CN115180425A - 一种堆场交互系统及堆场交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆场交互系统及堆场交互方法，在堆场陆侧/海侧交互区的每条交互车道两侧排布运行轨道，每条运行轨道上设置至少两部交互支架，每部交互支架对应集装箱一个角部作业，由运行机构、升降机构、伸缩机构和锁头机构组成；本发明通过在堆场陆侧/海侧交互区的交互车道设置交互支架，取消了集卡车与自动化轨道吊直接交互的模式，采用交互支架的间接交互模式，缩短了堆场收发集装箱时间，提高了堆场周转率，可靠提高码头整体作业效率，具有很好的推广应用价值，为大力推广集装箱自动化堆场提供了新的解决方案。

Description

一种堆场交互系统及堆场交互方法

技术领域

本发明属于自动化码头技术领域，具体地说，是涉及一种堆场交互系统及堆场交互方法。

背景技术

集装箱码头是实现海陆物流运输的枢纽，随着船舶大型化，港口的装卸效率迫切需要不断提高。自动化堆场因其安全可靠性高、作业效率高、场地利用率高、环境友好、人力成本低等显著优点而成为普遍的发展趋势。

自动化堆场一般采用垂直码头岸线布置方式，如图10所示，在堆场的陆侧设置陆侧交互区，集卡车与自动化轨道吊在陆侧交互区直接交互，在堆场的海侧设置海侧交互区，自动导引车与自动化轨道吊在海侧交互区直接交互，自动导引车再将集装箱运载至码头与岸桥交互。

不论海侧交互区还是陆侧交互区，每个交互区有多个车道，且自动化轨道吊优先执行装卸船作业，故集卡车需在陆侧交互区等待较长时间，降低了堆场周转率。而对集装箱码头而言，提高堆场周转率是提高码头整体作业效率的关键。

发明内容

为提高堆场作业效率，本发明提出了一种堆场交互系统及堆场交互方法,取消了集卡车与自动化轨道吊直接交互的模式，采用交互支架的间接交互模式，缩短了堆场收发集装箱时间，提高了堆场周转率，可靠提高码头整体作业效率，具有很好的推广应用价值，为大力推广集装箱自动化堆场提供了新的解决方案。

本发明采用以下技术方案予以实现：

提出一种堆场交互系统，应用于堆场陆侧/海侧交互区，所述堆场陆侧/海侧交互区包括若干交互车道，包括：

运行轨道，排布于每条交互车道的两侧；

交互支架，设置于运行轨道上，沿所述运行轨道移动；由运行机构、升降机构、伸缩机构和锁头机构组成，其中，

所述运行机构，用于驱动所述交互支架沿其所在的运行轨道移动；

所述升降机构，与所述运行机构连接；

所述伸缩机构，连接于所述升降机构的上，随所述升降机构的升降而升降，并在与所述升降机构升降方向垂直的方向上伸缩；

所述锁头机构，连接于所述伸缩机构的伸缩端，用于在所述升降机构和/或所述伸缩机构的作用下与集装箱的锁眼实现装配并锁紧；

每条运行轨道上设有至少两部所述交互支架；一个交互支架的运行机构带动其沿其所在运行轨道运行至集装箱的一个角部，基于其升降机构和/或其伸缩机构的作用与对应角部的锁眼对位后，基于其锁头机构与锁眼装配锁紧，最后基于其升降机构的作用将集装箱起升离开车辆或将集装箱下降放置于车辆上。

在本发明一些实施例中，每条运行轨道上设有四部所述交互支架。

在本发明一些实施例中，所述系统还包括：视觉机构，设置于每部交互支架上，用于锁头机构与集装箱锁眼的精准定位。

提出一种堆场交互方法，应用于如上所述的堆场交互系统中，包括：

卸箱车辆停在堆场陆侧/海侧交互区的指定交互车道后，接收并解析作业指令获知集装箱尺寸以及集装箱个数；

根据集装箱个数确定属于所述指定交互车道的交互支架的个数，并根据集装箱尺寸确定每部交互支架的作业位置；

控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置；其中，每一个作业位置对应集装箱的一个角部；

控制每部交互支架基于其升降机构和伸缩机构的运行与其对应的集装箱角部的锁眼定位；

控制每部交互支架的锁头机构与其定位的锁眼装配并锁紧；

控制每部交互支架的升降机构作用将集装箱起升，以使得车辆可以驶离所述指定交互车道；

堆场轨道吊接收到作业控制系统发送的收箱指令后，移动到所述指定交互车道实施抓箱；

控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制每部交互支架的伸缩机构使锁头机构退出锁眼；

控制每部交互支架的升降机构返回至零点位置，以及控制每部交互支架的运行机构使交互支架返回其初始位置。

在本发明一些实施例中，所述方法还包括：为每部交互支架编号；为每一个编号对应的交互支架指定作业位置；在确定交互支架的个数后，确定交互支架的编号；根据交互支架的编号确定其被指定的作业位置。

