CN106522618A - 无轨式车辆搬运设备及搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无轨式车辆搬运设备及搬运方法,属于转运搬运设备技术领域。无轨式车辆搬运设备，包括：安装有移位机构的底座，通过所述移位机构控制底座在底层停车平台所在地面行走；载车台；连接底座与载车台的升降机构，所述升降机构控制载车台升降至不同层停车平台；安装在载车台上的交换机构，所述交换机构将载车台上的车辆从载车台上输出到不同层停车平台的停车位，和/或将不同层停车平台的停车位上的车辆输入到载车台。本发明的无轨式车辆搬运设备智能高效，存取车效率高，能自主行走，自由行驶路线，空间利用率大，提高了立体车库的车辆全自动化存取。

Description

无轨式车辆搬运设备及搬运方法

技术领域

本发明涉及转运搬运设备技术领域，具体涉及立体车库的无轨式车辆搬运设备。

背景技术

随着社会的进步和人民生活水平的提高，汽车迅速普及，停车位的需求越来越大，传统的停车车库逐渐向智能机械化立体停车方式发展。

智能立体停车设备中，智能立体停车库主要有平面移动类，巷道堆垛类，垂直升降类。它们的工作原理简单来说就是，有一台或多台搬运设备，可以从汽车底部把汽车抬升起来搬运，然后一起移动到升降机上，升降机再把搬运设备连同汽车运往不同的停车层，再由搬运设备把汽车送入指定的停车位。现有汽车搬运设备多需要铺设行走轨道及连接供电电缆，且搬运设备只能实现前进或后退行走，这就造成了搬运效率极低，难以实现车库的高效率存取车。

智能仓储式停车设备中，其所用到的车辆存取交换机构，通常包括梳齿交换式、交换车板式和夹持轮胎式。梳齿交换式因其本身固有的升降动作来完成梳齿交换，直接决定该类停车设备的车位要求建筑层高较大，每个车位需要另外安装梳齿架，增加物料成本及安装成本。交换车板式，用于平面移动式停车设备及部分垂直升降式停车设备中，同样需要较大的存车高度，同时，该种停车设备使得停车***的效率较低。夹持轮胎式，该种型式是仓储式停车设备中要求建筑层高最低的一种，但搬运效率较低。

上述两类停车设备，由于搬运设备和停车车库的限制，立体车库停车设备结构复杂，需要铺设行走轨道及连接供电电缆操作繁琐，运转效率较低，难以实现真正意义上的智能停车；仓储式停车设备空间利用率低，难以解决城市停车位供应严重不足、停车位需求量大的问题。本发明针对当前需要，提供了一种解决上述问题无轨式车辆搬运设备及搬运方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种操作简单、运转高效、空间利用率大的智能化无轨式车辆搬运设备及搬运方法。当利用本发明，车辆存取方便、安全，进出快捷；同时，提高停车场空间利用率，实现车辆在不同高度停车层的搬运、存取。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案:

一种无轨式车辆搬运设备，包括安装有移位机构的底座，通过所述移位机构控制底座在底层停车平台所在地面行走，还包括：

载车台；

连接底座与载车台的升降机构，所述升降机构控制载车台升降至不同层停车平台；

安装在载车台上的交换机构，所述交换机构将载车台上的车辆从载车台上输出到不同层停车平台的停车位，和/或将不同层停车平台的停车位上的车辆输入到载车台。

所述升降机构为丝杠升降机，包括丝杠、与所述丝杆螺纹配合且能沿丝杠上下运动的升降块，以及驱动丝杆旋转的驱动装置；所述升降机构的升降块与载车台连接。

丝杠升降机可以为单丝杠升降机，所述升降块为与丝杆螺纹配合的螺母，丝杠安装在底座上，丝杠下端与驱动装置的输出轴连接。

丝杠升降机可以为双丝杠升降机，所述升降块为与丝杆螺纹配合的螺母，双丝杠升降机包括成对设置的第一丝杆和第二丝杠，以及驱动第一丝杆和第二丝杠同步旋转的驱动装置。所述第一丝杠和第二丝杠安装在底座上，在第一丝杠和第二丝杠上分别安装与丝杠螺纹配合的第一螺母和第二螺母，所述第一螺母和第二螺母与载车台连接。

