CN207107488U - 一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，通过激光扫描仪、PLC控制器确定集装箱的尺寸规格，从而控制定位机构将集装箱定位到合适位置，控制竖直传送机构、水平传送机构将机器人手臂移动到合适位置，利用机器人手臂完成旋锁的自动装卸，证港口工作人员的人身安全、提高集装箱旋锁的装卸效率，提升了码头的安全管理水平，而且可以大量减少现场工作人员的数量，降低人工成本，确保现场作业人员的人身安全。

Description

一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置

技术领域

本实用新型属于集装箱专用设备技术领域，具体地说，是涉及一种集装箱码头桥吊下集装箱旋锁的安全装卸装置。

背景技术

随着世界经济一体化的不断深入，水上运输获得了稳步的增长，而具有安全、便利操作等特点的集装箱运输成为其中增长最为迅速的部分。在集装箱的水上运输过程中，为防止集装箱颠簸、滑移等造成财产损失，需要将上下相邻的集装箱用集装箱旋锁连接在一起，装船时需要将集装箱旋锁安装在集装箱底部的四个角件上，卸船时再将集装箱旋锁取下。现阶段集装箱旋锁装卸都是通过人工来完成，工作强度大、危险性较大，机械式的重复性工作极易使操作人员疲惫，警惕性降低，并且，现场流动性机械较多，严重威胁到操作人员的人身安全；随着集装箱作业吞吐量上升，内河码头岸桥作业频率随之提高，如何快速可靠的做到旋锁装卸，也成为目前的难题。

实用新型内容

本实用新型对上述问题提出一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，实现了自动装卸集装箱旋锁，码头作业效率明显提高。

具体的技术方案如下：一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，包括工作平台、机器人手臂、竖直传送机构、水平传送机构、定位机构、激光扫描仪、PLC 控制器、第一伺服电机、第二伺服电机、第一电动缸、第二电动缸、第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、压力传感器、激光测距仪、“十”字形滑道、滑轨、小车；工作平台呈长方形，工作平台通过四根支架支撑，工作平台在两条短边外侧分别设置两条滑轨，工作平台上设置“十”字形滑道，“十”字形滑道中心与工作平台中心重合，“十”字形滑道四个端点处放置定位机构；定位机构包括移动机构、定位块，移动机构包括固定架、齿轮、齿条、第二伺服电机，第二伺服电机的电机轴与齿轮相连，齿轮固定在固定架上，固定架上设有凸台，齿条与固定架凸台滑动连接，齿条位于齿轮下方，与齿轮相啮合，定位块呈“凸”字形，通过下部凸出部分与齿条靠近工作平台的一端相固定，定位机构通过齿条在滑道上滑动；竖直传送机构包括丝杠升降机、第一支撑台、底座，底座与滑轨滑动连接，第一伺服电机与丝杠升降机通过联轴器相连，丝杠升降机底部固定在底座上，第一支撑台与丝杠升降台的滚珠螺母固定；第二电动缸与竖直传送机构底座相连，推动竖直传送机构沿滑轨移动；水平传送机构固定在竖直传送机构的第一支撑台上，水平传送机构包括第一电动缸、第二支撑台，第一电动缸固定在第一支撑台上，第二支撑台呈“凸”形，下部凸出部分与电动缸固定；小车、机器人手臂均固定在水平传送机构第二支撑台上部平台，压力传感器固定在小车底部；激光扫描仪固定在桥吊吊具上；激光扫描仪、激光测距仪、压力传感器与PLC控制器之间电连接；第一伺服电机、第一驱动器、PLC控制器之间电连接，第二伺服电机、第二驱动器、PLC 控制器之间电连接，第一电动缸、第三驱动器、PLC控制器之间电连接，第二电动缸、第四驱动器、PLC控制器之间电连接。

所述竖直传送机构设置四台，每条滑轨上两台，分别通过底座与滑轨滑动连接。

所述水平传送机构设置四台，每台竖直传送机构上固定一台；

所述机器人手臂设置四台，每台水平传送机构第二支撑台上固定一台；

所述小车设置四台，每台水平传送机构第二支撑台上固定一台；

所述定位机构中固定架上的凸台上表面与工作平台表面平齐；

所述定位机构中的定位块下部凸出部分的宽度小于滑道宽度，上部平台的宽度大于滑道宽度。

所述定位机构中的齿条宽度小于滑道宽度。

本实用新型的有益效果为：通过机器人手臂实现了旋锁的自动装卸，保证港口工作人员的人身安全、提高集装箱旋锁的装卸效率，提升了码头的安全管理水平，而且可以大量减少现场工作人员的数量，降低人工成本，确保现场作业人员的人身安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构主视图。

