货架系统及其存取货方法与流程

1.本公开涉及烟草物流设备技术领域，尤其涉及一种货架系统及其存取货方法。


背景技术：

2.在一些相关技术中，制丝车间片烟的投料采用人工叉车夹抱的方式，现场有一个烟包暂存区域进行当天生产批次烟包的卸货投料。这种原始的作业方式作业效率低，场地较局限，无法多批次储存物料，生产容易受多种外在因素的干扰。


技术实现要素：

3.本公开的一些实施例提出一种货架系统及其存取货方法，用于缓解存取作业效率低的问题。
4.在本公开的一个方面，提供一种货架系统，包括：
5.货架，包括均沿第一方向延伸的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和所述第二支撑件沿第二方向间隔设置，所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部被配置为可承载货物，所述货架沿所述第一方向形成有至少一个货位，每个所述货位对应的所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部被配置为可存放所述货物的位置，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；以及
6.穿梭车，被配置为在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间行走，且位于所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部的下方；所述穿梭车包括载货板和升降机构，所述升降机构驱动连接所述载货板，以使所述载货板上升以托举所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部承载的所述货物，或下降以将所述货物放置在所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部。
7.在一些实施例中，货架系统还包括第一光电开关，所述第一光电开关设于所述穿梭车位于所述第一方向的端部，所述第一光电开关发出的光束的延伸方向与所述第二方向之间具有大于零的夹角，所述第一光电开关被配置为检测所述货架，在所述第一光电开关检测不到所述货架时，发出信号表示所述穿梭车到达了所述货架的位于所述第一方向的端部，以用于控制所述穿梭车停止运行。
8.在一些实施例中，货架系统还包括第二光电开关，所述第二光电开关设于所述穿梭车位于所述第一方向的端部，所述第二光电开关和所述第一光电开关均靠近所述第一支撑件，且所述第二光电开关相对于所述第一光电开关更靠近所述第一支撑件，所述第二光电开关和所述第一光电开关均朝向所述第一支撑件发射光束，所述第二光电开关发出的光束的延伸方向与所述第二方向平行，所述第二光电开关被配置为检测所述货架，在所述第二光电开关检测不到所述货架时，发出报警信号。
9.在一些实施例中，货架系统还包括第三光电开关，所述第三光电开关设于所述穿梭车位于所述第一方向的端部，所述第一光电开关靠近所述第一支撑件，所述第三光电开关靠近所述第二支撑件，所述第三光电开关发出的光束与第一光电开关发出的光束平行，
且所述第一光电开关和所述第三光电开关均朝向所述第一支撑件发射光束，所述第三光电开关被配置为检测所述货架，在所述第三光电开关检测不到所述货架时，发出信号以用于控制所述穿梭车减速。
10.在一些实施例中，货架系统还包括第四光电开关，所述第四光电开关设于所述穿梭车位于所述第一方向的端部，所述第四光电开关被配置为向斜上方发出光束，以用于检测所述穿梭车的前方是否有货物。
11.在一些实施例中，货架系统还包括第五光电开关，所述载货板位于所述第一方向的端部设有通孔，所述第五光电开关设于所述通孔的下方，所述第五光电开关向所述通孔发射光束，在所述第五光电开关发出的光束传不出所述通孔时，发出信号表示所述穿梭车上方有所述货物。
12.在一些实施例中，货架系统还包括控制器，所述控制器电连接所述第四光电开关和所述第五光电开关，所述控制器被配置为在定位取货目标位时，接收到所述第四光电开关发出的所述穿梭车的前方有货物的信号，且先接收到所述第五光电开关发出的光束传不出所述通孔，之后接收到所述第五光电开关发出的光束传出所述通孔的信号后，判断所述穿梭车到达取货目标位，以控制所述穿梭车停止运行。
13.在一些实施例中，货架系统还包括控制器，所述控制器电连接所述第四光电开关和所述第五光电开关，所述控制器被配置为在定位存货目标位时，接收到所述第四光电开关发出的所述穿梭车的前方有货物的信号，且接收到所述第五光电开关发出的光束传不出所述通孔的信号后，判断所述穿梭车到达存货目标位，以控制所述穿梭车停止运行。
14.在一些实施例中，货架系统还包括第六光电开关和第七光电开关，所述第六光电开关和所述第七光电开关设于所述穿梭车的位于第二方向上的两侧部，所述第六光电开关被配置为向所述第一支撑件发射光束，所述第七光电开关被配置为向所述第二支撑件发射光束，用于控制所述穿梭车与所述第一支撑件之间的距离等于所述穿梭车与所述第二支撑件之间的距离。
15.在一些实施例中，货架系统还包括提升装置，所述提升装置设于所述货架的位于所述第一方向的端部，所述提升装置被配置为携带所述穿梭车上下移动，以到达所需高度。
