摘要：集装箱，是能装载包装或无包装货进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种成组工具，是现代跨国或长途物流运输中不可或缺的一部分。而现有的集装箱锁具目前都是人工拆锁，如何解决替代人工拆锁，实现港口自动化。将是港口装备技术人员深入考虑的问题，由于原有的运输链、机器人布局不合理等原因，使得储存的锁具数量有限，针对上述技术问题，现提出一种自动拆装装置。

关键词：集装箱 运输链 自动拆装装置

引言：

集装箱的使用在现代运输中十分普遍，集装箱的体积大、重量大、价值高，为保证 运输安全，在运输过程中通常会采用多种锁具对集装箱进行锁定，锁具的使用提高了运输的安全性，可靠性。

但是目前的港口、码头用于固定集装箱四角的锁具还是人工在取装锁具，在智能化较高的港口，拆装锁具成了制约港口走向全面智能化的一个瓶颈与痛点。自动拆装装置的需求是全世界港口、码头急需破解的难题。通过自动拆装装置布局、锁具输送的合理排列，能够使锁具数量储存达到最大数量以及锁具带的传送。当遇到大量集装箱时通过储存的锁具输送链、输送带及机器手的配合从而使拆装锁具更具完美。拟提出一种集装箱锁具自动拆装装置以解决该问题。

1、产品介绍：

集装箱多用钢、铁等金属制成，其按结构分，有封闭式集装箱、开敞式集装箱和折叠式集装箱等。作为现代化的运输工具，在国际贸易和世界经济中发挥了重要的作用。其最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系。能够让一个载重几十吨的庞然大物实现标准化，并且以此为基础逐步实现全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统。

根据结构的不同，集装箱可分为三类，有固定式集装箱、折叠式集装箱、薄壳式集装箱。在固定式集装箱中还可分密闭集装箱、开顶集装箱（OPEN TOP CONTAINER）、板架集装箱等；折叠式集装箱，指集装箱的主要部件（侧壁、端壁和箱顶）能简单地折叠或分解，再次使用时可以方便地在组合起来；薄壳式集装箱，是把所有部件组成一个钢体，它的优点是重量轻，可以适应所发生的扭力而不会引起永久变形。

集装箱运输具有标准化高、密封性好，破损率低、集约化、规模化、班轮化、成本低、质量好等优点，大大提高了货物运输的安全和效率，使其成为国际贸易货物多式联运过程中的重要运输方式之一，目前，国际上负责制定货运集装箱标准的国际组织包括国际海事组织（IMO）、国际标准化组织（ISO）等。其中IMO主要通过其下设的货物和集装箱运输分委会（CCC分委会）制定船载集装箱相关安全操作规范，并以IMO文书的形式发布。ISO的货运集装箱标准则由ISO/TC104国际集装箱标准化技术委员会负责，标准包括工业标准、运输标准和基础标准三大类。

2、现有产品特点：

集装箱锁和车体的连接方式有多种，有的是直接焊接在车身上的，锁头只能旋转而不能纵向移动，此种称为固定式；有的转锁通过支架与车身固定连接，锁头不但能旋转而且还能纵向伸缩，不用时可将锁头降至承载面以下，以适用不同的标准箱型，此种称为升降式；还有的转锁铰接在车体上或做成可以移动的，这样对紧固位置能够进行调节，从而大大提高了车辆的利用率；另外还有一种插入式转锁，锁轴像插销一样伸入箱体固定部位，一般与其他类型的转锁配合使用。

3、国内外发展：

目前我国是世界上集装箱的第一制造大国，并在这一生产领域创造了三项世界第一。我国集装箱年生产能力已达9863.6万立方米，居世界第一；生产集装箱的规格品种世界第一，我国集装箱生产从干货集装箱到一般货物集装箱，以及特种集装箱、箱式运输车，规格品种已达900多个，能满足各种运输需求；集装箱产销量世界第一，世界集装箱产销量是392万TEU，其中我国集装箱产销量已达374万TEU。

成立于1976年的现代商船海运公司（HMM）是一家韩国集装箱运输公司，能够为世界各地的客户提供海运服务。现代商船提供集装箱运输，以及货物跟踪、在线订舱和海上保险等一系列增值服务。目前拥有100多艘船，可在世界运送逾80万件标准箱的货物。近年来，现代商船大力投资新技术和基础设施，因其创新和高效服务而在航运业赢得美名。

4、集装箱锁具自动拆装装置工作原理：

本文所提出的集装箱锁具自动拆装装置，包括：基台；设置于基台上的拆装机器人；输送链，包括第一输送链以及第二输送链，输送链均与基台连接，并且第一输送链位于第二输送链以及基台之间，输送链用于运走拆装机器人从集装箱拆下的锁具或者为拆装机器人运输锁具从而令拆装机器人可将锁具连续安装至集装箱；皮带机设置在输送链上端，用于将拆下的锁具，输送到锁具箱里；控制柜是整套自动拆装装置电源与控制中心；锁具抓手则通过内置摄像头识别各种锁具，从而自动执行不同程序，拆装不同锁具。如图一

