本发明涉及交通运输设备领域，尤其涉及一种集装箱。
背景技术：
当今世界，水路运输和陆地运输对集装箱的需求均日益旺盛。而为了确保安全，集装箱运输过程都必须进行有效的绑扎和固定，以防止集装箱的滑落和倾覆。
目前集装箱的绑扎都要利用锁销(Twistlock)。但锁销的存在给集装箱的装卸带来相当的困难，比如每次卸箱时，都必须先对锁销进行解锁，并且由于锁销压在两个集装箱之间，解锁环节仅仅是解除上下集装箱的连接，使其可以分离，但锁销无法被取下，因此集装箱被吊至地面或适当位置必须再靠人工将锁销取下。而在装箱的时候，人工还需将锁销装在集装箱上，待集装箱放到船上的时候，使上下两个集装箱连接成一体。
目前，这个解锁、取锁及装锁的三个步骤是集装箱装卸过程中必不可少的环节，费事费工，且严重影响效率。据不完全统计，整个作业过程中，至少有1/3的时间是花在处理锁销上。
因此，现有技术存在效率低下及操作过程中危险系数较高的问题。
技术实现要素：
本发明解决的问题是如何提高集装箱装卸的效率及降低操作过程中的危险系数。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种集装箱，所述集装箱包括：
设置于所述集装箱顶部的至少四个钩锥，且所述钩锥设置的位置能避开吊具的位置；
与所述钩锥对应的角件，所述角件设置于所述集装箱底部；其中，当所述集装箱叠放时，对于彼此相邻的两个所述集装箱，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的上半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥刚好卡入位于上层的所述集装箱底部的角件，进而在位于下层的集装箱顶部的钩锥的下半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥卡死位于上层的所述集装箱底部的角件；且当卸载所述集装箱时，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的下半部分的导向下，所述位于下层的集装箱顶部的钩锥脱离上层的所述集装箱底部的角件；以及箱体。
可选地，当所述集装箱叠放时，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的上半部分的导向下，位于上层的所述集装箱水平移动，直到所述位于上层的所述集装箱产生最大水平位移时，位于下层的集装箱顶部的钩锥刚好对准位于上层的所述集装箱底部的角件的入口。
可选地，所述钩锥以固定式或可拆卸式设置于所述集装箱的顶部。
可选地，所述钩锥的上半部分为包括侧面凸起的锥形，所述上半部分的第一表面方向与竖直方向成45°夹角，位于所述侧面凸起的第四表面方向与水平方向成30°夹角，所述钩锥的下半部分的第三表面方向与水平方向成30°夹角；且所述第二表面方向与第四表面方向的交点至所述水平方向的距离为6.5mm，所述第二表面方向与所述水平方向的交点与第五表面方向与所述水平方向的交点之间的距离为75mm，所述第二表面方向与第四表面方向的交点在所述水平方向上的投影点与第五表面方向与第六表面方向的交点在所述水平方向上的投影点之间的距离为62mm。
可选地，设置于所述集装箱的同一端部的两个所述钩锥设置的方向相同。
可选地，设置于所述集装箱的两端的所述钩锥彼此间设置的方向相反。
如上，本发明提供的集装箱，通过在顶部设置至少一个钩锥，且在底部设置与所述钩锥一一对应的角件，从而当所述集装箱叠放时，对于彼此相邻的两个所述集装箱，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的上半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥刚好卡入位于上层的所述集装箱底部的角件，进而在位于下层的集装箱顶部的钩锥的下半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥卡死位于上层的所述集装箱底部的角件；且当卸载所述集装箱时，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的下半部分的导向下，所述位于下层的集装箱顶部的钩锥脱离上层的所述集装箱底部的角件，从而可以实现集装箱的自动固定与脱离，而整个过程无需人工劳作，因此可以提高集装箱装卸的效率及降低操作过程中的危险系数。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。