在本发明一些实施例中，在集装箱尺寸为20尺且个数为一时，所述方法还包括：确定集装箱的位置；根据集装箱位置和集装箱尺寸确定每部交互支架的作业位置。

提出一种堆场交互方法，应用于如上所述的堆场交互系统中，包括：

堆场轨道吊接收到作业控制系统发送的发箱指令后，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道；

根据集装箱尺寸确定属于所述指定交互车道的交互支架的个数及每部交互支架的作业位置；

控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置；其中，每一个作业位置对应集装箱的一个角部；

控制每部交互支架基于其升降机构和伸缩机构的运行与其对应的集装箱角部的锁眼定位；

控制每部交互支架的锁头机构与其定位的锁眼装配并锁紧；

堆场轨道吊控制其吊具松开；

在车辆停在所述指定交互车道后，控制每部交互支架的升降机构作用使集装箱下降而放至车辆上；

控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制每部交互支架的伸缩机构使锁头机构退出锁眼；

控制每部交互支架的升降机构返回至零点位置，以及控制每部交互支架的运行机构使交互支架返回其初始位置。

在本发明一些实施例中，所述方法还包括：为每部交互支架编号；为每一个编号对应的交互支架指定作业位置；在确定交互支架的个数后，确定交互支架的编号；根据交互支架的编号确定其被指定的作业位置。

在本发明一些实施例中，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道期间，若集装箱尺寸为20尺时，所述方法还包括：确定集装箱的位置；根据集装箱位置确定每部交互支架的作业位置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的堆场交互系统及堆场交互方法中，在堆场陆侧/海侧交互区的每条交互车道两侧排布运行轨道，每条运行轨道上设置至少两部交互支架，每部交互支架对应集装箱一个角部作业，由运行机构、升降机构、伸缩机构和锁头机构组成；发箱作业时，车辆载箱进入交互车道，根据集装箱的个数和尺寸确定交互支架的个数及每部交互支架的作业位置，控制交互支架运行至其被指定的作业位置后，基于其升降机构、伸缩机构和锁头机构的运作与其对应的集装箱角部的锁眼锁定，进而可以基于其升降机构举起集装箱，使得车辆离开交互车道，当堆场轨道吊完成前一个作业后，可以运行至交互车道位置实施抓箱，无需车辆一直在交互车道内等待轨道吊交互；收箱作业时，堆场轨道吊按照作业控制系统发送的发箱指令，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道，堆场交互系统根据集装箱尺寸确定属于该指定交互车道内交互支架的个数及每部交互支架的作业位置，控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置，基于其升降机构、伸缩机构和锁头机构的运作与其对应的集装箱角部的锁眼锁定，使得轨道吊可以控制其吊具松开去执行下一个作业任务，无需等待车辆驶入指定交互车道后放箱，车辆驶入指定交互车道后，交互支架的升降机构作用使集装箱下降而放至车辆上；本发明通过在堆场陆侧/海侧交互区的交互车道设置交互支架，取消了集卡车与自动化轨道吊直接交互的模式，采用交互支架的间接交互模式，缩短了堆场收发集装箱时间，提高了堆场周转率，可靠提高码头整体作业效率，具有很好的推广应用价值，为大力推广集装箱自动化堆场提供了新的解决方案。

