CN101208490A

CN101208490A - 立体仓储/停车方法和及集装箱立体仓储、集装箱码头和集装箱码头装卸作业方法

Info

Publication number: CN101208490A
Application number: CNA2006800227095A
Authority: CN
Inventors: 张宁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2026-06-22
Also published as: CN101208490B

Abstract

一种立体仓储/停车方法，设有至少一个垂直的存储列，每个存储列包括多个存储层，在各存储层中设置上、下层货/车位，在上、下层货/车位中间设置水平输送通道，即输送通道与货/车位在不同水平面上——上、下层货/车位分别位于输送通道的上方和下方，搬运机具可在水平输送通道中运行；放置在托盘上的货物/车辆由搬运机具沿输送通道运送，并由搬运机具上配设的举升装置通过升降的方式在上部或下层货/车位进行存取作业；设置用于升降机的竖直通道，该竖直通道贯穿各存储层，该升降机可在竖直通道内上下移动并与存储层的最靠近竖直通道的货/车位或与搬运机具进行货/车交换传递。本发明还涉及依照该方法建造的立体仓储/停车***及其应用、以及集装箱立体仓储***、集装箱码头和港口集装箱装卸方法。本发明的立体仓储***可以构成海运/空运、铁路及陆路运输的多式联运和物流中心。

Description

立休仓储 /停车方法和***及

集装箱立休仓储***、集装箱码头和

集装箱码头装卸作业方法技术领域

本发明涉及一种立体仓储 /停车方法和依照该方法建造的立体仓储 /停车***及其应用，尤其是大规模的自动化立体仓储 /停车***和应用。

背景技术

公知的自动化立体仓库大多是多层存放货物的巷道仓储式的高架仓库***，由货架、巷道式堆机、出入库输送机、自动控制与管理***等设备构成，能按指令自动完成货物的存储作业，并能对库存货物进行自动管理。

公知的立体停车***是传统的多层停车楼或地下停车库、机械式立体停车库如升降横移或垂直循环停车装置以及近来发展起来的智能仓储式的立体停车***。智能仓储式自动立体停车库因其停车容量大、空间利用率高的优势，日.益受到人们的青睐，具有车辆存取简便、存取速度快、自动化管理程度高的特点，此类 ***基本为巷道仓储式和塔式（由巷道仓储式简化而来的）停车楼及由停车塔式发展出的旋转塔式停车楼。

目前的立体停车***存在着不同的优点和不足之处：多层停车楼和地下停车库一般为大型多层建筑结构，车辆通过坡道自行停入车位，是传统地面停车场向空中和地下的延续，优点是可停放各种车辆，缺点是占地面积大，空间利用率低，存取车辆需上下楼层寻找停车位，出入库时间较长，高峰时刻易堵塞；机械式立体车库是利用机械装置的升降、横移或旋转运动，使得在原有的停车面积上能够提供两至数倍的停车位置，优点是装置结构筒单、造价低廉，缺点是有时存取车辆时间较长，停车容量扩充受装置结构本身的限制，运动部件较多对构件可靠性要求较高，也不适合存放大型车辆；巷道仓储式立体车库具有停车容量大、车辆存取简便、存取速度快、自动化程度高的优点，但由于需在两排停车位有容许搬运机具移动的巷道，建造时至少需要三排停车位宽的面积，因此占地面积较大，不适宜在城市中拥挤狭小的地方修建；停车塔式和旋转塔式停车楼占地面积小，车辆存取速度快，但每个单体塔每层空间只能停放两辆或有限的几辆车辆，停车容量有限，停车数量增大时需多塔并联，出入口及升降机利用率较低；同时，目前的自动立体停车***主要的停车对象是中小型车辆，不适用于大型和重型车辆停放存取。

同样目前的自动化立体仓库也存在巷道仓储方式停车***的问题——由于需要在两排货架间需留有巷道堆垛机移动的巷道，至少占据三分之一的面积，因此占地面积较大，同时受堆垛机的限制，货架的高度不能太高，同时堆垛机的行程（存取时间）也不能过长，所以仓库的规模和容量受到一定限制，同样，巷道式堆垛机对于处理大型和重型货物的存取作业有相当大的困难和局限性。

目前大型或重型的货物储存方式多为堆存的形式，如集装箱的存储采用集装箱堆场的存放方式，集装箱 3-6层（重箱）或 7-9 层（空箱）叠放在一起排成行列露天存放。集装箱堆场利用集装箱场地装卸设备如轮胎式或轨道式集装箱门式起重机（RTG 和 RMG )和集装箱牵引半挂车以及集装箱叉车和正面吊、集装箱跨运车等进行集装箱堆场存取操作，这种存储方式只能按顺序存取，对于特定位置的集装箱，有时则需要进行倒箱和移场作业，集装箱港口的装卸作业方法则为上述集装箱场地装卸设备配合集装箱拖车、集装箱跨运车、正面吊等流动搬运机械传送给港口装卸设备一如岸边集装箱起重机（或登机桥）进行集装箱装卸作业。综上所述，目前的自动化立体仓储 /停车***的存储方案的共同之处是：货物 /车辆的存放位置即货 /车位与搬运机具的关系是，货 /车位排列在巷道（搬运机具运行通道）的两侧，由巷道堆垛机

(搬运机具）沿巷道将车辆 /货物运送到位并由该巷道堆垛机本身的升降装置提升到存放该车辆和货物的货 /车位的高度，再由巷道堆垛机上的横移装置将货物 /车辆平移到货 /车位上。巷道要占据三分之一的面积，而这也是造成其占地面积较大的根本原因，同时巷道堆垛机也是处理大型和重型货物 /车辆的存取作业囷难的原因。发明内容

为了克服现有自动化立体仓储 /停车***上述的不足之处，本发明提供一种立体仓储 /停车方法和采用该方法建造的立体仓储 / 停车***及其应用，该方法和***具有占地面积小、结构简单、存取过程筒便快捷的优点，并且可以容许不同规格的货物或车型的混合存放和停放，而且可以存放重型车辆和大型货物，存取操作可以完全自动化，单元模块化结构可使停车或储存容量扩充无极限。

本发明的目的通过采用以下技术方案来实现：一种立体仓储 / 停车方法，设有至少一个垂直的存储列，每个存储列包括多个存储层，在各存储层中设置上、下层货 /车位和位于其间的水平输送通道，即输送通道与货 /车位处在不同水平面上——所述上、下层货 /车位分别位于输送通道的上方和下方，所述搬运机具在该水平输送通道中运行；放置在托盘上的货物 /车辆由搬运机具沿输送通道运送；由搬运机具上配设的举升装置通过升降的方式对上层或下层货 /车位进行存取作业；设置用于升降机的竖直通道，该垂直通贯穿各存储层，该升降机可在竖直通道内上下移动并与存储层的最靠近竖直通道的货 /车位或与搬运机具进行货 /车交换传递。

依照本发明的立体仓储 /停车方法建造的立体仓 /车库，该立体仓 /车库包括至少一个垂直的存储列，每个存储列包括多个存储层，在各存储层中包括上、下层货 /车位和位于其间的水平输送通道，所述上、下层货 /车位分别设置在水平输送通道的上方和下方，在该输送通道内设有可沿水平通道移动的配设举升装置的搬运器，以及，该立体仓 /车库还包括用于升降机的竖直通道，该垂直通贯穿各存储层，该升降机可在竖直通道内上下移动并与存储层的最靠近竖直通道的货 /车位或与搬运机具进行货 /车交换传递。

此外，在设有一个以上存储列时，升降机还可在竖直通道内前后移动，以使升降机能与各存储列的货 /车位或与搬运机进行进行货 /车交换传递。

按照本发明的优选实施方式，在立体仓 /车库中设有承载货物 /车辆的托盘。托盘可以是平板式、箱式或框式托盘，托盘为特定标准规格。在托盘底部和侧面特定位置可以设有特定形状的定位孔 /槽或定位销，定位孔 /槽或定位销的形状和位置分布使托盘与本发明立体仓 /车库的其它部件能够更紧密地相互配合，以使其稳固地放置或附着在这些部件上面。

每个货 /车位设置有用于托盘的固定装置，托盘的固定装置可使托盘稳固地放置和附着在上、下层货 /车位上：在下层货 /车位设有一组用于放置托盘的基座，基座使置于其上的托盘与该层的底面间保持一个间隙；在上层货 /车位两侧有支撑座和用于支撑和固定托盘的托具及托具控制杆，托具控制杆可以控制托具通过旋转、伸缩、倾斜或滑动等方式在开锁和闭锁的两个锁止点处定位并锁定。

在立体仓 /车库各存储层中设有可跨越下层货 /车位自行移动和定位的搬运器，搬运器为" C"字型或 "口"字型框架式结构，框架内配设一組对置的举升装置，举升装置的两对托臂能够托举着托盘和托盘上的货物 /车辆升降，托臂可以伸缩、旋转或平移。搬运器上设有拨动装置，拨动装置可通过拨动托具控制杆来控制托具分别在两个锁止点处定位。

立体仓 /车库设有升降机，升降机可以承载着托盘和托盘上的货物 /车辆实现多层间的垂直升降运动，升降机可以为平板式或箱式结构。

平板式升降机的底板尺寸略小于或略大于等于托盘规格，底板小于托盘规格时，底板的宽度略小于所述的搬运器的托臂间的距离；当底板略大于等于托盘规格时，在底板相对于所述的搬运器的托臂的位置处开有缺口使托臂可以从其中穿过。

