一种房顶车库论文和设计-刘子霖

全文摘要

本实用新型涉及一种房顶车库，包括有吊装机构、行车机构、PLC控制器和用来承载车辆的停车盘；其中：行车机构，包括设置在建筑物平台一对平行设置的导轨、横梁、竖轨和升降爪；负责平台上车辆的移动，并从吊装机构上抓取或放下车辆；吊装机构，包括设置在所述导轨一端下侧的支架、吊篮和吊装动力装置，所述吊篮悬挂在支架上，由吊装动力装置驱动吊篮升降动作，负责将车辆从地面提升至平台高度；PLC控制器，用来处理停车信息，并控制吊装机构和行车机构协调动作。本实用新型构思独特，充分利用低矮建筑物房顶等闲置空间，拓展为停车库，而且通过吊装和行车机构，实现静态存取车方案，减少车辆驶入道路建设及占用空间等，达到更高的平面利用率。

主设计要求

1.一种房顶车库，包括有吊装机构(2)、行车机构(3)和PLC控制器；其特征在于：所述行车机构(3)，包括设置在建筑物平台(1)一对平行设置的导轨(31)、横梁(32)、竖轨(33)和升降爪(34)；所述横梁(32)两端搁置在一对导轨(31)上，由纵向动力装置(312)驱动沿导轨(31)往复行走；所述竖轨(33)滑动定位在所述横梁(32)上，由横向动力装置(322)驱动沿横梁(32)往复运动；所述升降爪(34)滑动定位在所述竖轨(33)上，由升降动力装置(332)驱动沿竖轨(33)升降运动；所述吊装机构(2)，包括设置在所述导轨(31)一端下侧的支架(21)、吊篮(22)和吊装动力装置(23)，所述吊篮(22)悬挂在支架(21)上，由吊装动力装置(23)驱动吊篮(22)升降动作；所述PLC控制器，用来处理停车信息，并控制纵向动力装置(312)、横向动力装置(322)和升降动力装置(332)动作；还包括停车盘(4)，停车盘(4)数量与建筑物平台(1)上划定的停车位数量相等，对应两边设置有能被升降爪(34)抓取的槽口(43)，且能稳定搁置在所述吊篮(22)中，接纳驶入的车辆。

设计方案

1.一种房顶车库，包括有吊装机构(2)、行车机构(3)和PLC控制器；

其特征在于：

所述行车机构(3)，包括设置在建筑物平台(1)一对平行设置的导轨(31)、横梁(32)、竖轨(33)和升降爪(34)；所述横梁(32)两端搁置在一对导轨(31)上，由纵向动力装置(312)驱动沿导轨(31)往复行走；所述竖轨(33)滑动定位在所述横梁(32)上，由横向动力装置(322)驱动沿横梁(32)往复运动；所述升降爪(34)滑动定位在所述竖轨(33)上，由升降动力装置(332)驱动沿竖轨(33)升降运动；

所述吊装机构(2)，包括设置在所述导轨(31)一端下侧的支架(21)、吊篮(22)和吊装动力装置(23)，所述吊篮(22)悬挂在支架(21)上，由吊装动力装置(23)驱动吊篮(22)升降动作；

所述PLC控制器，用来处理停车信息，并控制纵向动力装置(312)、横向动力装置(322)和升降动力装置(332)动作；

还包括停车盘(4)，停车盘(4)数量与建筑物平台(1)上划定的停车位数量相等，对应两边设置有能被升降爪(34)抓取的槽口(43)，且能稳定搁置在所述吊篮(22)中，接纳驶入的车辆。