16.在一些实施例中，所述提升装置包括承载台，所述承载台被配置为承载所述穿梭车上下移动，所述承载台包括第一板、第二板和第三板，所述第一板水平设置，被配置为承载所述穿梭车，所述第二板和所述第三板竖向设于所述第一板，所述第二板和所述第三板的顶部被配置为承载所述货物，所述升降机构被配置为驱动所述载货板上升以托举所述第二板和所述第三板的顶部承载的所述货物，或下降以将所述货物放置在所述第二板和所述第三板的顶部。
17.在一些实施例中，货架系统还包括：
18.入库站台，设于所述货架的端部，所述入库站台被配置为向所述承载台输送所述货物；以及
19.出库站台，设于所述货架的端部，所述出库站台被配置为接收所述承载台输出的所述货物。
20.在本公开的一个方面，提供一种货架系统的存取货方法，包括：
21.存货方法：穿梭车的升降机构驱动载货板上升以托举货物，且穿梭车携带货物在
货架的第一支撑件和第二支撑件之间行走，在到达存货目标位后，停止运行，升降机构驱动载货板下降，将所述货物放置在所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部；
22.取货方法：穿梭车在货架的第一支撑件和第二支撑件之间行走，在到达取货目标位后，停止运行，穿梭车的升降机构驱动载货板上升以托举放置在所述第一支撑件和所述第二支撑件的顶部的货物，且携带货物移出货架。
23.在一些实施例中，所述存货方法还包括存货目标位的定位方法，其包括：
24.位于货架末端的存货目标位的定位：穿梭车携带货物在第一支撑件和第二支撑件之间行走的过程中，通过设置在穿梭车上的第一光电开关检测货架，在第一光电开关检测不到货架时，发出信号表示穿梭车到达了货架的端部，控制穿梭车停止行走，该位置即为位于货架末端的存货目标位；
25.非位于货架末端的存货目标位的定位：穿梭车携带货物在第一支撑件和第二支撑件之间行走的过程中，通过设置在穿梭车上的第四光电开关检测穿梭车的前方是否有货物，在第四光电开关检测到穿梭车的前方有货物，且设置在穿梭车端部的第五光电开关发出的光束传不出载货板上的通孔时，控制穿梭车停止行走，该位置即为非位于货架末端的存货目标位。
26.在一些实施例中，所述存货方法还包括取货目标位的定位方法，其包括：
27.位于货架末端的取货目标位的定位：穿梭车在货架的第一支撑件和第二支撑件之间行走的过程中，通过设置在穿梭车上的第一光电开关检测货架，在第一光电开关检测不到货架时，发出信号表示穿梭车到达了货架的端部，控制穿梭车停止行走，该位置即为位于货架末端的取货目标位；
28.非位于货架末端的取货目标位的定位：穿梭车在货架的第一支撑件和第二支撑件之间行走的过程中，通过设置在穿梭车上的第四光电开关检测穿梭车的前方是否有货物，在第四光电开关检测到穿梭车的前方有货物，且设置在穿梭车端部的第五光电开关先发出的光束传不出所述通孔，之后发出的光束传出所述通孔时，控制穿梭车停止行走，该位置即为非位于货架末端的取货目标位。
29.基于上述技术方案，本公开至少具有以下有益效果：
30.在一些实施例中，采用穿梭车从多深位货架的两侧进入货架取放货作业，解决了片烟库技改现有场地不足的限制，以及堆垛机设备占地面积大的问题，并且取消了常规的单双深位堆垛机，采用多深位高架库布置，由穿梭车完成多列深度货架的货位的取放货作业，提高作业效率。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本技术的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
32.图1为根据本公开一些实施例提供的货架系统的示意图；
33.图2为根据本公开一些实施例提供的穿梭车的示意图；
34.图3为根据本公开一些实施例提供的穿梭车的拆分结构示意图；
35.图4为根据本公开一些实施例提供的承载台的示意图；
36.图5为根据本公开一些实施例提供的货架的局部结构主视示意图；
37.图6为根据本公开一些实施例提供的货架的局部结构侧视示意图；
38.图7为根据本公开一些实施例提供的穿梭车运输货物的示意图。
39.附图中标号说明如下：
40.100-货架；101-第一支撑件；102-第二支撑件；103-末端货位；104-非末端货位；105-轨道；106-支撑部；107-立柱；108-横梁；
41.200-穿梭车；201-载货板；202-升降机构；203-通孔；204-底座；205-行走控制机构；206-防撞块；207-能源供应系统；208-上位通讯系统；
42.300-提升装置；301-承载台；311-第一板；312-第二板；313-第三板；302-运输机构；303-反射板；304-第七光电开关；305-集电刷；306-限位块；
43.400-入库站台；
44.500-出库站台；
45.600-货物；601-箱体；602-托盘；
46.701-第一光电开关；702-第二光电开关；703-第三光电开关；704-第四光电开关；705-第五光电开关；706-第六光电开关。
47.应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
48.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
