一种智能化码头液压式集装箱接运平台及接运方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于：包括液压控制系统、两个顶升油缸、两个侧拉油缸及两个平台支架；所述平台支架与液压控制系统相连接，通过液压控制系统控制平台支架进行相应的运动，完成接运过程；所述顶升油缸设置平台支架的一侧，并与液压控制系统电气连接，控制平台支架的顶升运动；所述侧拉油缸设置在平台支架另一侧的底端，并与液压控制系统电气连接，控制平台支架的侧拉运动；本发明将AGV的集装箱运输和存放过程分离开来，有效解决了智能化码头ARMG和AGV之间的耦合问题，不仅可提高自动化码头平面运输工作效率和装卸生产率，同时也有效减少了智能化码头平面运输需要配置的AGV的数量。
【专利说明】 一种智能化码头液压式集装箱接运平台及接运方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接运平台及接运方法，尤其涉及一种专用于码头集装箱接运的智能化液压式接运平台及接运方法。
【背景技术】
[0002]新一代大型智能化集装箱码头可实现无人值守的全自动化集装箱装卸运输，可极大提高集装箱港口的装卸运输效率，在集装箱装卸运输过程中，码头前沿的岸边装卸桥(QC, Quay)与堆场的全自动轨道吊(ARMG, Automated Rail Mounted Gantry crane)之间的集装箱平面运输任务主要由无人自动导航运载车(AGV, Automated Guided Vehicle)完成；
为了提高AGV和ARMG的运输效率，减少其等待时间，AGV与ARMG之间的集装箱运输作业需要一种辅助接运平台，即在卸箱过程中，QC将船舶上的集装箱接卸到AGV上，由AGV载运到堆场既定位置后，将集装箱转移到接运平台上，然后ARMG再从接运平台上提取集装箱后堆放到给定堆垛上；反过来，装箱过程中，ARMG从给定堆垛上提取集装箱后，先堆放到接运平台上，再由AGV从接运平台上取走集装箱并拖运到码头前沿的指定QC位置下，由QC从AGV上抓取集装箱装船。通过这种辅助接运平台的集装箱码头平面运输，将显著减少AGV和ARMG的等待时间，显著提高AGV和ARMG的运输效率。
【发明内容】
[0003]本发明为了弥补现有技术的不足，提供一种智能化码头液压式集装箱接运运平台，将AGV的集装箱运输和存放过程分离开来，有效解决了智能化码头ARMG和AGV之间的耦合问题，不仅可提高自动化码头平面运输工作效率和装卸生产率，同时也有效减少了智能化码头平面运输需要配置的AGV的数量；另外，本发明还提供一种利用该平台进行集装箱接运的方法，该方法操作简单，能快速实现集装箱的接运；
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:包括液压控制系统、两个顶升油缸、两个侧拉油缸及两个平台支架；所述平台支架与液压控制系统相连接，通过液压控制系统控制平台支架进行相应的运动，完成接运过程；所述顶升油缸设置平台支架的一侧，并与液压控制系统电气连接，控制平台支架的顶升运动；所述侧拉油缸设置在平台支架另一侧的底端，并与液压控制系统电气连接，控制平台支架的侧拉运动；
进一步的，所述平台支架包括设置在地面上的支架承载面、支架基柱、侧拉转轴支撑座、导向筒、集装箱托架、导板、托板、升降筒及支撑筒；所述侧拉转轴支撑座设置支架基柱的一侧底部，所述支架基柱通过该侧拉转轴支撑座与支架承载面相连接，并通过该侧拉转轴支撑座实现支架基柱的侧拉转动；所述导向筒设置在支架基柱上，并与支架基柱螺栓连接；所述升降筒设置在导向筒内，并在导向筒内上下移动；所述支撑筒设置在集装箱托架的下方，并与集装箱托架固定连接，用于平台支架下降时的限位；所述导板设置在集装箱托架的内侧，并以30-45°的角度倾斜固定在集装箱托架的内侧，用于引导集装箱准确着箱到托板上；所述托板设置在集装箱托架的底部，并与集装箱托架设置为一体结构；所述托板与集装箱托架的升降而升降，用于托住集装箱；所述集装箱托架的底部还设有一个连接块；所述连接块上设有液压顶杆，所述液压顶杆的一端与该连接块固定铆接；所述液压顶杆的另一端设置在顶升油缸内；
进一步改进，所述支架基柱一侧面上设有连接件，为第一连接件；所述顶升油缸通过该第一连接件与支架基柱固定连接；