升降机可以承载着托盘和托盘上的货物 /车辆实现多层间的垂直升降，可在升降机上设置水平移载装置，水平移载装置可以将托盘和托盘上的货物 /车辆平移到升降机旁边的货 /车位上。

立体仓 /车库可以设置緩存货 /车位，.緩存货 /车位为位于垂直升降通道旁的货 /车位。緩存货 /车位可以暂时存放或存放即将进行出入库存取操作的托盘及其上的货物 /车辆，升降机和搬运器能够通过緩存货 /车位进行交换传递。

在立体仓 /车库的出入口处设托盘交换装置——堆板机，堆板机可以设置在出入口的下方或者出入口的旁边：设在出入口下方的堆板机由托盘升降装置、出入口侧面的托盘夹持装置和在夹持装置下面可以伸出支撑托盘并使其在上面移动的滑动支撑装置构成；设在出入口旁边的堆板机由托盘升降装置和从托盘的侧面抓取托盘的托盘抓取装置组成。

在立体仓 /车库的各存储层的上层可以设置横向配载通道，该通道内设置配载小车，配载小车可以沿通道横向移动和定位，配载小车上设有托具及托具控制杆。

立体仓 /车库可设一个或多个出入口：出入口通常设置在升降机通道旁边的位置，出口和入口可以设置在相同或不同的层上，还可在多个不同的层设置多个出入口，出入口还可设置在任何一个货 /车位上。

立体仓 /车库的货物 /车辆的存取方法：

货物 /车辆存入时：将货物 /牟辆停放在出入口处的托盘上，托盘和其上的货物 /车辆由升降机提升到指定的仓储 /停车层并传送给该层的搬运器或升降通道旁的緩存货 /车位，搬运器再将其沿水平通道运送到存放位置，并由举升装置将托盘及货物 /车辆通过升降的方式放置在指定的上部或下层货 /车位上；反之，指定货 / 车位上的货物 /车辆通过上述装置按相反的顺序取出，搬运器向下层货 /车位存放时，举升装置的托臂将托盘及货物 /车辆降下，放置在下层货 /车位的基座上，完成向下部货 /车位的存放操作；随后，托臂可以通过旋转、伸缩或平移的方式使其处于托盘的外侧，然后搬运器处于待命状态；搬运器向上层空货 /车位存放时，首先使托具置于开锁的位置，接着托臂将托盘及货物 /车辆向上提升直到托盘高于托具，这时再使托具闭锁并锁定，然后托臂下降将托盘及货物 /车辆放置在托具上，完成向上层货 /车位的存放操作；随后托臂可继续降至预定高度使搬运器呈待命状态，具体过程如下：

笫一种方法：采取升降机与搬运器直接交换方式传递，过程如下：

入库操作过程

出入口通常设置在升降机通道旁边的位置，托盘和其上的货物 /车辆被直接放置在平板式升降机的底板上，升降机承载着托盘和托盘上的货物 /车辆升降到指定的层，使该层的搬运器与升降机对接，此时搬运器的举升装置的托臂收缩在内并处于升降机底板上的托盘的下方；然后托臂伸出，接着托臂（或通过升降机底板上的缺口）将托盘及其上的货物 /车辆向上提起，升至升降机搬运托盘及货物 /车辆的位置，此时托盘及其上的货物 /车辆传递给搬运器，并且与升降机之间无阻碍，完成由升降机向搬运器的传递过程，升降机进入等待进行下一个操作的待命状态；接下来搬运器携带着托盘及货物 /车辆移向***预订的存放位置，搬运器移动到指定货 /车位的位置后，托盘及其上的货物 /车辆由搬运器进行存放操作：

向下层空货 /车位存放时，举升装置的托臂将托盘及货物 /车辆降下，使托盘放置在下层停货 /车位的基座上，完成向下层货 / 车位的存放操作；随后，托臂通过旋转、伸缩或平移的方式使其处于托盘的外侧，使搬运器处于待命状态；

向上层空货 /车位存放时，首先搬运器上的拨动装置通过托具控制杆将托具置于开锁的位置；接着托臂将托盘及货物 /车辆向上提升直到托盘高于托具，这时拨动装置再将托具拨动到托盘下方的闭锁点定位；然后托臂下降将托盘及货物 /车辆放置在托具上，完成向上层货 /车位的存放操作，随后托臂可继续降至预定高度使搬运器呈待命状态。

出库操作过程

存放在指定货 /车位上 ^货物 /车辆通过上迷相反的顺序取出。

笫二种方法：以通过緩存货 /车位进行交换的方式传递，过程如下：

为了更有效地利用升降机和搬运器，本发明的立体仓 /车库还可以通过设置緩存货 /车位的方式进行交换传递。升降机或搬运器将待存取的货物 /车辆传递给緩存货 /车位后即可被释放分别开始和进入下一个操作环节，无须彼此相互等待，多个存取操作可以分别同时独立进行，可以加快***的存取速度，此时，出入口一般设置在垂直升降通道的旁边（即緩存货 /车位的位置上）。入库时欲存放的货物 /车辆停放在出入口处的托盘上，托盘及其上的货物 /车辆由升降机的移载装置平移到升降机上，升降机托载着托盘和其上的货物 /车辆提升到***指定的储物 /停车层，移载装置再将托盘和货物 /车辆平移到该层的緩存货 /车位上，然后由搬运器运送到***指定的货 /车位置上进行存放操作；

存放在指定货 /车位上的货物 /车辆按相反的顺序取出。

在上述基础上，为了加快出入库速度，本发明的立体仓 /车库采取在出入口处设置堆板机，通过改变出入口处托盘的状况转换出入库操作模式，避免送取空托盘的动作过程，使升降机和搬运器及整个***随时处于可随时进行出入库作业的状态：空的货 / 车位上无托盘，随时准备接受载有货物 /车辆的托盘，堆板机内存有叠放在一起的托盘，在出入口处有托盘，准备接受欲储存的货物 /车辆，当货物 /车辆停放在出入口处的托盘上后， ***开始进行入库作业，托盘连同货物 /车辆被移走，堆板机随即在出入口处补入新的托盘准备下一次入库操作；当需要出库时，堆板机快速转换***存取操作模式——即在搬运器或升降机将载有货物 /车辆的托盘放置到出入口处之前，堆板机从出入口处收回托盘，在连续出库操作使堆板机内存满托盘时，按堆板机的容量，叠放在一起的托盘被一同存储到货 /车位上；而当堆板机内储存的托盘用完后， ***再将叠放在一起的托盘存入堆板机。本发明的目的还可以通过采用以下技术方案来实现：

按本发明的集装箱立体仓储***，该集装箱立体仓储*** 包括至少一个垂直的存储列，每个存储列包括多个存储层，在各存储层中包括上、下层集装箱仓位和位于其间的水平输送通道，所述上、下层集装箱仓位分别设置在水平输送通道的上方和下方，在该输送通道内设有可跨越下层集装箱仓位沿水平通道移动的配设举升装置的移载小车，以及，该集装箱立体仓储***还包括用于集装箱起重机的竖直通道，该竖直通道贯穿各存储层，该起重机的集装箱吊具可在竖直通道内上下移动并与在升降通道旁处的仓位处设置的移载小车进行集装箱交换传递，此时移载小车平移至集装箱起重机下方，集装箱起重机向移载小车吊放集装箱。

按本发明的集装箱码头，包括由集装箱船泊位和至少一台集装箱岸边起重机（桥吊）組成的码头装卸区及集装箱存储区，其特征在于：在岸边起重机下方设有若干条与岸边起重机大车轨道平行的高架配载轨道，每条高架配载轨道上设置若干辆码头配载小车，在集装箱存储区与码头装卸区之间设置多条传输轨道相连接，集装箱通过传输轨道进行默向传送，传输轨道垂直于高架配载轨道并从其下方穿过。

按本发明的港口集装箱装卸作业方法，利用集装箱岸边起重机对集装箱船进行装卸作业，其特征在于：装船：集装箱由传输搬运器 /传输小车从集装箱存储区沿着传输轨道输送至某条高架配载轨道下方，该高架配载轨道上空载的码头配载小车移动过来与下方的传输搬运器进行定位对接，随后将集装箱的传递给该码头配载小车，接下来码头配载小车携着集装箱沿高架配载轨道移动至装船的桥吊的下方对准定位，桥吊的起重小车再将集装箱从码头配载小车上吊放到集装箱船，完成装船过程；卸船与装船过程相反，桥吊的起重小车将集装箱从集装箱船上吊放到其下方等待的码头配载小车上，然后码头配载小车携带着集装箱沿高架配载轨道移动至某奈传输轨道上等待的传输搬运器 /传输小车上方，与其进行对接将集装箱的传递给该传输搬运器 /传输小车，随后将集装箱沿传输轨道移向集装箱存储区进行存放。

本发明还提供了一种仓储 /停车管理控制***，用于控制管理立体仓 /车库的运行，其特征在于：该***仓储 /停车管理由信息管理子***、物流管理子***、自动存取控制子***和状态监控子***組成，其中，信息管理子***负责数据的采集、接收和交换，通过网络进行数据传递；物流管理予***：根据客户需求和上述信息管理子***的信息、收发货时间、数量、目的地等进行配送调度、计费和单证管理、趋势预测；自动存取控制子***控制运行执行单元进行出入库操作；状态监控子***进行现场及远程监控、本地和异地故障分析和诊断、安全监控。

