一種載車平臺及其車輛軸距檢測設備的制作方法
【專利摘要】一種載車平臺及其車輛軸距檢測設備，該載車平臺設置于全自動倉儲車庫，該車輛軸距檢測設備包括多個稱重平臺，分別對應于待存取車輛的車輪位置設置于所述載車平臺上，且每個所述稱重平臺的上表面與所述載車平臺的上表面平齊；多個稱重傳感器，分別對應設置于每個所述稱重平臺的底面上，用于采集所述待存取車輛的重量信息，并將所述重量信息轉換為模擬量電信號后放大輸出；數據采集處理系統，與所述多個稱重傳感器連接，用于接收所述模擬量電信號，利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪著力中心點位置，并根據每個所述車輪著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距。
【專利說明】一種載車平臺及其車輛軸距檢測設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及全自動倉儲車庫的車輛存儲設備，特別是一種可提高車庫整體存取車效率的車輛軸距檢測設備。
【背景技術】
[0002]在目前各種形式的自動化立體倉儲車庫中，欠缺對車輛軸距檢測的設備或裝置，僅靠搬運器的適應性來強制搬運車輛，其核心均是通過搬運器機構與車輛輪胎的接觸，實現車輛在車庫內的自動搬運作業，然而搬運器機構本身存在結構極限，再加上車輛外形多種多樣且不斷出新，在未知軸距的情況下，搬運過程中極易對車輛造成損壞，尤其對于夾持式搬運器。
[0003]對于某一臺具體車輛而言，其軸距尺寸是固定不變的，但如果采用推桿軸距檢測裝置來檢測其軸距，其是通過設置一個檔位值來代表一個軸距范圍(即只要車輛實際軸距尺寸在這個范圍內，則均使用這一個檔位來表示)，也可以說這個檔位值是這一軸距范圍的中間值，而這個范圍的允許大小是取決于搬運器機構的夾持適應能力。如圖1所示，可在自動化立體倉儲車庫的進車廳載車臺上或車廳升降機載車臺上加裝軸距檢測推桿10，軸距檢測推桿10上均勻布置多個檢測開關20，軸距檢測推桿10通過安裝在其上的活動壓板40直接推壓在車輪30側面使被壓到的檢測開關20動作，來粗略計算出車輛軸距檔位(即一個范圍值，圖示為3個檔位L1、L2、L3的情況，圖中箭頭為推桿運動方向)，這個范圍值大小依靠檢測開關20在有限的長度上布置的數量，數量越多范圍值越小，即測得的軸距越精確。目前這種方法能夠實現對軸距的檢測，但存在以下問題:
[0004]I)受限于檢測開關本體尺寸以及推桿上安裝空間尺寸的大小，往往不能布置很多，導致測量出的軸距范圍值較大，不夠精確，導致搬運器仍然存在對車輛搬運損壞的風險；
[0005]2)推桿直接推壓車輪側面，對車輪表面會有輕微損壞，對車主會造成不適感。
[0006]因此對車輛的軸距尺寸進行自動檢測是必不可少的，如果車輛軸距過大或者過小，則搬運器不能有效將車輛搬運器，同時會損傷車輛。而對于抱輪式或者夾持式搬運器，其不僅需要知道當前車輛軸距是否超出其搬運極限，其還需要知道車輛軸距的準確尺寸，這樣才能正確調整前后輪夾持臂之間的長度，實現安全加持或抱輪，避免對車輛造成損傷。
實用新型內容
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能對車輛軸距進行高精度檢測且檢測過程可避免對車輛造成損傷的載車平臺及其車輛軸距檢測設備。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種車輛軸距檢測設備，設置在全自動倉儲車庫的載車平臺上，其中，包括:
[0009]多個用于支撐所述待存取車輛的車輪的稱重平臺，分別對應于待存取車輛的車輪位置設置于所述載車平臺上，且每個所述稱重平臺的上表面與所述載車平臺的上表面平齊；
[0010]多個用于采集所述待存取車輛的重量信息，并將所述重量信息轉換為模擬量電信號后放大輸出的稱重傳感器，分別對應設置于每個所述稱重平臺的底面上；以及
[0011]用于接收所述模擬量電信號，利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪著力中心點位置，并根據每個所述車輪著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距的數據采集處理系統，與所述多個稱重傳感器連接。