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 为本发明提出的堆场交互系统的结构示意图之一；

图2为本发明提出的堆场交互系统的结构示意图之二；

图3为本发明提出的堆场交互系统收发40尺集装箱的结构示意图；

图4为本发明提出的堆场交互系统收发双20尺集装箱的结构示意图；

图5为本发明提出的堆场交互系统中伸缩机构的结构示意图；

图6为本发明提出的堆场交互系统中交互支架的结构示意图；

图7为本发明提出的堆场交互系统的结构示意图之三；

图8为本发明提出的堆场交互方法的执行示意图之一；

图9为本发明提出的堆场交互方法的执行示意图之二；

图10为现有集装箱码头的布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明提出的堆场交互系统，应用于堆场陆侧/海侧交互区，如图1至图7所示，堆场陆侧/海侧交互区包括若干交互车道1，每条交互车道1的两侧排布有运行轨道2，每条运行轨道2上设有至少两部交互支架3，交互支架3可沿运行轨道2移动；每部交互支架对应集装箱的一个角部作业，与集装箱角部的锁眼锁定后对集装箱实施举升或下降。

每部交互支架由运行机构31、升降机构32、伸缩机构33和锁头机构34组成，其中，

运行机构31，用于驱动交互支架3沿其所在的运行轨道2移动。

升降机构32，与运行机构31连接.。

伸缩机构33，连接于升降机构32的上，随升降机构32的升降而升降，并在与升降机构32升降方向垂直的方向上伸缩。

锁头机构34，连接于伸缩机构33的伸缩端，用于在升降机构32和/或伸缩机构33的作用下与集装箱的锁眼实现装配并锁紧。

在本发明申请中，每条运行轨道2上设有至少两部交互支架3；例如，当交互一个集装箱时，每条运行轨道2上需要两部交互支架3构成四部一组交互支架，对应一个集装箱的四个角部作业，当交互两个集装箱时，每条运行轨道2上需要四部交互支架3构成四部两组交互支架，每组对应一个集装箱的四个角部作业。

一个交互支架3的运行机构31带动其沿其所在运行轨道2运行至集装箱的一个角部，基于其升降机构32和/或其伸缩机构33的作用与对应角部的锁眼对位后，基于其锁头机构34与锁眼装配锁紧，最后基于其升降机构32的作用将集装箱起升离开车辆或将集装箱下降放置于车辆上。

为实现交互支架对集装箱角部锁眼的精准定位，在本发明一些实施例中，每部交互支架3上设置视觉机构，用于锁头机构与集装箱锁眼的精准定位。这里的视觉机构包括但不限定于摄像装置、光线传感器等。

基于上述本发明提出的堆场交互系统，本发明提出一种用于发箱作业的堆场交互方法，如图8所示，包括如下步骤：

步骤S81：卸箱车辆停在堆场陆侧/海侧交互区的指定交互车道。

以陆侧收箱作业为例，集卡车载箱行驶至堆场陆侧交互区的指定交互车道，等待卸箱。

集卡车的司机可通过堆场陆侧交互区设置的交互亭以刷卡等方式将集装箱上报至码头的作业控制系统，并对卸箱作业进行上报登记。

步骤S82：接收并解析作业指令获知集装箱尺寸以及集装箱个数。

码头的作业控制系统生成作业指令下发至堆场交互系统，堆场交互系统对作业指令进行解析，得到集装箱尺寸信息以及集装箱个数信息。

步骤S83：根据集装箱个数确定属于指定交互车道的交互支架的个数，并根据集装箱尺寸确定每部交互支架的作业位置。

集卡车装载的有可能是一个20尺集装箱、两个20尺集装箱或一个40尺集装箱，根据集卡车装载的集装箱的尺寸和个数的不同，驱动的交互支架的个数和位置也不尽相同。

在本发明一些实施例中，可为每部交互支架编号，如图所示，以每条运行轨道上有四部交互支架为例，从远离堆场方向至堆场方向沿一个运行轨道为交互支架编号为a1、a2、a3、a4，沿另一个轨道继续为交互支架编号为a5、a6、a7、a8。

当集卡车装载的为一部20尺集装箱，则只需左右各驱动两部交互支架，当集卡车装载的为两部20尺集装箱，则需驱动左右四部交互支架，当集卡车装载的为一部40尺集装箱，则需左右各驱动运行轨道端部的两侧交互支架。

根据集装箱尺寸的不同，每部交互支架的作业位置可以根据集装箱尺寸预先指定，因此，在本发明一些实施例中，可为每一个编号对应的交互支架指定其作业位置，当确定了集装箱的尺寸和个数后，可以根据集装箱尺寸和个数确定要驱动的交互支架的个数，进而根据箱型和个数分配交互支架，确定每部交互支架的编号，进而可以根据编号与作业位置的对应关系确定作业位置。

