专利名称：用于装载/卸载货物的装置及其所用的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将货物从抛锚的轮船上装载到拖车上或将货物从拖车上装载到抛锚的轮船上的装置，尤其是涉及一种装载/卸载货物的装置，通过将货物的装载/卸载操作分成轮船部分和拖车部分，该装置能够在港口内通过接收所必须的所有信息而快速准确地移动位于甲板和码头的规则位置处的集装箱。
背景技术：
通常，用于装载/卸载集装箱的龙门起重机是众所周知的主要的锚固的装置之一。龙门起重机是一种具有较大功率的装置，该装置用来安置作为具有给定标准制成的装置的集装箱，并用来装载尺寸较大的货物并移动一段指定的距离。
一种现有的用于装载/卸载集装箱的龙门起重机包括，一铁架结构件1和一吊车5，如图1所示，该图是一示意图，所示的是龙门起重机的结构，图示性地描述了一种现有技术中用于装载/卸载货物的方法。
铁架结构件1包括垂直立于地面上的立柱2和3以及导轨4，该导轨4垂直安装在这些立柱2和3上。而且，吊车5沿着铁架结构件1上的导轨4移动并同时控制两个轴向运动，这两个轴向运动包括垂直于导轨4的方向。该吊车5构造有拾取集装箱7的分布横架6、绞盘以及图中没有示出的操作室。
为了装载/卸载集装箱，吊车5移动到抛锚的轮船8所在的位置，并在该移动到达位置放下分布横架6，提升装载在轮船8中的集装箱7，并带着所提升的集装箱沿着导轨4移动到拖车9所在的位置，并轻轻地将集装箱7卸在拖车9上。随后，吊车5再次绞动绞盘提升分布横架6并返回到轮船所在的位置，以便反复进行下一个集装箱的卸载操作。在吊车5返回到轮船8的过程中，装载有集装箱7的拖车9离开该位置，使得下一个拖车进入该位置并等待。通过反复进行上述操作，对装在轮船8中的集装箱7进行卸载。集装箱的装载操作以与上述卸载操作相反的顺序进行。为供参考，图1中的移动路线A与在装载时的路线以及卸载时的路线一致，且分布横架6沿上述路线移动。
如上所述，按照现有技术，如图1所示，分布横架6随着吊车5在移动线路A的整个区段上返回。但是，由于轮船8和拖车9之间的距离较长且吊车5的移动速度较慢，因此往返整个区段一次所花的时间较长。
因此，在现有技术中，将集装箱装载或将轮船上的集装箱卸载到拖车上自然会花较长的时间，而且在轮船、拖车、滑车、分布横架进行一次操作预备时，会频繁地产生其它操作的停止和等待这样的情况，直到完成该操作预备为止。因此，现有技术的龙门起重机的问题在于，恶化了港口的整体装载/卸载效果。
一方面，为了加强轮船的装载/卸载，通过提高龙门起重机中的滑车和分布横架的移动速度能够显著地缩短操作时间。不过，当考虑到集装箱的载荷和装载的安全性时，提高滑车和分布横架的移动速度就会受到限制。
通过参考结合附图的以下详细描述更好地理解本发明，对本发明的更完全的评价以及由此带来的优点将能更为清楚地理解，在这些附图中相同或类似的元件采用相同的附图标记进行表示。
图1是现有技术的龙门起重机的结构的示意图，其用来图示性地描述装载/卸载货物的方法；图2是本发明的龙门起重机的结构的示意图，其用来图示性地描述装载/卸载货物的方法；图3是本发明第一实施例的用于装载/卸载货物的装置的视图；图4是图3中所示的升降机的视图；图5是图3中所示的集装箱导向件的视图；图6是图3中所示的输送装置的视图；图7是图3中所示的输送装置链条的结构详细视图；和图8是本发明第二实施例的龙门起重机的视图，其图示出了用于装载/卸载货物的装置。
发明内容
因此，本发明的目的是为了解决上述问题，以提供一种装载/卸载集装箱货物的装置，该装置能使其龙门起重机的输送装置、滑车以及分布横架的移动范围最小，将轮船部分的操作和拖车分别的操作区分开来，并相对于现有技术提高装载/卸载效率，由此解决由于滑车、分布横架以及拖车中的一个操作延迟而导致等待其它操作而产生的操作时间的延迟问题。
