CN101200266A - 集装箱吊具自动旋锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱吊具自动旋锁装置，包括位于吊具端部的旋锁机构和锁销，以及用于驱动锁销的电磁阀，所述装置还包括控制器、吊具着箱传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器，所述吊具着位传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器分别与所述控制器的输入端相连，所述电磁阀接控制器的输出端并与锁销相连，当吊具处于着箱位置后，所述着位传感器向控制器发出着箱信号，控制器向电磁阀输出控制信号驱动锁销锁定，锁销锁定传感器和锁销解锁传感器向控制器发出锁定或解锁位置信号。本发明的集装箱吊具自动旋锁装置能够实现集装箱的可靠、高效和安全地吊装。

Description

集装箱吊具自动旋锁装置

技术领域

本发明涉及吊装设备技术领域，特别涉及一种集装箱吊具自动旋锁装置。

背景技术

随着集装箱运输的不断发展，集装箱吊装业务日益增加，对集装箱吊具的可靠性、高效性方面提出了更高的要求。集装箱吊具是一种集装箱搬运起吊装置，安装在正面吊运机、空箱堆高机或其他港口码头吊运设备上。

利用吊具上设置的锁销动作来扣住集装箱，锁定时扣住集装箱，解锁时释放集装箱，实现集装箱的吊运。以往在操作吊具锁销的过程中，当吊具移动到集装箱上方，吊具处于着箱状态时，操作人员需操作吊具的锁销，依靠手动操作翘板开关，实现锁销“锁定”和“解锁”，这样做一方面生产效率比较低、另一方面操作人员的劳动强度比较大，再有，操作人员操作旋锁按钮时可能由于操作不当，引起锁销旋锁不到位，从而产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱吊具的自动旋锁装置，能够实现集装箱的可靠、高效和安全地吊装。

为达到上述目的，本发明的集装箱吊具自动旋锁装置，包括位于吊具端部的旋锁机构和锁销，以及用于驱动锁销的电磁阀，所述装置还包括控制器、吊具着箱传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器，所述吊具着箱传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器分别与所述控制器的输入端相连，所述电磁阀接控制器的输出端并与锁销相连，当吊具处于着箱位置后，所述着位传感器向控制器发出着箱信号，控制器向电磁阀输出控制信号驱动锁销锁定，锁销锁定传感器和锁销解锁传感器向控制器发出锁定或解锁位置信号。

所述吊具着箱传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器为行程开关。

所述吊具着箱传感器的数量为2个或4个。

所述装置还包括控制开关，所述控制开关接控制器的输入端，用于对自动控制和手动控制进行切换。

当处于自动旋锁状态时，在吊具着箱后延时T1时间后，对锁定电磁阀加电，使锁销处于锁定位置；当吊具的锁销已到达锁定位置或延时T2时间，则令锁定电磁阀断电，使锁销保持锁定状态，当集装箱被吊至指定位置后，手动解锁。

所述T1为1～2秒，所述T2为1～3秒。

当手动解锁后，所述装置在吊具吊起以后再重新落到着箱状态后重新启动自动锁定功能。

所述控制器为单片机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的集装箱吊具自动旋锁装置利用吊具着位传感器和锁销锁定传感器对吊具进行着位检测和锁销锁定检测以及自动旋锁，能够确保吊具的锁销旋转到位，提高了吊箱操作的安全性、可靠性，降低了安全隐患。且操作人员不再需要操作吊具锁定按钮，减轻了操作人员的劳动强度。实现集装箱吊具自动旋锁以后，集装箱吊运操作的对箱、着箱、旋锁、起箱等动作一气呵成，提高了生产效率。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。

