[发明专利]用于自动解开货物集装箱的设备

说明书

本发明被特别设计成能够执行解开货物集装箱的操作，消除港口人员的身体风险；其包括可通过港口起重机（3）向上移动的伸缩式支承结构（1），其中侧框架（5‑5′）与其端部对应地出现，在其内面上安装有机器人机构（6），其具有至少三个自由度，其用于抓手柄（11）以打开集装箱（13）的不同类型固定机构（12）的爪形器具，爪形器具具有至少一个运动自由度，而机器人机构（6）由人工视觉系统（14）辅助，并且其运动（16）是远程操作的、辅助的或全自动的。

技术领域

本发明是被特别设计成利于舒适、容易、且尤其是安全地解锁船运集装箱的设备。

本发明的目的是消除迄今为止针对港口人员执行这种操作中所涉及的高身体风险。

因此，本发明属于船运集装箱的领域。

背景技术

如众所周知的并且根据本发明的实际应用，将船运集装箱堆叠在货船上以便防止它们掉落，这可能引起凸出，并且这些集装箱用通常称为“扭锁”的自动固定机构彼此附接。

即使这些固定机构在用对应的机械进行集装箱堆叠期间自动锁定，但是当锁抵抗一个或多个弹簧的张力而作用时，解锁它们需要拉动杠杆或手柄，杠杆或手柄可能具有不同的构造，但是在任何情况下，直到现在，其都必须手动操作。

这样，并且知道这些集装箱可能被堆叠到的很高的高度，装卸工人在这些操作中面临很高的风险。

该问题的一种解决方案是高空作业平台（比如在文档WO 0218263A1中描述的高空作业平台）以及用于解锁的工具（它们是利于到达平台的细长配件）或解锁机构，即使这种类型的高空平台并不打算用于此操作。必须补充的是，鉴于集装箱的堆叠之间的有限空间，它们不能始终访问工作区域。

在任何情况下，这些都是部分解决方案，其使装卸工人继续暴露于工作场所危害，这显然不是优选的。

发明内容

本文布局的用于自动解锁集装箱的设备以完全令人满意的方式解决了这组问题，从而允许以完全安全的方式执行这些解锁操纵，无论其是远程操作的、辅助的、还是完全自动化的。

为此，本发明的构造由水平伸缩式框架制成，其可以通过任何常规机械（诸如港口起重机）向上移动。在其相对端部处是两个单独的框架，从其出现一个或多个侧向和竖直框架，以允许同时解锁若干个集装箱。

更具体地说，伸缩式框架允许关于集装箱的宽度而调整结构的侧框架的分离，并将整套连接到起重机。

对于框架的竖直附接，可以使用用于堆叠集装箱的相同自动固定机构或“扭锁”来为该结构提供模块化特征，其可适应于每种情况下的特定需要。

在任何情况下，都将提供与那些侧向框架的下部内部区域相对应的机器人机构，以用于打开固定设备或扭锁，并且其由一组相互铰接的刚性连杆构成，从而提供至少三个运动度（degree of movement）。

在该机构的端部处，存在抓握工具，诸如具有至少一个运动度的爪形器具，其被特别设计用于抓在手柄上以打开不同类型的固定机构。

该机构的结构被设计成利于工具相对于提升框架的总体结构的相对运动，因为当它在集装箱堆叠周围移动时，这种运动足够宽且足够快以补偿集装箱的非预期运动和提升框架的自然运动。

为了成功实现其目的，每个机器人机构都关于提升框架的运动而独立且同时地操作。因此，任何机器人机构都能够执行四个基本任务：

1. 追踪，包括检查集装箱的侧部以寻找固定机构，其中机器人机构利用提升框架的自然运动及其自身的移动能力。

2. 标识，旨在检测固定机构的打开系统并获得一组空间坐标，这组空间坐标将引导机器人机构的运动。

3. 捕获，尝试将抓握工具正确地定位在先前标识的固定机构上，然后使用该工具以便抓握打开手柄。