本发明的另一个目的是提供一种装载/卸载集装箱的货物的方法，其中，在将集装箱装载/卸载到拖车上时，该方法通过使用易于使操作自动化的直角坐标系吊车以及将用于读取轮船内所需信息的传感器安装到分布横架的两个位置来消除操作误差。
根据本发明将货物从轮船上装载/卸载到一码头上的方法，这些以及其它的目的能够实现，其中将货物从轮船上装载/卸载到一码头上的方法包括以下步骤输送步骤，在船舶货物输送单元处，该步骤识别印制在集装箱上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人的货物属性，并将集装箱向船舶输送以用于卸载或输送到靠近船舶的输送位置；拖车货物输送步骤，在拖车货物输送单元处，该步骤检测拖车的位置，降下一分布横架，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人等的货物属性，并将该货物自动驱动地输送到拖车上或输送到靠近拖车的输送位置；以及输送步骤，该步骤将输送和装载在该船舶处的货物从靠近该船舶和该拖车的输送位置中的一个位置输送到其中的另一个位置，由此可减少由于该船舶的输送和装载位置的操作延迟和拖车的输送和装载位置的操作延迟造成的其它延迟。
而且，本发明能够通过用于将货物从轮船上装载/卸载到码头上的装置来实现，该装置包括输送步骤，在船舶货物输送单元处，该步骤识别印制在集装箱上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人的货物属性，并将集装箱向船舶输送以用于卸载或输送到靠近船舶的输送位置；拖车货物输送步骤，在拖车货物输送单元处，该步骤检测拖车的位置，降下一分布横架，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人等的货物属性，并将该货物自动驱动地输送到拖车上或输送到靠近拖车的输送位置；以及输送步骤，该步骤将输送和装载在该船舶处的货物从靠近该船舶和该拖车的输送位置中的一个位置输送到其中的另一个位置，由此可减少由于该船舶的输送和装载位置的操作延迟和拖车的输送和装载位置的操作延迟造成的其它延迟。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细地说明。而且在下面的描述中，为了理解本发明，给出了必要的说明以便对本发明产生更为全面的理解。需要指出的是，为了清楚起见，在下面的描述中省略了不突出本发明的主题的、对现有功能和结构的不必要的详细说明。
在此，货物不仅包括各种包裹，而且还包括包装各种货物的标准或非标准货运装置。集装箱是标准货运装置的代表性实例。同时，轮船运货物也称之为装载到轮船上和从轮船上卸载下来的货物，拖车货物被称之为装载到拖车上和从拖车上卸载下来的货物。而且，拖车包括各种货运机力或非机力交通工具。
如上所述，本发明的、用于将货物从拖车到轮船上或将货物从轮船上的装载/卸载的装置及其方法采用了两个以上的输送工具，其分为两个部分，也就是说，与现有技术中的一个输送工具(滑车，分布横架)不同，该输送工具被分成轮船上的和拖车上的，由此将集装箱的装载/卸载操作分成轮船上的操作和拖车上的操作，且分别一起进行这些操作。而且，下面将参照附图对本发明的上述优选实施例进行具体的说明。
首先，针对图2对本发明的用于装载/卸载货物的方法进行说明。图2是龙门起重机的结构的示意图，该视图用来描述本发明的用于装载/卸载货物的方法。
如此前所述，在图2中图示的龙门起重机中的铁架结构件10构造有垂直立于地面上的立柱11和12、垂直安装在立柱11和12上并在不同的高度水平地悬挂在立柱11和12上的上、下导轨13和14、轮船货运滑车20以及拖车货运直角坐标系吊车30。和现有技术一样，滑车20和直角坐标系吊车30具有分别用来提升集装箱40的分布横架21和31。同时，输送单元70和72安装在轮船50和拖车60之间。在该处，输送单元70和72有一个靠近轮船50的输送和装载位置71和一个靠近拖车60的输送和装载位置73。输送单元70和72具有一个用于将集装箱40从输送和装载位置70和72的一部分输送到其另一部分的驱动单元。作为一个实例，输送单元70和72的该驱动单元能够将用于垂直输送的升降机70和72a和用于水平输送的输送装置72和72a结合起来实施。
