CN104709623B - 集装箱固定旋锁自动拆装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱固定旋锁自动拆装系统，包括控制装置和停放平台，所述停放平台的中间位置凸出形成有集装箱承载台，用于支撑集装箱底面的中间部位，并且使集装箱的四角悬空；在所述停放平台上或者停放平台的外侧设置有定位挡块，用于对集装箱在集装箱承载台上的停放位置进行限位；围绕所述停放平台设置有一圈水平传送装置，在所述水平传送装置上设置有旋锁定位孔，在水平传送装置的外侧设置有若干台智能机械手，智能机械手可以从水平传送装置上自动拾取旋锁并安装到集装箱的锁孔中。使用该系统可以对集装箱所使用的固定旋锁实现自动安装和拆卸，在大量减少现场工作人员数量，降低人工成本的同时，提升码头的安全管理水平，提高工作效率。

Description

集装箱固定旋锁自动拆装系统

技术领域

本发明属于集装箱专用设备技术领域，具体地说，是涉及一种用于对安装在集装箱上的固定旋锁进行自动安装和拆卸的专用设备。

背景技术

集装箱是一种具有一定强度、刚度和规格，专供周转使用的大型装货容器。集装箱运输是现代货物运输最安全的载体，安全则是集装箱运输的“生命线”。承载着十几吨重货物的箱体，一旦滑移或者侧翻脱离车体，会对人身生命和财产安全带来不可估量的损失。因此，集装箱在海上船运过程中，集装箱之间必须通过专门的锁具进行连接固定。在集装箱码头进行集装箱的自船到码头或自码头到船的吊运过程中，必须完成锁具的拆除或安装工作。

在目前的集装箱码头上，用于对集装箱进行装锁和拆锁的工作均采用人工安装和拆卸方式，一台集装箱岸桥平均需要在地面上配备两个工作人员固定旋锁的拆装作业，占用大量的劳动力。并且，由于现场流动机械较多，车辆废气、灰尘都严重影响着现场工作人员的身体健康，并存在严重的交通安全隐患，因此对生产的安全开展，生产效率的提高造成阻滞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱固定旋锁的自动拆装系统，可以代替传统的人工操作方式，完成对集装箱所使用的固定旋锁的自动安装和拆卸工作，并显著提高了工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种集装箱固定旋锁自动拆装系统，包括控制装置和停放平台，所述停放平台的中间位置凸出形成有集装箱承载台，用于支撑集装箱底面的中间部位，并且使集装箱的四角悬空；在所述停放平台上或者停放平台的外侧设置有定位挡块，用于对集装箱在集装箱承载台上的停放位置进行限位；围绕所述停放平台设置有一圈水平传送装置，在所述水平传送装置上设置有旋锁定位孔，在水平传送装置的外侧设置有若干台智能机械手；在进行装锁作业时，将旋锁放置于所述的旋锁定位孔中，并随水平传送装置环绕所述停放平台输送，启动智能机械手从水平传送装置上拾取旋锁，并安装到集装箱底部的锁孔中；在进行拆锁作业时，启动智能机械手从集装箱底部的四角处拆卸旋锁，并放置到所述的水平传送装置上，随水平传送装置输送到设定位置，在所述设定位置处设置有上下循环翻转传送装置，所述上下循环翻转传送装置在执行拆锁作业时启动，将输送到所述设定位置处的旋锁向下翻转，继而利用旋锁的自身重力使旋锁自动落入旋锁储存箱内。

为了保证智能机械手能够准确地从水平传送装置上拾取到旋锁，并且进一步提高工作效率，本发明提出两种优选设计方案：

一种是，在所述水平传送装置中设置水平传送带和传送托盘，所述传送托盘设置有多个，依次间隔排列设置在所述的水平传送带上，在每一个所述的传送托盘上均设置有一个旋锁定位孔；在临近每一台所述的智能机械手的位置处均设置有一个托盘拦截装置，在所述托盘拦截装置上配置有用于判断传送托盘上是否放置有旋锁的旋锁识别机构；在开始执行装锁作业时，旋锁识别机构对经过其所在拦截位置的旋锁进行识别，当经过所述拦截位置的旋锁的个数到达设定数值时，启动托盘拦截装置拦截下一个即将经过的传送托盘，并启动智能机械手夹取该传送托盘上的旋锁进行装锁作业，已经过所述拦截位置的旋锁随水平传送带继续向前传送；所述托盘拦截装置在智能机械手取走旋锁后收回，使拦截下的传送托盘随水平传送带继续向前传送。

