CN111099503A - 夹持环绕式运输起重机及其运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及港口运输领域，更具体地说，涉及夹持环绕式运输起重机及其运输方法。所述起重机包括：可自由移动的环形轨道变位机构；所述环形轨道变位机构的下方竖直设置有至少一个可同时起吊起多个货箱的夹持起升机构；每个夹持起升机构的顶部与环形轨道变位机构可滑动式连接，底部与地面接触；每个夹持起升机构可沿环形轨道变位机构滑动的同时还可跟随环形轨道变位机构而移动。本发明不仅运输效率高，而且能够精准避障。

Description

夹持环绕式运输起重机及其运输方法

技术领域

本发明涉及港口运输领域，更具体地说，涉及夹持环绕式运输起重机及其运输方法。

背景技术

在许多大型的港口，每日港口出入货量较大，欲在有限的空间进行大量货物的存储，使得货物的多层堆叠不可避免，而由于较多情况下先前堆叠的货物将成为后续运输货物的障碍，在实际操作过程中存在需要使目标货物进行“S”型避障运动的情况，一般的解决方法为：将运输路线上多层堆叠的货物移除，清除路径上的障碍后再进行目标货物的搬运，增加了运输货物的路程也增大了运输的难度，导致运输效率降低，造成了经济和时间上的损失。

当前，国内运输用起重机主要为龙门式起重机和塔式起重机等，都具有吨位大，载货量多的特点，故其在各个港口中得到了广泛的应用，而上述起重机都具有灵活性不高，无法进行精准避障的问题，且上述大型起重机造价昂贵，维护成本高，过量布置将会造成经济上不必要的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供夹持环绕式运输起重机及其运输方法，其不仅运输效率高，而且能够精准避障。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造夹持环绕式运输起重机，包括：可自由移动的环形轨道变位机构；

所述环形轨道变位机构的下方竖直设置有至少一个可同时起吊起多个货箱的夹持起升机构；

每个夹持起升机构的顶部与环形轨道变位机构可滑动式连接，底部与地面接触；

每个夹持起升机构可沿环形轨道变位机构滑动的同时还可跟随环形轨道变位机构而移动。

进一步地，所述环形轨道变位机构通过机体而自由移动；

所述机体为框架结构，顶部与环形轨道变位机构固定相连；

所述机体的底部安装有可滑动的行进机构；

各夹持起升机构都在机体的框架内沿环形轨道变位机构滑动。

更近一步地，所述行进机构包括：多个驱动轮和直流减速电机；

所述直流减速电机带动对应的驱动轮运行；

所述直流减速电机受无线控制。

再进一步地，所述夹持起升机构为框架结构，宽度与货箱的宽度相匹配，高度大于n(n＞1)个货箱的高度。

还进一步地，所述夹持起升机构包括有抓取组件；

所属同一夹持起升机构的抓取组件与同一货箱的吊耳相匹配；

所属同一夹持起升机构的抓取组件可沿对应夹持起升机构的两侧在竖直方向上滑动。

又进一步地，所属夹持起升机构上设置有提升驱动电机；

所述提升驱动电机可受无线控制驱动对应抓取组件沿对应夹持起升机构的两侧在竖直方向上滑动。

优选地，每个夹持起升机构都包括两组抓取组件，分别设置在夹持起升机构的两侧；

所述夹持起升机构的两侧具有竖直设置的导向管；

每组抓取组件包括：滑块、限位套、管状钩和钩轴；

所述滑块设置在钩轴的两端，分别套接在对应导向管上；

所述管状钩的两端分别铰接在钩轴上，所述管状钩的中部与对应货箱吊耳相互抵顶；

所述限位套固定设置在钩轴上，限制管状钩在预定范围内沿钩轴旋转。

在上述技术方案中，所述环形轨道变位机构具有不同方向的轨道供夹持起升机构改变滑行方向。

进一步地，所述环形轨道变位机构上设置有变位电机；

所述变位电机可受无线控制驱动各夹持起升机构沿环形轨道变位机构滑动。

另一方面，一种专用于所述的夹持环绕式运输起重机的运输方法，包括：

在起重区域按阵列形式平铺需运输的货箱；所述阵列内，每一行的货箱数与夹持起升机构的个数相同，每一列的货箱数为n(n＞1)；所述n个货箱叠放的高度小于夹持起升机构的高度；

