CN113173522A - 一种集装箱锁具自动码垛升降行走*** - Google Patents

一种集装箱锁具自动码垛升降行走*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，包括滑台组件、转台组件、升降组件、托盘支架和控制***。本发明可实现灵活地将放有锁具的托盘放入货架指定位置，全程自动化运行，减少人力资源浪费，降低人为因素造成的码垛不合格或锁具破损问题，很好地实现降低运输成本，通过精确控制运行策略，提高运行精度，可安全高效有序的完成锁具转运堆垛；同时此装置为开拓性设计，不再使用传统的电机驱动，而是采用多级气缸驱动，避免了电机长期处在潮湿腐蚀的海边水气中易出现的可靠性问题；同时具有结构可靠、防护严密、模块化组装、适应恶劣工况环境等优点。

Description

一种集装箱锁具自动码垛升降行走***
技术领域
本发明涉及港口机械技术领域，具体为一种集装箱锁具自动码垛升降行走***。
背景技术
随着进出口贸易的不断扩展，作为进出口贸易前端的港口集装箱业务变得越来越广，在集装箱锁具的转运方面需要大量的劳动协作，对人力的数量及工作效率都具有较大要求。目前，集装箱锁具的转运自动化程度不高，锁具转移及码垛主要靠人力推车或叉车转运，占用大量人工，搬运堆垛效率低，整体人工成本较高；并且在锁具流转过程中，不可控人为因素较多，易出现锁具摆放不到位或不规范，容易造成倾倒破损等状况，并且对劳作人员的生命健康存在一定的威胁。
因此，为减少人力资源浪费，降低人为因素造成的相关问题，推出一种效果更好的集装箱锁具自动码垛升降行走***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，包括滑台组件、转台组件、升降组件、托盘支架和控制***，所述转台组件位于所述滑台组件顶部，所述转台组件与所述滑台组件活动连接，所述升降组件位于所述转台组件顶部，所述升降组件与所述转台组件活动连接，所述托盘支架位于所述升降组件外壁一侧，所述托盘支架与所述升降组件活动连接，所述控制***位于所述滑台组件外侧，所述控制***与所述滑台组件、所述转台组件、所述升降组件和所述托盘支架电性连接。
进一步的，所述滑台组件包括框架，所述框架外壁上方匹配设有活动连接的滑台，所述框架顶部设有与所述滑台相匹配的导轨，所述滑台外壁两侧设有多级气缸组件，所述多级气缸组件一侧与所述框架固定连接，所述滑台通过齿条与所述导轨活动连接，所述滑台上方匹配设有圆形围框，所述圆形围框内部匹配有四点接触球轴承，通过沿框架长度方向平行布置导轨和齿条，从而实现滑台在框架长度方向上具有一定的水平行程；通过多级气缸组件驱动滑台，从而实现滑台的水平移动；通过设有圆形围框和四点接触球轴承，为滑台组件和转台组件留有相应的转动接口。
进一步的，所述滑台中心设置有线缆通道，所述线缆通道采用钣金件围框封闭，所述线缆通道的起始端通过拖链与所述控制***电性连接。
进一步的，所述转台组件包括盘式底板，所述盘式底板顶部设有活动连接的平台板，所述盘式底板底部设有与所述平台板相匹配的直线滑轨，所述平台板通过线性气缸组件与所述盘式底板活动连接，所述转台组件通过第一旋转气缸组件与所述滑台组件活动连接，由线性气缸组件驱动安装于滑轨上的平台板通过直线滑轨移动，从而带动安装于平台板202上的升降***，实现升降***在转台上沿0°方向平移，可在设定的行程里自由运行；第一旋转气缸组件作为过渡驱动装置将滑台组件与转台组件连接，使其相互配合作用，通过第一旋转气缸组件运行而驱动转台组件整体进行方位旋转。
进一步的，所述盘式底板外壁匹配设有外齿四点接触球轴承，其外齿四点接触球轴承同时承受轴向、径向、倾覆力矩载荷，结构紧凑，中心留有较大的孔可以让电缆通过。
进一步的，所述转台组件整体旋转范围为-180°～180°，所述转台组件外壁匹配设有角度机械挡块，在极限位置设有机械挡块，可控制转台组件的最大旋转角度。
进一步的，所述升降组件包括第一方管，所述第一方管外壁套设有第二方管，所述第二方管外壁套设有第三方管，所述第三方管外壁套设有第四方管，所述第四方管外壁套设有第五方管，所述第一方管、所述第二方管、所述第三方管、所述第四方管与所述第五方管的相邻方管之间均分别通过钢丝绳组件活动连接，所述第一方管内部设有活动连接的丝杆，所述丝杆通过钢丝绳滑轮与第二旋转气缸组件活动连接，所述第一方管顶部设有过渡法兰板，由五层口径不同的方管301、302、303、304、305组成，从小到大，由内到外层层空套，杆体与杆体之间都通过钢丝绳组件连接；架高机构采用第二旋转气缸组件带动丝杆和钢丝绳滑轮组合成倍率装置来实现，底部第层方管在丝杆作用下上升或下降，同时带动上方的杆体共同上升或下降，从而实现升降杆的工作；其中，在升降组件的多节杆体下落过程中，可以利用第二旋转气缸组件配合重力作用，实现降落过程；整个升降组件具有一定的高度方向的行程，杆体在行程内任意位置可通过第二旋转气缸组件精准控制。
