專利名稱：集裝箱吊具自動旋鎖裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及吊裝設備技術領域，特別涉及一種集裝箱吊具自動旋鎖 裝置。
背景技術：
隨著集裝箱運輸的不斷發(fā)展，集裝箱吊裝業(yè)務日益增加，對集裝箱 吊具的可靠性、高效性方面提出了更高的要求。集裝箱吊具是一種集裝 箱搬運起吊裝置，安裝在正面吊運機、空箱堆高機或其他港口碼頭吊運 設備上。
利用吊具上設置的鎖銷動作來扣住集裝箱，鎖定時扣住集裝箱，解 鎖時釋放集裝箱，實現(xiàn)集裝箱的吊運。以往在操作吊具鎖銷的過程中， 當吊具移動到集裝箱上方，吊具處于著箱狀態(tài)時，操作人員需操作吊具 的鎖銷，依靠手動操作翹板開關，實現(xiàn)鎖銷"鎖定"和"解鎖"，這樣 做一方面生產效率比較低、另一方面操作人員的勞動強度比較大，再有， 操作人員操作旋鎖按鈕時可能由于操作不當，引起鎖銷旋鎖不到位，從 而產生安全隱患。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種集裝箱吊具的自動旋鎖裝置，能夠實現(xiàn) 集裝箱的可靠、高效和安全地吊裝。
為達到上述目的，本發(fā)明的集裝箱吊具自動旋鎖裝置，包括位于吊 具端部的旋鎖機構和鎖銷，以及用于驅動鎖銷的電磁閥，所述裝置還包 括控制器、吊具著箱傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器，所述 吊具著箱傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器分別與所述控制器 的輸入端相連，所述電磁閥接控制器的輸出端并與鎖銷相連，當吊具處 于著箱位置后，所述著位傳感器向控制器發(fā)出著箱信號，控制器向電磁
閥輸出控制信號驅動鎖銷鎖定，鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器向控 制器發(fā)出鎖定或解鎖位置信號。
所述吊具著箱傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器為行程開關。
所述吊具著箱傳感器的數量為2個或4個。
所述裝置還包括控制開關，所述控制開關接控制器的輸入端，用于 對自動控制和手動控制進行切換。
當處于自動旋鎖狀態(tài)時，在吊具著箱后延時Tl時間后，對鎖定電 磁閥加電，使鎖銷處于鎖定位置；當吊具的鎖銷已到達鎖定位置或延時 T2時間，則令鎖定電磁閥斷電，使鎖銷保持鎖定狀態(tài)，當集裝箱被吊 至指定位置后，手動解鎖。
所述Tl為1~2秒，所述T2為1 3秒。
當手動解鎖后，所述裝置在吊具吊起以后再重新落到著箱狀態(tài)后重 新啟動自動鎖定功能。
所述控制器為單片機。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明的集裝箱吊具自動旋鎖裝置利用吊具著位傳感器和鎖銷鎖 定傳感器對吊具進行著位檢測和鎖銷鎖定檢測以及自動旋鎖，能夠確保 吊具的鎖銷旋轉到位，提高了吊箱操作的安全性、可靠性，降低了安全 隱患。且操作人員不再需要操作吊具鎖定按鈕，減輕了操作人員的勞動 強度。實現(xiàn)集裝箱吊具自動旋鎖以后，集裝箱吊運操作的對箱、著箱、 旋鎖、起箱等動作一氣呵成，提高了生產效率。


通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上 述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記 指示相同的部分。
圖1為本發(fā)明集裝箱吊具自動旋鎖裝置的吊具結構簡化示意圖2為本發(fā)明集裝箱吊具自動旋鎖裝置的基本結構框圖；-
圖3為根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的集裝箱吊具自動旋鎖裝置結構示意圖4為根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的集裝箱吊具自動旋鎖裝置的電氣原理圖5為本發(fā)明集裝箱吊具自動旋鎖裝置的控制過程示意圖6為根據本發(fā)明另一實施例的集裝箱吊具自動旋鎖裝置結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員 可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