图2为本实用新型结构俯视图。

图3为本实用新型的部件连接图。

1-工作平台，2-支架，3-机器人手臂，4-竖直传送机构，5-水平传送机构， 6-定位机构，7-激光扫描仪，8-PLC控制器，9-第二伺服电机，10-第一伺服电机， 11-第一电动缸，12-第一驱动器，13-第二驱动器，14-第三驱动器，15-压力传感器，16-激光测距仪，17-十字形滑道，18-滑轨，19-小车，20-联轴器，21-固定架，22-齿轮，23-齿条，24-定位块，25-丝杠升降机，26-第一支撑台，27-底座， 28-丝杠升降机滚珠螺母，29-第二电动缸，30-第二支撑台，31-桥吊，32-桥吊吊具，33-固定架凸台，34-第四驱动器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的说明。

如图所示，具体的技术方案如下：包括工作平台、机器人手臂、竖直传送机构、水平传送机构、定位机构、激光扫描仪、PLC控制器、第一伺服电机、第二伺服电机、第一电动缸、第二电动缸、第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、压力传感器、激光测距仪、“十”字形滑道、滑轨、小车；工作平台呈长方形，工作平台通过四根支架支撑，工作平台在两条短边外侧分别设置两条滑轨，工作平台上设置“十”字形滑道，“十”字形滑道中心与工作平台中心重合，“十”字形滑道四个端点处放置定位机构；定位机构包括移动机构、定位块，移动机构包括固定架、齿轮、齿条、第二伺服电机，第二伺服电机的电机轴与齿轮相连，齿轮固定在固定架上，固定架上设有凸台，齿条与固定架凸台滑动连接，齿条位于齿轮下方，与齿轮相啮合，定位块呈“凸”字形，通过下部凸出部分与齿条靠近工作平台的一端相固定，定位机构通过齿条在滑道上滑动；竖直传送机构包括丝杠升降机、第一支撑台、底座，底座与滑轨滑动连接，第一伺服电机与丝杠升降机通过联轴器相连，丝杠升降机底部固定在底座上，第一支撑台与丝杠升降台的滚珠螺母固定；第二电动缸与竖直传送机构底座相连，推动竖直传送机构沿滑轨移动；水平传送机构固定在竖直传送机构的第一支撑台上，水平传送机构包括第一电动缸、第二支撑台，第一电动缸固定在第一支撑台上，第二支撑台呈“凸”形，下部凸出部分与电动缸固定；小车、机器人手臂均固定在水平传送机构第二支撑台上部平台，压力传感器固定在小车底部；激光扫描仪固定在桥吊吊具上；激光扫描仪、激光测距仪、压力传感器与PLC控制器之间电连接；第一伺服电机、第一驱动器、PLC 控制器之间电连接，第二伺服电机、第二驱动器、PLC控制器之间电连接，第一电动缸、第三驱动器、PLC控制器之间电连接，第二电动缸、第四驱动器、 PLC控制器之间电连接。

所述竖直传送机构设置四台，每条滑轨上两台，分别通过底座与滑轨滑动连接。

所述水平传送机构设置四台，每台竖直传送机构上固定一台；

所述机器人手臂设置四台，每台水平传送机构第二支撑台上固定一台；

所述小车设置四台，每台水平传送机构第二支撑台上固定一台；

所述定位机构中固定架上的凸台上表面与工作平台表面平齐；

所述定位机构中的定位块下部凸出部分的宽度小于滑道宽度，上部平台的宽度大于滑道宽度。

所述定位机构中的齿条宽度小于滑道宽度。

进行卸锁工作时，桥吊吊具将一组集装箱放置在工作平台上，当吊具与工作平台的距离小于设定值时，激光测距仪将此时的距离信号传递给西门子PLC 控制器，西门子PLC控制器经过分析后，激光扫描仪开始工作，激光扫描仪对这组集装箱进行三维扫描测距，激光扫描仪将测出的数据传递给西门子PLC控制器，西门子PLC控制器将数据进行分析，确定这组集装箱的尺寸规格，计算出四组定位机构需要移动的距离。西门子PLC控制器发出指令，控制第二驱动器工作，从而将四组定位机构上的定位块移动到合适位置，通过四组定位块的位置确定集装箱的放置位置；当集装箱放置到正确位置后，西门子PLC控制器发出指令，控制第四驱动器工作，控制第二电动缸将四组竖直传送机构沿滑轨推动到合适位置，控制第一驱动器工作，控制四组竖直传送机构的丝杠升降台，丝杠升降台通过滚珠螺母将第一支撑台上的水平传送机构升到合适的高度，控制第三驱动器工作，控制四组水平传送机构的第一电动缸，将第二支撑台移动到合适位置；当四组竖直传送机构与水平传送机构完成工作后，四个机器人手臂开始工作，将旋锁卸下放置到小车内，此时，四个压力传感器均将压力变化的信号传递给西门子PLC控制器，当西门子PLC传感器经过分析后发出指令，控制第一驱动器工作，控制四组竖直传送机构的丝杠升降台下降一个集装箱的高度，接着完成下步卸锁操作。