可以通过同一驱动装置或不同的驱动装置控制旋转。当通过同一驱动装置驱动第一丝杠和第二丝杠同步旋转时，在驱动装置的输出轴上设置主动轮，第一丝杠上设置第一从动轮，第二丝杠上设置第二从动轮，通过同步带或同步链将所述主动轮与两个所述从动轮相连。

进一步，所述驱动装置设置在底座上。

进一步，还包括驱动螺母旋转的第二驱动装置，所述螺母与丝杠的旋转方向相同或相反。

进一步，丝杠的驱动装置包括丝杠伺服电机、减速器和联轴器，螺母的驱动装置包括螺母伺服电机、减速机，螺母传动伺服电机通过减速机与螺母连接传动。当所述升降机构为双丝杠升降机时，丝杠伺服电机的输出轴连接丝杠驱动装置的减速器，所述主动轮设置在减速器的输出轴上。

为进一步提高升降运动的平稳性，设置与丝杠平行的导向杆，所述导向杆安装在底座上；一端与螺母固定连接的连接杆，所述连接杆的另一端可滑动地安装在导向杆上。所述连接杆另一端为环，所述环套设在导向杆上可沿导向杆上下滑动。所述连接杆另一端为滑轮或滚珠，所述导向杆上设置有与所述滑轮或滚珠匹配的滑槽，所述滑轮或滚珠可沿滑槽上下滑动。

优选的，所述导向杆的数量与丝杠的数量相同，或者是丝杠数量的二倍。

进一步，所述升降机构包括一个或多个X型连杆组件单元组成的可折叠支架，以及驱动装置；多个X型连杆组件单元在竖直方向上依次铰接连接，所述驱动装置的输出端与所述可折叠支架连接，控制可折叠支架在竖向生折叠或展开。可折叠支架的两个下端安装在底座上，所述底座上固定安装有滑杆或滑槽，一个下端与底座固定连接，另一个下端滑动连接在滑杆或滑槽上且与驱动装置的输出端连接；可折叠支架的两个上端安装在载车台上，所述载车台上固定安装有滑杆或滑槽，一个上端与载车台固定连接，另一个上端滑动连接在滑杆或滑槽上。

进一步，所述升降机构为六自由度机械臂，机械臂包括臂、肘、腕，在底座上通过固定铰支座安装机械臂的底部，然后依次通过铰轴连接臂、肘、腕形成关节，机械臂的上部通过滑移支座或固定铰支座安装在载车台上。可以由6个伺服电机分别控制臂、肘、腕的升降，张合关节和控制机械臂底部相对于底座旋转。

进一步，所述交换机构为梳齿交换式，每个停车位安装梳齿架，交换机构包括承载车辆车轮的梳齿、升降车辆的梳齿升降装置，通过所述梳齿升降装置控制车辆举升与停车位脱离将车辆从停车位梳齿架输入到载车台，或控制车辆降落放置到停车位将车辆从载车台输出到停车位梳齿架。

或者，所述交换机构为履带式，交换机构包括用于平移车辆的载车履带，以及驱动载车履带的驱动电机，停车位上设置有与载车履带对应的车位履带及用于驱动车位履带的车位驱动电机。所述车位履带与载车履带均包括前轮履带及后轮履带，前轮履带的宽度小于后轮履带。

或者，所述交换机构为机械手式，交换机构包括机械手和定位机构，所述定位机构用于精准定位每个车轮的位置，所述机械手用于根据定位信息抱夹车辆的前轮和后轮，将车轮提升与载车台或停车位脱离，或者将车轮降落至载车台或停车位上。

或者，所述交换机构为轮毂抱夹式，交换机构包括轮毂扣夹器和定位机构，所述定位机构用于精准定位每个轮毂的位置，所述轮毂扣夹器用于根据定位信息扣夹车辆的前轮轮毂和后轮轮毂，提升车辆与载车台或停车位脱离，或者将车辆降落至载车台或停车位上。

进一步，所述移位机构为固定脚轮和/或活动脚轮。

进一步，所述无轨式车辆搬运设备还包括导航机构，所述导航机构为磁钉导航、磁条导航、电磁导航、激光导航、惯性导航、量子导航和混合导航中的一种或多种。

以及安全探测机构，所述安全探测机构为激光防撞模块、机械防撞模块、红外防撞模块、超声波防撞模块中的一种或多种，防撞模块为一个或多个。

进一步，所述载车台上安装至少一个转向机构，通过所述转向机构调整载车台上车辆的方向。

以及提供电量、检测电量以及自动充电功能的电源管理机构，和/或用于无轨式车辆搬运设备与远程客户端进行无线通讯的通信机构，和/或对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互机构，和/或在非安全使用状态下进行紧急制动的紧急制动机构。