本发明的有益效果是：本发明提供的立体仓储 /停车***方案，取消了传统立体仓储方式中的水平巷道，具有占地面积小的优点，尤其适合于在狹长的面积上建造；存取速度快、效率高；自动化程度高，智能存取，操作简捷，可实现无人化管理； *** 结构简单，可靠性高，维护简便， ***维护及运营成本低；可以任意建造在地上、地下或半地下，或附属在建筑物的侧面或上层和下层，主体建筑的空间可做商业及其他用途；可实现各种不同车型或不同货物混合存放，甚至车辆和货物的混合存放；模块化结构，可以多个不同规格的***单元并列組合，容量扩充无极限；封闭式库区环境，无人化作业，可以设置自动安保***，安全及防盗性好；采用緩存技术可以加快存储速度，多个存取操作可分另' J同时独立进行，提高了各组件的利用率，减少了存取操作时间, 提高出入库速度；设置托盘循环交换装置堆板机，解决了空托盘的存取回放的问题，提高了***存取效率；多出入口设置同时存取，可以减少清库时间，尤其对于会展中心、影剧场、运动场馆、机场、车站和交通枢纽等有大量迸发式停车需求的停车场所；结构可以是钢结构或钢筋混凝土结构；结构模块可工厂化预制，建造速度快；可以用于建造移动式或临时停车 /仓库。

本发明提供的集装箱立体仓储***具有占地面积小、存储容量大、存取速度快，可实现集装箱配载自动化和科学准确性，彻底消除集装箱堆场的翻垛、倒垛和移场作业。本发明提供的集装箱港口装卸方法，可减少集装箱码头的占地面积，实现港口装卸作业的自动化和无人化，减轻装卸工作的劳动强度，降低生产成本，极大地提高集装箱装卸作业效率、缩短装卸时间和集装箱船在港时间，提高港口的吞吐量；通过集装箱传输装置与港口装卸设备直接连接，消除了造成港区集装箱运输通道堵赛的隐患；取消了集装箱堆场内广泛使用的的集装箱场地吊和集装箱牵引半挂车、,集装箱叉车和正面吊以及集装箱跨运车等港口内燃装卸机械，使用干净清洁的电能，污染小、噪音低，有很好的环境保护效益；同时，使用电能，营运成本较低；使用设备种类少，故障率低，维护成本较低。本发明的集装箱立体仓储***能集储、疏、运功能于一体，成为物流中心和多式联运的枢纽，实现仓储管理和物流管理的集中化和自动化，经济效率显著。

本发明的自动立体仓储 /停车***方案的实施将产生显著的经济效益和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。其中，图 1是立体仓储 /停车***方案的结构示意图；

图 2是自动化立体车库的三视图和搬运器的三视图；图 3是自动化立体车库在上、下层车位的存储过程示意；图 4是堆板机的操作过程示意；

图 5是另一类型堆板机的操作过程示意图；

图 6是本发明的自动化立体仓库的剖面图；

图 7是本发明的自动化立体仓库的俯视图；图 8是本发明的自动化立体仓库的侧视图；

图 9是集装箱立体仓储***的上层仓位的示意图；

图 10是集装箱立体仓储***的下层仓位的示意图；

图 11是集装箱立体仓储***采用的搬运器的三视图；图 12 是集装箱立体仓储***的集装箱在下层仓位存储过程示意图；

图 13 是集装箱立体仓储***的集装箱在上层仓位存储过程示意图；

图 14是集装箱立体仓储***采用的配载小车的三视图；图 15为集装箱立体仓储***的示意图；

图 16为集装箱立体仓储***的平面布局示意图；

图 17为集装箱码头布局示意图（正视图）；

图 18为集装箱码头布局示意图（侧视图）；

图 19为集装箱码头布局示意图（俯视图）；

图 20为传输搬运器的三视图；

图 21为码头配载小车的三视图；

图 22为码头配载小车的三视图；

图 23 为传输搬运器与码头配载小车在交换传递集装箱时的位置关系示意图；

图 24为集装箱交换过程示意图；

图 25为集装箱码头布局示意图。具体实施方式

1:托盘； 2:基座； 3:支撑座； 4:托具； 5:搬运器； 6:托臂； 7: 升降机； 8:移载装置； 9:堆板机； 10:集装箱起重机； 11:移载小车； 12:传输轨道； 13:传输搬运器； 13，:传输小车； 14:配载小车； 14，: (码头)配载小车； 15:桥式集装箱吊车； 16:横向通道； 17:托盘升降装置； 18:托抓取装置； 19:托盘夹持装置； 20:滑动支撑装置； 21: 托抓取装置； 22:集装箱； 23:高架配载轨道； 24:集卡通道； 25: 舱盖板； 26:铁路； 27:箭头； 28:出入口； 29:集装箱船； 30:桥吊； 31:起重小车； 32:桥吊大车轨道； 33:举升小车； 35:举升臂； 36: 轨道； 37:坡面。

图 1示出立体仓储 /停车***的结构原理图，其中包括：用于装载货物 /车辆的托盘 1、下层货 /车位用于放置托盘的基座 2、上层货 /车位用于放置托盘的支撑座 3、用于运送装载有货物 /车辆的托盘的搬运器 5、搬运器举升装置的托臂 6、用于提升货物 /车辆的升降机 7。

如图 1 所示，立体仓 /车库由五个仓储 /停车层组成，每个仓別设置的用于存放货物；车辆的上、下层货 /车位，在两层货 /车位之间的水平通道内设有可以跨越下层货 /车位沿水平通道移动的搬运器 5。在立体仓 /车库的竖直通道中设有升降机 7。升降机 7 可以将装载有货物 /车辆的托盘在各个仓储 /停车层间升降，通过升降机与各仓储 /停车层中的搬运器 5 或竖直通道旁的货 /车位进行交换传递。搬运器 5就如同相对置的两台同步运行的叉车托举着装载货物 /车辆的托盘 1,把托盘连同货物 /车辆传送到指定的位置。货物 /车辆由搬运器 5的举升装置的托臂 6通过升降的方式分别在上、下层货 /车位上进行存取操作。

实施例一：自动化立体停车库

图 2-5示出按本发明的自动化立体停车库，其中包括：托盘 (载车板） 1、下层车位放置托盘的基座 2、上层车位的支撑座 3、放置托盘的托具 4、搬运器 5、搬运器举升装置的托臂 6、提升车辆用的升降机 7、升降机上的移载装置 8和堆板机 9。

图 2是自动化立体停车库的三视图及所采用的搬运器 5的三视图。如图 2所示的自动化立体停车库由单排的三个停车层（地下一层和地上两层），总共六层停车位組成，每个停车层由上、下两层停车位和两层停车位之间的水平通道组成。其中，地面层（地上一层）的高度大于其余两层从而可停放大型车辆。在下层停车位设有放置托盘的基座 2，上层停车位的两侧有支撑座 3和在支撑座上用于支撑托盘的托具 4及托具控制杆（图中未示出）。托具 4 经由托具控制杆控制，通过旋转、伸缩、倾斜或滑动等方式在开锁和闭锁的两个锁止点处定位并锁定。每个停车层设有一部搬运器 5, 搬运器 5由行走装置和举升装置及托具拨动装置（图中未示出）組成。搬运器 5可以在通道内自行移动和定位。搬运器的行走和定位装置有很多的成熟的现有技术，这里就不再累述。行走装置的轨道可以设置在停车层的底部或中部水平通道处。在车库两端的垂直升降通道各设一部升降机 7，升降机上设有移载装置 8。在立体停车库的地面层升降通道两旁的位置共设置四个出入口 28，在出入口处的底部和侧面分别设置了四部堆板机 9。搬运器 5为"口"字型框架式结构，框架内设一对举升装置（图中未示出），举升装置的两对托臂 6可以托举着托盘和托盘上的车辆上下升降。托臂 6能够进行伸缩。

图 3是自动化立体车库在上、下层车位的存储过程示意图。首先借助图 3 介绍在本发明的自动化立体车库中经由搬运器在上、下层车位处分別存取车辆的过程：

搬运器的举升装置如同两个对置的叉车，由托臂 6托举着托盘 1和托盘上的车辆跨越下层车位沿输送通道运送，见图 3之①；向下层停车位存储车辆：搬运器到达预定的位置并确认下层停车位空置后，托臂 6将托举着的托盘和托盘上的车辆向下降，直至把托盘及其上的车辆放置在基座 2上，见图 3之②、 ③；托臂 6分别向外收缩进框架内，见图 3之④，即完成本次存储操作。随后，搬运器处于待命状态，准备接受下一步的操作指令。当搬运器收到下一操作指令后，搬运器向操作所指定的存储位置移动；收缩的托臂 6可以在基座 2上的托盘的外侧升起，见图 3之⑤；向上层停车位存储牟辆：搬运器到达预定的位置并确认上层停车位空置后，搬运器 5的拨动装置（图中未示出）控制支撑座 3上的托具控制杆（图中未示出）将托具 4收入两侧的支撑座内并锁定。然后托臂 6将托举着的托盘和托盘上的车辆向上举起，直至托盘的底部升到托具 4之上，见图 3之⑥；接着搬运器的拨动装置控制托具 4伸出并锁定，见图 3之⑦；