49.本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
50.在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
51.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
52.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
53.图1是根据本公开货架系统的一些实施例的结构示意图。参考图1，在一些实施例中，货架系统包括货架100和穿梭车200。
54.货架100包括均沿第一方向x延伸的第一支撑件101和第二支撑件102(参考图5和图6)。第一支撑件101和第二支撑件102沿第二方向y间隔设置。第一支撑件101和第二支撑件102的顶部被配置为可承载货物600，货架100沿第一方向x形成有至少一个货位，每个货位对应的第一支撑件101和第二支撑件102的顶部被配置为可存放货物600的位置，其中第一方向x垂直于第二方向y。
55.穿梭车200被配置为在第一支撑件101和第二支撑件102之间行走，且位于第一支撑件101和第二支撑件102的顶部的下方。
56.参考图3，穿梭车200包括载货板201和升降机构202，升降机构202驱动连接载货板201，以使载货板201上升以托举第一支撑件101和第二支撑件102的顶部承载的货物600，或下降以将货物600放置在第一支撑件101和第二支撑件102的顶部。
57.在一些相关技术中，烟草货物600的货架采用单深位、高架库布置方式，需要多台堆垛机，而单台堆垛机占地较大，现有场地无法安装下所有堆垛机。为了提高作业自动化水平，提高作业效率，在原场地上采用多深位的方式布置货架。
58.基于此，本公开实施例采用穿梭车200从多深位货架的两侧进入货架取放货作业，解决了片烟库技改现有场地不足的限制，以及堆垛机设备占地面积大的问题，并且取消了常规的单双深位堆垛机，采用多深位高架库布置，由穿梭车200完成多列深度货架的货位的取放货作业，提高作业效率。
59.货物600包括托盘602和箱体601，托盘602用于托住承载箱体601，箱体601内容纳物品。可选地，物品包括烟草物料。
60.第一方向x与第二方向y垂直，第一方向x与第二方向y为平面上的两个方向，第三方向z垂直于第一方向x和第二方向y，第三方向z为上下方向。
61.参考图2，在一些实施例中，货架系统还包括第一光电开关701，第一光电开关701设于穿梭车200位于第一方向x的端部，第一光电开关701发出的光束的延伸方向与第二方向y之间具有大于零的夹角，第一光电开关701被配置为检测货架100，在第一光电开关701检测不到货架100时，发出信号表示穿梭车200到达了货架100的位于第一方向x的端部，以用于控制穿梭车200停止运行。
62.第一光电开关701是末端货架定位元件，图2中所示的虚线为光电照射方向，第一光电开关701发出的光束的延伸方向与第二方向y之间具有大于零的夹角，该光束的照射位置为穿梭车200的第一方向x的端部偏上游一些，当第一光电开关701发出的光速脱离货架检测位，说明穿梭车200基本运行到末端位置，结合控制器控制穿梭车200停止运行。
63.在一些实施例中，货架系统还包括第二光电开关702，第二光电开关702设于穿梭车200位于第一方向x的端部，第二光电开关702和第一光电开关701均靠近第一支撑件101，且第二光电开关702相对于第一光电开关701更靠近第一支撑件101，第二光电开关702和第一光电开关701均朝向第一支撑件101发射光束，第二光电开关702发出的光束的延伸方向与第二方向y平行，第二光电开关702被配置为检测货架100，在第二光电开关702检测不到货架100时，发出报警信号，立刻停止穿梭车200的运行。
64.第二光电开关702是末端货位超出检测元件，第二光电开关702相对于第一光电开
关701更靠近第一支撑件101，第二光电开关702发出的光束的延伸方向与第二方向y平行，第二光电开关702发出的光束如图2中所示的虚线，照射位置为穿梭车200的侧导轮附近，第二光电开关702晚于第一光电开关701发出信号，当第二光电开关702发出的光束脱离货架检测板后说明穿梭车200马上要超出货架，必须立即停止运行，因此，第二光电开关702发出报警信号，用于控制穿梭车200立刻停止运行。
65.在一些实施例中，货架系统还包括第三光电开关703，第三光电开关703设于穿梭车200位于第一方向x的端部，第一光电开关701靠近第一支撑件101，第三光电开关703靠近第二支撑件102，第三光电开关703的发出的光束与第一光电开关701发出的光束平行，且第一光电开关701和第三光电开关703均朝向第一支撑件101发射光束，第三光电开关703被配置为检测货架100，在第三光电开关703检测不到货架100时，发出信号以用于控制穿梭车200减速。
66.第三光电开关703用于控制穿梭车200减速。第三光电开关703发出的发出的光束与第一光电开关701发出的光束大体平行，但是第三光电开关703靠近第二支撑件102，第三光电开关703在末端定位时的光束更早脱离货架，先于第一光电开关701发出信号，用于控制穿梭车200提前减速运行。