本发明还提供了一种车辆搬运方法，包括：

第一使用状态，将载车台上的车辆输出到底层停车平台的停车位；

第二使用状态，将载车台上的车辆输出到上层停车平台的停车位。

将停放在车库存车处停车位上的车辆搬运到目标停车位的步骤包括：

无轨式车辆搬运设备运动至车库存车处停车位的停车平台；

通过交换机构将该停车平台上的车辆输入到载车台上，交换完成后，所述无轨式车辆搬运设备离开该停车平台；

将车辆搬运至相应的目标停车位，目标停车位为位于上层停车平台时，驱动升降机构升起控制载车台运动至该目标停车平台的高度，交互机构控制载车台上的车辆脱离，将车辆输出到目标停车位。

将停放在车库内停车位上的车辆搬运到车库取车处停车位的步骤包括：

无轨式车辆搬运设备运动至相应的车库内停车位，停车位为位于上层停车平台时，驱动升降机构升起控制载车台运动至该目标停车平台的高度；

控制该停车位的车辆脱离停车平台，通过交换机构将该停车平台上的车辆输入到载车台上，交换完成后，升降机构控制载车台下降至底座上；

所述无轨式车辆搬运设备将车辆搬运至相应的取车处停车位，通过交换机构将载车台上的车辆输出到取车处停车位。

作为举例，本发明的有益效果为：用户在立体车库存车时，只需将车辆停放在车库存车处的停车位，无轨式车辆搬运设备即可将该停车位上的车辆搬运并存放到立体车库不同层停车平台的停车位；用户取车时，该车辆停车设备将目标车辆从车库不同层停车平台的停车位搬运至车库取车处的停车位，实现用户在车库外的智能存车、取车。采用无轨式车辆搬运设备自动控制进出，实现车库外部存取车辆，存取方便、安全，进出快捷；同时，无需设置轨道，无需铺设轨道的接电电缆，本发明的无轨式车辆搬运设备能自主行走、自由行驶路线，在停车场控制***的引导下，将车辆通过无轨式车辆搬运设备搬运到不同高度的停车层，提高停车场空间利用率，实现车辆在不同高度停车层的搬运、存取。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无轨式车辆搬运设备的结构示意图。

图2为上述实施例中利用履带交换车辆的结构示意图。

图3为上述实施例中车在车库中放置时的主视图。

图4为上述实施例中车在车库中放置时的侧视图。

图5为本发明实施例提供的采用单丝杠的升降机构示意图。

图6为本发明实施例提供的采用双驱动丝杠的升降机构示意图。

图7为本发明实施例提供的采用双丝杠同步的升降机构示意图。

图8为本发明实施例提供的采用可折叠支架的升降机构示意图。

图9为本发明实施例提供的采用六自由度机械臂的升降机构示意图。

图10为本发明实施例提供的无轨式车辆搬运设备在车库行走时的俯视图。

具体实施方式

以以下结合附图和具体实施例对本发明提供的无轨式车辆搬运设备及搬运方法做进一步说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

实施例一

图1描述了本发明的无轨式车辆搬运设备的结构示意图。

一种无轨式车辆搬运设备200，包括：

安装有移位机构205的底座201，通过所述移位机构控制底座在底层停车平台所在地面行走；

载车台202；

安装在底座201与载车台202之间的升降机构203，所述升降机构203控制载车台202升降至不同层停车平台；

安装在载车台上的交换机构204，所述交换机构204将载车台202上的车辆从载车台202上输出到不同层停车平台的停车位101，和/或将不同层停车平台的停车位101上的车辆输入到载车台202。

底层停车平台所在地面，指底层停车平台的底板上表面所在的面。车库为由底层停车平台和上层停车平台(不限于2层，2层以上均可)组成的立体车库，所述无轨式车辆搬运设备的移位机构的工作位置面为底层停车平台所在的地面，即车辆停车设备工作时，所述移位机构仅在底层停车平台所在的地面自由行走。

