专利名称：自动化组立式货柜装卸系统的制作方法
技术领域：
本发明有关一种货柜装卸系统，尤其是一种自动组立式货柜装卸系统。
背景技术：
图1所示为现有的商港中的货柜中心的俯视图。如图1所示，货柜中心紧邻海港，纵深约在数百公尺左右，全部地面均为钢筋混凝土铺面，且为达成大型货柜输所需的吃水深度，必需作回填动作，使港口硬件成本大幅上升。
所述现有商港的货柜中心具有以下缺点。首先，如图1所示，货柜被以不同方向放置在货柜中心的各区域中，再利用跨载机行驶于其间以进行货柜的翻柜，上下货柜车搬运的动作。另一方面，为便利货柜车行驶于货柜中心内，货柜中心必需留下相当大的车行空间，相对地降低单位面积的使用效率。
此外，货柜逐一由货柜车载运至货柜中心内的指定位置，借跨载机卸下，再于预定时间以卡车或无人运载车送至岸边的货柜起重机运至货柜船上。所货柜装船程序花费许多人力及时间，影响货柜进出口及转运的营运成本。
为提高货柜中心的货柜处理效率，世界各地的货柜码头皆尽可能导入计算机系统以辅助其作业。这些计算机辅助包括通过控制中心的超高频无线频道指挥桥式起动机，门式机及跨载机的操作员及时处理货柜及散货；对于进入货柜场的货柜车利用计算机读卡系统管理识别和追踪货柜车在码头内的活动情况船席规划，货柜场规划，电子数据交换等等。然而，所述各项措施，仅限于辅助现有的人工运送模式，与全面自动化的目标仍有相当的距离。
由于跨洋航运的成本考虑，远洋货柜运输以愈大型的货柜轮愈能符合经济效益，因此将各地较小量的货柜集中于一转运中心进行转运的需求十分强烈。货柜码头的货柜装卸船效率已成为决定所述港口竞争力的一重要因素。现有的货柜装卸系统基于所述理由在降低成本的努力遇到难以克服的瓶颈。
发明内容
针对所述问题，本发明目的是提供一种自动化组立式货柜装卸系统以搭配计算机控制设备使货柜在全自动化的方式下实现装卸作业，它大幅提升货柜装卸的效率，其建设成本较现有货柜码头减少许多，其所使用的土地面积较现有货柜头大幅减少，并且其规格大小可随所需的货柜量作调整。
本发明的货柜装卸系统，包括有数个垂直支架、数横向支架、数个纵向支架，所述各种支架彼此互相垂直连接以形成一主结构体；主结构体的第一侧设有与横向支架平行的横移台车轨道及台车；与第一侧相对的第二侧设有货柜车装卸货柜区；纵向支架系架设于主结构体的上侧，具有双层结构，相邻两纵向架构体之间跨有一天车，上层纵向结构体的天车为全区天车，下层纵向结构体的天车为局部天车；所有结构体均为钢构结构。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
图1为现有货柜码头的平面配置图；图2为依照本发明的自动化组立式货柜装卸系统的立体图；图3为依照本发明的自动化组立式货柜装卸系统的侧面示意图；图4为依照本发明的自动化组立式货柜装卸系统的俯视示意图；图5为显示本发明货柜装卸系统与港岸及货柜轮的位置关系的立体图。
具体实施例方式
图2为依照本发明的货柜装卸系统的一透视图。如图2所示，货柜装卸系统包括数个垂直支架201，数个横向支架202，203，数个纵向支架204，205，各种支架互相垂直连接以形成一主结构体200。主结构体200的邻接港岸侧设置有数个横移台车轨道206，每一轨道上买有一台车207。主结构体200的另一侧为货柜车使用端。
主结构体200包括数个以矩阵形式排列的由相邻横向支架203，纵向支架205，垂直支架201所围成的一立方体为一单位结构体结构体，同一行的单位结构体形成行次结构体C1，C2，C3，4，C5，同一列的单位结构体形成列次结构体R1，R2，R3，R4，R5横向支架及纵向支架皆设于主结构体200的上侧，其中纵向支架204，205中的纵向支架204为上层纵向支架，纵向支架205为下层纵向支架。
同一行的相邻的两垂直支架201之间设置一置放平台208，其可垂直滑动于下层支架205与距离地面一特定高度的一范围之间，以供翻柜或货柜运送作业中必需的货柜暂时放置的用。每一行次结构R1至R5配置一全区天车209，其跨设于相邻以纵向上层支架之间。全区天车209可滑行于邻接港岸侧与货柜车使用端之间，用于执行货柜进出本货柜装卸系统的作业。每一单元结构体设置一局部天车210，其跨设于相邻纵向支架205之间，用以执行所述单位结构体内的翻柜作业。局部天车210仅纵向滑动于所述单位结构体的中。
横移台车轨道的数目对慹于主结构体中的列次结构体的数目，亦即，若列次结构数为5个，则横移台车轨道设定为5条，每一条上放置一台车。台车系用以整合所有的列次结构的货柜进出作业，使系统的作业速度能与举载机250的作业速度搭配。作业速度搭配的方式将于稍后说明。
