CN103526968A - 一种升降横移类机械式停车设备 - Google Patents

Abstract

本发明的升降横移类机械式停车设备运行方式是：载车板在空间位置上可以同步、同时运行的动作，在探测装置和PLC控制***确认安全的前提下合理的运用(即既有单步运行的动作，也有同步、同时运行的动作)，从而使设备总耗时减少，提高设备的运行效率。特别是，随设备层数的增加，本发明运行效果更加明显。其推广使用将改变升降横移类机械式停车设备只能单步运行的模式，增加升降横移类机械式停车设备相对于其他类型停车设备的竞争力，取得良好的社会效益和经济效益。

Description

一种升降横移类机械式停车设备

技术领域：

本发明属于机械式停车设备领域，具体涉及一种升降横移类机械式停车设备。

背景技术：

随着社会上汽车数量不断增长，而土地资源日趋紧张的情况下，各种机械式停车设备被推广使用，其中，升降横移类机械式停车设备具有投资省、适应性广的优点得到大规模推广应用。

但是，目前升降横移类机械式停车设备载车板的运行方式是：载车板在任一时间只能单步运行，即最多只有一种动作(单个载车板上升、单个载车板下降、单个载车板横移、同一层多个载车板同时向同一方向横移、不同层多个载车板同时向同一方向横移等五种)，而且，只有在当前动作完成或者人为中止之后，才能进行下一个动作。这种运行方式下，载车板的一系列动作只能顺序、串连进行，每次操作所需时间等于该操作所涉及所有动作按次序分别完成所需时间之和，使此类停车设备运行效率偏低(特别是层数高的时候)，推广应用效果受到影响。

发明内容：

本发明的目的就是克服现有技术的不足，根据升降横移类机械式停车设备的实际构造以及设备在实际运行时存在两种类型载车板动作可以同步、同时进行而不会产生任何干扰或妨碍的运行特性，提供一种既有单步运行的动作，也有同步、同时运行的动作，设备总体运行时间少，运行效率高的升降横移类机械式停车设备。

本发明解决上述所述技术问题的技术方案是：一种升降横移类机械式停车设备，包括载车板、车架、PLC控制***，所述车架上安装有探测装置，及时、准确地探测到相关载车板的运行状态及所处位置，探测结果传送到PLC控制***进行处理。所述PLC控制***含有探测装置控制程序及其它控制程序，还可以与外界相通实现信息交换、信息共享以及综合控制。当载车板在空间位置上存在可以同步、同时运行的动作的时候，PLC控制***指令相关载车板进行合理调度(即既有单步运行的动作，也有同步、同时运行的动作)，从而使设备总耗时减少，提高设备的运行效率。