67.在一些实施例中，货架系统还包括第四光电开关704，第四光电开关704设于穿梭车200位于第一方向x的端部，第四光电开关704被配置为向斜上方发出光束，以用于检测穿梭车200的前方是否有货物600。
68.第四光电开关704是货物600检测元件，第四光电开关704发出的光束如图2的虚线所示，其照射到穿梭车200前进方向的上游货位是否有货物600，由于照射角度较前，可以提前判断前进方向是否存在异常。
69.在一些实施例中，货架系统还包括第五光电开关705，载货板201位于第一方向x的端部设有通孔203，第五光电开关705设于通孔203的下方，第五光电开关705向通孔203发射光束，在第五光电开关705发出的光束传不出通孔203时，第五光电开关705发出信号表示穿梭车200的上方有货物600。
70.第五光电开关705是货物检测元件，第五光电开关705发出的光电光束通过载货板201的通孔203朝上方照射，定位时照射货架内的托盘601进行定位。
71.在一些实施例中，货架系统还包括控制器，控制器电连接第四光电开关704和第五光电开关705，控制器被配置为在定位取货目标位时，接收到第四光电开关704发出的穿梭车200的前方有货物600的信号，且先接收到第五光电开关705发出的光束传不出通孔203，之后接收到发出的光束传出通孔203的信号后，判断穿梭车200到达取货目标位，以控制穿梭车200停止运行。
72.在一些实施例中，货架系统还包括控制器，控制器电连接第四光电开关704和第五光电开关705，控制器被配置为在定位存货目标位时，接收到第四光电开关704发出的穿梭车200的前方有货物600的信号，且接收到第五光电开关705发出的光束传不出通孔203的信号后，判断穿梭车200到达存货目标位，以控制穿梭车200停止运行。
73.在一些实施例中，货架系统还包括第六光电开关706和第七光电开关，第六光电开关706和第七光电开关分别设于穿梭车200的位于第二方向y上的两侧部，第六光电开关706被配置为向第一支撑件101发射光束，第七光电开关被配置为向第二支撑件102发射光束，
用于控制穿梭车200与第一支撑件101之间的距离等于穿梭车200与第二支撑件102之间的距离。
74.在一些实施例中，第六光电开关706和第七光电开关设于穿梭车200的位于第二方向y上的两侧部，该光电开关为反射光电，在中心定位时照到承载台301上贴的反射板303可以产生信号，以控制穿梭车200位于承载台301的中部。
75.在一些实施例中，货架系统还包括提升装置300，提升装置300设于货架100的位于第一方向x的端部，提升装置300被配置为携带穿梭车200上下移动，以到达所需高度。穿梭车200上下移动的方向与第三方向z平行。
76.货架100的位于第一方向x上的两端分别设置一台提升装置300，穿梭车200布置在提升装置300的承载台301上，提升装置300输送穿梭车200至目标位置，穿梭车200从两侧进入货架进行取放货，减少堆垛机的场地占用空间。
77.参考图4，在一些实施例中，提升装置300包括承载台301，承载台301被配置为承载穿梭车200上下移动。承载台301包括第一板311、第二板312和第三板313。第一板311水平设置，被配置为承载穿梭车200，第二板312和第三板313竖向设于第一板311，第二板312和第三板313的顶部被配置为承载货物600，升降机构202被配置为驱动载货板201上升以托举第二板312和第三板313的顶部承载的货物600，或下降以将货物600放置在第二板312和第三板313的顶部。
78.参考图1，在一些实施例中，货架系统还包括入库站台400，入库站台400设于货架100的端部，入库站台400被配置为向承载台301输送货物600。
79.参考图1，在一些实施例中，货架系统还包括出库站台500，出库站台500设于货架100的端部，出库站台500被配置为接收承载台301输出的货物600。
80.一些实施例还提供了一种上述实施例中的货架系统的存取货方法。
81.在一些实施例中，货架系统的存取货方法包括存货方法：穿梭车200的升降机构202驱动载货板201上升以托举货物600，且穿梭车200携带货物600在货架100的第一支撑件101和第二支撑件102之间行走，在到达存货目标位后，停止运行，升降机构202驱动载货板201下降，将货物600放置在第一支撑件101和第二支撑件102的顶部。
82.在一些实施例中，货架系统的存取货方法包括取货方法：穿梭车200在货架100的第一支撑件101和第二支撑件102之间行走，在到达取货目标位后，停止运行，穿梭车200的升降机构202驱动载货板201上升以托举第一支撑件101和第二支撑件102的顶部的货物600，且携带货物600移出货架100。
83.在一些实施例中，存货方法还包括存货目标位的定位方法，其包括位于货架100末端的存货目标位的定位：穿梭车200携带货物600在第一支撑件101和第二支撑件102之间行走的过程中，通过设置在穿梭车200上的第一光电开关701检测货架100，在第一光电开关701检测不到货架100时，发出信号表示穿梭车200到达了货架100的端部，控制穿梭车200停止行走，该位置即为位于货架100末端的存货目标位。