进一步改进，所述侧拉油缸设置在支架承载面上；所述支架承载面上设有连接件，为第二连接件；所述侧拉油缸的一端通过该第二连接件与支架承载面固定连接；所述支架基柱的另一侧底端也设有一个连接件，为第三连接件；所述第三连接件设有侧拉拉杆；所述侧拉拉杆通过该第三连接件固定连接在支架基柱上；所述侧拉拉杆的另一端设置在侧拉油缸的内部；
进一步改进，所述两个平台支架对称设置，平台支架中间形成接运通道；
进一步改进，所述接运通道为无人自动导航集装箱运载车的行驶通道；
本发明还涉及利用该接运平台进行集装箱接运的方法，具体步骤如下:
步骤一、集装箱运载车进入接运通道预定位置；
步骤二、液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架向两侧侧拉，使集装箱运载车进入接运通道；
步骤三、集装箱运载车进入接运通道后，液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架进行复位，并将集装箱运载车固定在接运通道内；
步骤四、液压控制系统通过顶升油缸控制两个平台支架上升或下降，实现卸箱或装箱；
步骤五、卸箱或装箱完成后，液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架向两侧侧拉，使集装箱运载车驶离接运通道，液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架进行复位，完成一次接运；
与现有技术相比，采用上述方案，本发明的有益效果是:本发明将AGV的集装箱运输和存放过程分离开来，有效解决了智能化码头ARMG和AGV之间的耦合问题，不仅可提高自动化码头平面运输工作效率和装卸生产率，同时也有效减少了智能化码头平面运输需要配置的AGV的数量。
[0004]
【专利附图】
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中平台支架的结构示意图；
图3是本发明中接运平台避让过程结构示意图；
图4是本发明中接运平台卸箱过程示意图；
图5是本发明中接运平台装箱过程示意图；
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0005]如图1所示，一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:液压控制系统
4、两个顶升油缸1、两个侧拉油缸3及两个平台支架2 ;所述平台支架2与液压控制系统4相连接，通过液压控制系统4控制平台支架2进行相应的运动，完成接运过程；所述顶升油缸I设置平台支架2的一侧，并与液压控制系统4电气连接，控制平台支架2的顶升运动；所述侧拉油缸3设置在平台支架2另一侧的底端，并与液压控制系统4电气连接，控制平台支架2的侧拉运动；
如图2所示，所述平台支架2包括设置在地面上的支架承载面18、支架基柱17、侧拉转轴支撑座6、导向筒8、集装箱托架11、导板13、托板14、升降筒10及支撑筒9 ;所述侧拉转轴支撑座6设置支架基柱17的一侧底部，所述支架基柱17通过该侧拉转轴支撑座6与支架承载面18相连接，并通过该侧拉转轴支撑座6实现支架基柱17的侧拉转动；所述导向筒8设置在支架基柱17上，并与支架基柱17螺栓连接；所述升降筒10设置在导向筒8内，并在导向筒8内上下移动；所述支撑筒9设置在集装箱托架11的下方，并与集装箱托架11固定连接，用于平台支架2下降时的限位；所述导板13设置在集装箱托架11的内侧，并以30^45°的角度倾斜固定在集装箱托架11的内侧，用于引导集装箱准确着箱到托板14上；所述托板14设置在集装箱托架11的底部，并与集装箱托架11设置为一体结构；所述托板14与集装箱托架11的升降而升降，用于托住集装箱；所述集装箱托架11的底部还设有一个连接块12 ;所述连接块12上设有液压顶杆15，所述液压顶杆15的一端与该连接块12固定铆接；所述液压顶杆15的另一端设置在顶升油缸I内；
进一步的，所述支架基柱17—侧面上设有连接件，为第一连接件16 ;所述顶升油缸I通过该第一连接件16与支架基柱17固定连接；
