一种空轨集装箱自动装卸系统的制作方法

本发明属于集装箱多式联运相关技术领域，更具体地，涉及一种空轨集装箱自动装卸系统。

背景技术：

运输历来在一国经济发展中扮演着重要的角色，随着我国经济的发展以及与国外贸易的不断加大，我国的运输行业也面临着新的要求和挑战。如何提高运输效率、降低物流成本已成为提升现代物流发展的重要问题。其中，多式联运作为一种高效能的运输方式，代表了物流业的发展方向。

目前，本领域相关技术人员针对多式联运做了一些研究，如专利cn106379747公开了一种多式联运互通系统，所述多式联运互通系统包括轨道系统、集装箱装卸小车及转接装置，由运输集卡将集装箱运送到转接装置，再通过所述转接装置将货物提升至集装箱装卸小车上，此方式需要设置多个转换装置完成货物的集散，且需要考虑转接装置的设置，成本较高，集散点的位置难以变换；此外，该多式联运互通系统主要采用无线局域网方式来完成列车信息的传递，传递的信息容易受到同区域其他设备的干扰，准确性较差，周转效率较低。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种空轨集装箱自动装卸系统，其基于现有集装箱装卸的工作特点，研究及设计了一种周转效率较高的空轨集装箱自动装卸系统。所述空轨集装箱自动装卸系统的定位组件用于实时检测所述走行小车的位置信息，并将所述位置信息传输给所述服务器；所述导航通讯组件用于所述agv小车的导航定位，并将导航定位信息传输给所述服务器；所述服务器用于根据接收到的所述位置信息及所述导航定位信息来判断所述走行小车及所述agv小车的实时位置，并自动计算装卸位置，同时发送指令给所述走行小车及所述agv小车以控制所述走行小车及所述agv小车快速到达装卸位置，提高了周转效率。此外，所述激光发射器及所述激光接收器分别设置在所述走行小车及所述agv小车上，两者共同用于所述走行小车及所述agv小车之间的对位，有效地保证了及对位准确性装卸效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种空轨集装箱自动装卸系统，其特征在于：

所述空轨集装箱自动装卸系统包括走行小车、升降机构、激光发射器、激光接收器、agv小车、导航通讯组件、服务器及定位组件，所述走行小车设置在轨道梁上，其用于带动所述升降机构沿所述轨道梁水平移动；所述升降机构连接于所述走行小车，其用于夹紧集装箱及带动所述集装箱升降；所述激光发射器及所述激光接收器分别设置在所述走行小车及所述agv小车上，两者共同用于所述走行小车及所述agv小车之间的对位；

所述定位组件部分的设置在所述走行小车上，其用于实时检测所述走行小车的位置信息，并将所述位置信息传输给所述服务器；所述导航通讯组件设置在所述agv小车上，其用于所述agv小车的导航定位，并将导航定位信息传输给所述服务器；所述服务器用于根据接收到的所述位置信息及所述导航定位信息来判断所述走行小车及所述agv小车的实时位置，并自动计算装卸位置，同时发送指令给所述走行小车及所述agv小车以控制所述走行小车及所述agv小车快速到达装卸位置。

进一步地，所述升降机构包括升降件、集装箱吊具、曳引机及锁头，所述集装箱吊具连接所述升降件的一端及所述锁头，所述曳引机连接所述走行小车及所述升降件的另一端，其用于驱动所述升降件上下移动；所述锁头用于锁紧所述集装箱。

进一步地，所述升降机构还包括随行控制电缆，所述随行控制电缆连接所述走行小车及所述集装箱吊具，其用于控制所述集装箱吊具的运动，并将所述集装箱的锁紧状态反馈给所述服务器；所述服务器用于根据接收到的所述集装箱的锁紧状态信息来控制所述锁头的锁紧力的大小。

进一步地，所述升降机构还包括摄像头，所述摄像头设置在所述集装箱吊具上，其用于拍摄所述集装箱的图像，并将拍摄到的图像数据传输给所述服务器；所述服务器用于对接收到的所述图像数据进行处理，以获得所述集装箱的标号，继而所述服务器发送指令给所述升降机构以控制所述锁头锁紧所述集装箱。

进一步地，所述空轨集装箱自动装卸系统还包括报警件，所述报警件设置在所述走行小车上，其用于当所述服务器根据所述图像数据判断出所述集装箱附近存在障碍时发出报警，以提醒作业人员及时进行应急动作。

进一步地，所述定位组件为格雷母线位置检测组件。

进一步地，所述定位组件包括天线箱、格雷母线、地址编码发生器及地址编码接收器，所述格雷母线沿着所述轨道梁铺设，其与所述走行小车相对设置；所述地址编码接收器设置在所述轨道梁的固定端，所述地址编码发生器及所述天线箱设置在所述走行小车上。