84.在一些实施例中，存货方法还包括存货目标位的定位方法，其包括非位于货架100末端的存货目标位的定位：穿梭车200携带货物600在第一支撑件101和第二支撑件102之间行走的过程中，通过设置在穿梭车200上的第四光电开关704检测穿梭车200的前方是否有货物600，在第四光电开关704检测到穿梭车200的前方有货物600，且设置在穿梭车200端部
的第五光电开关705发出的光束传不出载货板201上的通孔203时，控制穿梭车200停止行走，该位置即为非位于货架100末端的存货目标位。
85.在一些实施例中，存货方法还包括取货目标位的定位方法，其包括位于货架100末端的取货目标位的定位：穿梭车200在货架100的第一支撑件101和第二支撑件102之间行走的过程中，通过设置在穿梭车200上的第一光电开关701检测货架100，在第一光电开关701检测不到货架100时，发出信号表示穿梭车200到达了货架100的端部，控制穿梭车200停止行走，该位置即为位于货架100末端的取货目标位。
86.在一些实施例中，存货方法还包括取货目标位的定位方法，其包括非位于货架100末端的取货目标位的定位：穿梭车200在货架100的第一支撑件101和第二支撑件102之间行走的过程中，通过设置在穿梭车200上的第四光电开关704检测穿梭车200的前方是否有货物600，在第四光电开关704检测到穿梭车200的前方有货物600，且设置在穿梭车200端部的第五光电开关705先发出的光束传不出通孔203，之后发出的光束传出通孔203，控制穿梭车200停止行走，该位置即为非位于货架100末端的取货目标位。
87.正常情况下，穿梭车200在到达取货目标位前经过的货位上均没有货物600。穿梭车200在到达存货目标位前经过的货位上均没有货物600。
88.下面结合附图1至图7描述货架系统的一些具体实施例。
89.参考图1，货架系统包括多深位货架100、提升装置300、穿梭车200、入库站台400和出库站台500。
90.多深位货架100在第三方向z上具有多层置物架，每层置物架在第一方向x上具有两个以上货位。
91.穿梭车200用于多深位货架100的货物600的存取搬运。穿梭车200及其承载系统(例如提升装置300等)组成一个物流单元。穿梭车200在货架100的轨道上行走到指定深度位置(货位)来放置货物600或取出货物600，然后提升装置300的承载台301将穿梭车200运送到输送机区域的入库站台400，继续接收入库站台400上的货物600或将穿梭车200运送到出库站台500，以用于将货物600通过出库站台500送走。
92.参考图3，梭车200主要包括底座204、载货板201、升降机构202、行走控制机构205、防撞块206、能源供应系统207和上位通讯系统208。
93.底座204：为一个框架，是穿梭车200的主体，内部控制器件等安装在底座204内，行走驱动链条、驱动轮都安装在底座204的两侧。
94.载货板201：安装在底座204的上方，两侧贴有防滑条，穿梭车200动作时作为货物600的载货板201有防滑作用。且载货板201对穿梭车200的内部器件进行包裹，可以有效的起到防尘效果。
95.升降机构202：设于底座204与载货板201之间。升降机构202包括伺服控制器、升降电机和检测元件等，行走与升降控制共用一个伺服控制器，通过接触器分别控制两个动作，升降电机驱动凸轮机构运转，实现升降机构202的升降动作，检测元件检测升降机构202的低位与高位。当穿梭车200运行至目标货位完成定位后，升降机构202提高完成货物600的提取或升降单元下降完成货物600卸货至货架100的操作。当穿梭车200返回至承载台301中心位置时，也通过升降机构200完成货物600到运输机构302的取放动作。
96.行走控制机构205：包括伺服控制器、行走电机、反馈编码器、驱动链条、驱动轮及
侧导轮等。行走控制机构205负责穿梭车200的行走控制及位置反馈。通过上位通讯系统208的伺服控制器接收到运行目标位置编码器值，划定行驶控制加减速曲线，通过编码器反馈值进行计算，实时计算编码器实际位置。控制穿梭车200到指定位置进行取放货物600，并进行穿梭车200返回承载台301归中定位控制。
97.能源供应系统207：设于底座204与载货板201之间。由于穿梭车200进入巷道作业时，脱离了集电刷，无法直接进行能源供应，因此采用储能的方式进行，通过能源供应系统207储存能量，在穿梭车200进入巷道作业脱离了集电刷时，向穿梭车200提供能量。能源供应系统207包括滑触线、耦合器和超级电容。耦合器与超级电容及滑触线直接连接，作为能源供应系统的大脑，负责电容电量检测、充电控制及相关故障反馈。
98.上位通讯系统208：设于底座204与载货板201之间。由于穿梭车200需要离开承载台301进入巷道内，所以其与上位机的通讯无法直接通过网线实现，只能以无线的方式进行。上位通讯系统208通过蓝牙以太网端口适配器实现连接，蓝牙通讯方式的优点是只要保证在通讯距离范围内，不受通讯路径被货物600遮挡等其他因素影响。相较于红外的通讯方式(需要点对点无障碍)，蓝牙通讯更适合穿梭车200不固定活动路径的特点。
