CN107042976A - 货柜场自动化货柜进出及装卸系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货柜场自动化货柜进出及装卸系统，包含一可辨识货柜编号的辨识区、一货柜的装卸区、一货柜的放柜区、至少一连接于装卸区与放柜区之间的轨道以及一通过辨识区及装卸区的车道，该车道两端分别设有一邻接辨识区的入口及一邻接装卸区的出口。该轨道上设有至少一可滑动的台车，该装卸区与轨道之间跨设至少一可于装卸区与台车之间运送传递货柜的第一天车，该放柜区与轨道之间跨设至少一可于放柜区与台车之间运送传递货柜的第二天车，一管控装置依据辨识区所取得的编号控制台车、第一天车及第二天车，将装卸区的货柜移至放柜区，以及将放柜区的货柜移至装卸区，以使货柜场能够有效率的进行还柜和领柜。

Description

货柜场自动化货柜进出及装卸系统

技术领域

本发明涉及一种货柜场自动化货柜进出及装卸系统，特别涉及一种可提升还柜和领柜效率及空货柜使用率的货柜场自动化货柜进出及装卸系统。

背景技术

货柜是一种规格标准化的钢制箱体，用以运输集装货物，货柜在水陆转运的过程中，其内部的货物不需再卸下及装上，可节省运费及时间；因此，货柜运输已是世界货运运输的主流。上述货柜在水陆转运的过程或者货柜在闲置时通常是堆积在露天的货柜场，通过货柜车、桥式起重机和门式机将多个货柜相互重迭成堆。

然而，此类搭配货柜车、桥式起重机及门式机所组成的传统货柜场，需要具有货柜场经验且数量充足的作业人员，即便如此，在货柜频繁进出货柜场的情形下，货柜车在货柜场内也经常发生交通拥堵，从而降低工作效率。

此外，传统货柜场中所堆放的货柜，需要作业人员逐一清点并登记货柜的编号，才能整理出所有货柜的位置数据，各货柜之间稍有搬动即需更改位置数据，相当费工费时，难以适时、适量地调度空货柜，导致多个位于偏远位置的空货柜长期闲置，致使空货柜的使用率难以提升。

有鉴于此，本案发明人累积多年相关领域的研究以及实务经验，特发明出一种货柜场自动化货柜进出及装卸系统，以改善上述现有技术的不足。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种货柜场自动化货柜进出及装卸系统，特别是一种可提升还柜和领柜效率，以及空货柜使用率的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，并克服上述现有技术中，传统货柜场内各类车辆容易发生堵塞而使各机具效益难以发挥，以及空货柜使用率难以提升等不足。

为了达到上述目的，本发明提供的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，包含一可辨识货柜编号的辨识区、一货柜的装卸区、一货柜的放柜区、至少一连接于该装卸区与放柜区之间的轨道以及一通过该辨识区及装卸区的车道，该车道两端分别设有一邻接该辨识区的入口及一邻接该装卸区的出口，该轨道上设有至少一可往返于该装卸区与放柜区之间的台车，该装卸区与轨道之间跨设至少一可于该装卸区与台车之间运送传递货柜的第一天车，该放柜区与轨道之间跨设至少一可于该放柜区与台车之间运送传递货柜的第二天车，一管控装置依据该辨识区取得的一编号控制该台车、第一天车及第二天车，将该装卸区的货柜移至该放柜区，以及将该放柜区的货柜移至该装卸区。

通过上述技术方案，当货柜由该车道入口运入货柜场时，该辨识区即能够先检查辨识该货柜的编号，并将该货柜的编号数据以有线或无线信号的方式传递至该管控装置；该管控装置能够分析与统计该编号数据，并依据该编号数据判断及选择该放柜区可供堆放该货柜的位置，且管控装置于该货柜由该车道运送至该装卸区时，依据前述选择的放柜区位置数据控制该第一天车、第二天车及台车，先驱动该第一天车将该装卸区的货柜运送传递至驶入该装卸区的台车上，并控制该台车由该装卸区将该货柜载往该放柜区，随后驱动该第二天车将驶抵该放柜区的台车上货柜运送传递至该放柜区内预定应堆放该货柜的位置，同时该管控装置依据该货柜在该放柜区内实际堆放的位置记录该货柜的位置数据。