另一种是，在水平传送装置上设置有多个等间距布设的旋锁定位孔，在每一个旋锁定位孔中均设置有一个接触开关，所述接触开关在旋锁放置到所述的旋锁定位孔中时被触动，输出触发信号至所述的控制装置，所述控制装置根据接收到触发信号的时间和传送带的运行速度计算出旋锁的运行位置，当旋锁到达参考位时，启动临近所述参考位的智能机械手执行取锁动作，当旋锁到达标准位时，智能机械手的手臂刚好携带夹具到达所述的标准位，控制夹具拾取旋锁。

进一步的，为了实现系统的全自动化作业，在位于所述水平传送装置的起始位置处设置有一台专用于从旋锁储存箱内取出旋锁并放置到旋锁定位孔中的供锁用机械手，所述供锁用机械手执行一次取放旋锁的动作周期刚好等于水平传送装置从一个旋锁定位孔运行到下一旋锁定位孔的时间，以保证所述供锁用机械手能够准确地将旋锁放置到水平传送装置上的每一个旋锁定位孔中。

为了保证智能机械手能够准确地执行拆装锁作业，在所述智能机械手的手臂的前端安装有摄像头和夹具；在进行装锁作业时，通过所述摄像头捕捉集装箱底部边角区域的图像，并根据锁孔的形状特征识别出锁孔的位置，继而控制夹具携带旋锁到达所述锁孔位置，并将旋锁安装到所述的锁孔中；在进行拆锁作业时，通过所述摄像头捕捉集装箱底部边角区域的图像，并根据旋锁的形状特征识别出旋锁位置，继而携带夹具运动到所述的旋锁位置，并将旋锁从锁孔中取下。

为了方便集装箱在停放平台上定点停放，所述定位挡块设置有多块，分布在集装箱承载台的前、后、左、右四个方向的位置处，环绕形成辅助导向槽，在每一个定位挡块的顶面均形成有外高内低的导向斜面，使吊放过程中的集装箱可以沿导向斜面滑移到限定的停放区域内，降低集装箱岸桥作业人员的操作难度。

为了满足对不同尺寸集装箱进行拆装锁作业的设计要求，在对应集装箱承载台的前后位置，安装有多对定位挡块，每一对定位挡块的前后位置对应，在相邻两对定位挡块之间的集装箱承载台上分别开设有凹槽，以便在小尺寸的集装箱停放在所述集装箱停放平台上时，能够使所述的小尺寸集装箱的四角悬空。

为了对停放在集装箱停放平台上的集装箱进行位置检测，以提高智能机械手拆装锁作业的准确性和快速性，在所述停放平台上、对应集装箱至少斜对的两个边角位置处分别设置有一对限位检测开关，包括一个横向限位检测开关和一个纵向限位检测开关，分别用于对集装箱的前、后、左、右四个侧面进行位置检测；所述限位检测开关在集装箱停放到标准位置时输出检测信号至所述的控制装置，通过控制装置启动智能机械手进行拆装锁作业。

优选的，所述智能机械手至少设置有四台，在停放平台上停放有一个集装箱时，四台智能机械手分别位于所述集装箱的四个边角位置处，每台智能机械手负责对集装箱的一个边角位置处的旋锁进行拆装作业；在停放平台上停放有两个集装箱时，四台智能机械手分别位于停放平台的左右两侧的中间位置和前后两侧的中间位置，每台智能机械手负责对集装箱的两个边角位置处的旋锁进行拆装作业。

为了方便所述集装箱固定旋锁自动拆装系统转场，在所述系统中还设置有车轮和平台顶升系统，所述车轮安装在水平传送装置的下方，所述平台顶升系统安装在停放平台与车轮之间；在需要移动所述集装箱固定旋锁自动拆装系统时，控制顶升油缸顶起停放平台，驱动车轮转动，带动停放平台与水平传送装置一起移动。