进一步地，所述走行小车包括两个车体及四对电机轮，两个所述车体相对设置，所述曳引机设置在所述车体上；四对所述电机轮中的两对分别设置在两个所述车体中的一个的相背的两端，四对所述电机轮中的另外两对分别设置在两个所述车体中的另一个的相背的两端；所述电机轮连接于伺服电机，所述伺服电机用于驱动所述电机轮转动，由此所述电机轮带动所述车体移动。

进一步地，所述走行小车上还设置有编码器，所述编码器用于检测所述电机轮的转速。

进一步地，所述走行小车还包括两对导向轮，两对所述导向轮分别设置在两个所述车体上，且分别邻近对应的所述电机轮设置；所述导向轮用于与所述轨道梁相配合来为所述走行小车的移动提供导向。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的空轨集装箱自动装卸系统主要具有以下有益效果：

1.所述定位组件用于实时检测所述走行小车的位置信息，并将所述位置信息传输给所述服务器；所述导航通讯组件用于所述agv小车的导航定位，并将导航定位信息传输给所述服务器；所述服务器用于根据接收到的所述位置信息及所述导航定位信息来判断所述走行小车及所述agv小车的实时位置，并自动计算装卸位置，同时发送指令给所述走行小车及所述agv小车以控制所述走行小车及所述agv小车快速到达装卸位置，提高了周转效率；

2.所述激光发射器及所述激光接收器分别设置在所述走行小车及所述agv小车上，两者共同用于所述走行小车及所述agv小车之间的对位，有效地保证了装卸效率；

3.所述摄像头用于拍摄所述集装箱的图像，并将拍摄到的图像数据传输给所述服务器；所述服务器用于对接收到的所述图像数据进行处理，以获得所述集装箱的标号，继而所述服务器发送指令给所述升降机构以控制所述锁头锁紧所述集装箱，提高了效率，灵活性较好；

4.所述报警件设置在所述走行小车上，其用于当所述服务器根据所述图像数据判断出所述集装箱附近存在障碍时发出报警，以提醒作业人员及时进行应急动作，提高了安全性；

5.所述定位组件为格雷母线位置检测组件，能够有效地防止其他设备的干扰，提高了信息传输的安全性；

6.所述随行控制电缆用于控制所述集装箱吊具的运动，并将所述集装箱的锁紧状态反馈给所述服务器；所述服务器用于根据接收到的所述集装箱的锁紧状态信息来控制所述锁头的锁紧力的大小，提高了准确性及可控性；

7.所述空轨集装箱自动装卸系统的结构简单，成本较低，适用性较强。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式提供的空轨集装箱自动装卸系统的使用状态示意图；

图2是图1中的空轨集装箱自动装卸系统的局部示意图；

图3是图1中的空轨集装箱自动装卸系统的定位组件与服务器的连接框图；

图4是图1中的空轨集装箱自动装卸系统的另一个角度的局部示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-轨道梁，2-走形小车，3-升降机构，4-集装箱吊具，5-格雷母线，6-激光发射器，7-摄像头，8-集装箱，9-激光接收器，10-agv小车，11-导航通讯组件，12-服务器，13-定位组件，131-天线箱，132-地址编码器发生器，133-地址编码器接收器，14-曳引机，15-电机轮，16-导向轮，17-缓冲器，18-线路，19-随行控制电缆，20-锁头，21-刹车件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1、图2、图3及图4，本发明较佳实施方式提供的空轨集装箱自动装卸系统，所述空轨集装箱自动装卸系统包括走行小车2、升降机构3、激光发射器6、激光接收器9、agv小车10、导航通讯组件11、服务器12及定位组件13。所述走行小车2设置在轨道梁1上，其在所述轨道梁1上沿线路18水平运动。所述升降机构3连接于所述走行小车1上，其用于带动集装箱8升降以进行装卸。所述激光发射器6及所述激光接收器9分别设置在所述升降机构3及所述agv小车10上，两者共同用于所述走行小车2及所述agv小车10之间的准确对位。所述定位组件13部分设置在所述走行小车2上，其用于实时检测所述走行小车2的位置信息，并将检测到的所述位置信息传输给所述服务器12。所述导航通讯组件11设置于所述agv小车10上，其用于对所述agv小车10的导航定位，并将导航定位信息传输给所述服务器12。所述服务器12对接收到的所述位置信息及所述导航定位信息进行处理，并根据处理结果控制所述走行小车2、所述agv小车10及所述升降机构3进行相应动作。本实施方式中，所述空轨集装箱自动装卸系统还包括门形立柱，所述门形立柱连接于所述轨道梁1。