在本发明一些实施例中，当集装箱尺寸为20尺且个数为一个时，堆场交互系统先确定集装箱的位置，也即确定其位于集卡车的前端部、尾部还是中部，根据集装箱的位置来确定具体要驱动的交互支架，例如当集装箱位于集卡车的前端部时，需要驱动a1、a2、a5和a6四部交互支架，当集装箱位于集卡车的中部时，需要驱动a2、a3、a6和a7四部交互支架，当集装箱位于集卡车的尾部时，需要驱动a3、a4、a7和a8四部交互支架；确定交互支架后，进而确定每部交互支架的编号，根据编号确定作业位置。

交互支架在未作业期间或作业完成之后均返回并停留在如图所示的初始位置上。

步骤S84：控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置。

作业控制系统向每部交互支架下发作业任务，交互支架启动，运行机构驱动交互窄从其初始位置向其被指定的作业位置运行，在达到作业位置后制动固定。

步骤S85：控制每部交互支架基于其升降机构和伸缩机构的运行与其对应的集装箱角部的锁眼定位。

当交互支架运行至其指定的作业位置后，升降机构从其零点位置开始起升，基于集装箱尺寸确定起升高度，以实现其伸缩机构以及锁头机构到达与其对应的集装箱角部。

进而可以基于视觉机构与该角部的锁眼实施进准定位，在精准定位后，伸缩机构从其零点位置伸出，位于伸缩端的锁头机构与集装箱角部的锁眼装配。

步骤S86：控制每部交互支架的锁头机构与其定位的锁眼装配并锁紧。

锁头机构与其对应的锁眼装配后，锁头机构旋转实现锁紧，从而实现与集装箱的连接固定。

步骤S87：控制每部交互支架的升降机构作用将集装箱起升，以使得车辆可以驶离指定交互车道。

当集装箱四个角部均与交互支架锁定后，控制所有的交互支架的升降机构继续举升，将集装箱抬起离开集卡车。

集装箱被起升后，集卡车无需等待堆场轨道吊来进行交互，直接驶离交互车道。

步骤S88：堆场轨道吊接收到作业控制系统发送的收箱指令后，移动到指定交互车道实施抓箱。

堆场轨道吊在完成当前作业任务后，接收到作业控制系统发送的收箱指令，根据收箱指令的指示移动到该指定交互车道对集装箱实施抓箱。

步骤S89：控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制每部交互支架的伸缩机构使锁头机构退出锁眼。

当堆场轨道吊抓取集装箱后，控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制伸缩机构回缩使锁头机构退出锁眼返回其零点位置，堆场轨道吊可抓取集装箱将其运至堆场的指定位置放箱。

步骤S90：控制每部交互支架的升降机构返回至零点位置，以及控制每部交互支架的运行机构使交互支架返回其初始位置。

以上为本发明提出的堆场交互系统的收箱作业控制过程，当堆场轨道吊抓箱离开交互支架后，交互支架运行升降机构返回其零点位置、运行其运行机构返回其初始位置等待下一次作业任务。

基于上述本发明提出的堆场交互系统，本发明针对堆场发箱作业，也提出一种堆场交互方法，如图9所示，包括如下步骤：

步骤S91：堆场轨道吊接收到作业控制系统发送的发箱指令后，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道。

以陆侧收箱作业为例，集卡车空车行驶至堆场陆侧交互区的指定交互车道，等待载箱；或者，在本发明优选实施例中，在集卡车空车进入指定交互车道之前，堆场轨道吊即可从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道。

步骤S92：根据集装箱尺寸确定属于指定交互车道的交互支架的个数及每部交互支架的作业位置。

根据轨道吊抓箱的尺寸确定属于指定交互车道内交互支架的个数以及每部交互支架的作业位置。

例如，轨道吊抓取的集装箱为20尺集装箱时，需左右各驱动两部交互支架，当轨道吊抓取的集装箱为40尺集装箱时，需左右各驱动四部交互支架。

同样的，参考收箱作业实施例，可以为每部交互支架编号，为每一个编号对应的交互支架指定作业位置；在确定交互支架的个数后，可以确定交互支架的编号，根据交互支架的编号确定其被指定的作业位置。