丝杠式升降机构具有传动比大、传动平稳、结构紧凑、噪音低、冲击载荷小以及具有反向自锁等特点。在本实施例中，所述升降机构203为丝杠升降机，包括丝杠、与所述丝杆螺纹配合且能沿丝杠上下运动的升降块，以及驱动丝杆旋转的驱动装置；所述升降机构的升降块与载车台202连接，所述驱动装置安装在底座201上。每台车辆移动设备上的丝杠升降机可以为一个，也可以为多个，安装为多个时，优选的对称设置在底座上。

所述交换机构，基于目前的车辆存取交换机构，可以采用梳齿交换式、交换车板式、夹持轮胎式、履带式等。

优选的，所述交互机构固定安装在载车平台上。

本实施例采用履带式，结合图2进行说明。

交换机构204包括履带，通过履带轴轮带动履带旋转，交互机构本身相对于载车台不发生位置的改变。如图2，无轨式车辆搬运设备的载车台202上设置有用于平移车辆的载车履带，以及驱动载车履带的驱动电机，停车位101上设置有与载车履带对应的车位交换机构102及用于驱动车位履带的车位驱动电机103，车位交换机构为车位履带。

考虑到成本，所述车位履带与载车履带均包括前轮履带及后轮履带，前轮履带的宽度小于后轮履带，不用在整个在停车位和无轨式车辆搬运设备上设置履带。设置有用于控制停车设备运行的控制***(图中未示出)，在工作过程中，车位驱动电机与无轨式车辆搬运设备的驱动电机转速一致。

存车时，用户将车辆300停在车库100存车处停车位上，无轨式车辆搬运设备200运动至车库存车处的停车位101，无轨式车辆搬运设备上的载车履带在电机的带动下向指定停车位的取出方向转动，同时指定停车位的车位驱动电机带动停车位上的车位履带向无轨式车辆搬运设备方向转动，车辆从停车位101上面移送到无轨式车辆搬运设备的载车台202上面，301为汽车300的车轮；车辆停车设备行走，在车库100中寻找可用停车位101，发现目标停车位后，无轨式车辆搬运设备的载车台202在升降机构203的驱动下上升到指定停车层的指定停车位101的层面，载车履带在驱动电机的带动下向指定停车位的方向转动，同时指定停车位的车位驱动电机带动停车位上的车位履带转动，车辆从无轨式车辆搬运设备载车台上移送到停车位上面，从而将车辆移送到车库中不同层停车平台的停车位，存车完成。完成存入动作，移送结束后，无轨式车辆搬运设备等待下一次操作。

图3为车在车库中放置时的主视图。

图4为车在车库中放置时的侧视图。

取车过程与上述过程相反，无轨式车辆搬运设备运动至停车位，无轨式车辆搬运设备的载车台在升降机构的驱动下上升到指定停车层的指定停车位的层面，同时指定停车位的车位驱动电机带动停车位上的车位履带向无轨式车辆搬运设备方向转动，车辆从停车位上面移送到无轨式车辆搬运设备的载车台上面，完成第一次交换，升降机构将载车台降落至底座上；然后无轨式车辆搬运设备行走，将车辆运行至车库取车处的停车位，载车履带在驱动电机的带动下向指定停车位的方向转动，同时指定停车位的车位驱动电机带动停车位上的车位履带转动，车辆从无轨式车辆搬运设备载车台上移送到取车处停车位上面，用户可取车。

当然，也可以采用其他交换方式。

梳齿交换式，是通过在每个停车位安装梳齿架(即车位交换结构)，然后在搬运设备上设置与前述梳齿架配合的承载车轮的梳齿，通过升起和降落搬运设备上的梳齿将车辆从停车位交换到搬运设备上，或者将车辆从搬运设备交换到停车位上。作为举例而非限定，比如，在载车台上设置包括承载车辆车轮的梳齿、升降车辆的梳齿升降装置的交换机构，通过所述梳齿升降装置控制车辆举升与停车位脱离将车辆从停车位梳齿架输入到载车台，或控制车辆降落放置到停车位将车辆从载车台输出到停车位梳齿架。

进一步，由于梳齿式交换机构需要无轨式车辆搬运设备运动至目标停车位的下方空间，当目标停车位为上层(二层以上)停车位时，底层停车位有车辆时，普通的底座无法正常进入目标停车位下方空间，此时，可将底座设置为U型，所述U型底座的内部空间可容纳底层停车位，如此，底层停车位的车辆不影响本发明的车辆停车设备正常行走至目标停车位下方。当然，也不限于U型，也可采用L型、H型，只要能保证底座可正常行驶到目标停车位下方均可。