2.根据权利要求1所述的一种房顶车库，其特征在于：行车机构(3)中纵向动力装置(312)、横向动力装置(322)和升降动力装置(332)，均采用司服电机、变速箱、丝杆和螺母的驱动组合；司服电机经变速箱后输出给丝杆，由丝杆驱动对应锁固在横梁(32)、竖轨(33)和升降爪(34)上的螺母，带动横梁(32)、竖轨(33)和升降爪(34)动作；所述导轨(31)和横梁(32)上，设置有对应车位坐标的位置传感器；竖轨(33)上设置有车辆标高的位置传感器；所述位置传感器与PLC控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种房顶车库，其特征在于：吊装机构(2)中的支架(21)为矩形框体，竖立在建筑物侧立面，吊装动力装置(23)设置在矩形框体的一侧面，该吊装动力装置(23)包括有卷扬电机(231)和卷扬辊(232)，卷扬电机(231)输出长轴的两端各锁固一卷扬辊(232)；吊篮(22)四角分别系固有钢缆(233)，钢缆(233)绕过设置在支架(21)顶部定滑轮后，缠固在所述卷扬辊(232)上，由吊装动力装置(23)驱动卷扬辊(232)同步提升或放下吊篮(22)动作；在支架(21)上设置有吊篮(22)升降的行程开关，并接入PLC控制器，所述卷扬电机(231)由PLC控制器控制。

4.根据权利要求3所述的一种房顶车库，其特征在于：吊篮(22)与支架(21)间设置有防摆机构，该防摆机构为如下之一结构：一、支架(21)上垂直分布有二至四根光杆(211)，该光杆(211)穿过吊篮(22)对应开设有的通孔(221)中，形成防摆结构；二、支架(21)对应两侧设置有槽轨，吊篮(22)设置有与之对应的抵触滚轮，借助抵触滚轮抵触在所述槽轨中，形成防摆结构。

5.根据权利要求1所述的一种房顶车库，其特征在于：升降爪(34)具有刚性的四个爪臂(341)，爪臂(341)下端部朝同一方向折弯成L钩(342)，并在L钩(342)端部向上设置有限位凸柱(343)；停车盘(4)呈矩形平板结构，两长边具有平行上拱的挡边(41)，两短边接近边沿处，各设置一减速条(42)；槽口(43)开设在所述挡边(41)上，该槽口(43)能容纳下所述L钩(342)，且槽口(43)朝同一侧的边档上还开设有能被所述限位凸柱(343)插入的定位孔；吊篮(22)上设置有与所述停车盘(4)吻合的承凹(222)，停车盘(4)能停放在该承凹中定位。

6.根据权利要求1或5所述的一种房顶车库，其特征在于：停车盘(4)中央开设有透光孔(45)，建筑物平台(1)每个停车位中心均设置有有光电传感器，透过停车盘中央透光孔(45)检测停车状态；所述光电传感器接入PLC控制器。

设计说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种房顶车库，尤其是建造在低矮平顶房顶，供停车的一种方案。

背景技术：

现有双层车库或多层立体车库的方案相当多，但依然缺少较为有创意的方案。而专利申请号2006201610208，公开一件名为空中车库的技术，反倒很有想法，该技术是利用升降吊装机构，将汽车吊起，而空出地面而已。也仅仅只是增加车库的地面空间而已，而且此空间也只能当作临时活动空间，无法摆放物品。

随着我国经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是城市停车状况的恶化。特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度，在此情形下，城市的停车难问题必然逐步扩大，尤其在城市的一些老旧小区，由于没有地下车库，建筑也比较密集，道路狭窄，停车难的问题尤为突出。而这些老旧小区，往往又存在大量低矮的建筑物，如杂物间、休闲长廊、公共设施的裙楼等。如何利用这些房顶作为公共停车空间，即可大大减缓停车难的问题，为此，提供必要的设施，即成为本实用新型研究的方向。

发明内容：

本实用新型的目的是设计一种利用吊装机构将车辆提起，由设置有建筑物平台上的行车机构输送至车位上停放或取走的房顶车库。

本实用新型技术方案是这样实现的：

一种房顶车库，包括有吊装机构、行车机构和PLC控制器；

其特征在于：

所述行车机构，包括设置在建筑物平台一对平行设置的导轨、横梁、竖轨和升降爪；

所述横梁两端搁置在一对导轨上，由纵向动力装置驱动沿导轨往复行走；所述竖轨滑动定位在所述横梁上，由横向动力装置驱动沿横梁往复运动；所述升降爪滑动定位在所述竖轨上，由升降动力装置驱动沿竖轨升降运动；

