CN210943370U - 一种集装箱锁钮用存取堆库系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集装箱锁钮用存取堆库系统，该存取堆库系统包括锁钮挂架组件、驱动底座和锁钮拆装机器人。本实用新型集装箱锁钮用存取和堆库系统能大幅提高集装箱锁钮解锁和扣锁的工作效率，实现锁钮的管理更加方便。

Description

一种集装箱锁钮用存取堆库系统

技术领域

本实用新型涉及集装箱运输设备领域，具体涉及一种集装箱锁钮用存取堆库系统。

背景技术

海运集装箱在港口码头进行装箱上船和下船落箱时，需要把集装箱底部四个角部位置的集装箱锁钮解锁和扣锁，便于集装箱的箱与箱之间的紧扣与分离。如图1所示，锁钮包括锁钮本体1和设于锁钮1本体上用于锁钮的上下锁舌复位的锁钮辫1a，如图2为集装箱的用于安装锁钮的四个角部的角件7，因装箱上船和落箱下船之间，锁钮在码头需要存放几小时至几十小时。在港口码头自动化的背景下，锁钮的解锁与扣锁动作已尝试采用机器人方式进行，因每船的集装箱钮有几千把至几万把，如何实现机器人解锁之后锁钮的存取和堆库方法及因锁钮搬移造成的锁钮身位变动后，如何在扣锁前取锁的方法是目前本领域的研究热点。在集装箱锁钮的解锁与扣锁之间，如何将锁钮进行存取和堆库及搬运，同时支持机器人准确夹取锁钮进行工作的技术方案，是现有技术需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种集装箱锁钮用存取堆库系统，能大幅提高集装箱锁钮解锁和扣锁的工作效率，同时使得锁钮的管理更加方便。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型的一种集装箱锁钮用存取堆库系统包括：

一锁钮挂架组件，其包括：

若干锁钮架，每一个所述锁钮架底部设有一用于锁紧所述锁钮的上锁舌的锁口，所述锁钮架的顶部设有一与地面平行的板状部；

若干锁钮列架，每一个锁钮列架包括一平行于地面的锁钮列架本体和若干安装于该锁钮列架本体底部的用以卡持所述锁钮架的板状部的锁钮架存放部；以及

若干堆库顶挂架，每一个所述堆库顶挂架包括两根安装于堆库顶部且相对设置的挂架板，且该两个挂架板的相对的两个表面上分别间隔设置有若干个平行于地面的列架托板，且两个挂架板上的各个列架托板的位置一一对应底边相间设有若干与地面平行的列架托板，所述锁钮列架可从相邻的两个所述列架托板之间的缺口中存入或取出，并且可架设在两个所述挂架板的一对相对设置的列架托板上；

驱动底座包括一底座本体、安装于该驱动底座上的用以驱动该底座本体运动的驱动机构和至少一个位置传感器；以及

一锁钮拆装机器人，其包括：

一可转动地安装于驱动底座上的垂直升降机构；

一可上下活动地安装于垂直升降机构上的水平伸缩机构，其一端可作水平伸缩运动；以及

一可水平活动地安装于水平伸缩机构上的锁钮夹具；

锁钮夹具至少设有一拨锁叉和一驱动该拨锁叉转动的锁叉驱动机构，锁钮的下锁舌通过该拨锁叉解锁或装锁动作。

上述的集装箱锁钮用存取堆库系统中水平伸缩机构上安装一用以与位置传感器共同判断锁钮拆装机器人的位置以及锁钮的锁钮辫的方向的图像传感器。

上述的集装箱锁钮用存取堆库系统中驱动底座设置于一轨道上。

本发还提供一种集装箱锁钮用存取堆库系统的取锁安装的实现方法包括以下步骤：

(1)驱动底座移动至堆库顶挂架下方，通过位置传感器判断锁钮拆装机器人是否进入工作位置；

(2)垂直升降机构并配合水平伸缩机构将锁钮夹具高度调整至待取用的锁钮下方并转动以调整锁钮夹具的水平位置，锁钮夹具将锁钮夹住并利用拨锁叉将锁钮从锁钮架上解锁，垂直升降机构向下运动，将锁钮取出；

