一種具有可移動傳感器總成的自動導向的集裝箱跨車裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于搬運集裝箱(8)的龍門式起重裝置(1)，尤其是用于搬運ISO標準集裝箱的跨車裝置，包括用于對跨車裝置(1)進行導航的傳感器總成(12)和用于由龍門式起重裝置(1)運輸?shù)募b箱(8)的空間(17)。為了創(chuàng)造一種改進的無人駕駛的龍門式起重裝置(1)，根據(jù)本發(fā)明的傳感器總成(12)在處于工作位置時在龍門式起重裝置(1)上設置于用于所運輸?shù)募b箱(8)的空間(17)的下方，并能從所述工作位置移動到非工作位置，其中所述傳感器總成(12)使得將被運輸?shù)募b箱(8)被吊起和/或放下。
【專利說明】
一種具有可移動傳感器總成的自動導向的集裝箱跨車裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種搬運集裝箱的跨車裝置，尤其是ISO標準集裝箱，該跨車裝置包括用于對其導航的傳感器總成和用于由跨車裝置運輸集裝箱的空間。
【背景技術】
[0002]眾所周知，這種類型的跨車裝置，也被稱為跨運堆垛車，龍門式堆垛車，跨運車，廂式貨車，穿梭車或行駛車。它們是在集散站搬運標準化ISO標準集裝箱的專用搬運裝置，特別是用于港口集散站或公路和鐵軌之間聯(lián)合運輸?shù)募⒄?。在提升裝置和稱為吊具的負載接收裝置的幫助下，跨車裝置能舉起集裝箱并在運輸后將集裝箱放置于目標位置。由于地面行駛的帶有橡膠輪胎的跨車裝置包括蜘蛛架導桿結構(spider-leg structure)，它們能跨過放在地面或疊在其它集裝箱上面的集裝箱，根據(jù)其結構，這么做的同時還能額外運輸被舉起的集裝箱。根據(jù)結構高度，跨車裝置可分為比如I跨3裝置，I跨2裝置等。I跨3裝置能將一個集裝箱放置在3個已疊放的集裝箱上面、能吊起已疊放的3個集裝箱中的一個、或能將一個吊起的集裝箱跨過其它3個已疊放的集裝箱。其中，ISO標準集裝箱被稱為用于國際化貨物運輸?shù)臉藴驶拇笕萘考b箱或海運集裝箱。最廣泛使用的ISO標準集裝箱的寬度為8英尺，長度為20英尺、40英尺或45英尺。跨車裝置能夠自由地行駛，并且通常具有柴油-電力驅動、柴油液壓驅動或純電動機驅動而。當前使用的跨車裝置主要是手動控制的，出于該目的適當?shù)卦O置了駕駛室。
[0003]自動化控制的跨車裝置也已眾所周知。公開號為EP2 096 074 BI的歐洲專利公開了一種跨車裝置，該跨車裝置出于導航的目的，結合了衛(wèi)星導航和基于道路測量的局地無線電定位。在經過集裝箱或集裝箱堆垛的區(qū)域，還會額外增加用于跨車裝置自動轉向的激光掃描儀。由于沒有應答器或磁鐵形式的標記元件會被嵌入到跨車裝置經過的地面中，這種類型的導航相對于所謂的應答器或網格點導航更有優(yōu)勢。大多數(shù)情況下，標記元件為被動式應答器或磁鐵。所述標記元件會被分散到整個港口和集散站區(qū)域的行駛路徑區(qū)域里的地面。這種應答器或網格點導航也被稱為FROG(基于網格的自由測距)方法，申請?zhí)枮镈E10 2006 044 645 Al的德國專利，結合自動的、于地面行駛的輪胎式的引導車輛詳細描述了這種FROG方法。為了沿著標記元件對這個引導車輛進行導航，會在引導車輛上設置天線形式和/或磁場傳感器形式的傳感器總成。借助這些傳感器總成，嵌入車道中的標記元件依據(jù)其設計會在引導車輛經過的時候被識別或讀取。為了達到這個目的，在引導車輛的前端和后端安裝寬且扁平的傳感器總成，該傳感器總成貼近地面并與地面平行。這些傳感器總成在垂直于引導車輛行駛方向的方向上延伸并橫跨引導車輛的整個寬度，從而能同時探測多于一個的標記元件，而通過傳感器總成獲取的信息此后被用于對該車輛進行導航。由于這些標記元件以固定的網格圖形嵌入到地面中，因此這種導航方法也可稱為網格點導航。
[0004]公開號為DE10323641A1的德國專利公開了一種叉式裝卸車，這種車輛的傳感器可移動地設置在負荷下方區(qū)域的負載接收裝置上。

