导向装置及装卸系统的制作方法

本公开涉及作业领域，尤其涉及一种导向装置及装卸系统。

背景技术：

随着经济的发展，人力成本不断上涨，很多行业在科技高速发展的带动下启用自动化设备来代替重复性或者繁重的人工作业。在集装箱装卸的领域中，发展出了可实现在集装箱内自动装车的装车机。

现有的装车机在运行时容易受到集装箱的尺寸限制，同时也容易受到集装箱内底板的实际状况的影响。这样就使得装车机在进行装车作业时，存在着在集装箱内运行不畅，与集装箱内壁碰撞等问题。为了使装车机在集装箱内运行顺畅，往往还需要实现比较复杂的检测和控制过程。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种导向装置及装卸系统，能够有效地引导装卸设备运动，以使装卸设备的运行更加顺畅。

在本公开的一个方面，提供一种导向装置，包括：轨道机构，可移动地设置在基准表面上，用于为所述装卸设备提供运动引导；第一导向机构，设置在所述轨道机构与所述基准表面之间，用于为所述轨道机构提供运动引导；和桥接平台，用于在待装卸的空间底面与所述基准表面之间形成桥接表面，且在所述桥接表面上设有能够与所述第一导向机构对接的第二导向机构。

在一些实施例中，所述待装卸的空间包括集装箱的内部空间，所述桥接平台包括升降平台，用于从避让集装箱的高度位置起升到与所述基准表面和所述集装箱的内部空间底面的相同高度位置，以形成所述桥接表面，或者从形成所述桥接表面的高度位置下降到避让所述集装箱的高度位置。

在一些实施例中，所述待装卸的空间包括集装箱的内部空间，所述桥接平台包括翻转平台，用于从避让集装箱的角度位置翻转到与所述基准表面和所述集装箱的内部空间底面水平的角度位置，以形成所述桥接表面，或者从形成所述桥接表面的角度位置翻转到避让所述集装箱的角度位置。

在一些实施例中，所述轨道机构包括：第一轨道，与所述第一导向机构可移动地连接，用于在所述第一导向机构的引导下相对于所述基准表面移动；第二轨道，用于引导所述装卸设备运动；和第三导向机构，设置在所述第一轨道和所述第二轨道之间，用于引导所述第二轨道相对于所述第一轨道在长度方向上移动。

在一些实施例中，所述第一轨道位于所述第二轨道的下方，并对所述第二轨道进行承载。

在一些实施例中，所述第一导向机构包括：多个导向轮组，按照所述轨道机构的运动范围依次排列在所述基准表面的表面。

在一些实施例中，所述第三导向机构包括设置在所述第一轨道和所述第二轨道之间的直线导轨配合结构。

在一些实施例中，所述第三导向结构包括设置在所述第一轨道和所述第二轨道之间的燕尾槽配合结构。

在一些实施例中，所述导向装置还包括：固定平台，用于提供所述基准表面。

在一些实施例中，还至少包括以下之一：第一限位机构，用于限定所述第一轨道朝向待装卸的空间运动的极限位置；第二限位机构，用于限定所述第一轨道远离待装卸的空间运动的极限位置。

在一些实施例中，所述导向装置还包括：传感器，用于检测所述桥接平台的运动位置；和控制器，与所述传感器和所述桥接平台信号连接，用于根据所述传感器的检测信号，控制所述桥接平台在运动到桥接位置时停止。

在本公开的另一个方面，提供一种装卸系统，包括：装卸设备；和前述的导向装置。

在一些实施例中，所述装卸设备包括装车机。

在一些实施例中，所述轨道机构安装在所述装卸设备的底部。

因此，根据本公开实施例，在基准表面上移动地设置轨道机构，通过桥接平台在待装卸的空间底面与基准表面之间形成桥接表面，通过第一导向机构和桥接表面上的第二导向机构对轨道机构进行引导，从而使轨道机构及装卸设备能够在基准表面和待装卸的空间底面之间顺畅地移动，并实现持续的导向作用。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开装卸系统的一些实施例的结构示意图；

图2是图1中导向装置实施例的桥接平台的结构示意图；

图3是根据本公开导向装置的另一些实施例中的桥接平台的结构示意图；

图4是根据本公开导向装置的一些实施例中的轨道机构的结构示意图；

图5是根据本公开导向装置的另一些实施例中的轨道机构的结构示意图；

图6是根据本公开装卸系统的一些实施例中装卸设备运动到桥接平台时的结构示意图；

图7是根据本公开装卸系统的一些实施例中装卸设备进入集装箱时的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，是根据本公开装卸系统的一些实施例的结构示意图。参考图1，在一些实施例中，装卸系统包括装卸设备40和导向装置。装卸设备40可用于货物的装载，也可用于货物的卸载。在图1中，装载设备40可包括用于给集装箱装车的装车机。在另一些实施例中，装载设备40还可以包括其他类型的装卸机构，例如机器人等。

