4.5 停车位子系统
停车位子系统在使用不同结构AGV的停车场内是各不相同的。在使用平面搬运式停车AGV时,车辆一般放置在地面,或者地面上的梳齿架或车抬板上。而使用立体式停车AGV时,放置在第一层车位的车辆有放置在地面上的,也有放置在梳齿架或车抬板上的;停放在第二层车位的车辆一般都放置在立柱支架的支撑板上,支撑板有板状或梳齿状两种形式。由于上文在介绍停车AGV时介绍过使用平面搬运式停车AGV所用梳齿架和车抬板,下面就只介绍由几种典型的停车立柱支架构成的二层立体停车位子系统。
图4-3 固定式二层立柱支架结构示意图
1.固定式二层立柱支架
固定式二层立柱支架(如图4-3所示)的第二层支架板与立柱是固定的,匹配使用的立体停车AGV必须托举着车辆,而且托举高度必须超过第二层支架板的高度才可以驶入车位,再将车辆放置在第二层支架上。这种支架结构简单、牢靠,不会有故障风险,成本低廉,但应用场景受限。
2.折叠式二层立柱支架
折叠式二层立柱支架的第二层支架板〔如图4-4(a)所示〕可以绕固定在立柱上的转轴旋转。不使用时,它可以旋转至垂直低位,贴近支撑立柱,这时车位的四个支撑立柱之间的空间足够AGV托举着车辆上下运动而不干涉。使用时,第二层支架板可以旋转至水平位置,起到托住车辆轮胎的作用,停车时的效果如图4-4(b)所示。
图4-4 折叠式二层立柱支架结构及停车效果示意图
来源于专利CN 201921779824.8(申请号)。
这种结构的第二层支架,一般会设计有位置传感器(或者位置开关)与压力传感器(由弹簧和位置开关组成,感应二层支架的受力情况),图4-4所示的第二层支架折叠动作实现的动力源来自电机,因此还需设计单独的PLC控制单元来检测和传输第二层支架位置信号、控制电机操作。其工作过程如下:
在进行第二层停车时,智能停车场系统在接收到车辆举升到位后,发指令给折叠式二层立柱支架。支架上的电机同时开始动作,推动折叠的第二层支架板运动。支架板运动到水平位置,会触碰到机械式的位置开关,开关信号将传递给PLC,PLC激发电磁锁舌将位置锁死,且发送一个支撑立柱准备就绪的信号给智能停车场系统。智能停车场系统在收到车位折叠式二层立柱支架准备就绪信号后,给AGV发指令通知AGV缓慢下降,将车辆缓慢放置在折叠式二层立柱支架的第二层支架板上,支架板受压,触发支架板上的压力传感器,压力传感器将发出开关信号,开关信号又迅速通过PLC传递给智能停车场系统,系统则可判断车辆停放到位。取车时,AGV夹持并托举起车辆,支架板上的压力传感器的位置开关复位,开关电平跳转,PLC接收到开关电平跳转信号后,表示车辆已经被托举,PLC将释放电磁锁舌,启动电机让第二层折叠支架旋转回到贴近立柱的垂直低位。这样AGV就可以托举着车辆缓慢下降至正常搬运工作状态,托举车辆离开车位。
这种支架还有一种变形结构——折叠梳齿式二层立柱支架,其结构示意图如图4-5所示。这两种折叠式二层立柱支架的工作过程和原理基本一致。
不过,折叠梳齿式二层立柱支架只能匹配使用梳齿机构的立体停车AGV,这样整个停车AGV工作系统中可以不使用车抬板,也可以不使用易出故障的夹持臂结构。但是由于用梳齿架进行车辆承载体交换时,梳齿之间必须交错,这就对使用梳齿机构的立体停车AGV的行驶和停止定位精度提出了较高的要求。
图4-5 折叠梳齿式二层立柱支架结构示意图
来源于专利CN 209723756 U。
3.活动支脚式二层立柱支架
活动支脚式二层立柱支架如图4-6(a)所示,其配合车抬板进行车辆停放的效果示意图如图4-6(b)所示。其支脚可以沿着固定在立柱上的转轴旋转。不工作时,支脚旋转至垂直低位,缩进立柱之中隐藏起来。工作时,受液压活塞缸(双向液压油缸)的推力作用,支脚旋转至水平位置停住,油缸锁止。此时载有车辆的车抬板落在四个支脚上,代替AGV的举升机构托住车抬板,车辆和车抬板就放置好了。取车时,AGV举升机构托住车抬板,安装在支脚上的压力传感器不再受压,系统则根据此信号解开油缸的液压锁,并向双向液压油缸的副缸供油,活塞杆回缩,支脚在重力作用下,自动旋转至垂直低位。这样,AGV就可以托着载有车辆的车抬板下降至搬运行驶状态,即完成了取车工作。
4.侧向停车的二层立柱支架
侧向停车的二层立柱支架停车效果如图4-7所示。这种停车支架无须做成活动结构,它有独特的应用场景,是由深圳力侍公司开发的适配于其“来福”L型停车AGV的立体停车支架。
图4-6 活动支脚式二层立柱支架结构及配合停车效果示意图
(a)来源于专利CN 209723755 U,(b)来源于CN 110306846 A。
图4-7 侧向停车的二层立柱支架停车示意图
来源于专利CN 208633616 U。
从这种支架也可以看出,深圳力侍“来福”L型停车AGV在以纵向停车位布置为主的停车场上适应性很差。因为深圳力侍“来福”L型停车AGV在实现纵向停车时,AGV无法行驶进入车位(车位的宽度在2.6 m左右,而AGV纵向行驶时宽度超过3m),第二层支架必须伸出来接车辆,这时第二层支架悬空距离太长(接近5m),其抗弯刚度很难满足支撑车辆的需要。因此深圳力侍“来福”L型停车AGV在目前的技术状态下,比较适合于侧向立体停车,很难适用于纵向立体停车。
根据上文介绍的停车位子系统和AGV停车过程,我们可以看出,应用AGV停车的智能停车场中,整个车位分配和存取车工作是由停车场管理软件系统控制停车AGV完成的,因此它不需要传统智能停车场中常见的车位视频检测器、车位反向查询系统。