專利名稱：集裝箱自動(dòng)存取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集裝箱的自動(dòng)化存儲(chǔ)裝置的技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在碼頭的集裝箱自動(dòng)化倉(cāng)庫的技術(shù)領(lǐng)域。
目前在世界上設(shè)備先進(jìn)的集裝箱碼頭對(duì)于集裝箱的裝卸、貯存，機(jī)械化的程度已經(jīng)到了很高的水平，但是自動(dòng)化的水平相對(duì)來說是很低的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是以前沒有一種技術(shù)能夠解決對(duì)于集裝箱這樣一種大體積、大噸位物品的自動(dòng)化高密度存儲(chǔ)、輸送的技術(shù)問題。本發(fā)明解決了這樣的技術(shù)問題，為集裝箱的自動(dòng)流轉(zhuǎn)提供了技術(shù)上的保障。
現(xiàn)在集裝箱碼頭對(duì)于集裝箱的處理是這樣的1 當(dāng)集裝箱進(jìn)碼頭上船時(shí)，先把集裝箱用汽車運(yùn)到碼頭，按不同的船期及船的去向吧集裝箱存放在不同的位置(稱堆位)，船到后把集裝箱用吊機(jī)裝上汽車運(yùn)到裝船機(jī)下面，裝船機(jī)把集裝箱吊上船運(yùn)走。
2 當(dāng)集裝箱卸船出碼頭時(shí)，船到碼頭后裝船機(jī)從船上把集裝箱吊到碼頭的汽車上，汽車把集裝箱運(yùn)到指定的堆位，再由吊機(jī)把集裝箱堆疊成幾層存放好；當(dāng)不同的客戶到碼頭提取集裝箱的時(shí)候，首先按碼頭人員的指示找到集裝箱的堆位，然后在堆疊成幾層的集裝箱堆里面找到目標(biāo)箱子，如果箱子在底層時(shí)先用吊機(jī)把上層的箱子逐個(gè)移走，然后把目標(biāo)箱子吊上汽車運(yùn)走，完成提取集裝箱的過程。
由于碼頭的面積有限，集裝箱不可能平鋪在碼頭上而必須堆疊成幾層存放，堆疊成幾層存放的集裝箱嚴(yán)重阻慢了集裝箱的流轉(zhuǎn)速度，而且集裝箱無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流轉(zhuǎn)。
建設(shè)適合同時(shí)停放多種規(guī)格的集裝箱的自動(dòng)化倉(cāng)庫，不但可以節(jié)省大量的寶貴的碼頭場(chǎng)地，減少建設(shè)集裝箱碼頭的投資，而且可以大大提高集裝箱的流轉(zhuǎn)速度。
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)，該技術(shù)能制造適合同時(shí)存儲(chǔ)多種規(guī)格的集裝箱，并使集裝箱能在計(jì)算機(jī)的指令下全自動(dòng)、高速、高密度地完成集裝箱的送入、存儲(chǔ)、取出的過程。該發(fā)明改變現(xiàn)在集裝箱碼頭的運(yùn)作模式，大幅度地提高集裝箱流轉(zhuǎn)的速度及自動(dòng)化程度，減少碼頭的占地面積。
本說明書所示的

圖1是本發(fā)明的俯視圖，圖2是本發(fā)明的側(cè)立面剖視圖，圖3是本發(fā)明的正立面視圖，圖4是本發(fā)明的集裝箱承載車結(jié)構(gòu)圖，圖5是本發(fā)明的集裝箱貯存吊藍(lán)結(jié)構(gòu)圖，圖6是本發(fā)明的底層滾筒及橫移履帶結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本發(fā)明在集裝箱碼頭上應(yīng)用的布置圖剖面。
本發(fā)明是這樣構(gòu)成的按圖1、圖2、圖3所示，用鋼或鋼筋混凝土在X，Y，Z的立體坐標(biāo)系的X，Y水平面坐標(biāo)上樹立多根立柱5，X方向相鄰的立柱之間的空間稱作列--代號(hào)L，Y方向相鄰的立柱5之間的空間稱作行--代號(hào)H。在同一等高線上，在X方向上的立柱5之間連接一條水平設(shè)置的鋼軌3、4，立柱上有多層的鋼軌，上層鋼軌與下層鋼軌之間的空間稱作層--代號(hào)C，立柱與鋼軌之間劃分空間稱作貯存單元，(注建造H，L，C的數(shù)值在理論上不受限制，但考慮到材料的因數(shù)、經(jīng)濟(jì)的因數(shù)，H以3～8行為宜，C以4～8層為宜，L以10～300列為宜)。多根的立柱5和鋼軌3、4構(gòu)成框架1。