随后搬运器的托臂 6将托举着的托盘及其上的车辆向下放置在托具 4之上，见图 3之⑧；搬运器的托臂 6继续下降，见图 3 之⑨。随后待命，准备接受下一步的操作指令。搬运器接到下一个操作指令后，托臂 6或可以继续下降并移向下一步操作的位置，见图 3之⑩。

搬运器从停车位上提取车辆与上述的存储操作过程相反：从下层停车位提取车辆：搬运器 5到达指定的存车位置并确认后，收缩的托臂 6穿过放在基座 1上的托盘 1的外侧降至托盘 1的底部，随后托臂 6伸出，接着托举起托盘 1和托盘上的车辆向上升起，直至升到搬运器运送车辆位置上，然后搬运器向升降机的方向移动。

从上层停车位提取车辆：搬运器到达指定的存车位置后，托臂 6向上升，直至将托盘 1和托盘上的车辆托起到托具 4之上，然后搬运器 5的拨动装置将托具 4收入两侧的支撑座内并锁定，接着托臂 6将托举着的托盘和托盘上的车辆下降到搬运器运送车辆位置上，然后搬运器向升降机的方向移动。

为了有效地提高车辆的存取速度，本实施例的立体停车库在垂直升降通道的一侧的停车位设置为緩存车位。升降机和搬运器通过緩存车位进行交换传递。升降机通过移载装置与緩存车位进行交换传递，搬运器与緩存车位进行交换传递。緩存车位暂时存放或存放即将进行出入库存取操作的托盘及其上的车辆。本实施例车辆的出入口采用直通式（出、入口直接贯通）设计，设置在垂直升降通道两旁（即緩存车位的位置）。入库时，欲存放的车辆停放在出入口处的托盘上，托盘及其上的车辆通过移载装置 8平移到升降机 7上。然后升降机托载着托盘和其上的车辆提升至系统指定的停车层。移载装置 8再将托盘和车辆平移到该层的緩存车位上，接下来由搬运器运送到***指定的车位上进行存放操作。出库时，存放在指定车位上的车辆按相反的顺序取出。在此模式下，升降机或搬运器将待存取的车辆传递给緩存车位后即可被释放分别开始和进入下一个操作环节，而无须彼此相互等待。升降机和搬运器能够进行双向存取操作，存取操作可以交叉流水作业，多个存取操作能够分别同时并行独立进行，从而可以大大加快系统的车辆存取速度，减少停车库清库时间。

为了进一步加快出入库速度，避免送取空托盘（载车板）的动作过程，在本实施例的立体停车库中，在出入口处设置堆板机，通过堆板机改变出入口处托盘的状况、快速转换出入库操作模式 (出库操作模式为出口无托盘而入库操作模式为出口有托盘）,使升降机和搬运器及整个停车***处于可随时进行出入库作业的状态：空的车位上无托盘，随时准备接受载有车辆的托盘；堆板机内存有叠放在一起的托盘，在出入口处有托盘，准备接受欲存的车辆；当车辆停放在出入口处的托盘上后， ***即开始进行入库作业。托盘连同其上的车辆被移走存储后，堆板机随即在出入口处补入新的托盘准备下一次入库操作。当需要出库时，堆板机可以快速转换***存取操作模式——即在搬运器或升降机将载有车辆的托盘放置到出入口处之前，堆板机从出入口处收回托盘，使其转换成出库状态。在连续进行出库操作使堆板机内存满托盘时，按照堆板机的容量，叠放在一起的托盘被一起存储到空的停车位上；而当堆板机内储存的托盘用完后， ***再将叠放在一起的托盘装入堆板机。

堆板机可以设置在出入口的下方或者出入口的旁边，下面结合图 4和图 5介绍在本发明的自动化立体车库中的两种堆板机的工作方式：

设在出入口旁边的堆板机是由托盘升降装置和从托盘的侧面抓取托盘的托盘抓取装置組成。托盘升降装置可以设置在托盘的底部或侧面，参见示意图 4，托盘升降装置 17和托盘抓取装置 18 或 21。设在出入口下方的堆板机由托盘升降装置及在出入口侧面的托盘夹持装置和夹持装置下面用以支撑托盘并使其在上面移动的可伸缩的滑动支撑装置构成。托盘升降装置可以设置在托盘的底部或侧面，参见示意图 5，托盘升降装置 17、托盘夹持装置 19 和滑动支撑装置 20。

堆板机 9的工作过程：

图 4为设置在出入口侧面的堆板机操作过程的示意图。

在等待入库时，堆板机的托盘升降装置 17之上存有叠放在一起的托盘，立体车库的出入口处有空的托盘准备停放入库车辆，见图 4之①；入库车辆停入出入口处的托盘上，见图 4之②；随后放置车辆的托盘被移入车库存储（此时出入口处于待出库的状态），见图 4之③；为使立体车库处于入库准备的状态，堆板机的托盘抓取装置 18或 21将升降装置 17上的托盘移向出入口处，见图 4之④和图 4之⑤（俯视图）；等待下一个入库车辆，见图 4 之⑥；转换立体车库存 /取操作模式——当接到车辆出库指令时，堆板机的托盘抓取装置 18或托盘抓取装置 21从出入口处回收托盘，将托盘移回升降装置 17上，见图 4之⑦；等待接收载有出库车辆的托盘，见图 4之⑧和图 4之⑨（俯视图 )。

图 5为设置在出入口底部的堆板机操作过程的示意图。

堆板机内装有叠放在一起的空托盘，堆板机将叠放在托盘升降装置 17上的托盘升降至最上方的托盘与出入口持平，接着托盘夹持装置 19将最上方的托盘夹持住，见图 5之①；然后托盘升降装置 17把其佘的托盘降下，留出可供滑动支撑装置 20的伸缩的空间，见图 5之②；随后滑动支撑装置 20伸出支撑住上方的托盘，准备接受即将入库车辆，见图 5之③；入库车辆停入出入口处的托盘上，见图 5之④；托盘夹持装置 19松开夹持的放置车辆的托盘，托盘和车辆被移入车库存储（此时出入口处于待出库的状态），见图 5之⑤；随后伸出的滑动支撑装置 20收回，见图 5之⑥；接下来托盘升降装置 17上升使最上方的托盘与出入口持平，重复上述图 5之②-④的操作步骤，再一次使出入口处于待入库状态，等待下一次车辆入库；转换立体车库存 /取操作模式——当出入口处于待入库状态时，出入口的托盘被托盘夹持装置 19夹持着，当接到车辆出库指令后，堆板机收回伸出的滑动支撑装置 20, 见图 5 之⑦；托盘升降装置 17上升使上方的托盘与出入口的托盘相接，见图 5之⑧；托盘夹持装置 19松开，接着托盘升降装置 17上带动托盘下降，见图 5之⑨；随后滑动支撑装置 20伸出，使出入口处于待出库的状态，准备接受即将入库车辆，见图 5之⑩。

本发明的自动化立体车库的操作过程可以由计算机停车管理控制***自动控制完成，该计算机停车管理控制***由如下所述的信息管理子***、收费管理子***、自动存取控制子***和状态监控子***组成：信息管理子***：负责车辆数据采集（车辆的类型、停车时间等），车辆是否超限，通过网络（有线、无线，内部、外部）传递进行数据 /信息传递交换；

收費管理子***：根据客户的车辆的类型、停车时间、不同的结算方式等，进行计费和单证管理；

自动存取控制子***：控制立体车库的升降机和搬运器及堆板机等执行单元进行出入库操作；

状态监控子***：现场及远程监控、本地和异地故障分析和诊断、安监***。实施例二：自动化立体仓库：

图 6-8示出本发明的自动化立体仓库，其中包括：承载货物的托盘 1、下层货位放置托盘的基座 2、上层货位的支撑座 3、上层货位放置托盘的托具 4、搬运器 5、搬运器举升装置的托臂 6、升降机 7、升降机的移载装置 8和搬运器的横向移动通道 16。

图 6-8分別是本发明的自动化立体仓库的剖面图、俯视图和侧视图。

如图 6、 7、 8所示的本发明的自动化立体仓库由五排十九列的五个存储层、总共十层的货位组成，最多可存储 940个货物单元。在立体仓库中央的垂直升降通道内设置一部设有移载装置 8 的升降机 7。两个出入口分别设在升降通道的两侧。每个存储层靠近升降通道两旁的上、下层货位位置为四个緩存货位，在緩存货位旁分别设置一条横向通道 16。每个存储层设置两部搬运器 5, 搬运器 5可以沿每排货位和横向通道移动。在上、下层货位处放置货物的托盘由搬运器进行存取（搬运器存取作业的方式同实施例 1 )。自动化立体仓库可通过将常用的和即将出库的货物用预测命中的方式提前存储在緩存货位加快出库速度，利用緩存货位可以安排多步流水线存取作业。自动化立体仓库的运行由仓储管理 ***控制。

仓储管理***由信息管理子***、物流管理子***、自动存取控制子***和状态监控子***等组成：

信息管理子***：负责数据（货物的数量、位置、体积、重量、形态和货主信息、时间等）采集、接收和交换，通过网絡（有线、无线，内部、外部）进行数据 /信息传递交换；

物流管理子***：根据客户需求和信息管理子***的内部仓储信息、收发货时间、数量、目的地，进行配送调度、计费和单证管理、趋势预测；

自动存取控制子***：控制出入库执行单元进行出入库操作；状态监控子***：现场及远程监控、本地和异地故障分析和诊断、安监***。自动立体仓储 /停车***的建造：

