專利名稱：集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及集裝箱轉(zhuǎn)運過程所采用的裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有的集裝箱轉(zhuǎn)運過程，通常采用通用的運輸設(shè)備和多個操作該些 運輸設(shè)備的工作人員來完成。比如， 一種典型的需要進行集裝箱轉(zhuǎn)運的 過程發(fā)生于集裝箱下線后運輸?shù)津炏鋮^(qū)進行最后的檢驗。這一運輸過程 是集裝箱的重要生產(chǎn)過程之一。 一般地，生產(chǎn)線平均每三分鐘可有一臺 集裝箱從出箱口下線，現(xiàn)有的工藝是在集裝箱出箱口處使用堆高能力為 五層或七層的堆高機將下線的集裝箱鏟運到驗箱區(qū)距離稍近一些的只 需使用一臺堆高機即可，距離稍遠一些的則需要一臺堆高機和一臺運箱 拖車配合工作。一方面，因為堆高機的使用成本較高，并且由于堆高機采用柴油作 動力燃料，工作時耗油量大，能源利用率較低，并且排放大量廢氣；另一方面，由于堆高機的工作效率相對較低，為保證正常運箱，堆高機需要連續(xù)滿負荷工作，所以故障率和維修成本也相應(yīng)較高；此外，堆高機 等運輸機械還需配備大量的輔助人員，使得人力成本較高?？梢?，現(xiàn)有的集裝箱轉(zhuǎn)運過程中的運輸和堆垛方式，存在作業(yè)效率 低下，可靠性低，運行成本高，能耗較大，對環(huán)境有影響等諸多缺點。實用新型內(nèi)容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種新的集裝箱的運 輸和堆垛裝置，以提高作業(yè)效率和運行可靠性、降低運行成本，減少能 源消耗和廢氣排放，保護環(huán)境。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型設(shè)計制造一種集裝箱的自動化運輸 和堆垛裝置，包括將集裝箱從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到鄰近該第一區(qū)域的處于初200720176989.7說明書第2/5頁始位置的平面運輸設(shè)備中的吊裝設(shè)備，還包括鋪設(shè)于地面的第一軌道 和可承載集裝箱在該第一組軌道上運動的平面運輸設(shè)備；以及，鋪設(shè)于 地面的第二軌道和可在該第二組軌道上運動并抓取并攜帶集裝箱進行上 升、移動和下降以及釋放集裝箱的空間運輸設(shè)備。其中，該平面運輸設(shè)備上設(shè)用以探測該平面運輸設(shè)備與該空間運輸 設(shè)備之間距離的第一檢測裝置；以及，用以探測裝載于該平面運輸設(shè)備 上的集裝箱被吊離開之后與該平面運輸設(shè)備之間距離的第二檢測裝置；該空間運輸設(shè)備包括至少兩個可沿該第二組軌道運動的支撐、架于 該些支撐上的空間軌道以及可在該空間軌道上運動的運載部分；該空間軌道與該第二組軌道相垂直；該運載部分包括用以抓取和釋放集裝箱的 吊具以及帶動該吊具上下運動的升降機構(gòu)；該第一組軌道與該第二組軌道平行，該第一組軌道并設(shè)置于該第二 組軌道的一側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實用新型的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝 置，可提高作業(yè)效率和運行可靠性、降低運行成本，減少能源消耗和廢氣 排放，保護環(huán)境。


圖1是本實用新型的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置實施例的、從水平 面觀察的運行過程示意圖；圖2是本實用新型的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置實施例的、從豎直 面觀察的運行過程示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型予以進一步地詳盡闡述。 本實用新型的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置實施例，如圖1和圖2 所示，集裝箱的生產(chǎn)場地可以大概地劃分出加工區(qū)1和驗箱區(qū)2，該驗箱 區(qū)2基本為一矩形區(qū)域，由加工區(qū)1出品的集裝箱，通過一工作人員對 一裝卸設(shè)備3的操作，比如吊車，轉(zhuǎn)移到可在沿橫向地貫穿驗箱區(qū)2 的地面的第一組軌道4上自動運行的地面運輸設(shè)備5，比如平車，地面運輸設(shè)備5接收到開始工作的指令后，自動運行、將集裝箱運送到設(shè)定 位置后，也就是空間運輸設(shè)備6，比如橋架型起重機所在的位置，經(jīng)由 另一工作人員的操作，通過空間運輸設(shè)備6將處于地面運輸設(shè)備5上的 集裝箱吊離、并在空中運送到設(shè)定的位置后再放置到地面。然后，空間 運輸設(shè)備6回復(fù)到初試位置，而該初始位置是依一定的策略而變化的，等待進入下一次的空間運輸循環(huán)。而地面運輸設(shè)備5則在檢測到其上的集裝箱被可靠吊離后就自動運行返回到初試位置去等待進入下一次的地 面運輸循環(huán)。