进一步的，所述过渡法兰板顶部设有与所述托盘支架相匹配的安装接口，以便实现升降杆带动托盘支架自动运行。
进一步的，所述控制***包括电控柜，所述电控柜内部设有电源***、控制阀、控制板、通讯接口和线路转接口，所述电源***、所述控制阀、控制板、所述通讯接口和所述线路转接口均分别与所述电控柜电性连接，控制***以MCU为控制核心，接收通讯接口处的命令，并依据已设置的***参数，PWM控制各轴气缸电磁阀的运行，监控电机的实际运行状态，形成全闭环控制。
进一步的，所述电控柜外壁底部匹配设有支撑板，对电控柜501进行稳定支撑。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、本发明通过设置滑台组件、转台组件、升降组件、托盘支架和控制***，可实现灵活地将放有锁具的托盘放入货架指定位置，全程自动化运行，减少人力资源浪费，降低人为因素造成的码垛不合格或锁具破损问题，很好地实现降低运输成本，通过精确控制运行策略，提高运行精度，可安全高效有序的完成锁具转运堆垛。
2、本发明为开拓性设计，不再使用传统的电机驱动，而是采用多级气缸驱动，避免了电机长期处在潮湿腐蚀的海边水气中易出现的可靠性问题；同时具有结构可靠、防护严密、模块化组装、适应恶劣工况环境等优点。
3、本发明充分利用升降***自身的重力势能，当升降组件下落时，通过旋转气缸配合升降组件自身的重力作用实现降落，将重力势能转化为动能，有效节约资源。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明滑台组件的结构示意图；
图3是本发明转台组件的结构示意图；
图4是本发明升降组件的主视剖面图；
图5是本发明控制***的主视图；
图中：1、滑台组件；2、转台组件；3、升降组件；4、托盘支架；5、控制***；101、框架；102、滑台；103、多级气缸组件；104、拖链；105、导轨；106、齿条；107、圆形围框；108、四点接触球轴承；201、盘式底板；202、平台板；203、线性气缸组件；204、第一旋转气缸组件；205、直线滑轨；301、第一方管；302、第二方管；303、第三方管；304、第四方管；305、第五方管；306、钢丝绳组件；307、第二旋转气缸组件；308、丝杆；309、钢丝绳滑轮；310、过渡法兰板；501、电控柜；502、电源***；503、控制阀；504、控制板；505、通讯接口；506、线路转接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，包括滑台组件1、转台组件2、升降组件3、托盘支架4和控制***5，所述转台组件2位于所述滑台组件1顶部，所述转台组件2与所述滑台组件1活动连接，所述升降组件3位于所述转台组件2顶部，所述升降组件3与所述转台组件2活动连接，所述托盘支架4位于所述升降组件3外壁一侧，所述托盘支架4与所述升降组件3活动连接，所述控制***5位于所述滑台组件1外侧，所述控制***5与所述滑台组件1、所述转台组件2、所述升降组件3和所述托盘支架4电性连接。
所述滑台组件1包括框架101，所述框架101外壁上方匹配设有活动连接的滑台102，所述框架101顶部设有与所述滑台102相匹配的导轨105，所述滑台102外壁两侧设有多级气缸组件103，所述多级气缸组件103一侧与所述框架101固定连接，所述滑台102通过齿条106与所述导轨105活动连接，所述滑台102上方匹配设有圆形围框107，所述圆形围框107内部匹配有四点接触球轴承108，通过沿框架101长度方向平行布置导轨105和齿条106，从而实现滑台102在框架101长度方向上具有一定的水平行程；通过多级气缸组件103驱动滑台102，从而实现滑台102的水平移动；通过设有圆形围框107和四点接触球轴承108，为滑台组件1和转台组件2留有相应的转动接口。
所述滑台102中心设置有线缆通道，所述线缆通道采用钣金件围框封闭，所述线缆通道的起始端通过拖链104与所述控制***5电性连接。
所述转台组件2包括盘式底板201，所述盘式底板201顶部设有活动连接的平台板202，所述盘式底板201底部设有与所述平台板202相匹配的直线滑轨205，所述平台板202通过线性气缸组件203与所述盘式底板201活动连接，所述转台组件2通过第一旋转气缸组件204与所述滑台组件1活动连接，由线性气缸组件203驱动安装于直线滑轨205上的平台板202通过直线滑轨205移动，从而带动安装于平台板202上的升降***，实现升降***在转台上沿0°方向平移，可在设定的行程里自由运行；第一旋转气缸组件204作为过渡驱动装置将滑台组件1与转台组件2连接，使其相互配合作用，通过第一旋转气缸组件204运行而驱动转台组件2整体进行方位旋转。