也可以采用机械手作为交换机构，直接利用机械手将搬运设备上的车辆抓起与搬运设备脱离，然后放置到目标位置。作为举例而非限定，比如，交换机构包括机械手和定位机构，所述定位机构用于精准定位每个车轮的位置，所述机械手用于根据定位信息抱夹车辆的前轮和后轮，将车轮提升与载车台或停车位脱离，或者将车轮降落至载车台或停车位上。

同上机械手的原理，可以采用轮毂抱夹式，利用抱夹装置直接将搬运设备上的车辆抬起与搬运设备脱离，然后放置到目标位置。作为举例而非限定，比如，交换机构包括轮毂扣夹器和定位机构，所述定位机构用于精准定位每个轮毂的位置，所述轮毂扣夹器用于根据定位信息扣夹车辆的前轮轮毂和后轮轮毂，提升车辆与载车台或停车位脱离，或者将车辆降落至载车台或停车位上。

所述移位机构205，可采用脚轮。脚轮包括活动脚轮和固定脚轮。活动脚轮也就我们所说的万向轮，允许360度旋转；固定脚轮也叫定向脚轮，不能转动。可以根据需要单独使用活动脚轮或固定脚轮，也可以两种搭配使用。比如在搬运设备的前边使用两个定向轮，后边使用两个万向轮。脚轮的材料可以是铸铁，尼龙等。

通过移位机构205控制底座行走时，为精准定位无轨式车辆搬运设备，在无轨式车辆搬运设备上安装导航装置，作为举例而非限制，所述导航装置安装于底座上。

导航传感器可以利用磁导航传感技术、电磁导航传感技术、激光导航传感技术、惯性导航传感技术、量子导航传感技术中的一种或多种结合。据此，所述导航装置可以是安装在底座上的磁钉或磁条导航模块、电磁导航模块、激光导航模块、惯性导航模块、量子导航模块中的一种或多种，或者是混合导航模块比如激光磁钉混合导航。所述磁钉导航模块、电磁导航模块优先安装于底座框架周边上的；所述惯性导航模块(比如陀螺仪)优先安装于底座框架内；所述激光导航模块优先安装于底座框架内。

为防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞，保证安全，所述无轨式车辆搬运设备还包括安全探测机构。所述安全探测机构可以是激光防撞模块、机械防撞模块、红外防撞模块、超声波防撞模块中的一种或多种。防撞模块可以是一个或多个，用于对搬运机器人周围的物体进行扫描、识别。以激光防撞模块为例，其工作原理为：激光防撞模块发射激光束，照射周围的物体，通过探测激光束的反射光来识别障碍物的有无，并向控制***反馈信号，以便控制***发出指令，控制机器人的行进及停止。

所述无轨式车辆搬运设备，还可包括提供电量、检测电量以及自动充电功能的电源管理机构，用于无轨式车辆搬运设备与远程客户端进行无线通讯的通信机构，对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互机构，在非安全使用状态下进行紧急制动的紧急制动机构。

实施例二

图5描述了采用单丝杆升降机作为升降机构的结构图。

所述丝杠式升降机构可以为单丝杠升降机，包括丝杠2031、与所述丝杆螺纹配合的升降块2032，以及驱动丝杆2031旋转的驱动装置。所述升降块可采用通常的螺母；所述驱动装置，常见的比如电机。典型的利用上述单丝杆升降机控制所述载车台升降的结构如图5所示。结合图5描述升降控制方法：丝杠2031安装在底座上，所述丝杠2031下端与电机2033输出轴连接，在丝杠2031上设置有与丝杠螺纹配合的螺母2032，所述螺母2032与载车台202连接，丝杠上端设置顶板2036。实施时，启动电机2033正向旋转，电机通过联轴器2034带动丝杠2031旋转，螺母2032在丝杠2031上做上升运动，载车台202随着螺母上升，完成载车台202的升起运动；启动电机2033反向旋转，电机通过联轴器2034带动丝杠旋转，螺母2032在丝杠2031上做下降运动，载车台202随着螺母2032下降，完成载车台202的下降运动。

考虑到安全性，通过联轴器2034连接丝杠2031与电机输出轴时，还可根据需要在螺母与电机输出轴之间设置安全块2035，所述安全块2035作为限位结构避免造成安全隐患。