欲将该放柜区内所堆放的货柜输出时，工作人员可将欲取出的货柜编号输入该管控装置，该管控装置能够依据该编号数据搜寻该放柜区的所有货柜的位置数据，快速找出所欲取出的货柜在该放柜区内的堆放位置，且管控装置依据该货柜的位置数据控制该第一天车、第二天车及台车，先驱动该第二天车将该放柜区内货柜运送传递至驶抵该放柜区的台车上，并控制该台车由该放柜区将该货柜载往该装卸区，随后驱动该第一天车将驶入该装卸区的台车上的货柜运送传递至该装卸区内的车道上，即可利用车道上的货车载运该货柜由该车道出口离开货柜场。

据此，通过该管控装置分析、统计及记录运送进入货柜场的所有货柜的编号数据，以精准掌握货柜场内的所有货柜的位置数据，有利于自动化存取及检索货柜场中的所有货柜，能够适时地调度空柜，且能迅速完成还柜及领柜，可有效降低耗油机具的使用率，大幅减少传统货柜场对人力与能源的需求，进而提升还柜和领柜的效率，以大幅提升空货柜的使用率。

依据上述主要结构特征，该辨识区于一货车由该入口进入该车道时辨识该货车的车号以及该货车上货柜的编号，该管控装置于该货车由该车道驶至该装卸区时，依据该车号及编号数据控制该第一天车将该货车上的货柜移至该轨道的台车上，令该台车将该货柜载往该放柜区，再由该第二天车将该台车上的货柜移入该放柜区内。该管控装置于该货柜移入该放柜区内时开始计算该货柜的存放时间。

依据上述主要结构特征，该辨识区于一货车由该入口进入该车道时可辨识该货车的车号，该管控装置于该货车由该车道驶至该装卸区时，依据该车号及编号数据即可控制该第二天车将该放柜区内部的货柜移至该台车上，令该台车将该货柜载往该装卸区，再由该第一天车将该轨道的台车上的货柜移至该货车上。

依据上述主要结构特征，该装卸区旁侧设有一设置该管控装置的管控区。

依据上述主要结构特征，该辨识区设有一可辨识货柜的编号及货车的车号的辨识模块，该管控装置能够读取该辨识模块所取得的编号及车号数据。该辨识模块能够取得该货车的车辆出入时间、人员、厂商、运送单、放行进入货柜场信息等数据以储存至该管控装置。

依据上述主要结构特征，该辨识区与装卸区之间的车道上设有一可供检验货柜内外的验柜区，该装卸区旁侧设有一可供修理货柜的修柜区，该车道环绕设置于该验柜区和修柜区外围，且该装卸区位于该轨道与修柜区之间。

依据上述主要结构特征，该装卸区旁侧设有一可供清洗货柜的洗柜区，该车道环绕设置于该洗柜区外围，且该装卸区位于该轨道与洗柜区之间。

依据上述主要结构特征，所述轨道包含并排的一第一轨道及一第二轨道，该第一轨道上的台车由该放柜区移往该装卸区，该第二轨道上的台车由该装卸区移往该放柜区，且该第一轨道与第二轨道两端相互连接。