[0012]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述多個稱重平臺包括4塊矩形平板，每個所述矩形平板的底面對稱設置4個稱重傳感器。
[0013]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述4個稱重傳感器分別設置在所述矩形平板的4個矩形角處。
[0014]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述多個稱重平臺包括4塊三角形平板，每個所述三角形平板的底面設置3個稱重傳感器，所述3個稱重傳感器分別設置在所述三角形平板的三個角上。
[0015]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述數據采集處理系統包括:
[0016]用于接收所述模擬量電信號并轉換為數字量電信號輸出的數據采集模塊；
[0017]用于對所述數字量電信號進行運算并利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪著力中心點位置，并根據每個所述車輪著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距的數據處理模塊；
[0018]根據所述數據處理模塊的運算結果輸出車輛軸距信息或檢測通過信息的輸出模塊；以及
[0019]顯示所述車輛軸距信息或檢測通過信息的顯示模塊。
[0020]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述數據采集處理系統還包括:
[0021]所述輸出模塊輸出檢測未通過信息或檢測出錯信息時予以報警的報警模塊。
[0022]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述稱重平臺與所述載車平臺之間具有一縫隙。
[0023]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述縫隙為2-10毫米。
[0024]上述的車輛軸距檢測設備，其中，所述縫隙為5毫米。
[0025]為了更好地實現上述目的，本實用新型還提供了一種載車平臺，設置于全自動倉儲車庫，其中，包括上述的車輛軸距檢測設備。
[0026]本實用新型的技術效果在于:
[0027]本實用新型最終的檢測結果是以實際距離單位毫米顯示的，不存在檔位之分，反映的是實際車輛軸距。故能對車輛軸距進行高精度檢測且檢測過程可避免對車輛造成損傷，如在進車廳外設置有存車停止等待區域，亦可在該區域設置該車輛軸距檢測設備，實現在進入進車廳前的軸距檢測工作，如車輛軸距超出停車設備搬運尺寸極限，還可提前提示車主或車庫管理員該車輛不能進入車庫，避免對車輛的搬運損傷，提高車庫整體存取車效率。
[0028]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為現有技術在設備上加裝推桿的示意圖；
[0030]圖2為本實用新型一實施例的載車平臺及車輛軸距檢測設備示意圖；
[0031]圖3為圖2的A-A局部剖視圖；
[0032]圖4為本實用新型一實施例的車輛軸距檢測原理圖；
[0033]圖5為本實用新型一實施例的數據采集處理系統結構框圖。
[0034]其中，附圖標記
[0035]現有技術
[0036]10軸距檢測推桿
[0037]20檢測開關
[0038]30 車輪
[0039]40活動壓板
[0040]LI 檔位 I
[0041]L2 檔位 2
[0042]L3 檔位 3
[0043]本實用新型
[0044]I載車平臺
[0045]2稱重平臺
[0046]21稱重平臺A
[0047]22稱重平臺B
[0048]23稱重平臺C
[0049]24稱重平臺D
[0050]25安裝支架
[0051]3稱重傳感器
[0052]4數據采集處理系統
[0053]41數據采集模塊
[0054]42數據處理模塊
[0055]43輸出模塊
[0056]44顯示模塊
[0057]45報警模塊
[0058]5信號放大器
[0059]6 車輪
[0060]Z1前輪軸中心點
[0061]Z2后輪軸中心點
[0062]A右前輪中心著力點
[0063]B左前輪中心著力點