【發(fā)明內容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于網格點導航的改進的無人駕駛跨車裝置。
[0006]根據(jù)權利要求1的技術特征，本發(fā)明可實現(xiàn)無人駕駛的跨車裝置，權利要求2-10描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，在用于搬運集裝箱的跨車裝置的情況下，尤其是在用于搬運ISO標準集裝箱的跨車裝置的情況下，所述跨車裝置包括用于對跨車裝置進行導航的傳感器總成和用于由跨車裝置運輸?shù)募b箱的空間，并作出以下改進:傳感器總成在處于工作位置時，在跨車裝置上設置在用于運輸集裝箱的空間的下方，同時所述傳感器總成能從工作位置移動到非工作位置，其中所述傳感器總成使得將被運輸?shù)募b箱被吊起和/或放下。
[0008]傳感器總成從將被運輸?shù)募b箱下方的空間移動到非工作位置不影響跨車裝置的裝載操作，吊起或放下集裝箱后，隨著接下來使得傳感器總成移動到正好位于被嵌入地面的標記元件上方的工作位置，能夠依靠網格點導航自動對跨車裝置進行導航。
[0009]借助于本發(fā)明，能夠容易地通過自動引導車輛在集成網絡內使用自動跨車裝置，其中已經通過使用在集裝箱集散站中的網格點導航對所述自動引導車輛進行導航。通過對跨車裝置進行相應的調整就能實現(xiàn)上述情況，同時并不改變集裝箱集散站的地面情況。盡管本發(fā)明為靠近地面且與車輛寬度一致的傳感器裝置，基于本發(fā)明的傳感器總成本身也能使跨車裝置能順利地跨過集裝箱。本發(fā)明中與車輛寬度一致的傳感器總成解決了本來標記元件的網格圖形密度必然會增加的問題。
[0010]在一個結構簡單的實施方式中，規(guī)定跨車裝置包括使該跨車裝置能夠跨過集裝箱的結構空隙，并且，所述傳感器總成以下述方式設置:在非工作位置時其位于所述結構空隙的外面。所述結構空隙包圍所需的所述空間，以能夠使跨車裝置以縱向無碰撞的方式跨過立于地面上且仍要被吊起或已經放下的集裝箱，其中所述集裝箱位于所述結構空隙內并能通過所述結構空隙。
[0011]在一個優(yōu)選的實施方式中，規(guī)定對跨車裝置進行自動導航，傳感器總成根據(jù)網格點導航的原理工作，且傳感器總成在處于工作位置時，在跨車裝置上設置在接近跨車裝置經過的地面的位置。優(yōu)選地，傳感器總成與地面之間的讀取距離保持在10-40CH1之間。
[0012]為了能使用放置于網格圖形中的可用的標記元件，并避免增加標記元件的網格圖形密度，規(guī)定傳感器總成應設置在與跨車裝置行駛方向垂直的工作位置中。
[0013]為了使跨車裝置能在行駛的兩個方向都能容易被自動引導，在該跨車裝置上需要設有至少2個傳感器總成，從行駛方向上看，其中一個傳感器總成設置在跨車裝置的前部，另一個傳感器總成設置在跨車裝置的后部。
[0014]進一步地，有利地，本發(fā)明對該跨車裝置的結構關系做了限定，該跨車裝置設有兩個互相平行的運行裝置支架，所述運行裝置支架鄰近用于待運輸?shù)募b箱的空間，且在跨車裝置的行駛方向上定向，同時當處于工作位置中，傳感器總成跨越兩個運行裝置支架之間的接近地面的區(qū)域。
[0015]結構上有利的是，傳感器總成能繞設置在運行裝置支架上的主軸從工作位置樞轉到非工作位置。在這一點上，傳感器總成的設置方式之一為，橫向的傳感器總成能平行于地面樞轉，另一方式為，傳感器總成能向上樞轉。相應地，主軸豎直定向或在行駛方向上定向，傳感器總成當處于工作位置時豎直定向或在運行裝置支架的縱向方向上定向。由此，主軸豎直定向或在行駛方向上定向，當位于非工作位置時，傳感器總成豎直定向或在運行裝置支架的縱向方向上定向設置，也是有利的。
[0016]在一個有利的實施方式中，規(guī)定傳感器總成從中間被分成兩個獨立的部件，由于每個部件中作為一個整體的傳感器總成更短，使得樞轉或折疊到非工作位置的過程更簡單。那么，所選擇的接收傳感器總成的部件的空間也會相應地減少。
[0017]在一個有利的實施方式中，規(guī)定傳感器總成能通過啟功驅動器以自動控制的方式移動。
【附圖說明】