将每个夹持起升机构的中心与每列货箱的中心线对齐；

控制环形轨道变位机构在起重区域内沿列向行进：

当各夹持起升机构进行至第一排货箱时，第一排各货箱位于对应的夹持起升机构内；每个夹持起升机构将对应的货箱吊起，且吊起高度大于一个货箱的高度；

当各夹持起升机构进行至第二排货箱时，第二排各货箱位于对应的夹持起升机构内且位于对应的第一排货箱下方；每个夹持起升机构将第一排货箱放置在对应第二排货箱上，然后再吊起放置有对应第一排货箱的第二排货箱，且第二排货箱被吊起的高度大于一个货箱的高度；

依次类推；

当各夹持起升机构进行至第n排货箱时，第n排各货箱位于对应的夹持起升机构内且位于对应的第(n-1)排货箱下方；每个夹持起升机构将叠放的第一排货箱至第(n-1)排货箱放置在对应第n排货箱上，然后再吊起叠放的第一排货箱至第n排货箱；

控制环形轨道变位机构在障碍区内行进：

每个夹持起升机构都吊起有n个货箱进行，当遇到障碍物时，所述夹持起升机构沿环形轨道变位机构滑动，避开障碍物；

控制环形轨道变位机构在卸货区行进：

控制各夹持起升机构沿环形轨道变位机构滑动，使当前夹持起升机构到达指定卸货位置，控制当前夹持起升机构卸下对应叠放的n个货箱；

控制环形轨道变位机构继续行进，直至各夹持起升机构卸下对应叠放的n个货箱至对应指定位置。

在本发明中，使用可移动的环形轨道变位机构携带至少一个夹持起升机构的方式来运输货箱。每个夹持起升机构又可同时携带多个货箱，大大增加了运输效率。另外，各夹持起升机构在跟随沿环形轨道变位机构移动的同时又可沿环形轨道变位机构滑动；当夹持起升机构遇到障碍物时，可沿沿环形轨道变位机构避开障碍物，并且不影响沿环形轨道变位机构的进行。由此，本发明还能够达到精确避障的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中进行机构的放大结构示意图；

图3是本发明实施例中夹持起升机构的放大结构示意图；

图4是本发明实施例中抓取组件的放大结构示意图；

图5是本发明实施例中环形轨道变位机构的放大结构示意图；

图6是本发明实施例中运输区域示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，在本发明所述的夹持环绕式运输起重机，包括：可自由移动的环形轨道变位机构2；

所述环形轨道变位机构2的下方竖直设置有五个可同时起吊起多个货箱的夹持起升机构4；

每个夹持起升机构4的顶部与环形轨道变位机构2可滑动式连接，底部与地面接触；

每个夹持起升机构4可沿环形轨道变位机构2滑动的同时还可跟随环形轨道变位机2而移动。

所述环形轨道变位机构2通过机体1而自由移动；

所述机体1为框架结构，顶部与环形轨道变位机构2固定相连；

所述机体1的底部安装有可滑动的行进机构3；

各夹持起升机构4都在机体1的框架内沿环形轨道变位机构2滑动。

在本实施例中，机体1为方框结构，包括水平的台面和竖直设置的立杆。将环形轨道变位机构2固定安装在机体1台面的下面；然后在两侧立杆底部分别固定安装有一组行进机构3。

如图2所示，每个行进机构3包括：两个驱动轮7、直流减速电机9、方管5、两个轮子架6和电机支架8。

所述方管5与机体1立杆底部固定相连；方管5两端底部分别固定安装有一个轮子架6。每个轮子架6里都匹配安装一个驱动轮7。

选取一个轮子架6的外侧，安装有电机支架8。所述电机支架8上固定设置有直流减速电机9。

在本实施例中，流减速电机9受无线控制，带动对应的驱动轮7运行。驱动轮7运行后，从而带动机体1行进。机体1又会连同环形轨道变位机构2一起进行，从而连带夹持起升机构4移动。