[0064]C左后輪中心著力點
[0065]D右后輪中心著力點
[0066]E稱重傳感器著力點
[0067]M 縫隙
【具體實施方式】
[0068]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0069]參見圖2，圖2為本實用新型一實施例的載車平臺及車輛軸距檢測設備示意圖。本實用新型的載車平臺1，設置于全自動倉儲車庫，該載車平臺I的其他部分結構、連接關系及其功用等均為較成熟的現有技術，故在此不做贅述，下面僅對本實用新型的車輛軸距檢測設備和方法予以詳細說明。
[0070]參見圖3及圖4，圖3為圖2的A-A局部剖視圖，圖4為本實用新型一實施例的車輛軸距檢測原理圖。本實用新型的車輛軸距檢測設備，設置在全自動倉儲車庫的載車平臺I上，包括:多個稱重平臺2，分別對應于待存取車輛的車輪6位置設置于所述載車平臺I上，且每個所述稱重平臺2的上表面與所述載車平臺I的上表面平齊，用于支撐所述待存取車輛的車輪6，稱重平臺2剛性需滿足載車要求且與載車平臺I無剮蹭；多個稱重傳感器3，分別對應設置于每個所述稱重平臺2的底面上，用于采集所述待存取車輛的重量信息，并將所述重量信息轉換為模擬量電信號后通過信號放大器5放大輸出(優選模擬量4-20mA)，稱重傳感器3結構要與安裝方式配合選型，本實用新型優選懸臂式稱重傳感器3，但只要能滿足對重量信息的采集要求即可，對稱重傳感器3的結構并無限制；數據采集處理系統4，與所述多個稱重傳感器3連接，用于接收所述模擬量電信號，利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪6著力中心點位置，并根據每個所述車輪6著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距。
[0071]本實施例中，所述多個稱重平臺2包括4塊矩形平板(即稱重平臺A21、稱重平臺B22、稱重平臺C23、稱重平臺D24)，每個所述矩形平板的底面對稱設置4個稱重傳感器3。其中，所述4個稱重傳感器3分別優選設置在所述矩形平板的4個矩形角處。在本實用新型的另一實施例中，所述多個稱重平臺2包括4塊三角形平板，每個所述三角形平板的底面設置3個稱重傳感器3，所述3個稱重傳感器3優選分別設置在所述三角形平板的三個角上(圖未示)。
[0072]參見圖5，圖5為本實用新型一實施例的數據采集處理系統4結構框圖。本實施例中，所述數據采集處理系統4可為可編程邏輯控制器(即PLC)或嵌入式單片機，包括:數據采集模塊41，用于接收所述模擬量電信號并轉換為數字量電信號輸出；數據處理模塊42，用于對所述數字量電信號進行運算并利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪6著力中心點位置，并根據每個所述車輪6著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距；輸出模塊43，根據所述數據處理模塊42的運算結果，輸出車輛軸距信息或檢測通過信息；以及顯示模塊44 (例如可為指示燈箱或顯示屏等)，用于顯示所述車輛軸距信息或檢測通過信息。所述數據采集處理系統4還可包括報警模塊45 (例如可為指示燈、蜂鳴器或顯示屏等)，用于當所述輸出模塊43輸出檢測未通過信息或檢測出錯信息時予以報警。
[0073]首先，可設置多個稱重平臺2，分別對應于待存取車輛的車輪6位置在載車平臺I上設置多個稱重平臺2，每個所述稱重平臺2的上表面與所述載車平臺I的上表面平齊。然后，設置多個稱重傳感器3，分別在每個所述稱重平臺2的底面上對稱設置4個稱重傳感器3，用于采集所述待存取車輛的重量信息，并將所述重量信息轉換為模擬量電信號后放大輸出；
[0074]本實施例中，具體可為，在載車平臺I上首先劃定車輛4個車輪6的最大停放區域，停放區域劃定好后，先將這4個區域覆蓋的平臺鋼板切割下來磨邊后作為稱重平臺2，然后在每個稱重平臺2的4個角，分別通過安裝支架與載車平臺I連接，每個安裝支架上可設置一個最大量程例如為1000KG的稱重傳感器3，每個稱重平臺2設置4個稱重傳感器3，整個車輛軸距檢測設備的4個稱重平臺2共計設置16個稱重傳感器3，稱重傳感器3安裝好后，將其信號線接入數據采集處理系統4 (例如PLC系統)。需要保證這4張稱重平臺2完全水平放置在其對應的4個稱重傳感器3上，且稱重平臺2的鋼板平面與載車平臺I的上表面平齊，二者相互之間具有一縫隙M，該縫隙M約有2-10毫米，優選為5mm，以保證二者之間沒有刮蹭。
