所述涡轮固定在丝杠上，所述丝杠两端分别穿过一夹板后固定在一丝杠固定板上，所述丝杠上设有旋向相反的两段螺纹段，且每一螺纹段与一丝母配合，所述丝母固定在夹板上，所述电机三驱动所述涡杆二转动，所述蜗杆二带动所述涡轮转动，所述涡轮带动丝杠转动，从而带动两夹板松开与夹紧。

进一步的，所述曳引机设置在支撑板的中部，所述滑轮与一支架二转动连接，所述支架二固定在吊架的上部的中部。

进一步的，所述夹板包括夹持臂和夹头，所述夹头设置在夹持臂的一端，所述夹头的高度大于夹持臂的高度。

进一步的，在夹持臂上丝杠的两侧分别设有一个导向杆，且导向杆的两端分别固定在丝杠固定板上。

相对于现有技术，本发明所述的一种立体自行车库的自动存取装置具有以下优势：

本发明所述的一种立体自行车库的自动存取装置，具有稳定性好，占用空间较小的优点，符合立体自行车库结构尽量简单，占用空间小的特点；底部旋转机构采用蜗轮蜗杆的传动方式，传动比大，且具有自锁功能，可以有效避免系统故障时出现掉落的情况，加强了立体自行车库存取的稳定、安全性；平移机构采用同步带传动，运行速度快，精度高，噪声低；夹紧机构采用电机驱动涡轮蜗杆，涡轮蜗杆旋转运动转化为丝杆螺母副直线运动，实现夹板的开闭，实现对自行车的夹紧与松开，体积小，结构简单，且便于控制。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种立体自行车库的自动存取装置的结构示意图；

图2为旋转机构的结构示意图；

图3为平移机构的结构示意图；

图4为夹紧机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-升降导轨，2-支撑板，3-曳引机，4-滑轮，5-吊架，6-支撑台，7-回转支承，8-底座一，9-底座二，10-蜗杆一，11-联轴器，12-电机一，13-底板，14-电机二，15-同步带，16-从同步带轮，17-平移轨道，18-移动块，19-夹紧机构，20-滚筒，21-滚筒轨道，22-电机安装板，23-丝杠固定板，24-丝杠，25-丝母，26-夹板，27-涡轮，28-蜗杆二，29-电机三，30-立式框架，31-钢丝绳，32-主同步带轮，33-支架一，34-平板，35-支架二，36-导向杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图4所示，一种立体自行车库的自动存取装置，包括立式框架30、支撑台6、升降机构、旋转机构、平移机构和夹紧机构19，所述的支撑台6设置在立式框架30的内部，所述的旋转机构设置在立式框架30的底部，所述的旋转机构带动立式框架30转动设置，所述的升降机构设置在立式框架30上，所述的升降机构带动支撑台6上下运动，所述的平移机构和夹紧机构19设置在支撑台6上，所述的夹紧机构19和平移机构对自行车夹紧及平移。

升降机构包括设置在立式框架上的升降轨道1、吊架5、曳引机3、滑轮4和支撑板2，所述的支撑台6沿升降轨道1上下滑动设置，所述的支撑板2固定在升降轨道1的上方，所述的曳引机3固定在支撑板2上，所述的吊架5下部固定在支撑台6上，所述的滑轮4转动设置在所述的吊架5的上部，所述曳引机3设置在滑轮4的正上方，且曳引机3通过钢丝绳31带动滑轮4上下运动，从而带动支撑台6的升降运动。

旋转机构包括回转支承7、底座一8、电机一12、联轴器11、蜗杆一10和底座二9，回转支承7的外圈内滚道与升降轨道1固定连接，回转支承7的外圈外部齿轮与蜗杆一10配合，回转支承7的内圈固定在底座一8上，所述电机一12固定在底座二9上，电机一12的输出轴通过联轴器11与蜗杆一10连接，所述电机一12带动蜗杆一10转动，蜗杆一10带动回转支承7做回转运动。

平移机构包括电机二14、固定在支撑台6上的底板13、滚筒轨道21、若干滚筒20、移动块18、同步带15、主同步带轮32、从同步带轮16和平移轨道17，所述滚筒轨道21固定在底板13上，若干所述滚筒20均匀安装在滚筒轨道21里，电机二14的输出轴带动主同步带轮32转动，所述主同步带轮32与从同步带轮16之间通过所述同步带15连接，所述主同步带轮32和从同步带轮16均通过一支架一33转动设置在滚筒轨道21的两端，所述移动块18固定在同步带15上，所述平移轨道17通过平板34固定在移动块18上，平板34的底面与滚筒20相切设置，能够大大减小平移时的摩擦力，增加自行车平移时的稳定性和流畅性。