99.防撞块206：穿梭车200在位于第一方向x上的两端都设有防撞块206，但是穿梭车200只从提升装置300朝巷道一端运行，因此，只需要位于穿梭车200的一端的防撞块206在穿梭车200归中时进行限位保护即可。
100.穿梭车200行走过程中，通过传感器系统实时对穿梭车200进行定位及运行状态安全保护检测。
101.参考图2，传感器系统包括第一光电开关701、第二光电开关702、第三光电开关703、第四光电开关704、第五光电开关705、第六光电开关706和第七光电开关。其中第一光电开关701、第二光电开关702、第三光电开关703、第四光电开关704、第五光电开关705在穿梭车200的位于第一方向x上的两端均设有，但是只有在穿梭车200运行至货架100时，位于上游一端的光电开关起实际作用。这些光电开关配合完成穿梭车200在货架末端、非货架末端、承载台301中心位置等的定位，并实时检测穿梭车200在运行过程中的突发异常情况，保证穿梭车200的安全运行，以使穿梭车200不发生碰撞及坠落等危险事故。穿梭车200在货架100内的运行过程中，通过传感器系统对货架100内的货物600进行检测定位。通过运行跟踪，这样的定位方式方法不需要另外布置定位辅助装置，且定位稳定安全可靠。
102.参考图4，提升装置300包括承载台301，承载台301安装于提升装置300的升降台上，承载台300上用于放置穿梭车200。当需要从货架100内取货时，穿梭车200单独进入巷道内，而提升装置300在出入库站台取货时，穿梭车200放置在承载台301上。承载台301作为穿梭车200的载体，通过行走及升降动作进行定位，将穿梭车200载到目标货架前侧。承载台301包括第一板311、第二板312和第三板313。承载台301上设有运输机构302、反射板303、第八光电开关304、集电刷305和限位块306。运输机构302设置在第一板311和第二板312的顶部。运输机构302在出入库站台作为穿梭车200搬运交接的一部分。尤其是入库作业时，其定位系统通过第八光电开关304将货物600重新定位至穿梭车200的载货板201的指定位置，保证穿梭车200放货定位精准，载货板201上的货物600的精准定位是穿梭车200入库作业时货物600能等间距摆放不可或缺的一环。而承载台301上的集电刷305通过升降动作与穿梭车200上的滑触线进行能源供应。穿梭车200归中定位时，也需要与承载台301上的反射板303
配合进行，限位块306对穿梭车200进行超出机械保护。穿梭车200负责货架100深度方向的输送搬运作业。
103.参考图5，沿第一方向x具有非末端货位104和末端货位103，非末端货位104和末端货位103均可以放置货物600，货物600之间间距为l。
104.参考图6，货物600放置在第一支撑件101和第二支撑件102的顶部支撑部106。第一支撑件101和第二支撑件102的底部设有轨道，供穿梭车200行走。货架100包括立柱107和横梁108组成的架体。
105.参考图7，末端货位103放货时，非末端货位104供穿梭车200定位参考，所以穿梭车200采用货架100边缘进行定位。非末端货位104放货时，穿梭车200行走到非末端货位104位置，第五光电开关705发出的光速传不出通孔203，说明穿梭车200的端部已经到达上一个货位(可以是末端货位103)的下方，则此时穿梭车200处于非末端货位104。
106.下面结合附图1至图7描述货架系统的存取货方法的一些具体实施例。
107.入库过程中，输送机系统将货物输送至入库站台400，提升装置300主机接到上位系统的任务调度后，驱动承载台301的运输机构302与入库站台400对接位置，运输机构302的链条开始动作输送货物600至提升装置300的承载台301上，提升装置300开始行走至目标货位，在行走过程中通过第八光电开关304对货物600进行重新定位，使货物600在穿梭车200的载货板201的固定位置。
108.具体定位方式：如果定位时第八光电开关304已经被货物600遮挡，则运输机构302先正向运行使货物600脱离第八光电开关304，然后反向运行当货物600重新遮挡第八光电开关304产生上升沿信号时停止，货物600边缘刚好停在第八光电开关304上。如果定位时第八光电开关304未被货物600遮挡，则运输机构302反向输送，当第八光电开关304产生上升沿信号时停止，货物600边缘刚好停在第八光电开关304上。
109.当提升装置300到达目标位置后，承载台301上的集电刷305下降，穿梭车200的升降机构202动作，将货物600从承载台301提高到载货板201上，穿梭车200的行走控制机构205动作，此时穿梭车200伺服接到主机发送的目标站台编码器位置数据，开始驱动穿梭车200行走。行走过程中，第四光电开关704实时检测穿梭车200运行方向前方是否有货物600，第一光电开关701和第二光电开关702检测货架检测板是否脱离，在未到达目标货位前，如果第四光电开关704检测到货物600，则穿梭车200返回承载台301，反馈定位失败。