圖1為本發(fā)明集裝箱吊具的自動旋鎖裝置的吊具結構簡化示意圖。所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。如圖1所示， 集裝箱吊具包括一可伸縮的橫梁IO，該橫梁可在結構框架內部借助伸縮油缸(圖中未示出)部分地移動，以此方式，集裝箱吊具的長度可根據 被吊起的集裝箱的長度而調整。橫梁10可以借助伸縮油缸(圖中未示 出)部分地側向移動。在每一個可伸縮的橫梁10的外端部設置有旋鎖機構11 ，這些旋鎖機構有4個鎖銷，鎖銷位于吊具的每一個相應角上，與集裝箱的四個角位置對應。旋鎖機構11包括鎖銷12,當吊具著箱后， 旋鎖12旋轉90度，所迷鎖銷12用于插入集裝箱的起吊孔中。旋鎖機構11還包括著位傳感器13，用于發(fā)出吊具是否著箱的信號，和鎖銷鎖
定傳感器14，用于發(fā)出鎖銷12是否已鎖定的信號，和鎖銷解鎖傳感器 16,用于發(fā)出鎖銷是否處于解鎖(未鎖定)位置的信號。在橫梁10中 還設置有電磁閥15，用于驅動鎖銷12動作。電磁閥15也可以設置在旋 鎖機構11的適當位置。
圖2為本發(fā)明集裝箱吊具的自動旋鎖裝置基本結構框圖。如圖2所 示，本發(fā)明的集裝箱吊具自動旋鎖裝置的基本結構包括控制器20,吊具 著位傳感器21,鎖銷鎖定傳感器22,鎖銷解鎖傳感器25,電磁閥23 以及鎖銷24。吊具著位傳感器21、鎖銷鎖定傳感器22和鎖銷解鎖傳感 器25分別與控制器20的輸入端相連?？刂破?0的輸出端接電磁閥23， 電磁閥23控制鎖銷24的動作。當吊具已處于著箱位置后，吊具著位傳 感器21向控制器20發(fā)出著箱信號，此時鎖銷處于解鎖(未鎖定)狀態(tài) (解鎖傳感器25感應)?？刂破?0接收到鎖銷未鎖定信號之后，向電 磁閥23輸出控制信號，電磁閥23得電動作，使鎖銷24鎖定。當集裝 箱被吊至指定位置后，控制器20向電磁閥23發(fā)出控制信號驅動鎖銷24 解鎖。鎖銷鎖定傳感器22向控制器20發(fā)出鎖定或解鎖的位置信號，以 確保鎖銷動作的實現(xiàn)。
圖3為根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的集裝箱吊具的自動旋鎖裝置結構示 意圖。如圖3所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的集裝箱吊具自動旋鎖裝置包括 控制器40,分別與吊具角部的四個旋鎖對應的四組吊具著位傳感器411 、 413、 415和417,以及鎖銷鎖定傳感器412和416，鎖銷解鎖傳感器414 和418?？刂剖謩优c自動轉換的控制開關41至44,以及電石茲閥421至 424 ,分別驅動左鎖銷鎖定431、左鎖銷解鎖432、右鎖銷鎖定433和 右鎖銷解鎖434。所述吊具著位傳感器411、 413、 415和417，鎖銷鎖 定傳感器412和416，鎖銷解鎖傳感器414和418分別與控制器40的輸 入端相連，控制開關41至44也分別接控制器40的其他輸入端，電磁 閥421至424接控制器40的輸出端，以接收控制器40發(fā)出的信號驅動 鎖銷動作。當吊具處于著箱位置后，吊具著位傳感器411、 413、 415和417向控制器40發(fā)出著箱信號，此時鎖銷鎖定傳感器412和416處于未 鎖定狀態(tài)，控制器40接收到鎖銷解鎖傳感器414和418發(fā)出的未鎖定 信號之后，向電》茲閥421和423輸出控制信號，電磁閥得電動作，使四 個角上插入集裝箱的起吊孔中的鎖銷處于鎖定位置，鎖銷鎖定傳感器 412和416向控制器40發(fā)出鎖定信號。當集裝箱^皮吊至指定位置后，控 制器40向電磁閥422和424發(fā)出控制信號，電》茲閥動作，驅動鎖銷解 鎖，鎖銷解鎖傳感器414和418發(fā)出未鎖定信號。