夹紧机构19也设置在平板上，所述夹紧机构19设置在平移轨道17的靠近主动同步带轮32的一端，所述夹紧机构19包括电机三29、蜗杆二28、涡轮27、丝杠24、丝杠固定板23、丝杆螺母副25、夹板26和电机安装板22，所述电机三29安装在所述电机安装板22上，电机三29带动所述蜗杆二28转动，所述蜗杆二28与涡轮27配合，所述涡轮27设置在所述蜗杆二28的正下方，所述涡轮27固定在丝杠24上，所述丝杠24两端分别穿过一夹板26后固定在一丝杠固定板23上，所述丝杠24上设有旋向相反的两段螺纹段，且每一螺纹段与一丝母25配合，所述丝母25固定在夹板26上，所述电机三29驱动所述涡杆二28转动，所述蜗杆二28带动所述涡轮27转动，所述涡轮27带动丝杠24转动，从而带动两夹板26松开与夹紧，夹紧机构上设有检测自行车前轮的红外线传感器，红外线传感器检测到信号后传递给plc控制器，plc控制器控制夹紧机构的夹紧与放松。plc控制器和红外线传感器是本领域公知的技术，在此不再赘述。

曳引机3设置在支撑板2的中部，所述滑轮4与一支架二35转动连接，所述支架二35固定在吊架5的上部的中部，曳引机3置于整个存取机构顶端，固定在升降导轨上，既能使得系统稳定性、精确性增加，又不会增加平移机构的重量。

夹板26包括夹持臂和夹头，所述夹头设置在夹持臂的一端，所述夹头的高度大于夹持臂的高度，夹头可以有效增加夹持的面积，从而增加夹紧的可靠性。

在夹持臂上丝杠24的两侧分别设有一个导向杆36，且导向杆36的两端分别固定在一丝杠固定板23上，在丝杠24的两侧各设置一个导向杆36，能够对夹板26的移动进行很好的导向，夹板26夹紧效果好。

具体使用时，当使用者在地面按下存车按钮时，电机二14开始运行，将平移轨道17伸出，使用者将自行车前后轮放入平移轨道17，且使前轮放入夹紧机构19中，夹紧机构19检测到自行车后，自动将自行车前轮夹紧固定，然后电机二14启动，将自行车运入库中；随后升降机构将自行车运到某一层放置架处，旋转机构带动自行车旋转到该层放置架中的某一个支架处进行放置，最后升降台返回地面原点处。

当使用者在地面按下取车按钮后，升降机构和旋转机构先将平移机构、夹紧机构运送到指定的自行车放置架前，然后平移机构将平移轨道17伸出到自行车轮下方，直到夹紧机构上的红外线传感器检测到自行车的前轮时平移机构停止运动，随后夹紧机构将自行车夹紧，平移机构再次启动将自行车从放置架上拖出，最后通过升降机构和旋转机构把自行车运回地面；存取过程采用plc进行控制，通过plc控制曳引机3和夹紧机构、平移机构、旋转机构中的相应的电机正反转动的来完成对自行车的自动化存取操作。整个装置的自动化程度高，结构简单，使用方便且自行车的运行平稳。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：包括立式框架(30)、支撑台(6)、升降机构、旋转机构、平移机构和夹紧机构(19)，所述的支撑台(6)设置在立式框架(30)的内部，所述的旋转机构设置在立式框架(30)的底部，所述的旋转机构带动立式框架(30)转动设置，所述的升降机构设置在立式框架(30)上，所述的升降机构带动支撑台(6)上下运动，所述的平移机构和夹紧机构(19)设置在支撑台(6)上，所述的夹紧机构(19)和平移机构对自行车夹紧及平移。

2.根据权利要求1所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：所述升降机构包括设置在立式框架上的升降轨道(1)、吊架(5)、曳引机(3)、滑轮(4)和支撑板(2)，所述的支撑台(6)沿升降轨道(1)上下滑动设置，所述的支撑板(2)固定在升降轨道(1)的上方，所述的曳引机(3)固定在支撑板(2)上，所述的吊架(5)下部固定在支撑台(6)上，所述的滑轮(4)转动设置在所述的吊架(5)的上部，所述曳引机(3)设置在滑轮(4)的正上方，且曳引机(3)通过钢丝绳(31)带动滑轮(4)上下运动，从而带动支撑台(6)的升降运动。