各个拆装机器人均设置于输送链的侧部，第一输送链以及第二输送链均设置为闭合轨道，拆装机器人的数量设置为三台，两台拆装机器人的置在第一、二输送链两端部，一台在输送链的中部。两端拆装机器人，用于拆装四十英尺的集装箱，中部的用于两个二十英尺集装箱，这样能够增大锁具的拆除或者安装效率及拆装不同型号及布置的集装箱，第一输送链以及第二输送链均设置有若干用于放置锁具的托盘，各个托盘可沿着第一输送链或者第二输送链移动。

第一输送链以及第二输送链均设置为闭合轨道，第一输送链靠近所述拆装机器人的一侧设置有凹部，凹部朝远离所述拆装机器人的方向内凹，第二输送链靠近所述拆装机器人的一侧设置有凸起部，所述凸起部朝远离基台的方向凸起。输送链的凹部以及凸起均是为了配合拆装机器人的机械臂的最佳运动轨迹，也就意味着第一输送链设置有凹部以及第二输送链设置有凸起可以令拆装机器人的机械臂以最短的时间拿起或者放下锁具。

集装箱锁具自动拆装装置中，基台是本装置的主体结构，拆装机器人以及输送链均是在基台上的，拆装机器人由机械臂以及夹具头组成，且设置为至少一个，用于锁具的安装以及解锁，机器人可将锁具从集装箱中拆下或者将锁具安装至集装箱上，输送链在用于传输锁具的同时，也可达到储存锁具的作用。

输送链包括第一输送链以及第二输送链，第一输送链以及第二输送链均与基台连接，并且第一输送链位于第二输送链以及基台之间，第一输送链以及第二输送链用于运走拆装机器人从集装箱拆下的锁具或者为拆装机器人运输锁具从而令拆装机器人可将锁具安装至集装箱，在实际工作中，第一输送链以及第二输送链都是可以独立进行工作的，因此这样就大大增加了锁具的储存数量。此外，第一输送链以及第二输送链呈上下设置，并且两者并不是位于同一个竖直面而是利用纵向排布的方式时两条运输链交错开来设置的。

各个拆装机器人均设置于第一输送链的侧部，第一输送链以及第二输送链均设置为环形闭合轨道，两者的结构类似于操场跑道的结构，并且两条输送链平行放置，均设置有若干用于放置锁具的托盘，各个托盘可沿着第一输送链或者第二输送链移动。

皮带机是功能主要用来将从集装箱拆下的锁具通过两端皮带机传送到锁具收集箱内。

通过这样的布局将两台这样的自动拆装装置布置在港口，码头转运车通过周转路线两边，周转运输车可从两个方向进入，不受单一方向限制，可有快速有效的拆装锁具。达到提高智能化码头的有效方案。如图二

5、集装箱自动拆装锁具优势：

相较于现有的技术，该集装箱锁具自动拆装装置优势如下：传输链由第一输送链以及第二输送链组成，并且这两条运输链均可独立工作，极大地提高了锁具的储存数量；第一输送链以及第二输送链采用纵向排布交叉排列的方式，这种设置方式布局在增加锁具储存数量的同时还不会增大本装置的占地面积，提高了场地使用率；

第一输送链设置有凹部，第二输送链设置有凸起部，输送链的输送方式相较于现有输送链的输送方式来说，平均一个锁具的解锁时间减少了20%，并且能够储存的锁具也多了30%。将各个拆装机器人设置在第一输送链以及第二输送链的闭合轨道侧，这样能够极大地减少整个装置的占地面积，使得场地面积较小的码头也可以使用。

6、结语：

该集装箱锁具自动拆装装置通过拆装机械人以及交错摆放运输链的设置，使得集装箱在装箱锁箱的时候，在降低了人工成本，提高了装箱效率的同时，场地利用率也得以提高，让港口集装箱的吞吐量进一步扩大，促进我国的航业、运输业优质发展。

近几年中国集装箱生产和出口行情火爆，很多物流大国都翘首以待、望眼欲穿。人们也许没想到，现代集装箱这一诞生于美国，曾经先后以美国、欧洲、日本、韩国为生产制造中心的重要物流工具，会在中国这个现代国际物流起步较晚的国家稳定地实现海量生产、海量消费和大量出口。中国逐渐成为全球绝大部分集装箱的生产供应国。在这一过程中，中国既赢了当时的主要竞争对手韩国，也在当年一部分国际集装箱产能转移到东南亚的挑战面前稳住了份额和地位。然集装箱生产大国地位稳固，订单亦火爆，发展潜力仍不小，但中国集装箱行业存在短板。其中一个短板是布局不均衡。东部沿海地区集装箱生产量大且使用多，西部地区生产少且使用情况不足。再加上常见的集装箱生产并非高难度，在疫情之前国际国内销售行情远非今年能比，若要保住行业的发展势头，怎样提高技术含量和附加值、怎样多元化地拓宽集装箱应用空间仍是重要课题。推动西部货运的集装箱化，发展内贸集装箱和铁路集装箱，大力推动海铁联运，重视发展冷链集装箱、特种集装箱等更高端集装箱，这是中国集装箱行业的升级方向和破局之路。

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