CN115724223A - 一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置和方法，包括：钢结构架、皮带输送机、散料储存料仓、放料截料闸阀、卸料溜管、地面称重平台，钢结构架两侧对称设置滚轴输送机的滚道，滚道设有两根钢轨，两根钢轨之间排列多个滚轮，两根所述钢轨中一根是平卧地面的平直钢轨，另一根为螺旋升降钢轨，螺旋升降钢轨的两端先有一段平卧地面，之后向钢结构架中心方向呈螺旋线对称上升。本发明将集装箱输送、翻转、装箱作业集成为一体，实现侧开门集装箱空箱到重箱的连续作业。通过滚轴输送配合螺旋式轨道，将空集装箱在水平输送过程中竖起，到达装箱点后开启箱门完成散料装箱作业，在输送过程中将重载集装箱由竖直状态自然翻转为水平状态。

Description

一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置和方法

技术领域

本发明涉及一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置和方法，是一种运输机械装置和方法，是一种自动化机械运输设备和工艺方法。

背景技术

目前侧开门集装箱在港口散料运输中应用较普遍，此类集装箱在一侧开门，装散料时首先需要将箱体竖起，在顶部开侧门，散料由上部下放装箱，装载完成后再回复水平状态。侧开门集装箱的形态决定了此类集装箱在散料装载时的特殊性。

侧开门集装箱的传统装箱方式多样，简易的方法如小皮带装箱、装载机装箱，这类方法工序粗放，自动化程度低、污染严重；复杂的方法如先吊运再翻箱再装箱，这类方法工序繁琐，场地占用多，不利于控制和管理。如何将翻箱和装箱形成流水作业是一个需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置和方法。所述的装置和方法采用曲线轨道输送机，使装箱前后的集装箱平卧，装箱时竖起，形成连续的流水作业，提高了装箱效率。

本发明的目的是这样实现的：一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置，包括：钢结构架，所述的钢结构架从上到下依次设有：皮带输送机、散料储存料仓、放料截料闸阀、卸料溜管、地面称重平台，钢结构架两侧对称设置滚轴输送机的滚道，所述滚道设有两根钢轨，两根钢轨之间排列多个滚轮，两根所述钢轨中一根是平卧地面的平直钢轨，另一根为螺旋升降钢轨，所述螺旋升降钢轨的两端先有一段平卧地面，之后向钢结构架中心方向呈螺旋线对称上升，至钢结构架中心线为最高点；滚轴输送机两条钢轨之间的距离始终维持一个集装箱的长度，使在滚轴输送机上输送的集装箱在滚轴输送机的两端呈平卧状态，而在钢结构架中心线呈竖直状态；两条钢轨上均设有约束集装箱只能沿钢轨运动的自动固定销轴。

一种使用上述装置的港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装箱方法，所述的方法的步骤如下：

步骤1，放置集装箱：将空的集装箱平卧在滚轴输送机上，集装箱的长方向的两端用自动固定销轴限定集装箱沿轨道行驶；

步骤2，集装箱抬起：启动滚轴输送机，空的集装箱通过滚轴输送机向前输送，随着轨道角度逐渐加大，空集装箱逐渐直立，当达到钢结构架中心线装时集装箱呈竖直状态；

步骤3，装箱就位：当空集装箱达到钢结构架中心线时，竖起的空集装箱的底边放置在地面称重平台上，形成能够称量集装箱重量的状态，同时打开机箱的侧门，这时侧门位于竖起的集装箱的顶部；

步骤4，散料装箱：这时皮带机已经将充足的散料输送到散料储存料仓，装箱开始时，首先将卸料溜管伸长进入空的集装箱中，达到接近底部的位置，开启放料截料闸阀开启放料，随着底部散料的堆积，溜管逐渐升起，同时地面称重平台监控集装箱中散料量的增加，直至达到要求的装箱量，之后溜槽升起，集装箱关闭箱门；

步骤5，集装箱放平：满箱的集装箱从钢结构架中心线沿滚轴输送机的螺旋升降轨道继续向前滑动，随着螺旋线轨道的下降，集装箱逐渐由竖直状态变为平卧状态，达到平卧状态后，解除自动固定销对集装箱两端的约束，完成装箱过程。

本发明的优点和有益效果是：本发明将集装箱输送、翻转、装箱作业集成为一体，实现侧开门集装箱空箱到重箱的连续作业。通过大功率滚轴输送，同时配合螺旋式轨道，将空集装箱在水平输送过程中竖起，到达装箱点后开启箱门完成散料装箱作业，装箱完成后关箱门，通过另一侧的螺旋轨道输送装置，在输送过程中将重载集装箱由竖直状态自然翻转为水平状态。本发明有效实现侧开门集装箱由水平状态到直立状态、装箱、由直立状态至水平状态的自动化连续作业。将原有的需要大量机械设备和人力配合才能完成的作业，通过单一装置连续完成，解决了侧开门集装箱翻转作业工序复杂，同时装箱作业不连续等难题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一所述装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二所述方法的流程图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置，如图1所示。本实施例包括：钢结构架1，所述的钢结构架从上到下依次设有：皮带输送机2、散料储存料仓3、放料截料闸阀4、卸料溜管5、地面称重平台6，钢结构架两侧对称设置滚轴输送机7的滚道，所述滚道设有两根钢轨，两根钢轨之间排列多个滚轮701，两根所述钢轨中一根是平卧地面的平直钢轨702，另一根为螺旋升降钢轨703，所述螺旋升降钢轨的两端先有一段平卧地面，之后向钢结构架中心方向呈螺旋线对称上升，至钢结构架中心线101为最高点；滚轴输送机两条钢轨之间的距离始终维持一个集装箱的长度，使在滚轴输送机上输送的集装箱在滚轴输送机的两端呈平卧状态，而在钢结构架中心线呈竖直状态；两条钢轨上均设有约束集装箱只能沿钢轨运动的自动固定销轴。

