一种集装箱转运设备以及集装箱空中运输装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集装箱转运设备以及集装箱空中运输装置，集装箱转运设备包括设备安装架、升降机构和机械手总成，升降机构安装于设备安装架上，升降机构具有伸缩部，机械手总成安装于伸缩部上；机械手总成包括机械臂和锁头机构；机械臂具有水平方向摆动自由度和竖直方向摆动自由度，锁头机构安装于机械臂的自由端；锁头机构中设置有与集装箱的角件的侧面孔相匹配的旋转锁头，旋转锁头可转动地设置于锁头机构中。本发明专利技术提供的集装箱转运设备以及配置有该设备的集装箱空中运输装置，可直接对接空中运输装置与集卡，从而取消了现有技术中繁琐的中间转接操作，灵活性好、专用性强，极大地提高了集装箱转运效率。

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱转运设备以及集装箱空中运输装置
本申请属于物流运输
，具体涉及一种集装箱转运设备以及集装箱空中运输装置。
技术介绍
目前，我国港口集疏体系主要依靠公路完成(公路占比高达84％)，公路运输环境污染大、运输成本高，特别是对集装箱港口最后一公里的设施衔接问题，已经成为我国综合交通运输体系发展的首要难题。为了解决该问题，现有技术中新兴了一种应用于港口集装箱物流的空轨智能运输系统，空轨智能运输系统可跨越公路、河流、厂区等，以解决最后一公里的集装箱运输问题。在多式联运系统中(空轨智能运输系统)，集装箱在空轨与其他转运装备(如：岸桥、场桥、门吊、正面吊、集卡、AGV小车、铁路平车等)之间承运集装箱的方式大致可以分为两类：顶部吊运装备(如：岸桥、场桥、门吊、正面吊等)和底部托运装备(如：集卡、AGV小车、铁路平车等)。空轨智能运输系统在转移集装箱时，空中运输车辆通过地面顶升设备将集装箱顶升，以和空中运输车辆的车体连接装配，此种操作方式需要借助外界顶升设备，才能完成集装箱和车体的连接装配，操作时需先将顶升设备移动至和车体对接的固定地点，再将集装箱吊装至顶升设备上，随后操作顶升设备将集装箱和车体连接装配，待所有的集装箱和车体连接装配完成后，还需要将顶升设备移走，操作繁琐，由于其灵活性差和专用性不强，不能完全满足流水线式的转接需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供集装箱转运设备以及集装箱空中运输装置，可直接对接空中运输装置和集卡，解决了空间运输和公路运输之间集装箱的转接复杂、效率低的问题。实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种集装箱转运设备，包括设备安装架、升降机构和机械手总成，所述升降机构安装于所述设备安装架上，所述升降机构具有伸缩部，所述机械手总成安装于所述伸缩部上；所述机械手总成包括机械臂和锁头机构；所述机械臂具有水平方向摆动自由度和竖直方向摆动自由度，所述锁头机构安装于所述机械臂的自由端；所述锁头机构中设置有旋转锁头，所述旋转锁头可转动地设置于所述锁头机构中；所述锁头机构通过所述机械臂驱动，可在所述旋转锁头伸入集装箱的角件的侧面孔以锁定集装箱以及所述旋转锁头与所述角件解锁两个状态之间切换。可选的，所述机械臂包括平动机构、横摆驱动机构和侧仰驱动机构，其中：所述平动机构的一端与所述伸缩部铰接、另一端与所述锁头机构铰接；所述横摆驱动机构安装于所述伸缩部上，且所述横摆驱动机构通过一铰接件与所述平动机构铰接，以驱动所述平动机构做水平方向摆动；所述侧仰驱动机构的固定端铰接于所述伸缩部上，所述侧仰驱动机构的伸缩端与所述平动机构铰接，以驱动所述平动机构做竖直方向摆动。可选的，所述平动机构为四连杆结构，四根所述连杆铰接构成四边形；四根所述连杆中：连杆一用于与所述伸缩部和铰接件铰接；连杆二用于与所述侧仰驱动机构的伸缩端铰接，且铰接位置位于连杆二的中部；连杆三用于与所述锁头机构铰接，且连杆三与连杆一构成四边形的相对边。可选的，所述机械臂为对称结构，由两个平动机构、两个横摆驱动机构和两个侧仰驱动机构构成，两个所述平动机构分别铰接于所述锁头机构的两侧。可选的，所述锁头机构包括铰座、锁头基准面、铰接销和所述旋转锁头；其中：所述锁头基准面通过所述铰接销铰接安装于所述铰座中；所述旋转锁头可转动地安装于所述锁头基准面上；两个所述平动机构分别与所述铰座的两竖直侧边铰接。可选的，所述伸缩部的底端设置有安装座，所述机械手总成安装于所述安装座上。可选的，所述设备安装架设置有2个，2个所述设备安装架间隔设置，且间距与所述集装箱的长度相匹配；所述设备安装架呈门型，所述设备安装架上对称安装有两个所述升降机构。可选的，所述设备安装架上设置有导向轮，所述导向轮与所述伸缩部滚动接触。可选的，所述集装箱转运设备还包括CCD视觉监测系统，所述CCD视觉监测系统的CCD相机安装于所述锁头机构中。基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供了一种集装箱空中运输装置，该集装箱空中运输装置包括上述集装箱转运设备。由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种集装箱转运设备，包括设备安装架、升降机构和机械手总成，升降机构安装于设备安装架上，升降机构具有伸缩部，机械手总成安装于伸缩部上。