而仅利用丝杠传递运动时，螺母的相对运动速度难以扩展，因此还可设置驱动螺母旋转的驱动装置。

参见图6，描述了采用双驱动的丝杠升降机构。

此时，升降机构的驱动装置由丝杠的驱动装置和螺母的驱动装置组成，丝杠2041的驱动装置有丝杠伺服电机2043、减速机2044和联轴器2045组成，螺母2042的驱动装置由螺母伺服电机2049、减速机2050组成，螺母传动伺服电机2049通过减速机2050与螺母2042连接传动，螺母2042通过轴承套2048与载车台202连接，丝杠上端设置顶板2046，在螺母与电机输出轴之间设置安全块。

通过双驱动，同时驱动丝杠和螺母，使之产生相对运动，比如当需要高速运动时，螺母与丝杠旋转方向相反，通过转速差实现运动部件的超高速运动；当需要低速运动时，螺母与丝杠旋转方向相同，通过转速差实现运动部件的超低速运动。以此，扩展了载车平台的升降速度范围，进一步优化了车辆搬运装置。

所述螺母与载车台的连接方式，可直接连接，也可通过连接支架或连接块2037、2047(比如“[、「、」”形结构)连接。

实施例三

图7描述了采用双丝杆升降机作为升降机构的结构图，图7的上图为立体结构图，下图为仰视图。需说明的是，附图采用简化的形式且非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，不代表实物的比例尺寸。

为进一步提高升降过程的平稳性，该实施例中所述升降机构采用双丝杠升降机构。所述双丝杠升降机构是利用双丝杠同步升降，包括安装在底座上的两个丝杠。

包括安装在底座201上的第一丝杠2051、第二丝杠2052、第一升降块2053、第二升降块2054，设置有主动同步带轮的旋转驱动装置、设置在第一丝杠上的第一从动轮2055、设置在第二丝杠上的第二从动轮2056以及将主动轮2057与两个所述从动轮相连的同步带2058，升降块可以采用螺母，螺母与载车台201(图中未示出)连接，优选的，通过连接杆或连接板连接。

如图7中所示，具体的，还可在升降机构上方设置顶板，顶板可以起到限位和矫正的作用。第一丝杠2051和第二丝杠2052的底端安装在底座上，另一端上设置顶板上。

第一丝杠2051和第二丝杠2052平行设置，第一升降块2053、第二升降块2054位于底座和顶板之间并套设在丝杠上，第一升降块2053、第二升降块2054分别与第一丝杠和第二丝杠螺纹配合，旋转驱动装置设置在底座201上，驱动装置输出轴上所设置的主动轮2057与第一从动轮2055和第二从动轮2056通过同步带相连。

旋转驱动装置的输出轴可进行正转和反转，这就可以实现升降块沿丝杠进行上下运动，并且由于第一丝杠2051和第二丝杠2052均与同一个旋转驱动装置的输出轴相连，旋转驱动装置的旋转运动通过同步带轮和同步带传递给第一丝杠2051和第二丝杠2052，这可以保证第一丝杠2051和第二丝杠2052进行同步同向旋转，有效避免升降块卡死，从而实现升降台在两根丝杠的支撑作用下进行平稳、安静的上下运动；另外通过双丝杠对升降块进行支撑还有效降低了每根丝杠所承受的重量，这也就有效降低了丝杠和升降块的磨损速度。

旋转驱动装置，可采用液压动力的螺杆泵、旋转液压缸等可以作为旋转驱动装置来使用，但是液压动力的旋转驱动装置结构较为复杂，维护不方便；伺服电机具有动作相应快、旋转角度控制精确的特点，这可以进一步提高双丝杠同步升降机构的整体性能，因此本实施例的旋转驱动装置为伺服电机2059。减速器2060与伺服电机的输出轴相连，主动轮2057设置在减速器2060的输出轴上。

考虑到安全性，伺服电机2059采用抱闸式伺服电机，在出现突然断电等异常现象时伺服电机能够抱闸，保证载车台不会自动下降。

考虑到载车台上下运动时的平稳性，在双丝杠同步升降机构中，还包括穿过升降块，并且与第一丝杠2051和第二丝杠2052分别平行的导向杆，导向杆的一端与底座相连，另一端与顶板相连。导向杆的数量根据丝杠的数量设置，可以一根导向杆配合一根丝杠，如图7中的分别第一丝杠2051和第二丝杠2052平行的导向杆11、21；或者，两个根导向杆配合一根丝杠以进一步提供平稳性能。