[0018]下面，通過附圖對本發(fā)明的兩個具體的實施例進行描述:
[0019]圖1顯示了實施例1中的跨車裝置，
[0020]圖2顯示了圖1的仰視圖，
[0021 ]圖3顯不了圖1的側視圖，
[0022]圖4顯示了實施例2中的跨車裝置。
[0023]附圖標記列表:
[0024]I跨車裝置
[0025]2運行裝置支架
[0026]3 車輪
[0027]4 地面
[0028]5 支柱
[0029]6機械平臺
[0030]7龍門式機架
[0031]8集裝箱
[0032]9升降裝置
[0033]10 吊具
[0034]11 角件
[0035]12傳感器總成
[0036]12a傳感器總成的部件
[0037]12b傳感器總成的部件
[0038]13 主軸
[0039]14樞轉區(qū)域
[0040]15結構空隙[0041 ]16標記元件
[0042]17 空間
[0043]F行駛方向
【具體實施方式】
[0044]圖1借助實施例1顯示了根據(jù)本發(fā)明的原理的跨車裝置的粗略的結構示意圖，其中，在集裝箱裝卸操作時，通過網格點導航對跨車裝置I進行自動導航。圖2和圖3分別顯示了圖1的仰視圖和側視圖，本發(fā)明通過圖1至圖3來顯示實施例1中的跨車裝置I。
[0045]跨車裝置I設有兩個互相平行的運行裝置支架2，運行裝置支架2沿著跨車裝置I的縱向方向設置，運行裝置支架2上安裝有可操縱的車輪3，圖1中只能看見前面的車輪3。所述車輪3為橡膠輪胎，并且在集裝箱集散站的地面4上運行，優(yōu)選地在港口的地面4上運行，其中在每個運行裝置支架2中，兩個車輪3均設置于運行裝置支架2的一側。車輪3以常規(guī)方式設在一個假想矩形的角部。從技術需求的角度來講，安裝多于四個的橡膠輪胎3基本上也是可行的。但是這樣會增加跨車裝置I整體上的復雜度，也會增加驅動和操控方面的技術難度。在自動引導的跨車裝置I的情況下，導航也會由于待操縱的車輪3數(shù)量的增加而更加復雜。兩個運行裝置支架中的每個運行裝置支架2的前端和后端分別延伸有支柱5，因此一共有4個支柱5豎直向上延伸，這些支柱5與放置在支柱5之上且與支柱5相連接的機械平臺6形成龍門式機架7。用于集裝箱8的升降裝置9設置于龍門式機架7的機械平臺6上，用于集裝箱8的稱為吊具10的負載吊取裝置與所述升降裝置連接從而使得吊具10能夠升高和降低。吊具10能鎖定于集裝箱8的四個角件11從而吊起負載。龍門式機架7和運行裝置支架2圍成空間17，其中通過吊具10吊起集裝箱8，以及通過升降裝置9將集裝箱8升高到運輸位置之后，由跨車裝置I運輸?shù)募b箱8被定位于所述空間17中，即仍在運輸過程中集裝箱8被定位于空間17中。
[0046]在跨車裝置I下部區(qū)域，傳感器總成12被設置在運行裝置支架2上，傳感器總成12水平定向或與地面4平行定向，并沿著垂直于跨車裝置I的行駛方向F的方向縱向延伸，并且?guī)缀跄芨采w跨車裝置的整個寬度。傳感器總成12至少覆蓋兩個運行裝置支架2之間的空間17的寬度。這是當如圖1所示，集裝箱8位于空間17中即不再置于地面4，并且傳感器總成12位于空間17的下方的工作位置的時候，情況是這樣。換句話說，當傳感器總成12位于工作位置時，所述傳感器總成12限定出空間17的底部。甚至當跨車裝置I沒有攜帶集裝箱8，空載行駛時，傳感器總成12也位于工作位置。
[0047]為了保證跨車裝置I能夠吊起和/或放下集裝箱8，傳感器總成12可從工作位置移動到非工作位置，其中，所述非工作位置中，傳感器總成12的位置可以允許跨車裝置跨過集裝箱8以吊起和/或放下將被運輸?shù)募b箱8。圖1中的虛線表示結構空隙15，該結構空間15中不存在處于非工作位置時的傳感器總成12。因此，此結構空隙15圍成了通過跨車裝置I吊起或放下集裝箱8所需的空間，優(yōu)選地所述跨車裝置I縱向吊起或放下集裝箱8，并且出于此目的，該空間使得跨車裝置I能夠以與附圖平面垂直的方向跨過所述集裝箱8。因此，集裝箱8在被吊起、放下和運輸?shù)倪^程中都位于結構空隙15內，集裝箱8也從結構空隙15中穿過。當傳感器總成12位于如圖1所示的工作位置時，會切入懸掛在吊具10上的集裝箱8下方的結構空隙15，因此傳感器總成12被設置在空間17內。
