1.本实用新型涉及集装箱专用设备技术领域，特别涉及一种集装箱锁销拆装系统。


背景技术：

2.集装箱运输是目前港口的主要运输方式，为保障运输途中的可靠性以及稳定性，在集装箱装船过程中，需通过集装箱锁销对多个集装箱进行固定连接，当集装箱到达目的地码头后，再将锁销拆卸从而实现集装箱的卸船。目前一般是通过人工将锁销存储框中存储的锁销安装在集装箱上或是将拆下的锁销放入锁销存储框中，因此，需要大量的人力和时间，并且装卸作业环境较恶劣，对工作人员的健康与生命也存在潜在危险。
3.因此，亟需一种能够实现集装箱锁销拆装的无人化、自动化的系统，实现码头无人作业，以提高作业效率，保护人身安全。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决集装箱锁销拆装依靠人工、作业效率低的技术问题。本实用新型提供了一种集装箱锁销拆装系统，可实现集装箱锁销拆装的无人化、自动化，从而提高作业效率以及避免人身安全事故的发生。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种集装箱锁销拆装系统，包括：
6.控制单元；
7.识别单元，与控制单元相连，用于分别识别集装箱的类型和位置信息以及锁销的类型和位置信息，并将识别结果传送至控制单元；
8.拆装单元，与控制单元相连，控制单元根据接收到的识别结果控制拆装单元将集装箱上的锁销拆除或将锁销安装于集装箱上。
9.采用上述技术方案，可以实现集装箱锁销拆装的无人化、自动化，提高码头作业效率。
10.根据本实用新型的另一具体实施方式，集装箱锁销拆装系统还包括翻转机构和用于承载锁销的托盘，翻转机构用于带动托盘翻转以使锁销与托盘分离；其中，
11.托盘包括：
12.托盘架，其上设有多个安装孔；
13.多个承载部，分别设置于各安装孔内，每一承载部包括两个相对设置的盖板，两个盖板的相背侧的顶端分别铰接于安装孔的相对侧壁顶端；当盖板处于闭合状态时，两个盖板的相对侧之间形成一用于承载锁销的容置空间；安装孔侧壁的底端具有向安装孔的轴线延伸的凸起，凸起用于限制盖板单向打开；当托盘架翻转180
°
时，盖板能自动打开以让锁销自动落入锁销框中。
14.根据本实用新型的另一具体实施方式，翻转机构包括翻转电机和与翻转电机输出端相连接的支撑框架，支撑框架用于承载托盘，翻转电机与控制单元连接。
15.根据本实用新型的另一具体实施方式，支撑框架包括第一支撑框架和第二支撑框架，第一支撑框架和第二支撑框架间隔设置于翻转电机的两侧；翻转机构还包括：
16.第一齿轮，套设于翻转电机的输出端，电机带动第一齿轮同步转动；
17.第二齿轮，与第一齿轮啮合连接；
18.第一链轮，通过第一链条与第二齿轮连接；
19.第一转轴，设置于第一支撑框架内，第一转轴与第一链轮连接，用于在第一链轮的驱动下带动第一支撑框架翻转；
20.第二链轮，通过第二链条与第二齿轮连接；
21.第二转轴，设置于第二支撑框架内，第二转轴与第二链轮连接，用于在第二链轮的驱动下带动第二支撑框架翻转。
22.根据本实用新型的另一具体实施方式，集装箱锁销拆装系统还包括回转机构，回转机构包括：
23.回转电机，与控制单元连接；
24.第三齿轮，与回转电机的输出端相连接；
25.第四齿轮，分别与第三齿轮和翻转机构连接；翻转机构设置于第四齿轮的上方；
26.回转电机用于在控制单元的控制下驱动第三齿轮和第四齿轮运转，以带动翻转机构在水平面内转动。
27.根据本实用新型的另一具体实施方式，集装箱锁销拆装系统还包括：
28.升降机构，与回转机构连接，用于带动回转机构和与回转机构连接的翻转机构沿竖直方向运动。
29.根据本实用新型的另一具体实施方式，集装箱锁销拆装系统还包括：
30.输送单元，用于在拆装单元和翻转机构之间运输托盘。
31.根据本实用新型的另一具体实施方式，输送单元包括多个输送机构和顶升机构，顶升机构设置于相邻两个输送机构之间且顶升机构靠近拆装单元设置，顶升机构包括：
32.外框架，其上端固定有第五链轮；
33.顶升电机，设置于外框架底部，顶升电机的输出端连接有第六链轮，第五链轮和第六链轮通过第三链条连接；
34.支撑架，用于放置托盘，支撑架与第三链条连接，当顶升电机驱动第六链轮带动第三链条运转时，支撑架随第三链条的运转沿竖直方向运动。
35.根据本实用新型的另一具体实施方式，外框架的上端还设置有沿竖直方向延伸设置的导杆，导杆穿过支撑架，支撑架可沿导杆上下运动。