本发明的自动立体仓储 /停车***可以作为独立建筑结构修建在地下、半地下、地面和地上，也可作为附属结构分别修建在建筑物的下层和上层。例如，自动立体停车库作为独立建筑设置在街道、机场、车站、酒店和购物中心；自动立体仓储 /停车*** 也可分别设在一个商场的地下和楼顶，中间地上层分为商场的主体建筑；又例如，自动立体停车库可以设置在汽车展示销售中心的主体结构的上层；工厂的半成品仓库可以设置在制造车间的上层。自动立体（仓储） ***可以构成物流中心的主体结构。实施例三：采用集装箱立体仓储***的集装箱港：

本实施例的集装箱港由如图 15 所示的采用集装箱立体仓储 ***的集装箱存储区和如图 17所示的集装箱码头装卸区组成。集装箱立体仓储***是本发明的立体仓 /车库无托盘的特例，由集装箱起重机替代本发明的立体仓 /车库中的升降机将集装箱在多个储存层升降；将垂直升降通道旁处的仓位设置为移载小车，移载小车能够平移至集装箱起重机下方，集装箱起重机可向移载小车吊放集装箱，上下层仓位的移载小车上分别设置相应的基座

2和托具 4及托具控制杆（未示出）。

如图 15和 16所示，在集装箱立体仓储***的垂直升降通道内设置集装箱起重机 10，集装箱起重机采用双 40英尺集装箱吊具，可每次起吊四只 20英尺或两只 40-50英尺集装箱或其组合。在每个存储层中升降通道两旁的上下层仓位的位置各设置两部 (共八部）移载小车 11 , 每次可以由单独一侧或靠近升降通道内侧的两部移载小车 11作为援存仓位向集装箱起重机 10供给或接受待存取的集装箱。在各个存储层由升降通道分开的仓位的两端，平均每三排仓位分别设置两部搬运器。还设置两条供搬运器 5在各排仓位间转移的横向通道 16，搬运器 5可以通过该横向通道在这些相邻的几排仓位间移动并在各上下层仓位上进行集装箱存取操作。在横向通道 16的上层设置了配载小车 14，配载小车 14可以沿横向通道 16移动和定位，其上设有托具及托具控制杆，搬运器 5可与配载小车 14进行集装箱存取交换。

图 10是集装箱立体仓储***的下层仓位的示意图。如图 10 所示，集装箱立体仓储***的下层仓位是一組用于放置集装箱的基座 2，基座的宽度为搬运器 5的托臂 6之间的距离。不同规格 (如单只 20英尺、 30-50英尺或两只 20英尺等）集装箱可以按图示的方式放置在基座上。

图 9是集装箱立体仓储***的上层仓位的示意图。如图 9所示，集装箱立体仓储***的上层仓位是由横跨仓位两端的支撑座 3和在支撑座内可收缩的托具 4以及托具控制杆（图中未示出）组成。托具 4从中间分为两部分 4a和 4b, 它们可由托具控制杆分别进行控制。

图 11是集装箱立体仓储***采用的搬运器的三视图。搬运器 5 由行走装置和举升装置及托具拨动装置（图中未示出）组成，搬运器的举升装置的托臂 6为一对连通式的托臂，两只托臂可以分别向外側旋转或平移。

图 12 是集装箱立体仓储***的集装箱在上层仓位存储过程示意图。下面结合图 12介绍集装箱立体仓储***的集装箱在上层仓位存储过程：

搬运器 5经由托臂 6托举集装箱、跨越下层仓位进行搬运，见图 12之①；搬运器到达预定的位置并确认上层仓位空置后，搬运器 5的拨动装置（图中未示出）通过支撑座 3上的托具控制杆 (图中未示出）确认托具 4收入两侧的支撑座内并锁定，然后托臂 6将托举着的集装箱向上举起，直至集装箱的底部升到托具 4 之上，见图 12之②、 ③和⑦（俯视图）；接着搬运器的拨动装置控制托具 4伸出并锁定，图 12之④和⑧（俯视图）；随后搬运器的托臂 6将托举着的集装箱向下放置在托具 4之上，见图 12 之⑤；搬运器的托臂 6继续下降，见图 12之⑥；随后待命，准备接受下一步的操作指令。

搬运器提取集装箱的过程与上述的存储操作过程相反：搬运器接到提取集装箱的操作指令后，移到存放该集装箱的位置，托臂 6上升将放置在上层仓位的集装箱托起，接着搬运器的拨动装置控制托具 4向支撑座内收回并锁定，随后搬运器的托臂 6将托举着的集装箱向下降至搬运器运送集装箱的状态，然后将该集装箱向升降机方向运送。

搬运器与横向通道 16上方的配载小车 14的存取操作与集装箱在上层仓位存储过程相同。图 13 是集装箱立体仓储***的集装箱在下层仓位存储过程示意图。下面结合图 13介绍集装箱立体仓储***的集装箱在下层仓位存储过程：

搬运器 5经由托臂 6托举集装箱、跨越下层仓位进行搬运，搬运器到达预定的位置并确认下层仓位空置后，见图 13之①；托臂 6将托举着的集装箱向下降，将集装箱放置在基座 2上后，继续下降，见图 13之②、 ③；随后托臂 6分别向外旋转 90。，见图 13之(¾，使托臂 6置于集装箱的外侧，见图 13之⑤，接下来托臂 6从放在基座 2上的集装箱的外侧上升，见图 13之⑥、 ⑦；然后托臂 6分别向内旋转 90°, 完成本次存储操作；搬运器待命，准备接受下一步的操作指令。

搬运器下层仓位提取集装箱的过程与上迷的存储操作过程相反：

搬运器接到提取集装箱的操作指令，到达指定的存放该集装箱的位置并确认后，托臂 6先分别向外旋转 90。，沿着放在基座 2 上的集装箱的外侧降至该集装箱的底部，随后托臂 6分别向内旋转 90。使其置于该集装箱的下方，接着托举起该集装箱向上升起，直至升到搬运器的运送位置上，然后搬运器向升降机的方向移动。

在从下层仓位存取集装箱的过程中，搬运器 5也可以采取可调距托臂的方式，托臂 6通过分别向外侧平移后沿着集装箱的外侧进行上下升降。

20英尺集装箱的提取和调配：

两只相同的 20 英尺集装箱可以放置在同一个仓位上按上述步骤共同存取，放置在上层仓位的两只的 20英尺集装箱可以分别单独进行提取：搬运器摔到提取其中一只集装箱的操作指令，到达指定的存放该集装箱的位置并确认后，搬运器的托臂 6托举着放置在托具 4之上两只集装箱向上举起，接着搬运器 5的拨动装置单独控制一侧的托具 4a伸出并锁定（欲提取的集装箱一侧的托具 4b不伸出），随后搬运器的托臂 6将托举着的集装箱向下，不提取的集装箱被重新放置在托具 4a之上，搬运器的托臂 6携着提取的集装箱继续下降至搬运器的运送位置，随后搬运器移向升降机的方向。

单独的 20英尺集装箱的存储按上述相反的步骤进行：当单独的 20英尺集装箱需要从仓位的一侧调整到另一侧时，可以借助配载小车 14,搬运器 5先将该集装箱存放在配载小车 14 上，配载小车 14带着该集装箱横向移动到仓位的另一侧的位置，再传递回搬运器，然后搬运器再将其存入预定的位置。

放置在下层仓位的 20 英尺集装箱可以转存至上层仓位后在按上述方法进行调配。

图 14是集装箱立体仓储***采用的配载小车 14的三视图，配载小车 14由行走装置（图中未示出）和托具 4及托具控制杆（图中未示出）组成。其中，托具 4a和 4b可以分别控制进行平移和伸缩。

如图 15所示，集装箱后方装卸区由集卡通道 24及铁路 26 组成，在该区域设有桥式集装箱吊车 15，在出入口的两边分别设置配载小车 14，。

集装箱出入库方式：

在本实施例三的集装箱立体仓储***中，如图 15所示，集装箱入库时，集装箱由集装箱桥式起重机 15从集装箱后方装卸区的集卡或火车或传输搬运器 13 上放置到出入口处的配载小车 14，上，配载小车 14，平移到垂直升降通道内的集装箱起重机 10之下， (或集装箱被传输搬运器 13沿传输轨道 12传送至集装箱起重机 10之下）、（或集装箱被传输搬运器 13传递给出入口处的配载小车 14，上，配载小车 14，再平移至集装箱起重机 10之下），再由集装箱起重机 10提升到指定的储存层之上，随后该储存层的（上层或下层的）移载小车 11 (单侧的或两内侧的）平移到集装箱起重机 10之下，集装箱起重机 10将吊起的集装箱放置在移载小车 11 上，移载小车 1 1移回原位，集装箱被暂时存放在作为緩存仓位的移载小车 11上，然后由搬运器 5将它们存储在指定的仓位上。

图 16为集装箱立体仓储***的平面布局示意图。如图 16所示，集装箱出库时，在某一存储列的出入口，对于存储位置在其相邻几列仓位上的集装箱，由位于该区域的搬运器 5根据出库计划提取并存入该出入口的緩存仓位的移载小车 11，而与此出入口相隔较远存储的集装箱则由其附近的搬运器 5提取后，交由横向通道 16上方的配载小车 14, 接着由配载小车传送至该出入口所在区域的搬运器，就这样，通过配载小车将指定的集装箱从一个存储单元调配到指定的另一单元，然后再存入该出入口的緩存仓位（亦可由远方的搬运器直接存入），随后由集装箱起重机 10吊放到入口处的集装箱传输搬运器 13上，再沿集装箱传输轨道 12 传送至集装箱港口装卸区，或由集装箱起重机 10吊放到入口处的配载小车 14，上，再由集装箱桥式起重机 15装卸到集装箱后方装卸区的集卡或火车上，或由配载小车 14，传递给传输轨道上的传输搬运器 13，完成集装箱的出库作业。参见图 15和 16。