所述吊装机构，包括设置在所述导轨一端下侧的支架、吊篮和吊装动力装置，所述

吊篮悬挂在支架上，由吊装动力装置驱动吊篮升降动作；

所述PLC控制器，用来处理停车信息，并控制纵向动力装置、横向动力装置和升降动力装置动作；

还包括停车盘，停车盘数量与建筑物平台上划定的停车位数量相等，对应两边设置有能被升降爪抓取的槽口，且能稳定搁置在所述吊篮中，接纳驶入的车辆。

所述行车机构中纵向动力装置、横向动力装置和升降动力装置，均采用司服电机、变速箱、丝杆和螺母的驱动组合；司服电机经变速箱后输出给丝杆，由丝杆驱动对应锁固在横梁、竖轨和升降爪上的螺母，带动横梁、竖轨和升降爪动作；所述导轨和横梁上，设置有对应车位坐标的位置传感器；竖轨上设置有车辆标高的位置传感器；所述位置传感器与PLC控制器电连接。

所述吊装机构中的支架为矩形框体，竖立在建筑物侧立面，吊装动力装置设置在矩形框体的一侧面，该吊装动力装置包括有卷扬电机和卷扬辊，卷扬电机输出长轴的两端各锁固一卷扬辊；吊篮四角分别系固有钢缆，钢缆绕过设置在支架顶部定滑轮后，缠固在所述卷扬辊上，由吊装动力装置驱动卷扬辊同步提升或放下吊篮动作；在支架上设置有吊篮升降的行程开关，并接入PLC控制器，所述卷扬电机由PLC控制器控制。

所述吊篮与支架间设置有防摆机构，该防摆机构为如下之一结构：一、支架上垂直分布有二至四根光杆，该光杆穿过吊篮对应开设有的通孔中，形成防摆结构；二、支架对应两侧设置有槽轨，吊篮设置有与之对应的抵触滚轮，借助抵触滚轮抵触在所述槽轨中，形成防摆结构。

所述升降爪具有刚性的四个爪臂，爪臂下端部朝同一方向折弯成L钩，并在L钩端部向上设置有限位凸柱；停车盘呈矩形平板结构，两长边具有平行上拱的挡边，两短边接近边沿处，各设置一减速条；槽口开设在所述挡边上，该槽口能容纳下所述L钩，且槽口朝同一侧的边档上还开设有能被所述限位凸柱插入的定位孔；吊篮上设置有与所述停车盘吻合的承凹，停车盘能停放在该承凹中定位。

所述停车盘中央开设有透光孔，建筑物平台每个停车位中心均设置有有光电传感器，透过停车盘中央透光孔检测停车状态；所述光电传感器接入PLC控制器。

本实用新型构思独特，充分利用低矮建筑物等闲置空间，拓展为停车库，而且通过吊装和行车机构，实现静态存取车方案，减少车辆驶入道路建设及占用空间等，达到更高的平面利用率，与其它车库形成互补，提供更为多元的选择。

附图说明：

下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：

图1为房顶车库示意图

图2为房顶车库侧面示意图

图3为吊篮与停车盘关系示意图

图4为升降爪抓取停车盘示意图

图5为升降爪与停车盘空间关系示意图

其中

1—平台 11—立柱 12—支撑梁 2—吊装机构

21—支架 211—光杆 22—吊篮 221—通孔

222—承凹 23—吊装动力装置 231—卷扬电机 232—卷扬辊

233—钢缆 234—定滑轮 3—行车机构 31—导轨

311—第一滑块 312—纵向动力装置 32—横梁 321—第二滑块

322—横向动力装置 33—竖轨 331—第三滑块 332—升降动力装置

34—升降爪 341—爪臂 342—L钩 343—限位凸柱

4—停车盘 41—挡边 42—减速条 43—槽口

44—定位孔 45—透光孔 5—车辆

具体实施方式：

参照图1至图5，房顶车库，选择适宜建筑物平台，并加以适当加固，如增加支撑梁和平台承重加固处理，如图中对平台1增加立柱11和支撑梁12加固；车库设施包括：吊装机构2、行车机构3和PLC控制器。