依据上述主要结构特征，该第一轨道与第二轨道两端分别经由一可横移该台车的双轨横行电动台相互连接。

依据上述主要结构特征，该台车可为电动台车。

然而，为能明确且充分揭露本发明，并予列举较佳实施的图例，以详细说明其实施方式如后述：

附图说明

图1为本发明较佳实施例的平面图；

图2为图1实施例的一侧视图；

图3为图1实施例的另一侧视图；

图4为本发明的功能方块图；

图5为本发明的还柜、修柜及洗柜步骤的流程图；

图6为本发明的领柜步骤的流程图。

附图标记说明：10-管控区；11-辨识区；12-验柜区；13-装卸区；14-修柜区；15-洗柜区；16-放柜区；161-钢架；21-第一轨道；211、221-前端；212、222-后端；22-第二轨道；23、24-双轨横行电动台；25-台车；3-车道；31-入口；32-出口；4-第一天车；5-第二天车；6-管控装置；7-辨识模块；8-货柜；9-货车。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明提供的货柜场自动化货柜进出及装卸系统包含一管控区10、一辨识区11、一验柜区12、一货柜的装卸区13、一修柜区14、一洗柜区15、一货柜的放柜区16、至少一轨道、一车道3、一第一天车4、一第二天车5、一管控装置6及一辨识模块7。

所述轨道包含并排的一第一轨道21及一第二轨道22，该第一轨道21、第二轨道22两端分为一前端211、221及一后端212、222，该第一轨道21、第二轨道22的前端211、221延伸至该装卸区13内部或周边或旁侧，该第一轨道21、第二轨道22的后端212、222延伸至放柜区16周围或旁侧，且该第一轨道21、第二轨道22连接于该装卸区13与放柜区16之间。

该第一轨道21、第二轨道22上设有至少一台可滑动的电动台车25，该第一轨道21上的台车25由放柜区16移往装卸区13，该第二轨道22上的台车25由装卸区13移往放柜区16，从而使台车25往返于装卸区13与放柜区16之间。而且，该第一轨道21与第二轨道22的前端211、221及后端212、222分别经由一可横移台车25的双轨横行电动台23、24相互连接，令台车25于该第一轨道21的前端211通过双轨横行电动台23横移至第二轨道22的前端221，且该台车25于该第二轨道22的后端222通过双轨横行电动台24横移至第一轨道21的后端212。

该放柜区16由多个钢架161搭建而成，用于堆放立体仓库式货柜8。所述第一天车4和第二天车5均可多轴向吊放货柜8，该第一天车4跨设在装卸区13与第一轨道21、第二轨道22的前端211、221之间，能够于装卸区13与第一轨道21、第二轨道22前端211、221的台车25之间运送传递货柜8。该第二天车5跨设在放柜区16与第一轨道21、第二轨道22的后端212、222之间，能够于放柜区16与第一轨道21、第二轨道22后端212、222的台车25之间运送传递货柜8。

该辨识区11设在货柜场入口，该辨识模块7设置在辨识区11内部。该管控区10设于装卸区13与辨识区11之间，该管控装置6设置于管控区10内部，该管控区10实际上可为建筑物(办公区)，该管控装置6与辨识模块7之间能够以有线或无线方式传输信号。该车道3通过辨识区11及装卸区13，该车道3两端分别设有一邻接辨识区11的入口31(货柜场入口)以及一邻接装卸区13的出口32。

如图4所示，其中，该辨识区11的辨识模块7能够辨识货柜8的编号及货车9的车号(车牌)，该管控装置6能够读取辨识模块7所取得的货柜8的编号及货车9的车号数据，且管控装置6依据该辨识区11所取得的编号控制该台车25、双轨横行电动台23、24、第一天车4及第二天车5，将装卸区13的货柜8运送传递至放柜区16，以及将放柜区16的货柜8运送传递至装卸区13。此外，该辨识模块7能够取得货车9的货柜场出入时间、人员、厂商、运送单及/或放行进入货柜场信息等数据，并储存至管控装置6的数据库。

具体而言，该管控装置6包含用来接收、处理信息(货柜8编号、货车9车号)的中央处理器、服务器、马达控制系统、远程指令发送识别系统等定位算法系统、PLC(Power Line Communication)通讯交互系统，并包含用以控制该第一天车4和第二天车5工作的天车控制单元PLC、用以控制面板车25工作的台车控制单元PLC，以及用来侦测货车9进出、货柜8状态、台车25以及第一、第二天车4、5行进、台车25以及第一、第二天车4、5位置、台车25以及第一、第二天车4、5的运动、货柜8的存放位置、放柜区16的状态等的传感器、摄像器以及显示器等设备。

