本发明属于物流技术领域，尤其涉及一种智能化自动装卸车系统及方法。
背景技术：
目前，针对于物流运输领域，随着生产技术的不断发展，在物流运输的各个环节基本实现了自动化作业，但是由于现有的生产技术不够成熟，在货物出库装车或者卸车环节并未形成高效的装卸车作业模式，从而限制了货物整个物流运输过程的运输效率。传统的货物装卸车作业模式通常是人力与叉车协力工作，在装卸车过程需要大量人力物力，这种作业方式人工劳动强度大，并且叉车装车可能造成货物损坏，效率不高，远远没有达到如今物流高效化的水平。因此，在物资装卸环节使用智能化装卸系统以提高作业效率是目前亟需解决的问题。
专利cn108455156b发明了一种无人仓库智能装卸货物系统及其控制方法。该发明提供了一种无人仓库智能装卸货物系统，包括堆货区、交接区、装卸区以及停车区，该发明采用智能agv作为物资搬运设备，物资出库流程为agv堆高车从堆货区取货，在交接区由agv叉车获取待装货物进入装卸区，利用装卸区的升降机构调整agv叉车高度进行装货。该智能装卸货物系统利用agv进行物资搬运，需要设置大量agv进行作业，agv调度问题解决困难，此外，若需要大量物资出库，agv作业效率有待提升。
专利cn207684528u公开了一种用于纸箱、纸膜袋、编织袋的自动装卸车系统。该自动装卸车系统用于工业炸药生产流水线装箱完成后实现自动装卸，主要由推送机构、正位机构、升降机构以及车厢内部双层存储机构组成。物料装箱完成后由传送带将物料传输至推送机构处，利用正位机构调整物料位置，升降机构调整车厢与月台之间的高度差后将物料运输至车厢内部双层存储机构。该自动装卸车的传输系统均由传送带构成，其中车厢内部采用滚筒式传输带，需要存储机构自带动力，在车厢内部存储机构安装难度较大，电控等系统布置困难，造价相对较高，并且传输带质量较大，大幅度增加车辆载重。专利cn208516531u发公开了一种箱式车自动装卸车系统。该自动装卸车系统，包括有与生产流水线相对接的待码机、无动力辊道输送机、装车器、竖向推拉器、堆垛机器人。物料从生产流水线运输至待码机处，堆垛机器人将物料码垛在无动力辊道输送机上的塑料滑托板上，由推进器将整垛物料推送至车厢内部。该自动装卸系统利用推进器将物料推送至车厢内部，物料进车效率不高，整垛物料质量较大，塑料滑托盘容易磨损，并且该装卸系统车厢内部仅有一层，无法充分利用车厢空间。
技术实现要素：
本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供一种智能化自动装卸车系统，有利于物资出库之后完成自动装卸，提高装卸车效率，减少人力物力的浪费，解决现有技术的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种智能化自动装卸车系统，包括按顺序连接设置的月台系统、升降系统、车厢存储系统和控制器，其特征在于，还包括穿梭系统，所述穿梭系统连通月台系统、升降系统和车厢存储系统，使物料可通过穿梭系统在月台系统、升降系统和车厢存储系统之间运送和进行装卸车操作，所述穿梭系统、升降系统与控制器连接。
进一步地，所述穿梭系统包括穿梭板和导轨；
所述月台系统设置有码垛区、充电区、物料缓存区，所述码垛区用于将出库物料进行码垛处理，所述物料缓存区用于对要进入车厢存储系统的整垛物料进行暂存，所述充电区为搬运物料的穿梭板提供充电功能；
所述升降系统包括升降台以及用于支撑升降机的升降支架，或者所述升降系统采用堆垛机，所述堆垛机包括升降台；所述升降系统用于在物料缓存区和货架之间摆渡穿梭板；
所述车厢存储系统包括设置在车厢内部若干层货架；