图3为依照本发明的货柜装卸系统的部份侧面示意图。图3仅显示较靠近港岸的部份，其对应至图1中的行次结构体C1及C2。在此实施例中，每一单元结构体的最大货柜容量为80个，每一层放置10个货柜，共有8层。相邻货柜间需留下10～20公分之间隙，以设置直立间隔件，藉以增进货柜堆栈时的稳定性及方便性。
根据货柜的标准规格，货柜的安全叠放数为9个。由于考虑到柜时可能额外叠置一货柜，因此本系统的货柜最大容许层数为8层。每一层所设的货柜数则视港口的货柜吞吐量及码头预定使用而定，一般设定在10个。如图2所示的情况中，当行次结构体C1的所述单位结构体的第2层货柜必需被拉出时，所述单位元结构体的局部天车210先将叠置于其上的第3至8层的货柜移至其它位置，形成第9层货柜，再将所要的第2层货吊起，放在置放平台208上，接着局部天车进行下一个翻柜作业。
当所要拉出的货柜已被放置在置放平台后，全区天车204将所述货柜从置放平台208拉起，送往横移台车处或货柜车使用端。
若举载机250的作业速度为每一货柜3分钟，系统有5列次结构体，则包括每一翻柜及运送作业的总和作业时间需在15分钟内完成，以达到最佳的装货柜效率。换言的，如果每一翻柜及纵向运送动作在15分钟内完成，则5列次结构体在15分钟内可送5个货柜至横移台车207处，则可配合举载机250的每一货柜3分钟的作业速度。
每一单位结构体的宽度及高度由所设定的每层货柜个数及货柜层数而决定的。举例而言，8层货柜，每层10个，每个货2.5米，加上间隙及置放平台的空间，每一单位结构体的宽度为32公尺，高度为30公尺。
图4为依照本发明的货柜装卸系统的俯视平面示意图。为容纳标准长度12公尺的货柜，每一单位结构体的深度，亦即相邻两个纵向支架204之间的距离略大于12公尺，大概12.5公尺。
各支架间可以不同方式连接，例如焊接或铆钉接合。由于整个结构中没有任何需要水泥灌浆的部份，因此结构体的大小可随所述港口的货柜量消长而进行修改，或是将多余的支架运往其它港口，作有效的运用。
图5为显示本发明的货柜装卸系统与港岸及货柜轮的位置关系的立体图。由图5可清楚显示，货柜由货柜车运送至货柜车出入侧后，即直接且快速送至货柜船上。相反地，货柜亦可自货柜船上快速且自动化地送至货柜车出入侧，供其载运出港区。
根据本发明的货柜装卸系统，货柜从送进其临时放置位置起即有计算机记录各项资料，包括送入时间，单位结构体行号，列号，层数及位置编号，因此当所述货柜需被送出本货柜装卸系统时，计算机迅速指出其位置，并操作天车将其拉出。所述作业可使货柜进出的速度及精确性大幅提升。
本发明的各项作业可经由计算机的控制而达成全面自动化，包括全区天车输送，局部天车归位，局部天车翻柜，柜位最佳化调配等相较于现有的货柜码头，本发明的货柜装卸系统无需人员进入货柜暂放区域，不仅提升货柜运送效率，减人所需人力，并大幅提升工作场所的安全性。
本发明借助所述实施例予以详细说明，应注意的是，所述实施例的目的是用以说明本发明的实施方式及其功效，并不限制本发明的范围，本发明的专利保护范围由所附的权利要求明确限定。
权利要求
1.一种自动化组立式货柜装卸系统，其特征在于包括一主结构体，具有数个垂直支架、数个横向支架和数个纵向支架，所述各种支架互相垂直连接；主结构体的一第一侧设有与横向支架平行的横移台车轨道，每一所述横移台车轨道上放置一台车；与第一侧相对的第二侧设有陆地运输装卸货柜区；其中所述数纵向支架设于主结构体的上侧，具有双层结构，分别为上层纵向支架及下层纵向支架，相邻的两个上层纵向支架间跨设有一全区天车，滑动于所述第一侧及所述第二侧之间；相邻的四个垂直支架围成一单位结构体，每一单位结构体的两个所述下层纵向支架间跨设有一局部天车，滑动于所述单元结构体内的纵向方向上。
2.如权利要求1的系统，其特征在于，相邻的两个所述垂直支架间跨设有一可升降置放平台，用以暂时置放货柜。
3.如权利要求1的系统，其特征在于，所述横向单位结构体数限定为列次结构体数，纵向单位结构体数限定为行次结构体数，所述横移台车轨道数与所述列次结构体数相等。
4.如权利要求1的系统，其特征在于，所述局部天车及所述全区天车的动作由一计算机系统控制。
全文摘要
一种货柜装卸系统，包括数个垂直支架、数个横向支架和数个纵向支架，所述各支架彼此互相垂直连接以形成一主结构体；主结构体的第一侧设有与横向支架平行的横移台车轨道及台车；与第一侧相对的第二侧设有货柜车装卸货柜区；纵向支架架设于主结构体的上侧，具有双层结构，相邻两纵向架构体的间跨设有一天车，上层纵向结构体的天车为全区天车，下层纵向结构体的天车为局部天车；所有结构体均为钢构结构。
文档编号B65G69/00GK1417096SQ0113773
公开日2003年5月14日 申请日期2001年10月31日 优先权日2001年10月31日
发明者郑毅宏 申请人:富春投资公司