36.根据本实用新型的另一具体实施方式，集装箱锁销拆装系统还包括码垛单元，码垛单元包括：
37.码垛架，用于堆放托盘；
38.码垛机器人，与控制单元连接，用于实现托盘在输送单元上和码垛架之间的转运，码垛机器人包括与控制单元连接的码垛机械臂和安装于码垛机械臂一端的码垛吊具。
39.根据本实用新型的另一具体实施方式，托盘架上设置有多个吊点以及相互配合的母榫头和公榫头，其中，吊点和母榫头设置于托盘架的上表面，公榫头设置于托盘架的下表面。
40.根据本实用新型的另一具体实施方式，识别单元包括：
41.集装箱识别单元，与控制单元相连，用于识别集装箱的类型和位置信息并将识别结果发送至控制单元；
42.锁销识别单元，与控制单元相连，控制单元还用于根据集装箱识别单元的识别结果控制锁销识别单元移动至合适位置，以使锁销识别单元获取锁销的类型和位置信息；锁销识别单元用于将识别到的锁销的类型和位置信息传送至控制单元。
43.根据本实用新型的另一具体实施方式，集装箱识别单元包括沿第一方向间隔设置在台座支架上的5个激光传感器，台座支架用于承载集装箱；其中，各激光传感器均与控制单元连接，当激光传感器检测到物体时，发出激光测距限位信号至控制单元，控制单元根据各传感器输出的激光测距限位信号判断集装箱的类型和位置信息。
44.根据本实用新型的另一具体实施方式，锁销识别单元存储有多个类型锁销的模板比对图，锁销识别单元获取锁销的类型和位置信息的方法包括：
45.对锁销进行激光扫描以获取锁销的预设面的图像；
46.对图像中的各点进行分析，获得各点对应的深度信息；
47.分别将获取的图像上的各点的深度信息与每一个模板比对图中各对应点的深度信息进行比较，以判断锁销的类型；
48.将与锁销对应的模板比对图与获取的锁销的图像进行比对，以获得锁销的位置信息。
49.根据本实用新型的另一具体实施方式，锁销识别单元附近设置有遮阳板。
50.根据本实用新型的另一具体实施方式，拆装单元包括多个机械手臂和与机械手臂连接的浮动装置，浮动装置上安装有用于夹取锁销的夹具，每个机械手臂配置夹具自动快换装置，且每个机械手臂附近均设置有夹具柜，夹具柜用于容纳各种类型的夹具。
51.本实用新型的实施方式还公开了一种上述集装箱锁销拆装系统的工作方法，包括以下步骤：
52.控制单元接收作业指令；
53.控制单元根据作业指令控制码垛单元运转以使码垛单元将摆满锁销的托盘放置在指定区域或翻转机构；
54.当码垛单元将摆满锁销的托盘送至翻转机构时，控制单元控制翻转机构对装有锁销的托盘翻转180
°
以使锁销在重力作用下自动落入锁销框中；
55.控制单元控制码垛单元将运送来的空托盘放置在指定位置；
56.重复上述两步骤，直至集装箱锁销拆卸完成。
57.根据本实用新型的另一具体实施方式，作业指令包括拆锁销量和装锁销量；控制单元根据作业指令控制码垛单元运转以使码垛单元将摆满锁销的托盘放置在指定区域或翻转机构包括：
58.控制单元比较作业指令中的拆锁销量和装锁销量，若拆锁销量等于装锁销量，则控制单元控制码垛单元将托盘放入指定区域；
59.若拆锁销量大于装锁销量，则控制单元控制码垛单元将装有与装锁销量等数量的锁销的托盘放入指定区域，将剩余的托盘放入翻转机构；
60.若拆锁销量小于装锁销量，则控制单元控制码垛单元将托盘放入指定区域，并在
空托盘上人工摆放与装锁销量和拆锁销量之间的差值等数量的锁销。
附图说明
61.图1示出本实用新型一具体实施方式提供的集装箱锁销拆装系统的结构框图；
62.图2示出本实用新型一具体实施方式提供的集装箱识别单元中各传感器的安装位置示意图；
63.图3示出本实用新型一具体实施方式提供的锁销识别单元的安装位置示意图；
64.图4示出本实用新型一具体实施方式提供的遮阳板安装位置示意图；
65.图5是图4中c部分的局部放大图；
66.图6示出本实用新型一具体实施方式提供的集装箱锁销拆装系统的部分结构示意图；
67.图7示出本实用新型一具体实施方式提供的托盘的结构示意图；
68.图8示出本实用新型一具体实施方式提供的托盘的侧视图；
69.图9示出图7中b向剖视部分在四种不同状态下的示意图；
70.图10示出本实用新型一具体实施方式提供的空托盘堆叠示意图；
71.图11示出本实用新型一具体实施方式提供的装满锁销的托盘的堆叠示意图；
72.图12示出本实用新型一具体实施方式提供的输送单元的结构示意图；
73.图13示出本实用新型一具体实施方式提供的顶升机构的结构示意图一；