所述轨道铺设在充电区、物料缓存区、升降台以及每层货架上，所述轨道之间相互连通，穿梭板可沿轨道在不同区域之间自由穿梭。
进一步地，所述货架为无动力货架。
进一步地，所述轨道的铺设路径为：充电区—物料缓存区—升降台—货架。
进一步地，所述导轨上还设置有与控制器相连接的传感器，可使穿梭板按照控制器命令进行行进、停止运动。
进一步地，所述车厢存储系统，还包括设置在升降系统一侧、用于调整货车停放位置的定位装置。
进一步地，所述升降台上设置有载货台，所述载货台上铺设有与物料缓存区和货架对接的导轨，所述载货台可沿升降台竖直中心在水平上做左右直线移动，所述载货台上安装有定位检测装置。
进一步地，所述升降台上安装有与控制器相连接的定位检测装置。
进一步地，铺设在充电区、物料缓存区、升降台、每层货架上的轨道为两组，所述穿梭板为两台，所述升降系统同时运送两台穿梭板。
本发明还提供了一种采用自动装卸车系统装卸车的方法，其特征在于，包括以下步骤：
自动装货
s1.货车到达升降系统另一侧，将货车停放到装卸点，根据定位装置调整货车位置；
s2.物料在月台系统的物料码垛区完成码垛后，送进入物料缓存区，并将其置于导轨上，控制器将需要运输的信号发送至穿梭板；
s3.穿梭板接收到物料信号之后到物料缓存区接收物料，将物料托起并移动至物料缓存区边缘；
s4.升降系统接收到穿梭板即将到达的信号后，调整升降台高度或者同时调整水平左右位置和高度与物料缓存区齐平完成导轨对接，然后穿梭板移动到升降台上；升降系统接收到穿梭板到达升降台的信号后，调整升降台高度或者同时调整水平左右位置和高度与货架水平对齐并完成导轨对接；
s5.穿梭板接收到导轨对接完成的信号后，移动到货架的导轨上，将物资运输存储位，然后穿梭板下降将物料放置在存储位上；
s6.穿梭板沿导轨返回至升降台，升降台接收到穿梭板到达升降台上的信号后，调整高度与物料缓存区一致，穿梭板接收到导轨对接完成的信号后，移动进入物料缓存区，等待进行下一次运送；
s7.装货工作结束后，接收到结束信号后驶入充电区待机、充电；
自动卸货为自动装货的逆向操作。
进一步地，穿梭板卸货时，先从货架底层进行存储，待装满底层后再装上层货架，按由下而上的顺序进行货架的存储；
穿梭板卸货时，先从货架顶层开始卸货，待顶层卸货完成后，再进行下一层卸货，由上而下的顺序进行货架的卸货。
工作原理：
本发明是通过将穿梭系统的轨道铺设到月台系统，升降系统，车厢存储系统中，同时利用升降系统在月台和车厢内货架不同高度之间进行过渡，使托运物料的穿梭板在月台系统，升降系统、车厢存储系统中可根据轨道自由穿梭，从而完成将物料缓存区的物料和车厢内货架之间的自动装卸操作。
有益效果：
1、实现物料出库装卸车的自动化作业，减少人力劳动强度，作业效率高；
2、只对车厢内的货架设置轨道，无动力机构，结构简单，改造难度小。
3、采用多层货架，物料存放效率高，可对车厢空间进行充分利用。
4、可根据物料出库装卸需求量配置穿梭板，减少设备投资。
附图说明
图1为本发明各组成区域联系示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为采用双穿梭板工作的示意图。
图4为采用单穿梭板工作的示意图。
附图标记：
月台系统1、码垛区11、充电区12、物料缓存区13、升降系统2、升降台21、升降支架22、车厢存储系统3、货架31、车厢32、货车33、定位装置34、穿梭系统4、穿梭板41、导轨42、物料5。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不局限于以下技术方案。