该验柜区12设在辨识区11与装卸区13之间的车道3上或旁侧，该验柜区12可供检验货柜8的内、外结构是否牢固可用及妥善清洁。该修柜区14和洗柜区15则设在装卸区13旁侧，该修柜区14和洗柜区15与验柜区12相结合，该车道3可环绕于验柜区12、修柜区14和洗柜区15外围，令车道3间隔于验柜区12、修柜区14和洗柜区15，与管控区10、装卸区13和放柜区16之间，且装卸区13间隔于该第一、第二轨道21、22与修柜区14和洗柜区15之间，该修柜区14可供工作人员修理货柜8的内、外结构，该洗柜区15则可供工作人员清洗货柜8的内、外结构。

上述辨识区11、装卸区13、管控区10、验柜区12、修柜区14、洗柜区15、放柜区16、第一轨道21、第二轨道22、车道3、第一天车4、第二天车5、管控装置6及辨识模块7亦可设置成多组，如图1所示，设成两组，各组的第一轨道21和第二轨道22并排设置，并将各组的辨识区11、装卸区13、管控区10、验柜区12、修柜区14、洗柜区15、放柜区16、车道3、第一天车4、第二天车5、管控装置6及辨识模块7分别对称设置于第一轨道21和第二轨道22两侧。

通过上述结构特征，可据以实施下列还柜、修柜、洗柜及领柜等步骤。

如图1、图4及图5所示，本发明还柜步骤如下：

S01：货车9载运空货柜8经由车道3入口31进入货柜场时，该辨识区11中的辨识模块7先扫描、辨识货车9的车号(车牌)以及货车9上货柜8的编号，且辨识模块7将所述编号及车号数据以有线或无线信号传输的方式传递至管控装置6，该管控装置6分析与统计该编号数据并与管控装置6现有的数据库进行比对，当编号数据比对结果正确无误时，才让货车9进入货柜场；同时，该管控装置6依据编号数据判断及选择放柜区16可供堆放该货柜8的位置。

该管控装置6每判断完一笔货车9的通行数据后，不论放行与否，皆将该笔数据(包含货车9出入货柜场时间、车牌影像、货柜8编号影像、车牌及柜号辨识结果、放行与否等相关数据)储存在数据库，以利于日后查询。

S02：该货车9沿着车道3驶往该验柜区12，该验柜区12的工作人员检验货柜8的外观和内部结构是否妥善清洁，有无损坏或异常等情况；亦可利用货柜外观辨识系统等器材对货柜8的外观进行有无损坏及是否清洁的判别。

S03：若该验柜区12判定货柜8内及/或外结构没有异常，即由货车9载往装卸区13。

S04：该管控装置6于货车9载运货柜8由车道3驶至装卸区13停放时，依据前述分析车号及编号数据所选择的放柜区16的位置数据，控制第一轨道21的台车25行驶移动至第一轨道21前端211，同时控制第一天车4将货车9上的货柜8运送传递至第一轨道21前端211的台车25上。

S05：该管控装置6依据所述放柜区16位置数据，控制该台车25由装卸区13将货柜8载往放柜区16；此时，所述载有货柜8的台车25先驶往第一轨道21前端211，令第一轨道21及第二轨道22前端211、221的双轨横行电动台23，将台车25由第一轨道21前端211横向移动至第二轨道22前端221，令台车25沿着第二轨道22将货柜8载往放柜区16。

S06：当台车25驶抵第二轨道22后端222而到达放柜区16周边或旁侧时，该管控装置6依据所述放柜区16的位置数据，控制第二天车5将台车25上的货柜8传递至放柜区16内预计堆放该货柜8的位置。当台车25驶抵第一轨道21及第二轨道22后端212、222的双轨横行电动台24时，该双轨横行电动台24可将台车25由第二轨道22后端222横向移动至第一轨道21后端212。