装卸设备40可将待装载的空间外部的货物装入空间内部，并在空间内部按照预定要求进行货物的堆垛。这里待装载的空间可以为多个侧面封闭的空间，例如集装箱60或货柜车的货柜，也可以为多个侧面开放的空间，例如货车的敞开式后斗。

在图1中，导向装置可包括：轨道机构10、第一导向机构20和桥接平台30。轨道机构10可移动地设置在基准表面上，用于为所述装卸设备40提供运动引导。轨道机构10可安装在所述装卸设备40的底部，当装卸设备40运行时，可以带动轨道机构10移动。在另一些实施例中，轨道机构10也可以独立于装卸设备40被驱动，并对装卸设备40进行承载。基准表面可由固定平台51提供，也可由地面提供。固定平台51可以相对于地面固定设置，也可以在地面上移动位置。

第一导向机构20可设置在所述轨道机构10与所述基准表面之间，用于为所述轨道机构10提供运动引导。通过第一导向机构20，可引导轨道机构10在基准表面上沿设定的轨迹运动，如果轨道机构10上承载着装卸设备40，则轨道机构10连同装卸设备40可一同相对于基准表面运动。

桥接平台30可在待装卸的空间底面61与所述基准表面之间形成桥接表面，以便轨道机构10能够在从基准表面经由桥接平台30运动到待装卸的空间底面61，以及从待装卸的空间底面61经由桥接平台30运动到基准表面。

为了使桥接平台30对轨道机构10也提供运动引导，在所述桥接表面上可设置能够与所述第一导向机构20对接的第二导向机构31。

参考图2，对于一些集装箱60来说，集装箱60通过支撑平台52进行支撑，集装箱门62的下沿低于集装箱70内部的空间底面61。为了避免开启和关闭集装箱门62的动作受到干涉，可将桥接平台30设计成位置可调的结构。例如在图2中，桥接平台30可包括升降平台。升降平台能够从避让集装箱60的高度位置起升到与所述基准表面和所述集装箱60的内部空间底面61的相同高度位置，以形成所述桥接表面。当不需要桥接表面时，升降平台可从形成所述桥接表面的高度位置下降到避让所述集装箱60的高度位置。

升降平台可采用多种结构形式，只要能够实现桥接表面的升降即可。参考图2所示的升降平台结构实例，升降平台包括底座33、升降机构34和支撑板32。底座33可设置在地面或其他支撑表面上支撑平台52和固定平台51之间的位置。支撑板32的上侧可提供桥接表面，第二导向机构31可设置在支撑板32的上表面。升降机构34设置在底座33和支撑板32之间，可采用电机和滚珠丝杠的配合结构，也可以采用液压缸驱动机构等。

为了更精准地控制升降平台的升降，参考图1，在一些实施例中，导向装置还可以包括传感器70和控制器。传感器70可设置在支撑板32上靠近集装箱60一侧的位置，也可设置在集装箱60或支撑集装箱60的支撑平台52上。传感器70用于检测所述桥接平台30的运动位置，例如检测支撑板32的高度位置。控制器与所述传感器70和所述桥接平台30信号连接，可根据所述传感器70的检测信号，控制所述桥接平台30在运动到桥接位置时停止。

另一种桥接平台30的形式可参考图3，桥接平台30’包括翻转平台，用于从避让集装箱60的角度位置翻转到与所述基准表面和所述集装箱60的内部空间底面61水平的角度位置，以形成所述桥接表面。当不需要桥接表面时，翻转平台可从形成所述桥接表面的角度位置翻转到避让所述集装箱60的角度位置。

翻转平台可铰接在提供基准表面的固定平台51上。例如在图3中，翻转平台包括支撑板32和铰轴36。支撑板32的一端通过铰轴36铰接在固定平台51上靠近集装箱60的一侧，另一端可设置搭接板35，以便与集装箱60的内部空间底面61进行搭接。第二导向机构31可设置在支撑板32的上表面。参考控制器对升降平台的控制过程，控制器也可以根据传感器对翻转平台的翻转角度或者搭接板35的运动位置的检测对翻转平台实施控制。

参考图4和图5，在一些实施例中，轨道机构10包括第一轨道11、第二轨道12和第三导向机构。第一轨道11可与所述第一导向机构20可移动地连接，用于在所述第一导向机构20的引导下相对于所述基准表面移动。第二轨道12用于承载所述装卸设备40，并引导所述装卸设备40运动。通过设置第一轨道11和第二轨道12，可实现更长的导向行程。举例来说，在图1中以最右端为导向行程的起点，则第一轨道11在固定平台51上的基准表面向左侧移动的最大行程为a，而第二轨道12在第一轨道11上向左侧移动的最大行程为b，使轨道机构10所能实现的总行程为a+b，从而提高了导向装置的导向行程。

