CN104891198B - 使用机械手的集装箱搬送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集装箱搬送装置(10)，包括：在上下方向延伸的第一滑动基座部(11)；第一滑动部(12)；安装于第一滑动部并把持集装箱的一个侧部的上端的把持部(30)；相对于集装箱的底面平行且相对于第一滑动基座部垂直地延伸的第二滑动基座部(21)；第二滑动部(22)；以及安装于第二滑动部并接受集装箱的底面的接受部(40)。使机器人动作，将把持部定位在集装箱的一个侧部的上端并使把持部把持上端，使第一滑动部沿第一滑动基座部向上方滑动，从而使集装箱上升。使第二滑动部沿第二滑动基座部滑动，将接受部插入集装箱的底面的下方，由此将集装箱取出。

Description

使用机械手的集装箱搬送装置

技术领域

本发明涉及集装箱搬送装置，其通过机械手来搬送在上方具备开口部的箱形的集装箱。

背景技术

在上方具备开口部的箱形的集装箱中，多个部件等作为货物被装载。这样的集装箱通过机器人被搬送。在日本专利第4615015号说明书中，机械手的可开闭的把持部把持集装箱的上端侧两侧部来搬送集装箱。

但是，为了使可开闭的把持部保持集装箱，需要在集装箱的两侧形成用于插入把持部的间隙。因此，在多个集装箱相互紧靠地配置的情况下，因为没有间隙，所以不能使用可开闭的把持部来把持集装箱。因此，日本专利第4615015号说明书的集装箱搬送装置不能用于对这样紧靠地配置的集装箱进行装卸。

另外，在日本专利第4615015号说明书的构成中，可开闭的把持部位于集装箱的开口部的上方，所以集装箱的开口部被实质地关闭。因此，即使通过具备可开闭的把持部的机械手使集装箱倾斜，集装箱内的货物也难以从开口部倒出。

发明内容

本发明鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种集装箱搬送装置，即使在多个集装箱相互紧靠地配置的情况下，也能够把持并搬送集装箱。

为达成上述的目的，根据第一方案，提供一种集装箱搬送装置，其搬送上方具备开口部的箱形的集装箱，具备：机器人；安装于该机器人的臂前端的基部；安装于该基部并在上下方向延伸的第一滑动基座部；能够沿该第一滑动基座部滑动的第一滑动部；安装于该第一滑动部并把持上述集装箱的一个侧部的上端的把持部；安装于上述基部，相对于上述集装箱的底面平行并且相对于上述第一滑动基座部垂直地延伸的第二滑动基座部；能够沿该第二滑动基座部滑动的第二滑动部；以及安装于该第二滑动部，接受上述集装箱的底面的接受部，使上述机器人动作，将上述把持部定位在上述集装箱的一个侧部的上端并使上述把持部把持上述上端，使上述第一滑动部沿上述第一滑动基座部向上方滑动，使上述集装箱上升，使上述第二滑动部沿第二滑动基座部滑动，将上述接受部插入上述集装箱的底面的下方，由此，将上述集装箱取出。

根据第二方案，在第一方案的基础上，上述把持部夹住上述集装箱的内表面与外表面以摩擦进行把持。

根据第三方案，在第一方案的基础上，上述把持部包括：安装于上述第一滑动部并以与上述集装箱的内表面卡合的方式延伸的第一把持部件；安装于上述第一滑动部或上述第一把持部件并相对于第一滑动基座部垂直地延伸的第三滑动基座部；能够沿该第三滑动基座部滑动的第三滑动部；以及安装于上述第三滑动部并与上述集装箱的外表面卡合的第二把持部件，在上述第一把持部件卡合于上述集装箱的内表面后，使上述第三滑动部沿上述第三滑动基座部滑动，上述第二把持部件卡合于上述集装箱的上述外表面，由此来把持上述集装箱。

根据第四方案，在第三方案的基础上，在上述集装箱的上述一个侧部的上述上端形成有凸缘部，上述第二把持部件包括向前方突出的突出部，在上述第二把持部件卡合于上述集装箱的上述外表面后，使上述第一滑动部沿上述第一滑动基座部向上方滑动，由此，上述第二把持部件的上述突出部支撑上述凸缘部的下表面。

根据第五方案，在第一方案的基础上，上述机器人、上述基部、上述第一滑动基座部、上述第一滑动部、上述第二滑动基座部、上述第二滑动部以及上述接受部配置于上述集装箱的上述一个侧部的外侧或下侧。

根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细的说明，能够使本发明的这些目的、特征以及优点乃至其他的目的、特征以及优点更明确。