为了避免导向杆与升降块之间的磨损，还可以在升降块与导向杆之间还可设置有减磨结构。

实施例四

图8描述了采用扭折支架作为升降机构的结构图。

所述升降机构包括中部转动连接的X型连杆组件单元，根据实际需要，所述X型连杆组件单元可以为一个或多个，每个X型连杆组件单元由两个在中部铰接的杆41组成，以2个为例，所述2个X型连杆组件单元在竖直方向上依次通过轴铰接形成可折叠支架，典型的方式，比如将下部X型连杆组件的两个上端分别与对应的上部X型连杆组件的两个下端通过轴铰接。

下部X型连杆组件的两个下端安装在底座201上，优选的，一个下端与底座201固定连接，另一个下端滑动连接在滑杆42上，所述滑杆42固定安装在底座201上，滑动连接的方式，比如可以将该下端设置为环，将所述环套设在滑杆上，或者，也可以将该下端设置为滑轮或滚珠，所述滑杆上对应于所述滑轮或滚珠设置滑槽，且该下端与电机43的输出端，通过所述电机43控制该下端在滑杆上滑动从而控制升降。对应的，上部X型连杆组件的两个上端安装在载车台202上，一个上端与载车台202固定连接，另一个上端滑动连接在滑杆44上，所述滑杆固定安装在载车台上，滑动连接的方式与前述下部X型连杆组件类似。

实施例五

图9描述了采用六自由度机械臂作为升降机构的结构图。

所述升降机构为六自由度机械臂，机械臂包括臂2061、肘2062、腕2063，在底座201上通过可旋转支座安装机械臂的底部，然后依次通过铰轴连接臂、肘、腕形成关节，机械臂的上部通过滑移支座或固定铰支座安装在载车台202上。

可以由6个伺服电机分别控制臂2061、肘2062、腕2063的升降，张合关节和控制机械臂底部相对于底座旋转，协同作用实现载车台202的升降、换向功能。

实施例六

图10描述了本发明的无轨式车辆搬运设备在车库行走时的俯视图。

利用前述车辆设备200实施的车辆搬运方法，包括：

第一使用状态，将载车台上的车辆300输出到底层停车平台的停车位；

第二使用状态，将载车台上的车辆300输出到上层停车平台的停车位。

所述交换机构执行的典型的交换过程包括如下方式。

停放在车库100存车处停车位上的车辆300搬运到目标停车位：首先，无轨式车辆搬运设备200运动至车库100存车处停车位的停车平台，通过交换机构将该停车平台上的车辆输入到载车台上，交换完成后，所述无轨式车辆搬运设备200离开该停车平台，将车辆300搬运至相应的目标停车位，当目标停车位为位于车库100上层(二层以上)停车平台时，驱动升降机构升起控制载车台运动至该目标停车平台的高度，交互机构控制载车台上的车辆300脱离，将车辆300输出到目标停车位，交换完成后，升降机构控制载车台下降至底座上，接收其他搬运任务，或者移动至休息区或充电区；

将停放在车库100内停车位上的车辆300搬运到车库取车处停车位：首先，无轨式车辆搬运设备200运动至相应的车库内停车位，当停车位为位于车库100上层(二层以上)停车平台时，驱动升降机构升起控制载车台运动至该目标停车平台的高度，控制该停车位的车辆脱离停车平台，通过交换机构将该停车平台上的车辆300输入到载车台上，交换完成后，升降机构控制载车台下降至底座上，所述无轨式车辆搬运设备200将车辆300搬运至相应的取车处停车位，通过交换机构将载车台上的车辆300输出到取车处停车位，完成交换后，无轨式车辆搬运设备200离开该停车位，接收其他搬运任务，或者移动至休息区或充电区。

上述交换过程作为举例而非限制。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (14)

1.一种无轨式车辆搬运设备，包括安装有移位机构的底座，通过所述移位机构控制底座在底层停车平台所在地面行走，其特征在于还包括：

载车台；

连接底座与载车台的升降机构，所述升降机构控制载车台升降至不同层停车平台；

安装在载车台上的交换机构，所述交换机构将载车台上的车辆从载车台上输出到不同层停车平台的停车位，和/或将不同层停车平台的停车位上的车辆输入到载车台。

2.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述升降机构为丝杠升降机，包括丝杠、与所述丝杆螺纹配合且能沿丝杠上下运动的升降块，以及驱动丝杆旋转的驱动装置；所述升降机构的升降块与载车台连接。