附图说明
图1是本发明实施中的一种集装箱的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种吊具与集装箱配合工作的场景示意图；
图3是本发明实施中的一种集装箱的结构示意图；
图4是本发明实施中的一种集装箱的结构示意图；
图5是本发明实施例中的一种钩锥的结构示意图；
图6是本发明实施例中的一种钩锥卡死角件状态的示意图；
图7是本发明实施中的一种集装箱的结构示意图；
图8是本发明实施例中的一种钩锥的受力示意图；
图9是本发明实施例中的一种装船阶段，上层集装箱落入钩锥的过程示意图；
图10是本发明实施例中的一种卸船阶段，上层集装箱滑出钩锥的过程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如上，目前集装箱的绑扎都要利用锁销(Twistlock)。但锁销的存在给集装箱的装卸带来相当的困难，比如每次卸箱时，都必须先对锁销进行解锁，并且由于锁销压在两个集装箱之间，解锁环节仅仅是解除上下集装箱的连接，使其可以分离，但锁销无法被取下，因此集装箱被吊至地面或适当位置必须再靠人工将锁销取下。而在装箱的时候，人工还需将锁销装在集装箱上，待集装箱放到船上的时候，使上下两个集装箱连接成一体。
而且，这个解锁、取锁及装锁的三个步骤是集装箱装卸过程中必不可少的环节，费事费工，且严重影响效率。据不完全统计，整个作业过程中，至少有1/3的时间是花在处理锁销上。
随着自动化的发展，集装箱装卸的很多环节都实现了自动化，无人化。但锁销的拆装一直只能依靠传统的人工，消耗了大量人力成本。这种人工拆装锁销的有人作业和自动化装卸的无人作业模式交叉混合在一起，将工人的健康与生命置于危险之中。并且，为了确保锁销拆装工人的人身安全，自动化作业系统设计了多重的安全保护，使得整个作业模式效率非常低下且严重阻碍了自动化技术的发展。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种集装箱，通过当所述集装箱叠放时，对于彼此相邻的两个所述集装箱，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的上半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥刚好卡入位于上层的所述集装箱底部的角件，进而在位于下层的集装箱顶部的钩锥的下半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥卡死位于上层的所述集装箱底部的角件；且当卸载所述集装箱时，在位于下层的集装箱顶部的钩锥的下半部分的导向下，所述位于下层的集装箱顶部的钩锥脱离上层的所述集装箱底部的角件，从而可以实现集装箱的自动固定。由于上述整个装卸集装箱的过程中，不再有解锁、取锁、装锁三个步骤，可以直接进行吊箱装卸，也不再有解锁、取锁、装锁相应的前期准备工作和后续收尾工作，因此大幅度提高效率，保障人身安全，打破集装箱装卸的自动化的瓶颈。
为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明，下面结合附图对本发明的工作原理进行详细介绍。
图1示出了本发明实施中的一种集装箱，图1(a)为所述集装箱的正视图，图1(b)为所述集装箱的剖视图，图1(c)为所述集装箱的侧视图，图1(d)为所述集装箱的俯视图，图1(e)为所述集装箱的仰视图。如图1所示，所述集装箱包括至少四个钩锥11、与所述钩锥11对应的角件12及箱体13。
详细地说，所述至少四个钩锥11设置于所述集装箱顶部，且为了不影响目前的吊具作业，
所述钩锥11设置的位置能避开吊具的位置。具体可以参考图2示出的一种吊具14与集装箱配合工作的场景示意图，如图2所示，所述吊具14的工作位置为x2点，所述钩锥11设置的位置为x1点，二者之间存在一定的距离，也即钩锥11设置的位置能避开吊具14的位置。
图3及图4示出了本发明实施中的另外两种规格的集装箱，集装箱的具体结构与图1示出的集装箱结构相同，只是尺寸不同，具体而言，图3中示出的是40尺的集装箱，而图4示出的是20尺的集装箱。在图3中，图3(a)为所述集装箱的正视图，图3(b)为所述集装箱的剖视图，图3(c)为所述集装箱的侧视图，图3(d)为所述集装箱的俯视图，图3(e)为所述集装箱的仰视图。在图4中，图4(a)为所述集装箱的正视图，图4(b)为所述集装箱的剖视图，图4(c)为所述集装箱的侧视图，图4(d)为所述集装箱的俯视图，图4(e)为所述集装箱的仰视图。