进一步的，所述侧拉油缸3设置在支架承载面18上；所述支架承载面18上设有连接件，为第二连接件5 ;所述侧拉油缸3的一端通过该第二连接件5与支架承载面18固定连接；所述支架基柱17的另一侧底端也设有一个连接件，为第三连接件7 ;所述第三连接件7设有侧拉拉杆19 ;所述侧拉拉杆19通过该第三连接件7固定连接在支架基柱17上；所述侧拉拉杆19的另一端设置在侧拉油缸3的内部；
进一步的，所述两个平台支架2对称设置，平台支架2中间形成接运通道；
进一步的，所述接运通道为无人自动导航集装箱运载车的行驶通道；
本发明还涉及利用该接运平台进行集装箱接运的方法，具体步骤如下:
步骤一、集装箱运载车进入接运通道预定位置；
步骤二、液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车进入接运通道；
步骤三、集装箱运载车进入接运通道后，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2进行复位，并将集装箱运载车固定在接运通道内；
步骤四、液压控制系统4通过顶升油缸I控制两个平台支架2上升或下降，实现卸箱或装箱；
步骤五、卸箱或装箱完成后，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车驶离接运通道，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2进行复位，完成一次接运；
该方法，接运平台的中间通道作为无人自动导航集装箱运载车(AGV)的行驶通道；平台支架通过液压侧拉油缸可以向二侧打开或收回，以便避让AGV;平台支架通过液压顶升油缸可以起升或下降，从而实现装卸集装箱的接运过渡； 该方法主要涉及接运平台的三种工作状态的控制，即避让控制、装箱控制及卸箱过程控制，具体过程控制如下:
I)、避让过程控制:如图3所示，装载有集装箱的集装箱运载车AGV到达或驶离之前，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车AGV进入或驶离接运通道；通过该方法使接运平台支架2实现避让载有集装箱及其导向架的AGV ；
2)、卸载集装箱的过程控制:如图4所示，接运平台从AGV上卸载集装箱的过程是:
一、集装箱运载车进入接运通道预定位置；
二、液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车进入接运通道；
三、集装箱运载车进入接运通道后，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2进行复位，并将集装箱运载车固定在接运通道内；
四、液压控制系统4通过顶升油缸I控制两个平台支架2上升，通过集装箱托架11使集装箱被顶起，到达设定的位置后，ARMG取走平台支架2上的集装箱，实现卸箱；
五、液压控制系统4通过顶升油缸I控制两个平台支架2下降，实现平台支架2的复位，完成卸载过程；
六、卸箱完成后，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车驶离接运通道，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2进行复位，完成一次接运；
3)、装载集装箱的过程控制:如图5所示，接运平台从AGV上装载集装箱的过程是:
一、集装箱运载车进入接运通道预定位置；
二、液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车进入接运通道；
三、集装箱运载车进入接运通道后，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2进行复位，并将集装箱运载车固定在接运通道内；
四、液压控制系统4通过顶升油缸I控制两个平台支架2上升，通过集装箱托架11向上，到达设定的位置后，ARMG将空的集装箱放置在平台支架2上，实现装箱；
五、液压控制系统4通过顶升油缸I控制两个平台支架2下降，实现平台支架2的复位，完成装载过程；
六、装箱完成后，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2向两侧侧拉，使集装箱运载车驶离接运通道，液压控制系统4通过侧拉油缸3控制两个平台支架2进行复位，完成一次接运；