[0075]之后，進行數據采集與處理，根據所述稱重傳感器3輸出的所述模擬量電信號，利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪6著力中心點位置，并根據每個所述車輪6著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距。其中，以載車平臺I上任何一點為原點(最好為中心點)，建立二位坐標體系，以毫米為單元格，則任一稱重平臺2上的每個稱重傳感器3著力點都有自己的坐標值，設每個稱重傳感器3著力點對應的坐標值為(X1,Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)、(X4，Y4);
[0076]設定任一車輪6中心點的坐標為(Xa，Ya)，則4個稱重傳感器3檢測到稱重值Wla、w2a> w3a、W4a,則所述車輪6的重量為Wa = Wla+ff2a+ff3a+W4a,因此:
[0077]X 軸方向轉矩平衡=WaXXa = WlaXX^ff2aXX2+ff3aXx3+ff4aXX4
[0078]Y 軸方向轉矩平衡:WaXYa = WlaX Y^ff2aX Y2+ff3aX Y3+W4aX Y4
[0079]從而得出所述車輪6中心著力點具體坐標值，如下:
[0080]Xa = (Wla X X^W2a X X2+W3a X X3+W4a X X4) /Wa[0081 ] Ya = (Wla X VW2a X Y2+W3a X Y3+W4a X Y4) /Wa
[0082]步驟S303、求出另外3個車輪6中心著力點的具體坐標值(Xb，Yb)、(Xc, Yc)及(Xd，Yd)；
[0083]步驟S304、前輪軸中點Z1與后輪軸中點Z2之間的距離即為汽車軸距長度，
[0084]前輪軸中心Z1點的坐標為:(XU ^ Xb， Ya ^仆);
Xe+ Xd Yc+Yd
[0085]后輪軸中心Z2點的坐標為:(2^2^ )
[0086]Z1點與Z2點之間的距離:
[--87] Z= ?(Α," + 沿)(及.+ ^)]2 , Γ(Γα + Yb) iYc + Yd)~\
2 2 」+L ^2 2^_
[0088]還可包括:顯示車輛軸距信息或檢測通過信息。以及，當檢測未通過或檢測出錯時予以報警。即如果計算出的軸距超出停車設備搬運尺寸極限，則數據采集處理系統4，輸出相應的報警提示信息，告知車主或車庫管理員該車輛軸距超限不能存入車庫。
[0089]下面以稱重平臺A21的4個稱重傳感器3著力點為例進行說明，4個稱重傳感器著力點E的坐標分別是(X1, Y1)、(X2, Y2)、(X3, Y3)、(X4，Y4)，當車輪6停止在稱重平臺A21上時，設定車輪6中心點的坐標為(Xa，Ya)，此時4個稱重傳感器3檢測到稱重值Wla、W2a、w3a、W4a(單位KG)，根據作用力與反作用相等，則右前輪作用給稱重平臺A21的重量為Wa =Wla+W2a+W3a+W4a，同時整個平臺是靜止不動的，根據轉矩平衡原理，5個作用力點對于設定的坐標原點是平衡的，即以下兩個公式是成立的:
[0090]X 軸方向轉矩平衡:WaXXa = WlaXX^ff2aXX2+ff3aXX3+W4aXX4
[0091]Y 軸方向轉矩平衡:WaXYa = WlaX Y^ff2aX Y2+ff3aX Y3+W4aX Y4
[0092]從而得出右前輪中心著力點A的具體坐標值，如下:
[0093]Xa = (Wla X X^w2a X x2+w3a X X3+W4a X X4) /Wa
[0094]Ya = (Wla X VW2a X VW3a X VW4a X Y4) /Wa
[0095]同理，可以求出稱重平臺B22、稱重平臺C23和稱重平臺D24的另外3個車輪6中心著力點的具體坐標值:
[0096]左前輪中心著力點B (Xb，Yb)；
[0097]左后輪中心著力點C(X。，Y。)；
[0098]右后輪中心著力點D (Xd, Yd)。
[0099]因汽車4個輪胎的著力點為正方向或是等腰梯形，則汽車軸距長度即為前輪軸中點Z1與后輪軸中點Z2之間的距離。