例如建成一個(gè)H＝3行，C＝7層，代號(hào)C)，L＝7列的結(jié)構(gòu)框架1，框架1的每一行(H)的內(nèi)腔的頂層(只有頂層)可以設(shè)置橫向、斜拉結(jié)構(gòu)梁2用以增加框架的強(qiáng)度以外，以下部分為凈空，每行的內(nèi)腔的凈寬度(柱子內(nèi)邊與內(nèi)邊的距離)大于集裝箱承載車11(簡(jiǎn)稱承載車，下文有詳細(xì)的介紹)的最大長(zhǎng)度，每行內(nèi)腔的兩側(cè)柱子上分層設(shè)置多層向X的方向水平放置的軌道3、4，每層軌道構(gòu)成層(C)，兩層軌道之間的距離應(yīng)大于承載車11承載集裝箱后的最大高度，框架1里X方向的立柱5與相鄰的立柱5之間構(gòu)成多個(gè)列(L)，列的內(nèi)腔凈寬(柱子內(nèi)邊與內(nèi)邊之間的寬度)大于集裝箱的寬度，組成列的柱子之間除底層外可以設(shè)置加強(qiáng)材料斜拉桿6或水泥墻等，行、層、列間的空間稱作貯存單元；在框架每一列的底部水平設(shè)置了一條由多根相隔一定距離的并排放置的滾筒構(gòu)成的滾筒軌道7，滾筒的長(zhǎng)度大于或等于集裝箱的寬度，每根滾筒均有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)其正傳或反轉(zhuǎn)；軌道7在Y方向橫貫框架1的各行并且延伸至框架以外，伸出框架兩邊以外的滾筒軌道的長(zhǎng)度L1大于集裝箱的長(zhǎng)度，每條滾筒軌道的寬度能容下最大規(guī)格集裝箱的寬度，當(dāng)棍筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以順利的把集裝箱從滾筒導(dǎo)軌的一端輸送至另一端；設(shè)置在框架內(nèi)每一行，每一列的底部的滾筒導(dǎo)軌段履帶8有2～8套，這2～8套履帶稱作履帶組，履帶8設(shè)置在兩根滾筒之間，履帶與滾筒平行，履帶的長(zhǎng)度小于滾筒的長(zhǎng)度，每套履帶具有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，每組履帶在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)正傳或反轉(zhuǎn)；每套或者每組履帶被一動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的可往返升降的履帶升降裝置9承托，當(dāng)履帶升降裝置常態(tài)時(shí)履帶的上工作面的高度低于滾筒的上法線，當(dāng)履帶升降裝置上升到頂后履帶的上工作面平行上升至高于滾筒的上法線；在框架1的頂層的每一個(gè)貯存單元，設(shè)置了一個(gè)由獨(dú)立的動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)的可升降的吊藍(lán)10，吊藍(lán)常態(tài)時(shí)位于貯存單元內(nèi)，吊藍(lán)放下時(shí)擱在棍筒上；從頂層下面的一層起到底層上面的一層止，框架1內(nèi)的每一行的每一層的貯存單元除一個(gè)貯存單元外均放滿了承載車11，承載車輛端的輪子分別擱在軌道3、4上；承載車按圖4所示由一個(gè)方框型的車架12，安裝在車架兩端的一對(duì)主動(dòng)輪13，一對(duì)被動(dòng)輪14，主動(dòng)輪動(dòng)力裝置15，吊藍(lán)16，液壓動(dòng)力收放裝置17，連著吊藍(lán)和動(dòng)力收放裝置的鏈條或鋼索18和幾個(gè)過渡輪19構(gòu)成；軟油管24，吊藍(lán)16制造成圖5的樣子，其中兩根梁20連接4件彎曲成U型的扁鋼21，兩根梁的內(nèi)邊的距離h大于集裝箱的寬度，梁的長(zhǎng)度L2大于最大規(guī)格集裝箱的長(zhǎng)度的2/3，小于集裝箱的長(zhǎng)度，4件U形扁鋼的2件按圖所示固定在梁20的兩端，另外2件平均分布在梁的中段，吊藍(lán)的4根扁鋼21與底層滾筒22、履帶8之間的關(guān)系是吊藍(lán)放下時(shí)扁鋼剛好落在沒有履帶滾筒的間隙里；下面介紹本發(fā)明的運(yùn)行過程。例如用本發(fā)明造成一個(gè)有7層，3行7列的集裝箱貯存裝置，其運(yùn)行過程分兩種，1集裝箱送入貯存時(shí)的過程，2把集裝箱取出運(yùn)走的過程。