所述探测装置可以是漫反射式(如红外线、超声波)、对射式(如红外线、激光)、位置式(如接近开关、电磁感应)、扫描读码式等等。

本技术方案适用于3层以上所述停车设备。

附图说明：

以下是附图的简单说明：

图1是一个典型的四层四列升降横移设备示意图。

图2是升降横移设备一个常见的载车板调度操作。

图3是对应于图2的载车板调度单步运行时的分解动作。

图4是对应于图2的载车板调度，本发明同步、同时动作时的分解动作。

图5是本发明结构示意图。

图6是实施例2初始状态图；

图7是实施例2载车板到达第二层状态图；

图8是实施例2载车板到达第二层后继续上升的状态图；

图9是实施例2载车板到达第三层状态图；

图10是实施例2载车板到达第三层后继续上升的状态图；

图11是实施例2载车板到达预定位置(第四层)的状态图；

图12是安装漫反射式探测装置的示意图；

图13是安装对射式探测装置的示意图；

图14是安装扫描读码装置的示意图。

下面结合附图的进一步说明，阐述本发明的具体实施方式：

以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例1：升降横移设备单步运行与本发明同步、同步运行。

1)图1是一个典型的四层四列升降横移设备示意图。升降横移设备主要由车架、载车板以及横移机构、提升机构、安全装置、动力***、PLC控制***等组成。

设备运行的耗时主要由载车板运行时间+PLC程序运行时间+电气、机械部件的反应时延等组成。通常只考虑载车板运行时间，其他忽略不计。

载车板运行时间可分为横移时间、上升时间、下降时间三类。为简化计算，通常认为载车板按标示的速度匀速运行，上升与下降的速度相同。

如图1所示，假设车位空间的尺寸是宽2.4m，高1.8m、载车板运行速度：横移是8m/min、升降速度是6m/min。

则：横移一个车位宽度的时间是：2.4m÷8m/min×60s/min＝18s；

升/降一个车位高度的时间是：1.8m÷6m/min×60s/min＝18s。

2)图2是图1所示升降横移设备(只显示B列及C列，下同)一个常见的载车板调度操作，目的是把位于(2C)的载车板(203)调度至(1C)；涉及到载车板(402)、(103)及(203)的运动动作。

该载车板调度操作之前(见图2左面)，载车板(402)位于车位(1B)，载车板(103)位于车位(1C)，载车板(203)位于车位(2C)。

载车板调度操作的结果(见图2右面)，载车板(402)上升至车位(4B)，载车板(103)横移至车位(1B)，载车板(203)下降至车位(1C)。

3)图2所示载车板调度操作，单步运行分解动作见图3，即：

第1步：载车板(402)上升至车位(4B)，上升3个车位高度，耗时18s×3＝54s。

第2步：载车板(103)横移至车位(1B)，横移1个车位宽度，耗时18s×1＝18s。

第3步：载车板(203)下降至车位(1C)，下降1个车位高度，耗时18s×1＝18s。

即：单步运行的设备总耗时为：54+18+18＝90s。

4)图2所示载车板调度操作，按本发明同步、同时运行的分解动作见图4，即：

第1步之一：载车板(402)上升至车位(2B)，上升1个车位高度，耗时18s×1＝18s；此时，车位(1B)位置已空出。

第2步与第1步同步、同时进行：载车板(103)横移至车位(1B)，横移1个车位宽度，耗时18s×1＝18s；同时，载车板(402)上升至车位(3B)，上升1个车位高度，耗时18s×1＝18s。

第3步与第1步同步、同时进行：载车板(203)下降至车位(1C)，下降1个车位高度，耗时18s×1＝18s；同时，载车板(402)上升至车位(4B)，上升1个车位高度，耗时18s×1＝18s。

即：本发明的设备总耗时为：18+18+18＝54s。

本例操作，第1步动作与第3步动作同时结束，用时54s，比单步运行的90s节省36s。

从上例可见，本发明升降横移类机械式停车设备的运行方式是：载车板在空间位置上可以同步、同时运行的动作，在探测装置和PLC控制***确认安全的前提下合理的运用(即既有单步运行的动作，也有同步、同时运行的动作)，从而使设备总耗时减少，提高设备的运行效率。

综上所述，本发明可大幅提高升降横移类机械式停车设备的运行效率，随设备层数的增加，本发明运行效果更加明显，其推广使用将改变升降横移类机械式停车设备只能单步运行的模式，增加升降横移类机械式停车设备相对于其他类型停车设备的竞争力，取得良好的社会效益和经济效益。

5)按常理判断，随着设备层数的增加，存在同步、同时运行的机会将增加，可以节省的时间也将增加。这里不作叙述。

6)本发明结构示意图见图5，即在升降横移设备上增加车位探测装置(21)。该装置在载车板垂直升降通道上的每一个车位空间上安装，可安装在车架的后立面或侧立面。

这里，用大写N代表设备层数；小写n代表某1层。比如，本例N＝4，表示设备最高为4层；n＝3，表示第3层。通常n＝1为地面层(同时又是出车层)。

特别地：设备最低层(本例N＝1，通常是出车层)设有下降限位行程开关，载车板是否到位或离开可通过行程开关信号获得，故该层车架可不安装车位探测装置。

同理，设备最高层(本例N＝4)设有上升限位行程开关，该层载车板是否到位或是否离开，可通过上升限位行程开关信号获得，故该层车架可不安装车位探测装置。

中间层安装车位探测装置，高于该层的载车板是否到位或离开须使用该装置的信号来判断；而位于该层的载车板，因自带上升限位行程开关，故判断位于该层的载车板是否到位或离开，可以利用其自带上升限位行程开关信号，也可以利用该车位位置车位探测装置信号。