优选的，所述控制装置为计算机，设置在一个监控室内，通过通信线缆连接所述的智能机械手，并与运送集装箱的岸桥进行数据通信；所述岸桥将运送的集装箱吊放在集装箱承载台上，并向计算机发送装锁或者拆锁的控制指令；当计算机接收到岸桥发来的装锁或者拆锁的控制指令后，检测集装箱是否停放到位，若停放到位，立即启动智能机械手进行装锁或者拆锁作业；待装锁或者拆锁作业完成后，计算机向岸桥发送作业完成指令，控制岸桥重新吊起集装箱运走。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的集装箱固定旋锁自动拆装系统可用于多种集装箱装卸船舶作业工况，实现多种类型的集装箱固定旋锁的自动拆卸和安装，平均拆装一个旋锁耗时25-30秒，大大提高了集装箱码头装卸作业的自动化水平，大量减少现场工作人员数量，降低人工成本，提升码头的安全管理水平和生产效率，确保现场作业人员的人身安全。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的集装箱固定旋锁自动拆装系统的一种实施例的整体架构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是采用图1所示的集装箱固定旋锁自动拆装系统对两个集装箱进行拆装锁作业时的工作状态示意图；

图4是本发明所提出的集装箱固定旋锁自动拆装系统的另外一种实施例的整体架构示意图；

图5是采用图4所示的集装箱固定旋锁自动拆装系统对两个集装箱进行拆装锁作业时的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

本实施例的集装箱固定旋锁自动拆装系统主要由停放平台13、定位挡块3、水平传送装置9、智能机械手2和控制装置18等部分组成，参见图1所示。其中，所述停放平台13的中间部位凸出，形成中间高、左右两边低的凸台状，中间高出的部分形成集装箱承载台11，支撑集装箱4的底面，起到承载集装箱4的作用，左右两边低的部分可以使得位于集装箱4底面四角处的旋锁8或者用于安装所述旋锁8的锁孔外露，以便于智能机械手2进行拆装锁作业。定位挡块3用于对集装箱4在集装箱承载台11上的停放位置进行限位，可以竖立安装在停放平台13上，也可以竖立设置在停放平台13的外侧。为了提高集装箱4停放位置的精确度，本实施例优选在停放平台13的前、后、左、右四个方向上分别设置定位挡块3，环绕形成辅助导向槽，以实现对集装箱4的精确定位。作为本实施例的一种优选设计方案，优选将用于左、右限位的定位挡块3安装在停放平台13的外侧，且对应停放平台13的左、右两侧的中间位置；将用于前、后限位的定位挡块3安装在停放平台13上，例如竖立在所述的集装箱承载台11上，且对应停放平台13的前、后位置。通过在前、后、左、右四个方向上对集装箱4的停放位置进行限定，可以保证停放在集装箱承载台11上的每一个集装箱4的位置相同，由此也就保证了安装和拆卸旋锁8的位置固定。这样一来，只需在控制装置18中编写特定的程序，控制智能机械手2按照预定的行动轨迹动作，即可对每一个集装箱4上的旋锁实现自动拆卸和安装作业。

由于集装箱4在停放到停放平台13上时，大多都是通过岸桥吊放到停放平台13上的。在岸桥司机操作集装箱岸桥吊放集装箱4时，很难将集装箱4精确地吊放进定位挡块3所限定的区域内。为了降低岸桥司机的操作难度，本实施例优选将定位挡块3的顶面设计成外高内低的导向斜面，如图1所示的位于停放平台13左、右两侧的定位挡块3的顶面形状，以扩大集装箱4的下放口面积，使得岸桥司机只需将集装箱4吊放入该下放口区域内，集装箱4便可在导向斜面的导向作用下准确地停放到停放平台13上设定好的停放位置处。

由于集装箱4的尺寸有大有小，为了使得同一套集装箱固定旋锁自动拆装系统可以适应多种尺寸的集装箱，实现对不同尺寸集装箱的拆装锁作业，本实施例优选在停放平台13上，其前、后位置对应安装多对定位挡块3，例如三对，且在每两对定位挡块3之间的集装箱承载台11上分别开设凹槽14，参见图1所示。在将小尺寸的集装箱4停放到集装箱承载台11上时，可以在集装箱承载台11上停放两个、三个或者更多小尺寸集装箱，并通过集装箱承载台11上开设的凹槽14，来使得小尺寸集装箱的四角悬空，以便于智能机械手2进行拆装锁作业，结合图3所示。