进行装锁工作时，桥吊吊具将一个集装箱放置在工作平台上，当吊具与工作平台的距离小于设定值时，激光测距仪将此时的距离信号传递给西门子PLC 控制器，西门子PLC控制器经过分析后，激光扫描仪开始工作，激光扫描仪对这个集装箱进行三维扫描测距，激光扫描仪将测出的数据传递给西门子PLC控制器，西门子PLC控制器将数据进行分析，确定这个集装箱的尺寸规格，计算出四组定位机构需要移动的距离。西门子PLC控制器发出指令，控制第四驱动器工作，从而将四组定位机构上的定位块移动到合适位置，通过四组定位块的位置确定集装箱的放置位置；当集装箱放置到正确位置后，西门子PLC控制器发出指令，控制第四驱动器工作，控制第二电动缸将四组竖直传送机构沿滑轨推动到合适位置，控制第一驱动器工作，控制四组竖直传送机构的丝杠升降台，丝杠升降台通过滚珠螺母将第一支撑台上的水平传送机构升到合适的高度，控制第三驱动器工作，控制四组水平传送机构的第一电动缸，将第二支撑台移动到合适位置；当四组竖直传送机构与水平传送机构完成工作后，四个机器人手臂开始工作，将旋锁从小车取出装到集装箱上，此时，四个压力传感器均将压力变化的信号传递给西门子PLC控制器，当西门子PLC传感器经过分析后发出指令，控制第一驱动器工作，控制四组竖直传送机构的丝杠升降台上升一个集装箱的高度，接着完成下步装锁操作。

本实用新型通过激光扫描仪、PLC控制器确定集装箱的尺寸规格，从而控制定位机构将集装箱定位到合适位置，控制竖直传送机构、水平传送机构将机器人手臂移动到合适位置，利用机器人手臂完成旋锁的自动装卸，证港口工作人员的人身安全、提高集装箱旋锁的装卸效率，提升了码头的安全管理水平，而且可以大量减少现场工作人员的数量，降低人工成本，确保现场作业人员的人身安全。

Claims (8)

1.一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于，包括工作平台、机器人手臂、竖直传送机构、水平传送机构、定位机构、激光扫描仪、PLC控制器、第一伺服电机、第二伺服电机、第一电动缸、第二电动缸、第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、压力传感器、激光测距仪、“十”字形滑道、滑轨、小车；工作平台呈长方形，工作平台通过四根支架支撑，工作平台在两条短边外侧分别设置两条滑轨，工作平台上设置“十”字形滑道，“十”字形滑道中心与工作平台中心重合，“十”字形滑道四个端点处放置定位机构；定位机构包括移动机构、定位块，移动机构包括固定架、齿轮、齿条、第二伺服电机，第二伺服电机的电机轴与齿轮相连，齿轮固定在固定架上，固定架上设有凸台，齿条与固定架凸台滑动连接，齿条位于齿轮下方，与齿轮相啮合，定位块呈“凸”字形，通过下部凸出部分与齿条靠近工作平台的一端相固定，定位机构通过齿条在滑道上滑动；竖直传送机构包括丝杠升降机、第一支撑台、底座，底座与滑轨滑动连接，第一伺服电机与丝杠升降机通过联轴器相连，丝杠升降机底部固定在底座上，第一支撑台与丝杠升降台的滚珠螺母固定；第二电动缸与竖直传送机构底座相连，推动竖直传送机构沿滑轨移动；水平传送机构固定在竖直传送机构的第一支撑台上，水平传送机构包括第一电动缸、第二支撑台，第一电动缸固定在第一支撑台上，第二支撑台呈“凸”形，下部凸出部分与电动缸固定；小车、机器人手臂均固定在水平传送机构第二支撑台上部平台，压力传感器固定在小车底部；激光扫描仪固定在桥吊吊具上；激光扫描仪、激光测距仪、压力传感器与PLC控制器之间电连接；第一伺服电机、第一驱动器、PLC控制器之间电连接，第二伺服电机、第二驱动器、PLC控制器之间电连接，第一电动缸、第三驱动器、PLC控制器之间电连接，第二电动缸、第四驱动器、PLC 控制器之间电连接。

2.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述竖直传送机构设置四台，每条滑轨上两台，分别通过底座与滑轨滑动连接。

3.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述水平传送机构设置四台，每台竖直传送机构上固定一台。

4.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述机器人手臂设置四台，每台水平传送机构第二支撑台上固定一台。

5.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述小车设置四台，每台水平传送机构第二支撑台上固定一台。

6.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述定位机构中固定架上的凸台上表面与工作平台表面平齐。

7.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述定位机构中的定位块下部凸出部分的宽度小于滑道宽度，上部平台的宽度大于滑道宽度。

8.按照权利要求1所述的一种用于集装箱旋锁的安全装卸装置，其特征在于所述定位机构中的齿条宽度小于滑道宽度。