所述盘式底板201外壁匹配设有外齿四点接触球轴承，其外齿四点接触球轴承同时承受轴向、径向、倾覆力矩载荷，结构紧凑，中心留有较大的孔可以让电缆通过。
所述转台组件2整体旋转范围为-180°～180°，所述转台组件2外壁匹配设有角度机械挡块，在极限位置设有机械挡块，可控制转台组件2的最大旋转角度。
所述升降组件3包括第一方管301，所述第一方管301外壁套设有第二方管302，所述第二方管302外壁套设有第三方管303，所述第三方管303外壁套设有第四方管304，所述第四方管304外壁套设有第五方管305，所述第一方管301、所述第二方管302、所述第三方管303、所述第四方管304与所述第五方管305的相邻方管之间均分别通过钢丝绳组件306活动连接，所述第一方管301内部设有活动连接的丝杆308，所述丝杆308通过钢丝绳滑轮309与第二旋转气缸组件307活动连接，所述第一方管301顶部设有过渡法兰板310，由五层口径不同的方管301、302、303、304、305组成，从小到大，由内到外层层空套，杆体与杆体之间都通过钢丝绳组件306连接；架高机构采用第二旋转气缸组件307带动丝杆308和钢丝绳滑轮309组合成倍率装置来实现，底部第2层方管在丝杆308作用下上升或下降，同时带动上方的杆体共同上升或下降，从而实现升降杆的工作；其中，在升降组件3的多节杆体下落过程中，可以利用第二旋转气缸组件307配合重力作用，实现降落过程；整个升降组件3具有一定的高度方向的行程，杆体在行程内任意位置可通过第二旋转气缸组件307精准控制。
所述过渡法兰板310顶部设有与所述托盘支架4相匹配的安装接口，以便实现升降杆带动托盘支架4自动运行。
所述控制***5包括电控柜501，所述电控柜501内部设有电源***502、控制阀503、控制板504、通讯接口505和线路转接口506，所述电源***502、所述控制阀503、控制板504、所述通讯接口505和所述线路转接口506均分别与所述电控柜501电性连接，控制***5以MCU为控制核心，接收通讯接口505处的命令，并依据已设置的***参数，PWM控制各轴气缸电磁阀的运行，监控电机的实际运行状态，形成全闭环控制。
所述电控柜501外壁底部匹配设有支撑板，对电控柜501进行稳定支撑。
具体实施方式为：使用时，此***作为港口自动化配套设备，***整体安装在整体框架内部，其中升降***主体固定在两排货架中间底部平台上，控制***5整体放置在一侧货架底部，启动后此***将会依照所接受的指令要求工作，将特定位置装有锁具的托盘转运到每层货架的指定位置处，当此***处于待机位置时，所述滑台组件1、转台组件2、升降组件3、托盘支架4处于各自原点位置，启动此***，使控制***5发出指令之后，此***会按照提前设置好的工作路线和顺序，依次完成以下动作：首先启动滑台组件1，滑台组件1会带动转台组件2、升降组件3和托盘支架4移动，使其到达放置锁具的托盘的特定位置；然后启动升降组件3，使其运行至设定高度，升降组件3会带动托盘支架4移动，使托盘支架4托起放有锁具的托盘；此时启动转台组件2，使其与升降组件3同时配合运动，同时滑台组件1会带动托盘支架4进行位置的移动，将放有锁具的托盘支架4转运至指定货架附近，转台组件2通过旋转调整角度与升降组件3调整高度，将放有锁具的托盘放入货架指定位置，重复上述步骤，此***可实现自动码垛，通过滑台组件1、转台组件2、升降组件3、托盘支架4和控制***5，可实现灵活地将放有锁具的托盘放入货架指定位置，全程自动化运行，减少人力资源浪费，降低人为因素造成的码垛不合格或锁具破损问题，很好地实现降低运输成本，通过精确控制运行策略，提高运行精度，可安全高效有序的完成锁具转运堆垛；且此装置为开拓性设计，不再使用传统的电机驱动，而是采用多级气缸驱动，避免了电机长期处在潮湿腐蚀的海边水气中易出现的可靠性问题；同时具有结构可靠、防护严密、模块化组装、适应恶劣工况环境等优点；充分利用升降***自身的重力势能，当升降组件3下落时，通过旋转气缸配合升降组件3自身的重力作用实现降落，将重力势能转化为动能，有效节约资源。
本发明的工作原理：