(3)驱动底座利用位置传感器定位运动至待装锁钮的集装箱下方，垂直升降机构并配合水平伸缩机构将锁钮夹具升至集装箱角件下方并转动以调整锁钮夹具的水平位置，锁钮夹具调整锁钮方向并将锁钮安装至集装箱角件处后利用拨锁叉旋转锁钮的下锁舌完成锁钮的安装。

上述的集装箱锁钮用存取堆库系统中存取堆库系统还包括一安装于驱动底座上的中转机器人，其包括：

一沿前后方向安装于驱动底座上的门型框架，该门型框架的每一根竖杆的左右两侧表面上分别安装有一垂直滑轨；

一转接臂，其包括一可上下滑动地安装于门型框架左侧表面上的两个垂直滑轨上的纵向轨道，一可横向伸缩地安装于纵向轨道上的横向活动杆以及一安装于横向活动杆上的锁叉组件；以及

两个分别可上下滑动地安装于门型框架右侧表面上的垂直滑轨上的且顶部设有叉口的举升叉组件和一安装于门型框架顶部的用以驱动举升叉组件的举升叉驱动机构。

上述的集装箱锁钮用存取堆库系统中每一个锁钮架上安装有一用于存储锁钮信息的可读芯片，横向活动杆上还安装一用于读取锁钮架上的可读芯片的信息的芯片读头。

上述的集装箱锁钮用存取堆库系统中驱动底座的上还安装有一用于存放被识别为损坏或者不需要存取的锁钮的锁钮筐。

上述的集装箱锁钮用存取堆库系统中锁叉上设有一用于锁紧或解锁锁钮架的电磁锁。

本实用新型还提供一种包含中转机器人的集装箱锁钮用存取堆库系统的取锁的操作方法包括以下实现步骤：

(1)驱动底座运动至堆库顶挂架下方并通过位置传感器确认工作区域；

(2)举升叉组件向上将一个锁钮列架举高脱离堆库顶挂架的列架托板后驱动底座移动将锁钮列架移动至相邻的两个列架托板之间的缺口中，举升叉向下移动至工作位，驱动底座移动至集装箱位置并通过位置传感器确定位置；

(3)锁叉组件插入锁钮架后向上将锁钮架脱离锁钮列架，横向活动杆向后运动将锁钮架取出；

(4)垂直升降机构转动，水平伸缩机构将锁钮夹具移动至锁钮架位置，锁钮夹具夹住锁钮并从锁叉组件中取出；锁叉组件将锁钮架放回锁钮列架，当一个锁钮列架的锁钮架全部完成取出锁钮后，举升叉将锁钮列架放回堆库顶挂架后重复步骤(1)～(3)的操作；

(5)垂直升降机构和水平伸缩机构工作并利用锁钮夹具将锁钮安装于集装箱的角件处即可。

本实用新型还提供一种包含中转机器人的集装箱锁钮用存取堆库系统的存锁操作方法包括以下实现步骤：

(1)举升叉组件向上的移动以将一个未存放锁钮的锁钮列架举高脱离堆库顶挂架的列架托板后驱动底座移动将锁钮列架移动至相邻的两个列架托板之间的缺口中，举升叉向下移动至工作位，驱动底座移动至集装箱位置并通过位置传感器确定位置；

(2)锁叉组件插入锁钮架后向上举起使锁钮架脱离锁钮列架，横向活动杆运动将锁钮架取出；

(3)垂直升降机构和水平伸缩机构工作并利用锁钮夹具将锁钮从集装箱的角件处取出；

(5)垂直升降机构和水平伸缩机构将夹有锁钮的锁钮夹具移动至锁钮架位置，锁钮夹具将锁钮装入锁钮架；

(6)锁叉组件和举升叉组件共同工作将存放锁钮的锁钮架存放至锁钮列架中后重复步骤(2)～(5)的操作直至举升叉中的一锁钮列架的锁钮架全部装入锁钮后，驱动底座移动至堆库工作位后举升叉将锁钮列架放回堆库顶挂架，即可完成一个锁钮列架的存锁操作。