3.根据权利要求2所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述升降机构为双丝杠升降机，所述升降块为与丝杆螺纹配合的螺母，双丝杠升降机包括成对设置的第一丝杆和第二丝杠，以及驱动第一丝杆和第二丝杠同步旋转的驱动装置。

4.根据权利要求3所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：通过同一驱动装置驱动第一丝杠和第二丝杠同步旋转，在驱动装置的输出轴上设置主动轮，第一丝杠上设置第一从动轮，第二丝杠上设置第二从动轮，通过同步带或同步链将所述主动轮与两个所述从动轮相连。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述驱动装置设置在底座上。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于还包括：

与丝杠平行的导向杆，所述导向杆安装在底座上；

一端与螺母固定连接的连接杆，所述连接杆的另一端可滑动地安装在导向杆上。

7.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述升降机构为可折叠支架，所述可折叠支架包括一个或多个X型连杆组件单元，以及驱动装置；多个X型连杆组件单元在竖直方向上依次铰接连接，所述驱动装置的输出端与所述可折叠支架的下部连接，控制可折叠支架在竖向生折叠或展开。

8.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述升降机构为六自由度机械臂，机械臂包括臂、肘、腕，在底座上安装机械臂的底部，然后依次通过铰轴连接臂、肘、腕形成关节，机械臂的上部通过滑移支座或固定铰支座安装在载车台上。

9.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述交换机构为梳齿交换式，停车位安装梳齿架，交换机构包括承载车辆车轮的梳齿、升降车辆的梳齿升降装置，通过所述梳齿升降装置控制车辆举升与停车位脱离将车辆从停车位梳齿架输入到载车台，或控制车辆降落放置到停车位将车辆从载车台输出到停车位梳齿架。

10.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：交换机构包括用于平移车辆的载车履带，以及驱动载车履带的驱动电机，停车位上设置有与载车履带对应的车位履带及用于驱动车位履带的车位驱动电机；所述车位履带和载车履带均包括前轮履带及后轮履带，前轮履带的宽度小于后轮履带。

11.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：交换机构包括机械手和定位机构，所述定位机构用于精准定位每个车轮的位置，所述机械手用于根据定位信息抱夹车辆的前轮和后轮，将车轮提升与载车台或停车位脱离，或者将车轮降落至载车台或停车位上。

12.根据权利要求1所述的无轨式车辆搬运设备，其特征在于：所述交换机构为轮毂抱夹式，交换机构包括轮毂扣夹器和定位机构，所述定位机构用于精准定位每个轮毂的位置，所述轮毂扣夹器用于根据定位信息扣夹车辆的前轮轮毂和后轮轮毂，提升车辆与载车台或停车位脱离，或者将车辆降落至载车台或停车位上。

13.一种车辆搬运方法，其特征在于包括步骤：

第一使用状态，将载车台上的车辆输出到底层停车平台的停车位；

第二使用状态，将载车台上的车辆输出到上层停车平台的停车位。

14.根据权利要求13所述的车辆搬运方法，其特征在于:

将停放在车库存车处停车位上的车辆搬运到目标停车位的步骤包括，

无轨式车辆搬运设备运动至车库存车处停车位的停车平台；

通过交换机构将该停车平台上的车辆输入到载车台上，交换完成后，所述无轨式车辆搬运设备离开该停车平台；

将车辆搬运至相应的目标停车位，目标停车位为位于上层停车平台时，驱动升降机构升起控制载车台运动至该目标停车平台的高度，交互机构控制载车台上的车辆脱离，将车辆输出到目标停车位；

将停放在车库内停车位上的车辆搬运到车库取车处停车位的步骤包括，

无轨式车辆搬运设备运动至相应的车库内停车位，停车位为位于上层停车平台时，驱动升降机构升起控制载车台运动至该目标停车平台的高度；

控制该停车位的车辆脱离停车平台，通过交换机构将该停车平台上的车辆输入到载车台上，交换完成后，升降机构控制载车台下降至底座上；

所述无轨式车辆搬运设备将车辆搬运至相应的取车处停车位，通过交换机构将载车台上的车辆输出到取车处停车位。