本实施例围绕所述停放平台13设置有一圈水平传送装置9，结合图1、图2所示，在水平传送装置9的下方安装有多个用于驱动水平传送装置9运行的辊轮23，在水平传送装置9的上表面设置有用于对旋锁8进行定位的旋锁定位孔10。所述旋锁定位孔10设置有多个，等间距地布设在水平传送装置9上，用于承载旋锁8向各个智能机械手2传送。

为了实现系统的全自动化运行，本实施例优选在水平传送装置9的起始位置处设置一台专用于从旋锁储存箱5内取出旋锁8并放置到旋锁定位孔10中的供锁用机械手（图中未示出）。设计所述供锁用机械手执行一次取放旋锁的动作周期刚好等于水平传送装置9从一个旋锁定位孔10运行到下一旋锁定位孔10的时间。由此一来，在进行上锁作业时，可以保证水平传送装置9上每一个旋锁定位孔10中均可以自动放置一个旋锁8。

本实施例为了便于供锁用机械手能够从旋锁储存箱5中准确地拾取旋锁8，在旋锁储存箱5中设置了对每一个旋锁8的摆放位置进行限位的分割区，由此来实现对旋锁8的定点有序存放。

本实施例在每一个旋锁定位孔10中均设置有一个接触开关（图中未示出），用于感知是否有旋锁8放置到旋锁定位孔10中。当旋锁定位孔10中无旋锁8放入时，接触开关处于断开状态；当旋锁8放置到旋锁定位孔10中时，接触开关被触动闭合，输出触发信号至控制装置18。所述控制装置18在接收到所述触发信号时开始计时，根据计时时间以及水平传送装置9的运行速度可以计算出旋锁8的实时的运行位置。此外，所述控制装置18根据接收到的触发信号还可以准确地判断出当前运行到起始位置的旋锁定位孔10中是否已存在旋锁8，若已存在旋锁8，则控制位于起始位置的机械手不要向旋锁定位孔10中放锁，否则，控制机械手向空置的旋锁定位孔10中放置旋锁8。

在水平传送装置9的外侧设置若干台用于执行拆装锁作业的智能机械手2，例如两台、四台或者更多台。当设置两台智能机械手2时，可以将两台智能机械手2对应安装在位于停放平台13的左、右两侧的位置处，位于左侧的智能机械手2负责对集装箱4底部的左前角和左后角位置的两个旋锁进行安装和拆卸作业，位于右侧的智能机械手2负责对集装箱4底部的右前角和右后角位置的两个旋锁进行安装和拆卸作业。为了提高工作效率，本实施例优选设置四台智能机械手2，对应安装在停放平台13的四角位置，分别对集装箱4上每一个边角位置的旋锁8进行安装和拆卸作业。对于停放平台13上停放有两个小尺寸集装箱的情况，如图3所示，可以将四台智能机械手2分别安装在停放平台13的左、右两侧的中间位置以及前、后两侧的中间位置。位于左、右两侧的两台智能机械手2负责对两个集装箱朝外一侧的两个旋锁位置进行旋锁的安装和拆卸作业；位于前、后两侧的两台智能机械手2负责对两个集装箱相向侧的两个旋锁位置进行旋锁的安装和拆卸作业。为了方便智能机械手2移动工作位置，本实施例优选布设一圈环形轨道15，通过控制装置18控制智能机械手2沿环形轨道15行走到合适的工作位置。

本实施例以常规的大尺寸集装箱4为例，具体阐述智能机械手2是如何进行拆装锁作业的。

如图2所示，首先根据每一台智能机械手2所在的工作位置确定出每一台智能机械手2对应的参考位。可以事先根据在集装箱承载台11上停放的集装箱4的个数及尺寸定义好每一台智能机械手2的工作位置和其对应的参考位，保存在控制装置18中，供程序调用。系统在实际工作过程中，技术人员可以根据集装箱承载台11上停放的集装箱4的个数及尺寸调取相应的控制进程，启动控制装置18控制智能机械手2沿环形轨道15行走到设定的工作位置，然后启动水平传送装置9运转，并控制位于起始位置的机械手向水平传送装置9上的旋锁定位孔10中放置旋锁8。