本实用新型集装箱锁钮用存取和堆库系统能大幅提高集装箱锁钮解锁和扣锁的工作效率，使锁钮的管理更加方便。

附图说明

图1是集装箱锁钮的结构示意图；

图2是集装箱的角件的结构示意图；

图3是本实用新型的集装箱锁钮用存取堆库系统的结构示意图；

图4是本实用新型的锁钮架的结构示意图；

图5是本实用新型的锁钮列架的结构示意图；

图6是本实用新型的堆库顶挂架的俯视图；

图7是本实用新型的驱动底座的结构示意图；

图8是图7的俯视图；

图9是图7的左视图；

图10是本实用新型的拆装机器人的结构示意图；

图11是图10的左视图；

图12是本实用新型的中转机器人和驱动底座安装状态的结构示意图；

图13是图12的右视图。

具体实施方式

本实用新型的一种集装箱锁钮用存取堆库系统包括：

一锁钮挂架组件2，其包括：

若干锁钮架21，每一个锁钮架21底部设有一用于锁紧锁钮1的上锁舌的锁口，锁钮架21的顶部设有一与地面平行的板状部21b；

若干锁钮列架22，每一个锁钮列架22包括一平行于地面的锁钮列架本体 22a和若干安装于该锁钮列架本体22a底部的用以卡持锁钮架21的板状部21b 的锁钮架存放部22b；以及

若干堆库顶挂架23，每一个堆库顶挂架23包括两根安装于堆库顶部且相对设置的挂架板，且该两个挂架板23a的相对的两个表面上分别间隔设置有若干个平行于地面的列架托板23b，且两个挂架板23a上的各个列架托板23b的位置一一对应底边相间设有若干与地面平行的列架托板23a，锁钮列架22可从相邻的两个列架托板23b之间的缺口中存入或取出，并且可架设在两个挂架板 23a的一对相对设置的列架托板23b上；

一驱动底座3，其包括一底座本体31以及安装于该底座本体31上的一用以驱动该底座本体31的驱动机构和至少一个位置传感器；以及

一锁钮拆装机器人4，其包括：

一安装于驱动底座上的垂直升降机构41；

一可上下活动地安装于垂直升降机构41上的水平伸缩机构42；以及

一可水平活动地安装于水平伸缩机构42上的锁钮夹具43；

锁钮夹具43至少设有一用以解锁或装锁锁钮1的下锁舌的拨锁叉和一驱动该拨锁叉转动的锁叉驱动机构。

进一步的，水平伸缩机构42上安装一用以与驱动底座3上的位置传感器共同判断驱动底座3的位置以及锁钮的锁钮辫的方向的图像传感器42b。

进一步的，驱动底座3设置于一导轨6上。

本实用新型的一种集装箱锁钮用存取堆库系统的取锁安装的实现方法包括以下步骤：

(1)驱动底座3移动至堆库顶挂23架下方，通过位置传感器判断锁钮拆装机器人4是否进入工作位置；

(2)垂直升降机构41向上运动并配合水平伸缩机构42将锁钮夹具43升至待取用的锁钮1下方并转动以调整锁钮夹具43的水平位置，锁钮夹具43将锁钮1夹住并利用拨锁叉将锁钮1从锁钮架21上解锁，垂直升降机构41向下运动，将锁钮取出；

(3)驱动底座3利用位置传感器定位运动至待装锁钮1的集装箱下方，垂直升降机构42并配合水平伸缩机构42将锁钮夹具43的位置调整到集装箱角件下方并转动以调整锁钮夹具43的水平位置，锁钮夹具43调整锁钮1方向并将锁钮1安装至集装箱角件处后利用拨锁叉旋转锁钮1的下锁舌完成锁钮1 的安装。