S07：货柜8在放柜区16存放好位置后，该管控装置6依据货柜8在放柜区16内的实际堆放位置，记录该货柜8的位置数据，并开始计算该货柜8的存放时间。

如图1、图2、图4及图5所示，本发明的修柜及洗柜步骤如下：

S08：若该验柜区12判定货柜8内及/或外结构有损坏或异常情况，则货柜8由货柜8堆高机送往修柜区14及/或洗柜区15，并通知该管控装置6进行消除动作。

S09：在修柜区14对货柜8进行维修，或者在洗柜区15对货柜8实施清洗消毒作业。

S10：当货柜8维修及/或清洗消毒完成后，通知该管控装置6继续动作，令管控装置6依据上述分析车号及编号数据所选择的放柜区16位置数据，控制第一轨道21的台车25行驶至第一轨道21前端211，同时控制第一天车4将修柜区14或洗柜区15的货柜8运送传递至第一轨道21前端211的台车25上，进而实施步骤S05。

如图1、图2、图4及图6所示，本发明的领柜步骤如下：

S11：欲安排货车9将放柜区16内所堆放的货柜8领出时，先令货车9经由车道3进入装卸区13，该辨识区11的辨识模块7于货车9由入口31进入车道3时，扫描、辨识货车9的车号(车牌)；同时，工作人员将欲领出的货柜8编号输入该管控装置6，令管控装置6依据编号数据搜寻该放柜区16的所有货柜8的位置数据，快速找出所欲领出的货柜8在该放柜区16内的堆放位置。

S12：该管控装置6于货车9由车道3驶至装卸区13时，依据该车号及货柜8的位置数据，控制面板车25驶至第一轨道21后端212，并控制第二天车5将放柜区16内部欲领出的货柜8运送传递至第一轨道21后端212的台车25上。

S13：该管控装置6依据所述车号及编号数据，控制面板车25由放柜区16沿着第一轨道21将货柜8载往第一轨道21前端211的装卸区13。

S14：当台车25驶抵第一轨道21前端211的装卸区13时，该管控装置6依据所述车号及编号数据，控制第一天车4将第一轨道21前端211的台车25上的货柜8，运送传递至装卸区13内车道3中的货车9上。

S15：货车9载运货柜8后由车道3出口32离开货柜场，当货车9驶出货柜场门口且经过辨识区11时，该辨识模块7可再次扫描比对，判断货柜8编号与车号数据无误，随即完成领柜步骤。

相较于现有技术，本发明确实具有如下的优点：

(1)取柜、放柜及翻柜过程，均采用该管控装置6中的计算机对货柜8的位置及角度进行运算，搭配多轴向的第一、第二天车4、5和轨道台车25，可实施高可靠性的全自动化作业，精准度和速度上更优于传统门式天车；而且，还柜时仅需将货车9停在固定处，该管控装置6即可控制第一、第二天车4、5和台车25将货柜8置入放柜区16的适当位置，若货柜8需修理或清洗，则先将货柜8送进修柜区14或洗柜区15；领柜时该管控装置6可控制第一、第二天车4、5和台车25将所需的空货柜8运送至货车9停放处，因而货车9无需进入货柜场，即可实现货车9与货柜8的有效管理与控制，可有效缩短还柜、领柜、修柜及洗柜的时间，进而提升货柜场的工作效率，以实现在最小空间内更有效率地提供更多的货柜堆放、进出和仓储等功能。

(2)通过该管控装置6来分析、统计及记录运入货柜场的所有货柜8的编号数据，以精准掌握货柜场内所有货柜8的位置、货柜8所属厂商、货柜8存放状态、空货柜8数量等数据，有利于自动化存取及检索货柜场中的所有货柜8，可迅速完成大量货柜8的搜寻，且得以适时适地适量地调度空货柜8，有效管理货柜8的存放，以提升空货柜8的使用率。

(3)采用该管控装置6以中控方式控制货柜场的工作，可充分展现速度与精准，无人操作的第一、第二天车4、5及台车25；由管控装置6控制可大幅减轻营运的人力成本，以使整体营运成本有效降低。