控制装置18对放入到每一个旋锁定位孔10中的旋锁8的运行位置进行实时计算，当检测到某一个旋锁8到达预先设定的参考位时，启动该参考位所对应的智能机械手2执行取锁动作。此时，智能机械手2从其初始位置伸出手臂，并向预先设定的标准位方向移动。在智能机械手2的手臂的前端设置有用于夹取旋锁8的夹具19，当智能机械手2的手臂携带夹具19刚好移动到所述的标准位时，水平传送装置9也刚好将前述运行到参考位的旋锁8输送到所述的标准位（可以事先根据智能机械手2从其初始位置伸出手臂运行到标准位所需的时间以及水平传送装置9的运行速度来计算和确定所述的参考位），而后，智能机械手2便可通过其夹具19拾取到达所述标准位的旋锁8，完成取锁作业。

当智能机械手2将旋锁8从水平传送装置9上的旋锁定位孔10中取出后，该旋锁定位孔10中的接触开关断开，触发信号消失。控制装置18在检测到对应所述旋锁定位孔10的触发信号消失时，判定该旋锁定位孔10中无旋锁8，进而在检测到该旋锁定位孔10运行到水平传送装置9的起始位置时，控制位于起始位置的机械手向该旋锁定位孔10中放入旋锁8，以供执行拆装锁作业的智能机械手2取用。

智能机械手2在拾取到旋锁8后，控制装置18输出指令控制智能机械手2按照既定的运行轨迹携带旋锁8向集装箱4底部边角位置处的锁孔移动。为了提高锁孔定位的准确性，本实施例在每一台智能机械手2的手臂的前端还安装有摄像头，通过所述摄像头捕捉集装箱4底部边角区域的图像，传输到控制装置18中。所述控制装置18根据事先保存的锁孔的形状特征识别出锁孔的具体位置，并快速准确地计算出锁孔的边界和中心位置，继而控制夹具19携带旋锁8到达锁孔位置，并将旋锁8插入到所述的锁孔中，然后正转90°，将旋锁8固定于锁孔中，完成装锁作业。

在完成装锁作业后，控制装置18控制智能机械手2的手臂缩回，回归其初始位置，等待下一次作业任务。而后，控制装置18向岸桥发送起吊指令，通知岸桥将停放在所述停放平台13上的集装箱4重新吊起并运走。

当需要对停放平台13上的集装箱4进行拆锁作业时，岸桥向控制装置18发送拆锁指令。控制装置18在接收到拆锁指令后，控制智能机械手2按照既定的运行轨迹向集装箱4底部的边角位置伸出手臂，并启动摄像头捕捉集装箱4底部边角区域的图像，反馈给控制装置18。所述控制装置18根据事先保存的旋锁8的形状特征识别出旋锁8的具体位置，继而携带夹具19运动到所述的旋锁位置，通过夹具19夹取旋锁8，并反转90°，将旋锁8从锁孔中取下，并放置到所述的水平传送装置9上，随水平传送装置9输送到设定位置。在所述设定位置处可以设置上下循环翻转传送装置17，所述上下循环翻转传送装置17在执行拆锁作业时启动，将输送到所述设定位置处的旋锁8向下翻转，继而利用旋锁8的自身重力使旋锁8可以自动落入到旋锁储存箱5内。

所述设定位置可以与上述的起始位置设定成同一位置，例如水平传送装置9的右侧位置或者左侧位置，在此位置也可以进一步设置旋锁载入/分离系统，如图2所示，以实现旋锁8的自动载入和自动回收。

当然，也可以在每一台智能机械手2的旁边分别放置一个旋锁储存箱5，如图2所示，通过控制装置18控制智能机械手2将拆下的旋锁8取回后，摆放到旋锁储存箱5中。

在完成拆锁作业后，控制装置18控制智能机械手2复位，等待进行下一次的装锁或者拆锁作业任务，并向岸桥发送起吊指令，通知岸桥将拆锁后的集装箱4重新吊起并运走。

当然，所述水平传送装置也可以采用如图4、图5所示的结构设计。具体来讲，在所述水平传送装置9中设置水平传送带9-1和传送托盘9-2。在所述水平传送带9-1的下方设置有辊轮23，通过辊轮23驱动水平传送带9-1运转。所述传送托盘9-2可以设置多个，依次间隔地排列设置在所述的水平传送带9-1上，随水平传送带9-1一起传送。在每一个所述的传送托盘9-2上均设置一个旋锁定位孔10，即每一个旋锁定位孔10专用一个传送托盘9-2，在每一个旋锁定位孔10中放置一个旋锁8，由此使得旋锁8可以随水平传送带9-1一同转动，依次向智能机械手2传送。