在本发明实施例中，一个交互车道配置左右各四部交互支架，则对于20尺集装箱，可以驱动a1、a2、a5和a6四部交互支架、a2、a3、a6和a7四部交互支架或a3、a4、a7和a8四部交互支架实现集装箱的交互，而为了提高堆场作业效率，可以通过前后驱动a1、a2、a5和a6四部交互支架和a3、a4、a7和a8四部交互支实现同时在交互车道内暂存两部集装箱，当集卡车来装箱时，可以停在相应的集装箱下方实现一部集装箱的装载或两部集装箱同时装载。因此，在本发明一些实施例中，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道期间，若集装箱尺寸为20尺时，先根据作业控制系统的要求确定集装箱要放置的位置，根据其被指定的放置位置来确定交互支架的编号，并进一步确定每部交互支架的作业位置。

步骤S93：控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置。

作业控制系统向每部交互支架下发作业任务，交互支架启动，运行机构驱动交互窄从其初始位置向其被指定的作业位置运行，在达到作业位置后制动固定。

步骤S94:控制每部交互支架基于其升降机构和伸缩机构的运行与其对应的集装箱角部的锁眼定位。

当交互支架运行至其指定的作业位置后，升降机构从其零点位置开始起升，基于集装箱尺寸确定起升高度，以实现其伸缩机构以及锁头机构到达与其对应的集装箱角部。

进而可以基于视觉机构与该角部的锁眼实施进准定位，在精准定位后，伸缩机构从其零点位置伸出，位于伸缩端的锁头机构与集装箱角部的锁眼装配。

步骤S95：控制每部交互支架的锁头机构与其定位的锁眼装配并锁紧。

锁头机构与其对应的锁眼装配后，锁头机构旋转实现锁紧，从而实现与集装箱的连接固定。

步骤S96：堆场轨道吊控制其吊具松开。

当所有交互支架均与其对应的集装箱角部固定后，堆场轨道吊可松开吊具，转向执行下一个作业任务。

步骤S97：在车辆停在指定交互车道后，控制每部交互支架的升降机构作用使集装箱下降而放至车辆上。

集装箱被暂存在交互支架上，集卡车可提前驶入指定交互车道，也可基于任务调度后期驶入指定交互车道。当集卡车停在指定交互车道后，控制每部交互支架的升降机构作用使集装箱下降至集卡车的托盘上。

步骤S98：控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制每部交互支架的伸缩机构使锁头机构退出锁眼。

集装箱放置于集卡车托盘后，所有交互支架的伸缩机构动作退出锁眼而有集装箱解锁。

步骤S99：控制每部交互支架的升降机构返回至零点位置，以及控制每部交互支架的运行机构使交互支架返回其初始位置。

以上为本发明提出的堆场交互系统的发箱作业控制过程，当集卡车装载上集装箱后，交互支架运行升降机构返回其零点位置、运行其运行机构返回其初始位置等待下一次作业任务。

下面以具体的实施例对本发明提出的堆场交互系统的交互执行过程进行详细说明。

如图1至图7所示，本发明通过为交互车道配置交互支架的方式缩短堆场收发集装箱时间，每个交互车道具有8个交互支架，沿前后运行机构方向依次对交互支架编号a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8，交互支架具有视觉识别系统，可自动移动到集装箱锁眼位置。

交互支架可自由移动，可完成单20尺、双20尺、40尺集装箱的收发工作。

1、收单20尺集装箱

（1）20尺集装箱位于集卡车尾部

集卡车由集卡车运行车道进入陆侧交互区，在指定交互车道停车；作业控制系统收到该收箱指令后发送作业指令，交互支架a1、a2、a5、a6移动到集装箱边缘位置，在视觉识别系统作用下精准定位到集装箱锁眼位置，交互支架升降机构和伸缩机构动作，将锁头机构放置到集装箱锁眼内部，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱锁紧；在升降机构作用下将集装箱起升远离集卡车，集卡车驶离交互车道。

自动化轨道吊接到作业控制系统发出的收箱指令后，移动到对应交互车道，自动化轨道吊的起升装置完成抓箱动作后，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱解除锁紧，交互支架伸缩机构动作，将锁头机构由集装箱锁眼内部缩回到初始位置，升降机构下降到零位位置，交互支架在运行运行机构作用下回到原始零位位置。

（2）20尺集装箱位于集卡车中部

集卡车由集卡车运行车道进入陆侧交互区，在指定交互车道停车；作业控制系统收到该收箱指令后发送作业指令，交互支架a2、a3、a6、a7移动到集装箱边缘位置，在视觉识别系统作用下精准定位到集装箱锁眼位置，交互支架升降机构和伸缩机构动作，将锁头机构放置到集装箱锁眼内部，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱锁紧；在升降机构作用下将集装箱起升远离集卡车，集卡车驶离交互车道。