如图3所示，所述夹持起升机构4为框架结构，宽度与货箱的宽度相匹配，高度大于n(n＞1)个货箱的高度。

在本实施例中，n＝3，夹持起升机构4的高度大于三个货箱叠放的高度。

所述夹持起升机构4，包括：四根导向管10、两组抓取组件11、四个固定法兰12、四个万向球13、提升驱动电机14、电机连接板15、三个挂轮16和连接管17。

所述夹持起升机构4的顶部由若干电机连接板15和连接管17搭建而成。在夹持起升机构4的顶部固定有三个挂轮16，每个挂轮16都可沿环形轨道变位机构2滑动。提升驱动电机14安装在电机连接板15的下部。

所述夹持起升机构4的两侧分别由四根导向管10构成，每根导向管10竖直设置。两侧导向管10之间的距离与货箱的宽度相匹配，使夹持起升机构4可容纳竖向叠放的3个货箱。

两个导向管10的底部通过四个固定法兰12，分别对应安装有四个万向球13。每个万向球13都与地面接触，使得所属夹持起升机构4可跟随环形轨道变位机构2移动。

在每侧导向管10上安装有一组抓取组件11；对称的两组抓取组件11可沿导向管10同时升起或下降。

所述提升驱动电机14受无线控制驱动对应抓取组件11沿导向管10在竖直方向上滑动。

如图4所示，每组抓取组件11包括：两个滑块18、两个限位套19、管状钩20和钩轴21。两个滑块18设置在钩轴21的两端，分别套接在对应导向管10上；管状钩20的两端分别铰接在钩轴21上，管状钩20的中部与对应货箱吊耳相互抵顶；限位套19固定设置在钩轴21上，限制管状钩20在预定范围内沿钩轴21旋转。

在图3和图4所示的抓取组件11中，两个限位套19都设置在管状钩20两端的下方。管状钩20的中部用于抵顶货箱吊耳。所属统一夹持起升机构4的两个管状钩20可向上转动(即向外转动)，当管状钩20所在高度高于目标货箱，且抓取组件11下滑时，管状钩20在下滑的过程中接触到货箱吊耳，会向上翻转，使抓取组件11顺利下滑至低于目标货箱；当管状钩20所在高度低于目标货箱，且抓取组件11上升时，管状钩20在上升的过程中接触到货箱吊耳，确由于限位套19的存在无法再向下翻转，导至管状钩20与目标货箱的两个吊耳相互抵顶；如果此时抓取组件11继续上升，那么目标货箱将被吊起。

同理，当两个对应设置的管状钩20同时抵顶目标货箱的两个吊耳，且将目标货箱吊起时，此时，使两个管状钩20下降，目标货箱也会随之下降。当目标货箱下降至地面或者其他货箱上时，只要两个管状钩20继续下降，对应抓取组件11就会与目标货箱相互脱离，到达卸货的效果。

如图5所示，环形轨道变位机构2的形状为四角为弧形的切角矩形。由内轨道23和外轨道24构成，内外两个轨道通过第一轨道固定板22和第二轨道固定板25连接。在轨道上设置有变位电机固定架26，变位电机固定架26下方固定设置有变位电机27。内轨道23和外轨道24与挂轮16相互匹配，使得对应夹持起升机构4沿轨道滑动。

在本实施例中，变位电机27受无线控制驱动各夹持起升机构4沿环形轨道变位机构2滑动。

在图5中，由于环形轨道变位机构2具有横向和纵向两个方向的轨道，使得各夹持起升机构4可以改变方向，从而避开所遇障碍物。环形轨道变位机构2的四角为弧形，使得各夹持起升机构4可以顺畅的沿轨道滑动。

