本发明涉及一种垂直升降类机械停车设备及存取车辆的方法，尤其涉及一种载车板交换式垂直升降类机械停车设备及快速存取车辆的方法，属于机械式立体停车设备。
背景技术：
1、在各类停车设备类型中，垂直升降类机械停车设备(俗称塔库)以其占地面积小，容车数量多，空间利用率高的特点在市场上占有较大的份额。它是将停车位分布在升降井两侧，通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。此类车库一般每层可以存两辆车，整个车库一般在10层以上，可以停放20-60辆汽车，而占地面积不到50平方米，具有很髙的平面和空间利用率。
2、垂直升降车库存放车辆时，需要将车辆由升降装置上交换到停车位上，交换技术是垂直升降类停车设备的关键技术，它直接影响停车设备所需停车空间的大小、存取车的速度快慢、停车设备的能耗多少和设备运行的可靠性。目前垂直升降类停车设备按照存取车方式基本分成两类，一类是梳齿交换式存取车，这种设备优点是取车时间短，缺点是停车位需要动力,使用的电机数量和检测开关数量都很大，电控系统复杂，制造成本高，运行维护成本高。另一类是载车板交换存取车，车辆停在载车板上，设备通过垂直和水平移动载车板实现取车存车，优点是停车位不需要动力，缺点是每次存车时，司机驱车到操作台输入存车指令或刷卡存车，设备先到停车位取出空载车板到轿厢上，然后才能存车，由于存车需要先取载车板，取车要先送回空载车板，相当于设备运转两次，存取车时间长，效率较低。
3、载车板交换式立体停车设备一般包括钢结构框架，钢结构框架内沿竖直方向设置有贯穿底层至顶层的升降井，升降井的两侧设置有多层停车位，停车位上设置有轨道，轨道上设置有载车板，载车板随车辆同步存取；升降井内设有轿厢，轿厢上也设置有轨道，钢结构框架顶部设置有驱动轿厢升降的升降驱动装置；进出车辆的出入口一般设置于地面层（根据使用的需要也有将出入口设置于顶层或中间层的情况）、并与升降井上地面层停靠的轿厢的位置相对应，出入口上设置有车库门，升降井通过出入口与外界相连通。载车板下部设置有滚轮，载车板可沿着轨道横向移动，轿厢上设置有驱动载车板横向移动的横移机构，用于将停车位内的载车板拖拽至轿厢上，或者将轿厢上的载车板推送至停车位上。常见的横移机构有拉取棒拉取钩驱动式（如cn203594254u公开的一种链条钩拉式存取车装置）、摩擦轮驱动式（如cn201155221y公开的停车设备的载车板搬取装置）、链条链轮驱动式（如cn204126341u公开的一种用于垂直升降立体停车设备的载车板横移装置）、曲柄滑块机构驱动式（如cn207609228u公开的基于垂直升降停车设备的载车板横移机构）等。
4、一般情况下，一个塔式立体车库内部往往需要存放多种规格的车辆，特别是高度方向的尺寸，一般至少有1550mm 高度的车位（适停高度小于等于1550mm的车辆，如轿车等小型车辆，业内通称轿车停车位）和2050mm 高度的车位（适停高度大于1550mm、小于等于2050mm的车辆，如越野车、面包车等大型车辆，业内通称高顶车停车位）两种类型，有些车库甚至要求能停放更多高度规格的车辆。车库的钢结构框架上通常将适停高顶车的高车位设置于较高楼层，将适停轿车的矮车位设置于较低楼层。其工作过程如下：
5、系统设置取车优先：
6、初始状态时，载车板全部停放在停车位上，轿厢上没有载车板。取车时，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将停车位上的汽车连同载车板一起横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，司机驾车驶离出入口，轿厢上升将空载车板送回原位，然后返回出入口，完成取车过程。存车时，设置在出入口外围的车辆高度检测装置首先对待入库车辆的高度进行检测，①如果是高顶车，则轿厢运动到离出入口最近的高车位空置停车位（作为目标停车位），横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，司机将汽车驶进轿厢的载车板上，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至停车位上，轿厢下降至车库底部的出入口，完成存车过程；②如果是轿车，则轿厢运动到离出入口最近的矮车位空置停车位（作为目标停车位），横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，司机将汽车驶进轿厢的载车板上，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至停车位上，轿厢下降至车库底部的出入口，完成存车过程。由于存车时需先到空置停车位上取空载车板，导致存车时间较长，工作效率低。
7、系统设置存车优先：