在此，输送单元70的输送和装载位置71的高度可根据装载在输送和装载位置处的货物装载高度和轮船50的尺寸进行分阶段地改变。
作为本发明的第一步，输送和装载轮船上的货物的步骤包括采用用于轮船货物的分布横架21和滑车20，沿着可逆的线路A的装载和输送步骤(线路A)，其将集装箱40从轮船50输送到输送单元70的在轮船50处的输送和装载位置71；或者为卸载步骤(线路A)，其将集装箱40从输送单元70的在轮船50处的输送和装载位置71输送到轮船50上，其中，滑车20为此而安装在图2中的铁架结构件10的上部导轨13上并提升集装箱40。
输送和装载在拖车处的货物的步骤是本发明的第二步，该步骤包括通过采用用于拖车货物装载/卸载的分布横架31和直角坐标系吊车30，沿着可逆的线路D的装载步骤(线路D)，其将集装箱40从输送单元62的在拖车处的输送装载位置73装载到拖车60上；或者为卸载步骤(线路D)，其将集装箱40从拖车60卸载并输送到输送单元62的位于拖车处的输送装载位置73，其中，直角坐标系吊车30安装在图1所示的铁架结构件10的下部导轨14上。
随后，输送步骤是本发明的第三个步骤，该步骤包括通过安装在图2所示的轮船50和拖车60之间的输送单元70和72，沿着可逆的线路B和C的装载和输送步骤(线路B和C)，其将集装箱40从在轮船处的输送和装载位置71输送到在拖车处的输送和装载位置73；或者为卸载和输送步骤(线路C和B)，其将集装箱40从在拖车处的输送和装载位置73输送到在轮船处的输送和装载位置71。
也就是说，集装箱的卸载操作就是将装载在轮船50上的集装箱40沿着线路A、B、C、D进行装载输送，并将集装箱40卸载到拖车60上。集装箱的装载操作就是将装载在拖车60上的集装箱40沿着线路D、C、B、A进行装载输送，并将集装箱40装载到轮船50上。
当需要时，用于轮船货物的滑车20和分布横架21能够沿着图1中所示的线路A移动，这实际上和现有技术相同。
按照根据本发明的用于装载/卸载货物的方法，在轮船部分货物装载和输送步骤和拖车部分货物装载和输送步骤中的其中一个步骤被延迟的情况下，其他操作也能够连续地进行。因此，能够改善操作效果，并缩短等待轮船或拖车所需的时间，并且使得用于装载/卸载位于拖车60处的集装箱40的直角坐标系吊车30和分布横架31可自动控制。
另一方面，图中没有示出，本发明没有采用图2中的输送单元70和72，并通过将集装箱40轮船50和拖车60装载和输送到相同位置的步骤能够进行集装箱的装载/卸载，并将装载在其上的集装箱40输送到各个滑车20、各个分布横架21、各个直角坐标系吊车30、各个分布横架31、轮船50、以及拖车60，通过固定在相同宽度位置，该位置包括输送单元70和72的输送和装载位置71和73，使得在轮船货物处和拖车货物处的各个滑车20、各个分布横架21、各个直角坐标系吊车30、以及各个分布横架31能够移动到相同的位置。
下面，作为用于装载/卸载货物的装置，根据本发明一龙门起重机安装在港口的优选实施例将通过举例并正确地进行说明。在下面说明和附图中，为了描述方便，对图2中的相同的部件采用相同的附图标记进行表示。
如图3所示，根据本发明的第一实施例，龙门起重机包括，如铁架结构件10的垂直立于地面的立柱11和12，分别安装在立柱11和12的不同高度上的导轨13和14，用于从轮船50上输送和装载的集装箱40的轮船货物输送和装载单元100，用于输送承载在轮船50和拖车60之间的集装箱40的输送单元200和300，以及用于将集装箱输送和装载到拖车60上或用于从拖车60上输送和装载的集装箱的拖车货物输送和装载单元400。