进一步的，集装箱锁钮用存取堆库系统还包括一安装于驱动底座3上的中转机器人5，其包括：

一沿前后方向安装于驱动底座3上的门型框架51，该门型框架51包括两根竖杆，且每一根竖杆的左右两侧表面上分别安装有一垂直滑轨；

一转接臂52，其包括一可上下滑动地安装于门型框架左侧表面上的两个垂直滑轨的纵向轨道52a，一可横向伸缩地安装于纵向轨道52a上的横向活动杆52b以及一安装于横向活动杆52b上的锁叉组件52c；以及

两个分别可上下滑动地安装于门型框架右侧表面上的垂直滑轨的且顶部设有叉口的举升叉组件53和一安装于门型框架顶部的用以驱动举升叉组件的举升叉驱动机构(在本实施例中为电机53b)。

进一步的，每一个锁钮架21上安装有可读芯片，横向活动杆上还安装有一用于读取锁钮架上的可读芯片信息的芯片读头，该可读芯片用以存储其存放的锁钮1的信息，该信息可以用于分类存储锁钮1，芯片读头用来读取可读芯片存储的锁钮1的信息。

进一步的，驱动底座3的上还安装有一用于存放被识别为损坏或者不需要存取的锁钮1的锁钮筐。

进一步的，锁叉组件52c上设有用以锁紧或解锁锁钮架21的电磁锁。

一种包含中转机器人的集装箱锁钮用存取堆库系统的取锁的操作方法包括以下实现步骤：

(1)驱动底座3运动至堆库顶挂架23下方并通过驱动底座3上的位置传感器确认工作区域；

(2)举升叉53a向上移动以将一个锁钮列架22举高脱离堆库顶挂架23 的列架托板23a后，驱动底座3移动以将锁钮列23架移动至相邻的两个列架托板23a之间的缺口中，举升叉53a向下移动至工作位，驱动底座3移动至集装箱位置并通过驱动底座3上的位置传感器确定位置；

(3)锁叉组件52c插入锁钮架21后向上举起将锁钮架21脱离锁钮列架22，横向活动杆52b向后运动将锁钮架21取出；

(4)垂直升降机构41转动，水平伸缩机构42将锁钮夹具43移动至锁钮架21位置，锁钮夹具43夹住锁钮1并从锁叉组件52c中取出；锁叉组件52c 将锁钮架21放回锁钮列架22，当一个锁钮列架22的锁钮架21全部完成取出锁钮1后，举升叉53a将锁钮列架22放回堆库顶挂架23后重复步骤(1)～ (3)的操作；

(5)垂直升降机构41、水平伸缩机构42运动并利用锁钮夹具43将锁钮 1安装于集装箱的角件处即可。

一种含中转机器人的集装箱锁钮用存取堆库系统的存锁操作方法包括以下实现步骤：

(1)举升叉53a向上运动以将一个未存放锁钮1的锁钮列架22举高脱离堆库顶挂架23的列架托板23a后，驱动底座3移动以将锁钮列架22移动至相邻的两个列架托板23a之间的缺口中，举升叉53a向下移动至工作位，驱动底座3移动至集装箱位置并通过驱动底座3上的位置传感器确定位置；

(2)锁叉组件52c插入锁钮架21后，举升叉53a继续向下使锁钮架21 脱离锁钮列架22，横向活动杆52b运动以将锁钮架21取出；

(3)垂直升降机构41、水平伸缩机构42动作并利用锁钮夹具43将锁钮 1从集装箱的角件处取出；

(5)垂直升降机构41、水平伸缩机构42将夹有锁钮1的锁钮夹具43移动至锁钮架21位置，锁钮夹具43将锁钮1装入锁钮架21；

(6)锁叉组件52c和举升叉53a共同工作将存放锁钮1的锁钮架21存放至锁钮列架22中后重复步骤(2)～(5)的操作直至举升叉中的一锁钮列架 22的锁钮架21全部装入锁钮1后，驱动底座3移动至堆库工作位后举升叉53a 将锁钮列架22放回堆库顶挂架23，即可完成一个锁钮列架22的存锁操作。