图 17、 18、 19为集装箱码头布局示意图（正枧图、侧视图和俯视图），在集装箱存储区与码头装卸区之间设置多条传输轨道 12以将其相连接，传输轨道 12上设置传输搬运器 13, 集装箱由传输搬运器进行双向传送，在码头装卸区的桥吊 30下方设置若干条与桥吊大车轨道 32平行的高架配载轨道 23，每条高架配载轨道上设置若干辆码头配载小车 14，。

如图 17、 18、 19所示，本实施例的集装箱码头是由以下部分构成：码头前沿的桥吊 30、高架配载轨道 23和传输轨道 12，以及在传输轨道和高架配载轨道上运行的传输搬运器 13 和码头配载小车 14，。传输轨道 12垂直于高架配载轨道 23并从其下穿过。在本实施例中，在桥吊 30 的下方后伸距内设置三条高架配载轨道，在桥吊 30门框内设置一条与后伸距外的一条轨道组成环形的高架配载轨道；在桥吊后方更靠近桥吊的两条高架配载轨道上各设置与桥吊相等数量的码头配载小车，即在两条高架配载轨道上为每台桥吊各设置一台对应的码头配载小车。在第三条高架配载轨道上设置一辆或两辆码头配载小车，而在环形高架配载轨道设置若干辆码头配载小车。在桥吊 30门框内还设置舱盖板 25存放处和集卡通道 24，某些特殊或危险品集装箱可以通过集卡通道进行装卸作业。附图标号 32表示桥吊 30行使的大车轨道。箭头 27 表示传输小车 13沿着传输轨道 12从码头装卸区到集装箱存储区及反之的移动方向。

图 20为传输搬运器 13的三视图。传输搬运器可以沿传输轨道 12 自行移动和定位，传输搬运器 13由行走装置（图中未示出）和举升装置组成。传输搬运器 13可以看作是集装箱搬运器 5的简化版本—— ^消了向下存取的功能因而托臂无需旋转和平移。举升装置的三只托臂 6可以沿横向将放置于其上的集装箱托举起，其中两端的托臂位于 40英尺集装箱端部靠里的位置，而中间的托臂从 40-50英尺集装箱或两只并排的 20英尺集装箱中间托起集装箱。传输搬运器可以同时放置 2-3排 40-50英尺集装箱或并排放置的 20英尺集装箱或其組合。图 20之④是可以放置 2排集装箱的传输搬运器 13的俯视图。

图 21、图 22分别为码头配载小车 14，的三视图。码头配载小车可以沿配载轨道 23 自行移动并与桥吊或传输轨道对准定位，码头配载小车 14，由行走装置（图中未示出）和托具 4组成。码头配载小车 14，的托具 4可以平移和 /或旋转，允许集装箱从小车中穿过或从下方托住集装箱，其中两端的托具进行平移，而中间的两对托具可以进行旋转，以便以其自由端搭接在小车框架的对面的横梁或相对的托具上。码头配载小车 14，与传输搬运器 I³及桥吊 30的起重小车 31相匹配，也可以同时放置 2或 3排 40-50英尺集装箱或并排放置的 20英尺集装箱或其组合。图 22所示为能够放置 2排集装箱的码头配载小车 14，的三视图。图 22所示为能够放置 3排集装箱的码头配载小车 14，的三视图，其中间的两对托具 4从码头配载小车 14，的两边向内旋转并以其自由端在中间对接（参见 A视图）。如图 21、 22之左侧的侧视图所示，在码头配载小车 14，的两个侧壁内表面上设有坡面 37，以便能更好地导引集装箱 11进入码头配载小车 14，中。

图 23 为传输搬运器与码头配载小车在交换传递集装箱时的位置关系示意图。传输搬运器 13与位于其上方的配载轨道 23上的码头配载小车 14，进行定位对接，它们之间的相对位置关系如图所示，传输搬运器 13中间的托臂 6位于码头配载小车 14，中间的两对托具 4之间，而传输搬运器 13两端的托臂 6则处于码头配载小车 14，两端的托具 4的内侧。

图 24 为码头配载小车与传输搬运器之间的集装箱交换过程示意图。下面结合图 24介绍集装箱在传输搬运器与码头配载小车的交换传递过程：码头配载小车向传输搬运器传递集装箱——码头配载小车 14，承载着集装箱 22定位于在其下方的某条传输轨道 12上的空载的传输搬运器 13上方——时，传输搬运器 13的托臂 6升起从码头配载小车底部将集装箱 22举起，码头配载小车的托具 4通过平移或旋转缩入小牟内，然后传输搬运器 13 的托臂 6 托举着集装箱 22下降，降至传输搬运器底部后，完成传递，携着集装箱沿传输轨道送往集装箱储存区；传输搬运器向码头配载小车传递过程与上述过程相反——携着集装箱的传输搬运器 13 沿传输轨道 12定位于在某条高架配载轨道 ²³上的空载的码头配载小车 14，下方时，码头配载小车的托具 ⁴通过平移或旋转缩入小车内，然后传输搬运器 13的托臂 6托举着集装箱 ²²升高直至集装箱的底部高于码头配载小车的托具 ⁴，随后码头配载小车的托具 4通过平移或旋转缩伸出，接下来传输搬运器 13的托臂 6托举着集装箱下降将集装箱放置在托具 4上，随后继续下降，亦即将集装箱传递给码头配载小牟。

图 25为集装箱码头布局的另一种方案示意图。图 25示出集装箱在集装箱存储区与码头装卸区之间的另一种传输方式，两者之间仍以多条集装箱传输轨道 12相连接，在传输轨道 12上设置传输小车 13，，集装箱由传输小车 13，进行双向传送，而在传输轨道 12与高架配载轨道 23交叉区域的下方设置一条供举升小车 33 移动的轨道 36, 举升小车 33设有举升臂 35, 举升臂可以从传输小车 13，的底部所设的缺口穿过，将放置在传输小车 13，上的集装箱 22举升到配载轨道 23上的码头配载小车 14，之上，实现传输小车 13，与码头配载小车 14，之间的集装箱交换传递。

通过本实施例，本发明还提供了一种新的集装箱码头和港口集装箱装卸方法：

本实施例三的集装箱港是由如图 15 所示的采用集装箱立体仓储***的集装箱存储区和下方的集装箱后方装卸区及如图 17、 18、 19、 25所示的集装箱码头装卸区组成。集装箱存储区与码头装卸区之间设置多条集装箱传输轨道 12以将其相连接，集装箱可由在传输轨道 12上的传输搬运器 13/传输小车 13，进行双向传送。在码头装卸区的桥吊 .30 下方设置若干条与桥吊大车轨道平行的高架配载轨道 23和码头配载小车 14，。码头配载小车 14，可以沿着配载轨道 23移动，可与其上方桥吊 30的起重小车 31和其下方传输轨道 12上的传输搬运器 13/传输小车 13，对准定位，传输搬运器 13/传输小车 13，可以与其上方高架配载轨道上的码头配载小车 14，进行集装箱的传递交换。

码头集装箱装卸方法一装船：集装箱 22 由传输搬运器 13 从集装箱存储区沿着传输轨道 12来到某条高架配载轨道 23下方，该高架配载轨道上空载的码头配载小车 14，移动过来与下方的传输搬运器 13进行定位对接，随后进行集装箱的传递交换；接下来码头配载小车 14，携带着集装箱沿高架配载轨道移动至装船的桥吊 30的下方与起重小车 31对准定位，起重小车 31从码头配载小车 14，上将集装箱吊放到集装箱船 29上，完成装船过程；卸船：与装船过程相反，桥吊 30的起重小车 31将集装箱 11从集装箱船 29上吊放到其下方等待的码头配载小车 14，上，接下来码头配载小车 14，携带着集装箱 22沿高架配载轨道移动至某奈传输轨道 12 上等待的传输搬运器 13上方，与其进行对接，将集装箱的传递给该传输搬运器；随后传输搬运器 13携带着集装箱 22沿传输轨道 12移向集装箱存储区。

对于特定的一台桥吊，可以交替选择向其门框内集卡通道中的集卡或环形高架配载轨道、后伸距下方的三条高架配载轨道上的任一空载的码头配载小车进行作业。在每台桥吊后方最近的两条高架配载轨道上为该桥吊各专门配置一台码头配载小车，这两辆码头配载小车只与该桥吊及在其作业范围内的多条传输轨道上的传输搬运器交替进行交换作业，即只与这几条传输轨道后的集装箱存储区进行集装箱传输；在第三条高架配载轨道上设置一或两辆码头配载小车，在环形高架配载轨道可设置若干辆码头配载小车，这些码头配载小车可以与高架配载轨道下的所有传输轨道上的传输搬运器进行传递交换，即可以与轨道后的整个集装箱存储区进行传输，容易实现特定集装箱的配载，如将冷藏集装箱从集装箱船的某一倍 (Bay)上卸下存入特定的冷藏箱堆区，或相反 ——将冷藏集装箱从特定的冷藏箱堆区取出后装在集装箱船的某一倍 (Bay) 上；在桥吊门框内的环形高架配载轨道可以缩短桥吊起重小车的移动距离和时间。上迷的装卸过程可以根据船舶配载图有计划地控制下同时并行进行。