如图1和图2，行车机构3，包括设置在建筑物平台1上一对平行设置的导轨31、横梁32、竖轨33和升降爪34；横梁32两端搁置在一对导轨31上，也即通过第一滑块311滑动设置在导轨31上，由纵向动力装置312驱动沿导轨往复行走；竖轨33滑动定位在横梁32上，也即通过第二滑块321滑动设置在横梁32上，由横向动力装置322驱动沿横梁往复运动；升降爪34滑动定位在竖轨33上，也即通过第三滑块331滑动设置在竖轨33上，由升降动力装置332驱动沿竖轨升降运动。

如图4和图5，升降爪34具有刚性的四个爪臂341，爪臂341下端部朝同一方向折弯成L钩342，并在L钩342端部向上设置有限位凸柱343，以便可靠地将停车盘4挂起；所述升降爪34锁固在第三滑块331上，以便跟随螺母做升降运动。

上述行车机构3中涉及的纵向动力装置312、横向动力装置322和升降动力装置332，均采用司服电机、变速箱、丝杆和螺母的驱动组合；司服电机经变速箱后输出给丝杆，由丝杆驱动对应锁固在横梁32、竖轨33和升降爪34上的螺母，更准确地说是对应锁固在第一滑块311、第二滑块321及第三滑块331上的螺母，带动横梁、竖轨和升降爪动作；所述导轨31和横梁32上，设置有对应车位坐标的位置传感器；竖轨33上设置有车辆标高的位置传感器，这些位置传感器与PLC控制器电连接，采集位置信息，以便控制对应的司服电机动作。

如图1至图3，吊装机构2，包括设置在导轨31一端下侧的支架21、吊篮22和吊装动力装置23，吊篮22悬挂在支架21上，由吊装动力装置23驱动吊篮22升降动作；更具体地说，支架21为矩形框体，竖立在建筑物侧立面，吊装动力装置23设置在矩形框体的一侧面，该吊装动力装置23包括有卷扬电机231和卷扬辊232，卷扬电机231输出长轴的两端各锁固一卷扬辊232；吊篮22四角分别系固有钢缆233，钢缆233绕过设置在支架21顶部定滑轮234后，缠固在所述卷扬辊232上，由吊装动力装置23驱动卷扬辊232同步提升或放下吊篮22动作；在支架21上设置有吊篮升降的行程开关，并接入PLC控制器，卷扬电机231由PLC控制器控制。

吊篮22通过卷扬方式升降，为了防止摆动，在吊篮22与支架21间设置有防摆机构，该防摆机构为如下之一结构：一、支架21上垂直分布有二至四根光杆211，该光杆211穿过吊篮对应开设有的通孔221中，形成防摆结构；必要时在通孔221中可安装直线轴承；二、支架21对应两侧设置有槽轨，吊篮22设置有与之对应的抵触滚轮，借助抵触滚轮抵触在所述槽轨中，形成防摆结构，就象电梯轿箱的防摆结构，这里不复述。

另外，吊篮22上设置有与停车盘4吻合的承凹222，停车盘4能停放在该承凹222中定位，以便接纳驶入的车辆5。

停车盘4，停车盘数量与建筑物平台1上划定的停车位数量相等。停车盘4呈矩形平板结构，两长边具有平行上拱的挡边41，两短边接近边沿处，各设置一减速条42，防止车辆往两端滑动；且在拱起的挡边41上，设置有能被升降爪34抓取的槽口43，该槽口43能容纳下所述L钩342，且槽口43朝同一侧的边档上还开设有能被所述限位凸柱343插入的定位孔44。