[0100]前輪軸中心Z1點的坐標為:(ka^xb， Ya + Yb )；
Yr I yr] vr _L VA
[0101]后輪軸中心Z2點的坐標為:(~~}
[0102]Z1點與Z2點之間的距離，即汽車的軸距，根據勾股定理得出:
[。刺 Z= I「(辦 + 圳{^ + Xd)~f UYa+ Yb) (yc + yj)f
yL 2 2 」L ~2^ ~~2_
[0104]因坐標單元格采用毫米，經試驗檢測，該檢測設備得到的車輛軸距精度達到5mm以內，極大地提高了軸距測量精度，避免了對車輛造成任何損傷。
[0105]同理，采用類似的計算方法，可以計算出車輛的前輪據、后輪距、車輛中心與載車平臺I中心線之間的夾角值。
[0106]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種車輛軸距檢測設備，設置在全自動倉儲車庫的載車平臺上，其特征在于，包括: 多個用于支撐所述待存取車輛的車輪的稱重平臺，分別對應于待存取車輛的車輪位置設置于所述載車平臺上，且每個所述稱重平臺的上表面與所述載車平臺的上表面平齊；多個用于采集所述待存取車輛的重量信息，并將所述重量信息轉換為模擬量電信號后放大輸出的稱重傳感器，分別對應設置于每個所述稱重平臺的底面上；以及 用于接收所述模擬量電信號，利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪著力中心點位置，并根據每個所述車輪著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距的數據采集處理系統，與所述多個稱重傳感器連接。
2.如權利要求1所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述多個稱重平臺包括4塊矩形平板，每個所述矩形平板的底面對稱設置4個稱重傳感器。
3.如權利要求2所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述4個稱重傳感器分別設置在所述矩形平板的4個矩形角處。
4.如權利要求1所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述多個稱重平臺包括4塊三角形平板，每個所述三角形平板的底面設置3個稱重傳感器，所述3個稱重傳感器分別設置在所述三角形平板的三個角上。
5.如權利要求3或4所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述數據采集處理系統包括: 用于接收所述模擬量電信號并轉換為數字量電信號輸出的數據采集模塊； 用于對所述數字量電信號進行運算并利用轉矩平衡原理計算出每個所述待存取車輛的車輪著力中心點位置，并根據每個所述車輪著力中心點位置計算出所述待存取車輛的車輛軸距的數據處理模塊； 根據所述數據處理模塊的運算結果輸出車輛軸距信息或檢測通過信息的輸出模塊；以及 顯示所述車輛軸距信息或檢測通過信息的顯示模塊。
6.如權利要求5所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述數據采集處理系統還包括: 所述輸出模塊輸出檢測未通過信息或檢測出錯信息時予以報警的報警模塊。
7.如權利要求1、2、3、4或6中任意一項所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述稱重平臺與所述載車平臺之間具有一縫隙。
8.如權利要求7所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述縫隙為2-10毫米。
9.如權利要求8所述的車輛軸距檢測設備，其特征在于，所述縫隙為5毫米。
10.一種載車平臺，設置于全自動倉儲車庫，其特征在于，包括上述權利要求1-9中任意一項所述的車輛軸距檢測設備。
【文檔編號】G01B21/16GK203964897SQ201420434171
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】岳超, 傅榮鋒, 段輝 申請人:深圳中集天達空港設備有限公司, 中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司