自动化轨道吊接到作业控制系统发出的收箱指令后，移动到对应交互车道，自动化轨道吊的起升装置完成抓箱动作后，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱解除锁紧，交互支架伸缩机构动作，将锁头机构由集装箱锁眼内部缩回到初始位置，升降机构下降到零位位置，交互支架在运行机构作用下回到原始零位位置。

（3）20尺集装箱位于集卡车前端部

集卡车由集卡车运行车道进入陆侧交互区，在指定交互车道停车；作业控制系统收到该收箱指令后发送作业指令，交互支架a3、a4、a7、a8移动到集装箱边缘位置，在视觉识别系统作用下精准定位到集装箱锁眼位置，交互支架升降机构和伸缩机构动作，将锁头机构放置到集装箱锁眼内部，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱锁紧。在升降机构作用下将集装箱起升远离集卡车，集卡车驶离交互车道。

自动化轨道吊接到作业控制系统发出的收箱指令后，移动到对应交互车道，自动化轨道吊的起升装置完成抓箱动作后，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱解除锁紧，交互支架伸缩机构动作，将锁头机构由集装箱锁眼内部缩回到初始位置，升降机构下降到零位位置，交互支架在运行机构作用下回到原始零位位置。

2、收双20尺集装箱

集卡车由集卡车运行车道进入陆侧交互区，在指定交互车道停车；作业控制系统收到该收箱指令后发送作业指令，交互支架a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8移动到集装箱边缘位置，在视觉识别系统作用下精准定位到集装箱锁眼位置，交互支架升降机构和伸缩机构动作，将锁头机构放置到集装箱锁眼内部，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱锁紧；在升降机构作用下将集装箱起升远离集卡车，集卡车驶离交互车道。

自动化轨道吊接到作业控制系统发出的收箱指令后，移动到对应交互车道，自动化轨道吊的起升装置完成抓箱动作后，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱解除锁紧，交互支架伸缩机构动作，将锁头机构由集装箱锁眼内部缩回到初始位置，升降机构下降到零位位置，交互支架在运行机构作用下回到原始零位位置。

3、收40尺集装箱

集卡车由集卡车运行车道进入陆侧交互区，在指定交互车道停车；作业控制系统收到该收箱指令后发送作业指令，交互支架a1、a4、a5、a8移动到集装箱边缘位置，在视觉识别系统作用下精准定位到集装箱锁眼位置，交互支架升降机构和伸缩机构动作，将锁头机构放置到集装箱锁眼内部，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱锁紧。在升降机构作用下将集装箱起升远离集卡车，集卡车驶离交互车道。

自动化轨道吊接到作业控制系统发出的收箱指令后，移动到对应交互车道，自动化轨道吊的起升装置完成抓箱动作后，锁头机构随后旋转动作，将交互支架与集装箱解除锁紧，交互支架伸缩机构动作，将锁头机构由集装箱锁眼内部缩回到初始位置，升降机构下降到零位位置，交互支架在运行机构作用下回到原始零位位置。

发箱与收箱过程类似，此处不予赘述。

需要说明的是，本发明在交互支架中设计的运行机构、升降机构、伸缩机构和锁头机构，均可基于现有结构设计手段实现，本发明不予具体限定。

以上均本发明给出的实施例中均以陆侧收箱、发箱作业为例，但并不限定本发明提出的堆场交互系统及其交互方法只能应用于堆场陆侧区域，其同样适用于堆场海侧区域，而堆场海侧区的收箱、发箱作业与陆侧相同，本发明中不予赘述。

以上本发明所述的堆场轨道吊与交互支架的交互控制、以及堆场轨道吊自身的作业控制，均可参考现有堆场轨道吊与集卡/AGV的交互控制、以及堆场轨道吊自身的作业控制手段实现，本发明不予赘述。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种堆场交互系统，应用于堆场陆侧/海侧交互区，所述堆场陆侧/海侧交互区包括若干交互车道，其特征在于，包括：