8、初始状态时，钢结构框架的多层停车位上至少一个停车位上没有载车板，而轿厢上始终有一块空载车板。取车时，轿厢运动到没有载车板的停车位后，将空载车板送回，然后轿厢运动到目标停车位，横移机构将停车位上的汽车连同载车板一起横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，司机驾车驶离出入口，完成取车过程。存车时，假设没有载车板的停车位为矮车位中的某一停车位，设置在出入口外围的车辆高度检测装置首先对待入库车辆的高度进行检测，①如果是轿车，则司机将汽车驶进轿厢的空载车板上，轿厢运动到目标停车位（没有载车板的停车位）后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至停车位上，轿厢运动到距目标停车位最近的矮车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，完成存车过程；②请参考图1，如果是高顶车，轿厢运动到没有载车板的矮车位停车位后，将空载车板送回，然后轿厢运动到离出入口最近的高车位空置停车位（作为目标停车位），横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，司机将汽车驶进轿厢的载车板上，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至停车位上，轿厢运动到距目标停车位最近的高车位空置停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，完成存车过程。
9、同样地，如果假设没有载车板的停车位为高车位中的某一停车位，存取车过程与上述过程类似。
10、由上可见，在系统设置取车优先时，由于存车时需先到空置停车位上取空载车板，导致存车时间较长，工作效率低。在系统设置存车优先时，由于取车时需要将空载车板先送回原位，导致取车时间较长，工作效率较低。而存车时，假设没有载车板的停车位为矮车位中的某一停车位，如果是高顶车需要存车入库，则轿厢需要运动到没有载车板的矮车位停车位，将空载车板送回，然后轿厢运动到高车位空置停车位，将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，汽车驶进轿厢的载车板上，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至停车位上，轿厢运动到距目标停车位最近的高车位空置停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，才能完成存车过程。这样将导致入库存车时间较长，工作效率低，也增加了运营成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有缓冲载车板的垂直升降类机械停车设备及存取车辆的方法，以解决上述背景技术中提出的相关问题。
2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
3、一种具有缓冲载车板的垂直升降停车设备，包括钢结构框架，钢结构框架内沿竖直方向设置有贯穿底层至顶层的升降井，升降井的两侧设置有m层停车位，2m个载车板，出入口设置于地面层、并与升降井上地面层停靠的轿厢的位置相对应，2～n层为矮停车位，（n+1）～m层为高停车位（m≥n+1≥3）；停车位上设置有轨道，轨道上可运行载车板；升降井内设有轿厢，轿厢上设置有轨道，钢结构框架顶部设置有驱动轿厢升降的升降驱动装置，载车板下部设置有滚轮，轿厢上设置有驱动载车板沿着轨道横向移动的横移机构；其特征在于：第n+1层的左侧停车位中、其上部设置缓冲载车板停放架、下部适停轿车，缓冲载车板停放架上设置有轨道，轨道上放置有载车板，作为缓冲载车板。
4、一种利用上述具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速存入车辆的方法，包括如下步骤：
5、系统设置存车优先：
6、（1）初始位置：
7、轿厢上放置有载车板，矮停车位、高停车位中各有一个停车位未放置载车板；
8、（2）车辆高度检测装置对待入库车辆的高度进行检测；如果是高顶车，系统分配没有载车板的高停车位作为目标停车位；如果是轿车，系统分配没有载车板的矮停车位作为目标停车位；
9、（3）司机将汽车驶进轿厢的空载车板上；
10、（4）轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至目标停车位上；
11、（5）如果是高顶车，则轿厢运动到距目标停车位最近的高车位空闲停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口；
12、如果是轿车，则轿厢运动到距目标停车位最近的矮车位空闲停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口；
13、（6）存车步骤结束，等待下一次存车或取车过程。
14、通过采用上述技术方案，轿厢上放置有载车板，而矮停车位、高停车位中各有一个停车位未放置载车板；在系统设置存车优先时，存车过程中，无论是高顶车入库还是轿车入库，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至目标停车位上即可；无需先将空载车板送回，然后轿厢运动到距目标停车位最近的空置停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，即完成存车过程。入库存车时间短，工作效率高。