本发明接运平台共有三组，每组内包含六台左右二侧对称的平台支架、液压顶升油缸和侧拉油缸；
本发明将AGV的集装箱运输和存放过程分离开来，有效解决了智能化码头ARMG和AGV之间的耦合问题，不仅可提高自动化码头平面运输工作效率和装卸生产率，同时也有效减少了智能化码头平面运输需要配置的AGV的数量；
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:包括液压控制系统、两个顶升油缸、两个侧拉油缸及两个平台支架；所述平台支架与液压控制系统相连接，通过液压控制系统控制平台支架进行相应的运动，完成接运过程；所述顶升油缸设置平台支架的一侧，并与液压控制系统电气连接，控制平台支架的顶升运动；所述侧拉油缸设置在平台支架另一侧的底端，并与液压控制系统电气连接，控制平台支架的侧拉运动。
2.根据权利要求1所述的一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:所述平台支架包括设置在地面上的支架承载面、支架基柱、侧拉转轴支撑座、导向筒、集装箱托架、导板、托板、升降筒及支撑筒；所述侧拉转轴支撑座设置支架基柱的一侧底部，所述支架基柱通过该侧拉转轴支撑座与支架承载面相连接，并通过该侧拉转轴支撑座实现支架基柱的侧拉转动；所述导向筒设置在支架基柱上，并与支架基柱螺栓连接；所述升降筒设置在导向筒内，并在导向筒内上下移动；所述支撑筒设置在集装箱托架的下方，并与集装箱托架固定连接，用于平台支架下降时的限位；所述导板设置在集装箱托架的内侧，并以30-45°的角度倾斜固定在集装箱托架的内侧，用于引导集装箱准确着箱到托板上；所述托板设置在集装箱托架的底部，并与集装箱托架设置为一体结构；所述托板与集装箱托架的升降而升降，用于托住集装箱；所述集装箱托架的底部还设有一个连接块；所述连接块上设有液压顶杆，所述液压顶杆的一端与该连接块固定铆接；所述液压顶杆的另一端设置在顶升油缸内。
3.根据权利要求2所述的一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:所述支架基柱一侧面上设有连接件，为第一连接件；所述顶升油缸通过该第一连接件与支架基柱固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:所述侧拉油缸设置在支架承载面上；所述支架承载面上设有连接件，为第二连接件；所述侧拉油缸的一端通过该第二连 接件与支架承载面固定连接；所述支架基柱的另一侧底端也设有一个连接件，为第三连接件；所述第三连接件设有侧拉拉杆；所述侧拉拉杆通过该第三连接件固定连接在支架基柱上；所述侧拉拉杆的另一端设置在侧拉油缸的内部。
5.根据权利要求1所述的一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:所述两个平台支架对称设置，平台支架中间形成接运通道。
6.根据权利要求5所述的一种智能化码头液压式集装箱接运平台，其特征在于:所述接运通道为无人自动导航集装箱运载车的行驶通道。
7.利用如权利要求1所述的一种智能化码头液压式集装箱接运平台集装箱接运的方法，其特征在于:具体步骤如下: 步骤一、集装箱运载车进入接运通道预定位置； 步骤二、液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架向两侧侧拉，使集装箱运载车进入接运通道； 步骤三、集装箱运载车进入接运通道后，液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架进行复位，并将集装箱运载车固定在接运通道内； 步骤四、液压控制系统通过顶升油缸控制两个平台支架上升或下降，实现卸箱或装箱； 步骤五、卸箱或装箱完成后，液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架向两侧侧拉，使集装箱运载车驶离接运通道，液压控制系统通过侧拉油缸控制两个平台支架进行复位，完成一 次接运。
【文档编号】B66F7/22GK104071726SQ201410332662
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】顾伟, 何钢, 牛王强, 黄细霞, 张小杰 申请人:上海海事大学