实施例1
如图1-2所示，一种智能化自动装卸车系统，包括按顺序设置的月台系统1，升降系统2，车厢32存储系统3，穿梭系统4连通月台系统1，升降系统2，车厢32存储系统3，使物料5可通过穿梭系统4在月台系统1、升降系统2和存储系统之间运送和进行装卸车操作，所述穿梭系统4与控制器连接。
所述月台系统1包括物料5码垛区11、充电区12以及物料缓存区13，物料5码垛区11位于仓库出库口处，在物料5码垛区11对物料5进行码垛处理；物料缓存区13位于物料5码垛区11与升降系统2之间，用于缓存由叉车运送已经码垛完成的物料5，等待穿梭板41将其运送至车厢32存储系统3；充电区12设置有供穿梭板41充电的充电设备，当穿梭板41电量低于设定阈值时穿梭板41前往充电区12进行充电。
升降机位于物料缓存区13以及车厢32尾部之间，安装在地面上，通过调整自身升降台21的高度，使升降台21和物料缓存区13与货架31之间的高度适配，实现在物料5暂存区和车厢32内货架31之间摆渡穿梭板41，使穿梭板41可以运动到车厢32内的货架31上，进行物料5输送。
所述升降系统2包含升降机以及用于支撑升降机的升降支架22。
所述穿梭系统4包括穿梭板41，供穿梭板41行进的轨道；所述穿梭板41可根据实际场地以及物料5需求设置多台穿梭板41，所述穿梭板41具有举升装置，可将码垛完成的物料5从地面托起、放下；
所述轨道按顺序连接铺设在月台系统1的充电区12、物料缓存区13，升降系统2的升降台21上，以及存储系统内的货架31上；各区域轨道之间相互连通，在升降台21上升或下降到与物料缓存区13的轨道或货架31上的轨道同一平面时，将两端轨道准确对接，使穿梭板41可自由穿过。可在升降系统2上加装定位检测装置，使升降台21上的轨道可与物料缓存区13或货架31上的轨道能够精确对准。所述导轨42上还布置有传感器，可使穿梭板41按照装卸、运输要求进行行进、停止运动。
所述车厢32存储系统3，包括设置在车厢32内部若干层存储货架31，所述货架31为无动力货架31，每层货架31上均铺设有与升降台21上的轨道方向一致，并可以与之对接的轨道。用于接收穿梭板41传输的物料5并堆码至车厢32存储系统3内部的单层或若干层两列存储货架31上。车厢32存储每层每列货架31上均铺设有可供穿梭板41移动的导轨42。
所述车厢32存储系统3，还包括设置在升降系统2一侧，用于调整货车33左右的位置，满足升降台21导轨42与车厢32存储系统3中货架31导轨42的对接的车辆定位装置34。所述车辆定位装置34，引导车辆停放在准确的装卸点上。
工作方式：
自动装货
货车33到达升降系统2另一侧，利用车辆定位装置34调整车辆左右位置精度，将货车33停放到装卸点；物料5从仓库出库后进入月台系统1的物料5码垛区11，在物料5码垛区11采用人工或者叉车的方式将物料5，进行码垛处理，码垛处理之后将物料5运送进入物料缓存区13，并将其置于导轨42上，启动控制器将需要运输的信号发送至穿梭板41。
穿梭板41接收到物料5信号之后到物料缓存区13接收物料5，将物料5托起并移动至物料缓存区13边缘；此时，升降系统2接收到穿梭板41即将到达的信号，升降机调整高度与物料5缓存齐平完成导轨42对接，然后穿梭板41运输物料5到升降机的升降台21上；升降机接收到穿梭板41到达升降台21上的信号后，调整高度与车厢32最底层货架31水平对齐并完成导轨42对接，穿梭板41接收到导轨42对接完成的信号后，移动进入货架31最底层的导轨42上，将物资运输至存储位；穿梭板41下降将物放置在存储位上，然后沿导轨42返回至升降台21，升降台21接收到穿梭板41返回到达升降台21上的信号后，调整高度与物料缓存区13的高度一致，穿梭板41接收到导轨42对接完成的信号后，驶离升降台21进入物料缓存区13，等待进行下一次运送，待第一层货架31存储满之后，穿梭板415根据上述流程将物料5运输至上一层货架31存储；