设备安装架可将该集装箱转运设备安装于现有的集装箱空中运输装置(例如空轨智能运输系统、集装箱天车)中，升降机构用于将机械手总成下方至集卡所在高度，以使机械手总成锁紧集装箱，从而使得该集装箱转运设备直接对接空中运输装置和集卡，实现集装箱转运。机械手总成是整个集装箱转运设备抓取集装箱的关键部件，机械手总成包括机械臂和锁头机构，机械臂具有水平方向摆动自由度和竖直方向摆动自由度，锁头机构安装于机械臂的自由端。在接取集装箱的过程中，锁头机构是其中的关键部件，锁头机构用于实现集装箱的锁定和解锁。通过机械臂的横摆(水平方向摆动)和侧仰(竖直方向摆动)操作，使得锁头机构能够与集装箱的角件精确对位，锁定或者解锁集装箱。锁头机构中设置有旋转锁头，旋转锁头可转动地设置于锁头机构中。当集装箱侧面与锁头机构存在夹角时，旋转锁头可以自适应跟随集装箱偏转，从而插入集装箱底角件的侧面孔中，以锁定集装箱底角件。锁头机构通过机械臂驱动，可在旋转锁头伸入侧面孔以锁定集装箱以及旋转锁头与角件解锁两个状态之间切换，以抓取和放置集装箱。与现有技术相比，本专利技术提供的集装箱转运设备，可从空中运输装置上直接抓取集装箱放置指定的集卡上，或从集卡直接抓取集装箱转运至空中运输装置，从而取消了现有技术中繁琐的中间转接操作，灵活性好和专用性强，极大地提高了集装箱转运效率。本专利技术提供的集装箱空中运输装置，通过配置该集装箱转运设备，可取消现有的地面顶升设备或者升降转接车，节省设备成本和运营成本，且集装箱转运效率也得以提高。附图说明图1为本专利技术实施例1中集装箱转运设备的结构示意图；图2为图1的集装箱转运设备中机械手总成的安装结构图；图3为图2的俯视图；图4为图2的侧视图；图5为图2的机械手总成中锁头机构的结构示意图；图6为本专利技术实施例2中集装箱空中运输装置的结构示意图；图7为本专利技术提供的集装箱转运设备的动作原理示意图。附图标记说明：100-集装箱转运设备；110-设备安装架；120-升降机构，121-升降驱动机构，122-伸缩部；130-机械手总成；131-机械臂，10-平动机构；20-横摆驱动机构；30-侧仰驱动机构；40-锁头机构，41-铰座，42-锁头基准面，43-铰接销，44-旋转锁头；200-集装箱，201-角件。具体实施方式为了使本申请所属
中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。实施例1：本专利技术实施例提供一种集装箱转运设备100，其结构如图1所示，包括设备安装架110、升降机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集装箱转运设备，其特征在于：包括设备安装架、升降机构和机械手总成，所述升降机构安装于所述设备安装架上，所述升降机构具有伸缩部，所述机械手总成安装于所述伸缩部上；/n所述机械手总成包括机械臂和锁头机构；所述机械臂具有水平方向摆动自由度和竖直方向摆动自由度，所述锁头机构安装于所述机械臂的自由端；/n所述锁头机构中设置有旋转锁头，所述旋转锁头可转动地设置于所述锁头机构中；所述锁头机构通过所述机械臂驱动，可在所述旋转锁头伸入集装箱的角件的侧面孔以锁定集装箱以及所述旋转锁头与所述角件解锁两个状态之间切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种集装箱转运设备，其特征在于：包括设备安装架、升降机构和机械手总成，所述升降机构安装于所述设备安装架上，所述升降机构具有伸缩部，所述机械手总成安装于所述伸缩部上；
所述机械手总成包括机械臂和锁头机构；所述机械臂具有水平方向摆动自由度和竖直方向摆动自由度，所述锁头机构安装于所述机械臂的自由端；
所述锁头机构中设置有旋转锁头，所述旋转锁头可转动地设置于所述锁头机构中；所述锁头机构通过所述机械臂驱动，可在所述旋转锁头伸入集装箱的角件的侧面孔以锁定集装箱以及所述旋转锁头与所述角件解锁两个状态之间切换。


2.如权利要求1所述的集装箱转运设备，其特征在于：所述机械臂包括平动机构、横摆驱动机构和侧仰驱动机构，其中：
所述平动机构的一端与所述伸缩部铰接、另一端与所述锁头机构铰接；
所述横摆驱动机构安装于所述伸缩部上，且所述横摆驱动机构通过一铰接件与所述平动机构铰接，以驱动所述平动机构做水平方向摆动；
所述侧仰驱动机构的固定端铰接于所述伸缩部上，所述侧仰驱动机构的伸缩端与所述平动机构铰接，以驱动所述平动机构做竖直方向摆动。


3.如权利要求2所述的集装箱转运设备，其特征在于：所述平动机构为四连杆结构，四根所述连杆铰接构成四边形；四根所述连杆中：
连杆一用于与所述伸缩部和铰接件铰接；
连杆二用于与所述侧仰驱动机构的伸缩端铰接，且铰接位置位于连杆二的中部；
连杆三用于与所述锁头机构铰接，且连杆三与连杆一构成四边形的相对边...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷鹏，睢维，张群，李志鹏，邹峰，李振华，唐玉平，尹辉，张书林，黄誉发，鲁新飞，向平波，
申请(专利权)人：中车株洲车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43