如图6所示，区域A为起重区，区域B为卸货区，中间具有障碍物的为障碍区。

本发明所述的专用于所述的夹持环绕式运输起重机的运输方法，包括：

步骤1、在起重区域按阵列形式平铺需运输的货箱；

所述阵列内，每一行的货箱数为5，每一列的货箱数为3；

步骤2、将每个夹持起升机构4的中心与每列货箱的中心线对齐；

步骤3、控制环形轨道变位机构2在起重区域内沿列向行进：

步骤3.1、当各夹持起升机构4进行至第一排货箱时，第一排各货箱位于对应的夹持起升机构4内；每个夹持起升机构4的两个管状钩20与对应货箱的两个吊耳抵顶，从而将对应货箱吊起，且吊起高度大于一个货箱的高度；

步骤3.2、当各夹持起升机构4进行至第二排货箱时，第二排各货箱位于对应的夹持起升机构4内且位于对应的第一排货箱下方；每个夹持起升机构4将第一排货箱放置在对应第二排货箱上，然后再吊起放置有对应第一排货箱的第二排货箱，且第二排货箱被吊起的高度大于一个货箱的高度；

步骤3.3、当各夹持起升机构4进行至第三排货箱时，第三排各货箱位于对应的夹持起升机构4内且位于对应的第二排货箱下方；每个夹持起升机构4将叠放的第一排货箱和第二排货箱放置在对应第三排货箱上，然后再吊起叠放的第一排货箱至第三排货箱；

步骤4、控制环形轨道变位机构2在障碍区内行进：

每个夹持起升机构4都吊起有3个货箱进行，当遇到障碍物时，所述夹持起升机构4沿环形轨道变位机构2滑动，开障碍物；此时，本来位于第二轨道固定板25下的各横排并列的夹持起升机构4，遇到障碍物后，可以向第一轨道固定板22下方移动，从而避开障碍物；

步骤5、控制环形轨道变位机构2在卸货区行进：

步骤5.1、控制各夹持起升机构4沿环形轨道变位机构2滑动，使当前夹持起升机构4到达指定卸货位置，控制当前夹持起升机构4卸下对应叠放的n个货箱；

步骤5.2、控制环形轨道变位机构2继续行进，直至各夹持起升机构4卸下对应叠放的3个货箱至对应指定位置。

在本实施例中，可以控制变位电机27带动挂轮16在轨道中运动，从而控制夹持起升机构4在轨道中进行变位，完成避障动作。另外，本实施例能在一个运输机构中完成对多个货物的抓取以及放置的工作，且各个夹持起升机构4互不干涉，确保运输过程的稳定高效。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹持环绕式运输起重机，其特征在于，包括：可自由移动的环形轨道变位机构(2)；

所述环形轨道变位机构(2)的下方竖直设置有至少一个可同时起吊起多个货箱的夹持起升机构(4)；

每个夹持起升机构(4)的顶部与环形轨道变位机构(2)可滑动式连接，底部与地面接触；

每个夹持起升机构(4)可沿环形轨道变位机构(2)滑动的同时还可跟随环形轨道变位机构(2)而移动。

2.根据权利要求1所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所述环形轨道变位机构(2)通过机体(1)而自由移动；

所述机体(1)为框架结构，顶部与环形轨道变位机构(2)固定相连；

所述机体(1)的底部安装有可滑动的行进机构(3)；

各夹持起升机构(4)都在机体(1)的框架内沿环形轨道变位机构(2)滑动。

3.根据权利要求2所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所述行进机构(3)包括：多个驱动轮(7)和直流减速电机(9)；

所述直流减速电机(9)带动对应的驱动轮(7)运行；

所述直流减速电机(9)受无线控制。

4.根据权利要求1所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所述夹持起升机构(4)为框架结构，宽度与货箱的宽度相匹配，高度大于n(n＞1)个货箱的高度。