即：本例中，N＝1及N＝4并无安装车位探测装置；中间层N＝2及N＝3安装车位探测装置。

在判别出某个车位空间可用于同步、同时进行载车板动作调度时，PLC只需保持原单步动作继续运行，然后发出下一个单步动作的控制指令，这里不作叙述。

因此，本发明的关键是及时判断某个车位空间是否可用于下一个动作。

实施例2：车位空间是否可用的判断。

本例用4个bits(即半个字节)来表示某车位空间的状态，且其意义如下表：

按上表约定，车位检测装置状态取值的对应状态为：

此为初始化状态以及刚开始探测，但载车板未到达探测装置检测范围的状态。

此为载车板到达探测装置检测范围并被检测到的状态。

此为载车板刚离开探测装置检测范围的状态。

此为载车板已到达上一层的状态。

在载车板运行路径确定之后，PLC控制***需要扫描检测的车位探测装置随之确定。PLC程序当然可以对载车板运行所及的所有车位探测装置同时进行扫描检测，也可以按以下节省PLC程序运行时间的方法：PLC程序首先确认须扫描的车位并对其对应的状态bits进行初始化置值，之后，由第一层(n＝1，通常是地面层)的下限行程开关触发第二层探测装置扫描检测；在第二层探测装置确认载车板已经到达第二层之后，触发第三层探测装置扫描检测；至第三层探测装置确认载车板已经到达第三层之后，触发第四层探测装置扫描检测并停止第二层探测装置的扫描检测。即：最多只有相邻的两层探测装置同时工作。依次类推。

对相关状态bits数值的分析除了用于载车板调度之外，也可用于探测装置的故障分析。

当载车板上升到预定位置(比如第四层，N＝4)、触发升限行程开关，此时PLC程序可对第N-1层至第二层(本例是第三层、第二层)探测装置的工作状态(上述bit3、bit2、bit1)进行判别。方法是：

一、N-1层至第二层的bit3均应为“1”，若某层(比如第二层，n＝2)的bit3＝“0”，则表明其上一层(n+1＝3，第三层)的探测装置未能确认载车板曾经到达(而实际上载车板目前已经上升到第四层！)，因此可认为第三层的探测装置有故障；

二、同理，N-1层至第二层的bit2均应为“1”、bit1均应为“0”，若不是，则表明该层的探测装置未能探测到载车板经过，因此可认为该层的探测装置有故障。

请看以下图例(对应说明书附图6到附图11)，借此观察载车板自第一层升至第五层各主要环节对相应探测装置状态的变化及意义：

图6是初始状态图，为四层升降横移设备的侧视简图，载车板位于第一层。PLC对各层探测装置状态位进行初始化，并由第一层的下限行程开关触发对第二层探测装置进行检测：

层数	Bit3	Bit2	Bit1	说明
					四	“0”	“0”	“0”	初始化
三	“0”	“0”	“0”	初始化
					二	“0”	“0”	“0”	初始化，开始探测
一	“0”	“0”	“0”	初始化

图7是载车板上升至第二层的状态图。此时，第一层车位空间已可用(第一层bit3＝“1”)；PLC启动第三层探测装置的检测。

图8是载车板上升至第二层之后继续上升的状态图。此时，载车板已离开第二层探测装置但尚未到第三层位置：

图9是载车板上升至第三层的状态图。此时，第二层车位空间已可用(置第二层bit3＝“1”)；PLC停止第二层探测装置的检测。

图10是载车板上升至第三层之后继续上升的状态图。此时，载车板已离开第三层探测装置但尚未到第四层位置：

图11是载车板上升至第四层的状态图。此时，第三层车位空间已可用(置第三层bit3＝“1”)；PLC停止第三层探测装置的检测。

层数	Bit3	Bit2	Bit1	说明
					四	“0”	“0”	“0”

三	“1”	“1”	“0”	停止检测
					二	“1”	“1”	“0”
一	“1”	“0”	“0”