附图说明

图1是基于本发明的集装箱搬送装置的第一侧视图。

图2A是放大表示图1的把持部的局部放大图。

图2B是放大表示图1的把持部的其他的局部放大图。

图3是表示基于本发明的集装箱搬送装置的动作的流程图。

图4是用于说明基于本发明的集装箱搬送装置的动作的第一侧视图。

图5是用于说明基于本发明的集装箱搬送装置的动作的第二侧视图。

图6是用于说明基于本发明的集装箱搬送装置的动作的第三侧视图。

图7是表示集装箱搬送装置的倒出动作的立体图。

图8是放大表示其他的把持部的局部放大图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的附图中对相同的部件标记相同的附图标记。为了容易理解，对这些附图的比例尺进行适当地变更。

图1是基于本发明的集装箱搬送装置的第一侧视图。如图1所示，集装箱搬送装置10用于搬送在上方具备开口部的箱形的集装箱C。在图1中，集装箱C配置在底板L上，但集装箱C配置在其他的集装箱(未图示)上的情况下也适用。

集装箱搬送装置10包括例如多关节机器人的机器人1。而且，在机器人1的臂前端2安装有基部5的基座板5a。在图1中，基部5是具备相互正交的二个侧部的大致台形的框体。但是，只要具备相互正交的二个侧部，基部5也可以是其他的形状。基部5以及安装于基部5的下述的部件起到作为机械手的作用。

在相对于基座板5a垂直的一个侧部5b上，安装有第一滑动基座部11。而且，第一滑动部12沿第一滑动基座部11可滑动地安装。再有，在第一滑动部12上结合有下述的把持部30。此外，侧部5b与集装箱C的高度大致相等，或者也可以比集装箱C的高度长。

在相对于侧部5b垂直的基部5的一个侧部5c上，安装有第二滑动基座部21。而且，第二滑动部22沿第二滑动基座部21可滑动地安装。再有，在第二滑动部22上结合有接受部40。接受部40是例如大致平板状的部件，为了接受集装箱C的底面而做成具有足够强度以及尺寸的部件。例如，接受部40的面积可以在集装箱C的底面的面积的1/2以上。此外，接受部40也可以是能够支撑集装箱C的底面的叉状部件。

图2A是放大表示图1的把持部的局部放大图。如图2A所示，把持部30包括安装于第一滑动部12的第三滑动基座部31和能够沿第三滑动基座部31滑动的第三滑动部32。由图2A可知，第三滑动基座部31相对于第一滑动基座部11垂直地延伸。

再有，把持部30包括安装于第一滑动部12的第一把持部件35。上述的第三滑动基座部31也可以安装于第一把持部件35。如图2A所示，第一把持部件35的形状为二个大致L字形状部件垂直地组合。换句话说，第一把持部件35包括：结合于第一滑动部12的第一部分35a；相对于第一部分35a垂直且向上方延伸的第二部分35b；相对于第二部分35b垂直且相对于第一部分35a平行地朝向前方延伸的第三部分35c；以及相对于第三部分35c垂直且相对于第二部分35b平行地向下方延伸的第四部分35d。

如图2A所示，第一把持部件35的第三部分35c跨过第一部分35a以及第一滑动部12向前方突出。因此，第四部分35d与第二部分35b之间的距离相比于第三滑动部32、下述的第二把持部件36以及集装箱C的厚度部分的合计足够大。

在图2A中，集装箱C的厚度部分表示为集装箱C的内表面C1以及外表面C2之间的部分。另外，如图2A所示，在集装箱C的一个侧部的上端，形成有凸缘部C3。图2A中的凸缘部C3是通过在集装箱C的外表面C2上形成凹部C4而在集装箱C的上端附近产生的实心部分。或者，凸缘部C3也可以是从集装箱C的外表面C2突出的突起(未图示)。

再有，把持部30具有安装于第三滑动部32的第二把持部件36。由图2A可知，第二把持部件36为简单的大致L字形状部件。第二把持部件36包括结合于第三滑动部32并与第一滑动基座部11平行地延伸的第一部分36a和相对于第一部分36a垂直且向前方延伸的第二部分36b。如图2A所示，凸缘部C3的纵向长度比第一把持部件35的第三部分35c的内表面与第二把持部件36的第二部分36b的上表面之间的距离更大。

图3是表示基于本发明的集装箱搬送装置的动作的流程图。另外，图4～图6是用于说明基于本发明的集装箱搬送装置的动作的侧视图。以下，参照图1～图6来对基于本发明的集装箱搬送装置10的动作进行说明。