现有的装箱技术是利用翻转机构将集装箱翻转，将集装箱从平卧状态翻转为竖直状态，装箱后再由竖直状态翻转为平卧状态，这是一种断续作业的方式。本实施例的关键是：将平卧状态的集装箱在滑向装箱工位的过程中竖起，使集装箱端面的侧门开口向上，以便散料能够利用重力下落，进入集装箱中；装箱完毕后，装满散料的集装箱再由滑动输送机构将竖直状态的集装箱滑出装箱工位，在集装箱滑出装箱工位的运动过程中，集装箱由竖直状态改变为平卧状态，形成一种连续的作业方式。在本实施例中采用了滚轴输送机的对集装箱进行连续运动推进。只要能够实现集装箱的平卧-竖直-平卧状态变化的连续运动，也可以采用其他结构形式的机械装置。

本实施例所述的滚轴输送机两根钢轨实际是连接滚轴的支撑架，形成集装箱滚动的滚道，并推动集装箱向前滑动。

所述的自动固定销轴是利用集装箱角件上的固定孔将集装箱约束在滚道上而不会在滑动过程中脱离滚道。所述的自动固定销轴设置在集装箱长方向的两端，使其扣在轨道上，以避免集装箱在竖起的过程中出现翻倒。自动固定销可以带有扣在轨道上滚动的轮子，以及产生扣住集装箱角件动作的动力杆。

所述的皮带输送机、散料储存料仓、放料截料闸阀、卸料溜管、地面称重平台形成一套装载散料的装箱系统，均为常规设计。

实施例二：

本实施例是一种使用实施例一所述装置的港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装箱方法。本实施例的关键在于使用平移集装箱的过程使集装箱由平卧状态变为直立状态，以便从竖起的侧门进行装箱，装箱后再利用集装箱平移的过程将竖直状态的集装箱变为平卧状态。

整个翻转和装箱过程可以描述为：待装的空侧开门集装箱运输至空箱翻转装置端，水平放置在滚轴输送机上，两端有自动固定销轴完成箱体的固定，启动作业指令后，空箱通过滚轴式输送机向前输送，滚轴式输送机的轨道为螺旋式轨道，轨道角度逐渐加大，在输送过程中空箱随着轨道角度逐渐加大而逐渐直立，当达到装箱点结构下方（钢结构架的中心线），轨道角度最大，空箱完成输送及翻转作业。

空箱由滚轴输送机搬运到达装箱位置后，钢结构架上的散料输送装箱系统启动作业，散料输送装箱系统由散料储存料仓、放料截料闸阀、底部卸料溜管、地面称重平台等部分组成。空箱侧门打开后启动装箱指令，卸料溜管下放至卸料位置，同时下放至空箱内接近底部位置以减少放料时的冲击及扬尘。打开放料闸阀快速放料，同时地面称重平台实时称重，并将数据反馈给控制中心平台，当接近标准称重值时快速关闭闸阀完成截料，保证称重精确度。随后卸料溜管提升，侧门关闭完成散料装箱作业。

这一装箱过程中散料输送装箱系统可完成自动仓内散料容积自动监控，通过雷达料位计适时反馈仓内料位并协皮带输送机为散料储存料仓内补充物料。仓下集装箱内物料体积可适时监控，通过激光雷达适时扫描集装箱内物料体积，自动生成箱内物料体积曲线及物料高度，便于卸料溜管的适时完成提升动作，同时卸料闸阀适时卸料。

本实施例使用平移集装箱而改变集装箱位置状态的方法的优势在于，能够连续的进行装箱、称重、改变位置等一系列动作，使其形成一条流水线，达到快速装箱的目的。如图1中所示，集装箱在图1左侧有三个空箱（图1中用虚线表示）处于平卧的准备状态，图1中间有一个集装箱处于竖直状态（用虚线表示），在图1右侧有三个装满的集装箱，作为准备运走的准备。这时集装箱是从左向右的滑动，也可以从右向左的滑动，同样能够取得相同的效果。

