本发明涉及一种集装箱拆装设备，尤其是涉及一种集装箱中间锁的拆装装置。
背景技术：
集装箱上锁头的摘除是集装箱装卸工艺中的一个重要环节。目前国内外的很多集装箱码头上，对集装箱上各种锁头的装锁及拆锁工艺方式有多种，但大多数仍然是以人工拆锁和装锁为主。
具体地，集装箱船到达码头后，岸桥将集装箱逐一吊起，但中间锁还挂在在集装箱下角件上。放到码头前沿的集装箱卡车上，或岸桥的中转平台上，由人工将集装箱下面角件上的锁头依次解开，放入收集箱内，待收集到一定数量的锁头之后再另行运走。一个集装箱一般需要2名工人同时进行摘锁工作，从人工解锁、摘锁到放入锁头收集箱，大致需要至少数十秒的时间，明显影响装卸效率。如果装卸活动进行缓慢，物流速度大大降低，货物在港时间延长，也会产生相应的一系列影响。也就是说，这种人工拆锁、装锁的工艺，占用大量的劳动力人来从事这种重复性高的劳动及劳动强度高的工作,也制约了集装箱码头运转效率的提高。
另外，工人在现场拆卸、搬运扭锁的工作，不仅劳动强度大，而且工作环境存在着不容忽视的安全隐患。港口集装箱装卸设备具有结构庞大、机构复杂、载荷多变等特点，再加之码头作业现场繁忙，集卡、叉车等流动机械车流量较大，拆装人员常常面临高空坠物、机械意外动车、高压电源等危险，影响拆装锁人员的安全与健康。因此，需要一种能推广应用集装箱锁具的自动拆锁、装锁的机构，以大量使用于集装箱码头，来提高集装箱码头的工作效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种集装箱中间锁的拆装装置，以提高集装箱码头的工作效率。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种集装箱中间锁的拆装装置，包括安装板，设于安装板上的夹紧机构、解锁机构，及控制单元，所述夹紧机构用于夹紧或松开套入安装板内的待拆装的中间锁；所述解锁机构用于推动中间锁的锁销在锁定位置和拆装位置间移动；所述控制单元用于控制所述夹紧机构、解锁机构的移动。
优选地，所述安装板包括上安装板和下安装板，所述上安装板上设置有一供中间锁穿过的定位孔，且所述夹紧机构设于上安装板和下安装板之间，所述解锁机构设置于上安装板上。
优选地，所述夹紧机构包括第一驱动件及与第一驱动件相连的两组相对的夹紧组件，两组所述夹紧组件在第一驱动件的驱动下，分别向中间锁对应的侧面靠近或远离。
优选地，所述第一驱动件通过第一接头与夹紧组件的一端相连。
优选地，每组所述夹紧组件包括一曲臂和一夹臂，所述曲臂一端与第一接头相连，另一端与夹臂相连，所述曲臂在第一驱动件的驱动下，带动夹臂向中间锁对应的侧面靠近或远离。
优选地，所述曲臂安装于一曲臂支撑轴上，所述曲臂支撑轴竖直安装于上安装板和下安装板之间，且所述曲臂通过一轴承安装于曲臂支撑轴上。
优选地，所述曲臂与曲臂支撑轴连接的上、下端还各设一用于限制曲臂在曲臂支撑轴上上、下移动的限位凸台。
优选地，所述曲臂一端与第一接头之间、另一端与夹臂之间均通过销轴活动连接。
优选地，所述第一接头为第一Y型双肘接头，所述曲臂与夹臂连接的一端设置一I型单肘接头，所述夹臂上设置有第二Y型双肘接头，所述I型单肘接头和第二Y型双肘接头之间通过所述销轴活动连接。
优选地，所述解锁机构包括解锁件，及与解锁件均相连的第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动解锁件插入到中间锁的锁销上，所述第二驱动机构用于推动中间锁的锁销在锁定位置和拆装位置间移动。
优选地，所述第一驱动机构包括与解锁件相连的第二驱动件，所述解锁件在第二驱动件的驱动下插入到中间锁的锁销上。
优选地，所述解锁件连接一转动轴，所述第二驱动件通过一连接板与所述转动轴相连。
优选地，所述第二驱动机构包括第三驱动件和连接组件，所述第三驱动件通过连接组件与所述解锁件相连。
优选地，所述连接组件包括一U型支架和一滑槽板，所述滑槽板一端与U型支架滑动连接，另一端与所述转动轴连接，通过所述转动轴与解锁件连接。
优选地，所述解锁件呈丁型。
优选地，所述解锁件安装在一直线轴承座上，所述直线轴承座内安装有直线轴承，所述转动轴在所述直线轴承的支撑下做旋转及直线运动。
本发明的有益效果是：