此外，在码头配载小车和 /或传输搬运器上还可加设用于拆 / 装集装箱转锁销的机械手装置（图中未示出）。环形的高架配载轨道也可以直接通向集装箱存储区（图中未示出）。

在本实施例三的集装箱港由集装箱港管理***控制，管理系统由信息管理子***、集装箱管理子***、自动存取控制子*** 和状态监控子***等组成：

信息管理子***：负责数据（集装箱的数量、位置、体积、重量、形态和货主信息、时间等）采集、接收和交换，通过网络 (有线、无线，内部、外部）进行数据 /信息传递交换；

集装箱管理子***：根据客户需求和信息管理***的内部仓储信息、收发箱时间、数量、目的地，进行配送调度、计费和单证管理、船舶配载；

自动存取控制子***：控制出入库执行单元进行出入库操作；状态监控子***：现场及远程监控、本地和异地故障分析和诊断、安防监测***。

本发明提供的新的集装箱码头和集装箱装卸方法具有以下特点：采用集装箱立体仓储***取代目前使用集装箱堆场的集装箱堆放存储形式；能随时存取任意位置的任意一只集装箱，消除了过去的倒箱和移场作业，缩短集装箱收箱的截止时间，提高运输时效和集装箱装卸效率及船舶配载的准确率；取消了传统的集装箱场地装卸设备如轮胎式或轨道式集装箱门式起重机（RTG 和 RMG )以及集装箱叉车和正面吊、集装箱跨运车等；通过集装箱传输轨道和传输搬运器将集装箱存储区与港口装卸设备如岸边集装箱起重机（或空港的集装箱登机桥）连接，取代现有的集装箱拖车、集装箱跨运车、集装箱铲车、正面吊等港口流动搬运机械；采用多条集装箱传输轨道以传输搬运器传输附加集卡传输的方式平行输送集装箱，取消现有集装箱码头输送通道的平面交叉现象，消除了产生交通拥堵的根源，转运效率和速度大大提高；采用与多条高架配载轨道上的'多辆码头配载小车或集卡进行交替作业的方式，可以有效地保障桥吊的作业效率；采用码头配载小车定位方式，减少了集装箱吊具对箱的难度和时间，而更可采用集装箱多箱吊具（四箱、六箱、八箱甚至十二箱吊具）（只需一次对箱）增加单次起吊装卸的集装箱数量，极大地提高装卸速度，缩短在港时间，提高港口吞吐量；取消了现有方法中广泛使用的内燃装卸机械，使用干净清洁的电能，污染小、噪音低，有很好的环境保护效益。

本发明提供的新的集装箱码头和集装箱装卸方法不仅适用于采用本发明的集装箱立体仓储***进行储存的港口，也可以应用于采用传统的集装箱堆场方式进行堆存的现有港口的改建和扩建，能够极大地提高现有港口的装卸速度和港口吞吐量。

其它的实施方式：

物流中心自动立体仓储及停车***：立体仓库和立体停车库可以分别设置在物流中心的地下和地上，主体结构的地面部分可以作为装卸区、分拣和拆 /装箱区以及办公管理区。

消防或紧急救援中心自动立体停车库：停放在停车库的位于地面首层的停车位的消防车或救援救护车辆作为紧急出动车辆可以直接出发，其它停车层的消防车辆随后迅速补充到首层车位随时待命，停车库的每个车位都可设置消防或救援物品的补给设施随时对车辆进行补给。

车站、机场进出口港、家居建材商城及购物中心等自动立体停车及仓储***：在上述公共场所需要客人上下交通工具并需装运行李物品的地方，可设置自动扶梯式停车带，车辆从停车库自动提出或随后自动进入停车库，方便乘客上下车和装卸行李物品；商场的停车库和仓库可以分别设置在商场的侧旁、地下和楼顶。

在机场、车站及酒店等出租车等候区设立自动立体停车***：在上述需出租车排队等候的场所，自动立体停车***根据出租车排队等候的顺序自动提取车辆，并设立出租牟司机休息区，可以免除出租司机不断起动和移动车辆的麻烦以及露天风吹日晒等候的辛苦，同时减少对环境的污染。

公共交通枢纽站和公交车始发站自动立体停车***：停车库可以建在地下或地上，实现人车分流，根据不同车次的发车顺序自动提取车辆，按时正点发车，同时停车库内可设立车辆维修区以满足车辆维修和日常维护、清洁保养的需要。

铁路集装箱货运站：可以在铁路站线旁建造本发明的集装箱立体仓储***，实现在列车到发线进行集装箱装卸作业，缩短列车在站停留时间，可以开行客车化集装箱班列，同时减少站场面积。

为了适应当前集装箱船舶大型化的发展趋势，可以在离岸的深水水域建造岛型的半潜式集装箱转运平台，在其上建造本发明提供的集装箱立体仓储***和集装箱装卸设备，作为进行集装箱中转服务的集装箱枢紐港。

