[发明专利]通过货物操纵设备进行货物操纵

说明书

技术领域

本发明涉及通过夹具来进行货物操纵，并且具体涉及通过附接在一个或多个货物紧固点的夹持装置来进行货物操纵。

背景技术

当今，绝大多数国际海运货物是在集装箱中被运输的。此类集装箱是箱式运输单元，其具有标准尺寸，长度为20、40或45英尺。集装箱的宽度为约2.5m，并且大部分典型集装箱的高度为约2.6m和2.9m。

集装箱设置有标准化的角配件，其使得集装箱能够通过不同集装箱吊运机来吊起和搬运。集装箱吊运机典型地设置有悬挂在吊索或吊链上的吊具，该吊具由伸缩机构根据要被吊起的集装箱的长度(例如20英尺或40英尺的长度)来调节。吊具的角部设置有特殊的可转动扭锁，其使得集装箱能够被夹持。集装箱的角配件设置有标准形状的孔，吊具的扭锁安装在所述孔中。当集装箱吊运机将吊具降下到集装箱的顶部上以使得吊具的全部四个扭锁都被接纳在角配件的孔中时，扭锁随后可转动90度，从而使扭锁锁定在角配件中。集装箱此时可从吊具悬挂被提升到空中。

集装箱可互相上下堆叠，典型地例如五个集装箱彼此上下堆叠。这使得能够在小的占地面积内(例如在集装箱港口)储存大量集装箱。必须小心地执行集装箱的堆叠，以使得要堆叠的集装箱的底部中的角配件以至少约5cm的精度与设置在下方集装箱的顶部中的角配件对准。否则存在集装箱堆码坍塌的风险。

用于吊起和堆叠集装箱的典型集装箱吊运机称为门式起重机(图1)，其可在轨道(轨道安装式门式起重机或RMG)或橡胶轮胎(橡胶轮胎式门式起重机或RTG)上移动。当使用门式起重机时，将要储存的集装箱(1)成行(a，b，c，d，e)放置在门式起重机(14)的腿之间，以使得典型地6至8行集装箱并排设置在门式起重机的腿之间，各行典型地包括例如五个互相上下堆叠的集装箱。然后在集装箱和集装箱行之间留出典型地30cm至50cm的间隙，以使集装箱更容易操纵。典型地，在门式起重机的腿之间留出车道(f)以使得要在门式起重机下方吊装的集装箱能够被堆叠成行(a，b，c，d，e)。

在门式起重机中，吊具(2)借助于悬挂在特制小车(15)上的吊索(16)，所述小车可沿集装箱吊运机的横向被驱动到不同位置，从而使得能够操纵不同行中的集装箱。各行集装箱的长度可高达数百米，即接连几十个20英尺或40英尺的集装箱。船-岸起重机被特别设计用于向/从船提升集装箱。这种情况下，起重机的小车能够沿悬臂桥移动以处于要被操纵的船的上方。

另一典型集装箱吊运机称为跨运车，其依靠橡胶轮胎上移动并且比门式起重机窄很多。集装箱跨运车可在其腿之间容纳仅一行集装箱，典型地3至4个互相上下堆叠的集装箱。目前，在各行集装箱之间留出高达1.5m的相当大的间隙，以提供用于跨运车的轮胎在各行集装箱之间移动的充足空间。

集装箱吊运机的吊具(2)通常还设置有特殊的精确传送机构，这种情况下，例如借助于吊具的悬吊系统的拉索(17)或借助于不同液压缸，可以在不必驱动或移动整个小车(15)或集装箱吊运机(14)的情况下控制吊具的水平位置和偏转。该特性旨在使集装箱被更容易和更快地吊起并互相上下堆叠。

如果吊具的精确传送机构例如通过拉索(17)实现，则拉索的数量典型地为四个，即集装箱的每个角部一个(图7)，然后例如通过电动机在拉索中产生期望力或力差，用以使吊具(2)沿期望方向水平地(x，y)移动或使吊具在期望方向上偏转。跨运车的精确传送机构通常通过不同液压缸来实现。

当集装箱操纵机器(比方说上述集装箱吊运机)用于操纵集装箱时，操作员在若干作业阶段被要求高精度。这些作业阶段的示例包括夹持集装箱和将一个集装箱堆叠在另一个集装箱的顶部。

为了吊起集装箱，吊具必须通过利用精确传送机构或通过使小车或集装箱吊运机整体移动成使得当吊具被降下到集装箱的顶部上时吊具的全部四个扭锁被准确地接纳在集装箱的角配件的孔中而被水平地控制成精确地处于要被吊起的集装箱的顶部上。该作业阶段对于集装箱操纵机器的操作员来说是辛苦的。在一些情况下，通过安装在吊具中的机械导引件来促进吊起过程。但是，导引件使在集装箱之间的狭窄间隙中的作业更加困难。