采用图4、图5所示的水平传送装置后，对于智能机械手2从水平传送装置上定位抓取旋锁8的动作控制，除了可以采用前面描述的控制方式外，还可以采用以下设计方案：

如图4、图5所示，在临近每一台智能机械手2的位置处分别设置一个托盘拦截装置22。在每一个托盘拦截装置22上分别配置一个用于判断传送托盘9-2上是否放置有旋锁8的旋锁识别机构（图中未示出）。所述旋锁识别机构可以是摄像头，也可以是光电开关。当选用摄像头时，通过摄像头捕捉传送托盘9-2的图像，传送至控制装置18，以识别出当前通过的传送托盘9-2上是否装有旋锁8。当采用光电开关时，可以根据旋锁8置于传送托盘9-2上时的高度位置确定光电开关的安装位置，继而在旋锁8经过所述光电开关时，触发光电开关输出检测信号至控制装置18，通过控制装置18对经过所述光电开关的旋锁8个数进行计数。在控制装置18接收到执行装锁作业的操作指令时，通过旋锁识别机构对经过其所在拦截位置的旋锁8进行识别，并通过控制装置18对经过所述拦截位置的旋锁8个数进行计数。当经过所述拦截位置的旋锁8的个数到达设定数值时（所述设定数值可以根据智能机械手2相对水平传送装置的起始位置的远近以及系统中所使用的智能机械手2的台数事先确定。例如，如图4所示，当系统中设置有四台智能机械手2时，按照水平传送带9-1的传送方向，距离水平传送装置的起始位置最远的一台智能机械手定义为一号，依次顺序排号，则距离水平传送装置的起始位置最近的一台智能机械手则定义为四号。按照这种排号定义方式，可以定义每一台智能机械手所对应的所述设定数值等于该台智能机械手的排号），启动托盘拦截装置22动作，当下一个旋锁经过时，托盘拦截装置22会将放置所述旋锁的传送托盘9-2在该位置进行拦截定位，水平传送带9-1继续转动，携带已经通过所述位置的旋锁继续向前运动，向前方的智能机械手传送。被拦截下的传送托盘9-2与水平传送带9-1保持相对滑动，使旋锁在该位置保持相对静止。此时，启动该位置的智能机械手按照设定的轨迹伸出手臂，夹取该传送托盘9-2上的旋锁进行装锁作业。待智能机械手取走旋锁后，托盘拦截装置22收回，使拦截下的传送托盘9-2可以随水平传送带9-1继续向前传送。

对于停放平台13上放置有两个集装箱4的情况，如图5所示，只需合理地设置所述的设定数值，即可满足智能机械手2定位取锁的设计要求。

为了对集装箱4是否停放到位进行准确检测，以确定何时启动智能机械手2动作，本实施例在所述停放平台13上还进一步设置有限位检测开关16、20，如图2所示。所述限位检测开关优选设置四个，包括两个分别用于对集装箱4的前、后两个侧面进行位置检测的横向限位检测开关16和两个分别用于对集装箱4的左、右两个侧面进行位置检测的纵向限位检测开关20。当集装箱4准确地停放到停放平台13上时，四个限位检测开关16、20同时输出有效的检测信号至控制装置18，通知控制装置18集装箱4已停放到位，然后控制装置8输出控制指令，启动智能机械手2进行拆装锁作业。

若控制装置8没有接收到来自四个限位检测开关16、20发出的有效检测信号（也可能会出现只接收到三个、两个或者一个有效检测信号的情况，或者一个有效检测信号也没有的情况），则认为集装箱4没有停放到位，输出控制指令至岸桥，通知岸桥吊起集装箱4重启停放。

为了提高对集装箱4停放位置检测的精确度，本实施例优选将四个限位检测开关16、20形成两对，每一对中均包含一个横向限位检测开关16和一个纵向限位检测开关20，两对限位检测开关16、20对应安装在集装箱4的两个边角位置。所述的两个边角最好选择集装箱4对角线方向上的两个边角，例如左后方和右前方的两个边角，通过检测集装箱4的两个对角是否停放到位，以判断集装箱4是否准确停放。