集裝箱送入貯存時(shí)的過程如下先從控制臺(tái)上輸入存貨指令，并選擇將從平臺(tái)1或平臺(tái)2卸貨，貯存裝置的控制計(jì)算機(jī)通過計(jì)算，指令一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的、空的貯存單元貯存該集裝箱，例如該空的貯存單元是第2行、第5列、第7層的貯存單元，而貯存裝置的狀態(tài)像圖6一樣時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)指令貯存裝置作如下的運(yùn)行，開始時(shí)間(t1時(shí)間)，C6層的L5、L6同時(shí)向右邊的空位移動(dòng)，C5層的L5、L4、L3、L2同時(shí)向左邊的空位移動(dòng)，C4層的L5向左邊的空位移動(dòng)，C3層的L5向右邊的空位移動(dòng)，C2層的L5、L4、L3向左邊的空位移動(dòng)，C1層的h1-L5、h2-L5、h3-L5、h1-L4、h2-L4、h3-L4、h1-L2、h2-L2、h3-L2下方的履帶升起把集裝箱頂離滾筒并向位于左邊的空位傳送，當(dāng)移動(dòng)一個(gè)位置以后，履帶降下，這時(shí)第2行、第5列、第7層的貯存單元的下方及第一層的第5列已經(jīng)成為通道(如圖7所示)，這時(shí)(t2時(shí)間)目標(biāo)貯存單元的吊藍(lán)放下至第1層第5列的滾筒間，第5列的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)把貨車卸在平臺(tái)第5列上的集裝箱送至吊藍(lán)所處的位置然后停止，吊藍(lán)提升恢復(fù)原位置，完成集裝箱存入的過程，這一過程由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)各裝置以最快的速度完成。
集裝箱取出的過程是在控制盤上輸入所欲取集裝箱的編號(hào)及提取集裝箱的平臺(tái)的指令后，應(yīng)該動(dòng)作的承載車、履帶同時(shí)運(yùn)行，讓開通道，吊藍(lán)把集裝箱降下放在滾棍上，滾筒向前或向后轉(zhuǎn)把集裝箱送至目標(biāo)平臺(tái)，空吊藍(lán)升起恢復(fù)原位，吊機(jī)把集裝箱從平臺(tái)上吊起裝上貨車運(yùn)走，完成一次取箱的過程，該過程同桿由計(jì)算機(jī)控制各驅(qū)動(dòng)裝置以最快的速度完成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)指令貯存裝置運(yùn)行的特點(diǎn)在于不管貯存裝置的各單元貯存集裝箱的狀態(tài)如何及承載車所處的位置如何，當(dāng)操作人員輸入存取某集裝箱編號(hào)時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能指令各裝置協(xié)調(diào)運(yùn)行，讓開通道，以最快的速度調(diào)出或存入集裝箱利用本發(fā)明制造成具有n列的集裝箱自動(dòng)倉(cāng)庫在集裝箱碼頭的應(yīng)用。如圖7所示，把集裝箱自動(dòng)倉(cāng)庫25與海岸線平行設(shè)置在碼頭上，倉(cāng)庫25的前裝卸滾筒平臺(tái)27面向碼頭，倉(cāng)庫25的后裝卸滾筒平臺(tái)26背向碼頭。
集裝箱的運(yùn)行如下集裝箱裝被貨車31拉到倉(cāng)庫的后裝卸滾筒平臺(tái)26前，吊機(jī)30把集裝箱吊上平臺(tái)26的某一列滾筒導(dǎo)軌上，倉(cāng)庫自動(dòng)的把集裝箱存入倉(cāng)庫的某單元并記憶其編號(hào)、位置；當(dāng)需要把該集裝箱裝上船時(shí)，向計(jì)算機(jī)輸入該集裝箱的編號(hào)，倉(cāng)庫自動(dòng)把該集裝箱送至平臺(tái)27的某一列上并做出相應(yīng)的顯示，吊機(jī)32把集裝箱裝上貨車運(yùn)到裝船機(jī)28下，裝船機(jī)28把集裝箱裝上船運(yùn)走。卸船后的集裝箱由貨車運(yùn)到平臺(tái)27旁，吊機(jī)把集裝箱吊上平臺(tái)27的某一列，滾筒軌道把集裝箱送入倉(cāng)庫并貯存在某單元，計(jì)算機(jī)記憶其編號(hào)及位置；當(dāng)集裝箱主前來取箱時(shí)向計(jì)算機(jī)輸入集裝箱的編號(hào)，倉(cāng)庫自動(dòng)送出該項(xiàng)至平臺(tái)26的某一列并指示集裝箱所在的位置，箱主把車開到集裝箱前，用吊機(jī)30把集裝箱裝車運(yùn)走，完成取箱的過程。
權(quán)利要求