待装货工作结束的，接收到结束信号后驶入充电区12待机、充电。
自动卸货工作时，穿梭板41先从货架31最上层开始取货，运送至物料缓存区13，再由人工搬运至仓库中，是自动装货工作过程的逆向操作过程。
实施例2
如图3所示，在实施例1的基础上，该升降机上的升降台21设置为双货位，可同时运载两台穿梭板41。所述铺设在月台系统1的充电区12、物料缓存区13，升降系统2的升降台21上，以及存储系统内的货架31上的轨道均设置为两组轨道，可分别供两台不同的穿梭板41同时工作。
工作方式：
本实施例中，自动装货是在实施例1中工作方式的基础上，采用两台穿梭板41同时进行搬运工作。
在控制器启动后，两台穿梭板41同时工作，同时将码垛完成的物料5托举并运送到物料缓存区13边沿，然后再通过升降机构调整高度，同时对准两组轨道，两台穿梭板41再同时将物料5运送到货架31轨道上。
卸货工作时，进行逆向操作。
实施例3
如图4所示，在实施例1的基础上，该升降机上的升降台21上采用载货台，所述载货台可沿水平方向进行移位的结构，使载货台可根据升降台21的中心线左右平移。同时将货架31上的轨道设置为两组轨道。
本实施例中，还可采用堆垛机替代升降机。采用堆垛机时，可不采用车辆定位装置34，依靠堆垛机自身水平上的直线运动和升降台21调整高度共同对准货架31上的导轨42。采用堆垛机还可可实现两辆以上车辆的装卸车操作。
工作方式：
本实施例中，自动装货是在实施例1中工作方式的基础上，载货台根据升降台21的中心线左右平移。
采用升降机系统，控制器启动后，升降台21在运送穿梭板41并进行轨道对准工作时，先与下层轨道平面对齐，再以载货台在升降台21上左右移动，每次对准一侧的轨道，使穿梭板41将物资运送到存储位，完成下层的物料5存储后，再进行上层的存放。卸货过程为逆向操作。
采用堆垛机，控制器启动后，升降台21在运送穿梭板41并进行轨道对准工作时，先与下层轨道平面对齐，堆垛机再沿自身轨道移动，每次对准一侧的轨道，使穿梭板41将物资运送到存储位，完成下层的物料5存储后，再进行上层的存放。卸货过程为逆向操作。
1.一种智能化自动装卸车系统，包括按顺序连接设置的月台系统(1)、升降系统(2)、车厢存储系统(3)和控制器，其特征在于，还包括穿梭系统(4)，所述穿梭系统(4)连通月台系统(1)、升降系统(2)和车厢存储系统(3)，使物料可通过穿梭系统(4)在月台系统(1)、升降系统(2)和车厢存储系统(3)之间运送和进行装卸车操作，所述穿梭系统(4)、升降系统(2)与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的自动装卸车系统，其特征在于，
所述穿梭系统(4)包括穿梭板(41)和导轨(42)；
所述月台系统(1)设置有码垛区(11)、充电区(12)、物料缓存区(13)，所述码垛区(11)用于将出库物料(5)进行码垛处理，所述物料缓存区(13)用于对要进入车厢存储系统(3)的整垛物料(5)进行暂存，所述充电区(12)为搬运物料(5)的穿梭板(41)提供充电功能；
所述升降系统(2)包括升降台(21)以及用于支撑升降机的升降支架(22)，或者所述升降系统(2)采用堆垛机，所述堆垛机包括升降台(21)；所述升降系统(2)用于在物料缓存区(13)和货架(31)之间摆渡穿梭板(41)；