在具体实施中，钩锥11设置的位置与吊具14的位置之间的距离可以有多种，但是每个规格的集装箱所设置的距离大小必须一致，从而可以匹配且方便安装。比如当前在图1、图3及图4中，吊具14的位置与钩锥11设置的位置距离均为400mm。但在本发明另一实施例中，也可以设置图1、图3及图4中吊具14的位置与钩锥11设置的位置距离均为500mm。而在本发明另一实施例中，还可以设置图1、图3及图4中吊具14的位置与钩锥11设置的位置距离均为600mm。此处图示的尺寸只是为了使得本领域技术人员更好地理解本发明，具体尺寸并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员根据实际需要，可以选择设置其他的距离或尺寸，只要钩锥11设置的位置可以避开吊具14的位置即可。
同时，所述角件12设置于所述集装箱底部，也即可以在集装箱的底部箱角附近，和顶部钩锥11对应的位置，设置一集装箱标准角件12。
钩锥11与角件12之间的配合工作具体如下：当所述集装箱叠放时，对于彼此相邻的两个所述集装箱，在位于下层的集装箱顶部的钩锥11的上半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥11刚好卡入位于上层的所述集装箱底部的角件12，进而在位于下层的集装箱顶部的钩锥11的下半部分的导向下，位于下层的集装箱顶部的钩锥11卡死位于上层的所述集装箱底部的角件12；且当卸载所述集装箱时，在位于下层的集装箱顶部的钩锥11的下半部分的导向下，所述位于下层的集装箱顶部的钩锥11脱离上层的所述集装箱底部的角件12。
需要说明的是，此处具体介绍了至少四个钩锥11设置于所述集装箱顶部，相对应地，所述角件12设置于所述集装箱底部。在本发明另一实施例中，二者的位置相互调换一下也是可以的。
在本发明一实施例中，所述钩锥11以固定式设置于所述集装箱的顶部，突出在集装箱的上表面，从而可以方便生产。
由于不断磨损会导致后续钩锥11的更换，在本发明另一实施例中，为了提高钩锥11更换的便捷性，所述钩锥11以可拆卸式设置于所述集装箱的顶部。
在具体实施中，当所述集装箱叠放时，在位于下层的集装箱顶部的钩锥11的上半部分的导向下，位于上层的所述集装箱水平移动，直到所述位于上层的所述集装箱产生最大水平位移时，位于下层的集装箱顶部的钩锥11可以刚好对准位于上层的所述集装箱底部的角件12的入口。
在具体实施中，为了和目前的行业匹配，本发明实施例中的集装箱的轮廓尺寸和现有的集装箱保持一致，并保留现有的集装箱的全部属性，可以完全实现互换。因此，为了实现上述的功能，在本发明一实施例中，所述钩锥11的外形结构如图5所示，其中图5(a)为本发明实施例中的一种钩锥11的水平视图，图5(b)为本发明实施例中的一种钩锥11的侧面视图。所述钩锥11的上半部分为包括侧面凸起的锥形，所述上半部分的第一表面方向55与竖直方向54成45°夹角，位于所述侧面凸起的第四表面方向52与水平方向53成30°夹角，所述钩锥11的下半部分的第三表面方向56与水平方向53成30°夹角；且所述第二表面方向51与第四表面方向52的交点x5至所述水平方向53的距离为6.5mm，所述第五表面方向57与第六表面方向58的交点x8至所述水平方向53的距离为6.5mm，所述第二表面方向51与所述水平方向53的交点x3与第五表面方向57与所述水平方向53的交点x7之间的距离为75mm。并且，所述第二表面方向51与第四表面方向52的交点x5在所述水平方向53上的投影点x4与第五表面方向57与第六表面方向58的交点x8在所述水平方向53上的投影点x6之间的距离为62mm，也就是说，所述第二表面方向51与水平方向53的夹角为45°，所述第五表面方向57与水平方向53的夹角为45°。
需要说明的是，钩锥11为一体式结构，无需进行日常维护和保养，因此方便生产且便捷。
为便于说明和理解，图6示出了本发明实施例中的一种钩锥11卡死角件12状态的示意图，如图6所示，当集装箱叠放时，下层集装箱顶部的钩锥11正好卡入上层集装箱底部的角件12内，可以实现集装箱的绑扎。集装箱顶部的钩锥11，上半部分的外形成锥形，具有导向的作用，便于集装箱叠放时，钩锥11卡入角件12，对集装箱的水平方向进行约束，可以防止集装箱的滑移。并且，钩锥11的侧面凸出，在钩锥11进入角件12后，能勾住集装箱，对集装箱的高度方向进行约束，防止集装箱抬起/上拔、倾翻。