[0048]傳感器總成12并不是一件式元件，而是大致從中間分成兩個部件12a和12b(如圖2所示)，以便能夠打開空間17，特別是結構空隙15，以提升、降落，放下和吊起集裝箱8。在這一點上，部件12a和部件12b均與主軸13的兩端中的一端鉸接(如圖2所示)，所述主軸13豎直定向或垂直于地面4定向。同時部件12a和部件12b還可以通過在圖中未顯示的啟動驅動器各自繞著主軸13由垂直于跨車裝置I的行駛方向F的方向定向的水平工作位置轉動到沿著跨車裝置I的行駛方向F定向的水平非工作位置。根據(jù)跨車裝置I的驅動設計，液壓或電力啟動驅動器都能適用。在這一點上，部件12a和部件12b沿著圓弧形的樞轉區(qū)域14在非工作位置和工作位置之間轉動?？畿囇b置I的行駛方向F與運行裝置支架2縱向延伸的方向相平行。
[0049]傳感器總成12包括天線和/或磁場傳感器，通過所述傳感器總成12，位于集裝箱集散地的地面4中的以應答器或磁體的形式存在的標記元件16能夠被檢測或讀取。在跨車裝置I行駛過程中，傳感器總成12會轉動至其在接近地面的區(qū)域中的水平工作位置，這樣所述傳感器總成12能夠識別位于地面4下面的標記元件16，同時相應的測量信號流入跨車裝置I的自動導航中。優(yōu)選地，由于需要一個相應的讀取距離來讀取位于地面4下的標記元件16，傳感器總成12和地面4或地面中的標記元件16之間的空間應在10-40cm之間。因此，跨車裝置I所運輸?shù)募b箱8在空間17中以在傳感器總成12上方的一定距離處被懸掛在吊具10上。
[0050]如圖所示，位于工作位置的傳感器總成12覆蓋運行裝置支架2之間的地面4的整個區(qū)域，從而幾乎覆蓋跨車裝置I的整個寬度，進而可以盡可能最優(yōu)化地檢測到設有的標記元件。相應地，在工作位置的每個傳感器總成12隨著它的部件12a和部件12b與結構空隙15相交。為了能夠將懸掛在吊具10上的集裝箱8降低從而將其放下，以及為了能夠跨過立于地面4上的仍待吊起或已經放下的集裝箱8，傳感器總成12必須移動到非工作位置，在所述非工作位置時，所述傳感器總成12設置于結構空隙15外面的，并且不再與結構空隙15交叉。
[0051]兩個傳感器總成12或它們各自的部件12a和部件12b優(yōu)選地封裝在寬度比縱向長度小的扁平外殼內。從行駛方向F看時，兩個傳感器總成12中的一個設置在跨車裝置I的前部，另外一個設置在跨車裝置I的后部，從而可以使得跨車裝置I以相同的自動化方式向前和向后行駛(如圖2和圖3所示)。
[0052]圖1示出了分別位于工作位置時的部件12a和部件12b。圖2示出了樞轉區(qū)域14、位于非工作位置的兩個傳感器總成12中的左側部件12a和位于工作位置的的兩個傳感器總成12中的右側部件12b。實際操作狀態(tài)的圖在本發(fā)明中未顯示。
[0053]圖4顯示了跨車裝置I的實施例2的粗略的結構示意圖。實施例2中的跨車裝置I與上述的實施例1中的跨車裝置基本相當。因此，下面的描述將參照所述的內容。實施例2和實施例I中的跨車裝置I的區(qū)別在于部件12a和部件12b的樞轉區(qū)域14的位置，從而以及主軸13的結構和定向。如圖4所示，用實線標出的傳感器總成12的左側部件12a位于豎直的非工作位置，而虛線表示傳感器總成12的部件12a的工作位置。相反地，位于右側的工作位置的傳感器總成12的第二部件12b用實線標出，而虛線表示部件12b的于非工作位置。因此，部件12a和部件12b均與主軸13的兩端中的一端鉸接，所述主軸13水平或相對于地面4水平定向且在跨車裝置I行駛方向F上定向。部件12a和部件12b能夠各自通過圖中未顯示的啟動驅動器繞著主軸由垂直于跨車裝置I的行駛方向F的方向的水平工作位置樞轉到垂直于跨車裝置I的行駛方向F的方向的豎直非工作位置。上述附圖意在說明傳感器總成的功能。在跨車裝置I行駛時，傳感器總成12的部件12a和部件12b都保持于水平工作位置;在裝載操作時，部件12a和部件12b都位于非工作位置。