如此循環(huán)往復(fù)，就可以自動化地、高效地將由加工區(qū)1下線的集裝箱堆放運輸和堆垛至驗箱區(qū)2。需要說明的是，該空間運輸設(shè)備6的初試位置是可以根據(jù)一定的策略而調(diào)整的，比如在圖1中，可先由靠近最左端的、最靠近地面軌道4的一端通過空間運輸設(shè)備6進行起吊、 沿一維方向移動、放落動作來依次地把驗箱區(qū)2的該列區(qū)域堆滿，顯然，在進行一列區(qū)域內(nèi)的堆放時，每次回復(fù)到初試位置，指的只是該空間運輸設(shè)備6中負責起吊、沿一維方向移動、放落的部分返回到靠近地面軌道4的一端；在一列區(qū)域堆滿后，該空間運輸設(shè)備6的初試位置就相應(yīng)地應(yīng)該向右移動一個間隔，換句話來說，該空間運輸設(shè)備6的初試位置 會經(jīng)歷一個由左到右的、類似于掃描的運動過程。顯然，該空間運輸設(shè)備6在每列區(qū)域的堆放順序可以是其它的方式，比如自遠離地面軌道4的一端幵始，而空間運輸設(shè)備6在整個區(qū)域的堆放順序也可以是其它的方式，比如自右往左，又比如將整個區(qū)域分成若干個子區(qū)域，各子 區(qū)域之間依照一定的順序、各子區(qū)域內(nèi)部依照一定的策略進行堆放。同時，地面運輸設(shè)備5每次的運動是以該空間運輸設(shè)備6為目標的，也就 是說，地面運輸設(shè)備5上設(shè)置相應(yīng)的檢測機構(gòu)，可以根據(jù)其與該空間運 輸設(shè)備6的相對距離而調(diào)整其運動軌跡，最后相對該空間運輸設(shè)備6而定位，比如定位于該空間運輸設(shè)備6的一端的旁邊。位于驗箱區(qū)2的一端、橫向地貫穿驗箱區(qū)2的地面的第一組軌道4 有相互平行設(shè)置的兩套直線段軌道，每套直線段可以跑一地面運輸設(shè)備 5，而空間運輸設(shè)備6是垂直于該第一組軌道4而設(shè)置，并縱向地跨越整 個驗箱區(qū)2，該些地面運輸設(shè)備5是在直線段上來回運動，屬于一維運動； 該空間運輸設(shè)備6包括一基座及其驅(qū)動機構(gòu)和一小車及其驅(qū)動機構(gòu)，該基座設(shè)有縱向地跨越該驗箱區(qū)2并位于兩端的兩個立柱61和架設(shè)于該兩個立拄上的橫梁62，該小車63于該橫梁62上經(jīng)由其驅(qū)動機構(gòu)可運動， 該小車63并設(shè)有進行集裝箱起落操作的吊具，需要說明的是，該基座還 可包括位于中間的一個立柱64，用于在位于端頭的兩個立柱61之間跨度 太大時起加強作用，顯然，當跨度更大時，可以考慮添加更多的中間立 柱64來提供必要的支撐。而基座的這些立柱并不是固定于一特定位置上 的，而是著落于平行設(shè)置在地面上的第二組軌道7上的，并可經(jīng)由其驅(qū) 動機構(gòu)而在該第二組軌道7上運動。顯然，空間運輸設(shè)備6在其上運動 的該第二組軌道7與地面運輸設(shè)備5在其上運動的該第一組軌道4是平 行設(shè)置的，而該橫梁62則垂直于該第二組軌道7，這樣，被小車63傳送 的集裝箱就可以在驗箱區(qū)2的上空做二維運動，而被置放到該驗箱區(qū)2 區(qū)域范圍內(nèi)的任意位置，實際，加上集裝箱的上下運動，集裝箱本身是 經(jīng)歷了三維運動而轉(zhuǎn)移到適當位置的。對于驗箱區(qū)2的范圍大致為240米長、90米寬的情況，該空間運輸 設(shè)備6的兩端的立柱61的跨度大約為90米，中間的增強立柱64可設(shè)置 在離兩端均為約45米的地方。另外，第一組軌道4和第二組軌道7的長 度應(yīng)該與驗箱區(qū)2的長度相當，也就是大約240米長，而該第二組軌道7 及其端頭之間連線構(gòu)成的區(qū)域范圍與驗箱區(qū)2的區(qū)域范圍基本重疊。另 外，每個地面運輸設(shè)備5上可以設(shè)計成運載一個集裝箱8，也可以設(shè)計成 同時運載兩個或更多的集裝箱8，并且在承載多個集裝箱時既可以水平攤 放，也可以豎直堆剁。集裝箱在驗箱區(qū)2里的擺放，也是既可以水平攤 放，也可以豎直堆剁，集裝箱堆剁的高度可以設(shè)定為兩層，但堆剁的最 大高度并不限于兩層，當然，設(shè)置最高為兩層的好處在于可以減少集 裝箱的升空高度以加快運輸處理速度和降低能耗。該地面運輸設(shè)備5上設(shè)運行控制器，該運行控制器在接收到開始運 行命令后，通過位置感應(yīng)檢測裝置配合變頻電機運行控制進行實時定位， 可使該地面運輸設(shè)備5相對空間運輸設(shè)備6而準確定位，比如定位精度 控制在25毫米以內(nèi)。并且，該地面運輸設(shè)備5上還設(shè)置集裝箱檢測器， 比如超聲波探測器，用以確定其上運載的集裝箱是否已可靠地被空間 運輸設(shè)備6吊離，通過集裝箱檢測器的配置，可以在適當?shù)臅r候，比如集裝箱吊離500毫米時，向運行控制器提供相應(yīng)的報告信號，該運行控制器則可以根據(jù)該信號，控制該地面運輸設(shè)備5返回到初試位置。顯然，上述的向運行控制器發(fā)送開始運行的命令的方式可以多種，比如通過 一與控制器相連的控制開關(guān)，又比如通過一無線遙控器，而控制器連 接一無線接收器，可以接收該遙控器給出的信息?？