首先，在步骤S11中，使机器人1动作，使基部5与集装箱C的一方的侧部邻接。而且，使把持部30把持集装箱C的一方的侧部的上端。

具体来说，如图2A所示，使第一把持部件35的第四部分35d与集装箱C的内表面C1卡合。接下来，使第三滑动部32沿第三滑动基座部31滑动。由此，第二把持部件36朝向集装箱C移动。其结果，第二把持部件36的第一部分36a与集装箱C的外表面C2卡合，并且第二部分36b在集装箱C的外表面C2上进入凹部C4，第二部分36b位于凸缘部C3的下表面的下方。

在该状态下，如图2B所示，第二部分36b没有与凸缘部C3的下表面接触。但是，第二把持部件36的第一部分36a的大部分卡合于集装箱C的外表面C2。而且，第一把持部件35的第四部分35d仍保持卡合于集装箱C的内表面C1。

因此，集装箱C的凸缘部C3处于被把持于第一把持部件35的第四部分35d与第二把持部件36的第一部分36a之间的状态。因此，即使在凸缘部C3的下表面与第二把持部件36的第二部分36b之间产生间隙，把持部30也能够把持集装箱C。

理所当然地，也可以在第二把持部件36的第一部分36a卡合于集装箱C的外表面C2后，使第一滑动部12沿第一滑动基座部11稍稍上升，来使第二把持部件36的第二部分36b卡合于凸缘部C3的下表面。在该情况下，第二部分36b支撑凸缘部C3的下表面，所以能够更可靠地把持集装箱C。此外，也可以省略该工序。

接下来，在步骤S12中，判定是否能够把持集装箱C。该判定基于由未图示的位置传感器测出的第三滑动部32或第二把持部件36的位置而进行。即、若第三滑动部32或第二把持部件36位于图2B所示的位置，则判定为能够把持集装箱C。此外，在判定为不能把持集装箱C的情况下，返回步骤S11，反复进行处理到把持集装箱C为止。

接下来，在步骤S13中，如图4所示，使第一滑动部12沿第一滑动基座部11继续上升。由此，把持部30与集装箱C一起上升，集装箱C从底板L离开(参照图5)。集装箱C的底面从底板L上升仅规定距离后，进入步骤S14。

在步骤S14中，如图5所示，使第二滑动部22沿第二滑动基座部21朝向集装箱C移动。由此，与第二滑动部22一体的接受部40插入集装箱C的底面与底板L之间(参照图6)。由此，集装箱C被接受部40支持。

接下来，在步骤S15中，使机器人1动作，使集装箱C从底板L移动。在集装箱C层叠于其他的集装箱(未图示)上的情况下，将仅取出集装箱C。

接下来，在步骤S16中，使使机器人1动作，使集装箱C倾斜。在本发明中，集装箱C被把持部30与接受部40把持。因此，即使在使集装箱C倾斜的情况下，也不会出现集装箱C脱落或者导致集装箱C破损地，倒出集装箱C内的货物(参照图7)。

特别地，由图1等可知，在本发明中，基部5以及安装于基部5的部件配置于集装箱C的一个侧部的外侧或下侧。即、集装箱C的开口部不会被把持部30等关闭。因此，通过使集装箱C倾斜，能够容易地倒出集装箱C内的货物。最后，在步骤S17中，将空的集装箱C配置在底板L上，或是堆叠在别的集装箱(未图示)上。

这样，在本发明中，使仅把持集装箱C的一个侧部的上端的把持部30通过第一滑动部12而向上方移动后，使接受部40插入集装箱C的底面的下方。因此，若集装箱C的一个侧部开放，则即使在多个集装箱相互紧靠地配置的情况下，也能够把持并搬送集装箱C。因此，能够对相互紧靠的集装箱C进行装卸。

另外，在本发明中，把持部30的一部分等没有跨过集装箱C的两侧面而突出。因此，即使在仅存在与集装箱C的宽度相等的最小限度的间隙的情况下，也能够将集装箱C插入这样的间隙。因此，在本发明中，也能够将集装箱C相互紧靠地堆叠。

图8是放大表示其他的把持部的局部放大图。在图8中，在第一滑动部12的前端配置有大致L字形状的块35’。而且，在块35’的侧面上设置有与把持部30形态不同的把持部50。此外，块35’也可以是立方体，另外，也可以不使用块35’而直接将把持部50安装于第一滑动部12。