1、可与工业机器人配合，完成对集装箱之间连接的中间锁的拆装，可以受天气情况影响小，并且可以连续作业，大量减小集装箱自动化码头工作人员，提高码头安全管理水平，及提高集装箱中间锁的拆装效率，进而实现集装箱自动化码头的综合运转效率的提升，可完全代替人工拆装中间锁的工作。
2、夹紧机构间各部分的连接方式，可以实现夹臂根据中间锁厚度的差异自动调整夹持角度，以适应多种规格的中间锁。
附图说明
图1是本发明中间锁拆装装置与机器人的结构示意图；
图2是中间锁的结构示意图；
图3是本发明中间锁拆装装置的立体结构示意图；
图4是图3的侧视结构示意图；
图5是夹紧机构的结构示意图；
图6是解锁机构的结构示意图。
附图标记：
100、工业机器人，200、中间锁拆装装置，210、安装板，211、上安装板，212、下安装板，213、支撑轴支撑，214、定位孔，215、丁型臂孔，216、直线轴承座，217、转动轴，220、夹紧机构，221、第一气缸，222、第一Y型双肘接头，223、曲臂，224、夹臂，225、曲臂支撑轴，226、限位凸台，227、I型单肘接头，228、第二Y型双肘接头，230、解锁机构，231、解锁件/丁型臂，232、第二气缸，233、连接板，234、第三气缸，235、U型支架，236、滑槽板，300、中间锁，301、锁体，302、锁销，303、平板部，304、上部分，305、下部分，306、凸边，400、集装箱，500、岸桥中转平台，600、角件，700、连接法兰，800、驱动件安装板，900、锁头载具，901、载具传输带。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本发明所揭示的一种集装箱中间锁的拆装装置，其工作时安装在工业机器人100的安装盘(图未示)上，可通过自动控制系统(图未示)，控制中间锁拆装装置200与工业机器人100的动作完成对集装箱之间连接的中间锁300进行自动的解锁拆卸或者安装锁定，可完全代替人工拆装中间锁的工作。
如图1所示，当集装箱400放置于岸桥中转平台500或集卡待拆锁支架上时，待拆卸的中间锁300安装在集装箱的角件600上，处于锁具等待解锁状态。结合图2所示，所述中间锁300包括锁体301、安装在锁体301上的锁销302，及自锁体301侧向向外伸出的平板部303，该平板部303将锁体301分为上部分304和下部分305，当中间锁300处于等待解锁状态下时，其上部分304位于角件600内，下部分305在重力作用下，垂直向下，且锁销302在其自身的复位弹簧(图未示)的作用下在锁体301上处于锁定位置。另外，中间锁的锁体301上还设置有凸边306，可以对锁销302的移动行程终点进行阻挡。
另外，岸桥中转平台500上安装有激光传感器(图未示)或视觉系统(图未示)，用于检测角件600上是否有中间锁300及中间锁300的位置，并将这些信息发送给工业机器人的控制系统，由机器人控制系统控制机器人的动作。
如图3所示，本发明所揭示的一种集装箱中间锁的拆装装置200，包括安装板210，设于安装板210上的夹紧机构220、解锁机构230，以及控制夹紧机构220、解锁机构230动作的控制单元(图未示)。
如图3所示，安装板210具体包括上下分布的上安装板211和下安装板212，上、下安装板211、212之间通过至少三根支撑轴支撑213。其中，上安装板211上设有供中间锁300的下部分305穿入的定位孔214，该定位孔214与角件600上对应的长槽(图未示)尺寸相同。下安装板212通过连接法兰700用螺栓等连接在工业机器人机械手臂的安装盘(图未示)上，进而通过机器人100的安装盘将本发明中间锁拆装装置200移动到待拆卸或安装中间锁300的下方进行拆卸及安装的动作。
优选地，上安装板211上还设置一接近开关(图未示)，用于检测中间锁300的平板部303的下侧面是否与上安装板211的上端面完全接触，如完全接触，则反馈信号给工业机器人的控制系统。