所述的方法的具体步骤如下，流程如图2所示：

步骤1，放置集装箱：将空的集装箱平卧在滚轴输送机上，集装箱的长方向的两端用自动固定销轴限定集装箱沿轨道行驶。

开始装箱前，首先将空的集装箱平卧放置在滚轴输送机上，这时集装箱的长方向的两端用自动固定销扣在轨道上，以避免集装箱在运动过程，特别是快要竖直向上时可能会出现翻到。

步骤2，集装箱抬起：启动滚轴输送机，空的集装箱通过滚轴输送机向前输送，随着轨道角度逐渐加大，空集装箱逐渐直立，当达到钢结构架中心线装时集装箱呈竖直状态。

本步骤是将集装箱从平卧状态竖直的关键步骤。整个集装箱竖直过程是在滑动过程中进行的，即集装箱在进入装箱工位的过程由平卧逐渐竖起，实现了集装箱位置状态的连续变化，同时由装箱的预备位置进入到装箱工位。

步骤3，装箱就位：当空集装箱达到钢结构架中心线时，竖起的空集装箱的底边放置在地面称重平台上，形成能够称量集装箱重量的状态，同时打开机箱的侧门，这时侧门位于竖起的集装箱的顶部。

本步骤中所述“当空集装箱达到钢结构架中心线时”中的“钢结构架中心线”意味着空集装箱到达了装箱工位，即集装箱竖起的顶端（即集装箱的侧门，如图1中在钢结构架中心线上用虚线表示的集装箱位置）对准了溜槽的出料口，这时就可以打开集装箱的侧门，做好装箱准备。

步骤4，散料装箱：这时皮带机已经将充足的散料输送到散料储存料仓，装箱开始时，首先将卸料溜管伸长进入空的集装箱中，达到接近底部的位置，开启放料截料闸阀开启放料，随着底部散料的堆积，溜管逐渐升起，同时地面称重平台监控集装箱中散料量的增加，直至达到要求的装箱量，之后溜槽升起，集装箱关闭箱门。

空集装箱打开侧门后，溜槽即能够深入到箱中，以避免散料从过高的位置下落对集装箱的底面（对于竖起的集装箱是底面，而对于平卧的集装箱则是另一个侧面）产生冲击。装箱的过程则是随着散料在箱中的堆积，溜槽也不断的上升，直至装满并关闭箱门。

步骤5，集装箱放平：满箱的集装箱从钢结构架中心线沿滚轴输送机的螺旋升降轨道继续向前滑动，随着螺旋线轨道的下降，集装箱逐渐由竖直状态变为平卧状态，达到平卧状态后，解除自动固定销对集装箱两端的约束，完成装箱过程。

本步骤是另一个关键步骤，本步骤主要是将竖直的集装箱改变位置状态，成为平卧的状态改变的过程同样通过输送过程，就是在输送过程中随着集装箱的移动将竖立的集装箱逐渐倾斜，最终成为平卧状态。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如输送并改变集装箱状态的输送机的形式、散料输送的形式、装箱步骤的先后顺序等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装置，包括：钢结构架，所述的钢结构架从上到下依次设有：皮带输送机、散料储存料仓、放料截料闸阀、卸料溜管、地面称重平台，其特征在于，钢结构架两侧对称设置滚轴输送机的滚道，所述滚道设有两根钢轨，两根钢轨之间排列多个滚轮，两根所述钢轨中一根是平卧地面的平直钢轨，另一根为螺旋升降钢轨，所述螺旋升降钢轨的两端先有一段平卧地面，之后向钢结构架中心方向呈螺旋线对称上升，至钢结构架中心线为最高点；滚轴输送机两条钢轨之间的距离始终维持一个集装箱的长度，使在滚轴输送机上输送的集装箱在滚轴输送机的两端呈平卧状态，而在钢结构架中心线呈竖直状态；两条钢轨上均设有约束集装箱只能沿钢轨运动的自动固定销轴。

2.一种使用权利要求1所述装置的港口侧开门集装箱连续翻转称重一体化装箱方法，其特征在于，所述的方法的步骤如下：

步骤1，放置集装箱：将空的集装箱平卧在滚轴输送机上，集装箱的长方向的两端用自动固定销轴限定集装箱沿轨道行驶；

步骤2，集装箱抬起：启动滚轴输送机，空的集装箱通过滚轴输送机向前输送，随着轨道角度逐渐加大，空集装箱逐渐直立，当达到钢结构架中心线装时集装箱呈竖直状态；

步骤3，装箱就位：当空集装箱达到钢结构架中心线时，竖起的空集装箱的底边放置在地面称重平台上，形成能够称量集装箱重量的状态，同时打开机箱的侧门，这时侧门位于竖起的集装箱的顶部；

步骤4，散料装箱：这时皮带机已经将充足的散料输送到散料储存料仓，装箱开始时，首先将卸料溜管伸长进入空的集装箱中，达到接近底部的位置，开启放料截料闸阀开启放料，随着底部散料的堆积，溜管逐渐升起，同时地面称重平台监控集装箱中散料量的增加，直至达到要求的装箱量，之后溜槽升起，集装箱关闭箱门；

步骤5，集装箱放平：满箱的集装箱从钢结构架中心线沿滚轴输送机的螺旋升降轨道继续向前滑动，随着螺旋线轨道的下降，集装箱逐渐由竖直状态变为平卧状态，达到平卧状态后，解除自动固定销对集装箱两端的约束，完成装箱过程。

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