(4)全场以电力为动力来源，可降低对油料能源的依赖度，且于还柜、领柜、修柜及洗柜的时间得到有效缩短的前提下，更可节省货车的油耗，同时降低了传统货车的怠速废气与噪音对环境的影响。

(5)货车9通行查验登记，以电子数据传输验证，且货车9的车号(车牌)辨识结果与数据库整合，实现自动化作业，以提高货柜场查验通行与管制安全的管控，不需旧式通关机制。

(6)货柜8编号和货车9车号的读取与比对，皆以该管控装置6采用程序自动执行完成后，将结果显示及通行记录传送至数据库储存；因此，该管控装置6可由进出记录文件进行查询辨识区11在各时段的影像数据，包含人员、车号、柜号、放行信息及运送单等相关数据。

以上的实施例说明及图式所示举例说明本发明的较佳实施例，并非以此局限本发明。举凡与本发明的构造、装置、特征等近似或相雷同者，均应属本发明的创设目的及权利要求范围内，谨此声明。

Claims (12)

1.一种货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，包含一可辨识货柜编号的辨识区、一货柜的装卸区、一货柜的放柜区、至少一连接于该装卸区与放柜区之间的轨道以及一通过该辨识区及装卸区的车道，该车道两端分别设有一邻接该辨识区的入口及一邻接该装卸区的出口，该轨道上设有至少一可往返于该装卸区与放柜区之间的台车，该装卸区与轨道之间跨设至少一可于该装卸区与台车之间传递货柜的第一天车，该放柜区与轨道之间跨设至少一可于该放柜区与台车之间传递货柜的第二天车，一管控装置依据该辨识区所取得的一编号控制该台车、第一天车及第二天车，并将该装卸区的货柜移至该放柜区，以及将该放柜区的货柜移至该装卸区。

2.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该辨识区于货车由该入口进入该车道时辨识该货车的车号以及该货车上货柜的编号，该管控装置于该货车由该车道驶至该装卸区时，依据该车号及编号数据控制该第一天车将该货车上的货柜移至该轨道的台车上，令该台车将该货柜载往该放柜区，再由该第二天车将该台车上的货柜移入该放柜区。

3.根据权利要求2所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该管控装置于该货柜移入该放柜区内时开始计算该货柜的存放时间。

4.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该辨识区于货车由该入口进入该车道时辨识该货车的车号，该管控装置于该货车由该车道驶至该装卸区时，依据该车号及编号数据控制该第二天车将该放柜区内部的货柜移至该台车上，令该台车将该货柜载往该装卸区，再由该第一天车将该轨道的台车上的货柜移至该货车上。

5.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该装卸区旁侧设有一设置该管控装置的管控区。

6.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该辨识区设有一可辨识货柜的编号及货车的车号的辨识模块，该管控装置能够读取该辨识模块所取得的编号及车号数据。

7.根据权利要求6所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该辨识模块能够取得该货车的出入时间、人员、厂商、运送单、放行进入货柜场信息的数据并储存至该管控装置。

8.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该辨识区与装卸区之间的车道上设有一可供检验货柜内外的验柜区，该装卸区旁侧设有一可供修理货柜的修柜区，该车道环绕设置于该验柜区和修柜区外围，且该装卸区位于该轨道与修柜区之间。

9.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该装卸区旁侧设有一可供清洗货柜的洗柜区，该车道环绕设置于该洗柜区外围，且该装卸区位于该轨道与洗柜区之间。

10.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该轨道包含并排的一第一轨道及一第二轨道，该第一轨道上的台车由该放柜区移往该装卸区，该第二轨道上的台车由该装卸区移往该放柜区，且该第一轨道与第二轨道两端相互连接。

11.根据权利要求10所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该第一轨道与第二轨道两端分别经由一可横移该台车的双轨横行电动台相互连接。

12.根据权利要求1所述的货柜场自动化货柜进出及装卸系统，其特征在于，该台车为电动台车。