结合图3～图5所示，夹紧机构220设于上安装板211和下安装板212之间，用于对待拆装的中间锁300进行定位夹紧。其具体包括第一驱动件221及与第一驱动件221相连的两组相对的夹紧组件，其中，上、下安装板211、212之间竖直固定一驱动件安装板800，第一驱动件固定于该驱动件安装板800上。实施时，第一驱动件可采用第一气缸221，第一气缸221的活塞件通过第一接头与夹紧组件的一端相连，本实施例中，第一接头采用第一Y型双肘接头222，该Y型双肘接头222与夹紧组件的一端通过销轴连接，即通过该Y型双肘接头222结构，夹紧组件一端在第一驱动件221驱动下可沿销轴(图未示)旋转并做水平方向的移动。
优选地，第一驱动件221上还设置至少一个用于检测第一驱动件221工作状态的磁性开关(图未示)，第一驱动件缸体外壁上设有用于安装该磁性开关的磁性开关安装槽(图未示)。本实施例中，在第一气缸221上安装有3个磁性开关(图未示)，分别设置于靠近第一气缸221有杆侧端盖、在第一气缸221活塞件中部、在第一气缸221无杆侧缸体未端，分别定义3个磁性开关为第一磁性开关、第二磁性开关和第三磁性开关。其中，第一磁性开关用于检测第一气缸221活塞件的完全伸出位置，第二磁性开关用于检测第一气缸221夹紧中间锁时的位置，第三磁性开关用于检测夹紧机构中间无锁头的异常情况，亦可检测中间锁拆装装置在搬运锁头过程中，锁头脱落的异常情况。在这两种异常情况时，第一气缸221的活塞杆直接缩回到其无杆侧底部，即第一气缸221回缩至行程末端。
每组夹紧组件具体包括一曲臂223和一夹臂224，曲臂223一端与第一接头222通过销轴相连，另一端与夹臂224相连，曲臂223在第一驱动件221的驱动下，带动夹臂224向中间锁300对应的侧面靠近或远离。曲臂223安装于一曲臂支撑轴225上，该曲臂支撑轴225竖直安装于上安装板211和下安装板212之间，且曲臂223通过一轴承(图未示)安装于曲臂支撑轴225上，这样，单个曲臂223可在轴承的支撑下沿曲臂支撑轴225转动，进而实现在第一驱动件221活塞杆的伸缩驱动下做开闭动作。
优选地，曲臂223与曲臂支撑轴225连接的上、下端还各设一限位凸台226，用于限制曲臂223在曲臂支撑轴225上上、下移动。
曲臂223与夹臂224连接的一端设置一I型单肘接头227，夹臂224上对应设置有第二Y型双肘接头228，I型单肘接头227和第二Y型双肘接头228之间通过销轴活动连接，曲臂223和夹臂224的该连接方式的设计，可使夹臂224沿销轴转动时，可向靠近或远离中间锁300的方向做摆动，这个摆动可以使夹臂224根据中间锁300的外形因制造出现的不同厚度自动调整夹紧角度。实施时，夹臂224可采用齿面夹臂，即夹臂224靠近中间锁300的侧面是齿面结构。
结合图3、图4和图6所示，解锁机构230安装于上安装板211上，用于推动中间锁300的锁销302在锁定位置和拆装位置间移动。具体地，本实施例中，解锁机构230包括解锁件231，及与解锁件231均相连的第一驱动机构和第二驱动机构，其中，第一驱动机构用于驱动解锁件231插入到中间锁的锁销302上，第二驱动机构用于推动中间锁的锁销302在锁定位置和拆装位置间移动。
根据本发明中间锁300的结构特征，设计解锁件231为丁型臂结构，即形状呈或近似呈丁型。上安装板211上配合设置一丁型臂孔215，供丁型臂通过该孔215伸入到上、下安装板211、212之间。本实施例中，上安装板211上固定一直线轴承座216，直线轴承座216内安装有直线轴承(图未示)和转动轴217，转动轴217一端与丁型臂231相连，且转动轴217在直线轴承的支撑下可做旋转及直线运动。
第一驱动机构安装于上安装板211上，其包括第二驱动件232，第二驱动件232通过一连接板233与丁型臂的转动轴217相连，进而实现与丁型臂231的连接。本实施例中，第二驱动件也可采用第二气缸232，第二气缸232的活塞杆与连接板233一端相连，连接板233另一端接转动轴217，丁型臂231在第二气缸232的活塞杆的伸缩驱动下向远离或靠近中间锁300的锁销方向移动。
第二驱动机构也安装在上安装板211上，其包括第三驱动件234和连接组件，第三驱动件234固定于上安装板211的底面上，其通过连接组件与丁型臂231相连。本实施例中，第三驱动件也可采用第三气缸234。连接组件具体包括一U型支架235和一滑槽板236，其中，U型支架235的一端与第三气缸234的活塞杆端板固定连接，另一端通过销轴穿过滑槽板236一端的长型滑槽，与滑槽板236滑动连接，滑槽板236的另一端接丁型臂的转动轴217，进而实现与丁型臂231的连接。丁型臂231在第三气缸234的活塞杆的伸缩驱动下推动中间锁300的锁销在锁定位置和拆装位置间移动。该滑槽板236与丁型臂的转动轴217通过键槽用平键连接。