当然，也可以在对应集装箱4的四个边角的位置处分别安装一对横向限位检测开关16和纵向限位检测开关20，通过检测集装箱4的四个边角是否都准确地停放到位，来提高集装箱4停放位置的精确度。对于小尺寸的集装箱来说 ，也可以在相对每一个凹槽14的位置处分别设置一对横向限位检测开关16和纵向限位检测开关20，用于对小尺寸集装箱的停放位置进行检测。通过保证集装箱4停放位置的精度，可以进一步提高智能机械手2拆卸锁作业的准确性和快速性。

在本实施例中，所述限位检测开关16、20可以具体选用感应式距离传感器，通过检测集装箱4的箱体外框的位置，来判断集装箱4是否放置在设定的正常位置，从而保证锁孔位置在标准范围内。

为了使集装箱固定旋锁自动拆装系统能够在码头方便地转场作业，本实施例在所述系统中还设置有车轮6和平台顶升系统7，如图1所示。所述车轮6可以安装在水平传送装置9的下方，在所述停放平台13的一侧安装动力箱12。将所述平台顶升系统7安装在停放平台13与车轮6之间，例如在所述平台顶升系统7中可以设置顶升油缸，将顶升油缸的一端连接至停放平台13，另一端连接至车轮6中的非转动部件。由此一来，当需要移动所述集装箱固定旋锁自动拆装系统转场时，可以通过控制装置18输出控制信号至动力箱12，通过动力箱12控制顶升油缸伸出活塞杆，顶起停放平台13，使停放平台13的底部离开地面。然后，动力箱12驱动车轮6转动，带动停放平台13、水平传送装置9或者整个系统移动转场。

对于所述控制装置18来说，可以将控制装置18安装于监控室1中，也可以将控制装置18安装在位于停放平台13一侧的电控箱21内，如图1、图2所示。所述控制装置18优选采用计算机对整套系统进行集中控制，一方面通过通信线缆连接智能机械手2，对智能机械手2动作的时间、路径、顺序等进行程序设定，并发送动作指令，控制智能机械手2完成对集装箱4的拆装锁作业；另一方面采用有线或者无线通信方式与运送集装箱4的岸桥进行数据交互，以传送拆装锁和起吊指令。具体来讲，当岸桥司机将集装箱4从货船上取下后，吊放到停放平台13上，然后向计算机发送装锁或者拆锁的控制指令。当计算机接收到岸桥发来的装锁或者拆锁的控制指令后，检测集装箱4是否停放到位，若停放到位，启动智能机械手2进行装锁或者拆锁作业。待装锁或者拆锁作业完成后，计算机向岸桥发送作业完成指令，通知岸桥起钩，将集装箱4吊放到拖车上运走。

对于整个集装箱固定旋锁自动拆装系统工作所需的电源，可以利用集装箱岸桥的外部电源提供，也可以在系统中配置发电机自行提供电源供给。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：包括控制装置和停放平台，所述停放平台的中间位置凸出形成有集装箱承载台，用于支撑集装箱底面的中间部位，并使集装箱的四角悬空；在所述停放平台上或者停放平台的外侧设置有定位挡块，用于对集装箱在集装箱承载台上的停放位置进行限位；围绕所述停放平台设置有一圈水平传送装置，在所述水平传送装置上设置有旋锁定位孔，在水平传送装置的外侧设置有若干台智能机械手；在进行装锁作业时，将旋锁放置于所述的旋锁定位孔中，并随水平传送装置环绕所述停放平台输送，启动智能机械手从水平传送装置上拾取旋锁，并安装到集装箱底部的锁孔中；在进行拆锁作业时，启动智能机械手从集装箱底部的四角处拆卸旋锁，并放置到所述的水平传送装置上，随水平传送装置输送到设定位置，在所述设定位置处设置有上下循环翻转传送装置，所述上下循环翻转传送装置在执行拆锁作业时启动，将输送到所述设定位置处的旋锁向下翻转，继而利用旋锁的自身重力使旋锁自动落入旋锁储存箱内。

2.根据权利要求1所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：所述水平传送装置包括水平传送带和传送托盘，所述传送托盘设置有多个，依次间隔排列设置在所述的水平传送带上，在每一个所述的传送托盘上均设置有一个旋锁定位孔；在临近每一台所述的智能机械手的位置处均设置有一个托盘拦截装置，在所述托盘拦截装置上配置有用于判断传送托盘上是否放置有旋锁的旋锁识别机构；在开始执行装锁作业时，旋锁识别机构对经过其所在拦截位置的旋锁进行识别，当经过所述拦截位置的旋锁的个数到达设定数值时，启动托盘拦截装置拦截下一个即将经过的传送托盘，并启动智能机械手夹取该传送托盘上的旋锁进行装锁作业，已经过所述拦截位置的旋锁随水平传送带继续向前传送；所述托盘拦截装置在智能机械手取走旋锁后收回，使拦截下的传送托盘随水平传送带继续向前传送。