控制開關41至44用于手動/自動切換，例如當控制開關41打開時， 集裝箱吊具自動旋鎖裝置處于自動旋鎖狀態(tài)。當閉合控制開關41時， 集裝箱吊具自動旋鎖裝置處于手動狀態(tài)，控制開關42至44分別控制鎖 銷的鎖定和解鎖，以及當吊具著位傳感器出現(xiàn)故障時，令吊具強行著箱， 再進行手動鎖定。
圖4為根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的集裝箱吊具自動旋鎖裝置的電氣原 理圖。如圖4所示，四個鎖銷鎖定傳感器輸出的左已鎖定、右已鎖定、 左未鎖定和右未鎖定信號分別輸入到控制器的Sl、 S2、 S3和S4端，著 位傳感器輸出的左前已著位、右前已著位、左后已著位和右后已著位信 號分別接至控制器的S5、 S6、 S7和S8端。四個電^f茲閥分別接控制器的 輸出端Y1、 Y2、 Y3和Y4，分別輸出左鎖定、右鎖定、左解鎖和右解 鎖控制信號給電石茲閥，控制鎖銷動作?？刂崎_關A7、 A8、 A9、 A10分 別控制手動鎖定、手動解鎖、手動安全旁通(強制著箱)、自動/手動轉 換，它們分別接控制器的相應輸入端。
本實例中的控制器采用C8051f040開發(fā)的單片機控制器，著位傳感 器、鎖銷鎖定傳感器采用行程開關或位置開關，優(yōu)選上海倍加福自動化 有限公司的接近開關NBB10-30GM50-E2,控制開關采用進口的Hella 公司配件；電磁閥采用力士樂配件。接近開關S1至S8的通和斷分別對 應于吊具是否著位和鎖銷是否鎖定，相應地，通斷信號輸入到控制器中 被定義位"1"或"0"。通過編制相應的控制程序，便可根據傳感器的輸入信號控制電磁閥驅動鎖銷動作。下面結合圖5對本發(fā)明集裝箱吊具 自動旋鎖裝置的控制過程進行詳細說明。
圖5為本發(fā)明集裝箱吊具自動旋鎖裝置的控制過程示意圖。如圖5 所示，當控制開關A10打開時，吊具具有自動旋鎖功能，實現(xiàn)著箱后自 動鎖定。自動旋鎖啟動后，當處于自動旋鎖狀態(tài)時，安全旁通開關A10 失效。此時判斷鎖銷是否處于解鎖位置，當判斷鎖銷處于解鎖位置后， 判斷吊具是否著箱，吊具著箱后，延時1至2秒(優(yōu)選為1秒)后，對 鎖定電磁閥加電，使鎖銷處于鎖定位置，然后，當吊具的鎖銷已到達鎖 定位置或延時1至3秒(優(yōu)選為2秒)，這兩個條件任何一個先到，則 令鎖定電磁閥斷電，使鎖銷保持鎖定狀態(tài)。當集裝箱被吊至指定位置后， 手動解鎖。
當進行手動操作時，按下轉換開關A10,此時集裝箱吊具自動旋鎖 裝置進入手動操作狀態(tài)。判斷吊具是否著箱，若未著箱則可以按下安全 旁通開關A9,使吊具強行著箱，然后按下鎖定控制開關，鎖定電磁閥 加電，佳_鎖銷鎖定，然后斷開鎖定控制開關，鎖定翹板開關斷開后，鎖 定電磁閥延時0.5至1秒(優(yōu)選為0.6秒后失電)，確保鎖銷鎖定到位， 提高安全系數。當集裝箱被吊至指定位置后，手動解鎖。
當手動解鎖后，吊具的鎖銷不會再自動鎖定(此時可以手動鎖定)， 必須將吊具吊起以后再重新落到著箱狀態(tài)才會重新啟動自動鎖定功能。 這樣可以防止手動解鎖后再自動鎖定的誤動作。
上述延時時間可在控制程序或利用控制器硬件進行調整。
本發(fā)明的集裝箱吊具自動旋鎖裝置可利用控制器實現(xiàn)普通硬件線 路控制和CAN總線控制兩種模式。實現(xiàn)集裝箱吊具鎖銷自動旋鎖功能 可以采用不同的硬件，例如選擇不同型號的控制器、位置開關等。對于 不同的控制器，可采用不同的編程工具軟件實現(xiàn)同 一個功能。
圖6為根據本發(fā)明另一實施例的集裝箱吊具自動旋鎖裝置結構示 意圖。如圖6所示，本實施例中僅在吊具上安裝兩個吊具著位傳感器311和313、鎖銷鎖定傳感器312和鎖銷解鎖傳感器314。本實施例適用于 集裝箱箱體較輕，例如為空箱的場合，僅利用集裝箱同一側的兩個鎖銷 起吊的情形，其控制方式與前述優(yōu)選實施例相同，在此不再贅述。