Claims

1. 一种立体仓储 /停车方法，其特征在于：设有至少一个垂直的存储列，每列存储仓包括多个存储层，在各存储层中设置上、下层货 /车位，在上、下层货 /车位中间设置水平输送通道，即输送通道与货 /车位在不同水平面上——上、下层货 /车位分別位于输送通道的上方和下方，搬运机具可在水平输送通道中运行；放置在托盘上的货物 /车辆由搬运机具沿输送通道运送，并由搬运机具上配设的举升装置通过升降的方式在上部或下层货 /车位进行存取作业；设置用于升降机的竖直通道，该竖直通道贯穿各存储层，该升降机可在竖直通道内上下移动并与存储层的最靠近竖直通道的货 /车位或与搬运机具进行货 /车交换传递。
2. 如权利要求 1所述的立体仓储 /停车方法，其特征在于：在设有一个以上存储列时，升降机还可在竖直通道内前后移动，以使升降机能与各存储列的货 /车位或与搬运机进行迸行货 /车交换传递。
3. 一种立体仓 /车库，其特征在于：该立体仓 /车库包括至少一个垂直的存储列，每个存储列包括多个存储层，在各存储层中包括上、下层货 /车位和位于其间的水平输送通道，所述上、下层货 /车位分别设置在水平输送通道的上方和下方，在该输送通道内设有可沿水平通道移动的配设举升装置的搬运器，以及，该立体仓 / 车库还包括用于升降机的竖直通道，该竖直通道贯穿各存储层，该升降机可在竖直通道内上下移动并与存储层的最靠近竖直通道的货 /车位或与搬运机具进行货 /车交换传递。
4. 如权利要求 3所述的立体仓 /车库，其特征在于：在立体仓 /车库包括一个以上存储列时，升降机还可在竖直通道内前后移动，以使升降机能与各存储列的货 /车位或与搬运机进行进行货 / 车交换传递。
5. 如权利要求 3所迷的立体仓 /车库，其特征在于：该立体仓 /车库包括承载货物 /车辆的托盘，托盘可以是平板式、箱式或框式托盘并且托盘为特定标准规格，在托盘底部和侧面特定位置有特定形状的定位孔 /槽或定位销，定位孔 /槽或定位销的形状和位置分布设计成使托盘与立体仓 /车库的其它部件能够更紧密地相互配合，使得托盘能够稳固地放置或附着在这些部件上面。
6. 如权利要求 3 所述的立体仓 /车库，其特征在于：每个货 / 车位设置固定装置，可使托盘放置在上、下层货 /车位上；在下层货 /车位设有一组用于放置托盘的基座，该基座使置于其上的托盘与该层的底面间保持一个间隙；在上层货 /车位两侧的支撑座上设用于支撑托盘的托具，托具可以受控地在开锁和闭锁的状态锁定。
7. 如权利要求 3所述的立体仓 /车库，其特征在于：搬运器可沿水平输送通道自行移动和定位，搬运器内配设一组举升装置，举升装置的托臂可以托举着托盘和托盘上的货物 /车辆升降，托臂还能够进行伸缩或旋转或平移。
8. 如权利要求 7所述的搬运器，其特征在于：在搬运器上设有拨动装置，拨动装置可以控制托具分别在两个锁止状态定位。
9. 如权利要求 3所述的立体仓 /车库，其特征在于：升降机可以承载着托盘和托盘上的货物 /车辆实现多层间.的垂直升降，可在升降机上设置水平移载装置，水平移载装置可以将托盘和托盘上的货物 /车辆平移到升降机旁边的货 /车位上。
10. 如权利要求 3所述的立体仓 /车库，其特征在于：立体仓 / 车库设置緩存货 /车位，緩存货 /车位为位于垂直升降通道旁的货 / 车位，緩存货 /车位可以暂时存放或存放即将进行出入库存取操作的托盘及其上的货物 /车辆，升降机和搬运器能够分别与緩存货 / 车位进行交换传递。
11. 如权利要求 3 所述的立体仓 /车库，其特征在于：可在立体仓 /车库的出入口处设有托盘交换装置——堆板机，堆板机可以设置在出入口的下方或者出入口的旁边：设在出入口下方的堆板机由托盘升降装置及出入口侧面的托盘夹持装置和夹持装置下面用于支撑托盘并使其在上面移动的可伸缩的滑动支撑装置构成；而设在出入口旁边的堆板机则由托盘升降装置和从托盘的侧面抓取托盘的托盘抓取装置组成。
12，如权利要求 3 所述的立体仓 /车库，其特征在于：可在立体仓 /车库存储层的上部设置横向配载通道，通道内设置可沿通道横向移动和定位的配载小车，配载小车上设有相应的托具。
13. 一种用于如权利要求 3-12之一所述立体仓 /车库的存取方法，其特征在于：货物 /车辆存入时：将货物 /车辆停放在出入口处的托盘上，托盘和其上的货物 /车辆由升降机提升到指定的仓储 /停车层并传送给该层的搬运器或升降通道旁的緩存货 /车位，搬运器再将其沿水平通道运送到存放位置，并由举升装置将托盘及货物 /车辆通过升降的方式放置在指定的上部或下层货 /车位上；货物 /车辆取出入时，指定货 /车位上的货物 /车辆通过上述装置按相反的顺序取出。
14. 如权利要求 13所述的存取方法，其特征在于：搬运器向下层货 /车位存放时，举升装置的托臂将托盘及货物 /车辆降下，放置在下层货 /车位的基座上，完成向下部货 /车位的存放操作；随后，托臂可以通过旋转、伸缩或平移的方式使其处于托盘的外侧，使其能够超越托盘上升，然后搬运器处于待命状态；搬运器向上层空货 /车位存放时，首先使托具置于开锁的位置，接着托臂将托盘及货物 /车辆向上提升直到托盘高于托具 ,这时再使托具闭锁并锁定，然后托臂下降将托盘及货物 /车辆放置在托具上，完成向上层货 /车位的存放操作；随后托臂可继续降至预定高度使搬运器呈待命状态。
15. 如权利要求 13所述的存取方法，其特征在于：采取升降机与搬运器直接交换方式进行传递时，过程如下：托盘和其上的货物 /车辆被直接放置在平板式升降机的底板上，升降机承载着托盘和托盘上的货物 /车辆升降到指定的层，该层的搬运器与升降机对接，这时搬运器举升装置的托臂收缩在托盘外并处于升降机底板上的托盘的下方，接着托臂伸出，然后将托盘及其上的货物 / 车辆向上提起，此时托盘及其上的货物 /车辆传递给搬运器，并且与升降机之间无阻碍，完成由升降机向搬运器的传递过程，升降机进入等待进行下一个操作的待命状态；接下来搬运器携带着托盘及货物 /车辆移向***预订的存放位置，搬运器到达指定位置后，托盘及其上的货物 /车辆由搬运器进行存放操作
16. 如权利要求 13所述的存取方法，其特征在于：采取通过緩存货 /车位进行交换的方式进行传递的过程如下：为了有效地提高升降机和搬运器的效率，通过设置緩存货 /车位，升降机和搬运器之间通过緩存货 /车位进行交换传递，升降机或搬运器将待存取的货物 /车辆传递给緩存货 /车位后即可被释放分别开始和进入下一个操作环节，无须彼此相互等待；多个存取操作过程可以分别同时独立并行进行，以加快***的存取速度。
17. 如权利要求 13所述的存取方法，其特征在于：在出入口处设置堆板机，通过改变出入口处托盘的状态来快速转换出入库操作模式，入库时在出入口处有托盘而出库时在出入口处无托盘，同时避免了送取空托盘的操作，在堆板机内存有叠放在一起的托盘，在出入口处有托盘，随时准备接受欲储存的货物 /车辆，当货物 /车辆停放在出入口处的托盘上后，开始进行入库作业，托盘连同货物 /车辆被移走后，堆板机随即在出入口处补入新的托盘准备下一次入库操作；当需要出库时，堆板机快速转换***为出库操作模式——即在载有货物 /车辆的托盘放置到出入口处之前，堆板机从出入口处收回空的托盘；当连续出库搡作使堆板机内存满托盘时，按堆板机的容量，叠放在一起的托盘被一同存储到货 /车位上；而当堆板机内储存的托盘用完后， ***再将被叠放在一起的托盘存入堆板机。
18. 一种集装箱立体仓储***，该集装箱立体仓储***包括至少一个垂直的存储列，每个存储列包括多个存储层，在各存储层中包括上、下层集装箱仓位和位于其间的水平输送通道，所述上、下层集装箱仓位分别设置在水平输送通道的上方和下方，在该输送通道内设有可跨越下层集装箱仓位沿水平通道移动的配设举升装置的移载小车，以及，该集装箱立体仓储***还包括用于集装箱起重机的竖直通道，该竖直通道贯穿各存储层，该起重机可在竖直通道内上下移动并与在升降通道旁处的仓位处设置的移载小车进行集装箱交换传递，此时移载小车平移至集装箱起重机下方，集装箱起重机向移载小车吊放集装箱。
19. 如权利要求 18所述的集装箱立体仓储***，其特征在于，上下仓位的移载小车上分别设置相应的基座和托具。
20. —种集装箱码头，包括由集装箱船泊位和至少一台集装箱岸边起重机組成的码头装卸区及集装箱存储区，其特征在于：在岸边起重机下方设有若干条与岸边起重机大车轨道平行的高架配载轨道，每条高架配载轨道上设置若干辆码头配载小车，在集装箱存储区与码头装卸区之间设置多条传输轨道相连接 , 集装箱通过传输轨道进行默向传送，传输轨道垂直于高架配载轨道并从其下方穿过。
21. 如权利要求 20所述的集装箱码头，其特征在于：在传输轨道上设置可以沿传输轨道自行移动和定位的传输搬运器，传输搬运器由行走装置和举升装置組成，举升装置的托臂的三只 /对托臂可以从横向将放置于其上的集装箱托举起，其中两端的托臂位于 40英尺集装箱端部靠里的位置，中间的托臂从 <sup>4</sup>0-<sup>5</sup>0英尺集装箱或两只并排的 20英尺集装箱中间托起集装箱。
22. 如权利要求 20所述的集装箱码头，其特征于：码头配载小车由行走装置和托具組成，可以沿配载轨道自行移动和定位，码头配载小车的托具可以平移或旋转使集装箱能够从下方托住集装箱或从小车中穿过，其中位于两端的托具进行平移而中间的两对托具可以进行旋转和对接。
23. 如权利要求 20所述的集装箱码头，其特征在于：集装箱由在传输轨道上设置的传输小车进行双向传送，而在传输轨道与高架配载轨道有交叉的下方设置一条供举升小车移动的轨道 35，举升小车设有举升臂可以从传输小车的底部所设的缺口穿过将放置在传输小车上的集装箱举升到配载轨道上的码头配载小车之上，实现传输小车与码头配载小车的集装箱交换传递。
24. 港口集装箱装卸作业方法，利用集装箱岸边起重机对集装箱船进行装卸作业，其特征在于：装船：集装箱由传输搬运器 /传输小车从集装箱存储区沿着传输轨道输送至某条高架配载轨道下方，该高架配载轨道上空载的码头配载小车移动过来与下方的传输搬运器 /传输小车进行定位对接，随后将集装箱的传递给该码头配载小车，接下来码头配载小车携着集装箱沿高架配载轨道移动至装船的桥吊的下方对准定位，起重小车再将集装箱从码头配载小车上吊放到集装箱船，完成装船过程；卸船与装船过程相反，桥吊的起重小车将集装箱从集装箱船上吊放到其下方等待的码头' 配载小车上，然后码头配载小车携带着集装箱沿高架配载轨道移动至某条传输轨道上等待的传输搬运器 /传输小车上方，与其进行对接将集装箱的传递给该传输搬运器 /传输小车，随后将集装箱沿传输轨道移向集装箱存储区进行存放。
25. 如权利要求 24所述的港口集装箱装卸作业方法，其特征在于：集装箱在传输搬运器 /传输小车与码头配载小车间的交换传递：码头配载小车向传输搬运器传递——码头配载小车承载着集装箱定位在其下方的某条传输轨道上空载的传输搬运器 /传输小车上方时，传输搬运器举升装置 /举升小车的托臂升起从集装箱底部将其举起，码头配载小车的托具通过平移或旋转縮入小车内，然后托臂托举着集装箱下降，这时集装箱由与码头配载小车传递给传输搬运器 /传输小车；传输搬运器 /传输小车向码头配载小车传递过程与上述过程相反一携着集装箱的传输搬运器 /传输小车沿传输轨道定位于某条高架配载轨道上空载的码头配载小车下方，码头配载小车的托具通过平移或旋转缩入小车内部，然后传输搬运器举升装置 /举升小车的托臂托举着集装箱升高至集装箱的底部高于码头配载小车的托具，随后码头配载小车的托具通过平移或旋转缩伸出，接下来托臂托举着集装箱下降将集装箱放置在托具上，随后继续下降，既将集装箱传递给码头配载小车。
26. 一种仓储 /停车管理***，用于控制管理如权利要求 3-12 之一所述的立体仓 /车库的运行，其特征在于：该***仓储 /停车管理由信息管理子***、物流管理子***、自动存取控制子*** 和状态监控子***组成，其中，信息管理子***负责数据的采集、接收和交换，通过网络进行数据传递；物流管理子***：根据客户需求和上述信息管理子***的信息、收发货时间、数量、目的地等进行配送调度、计费和单证管理、趋势预测；自动存取控制子***控制运行执行单元进行出入库操作；状态监控子***进行现场及远程监控、本地和异地故障分析和诊断、安全监控。