3.根据权利要求1所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：所述旋转机构包括回转支承(7)、底座一(8)、电机一(12)、联轴器(11)、蜗杆一(10)和底座二(9)，回转支承(7)的外圈内滚道与升降轨道(1)固定连接，回转支承(7)的外圈外部齿轮与蜗杆一(10)配合，回转支承(7)的内圈固定在底座一(8)上，所述电机一(12)固定在底座二(9)上，电机一(12)的输出轴通过联轴器(11)与蜗杆一(10)连接，所述电机一(12)带动蜗杆一(10)转动，蜗杆一(10)带动回转支承(7)做回转运动。

4.根据权利要求1所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：所述平移机构包括电机二(14)、固定在支撑台(6)上的底板(13)、滚筒轨道(21)、若干滚筒(20)、移动块(18)、同步带(15)、主同步带轮(32)、从同步带轮(16)和平移轨道(17)，所述滚筒轨道(21)固定在底板(13)上，若干所述滚筒(20)均匀安装在滚筒轨道(21)里，电机二(14)的输出轴带动主同步带轮(32)转动，所述主同步带轮(32)与从同步带轮(16)之间通过所述同步带(15)连接，所述主同步带轮(32)和从同步带轮(16)均通过一支架一(33)转动设置在滚筒轨道(21)的两端，所述移动块(18)固定在同步带(15)上，所述平移轨道(17)通过平板(34)固定在移动块(18)上，平板(34)的底面与滚筒(20)相切设置。

5.根据权利要求4所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：所述夹紧机构(19)也设置在平板(34)上，所述夹紧机构(19)设置在平移轨道(17)的靠近主动同步带轮(32)的一端，所述夹紧机构(19)包括电机三(29)、蜗杆二(28)、涡轮(27)、丝杠(24)、丝杠固定板(23)、丝杆螺母副(25)、夹板(26)和电机安装板(22)，所述电机三(29)安装在所述电机安装板(22)上，电机三(29)带动所述蜗杆二(28)转动，所述蜗杆二(28)与涡轮(27)配合，所述涡轮(27)设置在所述蜗杆二(28)的正下方，所述涡轮(27)固定在丝杠(24)上，所述丝杠(24)两端分别穿过一夹板(26)后固定在一丝杠固定板(23)上，所述丝杠(24)上设有旋向相反的两段螺纹段，且每一螺纹段与一丝母(25)配合，所述丝母(25)固定在夹板(26)上，所述电机三(29)驱动所述涡杆二(28)转动，所述蜗杆二(28)带动所述涡轮(27)转动，所述涡轮(27)带动丝杠(24)转动，从而带动两夹板(26)松开与夹紧。

6.根据权利要求2所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：所述曳引机(3)设置在支撑板(2)的中部，所述滑轮(4)与一支架二(35)转动连接，所述支架二(35)固定在吊架(5)的上部的中部。

7.根据权利要求5所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：所述夹板(26)包括夹持臂和夹头，所述夹头设置在夹持臂的一端，所述夹头的高度大于夹持臂的高度。

8.根据权利要求7所述的一种立体自行车库的自动存取装置，其特征在于：在夹持臂上丝杠(24)的两侧分别设有一个导向杆(36)，且导向杆(36)的两端分别固定在一丝杠固定板(23)上。

技术总结

本发明提供了一种立体自行车库的自动存取装置，包括立式框架、支撑台、升降机构、旋转机构、平移机构和夹紧机构，所述的支撑台设置在立式框架的内部，所述的旋转机构设置在立式框架的底部，所述的旋转机构带动立式框架转动设置，所述的升降机构设置在立式框架上，所述的升降机构带动支撑台上下运动，所述的平移机构和夹紧机构设置在支撑台上，所述的夹紧机构和平移机构对自行车夹紧及平移。本发明所述的一种立体自行车库的自动存取装置，能够方便地存取自行车，自动化程度高且能稳定地固定住自行车。

技术研发人员：白颖;周斌;莫莉萍;王青;马仕麟;赵红顺

受保护的技术使用者：常州机电职业技术学院

技术研发日：.11.27

技术公布日：.02.28

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