运行轨道，排布于每条交互车道的两侧；

交互支架，设置于运行轨道上，沿所述运行轨道移动；由运行机构、升降机构、伸缩机构和锁头机构组成，其中，

所述运行机构，用于驱动所述交互支架沿其所在的运行轨道移动；

所述升降机构，与所述运行机构连接；

所述伸缩机构，连接于所述升降机构的上，随所述升降机构的升降而升降，并在与所述升降机构升降方向垂直的方向上伸缩；

所述锁头机构，连接于所述伸缩机构的伸缩端，用于在所述升降机构和/或所述伸缩机构的作用下与集装箱的锁眼实现装配并锁紧；

每条运行轨道上设有至少两部所述交互支架；一个交互支架的运行机构带动其沿其所在运行轨道运行至集装箱的一个角部，基于其升降机构和/或其伸缩机构的作用与对应角部的锁眼对位后，基于其锁头机构与锁眼装配锁紧，最后基于其升降机构的作用将集装箱起升离开车辆或将集装箱下降放置于车辆上。

2.根据权利要求1所述的堆场交互系统，其特征在于，每条运行轨道上设有四部所述交互支架。

3.根据权利要求1所述的堆场交互系统，其特征在于，所述系统还包括：

视觉机构，设置于每部交互支架上，用于锁头机构与集装箱锁眼的精准定位。

4.一种堆场交互方法，应用于如权利要求1-3任一项所述的堆场交互系统中，其特征在于，包括：

卸箱车辆停在堆场陆侧/海侧交互区的指定交互车道后，接收并解析作业指令获知集装箱尺寸以及集装箱个数；

根据集装箱个数确定属于所述指定交互车道的交互支架的个数，并根据集装箱尺寸确定每部交互支架的作业位置；

控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置；其中，每一个作业位置对应集装箱的一个角部；

控制每部交互支架基于其升降机构和伸缩机构的运行与其对应的集装箱角部的锁眼定位；

控制每部交互支架的锁头机构与其定位的锁眼装配并锁紧；

控制每部交互支架的升降机构作用将集装箱起升，以使得车辆可以驶离所述指定交互车道；

堆场轨道吊接收到作业控制系统发送的收箱指令后，移动到所述指定交互车道实施抓箱；

控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制每部交互支架的伸缩机构使锁头机构退出锁眼；

控制每部交互支架的升降机构返回至零点位置，以及控制每部交互支架的运行机构使交互支架返回其初始位置。

5.根据权利要求4所述的堆场交互方法，其特征在于，所述方法还包括：

为每部交互支架编号；

为每一个编号对应的交互支架指定作业位置；

在确定交互支架的个数后，确定交互支架的编号；

根据交互支架的编号确定其被指定的作业位置。

6.根据权利要求5所述的堆场交互方法，其特征在于，在集装箱尺寸为20尺且个数为一时，所述方法还包括：

确定集装箱的位置；

根据集装箱位置和集装箱尺寸确定每部交互支架的作业位置。

7.一种堆场交互方法，应用于如权利要求1-3任一项所述的堆场交互系统中，其特征在于，包括：

堆场轨道吊接收到作业控制系统发送的发箱指令后，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道；

根据集装箱尺寸确定属于所述指定交互车道的交互支架的个数及每部交互支架的作业位置；

控制每部交互支架从其初始位置运行至其被指定的作业位置；其中，每一个作业位置对应集装箱的一个角部；

控制每部交互支架基于其升降机构和伸缩机构的运行与其对应的集装箱角部的锁眼定位；

控制每部交互支架的锁头机构与其定位的锁眼装配并锁紧；

堆场轨道吊控制其吊具松开；

在车辆停在所述指定交互车道后，控制每部交互支架的升降机构作用使集装箱下降而放至车辆上；

控制每部交互支架的锁头机构解锁，并控制每部交互支架的伸缩机构使锁头机构退出锁眼；

控制每部交互支架的升降机构返回至零点位置，以及控制每部交互支架的运行机构使交互支架返回其初始位置。

8.根据权利要求8所述的堆场交互方法，其特征在于，所述方法还包括：

为每部交互支架编号；

为每一个编号对应的交互支架指定作业位置；

在确定交互支架的个数后，确定交互支架的编号；

根据交互支架的编号确定其被指定的作业位置。

9.根据权利要求8所述的堆场交互方法，其特征在于，从堆场指定位置抓箱并带箱运行至指定交互车道期间，若集装箱尺寸为20尺时，所述方法还包括：

确定集装箱的位置；

根据集装箱位置确定每部交互支架的作业位置。

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