轮船货物输送和装载单元100包括铁架结构件10的上部导轨13，以及用于支承轮船货物以便在导轨13上移动的滑车。在此，滑车20包括用于抓取集装箱的分布横架21、绞盘22以及用于提升抓取在分布横架21上的集装箱的操作室23，并在2个轴向进行控制，其包括垂直于导轨13的方向。
输送单元200和300与图3中所示的输送装置70和72相同，并在前面进行了描述，且包括用于垂直升降的升降机70和输送装置72。输送单元200和300的升降机70包括用于提供上述轮船输送和装载位置的货盘211、用于提升和放下图4所示的货盘211的链条212、用于操作链条212的驱动源213、以及用于准确引导和支承货盘211的上升和下降操作的导向柱214。在此，尽管在图中省略其详细的描述，但是轮船的尺寸(高度)和装载在轮船上的集装箱40的装载高度能够依赖于这种连续的装载/卸载，由此能够分阶段地改变和调节货盘的上升高度。
当卸载和输送输送单元300上的集装箱40时，在集装箱40沿集装箱引导板G1、G2和G3装载在升降机210的货盘211上的情况下，图5、6以及7中所示的输送装置321、322以及323的集装箱引导板G2和G3如集装箱引导板G’2和G’3一样打开，以便在货盘211下降并确定其在位置确定单元330上的位置时，通过一种图中没有示出的锯齿形转角和连接以移动集装箱40。随后，输送装置链条321通过使缸体324上升而提高输送装置链条驱动单元的中心轴线和驱动轴351使得货盘211倾斜，由此提高集装箱40的移动效果。装载集装箱40的输送装置链条321还具有以等间距构造的框架312和安装在该框架312上的轨道311以及能够在轨道311上滚动的输送装置链条344、345以及346，其中在多个成列的输送装置链条处，输送装置链条344、345以及346具有不同于国际通用集装箱40的下部框架结构的宽度。而且，在输送装置链条321上粘有弹性体345，以便调节集装箱40的下部框架结构的高低差别，由此均匀地分布下部框架上的载荷。
拖车货物输送和装载单元400包括铁架结构件10的下部导轨14、直角坐标系框架吊车30以及分布横架31，以便在导轨14上移动。在此，直角坐标系框架吊车30控制三个轴向位置，其中具有垂直于导轨14的方向。操作室33与直角坐标系吊车30分离并安装在铁架结构件10的一个立柱12上。在该操作室33中，直角坐标系吊车30能够被转变成操作室33中的人工操作和自动操作。
在上述结构的实施例中，装载在轮船50的集装箱40的卸载步骤包括使得轮船输送和装载单元100的滑车20移动到轮船50所在的位置，并在该位置将分布横架21装载到绞盘22上，提升一个集装箱40进行卸载，并移动到升降机210所在的位置，该升降机包括输送单元200。这时，在升降机210的货盘211上升的同时，分布横架21将提升在货盘211上的集装箱40卸下，并返回到轮船处进行下一次轮船卸载。
与此同时，如图4所示，随着升降机210的链条212和操作单元(驱动源213)213的运转，输送单元200和300使输送和装载有集装箱的货盘211下降。当货盘211下降时，图5中所示的缸体324上升，驱动单元和驱动轴在使得输送装置链条321接附到货盘211上之后受到驱动，并沿箭头所指的方向移动集装箱40。
在集装箱40在接触到货盘211时感应到未示出的传感器，缸体325开始上升，驱动单元和驱动轴驱动集装箱40，集装箱40移动，并在集装箱40完成从货盘212移动到货盘212时，输送装置链条321停止，而货盘11上升。此时，集装箱40移动到货盘231上。如前所述，当集装箱40到达卸载和输送货盘的最终步骤时，拖车货物输送和装载单元400的直角坐标系吊车30和分布横架231对一个集装箱40执行卸载操作，同时提升集装箱40并在等待期间将所提升的集装箱40装载到拖车60上。
同时，装载有集装箱40的拖车60向指定的位置移动，在拖车进入期间，轮船货物装载、卸载以及水平输送步骤重复进行，从而能够连续进行集装箱40的卸载操作。