图1为本发明集装箱吊具自动旋锁装置的吊具结构简化示意图；

图2为本发明集装箱吊具自动旋锁装置的基本结构框图；

图3为根据本发明优选实施例的集装箱吊具自动旋锁装置结构示意图；

图4为根据本发明优选实施例的集装箱吊具自动旋锁装置的电气原理图；

图5为本发明集装箱吊具自动旋锁装置的控制过程示意图；

图6为根据本发明另一实施例的集装箱吊具自动旋锁装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

图1为本发明集装箱吊具的自动旋锁装置的吊具结构简化示意图。所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。如图1所示，集装箱吊具包括一可伸缩的横梁10，该横梁可在结构框架内部借助伸缩油缸(图中未示出)部分地移动，以此方式，集装箱吊具的长度可根据被吊起的集装箱的长度而调整。横梁10可以借助伸缩油缸(图中未示出)部分地侧向移动。在每一个可伸缩的横梁10的外端部设置有旋锁机构11，这些旋锁机构有4个锁销，锁销位于吊具的每一个相应角上，与集装箱的四个角位置对应。旋锁机构11包括锁销12，当吊具着箱后，旋锁12旋转90度，所述锁销12用于插入集装箱的起吊孔中。旋锁机构11还包括着位传感器13，用于发出吊具是否着箱的信号，和锁销锁定传感器14，用于发出锁销12是否已锁定的信号，和锁销解锁传感器16，用于发出锁销是否处于解锁(未锁定)位置的信号。在横梁10中还设置有电磁阀15，用于驱动锁销12动作。电磁阀15也可以设置在旋锁机构11的适当位置。

图2为本发明集装箱吊具的自动旋锁装置基本结构框图。如图2所示，本发明的集装箱吊具自动旋锁装置的基本结构包括控制器20，吊具着位传感器21，锁销锁定传感器22，锁销解锁传感器25，电磁阀23以及锁销24。吊具着位传感器21、锁销锁定传感器22和锁销解锁传感器25分别与控制器20的输入端相连。控制器20的输出端接电磁阀23，电磁阀23控制锁销24的动作。当吊具已处于着箱位置后，吊具着位传感器21向控制器20发出着箱信号，此时锁销处于解锁(未锁定)状态(解锁传感器25感应)。控制器20接收到锁销未锁定信号之后，向电磁阀23输出控制信号，电磁阀23得电动作，使锁销24锁定。当集装箱被吊至指定位置后，控制器20向电磁阀23发出控制信号驱动锁销24解锁。锁销锁定传感器22向控制器20发出锁定或解锁的位置信号，以确保锁销动作的实现。

图3为根据本发明优选实施例的集装箱吊具的自动旋锁装置结构示意图。如图3所示，本发明优选实施例的集装箱吊具自动旋锁装置包括控制器40，分别与吊具角部的四个旋锁对应的四组吊具着位传感器411、413、415和417，以及锁销锁定传感器412和416，锁销解锁传感器414和418。控制手动与自动转换的控制开关41至44，以及电磁阀421至424，分别驱动左锁销锁定431、左锁销解锁432、右锁销锁定433和右锁销解锁434。所述吊具着位传感器411、413、415和417，锁销锁定传感器412和416，锁销解锁传感器414和418分别与控制器40的输入端相连，控制开关41至44也分别接控制器40的其他输入端，电磁阀421至424接控制器40的输出端，以接收控制器40发出的信号驱动锁销动作。当吊具处于着箱位置后，吊具着位传感器411、413、415和417向控制器40发出着箱信号，此时锁销锁定传感器412和416处于未锁定状态，控制器40接收到锁销解锁传感器414和418发出的未锁定信号之后，向电磁阀421和423输出控制信号，电磁阀得电动作，使四个角上插入集装箱的起吊孔中的锁销处于锁定位置，锁销锁定传感器412和416向控制器40发出锁定信号。当集装箱被吊至指定位置后，控制器40向电磁阀422和424发出控制信号，电磁阀动作，驱动锁销解锁，锁销解锁传感器414和418发出未锁定信号。

控制开关41至44用于手动/自动切换，例如当控制开关41打开时，集装箱吊具自动旋锁装置处于自动旋锁状态。当闭合控制开关41时，集装箱吊具自动旋锁装置处于手动状态，控制开关42至44分别控制锁销的锁定和解锁，以及当吊具着位传感器出现故障时，令吊具强行着箱，再进行手动锁定。

图4为根据本发明优选实施例的集装箱吊具自动旋锁装置的电气原理图。如图4所示，四个锁销锁定传感器输出的左已锁定、右已锁定、左未锁定和右未锁定信号分别输入到控制器的S1、S2、S3和S4端，着位传感器输出的左前已着位、右前已着位、左后已着位和右后已着位信号分别接至控制器的S5、S6、S7和S8端。四个电磁阀分别接控制器的输出端Y1、Y2、Y3和Y4，分别输出左锁定、右锁定、左解锁和右解锁控制信号给电磁阀，控制锁销动作。控制开关A7、A8、A9、A10分别控制手动锁定、手动解锁、手动安全旁通(强制着箱)、自动/手动转换，它们分别接控制器的相应输入端。