在得到车位空间可用信息之后，PLC即可执行相关载车板同步、同时动作。

实施例3：探测装置的安装及运行。

1、漫反射式、对射式、位置式等探测装置，都是通过物体通过(或接近)探测装置、探测装置发出跳变信号的检测方法来确定载车板及车辆的位置。

图12是安装漫反射式探测装置的示意图。特点是探测装置的有效检测范围内无物体，则检测不到回波；而物体经过探测装置的有效检测范围时检测到回波；状态转变时，发出跳变信号。

图13是安装对射式探测装置的示意图。特点是探测装置在发射-接收路径无物体遮挡的状态到发射-接收路径有物体遮挡的状态转变时，发出跳变信号。

位置式探测装置的安装与漫反射式探测装置类似，不作重复。

上述探测装置的工作原理已经熟知，这里不作过多叙述。相对有难度的是，如何判别探测到的物体是载车板或者是其他物体；因为，不管是载车板或者车辆，通过探测装置时都会引起信号跳变。

可参照以下做法：

由于载车板的上升速度可以认为是基本固定、匀速的，载车板的高度是标定的，而且尺寸相对于车辆的高度而言小得多(一般情况下，载车板的高度约为250mm以下，车辆的高度是载车板高度的5倍以上)。因此，计算出载车板通过探测装置引起信号跳变的时长(即脉冲信号长度)并设定为标准时长，若采集到的信号跳变时长数倍予标准时长，则可判定是汽车导致；若采集到的信号跳变时长与标准时长吻合，则可判定是载车板导致。

同理，由于载车板的上升速度可以认为是基本固定、匀速的，而设备车架的车位高度又是标定的，可以计算出载车板通过一个车架车位高度的标准时长。因此，若检测到有物体通过的时长明显短于标准时长，则可以判定是汽车所致(汽车应远先于载车板通过探测装置)，即载车板上有车辆，下一次探测信号的跳变才是载车板通过所致；两次信号跳变的时长若与标准时长吻合，则可判定是车辆和载车板两者共同导致。

这两个判定标准可综合运用，以增加判定的准确性。

若出现上述判断都不可靠的情况，则可以有最保险的方法：当第物体n层(比如n＝5)的探测装置检测到物体，而n-2直至n＝2各层(本例即为第3层、第2层)均显示曾经有物体经过且当前无物体经过，则可以判定第3层及第2层空间均可以使用。

2、扫描读码装置的优势在于：载车板在指定位置固定安装(或喷涂/张贴)条码或其他类型的数字编码，与车辆或其他物体就有了明显的区别，只有安装了条码或其他类型数字编码的载车板通过扫描读码装置时才触发，车辆或其他物体通过扫描读码装置时并无反应。这样，就能忽略没有读码反应的其他物体(如车辆)，至关注有读码反应的载车板，从而省去繁琐的甄别步骤。

图14是安装扫描读码装置的示意图。

3、从升降横移设备的结构看，载车板的侧面与车架车位的侧面(指载车板垂直升降通道的侧面)的距离较小(通常在100mm左右)，该距离一般比载车板后面与车架车位的后面(指载车板垂直升降通道的后面)的距离要短。因此，也可以在车架车位的侧面安装上述各类型的探测装置。由于探测距离较短，对探测器的技术性能要求降低，有利于扩大选择探测器的型号范围，或者，可提高探测的准确性和灵敏度。

Claims (4)

1.一种升降横移类机械式停车设备，包括载车板(10)、车架(20)、PLC控制***，其特征在于：所述车架上安装有探测装置(21)，所述PLC控制***含有探测装置控制程序。设备简图见权利要求书附图。

2.根据权利要求1所述的一种升降横移类机械式停车设备，其特征在于：所述探测装置可以是漫反射式(如红外线、超声波)、对射式(如红外线、激光)、位置式(如接近开关、电磁感应)、扫描读码式等等。

3.根据权利要求1所述的一种升降横移类机械式停车设备，其特征在于：所述停车设备为3层以上。

4.根据权利要求1所述的一种升降横移类机械式停车设备，其特征在于：设备载车板的运行方式是：在空间位置上可以同步、同时运行的动作，在上述探测装置和PLC控制***确认安全的前提下合理的运用(即既有单步运行的动作，也有同步、同时运行的动作)，从而使设备运行总耗时减少，提高设备的运行效率。

Images