1 如說明書所述的一種集裝箱自動(dòng)貯存裝置，該裝置由框架、承載車、集裝箱吊藍(lán)、滾筒導(dǎo)軌、履帶、履帶升降裝置及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成；
2 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的框架，其特征在于框架由多根立柱和鋼軌構(gòu)成，立柱豎立在水平的以X，Y為坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，多層的鋼軌在同一等高線上固定在X方向相鄰的立柱上；
3 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的框架，其特征在于可以在X方向相鄰的立柱的底層(不含底層)以上部分上增加斜拉桿也可以在Y方向相鄰的立柱的頂層(只能是頂層)設(shè)置斜拉桿；
4 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的框架，其特征在于Y方向相鄰的兩根立柱的內(nèi)邊的最小距離大于承載車的最大長(zhǎng)度，X方向相鄰的兩根立柱的內(nèi)邊的最小距離大于集裝箱的寬度，Z方向的兩層鋼軌的內(nèi)邊之間的最小距離大于承載車承載集裝箱后的最大高度；
5 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的框架，其特征在于當(dāng)框架安裝在集裝箱碼頭時(shí)，框架的X方向與碼頭的岸邊平行；
6 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的框架，其特征在于框架的材料可以使用鋼材、鋼筋混凝土；
7 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的承載車，其特征在于承載車由車架、集裝箱吊藍(lán)、集裝箱吊藍(lán)升降驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)行走輪、被動(dòng)行走輪、主動(dòng)行走輪驅(qū)動(dòng)裝置、連接集裝箱吊藍(lán)和集裝箱吊藍(lán)升降驅(qū)動(dòng)裝置之間的拉索組成。
8 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的承載車，其特征在于承載車兩端的輪子分別被擱在框架內(nèi)每層的鋼軌上，多臺(tái)承載車能同時(shí)順著軌道往返移動(dòng)一個(gè)位置；
9 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的承載車，其特征在于在框架內(nèi)除頂層和底層，框架內(nèi)的每行、每層除一列外，每一個(gè)貯存單元放置一臺(tái)承載車。
10 根據(jù)權(quán)利要求書第7條所述的車架，其特征在于鋼結(jié)構(gòu)的車架的外形象口字的方框，方框的中空部分能讓一個(gè)平放的集裝箱穿過，方框的兩端各設(shè)置兩個(gè)輪子，其中一個(gè)是配備了驅(qū)動(dòng)力的主動(dòng)輪，一個(gè)是被動(dòng)輪；
11 根據(jù)權(quán)利要求書第7條所述的集裝箱吊藍(lán)升降驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于集裝箱吊藍(lán)升降驅(qū)動(dòng)裝置由液壓馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)力；
12 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的集裝箱吊藍(lán)，其特征在于吊藍(lán)由兩根梁和4條以上的U型扁鋼構(gòu)成，4根U型扁鋼的兩端分別等距離地與兩根梁連接，梁的長(zhǎng)度大于集裝箱長(zhǎng)度的2/3，小于集裝箱的長(zhǎng)度，U型扁鋼的開口寬度大于集裝箱的寬度；
13 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的滾筒軌道，其特征在于滾筒軌道由多根相隔一定距離的、并排放置的滾筒構(gòu)成，滾筒的長(zhǎng)度大于或等于集裝箱的寬度，滾筒有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)其正傳或反轉(zhuǎn)；