74.图14示出本实用新型一具体实施方式提供的顶升机构的结构示意图二；
75.图15示出本实用新型一具体实施方式提供的顶升机构的结构示意图三；
76.图16示出本实用新型一具体实施方式提供的集装箱锁销拆装系统的拆装工位的位置示意图；
77.图17示出本实用新型一具体实施方式提供的顶升机构的四种不同状态图；
78.图18示出图6中虚线圆圈部分的放大图；
79.图19示出本实用新型一具体实施方式提供的翻转机构的部分结构示意图；
80.图20示出本实用新型一具体实施方式提供的翻转机构处于两种不同状态下的示意图；
81.图21示出本实用新型一具体实施方式提供的翻转机构中的凸轮机构的结构示意图；
82.图22示出本实用新型一具体实施方式提供的凸轮曲线沿其外径展开后的示意图；
83.图23示出本实用新型一具体实施方式提供的上下料单元的结构示意图一；
84.图24示出本实用新型一具体实施方式提供的上下料单元的结构示意图二；
85.图25是图4中的a向剖视图；
86.图26是图4中b向剖视部分在未被按压和被按压两种状态下的示意图；
87.图27示出本实用新型一具体实施方式提供的利用集装箱锁销拆装系统工作的过程示意图一；
88.图28示出本实用新型一具体实施方式提供的利用集装箱锁销拆装系统工作的过程示意图二；
89.图29示出集装箱锁销被拆除完毕后由集卡运走的示意图。
具体实施方式
90.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
91.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
92.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
93.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
94.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
95.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
96.如图1所示，本实用新型的一个具体实施方式提供了一种集装箱锁销拆装系统，包括：控制单元1、识别单元2和拆装单元3，其中
97.识别单元2与控制单元1相连，用于识别集装箱的类型和位置信息以及锁销的类型和位置信息，并将识别结果(即集装箱的类型和位置信息以及锁销的类型和位置信息)传送至控制单元1；
98.拆装单元3，与控制单元1相连，控制单元1根据接收到的识别结果控制拆装单元3将集装箱上的锁销拆除或将锁销安装于集装箱上。
99.即在控制单元1、识别单元2和拆装单元3之间建立通讯连接，使得控制单元1可以接收识别单元2识别到的集装箱和锁销的类型和位置信息，并根据上述信息控制拆装单元3对集装箱上的锁销进行拆除或者将锁销安装于集装箱上，实现对集装箱锁销的自动拆装，提高了工作效率。
100.在具体实施时，该集装箱锁销拆装系统还可以包括支架，支架用于搁置集装箱以及固定系统内的所有装置。
101.示例性的，识别单元2包括集装箱识别单元22和锁销识别单元21。
102.其中，集装箱识别单元22与控制单元1相连，用于识别集装箱的类型和位置信息并将识别结果发送至控制单元1。锁销识别单元21与控制单元1相连，控制单元1还用于根据集装箱识别单元22的识别结果控制锁销识别单元21移动至合适位置，以使锁销识别单元21获取锁销的类型和位置信息；锁销识别单元21用于将识别到的锁销的类型和位置信息传送至控制单元。
103.示例性的，集装箱识别单元22包括沿第一方向间隔设置在台座支架上的5个传感器，台座支架用于承载集装箱；其中，各传感器均与控制单元连接，当传感器检测到物体时，发出信号至控制单元1，控制单元1根据各传感器输出的信号判断集装箱的类型和位置信息。
104.在具体实施时，集装箱识别单元22负责识别目标集装箱的模式(集装箱模式包括：单20尺、单40尺、单45尺和双20尺)及集装箱的位置。集装箱识别单元22包括5个传感器，这5个传感器占用单独的台座，分别将各个传感器安装在台座中，管道布线均走台座内部，以实现整体搬运、工况稳定。如上所说，集装箱可以分为单20尺、单40尺、单45尺和双20尺箱四种类型，每种类型的集装箱均可以摆放在台座支架上。