参照说明书附图1-5，本发明通过设置滑台组件1、转台组件2、升降组件3、托盘支架4和控制***5，可实现灵活地将放有锁具的托盘放入货架指定位置，全程自动化运行，减少人力资源浪费，降低人为因素造成的码垛不合格或锁具破损问题，很好地实现降低运输成本，通过精确控制运行策略，提高运行精度，可安全高效有序的完成锁具转运堆垛；且此装置为开拓性设计，不再使用传统的电机驱动，而是采用多级气缸驱动，避免了电机长期处在潮湿腐蚀的海边水气中易出现的可靠性问题；同时具有结构可靠、防护严密、模块化组装、适应恶劣工况环境等优点；充分利用升降***自身的重力势能，当升降组件3下落时，通过旋转气缸配合升降组件3自身的重力作用实现降落，将重力势能转化为动能，有效节约资源。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，包括滑台组件(1)、转台组件(2)、升降组件(3)、托盘支架(4)和控制***(5)，其特征在于：所述转台组件(2)位于所述滑台组件(1)顶部，所述转台组件(2)与所述滑台组件(1)活动连接，所述升降组件(3)位于所述转台组件(2)顶部，所述升降组件(3)与所述转台组件(2)活动连接，所述托盘支架(4)位于所述升降组件(3)外壁一侧，所述托盘支架(4)与所述升降组件(3)活动连接，所述控制***(5)位于所述滑台组件(1)外侧，所述控制***(5)与所述滑台组件(1)、所述转台组件(2)、所述升降组件(3)和所述托盘支架(4)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述滑台组件(1)包括框架(101)，所述框架(101)外壁上方匹配设有活动连接的滑台(102)，所述框架(101)顶部设有与所述滑台(102)相匹配的导轨(105)，所述滑台(102)外壁两侧设有多级气缸组件(103)，所述多级气缸组件(103)一侧与所述框架(101)固定连接，所述滑台(102)通过齿条(106)与所述导轨(105)活动连接，所述滑台(102)上方匹配设有圆形围框(107)，所述圆形围框(107)内部匹配有四点接触球轴承(108)。
3.根据权利要求2所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述滑台(102)中心设置有线缆通道，所述线缆通道采用钣金件围框封闭，所述线缆通道的起始端通过拖链(104)与所述控制***(5)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述转台组件(2)包括盘式底板(201)，所述盘式底板(201)顶部设有活动连接的平台板(202)，所述盘式底板(201)底部设有与所述平台板(202)相匹配的直线滑轨(205)，所述平台板(202)通过线性气缸组件(203)与所述盘式底板(201)活动连接，所述转台组件(2)通过第一旋转气缸组件(204)与所述滑台组件(1)活动连接。
5.根据权利要求4所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述盘式底板(201)外壁匹配设有外齿四点接触球轴承。
6.根据权利要求4所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述转台组件(2)整体旋转范围为-180°～180°，所述转台组件(2)外壁匹配设有角度机械挡块。
7.根据权利要求1所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述升降组件(3)包括第一方管(301)，所述第一方管(301)外壁套设有第二方管(302)，所述第二方管(302)外壁套设有第三方管(303)，所述第三方管(303)外壁套设有第四方管(304)，所述第四方管(304)外壁套设有第五方管(305)，所述第一方管(301)、所述第二方管(302)、所述第三方管(303)、所述第四方管(304)与所述第五方管(305)的相邻方管之间均分别通过钢丝绳组件(306)活动连接，所述第一方管(301)内部设有活动连接的丝杆(308)，所述丝杆(308)通过钢丝绳滑轮(309)与第二旋转气缸组件(307)活动连接，所述第一方管(301)顶部设有过渡法兰板(310)。
8.根据权利要求7所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述过渡法兰板(310)顶部设有与所述托盘支架(4)相匹配的安装接口。
9.根据权利要求1所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述控制***(5)包括电控柜(501)，所述电控柜(501)内部设有电源***(502)、控制阀(503)、控制板(504)、通讯接口(505)和线路转接口(506)，所述电源***(502)、所述控制阀(503)、所述控制板(504)、所述通讯接口(505)和所述线路转接口(506)均分别与所述电控柜(501)电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种集装箱锁具自动码垛升降行走***，其特征在于：所述电控柜(501)外壁底部匹配设有支撑板。
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