图8所示的把持部50包括从主体55向下方延伸的固定指部51和相对于该固定指部51平行的可动指部52。首先，以使固定指部51与可动指部52之间的距离为集装箱C的厚度以上的方式，使可动指部52从固定指部51离开。而且，以该状态使机器人1动作，使得在固定指部51与可动指部52之间配置集装箱C的一个侧部的上端。

接下来，使可动指部52朝向固定指部51移动，将集装箱在固定指部51与可动指部52之间把持。由此，能够把持集装箱C。在该情况下，以摩擦把持集装箱C的厚度部分，所以集装箱C不需要具备凸缘部C3。换句话说，把持部50能够把持不具备凸缘部C3的集装箱C。

此外，图8是以摩擦把持集装箱C的结构，所以需要比较大的力。对此，在通过图2A所示的把持部30支撑凸缘部C3的下表面的情况下，能够以比较小的力把持集装箱C。

本发明具有如下的效果。

在第一方案中，在使仅把持集装箱的一个侧部的上端的把持部通过第一滑动部向上方移动后，将接受部插入集装箱的底面的下方。因此，如果集装箱的一个侧部开放，则即使在多个集装箱相互紧靠地配置的情况下，也能够把持并搬送集装箱。因此，能够对相互紧靠地配置的集装箱进行装卸，另外，也能够将集装箱相互紧靠地堆叠。

在第二以及第三方案中，以摩擦把持集装箱，所以集装箱不需要具备凸缘部。因此，能够与图集装箱的形状无关地把持集装箱。

在第四方案中，第二把持部件的突出部支撑集装箱的凸缘部的下表面，所以与以摩擦把持的情况相比，能够以较少的力把持集装箱。

在第五方案中，把持部以外的集装箱搬送装置的要素配置于集装箱的侧部的外侧或下侧，所以集装箱的上方开放。因此，若通过机器人使集装箱倾斜，则能够将集装箱的货物倒出。

虽然使用典型的实施方式对本发明进行了说明，但本领域技术人员当然可以理解在不超出本发明的范围内能够进行上述变更以及种种其他的变更、省略、追加。

Claims (5)

1.一种集装箱搬送装置，搬送上方具备开口部的箱形的集装箱，上述集装箱搬送装置的特征在于，具备：

机器人；

安装于该机器人的臂前端的基部；

安装于该基部并在上下方向延伸的第一滑动基座部；

能够沿该第一滑动基座部滑动的第一滑动部；

安装于该第一滑动部并把持上述集装箱的一个侧部的上端的把持部；

安装于上述基部，相对于上述集装箱的底面平行并且相对于上述第一滑动基座部垂直地延伸的第二滑动基座部；

能够沿该第二滑动基座部滑动的第二滑动部；以及

安装于该第二滑动部，接受上述集装箱的底面的接受部，

使上述机器人动作，将上述把持部定位在上述集装箱的一个侧部的上端并使上述把持部把持上述上端，

使上述第一滑动部沿上述第一滑动基座部向上方滑动，使上述集装箱上升，

使上述第二滑动部沿第二滑动基座部滑动，将上述接受部插入上述集装箱的底面的下方，由此，将上述集装箱取出。

2.根据权利要求1所述的集装箱搬送装置，其特征在于，

上述把持部夹住上述集装箱的内表面与外表面以摩擦进行把持。

3.根据权利要求1所述的集装箱搬送装置，其特征在于，

上述把持部包括：安装于上述第一滑动部，并具有与上述集装箱的内表面卡合的部分的第一把持部件；

安装于上述第一滑动部或上述第一把持部件并相对于第一滑动基座部垂直地延伸的第三滑动基座部；

能够沿该第三滑动基座部滑动的第三滑动部；以及

安装于上述第三滑动部并与上述集装箱的外表面卡合的第二把持部件，

在上述第一把持部件卡合于上述集装箱的内表面后，使上述第三滑动部沿上述第三滑动基座部滑动，上述第二把持部件卡合于上述集装箱的上述外表面，由此来把持上述集装箱。

4.根据权利要求3所述的集装箱搬送装置，其特征在于，

在上述集装箱的上述一个侧部的上述上端形成有凸缘部，

上述第二把持部件包括向前方突出的突出部，

在上述第二把持部件卡合于上述集装箱的上述外表面后，使上述第一滑动部沿上述第一滑动基座部向上方滑动，由此，上述第二把持部件的上述突出部支撑上述凸缘部的下表面。

5.根据权利要求1所述的集装箱搬送装置，其特征在于，

上述机器人、上述基部、上述第一滑动基座部、上述第一滑动部、上述第二滑动基座部、上述第二滑动部以及上述接受部配置于上述集装箱的上述一个侧部的外侧或下侧。