所述车厢存储系统(3)包括设置在车厢(32)内部若干层货架(31)；
所述轨道(42)铺设在充电区(12)、物料缓存区(13)、升降台(21)以及每层货架(31)上，所述轨道(42)之间相互连通，穿梭板(41)可沿轨道(42)在不同区域之间自由穿梭。
3.根据权利要求2所述的自动装卸车系统，其特征在于，所述货架(31)为无动力货架。
4.根据权利要求2所述的自动装卸车系统，其特征在于，所述轨道(42)的铺设路径为：充电区(12)—物料缓存区(13)—升降台(21)—货架(31)。
5.根据权利要求2所述的自动装卸车系统，其特征在于，所述导轨(42)上还设置有与控制器相连接的传感器，可使穿梭板(41)按照控制器命令进行行进、停止运动。
6.根据权利要求1所述的自动装卸车系统，其特征在于，所述车厢存储系统(3)，还包括设置在升降系统(2)一侧、用于调整货车(33)停放位置的定位装置(34)。
7.根据权利要求2所述的自动装卸车系统，其特征在于，所述升降台(21)上设置有载货台，所述载货台上铺设有与物料缓存区(13)和货架(31)对接的导轨(42)，所述载货台可沿升降台(21)竖直中心在水平上做左右直线移动，所述载货台上安装有定位检测装置；所述升降台(21)上安装有与控制器相连接的定位检测装置。
8.根据权利要求4所述的自动装卸车系统，其特征在于，铺设在充电区(12)、物料缓存区(13)、升降台(21)、每层货架(31)上的轨道(42)为两组，所述穿梭板(41)为两台，所述升降系统(2)同时运送两台穿梭板(41)。
9.采用权利要求1-8任一项所述的自动装卸车系统装卸车方法，其特征在于，包括以下步骤：
自动装货
s1.货车(33)到达升降系统(2)另一侧，将货车(33)停放到装卸点，根据定位装置调整货车(33)位置；
s2.物料(5)在月台系统(1)的物料码垛区(11)完成码垛后，送进入物料缓存区(13)，并将其置于导轨(42)上，控制器将需要运输的信号发送至穿梭板(41)；
s3.穿梭板(41)接收到物料(5)信号之后到物料缓存区(13)接收物料(5)，将物料(5)托起并移动至物料缓存区(13)边缘；
s4.升降系统(2)接收到穿梭板(41)即将到达的信号后，调整升降台(21)高度或者同时调整水平左右位置和高度与物料缓存区(13)齐平完成导轨(42)对接，然后穿梭板(41)移动到升降台(21)上；升降系统(2)接收到穿梭板(41)到达升降台(21)的信号后，调整升降台(21)高度或者同时调整水平左右位置和高度与货架(31)水平对齐并完成导轨(42)对接；
s5.穿梭板(41)接收到导轨(42)对接完成的信号后，移动到货架(31)的导轨(42)上，将物资运输存储位，然后穿梭板(41)下降将物料(5)放置在存储位上；
s6.穿梭板(41)沿导轨(42)返回至升降台(21)，升降台(21)接收到穿梭板(41)到达升降台(21)上的信号后，调整高度与物料缓存区(13)一致，穿梭板(41)接收到导轨(42)对接完成的信号后，移动进入物料缓存区(13)，等待进行下一次运送；
s7.装货工作结束后，接收到结束信号后驶入充电区(12)待机、充电；自动卸货为自动装货的逆向操作。
10.根据权利要求9所述的自动装卸车系统装卸车方法，其特征在于，
穿梭板(41)卸货时，先从货架(31)底层进行存储，待装满底层后再装上层货架(31)，按由下而上的顺序进行货架(31)的存储；
穿梭板(41)卸货时，先从货架(31)顶层开始卸货，待顶层卸货完成后，再进行下一层卸货，由上而下的顺序进行货架(31)的卸货。
技术总结