本实例中的控制器采用C8051f040开发的单片机控制器，着位传感器、锁销锁定传感器采用行程开关或位置开关，优选上海倍加福自动化有限公司的接近开关NBB10-30GM50-E2，控制开关采用进口的Hella公司配件；电磁阀采用力士乐配件。接近开关S1至S8的通和断分别对应于吊具是否着位和锁销是否锁定，相应地，通断信号输入到控制器中被定义位“1”或“0”。通过编制相应的控制程序，便可根据传感器的输入信号控制电磁阀驱动锁销动作。下面结合图5对本发明集装箱吊具自动旋锁装置的控制过程进行详细说明。

图5为本发明集装箱吊具自动旋锁装置的控制过程示意图。如图5所示，当控制开关A10打开时，吊具具有自动旋锁功能，实现着箱后自动锁定。自动旋锁启动后，当处于自动旋锁状态时，安全旁通开关A10失效。此时判断锁销是否处于解锁位置，当判断锁销处于解锁位置后，判断吊具是否着箱，吊具着箱后，延时1至2秒(优选为1秒)后，对锁定电磁阀加电，使锁销处于锁定位置，然后，当吊具的锁销已到达锁定位置或延时1至3秒(优选为2秒)，这两个条件任何一个先到，则令锁定电磁阀断电，使锁销保持锁定状态。当集装箱被吊至指定位置后，手动解锁。

当进行手动操作时，按下转换开关A10，此时集装箱吊具自动旋锁装置进入手动操作状态。判断吊具是否着箱，若未着箱则可以按下安全旁通开关A9，使吊具强行着箱，然后按下锁定控制开关，锁定电磁阀加电，使锁销锁定，然后断开锁定控制开关，锁定翘板开关断开后，锁定电磁阀延时0.5至1秒(优选为0.6秒后失电)，确保锁销锁定到位，提高安全系数。当集装箱被吊至指定位置后，手动解锁。

当手动解锁后，吊具的锁销不会再自动锁定(此时可以手动锁定)，必须将吊具吊起以后再重新落到着箱状态才会重新启动自动锁定功能。这样可以防止手动解锁后再自动锁定的误动作。

上述延时时间可在控制程序或利用控制器硬件进行调整。

本发明的集装箱吊具自动旋锁装置可利用控制器实现普通硬件线路控制和CAN总线控制两种模式。实现集装箱吊具锁销自动旋锁功能可以采用不同的硬件，例如选择不同型号的控制器、位置开关等。对于不同的控制器，可采用不同的编程工具软件实现同一个功能。

图6为根据本发明另一实施例的集装箱吊具自动旋锁装置结构示意图。如图6所示，本实施例中仅在吊具上安装两个吊具着位传感器311和313、锁销锁定传感器312和锁销解锁传感器314。本实施例适用于集装箱箱体较轻，例如为空箱的场合，仅利用集装箱同一侧的两个锁销起吊的情形，其控制方式与前述优选实施例相同，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种集装箱吊具自动旋锁装置，包括位于吊具端部的旋锁机构和锁销，以及用于驱动锁销的电磁阀，其特征在于：所述装置还包括控制器、吊具着位传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器，所述吊具着位传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器分别与所述控制器的输入端相连，所述电磁阀接控制器的输出端并与锁销相连，当吊具处于着箱位置后，所述着位传感器向控制器发出着箱信号，控制器向电磁阀输出控制信号驱动锁销锁定，锁销锁定传感器和锁销解锁传感器向控制器发出锁定或解锁位置信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述吊具着位传感器、锁销锁定传感器和锁销解锁传感器为行程开关。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述吊具着位传感器的数量为2个或4个。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括控制开关，所述控制开关接控制器的输入端，用于对自动控制和手动控制进行切换。

5.如权利要求1或4所述的装置，其特征在于：当处于自动旋锁状态时，在吊具着箱后延时T1时间后，对锁定电磁阀加电，使锁销处于锁定位置；当吊具的锁销已到达锁定位置或延时T2时间，则令锁定电磁阀断电，使锁销保持锁定状态，当集装箱被吊至指定位置后，手动解锁。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述T1为1～2秒，所述T2为1～3秒。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于：当手动解锁后，所述装置在吊具吊起以后再重新落到着箱状态后重新启动自动锁定功能。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述控制器为单片机。

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