[0054]示例性實施例只顯示了傳感器總成12運動的一種變型。也可采用其它的樞轉、折疊或旋轉緊固件，以使得傳感器總成12能在工作位置與非工作位置之間的移動。也可在空間上提供可移動的機械機構以保證傳感器總成12的移動。當然也能使用未被分開的傳感器總成12，只要保證結構空隙15外設有非工作位置的空間。
[0055]為了使跨車裝置I可被自動化控制和操縱，甚至當跨車裝置I跨過仍將被吊起或已經放下的集裝箱8時，并且為此傳感器總成12處于非工作位置，還可以在跨車裝置I上設置額外的傳感器，比如激光掃描儀。通過這些額外的傳感器，跨車裝置I相對于集裝箱8的位置能夠被確定，并用于對跨車裝置I進行導航，直到跨車裝置I跨過集裝箱8，此時傳感器總成12移動到工作位置并因此進入到結構空隙15中。
【主權項】
1.一種搬運集裝箱(8)的跨車裝置(I)，尤其是搬運ISO標準集裝箱的跨車裝置，包括用于對跨車裝置(I)進行導航的傳感器總成(12)和用于由跨車裝置(I)運輸?shù)募b箱(8)的空間(17)，其特征在于，所述傳感器總成(12)在處于工作位置時，在跨車裝置(I)上設置于用于所運輸?shù)募b箱(8)的空間(17)的下方，所述傳感器總成(12)能從所述工作位置移動到非工作位置，其中所述傳感器總成(12)使得將被運輸?shù)募b箱(8)被吊起和/或放下。2.如權利要求1所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述跨車裝置(I)包括能使跨車裝置(I)跨過集裝箱(8)的結構空隙(15)，所述傳感器總成(12)以下述方式設置:在非工作位置時設置于所述結構空隙(15)外面。3.如權利要求1或2所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述跨車裝置(I)能進行自動導航，所述傳感器總成(12)根據(jù)網格點導航的原理工作，且所述傳感器總成(12)在處于工作位置時，在跨車裝置上設置于接近跨車裝置(I)經過的地面(4)的位置。4.如權利要求1至3任一項所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述傳感器總成(12)設置在垂直于跨車裝置(I)的行駛方向(F)的工作位置。5.如權利要求1至4任一項所述的跨車裝置(I)，其特征在于，該跨車裝置(I)上設有至少兩個傳感器總成(12)，從行駛方向(F)上看時，其中一個傳感器總成(12)設置于跨車裝置(I)的前部，另一個傳感器總成(12)位于跨車裝置(I)的后部。6.如權利要求1至5任一項所述的跨車裝置(I)，其特征在于，該跨車裝置(I)還包括兩個互相平行的運行裝置支架(2)，所述運行裝置支架(2)鄰近用于待運輸?shù)募b箱(8)的空間(17)，且在跨車裝置(I)的行駛方向(F)上定向，并且傳感器總成(12)在處于工作位置時跨越兩個運行裝置支架(2)之間的接近地面的區(qū)域。7.如權利要求6所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述傳感器總成(12)能繞設置在運行裝置(2)上的主軸(13)從工作位置樞轉到非工作位置。8.如權利要求7所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述主軸(13)豎直定向或在行駛方向(7)上定向，所述傳感器總成(12)在位于非工作位置時豎直定向或在運行裝置支架(2)的縱向方向上定向。9.如權利要求1至8任一項所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述傳感器總成(12)從中間被分成兩個獨立的部件(12a，12b)。10.如權利要求1至9任一項所述的跨車裝置(I)，其特征在于，所述傳感器總成(12)能通過啟動驅動器以自動控制的方式移動。
【文檔編號】B66C19/00GK105980287SQ201580005585
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月22日
【發(fā)明人】阿明·維施曼, 穆罕默德·阿邁迪安, 邁克·黑格瓦爾德
【申請人】特雷克斯知識產權管理有限公司