所述走行小车2包括两个车体、四对电机轮15，两对导向轮16、两组缓冲器17及刹车件21，两个所述车体间隔设置，所述升降机构3连接于所述车体。四对所述电机轮5中的两对分别设置在两个所述车体中的一个的相背的两端，四对所述电机轮5中的另外两对分别设置在两个所述车体中的另一个的相背的两端。所述电机轮5与伺服电机相连接，所述伺服电机驱动所述电机轮5转动，进而所述电机轮5带动所述车体移动，由此所述走行小车2在所述轨道梁1上沿所述线路18运动。本实施方式中，所述走行小车2还设置有编码器，所述编码器用于检测所述电机轮5的转速。

两对所述导向轮16分别设置在两个所述车体上。所述导向轮16邻近对应的所述电机轮15设置，其用于与所述轨道梁1相配合来为所述走行小车2的移动提供导向。

两组所述缓冲器17分别设置在两个所述车体上，且分别用于对对应的所述车体进行缓冲以减小所述车体受到的振动。所述刹车件21设置在所述电机轮15上，以用于两个所述车体的刹车。

所述升降机构3包括升降件、集装箱吊具4、摄像头7、曳引机14、随行控制电缆19及锁头20。所述升降件通过所述曳引机14连接于所述走行小车2，所述集装箱吊具4的一端连接于所述升降件，另一端连接于所述锁头20。所述曳引机14与所述升降件相连接，其用于驱动所述升降件的上下移动。本实施方式中，所述曳引机14设置在所述走行小车2上。所述锁头20用于锁紧所述集装箱8。所述随行控制电缆19的两端分别连接于所述走行小车2及所述集装箱吊具4，所述随行控制电缆19用于控制所述集装箱吊具4的运动，并将所述集装箱8的锁紧状态反馈给所述服务器12。所述服务其12根据接收到的所述集装箱8的锁紧状态来控制所述锁头20的锁紧力的大小。

所述摄像头7设置在所述集装箱吊具4上，其用于拍摄所述集装箱8的图像，并将拍摄到的图像数据传输给所述服务器12。所述服务器12对接收到的所述图像数据进行处理，以获得所述集装箱8的标号，进而所述服务器12发射指令给所述升降机构3以控制所述升降机构3下落抓起所述集装箱8，并通过所述锁头20锁紧所述集装箱8；当所述集装箱8被提升到一定高度后，所述伺服电机驱动所述走行小车2沿所述线路18正常走行。

所述激光发射器6及所述激光接收器9分别设置在所述集装箱吊具4及所述agv小车10上，以实现所述集装箱吊具4与所述agv小车10的准确对位，从而提高装卸效率。

所述定位组件13用于检测所述走行小车2的位置信息，并将所述位置信息传输给所述服务器12，所述服务器12根据所述位置信息及来自所述导航通讯组件12到的导航定位数据来判断所述走行小车2及所述agv小车10的实时位置，并自动计算最佳装卸位置，同时发送指令给所述走行小车2及所述agv小车10以控制所述走行小车2及所述agv小车10到达最佳装卸装置，以实现所述集装箱8的快速装卸。

所述定位组件13为格雷母线位置检测组件，其包括天线箱131、格雷母线5、地址编码发生器(即地址编码发射器)132及地址编码接收器133，所述格雷母线5沿着所述轨道梁1铺设，其与所述走行小车2相对设置。所述地址编码接收器133设置在所述轨道梁1的固定端，所述地址编码发生器132及所述天线箱131设置在所述走行小车2上。

所述定位组件13通过所述格雷母线5及所述天线箱131之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到所述天线箱131在所述格雷母线5长度方向上的位置。所述地址编码发生器132用于合成并放大地址编码信号。所述天线箱131将地址编码信号通过电磁耦合方式传送到所述格雷母线5，所述格雷母线5将所述地址编码信号再传送到所述地质编码接收器133，所述地质编码接收器133对接收到的信号进行相位比较，并将得到的所述走行小车2的位置信息传输给所述服务器12。

所述空轨集装箱自动装卸系统还包括报警件，所述报警件设置在所述走行小车2上。所述服务器12对接收到的图形数据进行处理时发现所述集装箱8附近存在障碍物或者根据所述位置信息判断出所述走行小车2到达极限位置时，其发出指令给所述报警件，所述报警将发出报警，以提醒作业人员及时进行应急动作。

本发明提供的空轨集装箱自动装卸系统，其定位组件用于实时检测所述走行小车的位置信息，并将所述位置信息传输给所述服务器；所述导航通讯组件用于所述agv小车的导航定位，并将导航定位信息传输给所述服务器；所述服务器用于根据接收到的所述位置信息及所述导航定位信息来判断所述走行小车及所述agv小车的实时位置，并自动计算装卸位置，同时发送指令给所述走行小车及所述agv小车以控制所述走行小车及所述agv小车快速到达装卸位置，提高了周转效率。此外，所述激光发射器及所述激光接收器分别设置在所述走行小车及所述agv小车上，两者共同用于所述走行小车及所述agv小车之间的对位，有效地保证了装卸效率。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。