对于装卸设备40进入集装箱60装车或从集装箱60向外卸货的作业场景，轨道机构10可相对于固定平台51向集装箱60一侧延伸，并且第二轨道12能够进入集装箱60，以便装车机在集装箱60内进行作业，并且还能够方便地离开集装箱60。装卸设备40在进行集装箱60内的作业时，其能够在轨道机构10的引导下顺畅运动，减少或避免与集装箱内壁发生碰撞。另一方面，通过这种机械导向方式，省去复杂的检测和控制过程。

在图4和图5中，第一轨道11设置在第二轨道12的下方，能够对所述第二轨道12进行承载。第二轨道12可随着第一轨道11沿着第一导向机构20所引导的轨迹移动。在另一些实施例中，第二轨道12与第一轨道11也可以设置在同一高度，例如将第一轨道12设置在第一轨道11的内侧或者外侧。

第一导向机构20可采用导向轮组的导向结构。例如在图1中，第一导向机构20包括的多个导向轮组沿着基准表面从固定平台51的右侧排列到左侧，并与桥接平台30上设置的第二导向机构31对接。相应的，第二导向机构31也可以包括多个导向轮组。第一导向机构20或者第二导向机构31可以布置在轨道机构10的任意一侧，也可以同时布置在轨道机构10的两侧。在一些实施例中，第一导向机构20可以相对于与基准表面固定。在另一些实施例中，也可以根据需要在基准表面上调整第一导向机构20的位置。

导向轮组的转轴可垂直于基准表面，以便在轨道机构10的侧面提供运动引导。由于导向轮组与轨道机构10之间为滚动摩擦，轨道机构10和导向轮组的磨损较小，提高了使用寿命。另外，离散设置的多个导向轮组可实现更加复杂的导向轨迹。在另一些实施例中，第一导向机构20也可以采用其他的导向结构，例如连续的导轨或导槽结构等。同理，第二导向机构31可以采用与第二导向机构20相同或不同的结构形式。

第三导向机构设置在所述第一轨道11和所述第二轨道12之间，用于引导所述第二轨道12相对于所述第一轨道11在长度方向上移动。图4示出了第三导向机构的一种结构形式。在图4中，第三导向机构包括设置在所述第一轨道11和所述第二轨道12之间的直线导轨配合结构13。具体来说，在第一轨道11的上表面可设置沿第一轨道11的长度方向延伸的直线导轨，而在第二轨道12的下表面可设置具有导槽的滑块或滑条。通过直线导轨与滑块或滑条之间的配合，可以引导第二轨道12在第一轨道11上移动。直线导轨和滑块或滑条的设置位置可以调换。

参考图5，在另一些实施例中，第三导向结构可包括设置在所述第一轨道11和所述第二轨道12之间的燕尾槽配合结构14。具体来说，在第一轨道11的上表面可设置沿第一轨道11的长度方向延伸的燕尾形凸起，而在第二轨道12的下表面可设置燕尾形滑槽。通过燕尾形凸起与燕尾形滑槽之间的配合，可以引导第二轨道12在第一轨道11上移动。燕尾形凸起与燕尾形滑槽的设置位置可以调换。

参考图1，在一些实施例中，导向装置可以包括第一限位机构81，该限位机构用于限定所述第一轨道11朝向待装卸的空间运动的极限位置。第一限位机构81可设置在集装箱60内部或者外部，也可以设置在桥接平台或固定平台51上。导向装置还可以包括第二限位机构82。第二限位机构82可位于固定平台51远离集装箱60的一端，其用于限定所述第一轨道11远离待装卸的空间运动的极限位置。

下面结合图1、图6和图7对装车机进行集装箱60装车作业的实例进行说明。

首先将空的集装箱60吊装至支撑平台52，根据升降平台的高度位置对升降平台进行控制。如果升降平台的支撑板32位置较高，会对集装箱60的开门操作造成干涉，则控制升降平台的支撑板32下降至至少低于集装箱门62的下沿，再进行开门操作。

开门之后，控制升降平台的支撑板32升至与集装箱60的内部空间底面61的相同高度位置，传感器70在检测到支撑板32到达预定位置时，控制器控制升降平台停止起升操作。这时，升降平台的支撑板32在内部空间底面61与固定平台51之间形成了桥接表面。

在固定平台51一侧，携带货物的装车机向集装箱60运动，并带动轨道机构10移动。轨道机构10在第一导向机构20的多个导向轮组的引导下向固定平台51的左侧移动，直至第一轨道11上的挡块与靠左的第一限位机构81接触并被阻挡(参见图6)。装车机继续向左侧运动，并带动第二轨道12进入到集装箱60的内部，第二轨道12能够对装车机在集装箱60内的运动进行引导。

参见图7，装车机在集装箱60的空间内部进行装车作业，并逐渐向集装箱60的外侧退回。当装机车作业完成后，则退回固定平台51。此时控制升降平台下降到避让所述集装箱门的高度位置，然后关闭集装箱门，从而完成一个集装箱的装载作业。同理，集装箱的卸货作业也可通过上述过程实现，即装载设备带动轨道机构10的第二轨道12进入集装箱60的内部，并逐渐将货物向外搬出。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。