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形 式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定 本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情 況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多 可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫 離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的 任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍 內。
權利要求
1、一種集裝箱吊具自動旋鎖裝置，包括位于吊具端部的旋鎖機構和鎖銷，以及用于驅動鎖銷的電磁閥，其特征在于所述裝置還包括控制器、吊具著位傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器，所述吊具著位傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器分別與所述控制器的輸入端相連，所述電磁閥接控制器的輸出端并與鎖銷相連，當吊具處于著箱位置后，所述著位傳感器向控制器發(fā)出著箱信號，控制器向電磁閥輸出控制信號驅動鎖銷鎖定，鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器向控制器發(fā)出鎖定或解鎖位置信號。
2、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于所述吊具著位傳感器、 鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器為行程開關。
3、 如權利要求2所述的裝置，其特征在于所述吊具著位傳感器 的數量為2個或4個。
4、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置還包括控制 開關，所述控制開關接控制器的輸入端，用于對自動控制和手動控制進 行切換。
5、 如權利要求1或4所述的裝置，其特征在于當處于自動旋鎖 狀態(tài)時，在吊具著箱后延時Tl時間后，對鎖定電磁閥加電，使鎖銷處 于鎖定位置；當吊具的鎖銷已到達鎖定位置或延時T2時間，則令鎖定 電磁閥斷電，使鎖銷保持鎖定狀態(tài)，當集裝箱被吊至指定位置后，手動 解鎖。
6、 如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述T1為1 2秒，所 述T2為1 3秒。
7、 如權利要求5所述的裝置，其特征在于當手動解鎖后，所述 裝置在吊具吊起以后再重新落到著箱狀態(tài)后重新啟動自動鎖定功能。
8、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于所述控制器為單片機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集裝箱吊具自動旋鎖裝置，包括位于吊具端部的旋鎖機構和鎖銷，以及用于驅動鎖銷的電磁閥，所述裝置還包括控制器、吊具著箱傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器，所述吊具著位傳感器、鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器分別與所述控制器的輸入端相連，所述電磁閥接控制器的輸出端并與鎖銷相連，當吊具處于著箱位置后，所述著位傳感器向控制器發(fā)出著箱信號，控制器向電磁閥輸出控制信號驅動鎖銷鎖定，鎖銷鎖定傳感器和鎖銷解鎖傳感器向控制器發(fā)出鎖定或解鎖位置信號。本發(fā)明的集裝箱吊具自動旋鎖裝置能夠實現(xiàn)集裝箱的可靠、高效和安全地吊裝。
文檔編號B66C1/66GK101200266SQ200710194919
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權日2007年12月6日
發(fā)明者周嵩云, 李映新 申請人:三一重工股份有限公司