14 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的滾筒軌道，其特征在于多條滾筒軌道水平設(shè)置在框架的底部的每一列里，軌道Y方向橫貫框架，兩端伸出框架外，伸出框架外的軌道的長(zhǎng)度大于集裝箱的長(zhǎng)度；
15 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的履帶，其特征在于在框架內(nèi)每一行每一列底部的滾筒導(dǎo)軌段，等距離設(shè)置2～8套履帶，每套履帶設(shè)置在兩根滾筒之間，履帶與滾筒平行，履帶的長(zhǎng)度小于滾筒的長(zhǎng)度；
16 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的履帶，其特征在于每套履帶具有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，每2～8套履帶組成的一組履帶在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)正傳或反轉(zhuǎn)；
17 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的履帶升降裝置，其特征在于當(dāng)履帶升降裝置常態(tài)時(shí)履帶的上工作面的高度低于滾筒的上法線，當(dāng)履帶升降裝置上升到頂后履帶的上工作面平行上升至高于滾筒的上法線；
18 根據(jù)權(quán)利要求書第1條所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于不管貯存裝置的各貯存單元貯存集裝箱的狀態(tài)如何及承載車所處的位置如何，當(dāng)操作人員輸入存取某集裝箱的編號(hào)時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能指令各裝置協(xié)調(diào)運(yùn)行，讓開通道，以最快的速度調(diào)出或存入集裝箱。
全文摘要
目前在世界上,設(shè)備先進(jìn)的集裝箱碼頭對(duì)于集裝箱的裝卸、貯存機(jī)械化的程度已經(jīng)到了很高的水平,但是自動(dòng)化的水平相對(duì)來說是很低的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是以前沒有一種技術(shù)能夠解決對(duì)于集裝箱這樣一種大體積、大噸位物品的自動(dòng)化高密度存儲(chǔ)、輸送的技術(shù)問題。本發(fā)明解決了這樣的技術(shù)問題,為建造集裝箱的自動(dòng)化倉(cāng)庫,為集裝箱在碼頭區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化流轉(zhuǎn)提供了技術(shù)上的保障。集裝箱裝被貨車31拉到倉(cāng)庫的后裝卸滾筒平臺(tái)26前,吊機(jī)30把集裝箱吊上平臺(tái)26的某一列滾筒導(dǎo)軌上,倉(cāng)庫自動(dòng)的把集裝箱存入倉(cāng)庫的某單元并記憶其編號(hào)、位置；當(dāng)需要把該集裝箱裝上船29時(shí),向計(jì)算機(jī)輸入該集裝箱的編號(hào),倉(cāng)庫自動(dòng)把該集裝箱送至平臺(tái)27的某一列上并做出相應(yīng)的顯示,吊機(jī)32把集裝箱裝上貨車運(yùn)到裝船機(jī)28下,裝船機(jī)28把集裝箱裝上船運(yùn)走。卸船后的集裝箱由貨車運(yùn)到平臺(tái)27旁,吊機(jī)把集裝箱吊上平臺(tái)27的某一列,滾筒軌道把集裝箱送入倉(cāng)庫并貯存在某單元,計(jì)算機(jī)記憶其編號(hào)及位置；當(dāng)集裝箱主前來取箱時(shí)向計(jì)算機(jī)輸入集裝箱的編號(hào),倉(cāng)庫自動(dòng)送出該項(xiàng)至平臺(tái)26的某一列并指示集裝箱所在的位置,箱主把車開到集裝箱前,用吊機(jī)30把集裝箱裝車運(yùn)走,完成取箱的過程。
文檔編號(hào)B65G67/60GK1422793SQ0113002
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2001年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者黃衛(wèi)華 申請(qǐng)人:黃衛(wèi)華