110.如果放货的货位为末端货位，则进行末端货位定位，当穿梭车200接近末端货位时，第五光电开关705脱离货架100产生下降沿信号，穿梭车200提前减速，低速运行保证穿梭车200不掉落巷道，当第一光电开关701脱离货架100产生下降沿信号且编码器值在允许偏差范围内，则定位完成。升降机构202将载货板201下降到低位，完成货物600从载货板201到货架100的放货动作，穿梭车200返回承载台301。如果定位过程中第二光电开关702脱离货架检测板，则穿梭车200停止运行返回中心位置，反馈定位失败。如果穿梭车200运行至目标货位编码器值加正偏差值，第一光电开关701还未脱离货架100，或穿梭车200运行至目标货位编码器值减负偏差值，第一光电开关701已脱离货架100，穿梭车200都返回承载台301的中心位置，反馈定位失败。
111.如果放货的货位为非末端货位，则进行普通货位定位，当穿梭车200接近目标货位时，检测到目标货位无货物600且目标货位前一个货位有货物600，穿梭车200继续往前运
行，当第五光电开关705进入前面一个货物600底部产生上升沿信号，编码器值在允许偏差范围内，则定位完成，升降机构202驱动载货板201下降完成货物600至货架100的放货动作。如果穿梭车200在编码器值减偏差值前，第五光电开关705已经检测到货物600或编码器值加偏差值后，第五光电开关705依然未检测到货物600，穿梭车200都返回承载台301的中心位置，并反馈定位失败。
112.出库过程中，提升装置300接收到取货的目标货位，驱动穿梭车200运行至目标货架100前方，承载台301的集电刷305下降，穿梭车200获取目标货位编码器值，开始离开承载台301往货架100运行。行走过程中，第四光电开关704实时检测穿梭车200运行方向前方是否有货物600，第二光电开关702、第一光电开关701检测货架检测板是否脱离，在未到达目标货位前，如果第四光电开关704检测到货物600，则穿梭车200返回承载台301，反馈定位失败。如果第四光电开关704检测到目标货位没有货物600，穿梭车200也返回承载台301，反馈定位失败。
113.接近目标货位后，第四光电开关704需要检测到目标货位有货物600可取，然后穿梭车200运行至货物600下方，第五光电开关705被遮挡产生上升沿信号，当穿梭车200继续运行至第五光电开关705脱离该货物600产生下降沿信号且编码器值在允许的偏差值范围内，完成定位，升降机构将载货板201提高，完成货物600从货架100到穿梭车200的取货。然后穿梭车200返回承载台301。穿梭车200运行至目标货物600下方后，如果在目标编码器值加负偏差值前，第五光电开关705就脱离货物600或目标编码器值加正偏差值后，第五光电开关705依然未脱离货物600，穿梭车200都将返回承载台301，反馈定位失败。
114.穿梭车200执行完任务或运行异常都将返回承载台301的中心位置，进行中心位置定位，穿梭车200运行至中心位置附近，编码器值接近0，当第六光电开关706和第七光电开关同时检测到承载台301上的反射板产生上升沿信号，代表中心位置定位成功，集电刷305可以动作完成充电动作。如果定位异常继续向远离货架100一侧运行将有坠落风险，此时防坠落机械保护装置生效，穿梭车200的防撞块206将顶到承载台301的限位块306上，限制穿梭车200继续运行，防止掉落。
115.在一些实施例中，货架系统采用的技术方案是：
116.两台带穿梭车200的提升装置300布置在高架库两侧，可以分别在巷道一侧对货架100进行取放货操作。提升装置300的升降台作为穿梭车200的承载台301，负责将穿梭车200输送至指定的货架100位置，承载台301上有运输机构302从指定的入库站台400取货到穿梭车200。载货板201可将穿梭车200取到的货物600输送至出库站台500。承载台301底部有伸缩式集电刷305，在穿梭车200运行归中后，集电刷305伸出对穿梭车200进行充电。
117.下面对穿梭车200实际运行定位过程中的几个实例进行详细说明。
118.取货定位：取货过程中，穿梭车200的载货板201上无货物600，升降机构202处于低位状态，将去目标位置取货。第四光电开关704需要判断前进通道上无货物600，接近目标货位后，第四光电开关704需要检测到目标货位有货物600可取，然后穿梭车200运行至货物600下方，第五光电开关705被遮挡产生上升沿信号，当穿梭车200继续运行至第五光电开关705脱离该货物600产生下降沿信号，且编码器值在允许的偏差值范围内，完成定位，升降机构202将载货板201提高，完成货物600从货架100到穿梭车200的取货。然后穿梭车200返回承载台301。
119.末端货位的取货定位：第四光电开关704提前检测到末端货位有货物600，当第五光电开关705光束脱离货架检测板后产生下降沿，代表穿梭车200已接近末端位置，开始提前减速前行，当第一光电开关701脱落货架检测板后产生下降沿，代表穿梭车200已经完成定位，此时穿梭车200实时位置在目标编码器加设定允许偏差范围内则定位成功，穿梭车200提高，进行货物600取货动作。
120.非末端货位的取货定位：穿梭车200运行至目标位置编码器值附近，第四光电开关704提前检测到该位置有货物600，第五光电开关705通过该货物600后产生下降沿信号代表该货物600与前面一个货物600存在间隙，可以取货，完成取货定位，穿梭车200执行升降动作，提取货物600。