另外，以上第二气缸232和第三气缸234活塞杆的运动停止位置上也都设有活塞位置检测的磁性开关(图未示)，并检测信号反馈给拆装装置的控制单元和机械手的控制系统，由控制系统控制拆装装置的整个拆锁过程。且本发明的拆装装置不限于采用气缸来实现各种机械部件的动作，也可以采用电动或液压驱动的方式来实现各种机械部件的动作。
本发明集装箱中间锁的拆装装置200的各个气缸在初始状态下：第一气缸221活塞杆伸出，相应控制夹紧机构220张开；第二气缸232活塞杆伸出，相应控制丁型臂231缩回；第三气缸234活塞杆缩回，相应控制丁型臂231抬升到最高位置。
当中间锁300在集装箱角件600上处于等待解锁状态时，通过工业机器手100把中间锁拆装装置200运送到集装箱上中间锁所在角件600的正下方，通过机械手控制系统接收安装于集装箱中转平台500上的激光传感器或视觉系统，判断角件600上是否有锁头及锁头的位置，如果有锁头，再通过机器人抬升中间锁拆装装置200，把中间锁300的下部分305套入中间锁拆装装置200内。
通过安装上安装板211上的接近开关，检测拆装装置200是否完全把中间锁300套入中间锁拆装装置200工作位置，当中间锁的平板部303的下端面与上安装板211的上端面贴合时，则接近开关判断拆装装置200已完全把中间锁300套入中间锁拆装装置200工作位置上，并反馈信号给工业机器人控制系统。
再通过控制单元驱动气动回路中的电磁阀，通过压缩空气驱动拆装装置200上的各个气缸控制各机构的运动，对中间锁300进行定位夹紧，然后对锁销302进行拆锁、装锁。
具体地，对中间锁定位夹紧过程包括：第一气缸221活塞杆缩回，控制的夹紧机构220通过曲臂端两个齿面夹臂224的相向运动，同时从两侧夹紧中间锁300下部分的锁体。
对锁销302的拆锁过程包括：当中间锁的下部分305被夹紧机构220夹紧后，第二气缸232的活塞杆缩回，通过与丁型臂231的转动轴217连接的连接板233，驱动丁型臂231向靠近中间锁的锁销302方向运动，当第二气缸232的活塞杆完全缩回，则丁型臂231的末端位于中间锁的锁销302上，即插入到中间锁的锁销302上。之后，第三气缸234的活塞杆伸出，带动U型支架235，推动滑槽板236通过丁型臂的转动轴217，驱动丁型臂231逆时针旋转，丁型臂231未端进而驱动中间锁的锁销302逆时针旋转。当锁销302旋转到锁体上的凸边306时，因滑槽板236与丁型臂231轴是由键槽上的平键连接成一体的，所以，丁型臂231旋转停止时，滑槽板236会受到阻挡，并使第三气缸234活塞杆伸出停止。此状态下为中间锁300处于可解锁状态。
此时第三气缸234上的位置传感器，把第三气缸234伸出停止的信号反馈给机械手的控制系统，由机械手控制中间锁拆装装置200，夹持中间锁300整体逆时针旋转90°。之后，机械手带动中间锁拆装装置200及被夹持的中间锁300竖直向下运动，使中间锁300脱离角件600。至此，中间锁300的拆锁过程完成。需要说明的是，因中间锁300在角件600内长度是一个相对固定的数值，根据此长度数值，可预先设定机械手带动中间锁拆装装置200向下动作的距离。
之后，机械手控制中锁拆装装置200翻转，把中间锁300放入中转平台500附近的载具传输带901上的锁头载具900中。放入锁头载具900中后，第三气缸234活塞杆缩回，第二气缸232活塞杆伸出，带动丁型臂231释放中间锁的锁销302，中间锁的锁销302在其复位弹簧的作用下复位；中间锁拆装装置200上的第一气缸221活塞杆伸出，夹紧机构220张开；中间锁302便可固定在锁头载具900上。
当需要把存放在锁头载具900上的中间锁300，装入集装箱角件600时。机械手控制中间锁拆装装置200从锁头载具900取出中间锁300，再装入角件600内。从锁头载具900中取出中间锁300，再装入角件600的过程，上述拆锁及固定中间锁的过程相反，此处不再赘述。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。