下面将结合附图，对本实用新型作进一步说明。

请参阅图3～图13，

本实用新型的集装箱锁钮用存取堆库系统包括锁钮挂架组件2、驱动底座 3，拆装机器人4和中转机器人5；

锁钮挂架组件2包括锁钮架21、锁钮列架22和堆库顶挂架23；

锁钮架21包括锁钮架本体21a和位于锁钮架本体21a顶部的板状部21b，锁钮架本体21a底部开设一锁口，该锁口与锁钮架本体21a内设有空腔贯通且锁钮1的上锁舌可穿过锁口锁紧于该空腔内；

锁钮列架22顶部为列架板22a，下部设有四组锁钮架存位22b，每一组锁钮架存放部22b由两个相对设置且固定于列架板22a底面上的L型板构成，锁钮架21的板状部21b可卡装于锁钮架存放部22b中；锁钮架21上安装有可读芯片。

堆库顶挂架23包括两个相对放置的挂架板23a，且该两个挂架板23a的相对的两个表面上分别间隔设置有10个平行于地面的列架托板23b，且两个挂架板23a上的各个列架托板23b的位置一一对应，锁钮列架22可从相邻的两个列架托板23b之间的缺口中存入或取出，并且可架设在两个挂架板23a的一对相对设置的列架托板23b上；

驱动底座3包括底座本体31、安装于底座本体31上的四个驱动轮32和安装于底座本体31上的用于驱动驱动轮32的一驱动电机33；地面上设置有导轨 6，驱动轮32可在驱动电机33的作用下沿导轨6行进，底座本体31的底部安装有位置传感器。

锁钮拆装机器人4包括垂直升降杆41、水平伸缩杆42和锁钮夹具43；

垂直升降杆41安装在底座本体31上并邻近其右侧边缘，垂直升降杆41 上端为垂直活动端41a，垂直升降杆41的底部安装有转动齿轮41b，其通过安装于垂直升降杆41旁的转动电机41c传动以驱动垂直升降杆41转动。

水平伸缩杆42安装于垂直升降杆41的垂直活动端41a的顶部，该水平伸缩杆42的自由端为水平活动端42a，其上安装有锁钮夹具43，该锁钮夹具43 内设有拨锁叉(图中未示出)，通过一锁叉驱动机构传动拨锁叉可转动锁钮1 的下锁舌实现锁钮1的解锁或装锁；水平伸缩杆42的固定端安装有图像传感器42b，通过该图像传感器42b与底座本体31上的位置传感器可共同判断驱动底座3的位置，通过图像传感器42b还可判断锁钮的锁钮辫1a的方向，通过图像传感器42b和锁钮夹具43可以判断锁钮1是否损坏。

中转机器人5包括门型框架51、转接臂52和举升叉组件53；

门型框架51的两根竖杆沿前后方向安装于底座本体31上并邻近其左侧边缘，且该两根竖杆左右两侧表面上分别固定安装有两根第一垂直滑轨51a和两根第二垂直滑轨51b；

转接臂52包括纵向轨道52a、横向活动杆52b和锁叉组件52c，纵向轨道 52a的前后两端分别通过一个滑块滑动连接在两根第一垂直滑轨51a上，横向活动杆52b通过一活动块滑动连接在纵向轨道52a上，锁叉组件52c通过另一活动块滑动连接在横向活动杆52b上；锁叉组件52c安装有芯片读头；通过该芯片读头可读取锁钮架21上的可读芯片信息，纵向轨道52a在安装于门型框架51顶部的电机的驱动下沿第一垂直滑轨51a上下运动，另外，横向活动杆 52b和锁叉组件52c也分别在一电机驱动下运动。