121.放货定位：放货时定位系统需要借助前方一个货位的货物600完成，而末端货位的前方是巷道，没有一个货物600可以辅助完成定位，所以又分末端货位的定位，具体定位方式如下：
122.末端货位的放货定位，放货过程中，升降机构在承载台301上先执行提高动作，将货物600提取到载货板201上，穿梭车200离开承载台301，第四光电开关704检测到前行通道上无货物600，当穿梭车200接近末端货位时，第五光电开关705脱离货架100产生下降沿信号，穿梭车200提前减速，低速运行保证穿梭车200不掉落巷道，当第一光电开关701脱离货架100产生下降沿信号且编码器值在允许偏差范围内，则定位完成。升降机构将载货板201下降到低位，完成货物600从载货板201到货架100的放货动作，穿梭车200返回承载台301。
123.非末端货位的放货定位，穿梭车200离开承载台301，第四光电开关704检测前行通道上无货物600，当穿梭车200接近目标货位时，检测到目标货位无货物600且目标货位的上游货位有货物600，穿梭车200继续往前运行，当第五光电开关705进入上游货位的货物600底部产生上升沿信号，编码器值在允许偏差范围内，则定位完成，升降机构驱动载货板201下降完成货物600至货架100的放货动作。
124.中心位置定位：穿梭车200不管执行取放货作业后都需要返回承载台301的中心位置，且取放货定位方式一致。当穿梭车200执行完取放任务返回承载台301，运行至中心位置附近，编码器值接近0，当第六光电开关706和第七光电开关同时检测到承载台301上的反射板产生上升沿信号，代表中心位置定位成功，集电刷可以动作完成充电动作。
125.货物排布距离控制：为了方便穿梭车200取放货，货架100内的货物600需要等间距排布，因此货架100总宽度固定，货架100放货货物600数量固定，货物600宽度也固定，所以放货时货物排布距离也可控制在固定的范围内，具体实施方式如下:
126.入库时承载台301将货物600输送至提升装置300上，承载台301通过第八光电开关304对货物600进行重定位，将货物600输送到穿梭车200的载货板201的固定位置上方。具体定位方式为：如果定位时第八光电开关304已经被货物600遮挡，则驱动链条先正向运行使货物600脱离第八光电开关304，然后反向运行当货物600重新遮挡第八光电开关304产生上升沿信号时停止，货物600边缘刚好停在第八光电开关304上。如果定位时第八光电开关304未被货物600遮挡，则驱动链条反向输送，当第八光电开关304产生上升沿信号时停止，货物600边缘刚好停在第八光电开关304上。第五光电开关705光束通过载货板201的通孔203朝上照射，第五光电开关705的光束与货物600在载货板201定位位置的距离即为货物排布距离，入库时第五光电开关705照射到上游货位的货物600时停止运行，穿梭车200下降将货物
600放至货架100上。每次执行入库任务时都按照这种方式定位，烟包在货架100内形成等距离排布。
127.下面对所有定位异常的情况进行分析：
128.1、运行前进通道被占用：穿梭车200运行至目标货位的过程中，第四光电开关704实时检测前方是否存在货物600，如果存在货物600则穿梭车200继续前行会存在碰撞的风险，穿梭车200停止前行，返回承载台301，并反馈定位失败。
129.2、取货时目标货位无货物600：穿梭车200执行取货任务时，运行至接近目标货位，在目标货位第四光电开关704未检测到货物600，代表目标位置无可取货物600，穿梭车200停止前行，返回承载台301，反馈定位失败。
130.3、定位超出货架100的末端范围：在末端货位定位时，如果第二光电开关702脱离货架100产生下降沿信号，代表穿梭车200即将超出货架100，存在掉落风险，立即停止前行返回承载台301，并反馈定位失败。
131.4、目标位置定位超出允许偏差范围：实际运行过程中，可能由于光电位置跑偏等原因，货物600位置可能与实际编码器目标值存在偏差，系统设定一个偏差值，穿梭车200运行在目标位置正负偏差范围内进行定位。如放货时，第五光电开关705在目标值加负偏差前就检测到上升沿或第五光电开关705在目标值加正偏差后还未检测到上升沿都代表定位超出允许范围，即前面的货物600停止太靠前或太靠后。而在取货时，第五光电开关705在目标位置加负偏差前就检测到下降沿，或第五光电开关705在目标值加正偏差后还未检测到下降沿，则代表定位超出允许范围，即目标货物600太靠前或太靠后。
132.5、归中时超出承载台301中心位置的机械保护：返回承载台301中心位置时，编码器值为0，且第六光电开关706和第七光电开关需要同时检测到承载台301上的反射板303。如果定位异常继续向远离货架100一侧运行将有坠落风险，此时防坠落机械保护装置生效，穿梭车200的防撞块206将顶到承载台301的限位块306上，限制穿梭车200继续运行，防止掉落。
133.基于上述本公开的各实施例，在没有明确否定或冲突的情况下，其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。
134.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。