梢?，采用本實用新型的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置，相對現(xiàn) 有技術(shù)所具有的有益效果包括最少只需兩個工作人員，可提高將集裝 箱運輸至驗箱區(qū)的作業(yè)效率約20°/。，大幅節(jié)約人員約50%、降低運行成本約50%，并可提高運行可靠性、減少能源消耗和廢氣排放，有利于生態(tài)環(huán)保。根據(jù)該驗箱區(qū)2區(qū)域范圍的大小、集裝箱下線的速率，地面運輸設(shè)備5和空間運輸設(shè)備6的數(shù)量和運動區(qū)間可以進行相應(yīng)的搭配，比如第一組軌道4不是位于該驗箱區(qū)2的端頭，而是位于該驗箱區(qū)2的內(nèi)部， 第一組軌道4包含的軌道套數(shù)可以是除上述的二之外的一、三或其它值， 相應(yīng)地，在第一組軌道4上跑的地面運輸設(shè)備5的數(shù)目也可以是其它值， 顯然，地面運輸設(shè)備5的數(shù)目并不限定于與第一組軌道4所含軌道套數(shù) 相等；又比如空間運輸設(shè)備6可以不是上述的一個，而可以是各管一 區(qū)域的兩個或多個。換句話來說，地面運輸設(shè)備5和空間運輸設(shè)備6的 分布可以成陣列狀。并且，該驗箱區(qū)2區(qū)域范圍也不限定于上述的矩形，換成其它的形 狀，比如圓形，也是可以的，當然，這時第二組軌道7與第一組軌道4 要設(shè)計成圓弧段，地面運輸設(shè)備5也由直線運動變成圓弧運動，而空間 運輸設(shè)備6則可以由基座的線形移動變換成一種繞圓心的轉(zhuǎn)動，比如， 可以中間的立柱為軸、以兩端的立柱支腿進行旋轉(zhuǎn)。上述內(nèi)容，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的 實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的主要構(gòu)思和精神，可以十 分方便地進行相應(yīng)的變通或修改，故本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書 所要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求1.一種集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置，包括將集裝箱從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到鄰近該第一區(qū)域的處于初始位置的平面運輸設(shè)備中的吊裝設(shè)備，其特征在于，還包括鋪設(shè)于地面的第一軌道和可承載集裝箱在該第一組軌道上運動的平面運輸設(shè)備；以及，鋪設(shè)于地面的第二軌道和可在該第二組軌道上運動并抓取并攜帶集裝箱進行上升、移動和下降以及釋放集裝箱的空間運輸設(shè)備。
2. 如權(quán)利要求l所述的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置，其特征在 于該平面運輸設(shè)備上設(shè)用以探測該平面運輸設(shè)備與該空間運輸設(shè)備之 間距離的第一檢測裝置；以及，用以探測裝載于該平面運輸設(shè)備上的集 裝箱被吊離開之后與該平面運輸設(shè)備之間距離的第二檢測裝置。
3. 如權(quán)利要求l所述的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置，其特征在 于該空間運輸設(shè)備包括至少兩個可沿該第二組軌道運動的支撐、架于 該些支撐上的空間軌道以及可在該空間軌道上運動的運載部分；該空間 軌道與該第二組軌道相垂直；該運載部分包括用以抓取和釋放集裝箱的 吊具以及帶動該吊具上下運動的升降機構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置，其特征在 于該第一組軌道與該第二組軌道平行，該第一組軌道并設(shè)置于該第二 組軌道的一側(cè)。
專利摘要一種集裝箱的自動化運輸和堆垛裝置，包括將集裝箱從第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到鄰近該第一區(qū)域的處于初始位置的平面運輸設(shè)備中的吊裝設(shè)備，還包括鋪設(shè)于地面的第一軌道和可承載集裝箱在該第一組軌道上運動的平面運輸設(shè)備；以及，鋪設(shè)于地面的第二軌道和可在該第二組軌道上運動并抓取并攜帶集裝箱進行上升、移動和下降以及釋放集裝箱的空間運輸設(shè)備?？商岣咦鳂I(yè)效率和運行可靠性、降低運行成本，減少能源消耗和廢氣排放，保護環(huán)境。
文檔編號B66C19/00GK201105921SQ200720176989
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者胡浩棋 申請人:中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司;太倉中集集裝箱制造有限公司