5.根据权利要求4所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所述夹持起升机构(4)包括有抓取组件(11)；

所属同一夹持起升机构(4)的抓取组件(11)与同一货箱的吊耳相匹配；

所属同一夹持起升机构(4)的抓取组件(11)可沿对应夹持起升机构(4)的两侧在竖直方向上滑动。

6.根据权利要求5所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所属夹持起升机构(4)上设置有提升驱动电机(14)；

所述提升驱动电机(14)可受无线控制驱动对应抓取组件(11)沿对应夹持起升机构(4)的两侧在竖直方向上滑动。

7.根据权利要求5所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，每个夹持起升机构(4)都包括两组抓取组件(11)，分别设置在夹持起升机构(4)的两侧；

所述夹持起升机构(4)的两侧具有竖直设置的导向管(10)；

每组抓取组件(11)包括：滑块(18)、限位套(19)、管状钩(20)和钩轴(21)；

所述滑块(18)设置在钩轴(21)的两端，分别套接在对应导向管(10)上；

所述管状钩(20)的两端分别铰接在钩轴(21)上，所述管状钩(20)的中部与对应货箱吊耳相互抵顶；

所述限位套(19)固定设置在钩轴(21)上，限制管状钩(20)在预定范围内沿钩轴(21)旋转。

8.根据权利要求1所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所述环形轨道变位机构(2)具有不同方向的轨道供夹持起升机构(4)改变滑行方向。

9.根据权利要求8所述的夹持环绕式运输起重机，其特征在于，所述环形轨道变位机构(2)上设置有变位电机(27)；

所述变位电机(27)可受无线控制驱动各夹持起升机构(4)沿环形轨道变位机构(2)滑动。

10.一种专用于权利要求1至9任一项所述的夹持环绕式运输起重机的运输方法，其特征在于，包括：

在起重区域按阵列形式平铺需运输的货箱；所述阵列内，每一行的货箱数与夹持起升机构(4)的个数相同，每一列的货箱数为n(n＞1)；所述n个货箱叠放的高度小于夹持起升机构(4)的高度；

将每个夹持起升机构(4)的中心与每列货箱的中心线对齐；

控制环形轨道变位机构(2)在起重区域内沿列向行进：

当各夹持起升机构(4)进行至第一排货箱时，第一排各货箱位于对应的夹持起升机构(4)内；每个夹持起升机构(4)将对应的货箱吊起，且吊起高度大于一个货箱的高度；

当各夹持起升机构(4)进行至第二排货箱时，第二排各货箱位于对应的夹持起升机构(4)内且位于对应的第一排货箱下方；每个夹持起升机构(4)将第一排货箱放置在对应第二排货箱上，然后再吊起放置有对应第一排货箱的第二排货箱，且第二排货箱被吊起的高度大于一个货箱的高度；

依次类推；

当各夹持起升机构(4)进行至第n排货箱时，第n排各货箱位于对应的夹持起升机构(4)内且位于对应的第(n-1)排货箱下方；每个夹持起升机构(4)将叠放的第一排货箱至第(n-1)排货箱放置在对应第n排货箱上，然后再吊起叠放的第一排货箱至第n排货箱；

控制环形轨道变位机构(2)在障碍区内行进：

每个夹持起升机构(4)都吊起有n个货箱进行，当遇到障碍物时，所述夹持起升机构(4)沿环形轨道变位机构(2)滑动，避开障碍物；

控制环形轨道变位机构(2)在卸货区行进：

控制各夹持起升机构(4)沿环形轨道变位机构(2)滑动，使当前夹持起升机构(4)到达指定卸货位置，控制当前夹持起升机构(4)卸下对应叠放的n个货箱；

控制环形轨道变位机构(2)继续行进，直至各夹持起升机构(4)卸下对应叠放的n个货箱至对应指定位置。

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