由于钩锥11的斜面，会导致集装箱在滑入钩锥11过程产生水平偏移。因此，在具体实施中，为了提高集装箱装卸过程中的安全性，集装箱端部的两个钩锥11设置方向要相同，确保集装箱端部向一个方向偏移。如图7(a)所示，集装箱一端的两个钩锥71与72之间的设置方向相同，集装箱另一端的两个钩锥73与74之间的设置方向也相同。
并且，为了进一步确保集装箱的安全性，实现对集装箱的有效绑扎，集装箱两端的钩锥11设置方向要相反，使集装箱两端的偏移方向相反，最终让集装箱两端的偏移形成集装箱的整体水平回转。如图7(b)所示，集装箱两端的钩锥71和72与73和74彼此间的设置方向相对相反，因此有相同的水平回转中心。
为了更清楚地说明钩锥11与角件12之间的配合，以说明钩锥11如何在集装箱运输过程中的实现绑扎以及不影响正常的卸装卸船作业的。下面参考图8示出的本发明实施例中的一种钩锥11的受力示意图，如图8(a)示出了钩锥11在运输过程中的横向力，参考图8(a)可见，在集装箱运输过程受横向力作用时，会导致A点上抬，B点下压。而如果A点要产生上抬，因为钩锥11的作用，上部集装箱会有相应的水平偏移。但由于B点在横向力作用下使产向下的压力，在此压力作用下，B点无法产生水平偏移。集装箱作为整体，不可能在B点没有偏移的情况下A点出现偏移。而只要A点没有偏移，上层集装箱就不会滑出钩锥11，这就实现了集装箱运输过程的有效绑扎。
如图8(b)示出了钩锥11在集装箱被吊具14勾起上吊的过程中的拉力，参考图8(b)可见，集装箱被吊具14吊起时，A及B两点同时出现上抬，B点已经没有了阻碍集装箱偏移的压力。A，B两点将出现同时偏移，形成集装箱的整体偏移，集装箱最终滑出钩锥11，集装箱被顺利吊起。
为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明，图9示出了本发明实施例中的一种装船阶段，上层集装箱落入钩锥11的过程示意图。
参考图5及图9可见，钩锥11设置在集装箱上，集装箱已经被装载至交通工具上，比如已经装载至船上或卡车上，而角件12设置于将要被装到集装箱上方的集装箱(未示出)上。如图9(a)，将要被装载的集装箱被吊具14吊起至集装箱的上方，并开始下落，此时钩锥11与角件12之间并不可刚好卡合。在将要被装载的集装箱不断下落的过程中，角件12碰触到钩锥11的上半部分的斜面，也即第一表面方向55，而由于将要被装载的集装箱被吊具14吊着，故集装箱可以按照上半部分的斜面55的导向，不断滑落，如图9(b)所示。接着，角件12移动了最大水平位移，相对应地，将要被装载的集装箱滑落至钩锥11刚好对准角件12的入口，如图9(c)所示。集装箱继续下落，在滑落的过程中碰到第四表面方向52，并在第四表面方向52的导向之下，慢慢回正，如图9(d)所示，将要被装载的集装箱继续垂直下落，钩锥11慢慢卡入角件12，同时，角件12碰触到钩锥11的下半部分的斜面，也即第二表面方向51，并在钩锥11的下半部分的斜面51的导向下，慢慢卡死钩锥11，并最终固定在第二表面方向51及第五表面方向57上，也即最终达到如图9(e)所示的状态，实现集装箱的自动装载。
图10示出了本发明实施例中的一种卸船阶段，上层集装箱滑出钩锥的过程示意图。
参考图5及图10(a)可见，钩锥11设置在集装箱101上，集装箱101仍在交通工具上，比如仍在船上或卡车上，而角件12设置于将要被卸载的集装箱(未示出)上。如图10(b)所示，将要被卸载的集装箱被吊具14慢慢吊起，并在吊起的过程中，角件12碰触到钩锥11的下半部分的斜面，也即第三表面方向56，并在钩锥11的下半部分的斜面56的导向下，不断向右发生水平位移，引导将被卸载的集装箱滑出钩锥，如图10(c)所示。然后，经过一段时间后，钩锥11的下半部分的斜面56使得将被卸载的集装箱达到最大水平位移，如图10(d)所示，此时将要被卸载的集装箱升高至钩锥11刚好对准角件12的入口。最后，将要被卸载的集装箱继续垂直上升，钩锥11慢慢脱离角件12，也即最终达到如图10(e)所示的状态，实现集装箱的自动卸载。
综上，本发明实施例中的集装箱可以实现运输过程中的自动绑扎，确保运输安全，以及吊装时的自动解绑，便于装卸，节省人工，效率和安全性大幅度提高。
综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。