转接臂52还可以选装一拉辫叉52d，其安装于纵向轨道52a的底部，当锁钮1的锁钮辫1a需要复位时，纵向轨道52a、横向活动杆52b和锁叉组件52c 共同运动将锁钮辫1a卡入拉辫叉52d中并移动使得锁钮辫1a复位后脱离。

举升叉组件53包括前后设置的两个板状举升叉53a，每个举升叉53a的顶部设有叉口，两个举升叉53a的底部分别通过一个滑块滑动连接在两根第二垂直滑轨51b上，举升叉53可在安装于门型框架51顶部的电机53b的驱动下沿第二垂直滑轨51b上下运动。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，所述存取堆库系统包括：

一锁钮挂架组件，其包括：

若干锁钮架，每一个所述锁钮架底部设有一用于锁紧所述锁钮的上锁舌的锁口，所述锁钮架的顶部设有一与地面平行的板状部；

若干锁钮列架，每一个锁钮列架包括一平行于地面的锁钮列架本体和若干安装于该锁钮列架本体底部的用以卡持所述锁钮架的板状部的锁钮架存放部；以及

若干堆库顶挂架，每一个所述堆库顶挂架包括两根安装于堆库顶部且相对设置的挂架板，且该两个挂架板的相对的两个表面上分别间隔设置有若干个平行于地面的列架托板，且两个挂架板上的各个列架托板的位置一一对应底边相间设有若干与地面平行的列架托板，所述锁钮列架可从相邻的两个所述列架托板之间的缺口中存入或取出，并且可架设在两个所述挂架板的一对相对设置的列架托板上；

一驱动底座，其包括一底座本体、安装于该驱动底座上的用以驱动该底座本体运动的驱动机构和至少一个位置传感器；以及

一锁钮拆装机器人，其包括：

一可转动地安装于所述驱动底座上的垂直升降机构；

一可上下活动地安装于所述垂直升降机构上的水平伸缩机构，其一端可作水平伸缩运动；以及

一可水平活动地安装于水平伸缩机构上的锁钮夹具；

所述锁钮夹具至少设有一拨锁叉和一驱动该拨锁叉转动的锁叉驱动机构，所述锁钮的下锁舌通过该拨锁叉解锁或装锁动作。

2.如权利要求1所述的集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，所述水平伸缩机构上安装一用以与所述位置传感器共同判断所述锁钮拆装机器人的位置以及所述锁钮的锁钮辫的方向的图像传感器。

3.如权利要求1所述的集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，所述驱动底座设置于一轨道上。

4.如权利要求1所述的集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，所述存取堆库系统还包括一安装于所述驱动底座上的中转机器人，其包括：

一沿前后方向安装于所述驱动底座上的门型框架，该门型框架的每一根竖杆的左右两侧表面上分别安装有一垂直滑轨；

一转接臂，其包括一可上下滑动地安装于所述门型框架左侧表面上的两个垂直滑轨上的纵向轨道，一可横向伸缩地安装于纵向轨道上的横向活动杆以及一安装于横向活动杆上的锁叉组件；以及

两个分别可上下滑动地安装于所述门型框架右侧表面上的垂直滑轨上的且顶部设有叉口的举升叉组件和一安装于门型框架顶部的用以驱动举升叉组件的举升叉驱动机构。

5.如权利要求4所述的集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，每一个所述锁钮架上安装有一用于存储所述锁钮信息的可读芯片，所述横向活动杆上还安装一用于读取锁钮架上的可读芯片的信息的芯片读头。

6.如权利要求4所述的集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，所述驱动底座的上还安装有一用于存放被识别为损坏或者不需要存取的锁钮的锁钮筐。

7.如权利要求4所述的集装箱锁钮用存取堆库系统，其特征在于，所述锁叉上设有一用于锁紧或解锁所述锁钮架的电磁锁。

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