3.根据权利要求1所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：所述旋锁定位孔包括多个，等间距地布设在所述的水平传送装置上，在每一个旋锁定位孔中均设置有一个接触开关，所述接触开关在旋锁放置到所述的旋锁定位孔中时被触动，输出触发信号至所述的控制装置，所述控制装置根据接收到触发信号的时间和水平传送装置的运行速度计算出旋锁的运行位置，当旋锁到达参考位时，启动临近所述参考位的智能机械手执行取锁动作，当旋锁到达标准位时，智能机械手的手臂刚好携带夹具到达所述的标准位，控制夹具拾取旋锁。

4.根据权利要求3所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：在位于所述水平传送装置的起始位置处设置有一台专用于从旋锁储存箱内取出旋锁并放置到旋锁定位孔中的供锁用机械手，所述供锁用机械手执行一次取放旋锁的动作周期刚好等于水平传送装置从一个旋锁定位孔运行到下一旋锁定位孔的时间。

5.根据权利要求1所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：所述智能机械手，在其手臂的前端安装有摄像头和夹具；在进行装锁作业时，通过所述摄像头捕捉集装箱底部边角区域的图像，并根据锁孔的形状特征识别出锁孔的位置，继而控制夹具携带旋锁到达所述锁孔位置，并将旋锁安装到所述的锁孔中；在进行拆锁作业时，通过所述摄像头捕捉集装箱底部边角区域的图像，并根据旋锁的形状特征识别出旋锁位置，继而携带夹具运动到所述的旋锁位置，并将旋锁从锁孔中取下。

6.根据权利要求1所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：所述定位挡块设置有多块，分布在集装箱承载台的前、后、左、右四个方向的位置处，环绕形成辅助导向槽，在每一个定位挡块的顶面均形成有外高内低的导向斜面；其中，在对应集装箱承载台的前后位置，安装有多对定位挡块，每一对定位挡块的前后位置对应，在相邻两对定位挡块之间的集装箱承载台上分别开设有凹槽。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：在所述停放平台上、对应集装箱至少斜对的两个边角位置处分别设置有一对限位检测开关，包括一个横向限位检测开关和一个纵向限位检测开关，分别用于对集装箱的前、后、左、右四个侧面进行位置检测；所述限位检测开关在集装箱停放到标准位置时输出检测信号至所述的控制装置，通过控制装置启动智能机械手进行拆装锁作业。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：所述智能机械手至少设置有四台，在停放平台上停放有一个集装箱时，四台智能机械手分别位于所述集装箱的四个边角位置处，每台智能机械手负责对集装箱的一个边角位置处的旋锁进行拆装作业；在停放平台上停放有两个集装箱时，四台智能机械手分别位于停放平台的左右两侧的中间位置和前后两侧的中间位置，每台智能机械手负责对应集装箱的两个边角位置处的旋锁进行拆装作业。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：还包括车轮和平台顶升系统，所述车轮安装在水平传送装置的下方，所述平台顶升系统安装在停放平台与车轮之间；在需要移动所述集装箱固定旋锁自动拆装系统时，控制顶升油缸顶起停放平台，驱动车轮转动，带动停放平台与水平传送装置一起移动。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的集装箱固定旋锁自动拆装系统，其特征在于：所述控制装置为计算机，设置在一个监控室内或者位于停放平台一侧的电控箱内，通过通信线缆连接所述的智能机械手，并与运送集装箱的岸桥进行数据通信；所述岸桥将运送的集装箱吊放在集装箱承载台上，并向计算机发送装锁或者拆锁的控制指令；当计算机接收到岸桥发来的装锁或者拆锁的控制指令后，检测集装箱是否停放到位，若停放到位，立即启动智能机械手进行装锁或者拆锁作业；待装锁或者拆锁作业完成后，计算机向岸桥发送作业完成指令，控制岸桥重新吊起集装箱运走。