再则，停车盘4中央开设有透光孔45，建筑物平台1每个停车位中心均设置有有光电传感器，透过停车盘中央透光孔45检测和判断停车状态，如有车即透光被挡或反射接收到信号，该光电传感器接入PLC控制器，提供另一途径的检测判断。

PLC控制器，用来处理停车信息，也即位置传感器和光电传感器的采集的信息，并控制纵向动力装置312、横向动力装置322和升降动力装置332，以及卷扬电机231的动作。该PLC控制器如超市自动存放箱控制器，带有显示屏、存取按键、条码打印及读取系统，用户存车和取车操作与存放箱存取物品类似。工作过程如下：

按存车键，若车库有空位，此时，出条码并标识相应车位；PLC控制器输出给吊装机构2和行车机构3，一、吊装机构2动作，吊篮22上升至最高，等待接纳停车盘4；二、行车机构3中的升降爪34被驱动至标定位置，下降让L钩342进入停车盘4的槽口43中，并往定位孔44一侧移动后再提起，限位凸柱343插入定位孔44中，实现稳定抓取动作，并再升起且移动至吊篮22上方，将停车盘4放入吊篮中，并反向动作，升降爪34脱离停车盘；三、吊篮22下降至地面，接纳驶入的车辆5；再按存车键或设置的入库键，由吊装机构2和行车机构3反向动作，将带车辆的停车盘4送到指定车位，并停机处于等待状态。

若车库停满车辆，即显示无车位，机构不动作。

取车操作，让系统读取条码或输入车位信息，判断吊篮22中是否有停车盘4，若没有，由行车机构3驱动升降爪24移动至指定停车位，连车带停车盘一同抓取，并移送到吊篮22上，由吊篮转送至地面，车辆离开后，若继续取车，系统即需按停车步骤，将停车盘4送入空车位上，而后升降爪34移动至对应车位取车作业。

或者按如下设置和存取流程：

车库有六个停车位，我们对应车位号设置了一排按钮与之对应:1号存、1号取；2号存、2号取；3号存、3号区……；

(1)存车流程：通过存取车记录表，或者通过显示屏调阅，以及设置在建筑物平台上的摄像头，找到空的车位，例如要存到2号车位，把车开进到吊篮22的停车盘4(每个车位都配一个停车盘，其中一个放置在吊装机构上，针对初始状态)并固定好后，按下“2号存”按钮，在卷扬电机231带动下，提起吊篮22到达预定位置，而已经在原始位置(原始位置设定在吊篮22的上方)的行车机构3中的升降爪34下降到指定位置，使L钩342进入停车盘的槽口43中，并再横移升降爪34，限位凸柱343进入定位孔44位置，再升起升降爪34，刚性四爪臂341提起停车盘4及车辆5，并升至最高位置，也即高于其它车辆高度；行车机构3中的横梁32和竖轨33联动将停车盘4移动至2号停车位上，然后回到原始位置，同时吊装机构中吊篮22下降至指定位置。

(2)取车流程：如果用户要取1号车位里的车，按下1号取，在卷扬电机231带动下，拉动吊篮22到达预定位置，而已经在原始位置(原始位置设定在吊篮22的上方)的行车机构3的升降爪34下降到指定位置，重复上述步骤，利用升降爪34将吊篮22中的停车盘4(此时无车辆)，转移空车位上；接着，行车机构3联动到1号车位上方，借助升降爪34抓取车辆，并移动到吊篮22上方的预定位置，将车辆放置放到吊篮22上；卷扬机电机231启动将吊篮22下降到底部预定位置，去除固定措施后，车辆则可开出。

存取车空位信息获取及保护措施

可在建筑物平台1上安装一个摄像头，辅助用户实时获取车位存取信息，提高存取车过程的工作效率，与此同时为了防止用户在存取车过程中的误操作，在平台上设置了一个光电开关做系统保护，例如当2号车位已经有车停放，存车人员误操作按到2号停车按钮，此时车位显示有车，将对此错误指令不起动作响应。

设计图

一种房顶车库论文和设计

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主设计要求

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设计说明书

设计图

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