根据本发明的上述装置，例如，即使在集装箱卸载时应到来的拖车被延迟，集装箱的卸载操作也能够通过滑车20和分布横架21连续进行，直到集装箱充满货盘211、221以及231为止，该货盘具有临时存储功能和输送功能。
同时，上述说明是针对集装箱卸载进行的，而集装箱的装载以与上述说明相反的方式进行。
也就是说，根据本发明的实施例，在具有相同标准的港口，装载/卸载操作被区分开来，由此提高装载/卸载操作的效果。
图8是表示龙门起重机的视图，用来图示根据本发明的第二优选实施例的用于装载/卸载货物的装置。在图8中，尽管其第二实施例的基本结构与上述结构相同，但是它包括在输送装置72和72a处用来覆盖集装箱40的袋子和位于输送单元200和300内的升降机210和210a，并采用中间输送吊车630和630a将集装箱40移动到袋子中。
从上可以明白，本发明的优点在于，可以通过将提升轮船和拖车上的重集装箱(货物)的吊车装置(滑车、直角坐标系框架吊车、和分布横架)区分开而同步进行集装箱的装载/卸载操作。
而且，当本发明应用到作为港口的主要部分的龙门起重机上时，由于可以极大地缩短集装箱的输送时间，由于轮船和拖车中的一方具体情况而不会导致延迟，并且将货存在货栈和从货栈取货可以不必等待拖车而顺畅地进行，因此能够快速地进行装载/卸载。
因此，本发明通过改进工作效率缩短集装箱在港口的装载/卸载的操作时间能够节约成本，并提高港口的服务效率。并且本发明还使得直角坐标系吊车满足在拖车处自动进行装载/卸载操作。而且在分布横架的两个位置设有传感器，可以辨识印制在集装箱上的自然编码(条形码、RF、IC芯片)，接收位于轮船和港口处的集装箱的信息，消除集装箱卸载操作的误差，快速而准确地将集装箱输送和装载在轮船坞的正则位置，且通过轮船坞处的有效装载而提高轮船坞的效率。
尽管对称之为本发明的优选实施例进行了描述和阐述，但是本领域的普通技术人员应该理解的是，可以在不脱离本发明的范围的条件下对本发明进行改变和修改，或对其元件进行等同的替换。此外，在不脱离本发明的主要构思的条件下，根据本发明的启示，可以进行许多修改以适应某种具体的情况。因此，所要表明的意思是本发明并不限于这些在此作为最佳方式所公开的、用来实施本发明的特定实施例，而是本发明包括所有落入后附的权利要求书的范围中的所有实施例。
权利要求
1.一种用于将货物从船舶上装载/卸载到码头上的方法，该方法包括以下步骤输送步骤，在船舶货物输送单元处，该步骤识别印制在集装箱上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人的货物属性，并将所述集装箱向所述船舶输送以用于卸载或输送到靠近所述船舶的输送位置；拖车货物输送步骤，在拖车货物输送单元处，该步骤检测拖车的位置，降下一分布横架，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人等的货物属性，并将该货物自动驱动地输送到所述拖车上或输送到靠近所述拖车的输送位置；以及输送步骤，该步骤将输送和装载在该船舶处的货物从靠近该船舶和该拖车的所述输送位置中的一个位置输送到其中的另一个位置，由此可减少由于该船舶的输送和装载位置的操作延迟和拖车的输送和装载位置的操作延迟造成的其它延迟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述船舶货物的输送装载步骤和所述拖车货物的输送装载步骤通过提升货物的各自的起重机进行，由此在所述起重机抓住货物时辨识印制在货物上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输送步骤包括(a)将输送到所述船舶的输送和装载位置处的货物提升并输送到等于所述拖车的输送和装载位置的高度，并且反之亦然；(b)对被输送到位于所述拖车的输送和装载位置的货物进行水平输送，该位置在所述船舶的输送和装载位置之下；以及(c)通过在所述步骤(a)和(b)之间的每一单元，进行中间输送和装载货物。