15、上述的利用具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速存入车辆的方法中，如果所有的停车位只剩余一个空闲停车位时，步骤（5）改为，轿厢运动到高停车位的第n+1层左侧停车位，将该停车位的缓冲载车板停放架上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口。
16、进一步地，如果所有的停车位只剩余一个空闲停车位时，此时入库车辆高度只能满足最后一个空闲停车位的高度要求；若剩余最后一个空闲停车位为高停车位时，无论入库车辆为高顶车还是轿车均可入库停放；若剩余最后一个空闲停车位为矮停车位时，轿车可入库停放，而高顶车入库时，车辆高度检测装置报警，提醒司机驾车退出。
17、一种利用上述具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速取出车辆的方法，包括如下步骤：
18、系统设置存车优先：
19、（1）初始位置：
20、轿厢上放置有载车板，矮停车位、高停车位各有一个停车位未放置载车板；
21、（2）系统按待取出车辆是高顶车、轿车分配目标停车位；
22、（3）轿厢运动到距目标停车位最近的没有载车板的停车位，将空载车板送回；
23、（4）轿厢运动到目标停车位后，横移机构将目标停车位上的汽车连同载车板横移至轿厢上；
24、（5）轿厢下降至车库底部的出入口，司机驾车驶离出入口；
25、（6）取车步骤结束，等待下一次存车或取车过程。
26、上述的利用具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速取出车辆的方法中，如果停车设备上所有停车位停满车辆：
27、取出第一辆车辆时，省略步骤（1）、（3）；
28、取出第二辆车辆时，步骤（3）改为，轿厢运动到高停车位的第n+1层左侧停车位，将空载车板送入该停车位的缓冲载车板停放架上。
29、一种利用上述具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速存入车辆的方法，包括如下步骤：
30、系统设置取车优先：
31、（1）初始位置：
32、轿厢上未放置载车板，矮停车位中有一个停车位未放置载车板；
33、（2）车辆高度检测装置对待入库车辆的高度进行检测；如果是高顶车，系统分配距离出入口最近的高车位空闲停车位作为目标停车位；如果是轿车，系统分配没有载车板的矮停车位作为目标停车位；
34、（3）如果是高顶车，则轿厢运动到目标停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口；
35、（4）如果是轿车，则轿厢运动到距目标停车位最近的矮车位空闲停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口；
36、（5）司机将汽车驶进轿厢的空载车板上；
37、（6）轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至目标停车位上；轿厢下降至车库底部的出入口；
38、（7）存车步骤结束，等待下一次存车或取车过程。
39、上述的利用具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速存入车辆的方法中，如果矮停车位中只剩余一个空闲停车位时，步骤（4）改为，轿厢运动到高停车位的第n+1层左侧停车位，将该停车位的缓冲载车板停放架上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口。
40、进一步地，如果所有的停车位只剩余一个空闲停车位时，此时入库车辆高度只能满足最后一个空闲停车位的高度要求；若剩余最后一个空闲停车位为高停车位时，无论入库车辆为高顶车还是轿车均可入库停放；若剩余最后一个空闲停车位为矮停车位时，轿车可入库停放，而高顶车入库时，车辆高度检测装置报警，提醒司机驾车退出。
41、一种利用上述具有缓冲载车板的垂直升降停车设备快速取出车辆的方法，包括如下步骤：
42、系统设置取车优先：
43、（1）初始位置：
44、轿厢上未放置载车板，矮停车位中有一个停车位未放置载车板；
45、（2）系统按待取出车辆是高顶车、轿车分配目标停车位；
46、（3）轿厢运动到目标停车位后，横移机构将目标停车位上的汽车连同载车板横移至轿厢上；
47、（4）轿厢下降至车库底部的出入口，司机驾车驶离出入口；
48、（5）轿厢返回目标停车位，将空载车板送回；
49、（6）取车步骤结束，等待下一次存车或取车过程；
50、如果停车设备上所有矮停车位停满车辆，取出矮停车位上第一辆车辆时，省略步骤（1），步骤（5）改为，轿厢运动到高停车位的第n+1层左侧停车位，将空载车板送入该停车位的缓冲载车板停放架上。
51、有益效果
52、轿厢上放置有载车板，而矮停车位、高停车位中各有一个停车位未放置载车板；在系统设置存车优先时，存车过程中，无论是高顶车入库还是轿车入库，轿厢运动到目标停车位后，横移机构将轿厢上的汽车连同载车板横移至目标停车位上即可；无需先将空载车板送回，然后轿厢运动到距目标停车位最近的空置停车位，横移机构将该停车位上的空载车板横移至轿厢上，轿厢下降至车库底部的出入口，即完成存车过程。下表将本专利申请的技术方案与现有技术存取车过程进行了比较，很显然，本专利申请的技术方案入库存车时间短，工作效率高。