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)在没有外部帮助下进行。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)通过输送装置链条直接地进行货物输送并在货物的下部框架接触所述输送装置链条时使得载荷均匀分布，由此使得在该货物下部框架处的损坏减至最小。
6.一种用于将货物从船舶上装载/卸载到码头上的装置，该装置包括输送步骤，在船舶货物输送单元处，该步骤识别印制在集装箱上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人的货物属性，并将所述集装箱向所述船舶输送以用于卸载或输送到靠近所述船舶的输送位置；拖车货物输送步骤，在拖车货物输送单元处，该步骤检测拖车的位置，降下一分布横架，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人等的货物属性，并将该货物自动驱动地输送到所述拖车上或输送到靠近所述拖车的输送位置；以及输送步骤，该步骤将输送和装载在该船舶处的货物从靠近该船舶和该拖车的所述输送位置中的一个位置输送到其中的另一个位置，由此可减少由于该船舶的输送和装载位置的操作延迟和拖车的输送和装载位置的操作延迟造成的其它延迟。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述船舶货物的输送装载步骤和所述拖车货物的输送装载步骤通过提升货物的各自的起重机进行，由此在所述起重机抓住货物时辨识印制在货物上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述输送步骤包括(a)将输送到所述船舶的输送和装载位置处的货物提升并输送到等于所述拖车的输送和装载位置的高度，并且反之亦然；(b)对被输送到位于所述拖车的输送和装载位置的货物进行水平输送，该位置在所述船舶的输送和装载位置之下；以及(c)通过在所述步骤(a)和(b)之间的每一单元，进行中间输送和装载货物。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述步骤(c)在没有外部帮助下进行。
10.如权利要求8所述的装置，其中，所述步骤(b)通过输送装置链条直接地进行货物输送并在货物的下部框架接触所述输送装置链条时使得载荷均匀分布，由此使得在该货物下部框架处的损坏减至最小。
全文摘要
一种用于将货物从船舶(50)上装载/卸载到码头上的方法，该方法包括以下步骤输送步骤，在船舶货物输送单元处，该步骤识别印制在集装箱(40)上的自然编码、条形码、RF以及集成电路芯片，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人的货物属性，并将集装箱(40)向船舶输(50)送以用于卸载或输送到靠近船舶(50)的输送位置；拖车货物输送步骤，在拖车货物输送单元处，该步骤检测拖车(60)的位置，降下一分布横架，辨识例如货物的种类、其重量、指定地以及其承运人等的货物属性，并将该货物自动驱动地输送到拖车上或输送到靠近拖车的输送位置；以及输送步骤，该步骤将输送和装载在该船舶(50)处的货物从靠近该船舶(50)和该拖车(60)的输送位置中的一个位置输送到其中的另一个位置，由此可减少由于该船舶(50)的输送和装载位置的操作延迟和拖车(60)的输送和装载位置的操作延迟造成的其它延迟。
文档编号B65G1/137GK1391529SQ99817054
公开日2003年1月15日 申请日期1999年12月20日 优先权日1999年12月20日
发明者权宁守, 金耕汉 申请人:权宁守, 金耕汉