105.具体地，如图2所示，5枚传感器包括3枚光电传感器和2枚激光限位传感器。它们的安装位置具体为：选取台座长边两侧中的其中一侧，在其正中心位置，安装第一光电传感器b1，该传感器可以在前方扇形范围内出现反光物体时做出信号变化，光电传感器市面种类很多，可以根据具体实际情况选型。在该枚传感器两侧再分别安装一枚光电传感器(即第二光电传感器b2和第三光电传感器b3)。当第二光电传感器b2和第三光电传感器b3同时感应到前方有物体时，可认为面前放置了集装箱，控制单元1开始判定工作。由于双20尺箱(如图2a所示)的两箱(图2(a)中虚线框所示)之间必然有空隙，根据中心位置的传感器是否有感应信号，可以判定待识别集装箱是双20尺箱型还是其他三种箱型。当为其他三种箱型时，可以依靠位于台座两端部的激光测距限位信号判断。既在台座两端部还分别设置有一枚可用于激光测距限位的激光限位传感器(第一激光限位传感器b4和第二激光限位传感器b5)，根据该两限位可以得知传感器与集装箱角的距离d1和d2(如图2b所示)。具体的，因单20尺箱长约6米，单40尺箱长约12米，单45尺箱长约14米，此时若传感器与集装箱角的距离d小于1米，则判断为单45尺箱；若距离d介于1米到2米之间，则为单40尺箱；若距离d介于3.5米到5.5米之间，则为单20尺箱。进一步地，如果出现其他距离数值，则可以当做故障情况处理。
106.五枚传感器，均是在台座支架内部掏洞安装其中，通过洞口探知洞口正对区域，台座支架对传感器起到遮光挡雨，能够进一减少传感器的测量误差以及保护传感器。同时还可以根据两端的能够激光测距的传感器给出的数值之间的差值，计算集装箱摆放位置的左右偏移量，从而获得集装箱的空间位置。然后控制单元1将集装箱的位置信息反馈给锁销识别单元21以使锁销识别单元21进行最佳位置的视觉扫描以完成集装箱角件和锁销的定位和锁钮类型的识别，从而为实现锁销的自动拆卸/安装提供保证。
107.示例性的，锁销识别单元21存储有多个类型锁销的模板比对图，锁销识别单元21获取锁销的类型和位置信息的方法包括：
108.对锁销进行激光扫描以获取锁销的预设面的图像；
109.对图像中的各点进行分析，获得各点对应的深度信息；
110.分别将获取的图像上的各点的深度信息与每一个模板比对图中各对应点的深度
信息进行比较，以判断锁销的类型；
111.将与锁销对应的模板比对图与获取的锁销的图像进行比对，以获得锁销的位置信息。
112.即在具体实施时，如图3所示，锁销识别单元21可以为视觉识别系统，视觉识别系统可以通过激光扫描得出锁销1001在集装箱1000的角件下的垂直往上底面的图像，一般而言，该图像上有1000*1000个点均匀分布在所取画面中，每个点均具备深度信息。对于不同锁销类型或者不同位置，图像中的每个点的深度信息是不同的。因此，可以预先针对不同类型的锁销，例如十种，在视觉识别系统内设置十个模板，比对下一次扫描的信息，分别对比图像和模板中每相应点的深度，在十种模板中挑选最为接近的一种，即为锁销的种类。而后还可以将模板图像与拍摄的图像中的各点位的平移变化做对比，即可推算出平移量，进而得出锁销的位置。
113.示例性的，锁销识别单元21附近设置有遮阳板211以减少阳光对于锁销识别单元21的干扰。
114.具体地，如图4和图25所示，可以在8个集装箱角件进行拆装安装锁销的工位安装特制的遮阳板211以减少阳光对于视觉识别系统的干扰。遮阳板211能够充分提供一个户外遮荫的效果并建立一个理想的环境提高视觉识别系统的成功率。进一步地，可以根据需要将遮阳板211设置为12个大片，每大片分为宽度为100mm的若干小片。每大片遮阳板附近还可以设置遮阳板保护板212，用于防止放置集装箱时砸坏遮阳板211。如图5所示，遮阳板211可以为弹簧遮阳板，即每小片遮阳板均配有弹簧213，当集装箱落下时，由于重力作用，小片遮阳板会被压下，未被集装箱压下的遮阳板扔保持水平状态，提供遮荫的效果。当集装箱再次被吊起时，遮阳板在弹簧213作用下，再起反弹至水平状态。其中图26(a)示出了遮阳板未被集装箱压下时的状态图，图26(b)示出了遮阳板被集装箱压下时的状态图。
115.示例性的，拆装单元3包括多个机械手臂和与机械手臂连接的浮动装置，浮动装置上安装有用于夹取锁销的夹具，每个机械手臂附近均设置有夹具柜31，夹具柜31用于容纳各种类型的夹具。
116.具体地，机械手臂可以为拆装机器人。图6(b)是图6(a)的俯视图。以图6所示为例，拆装单元共配置了8个拆装机器人，即1#～8#机器人。每个机器人均设置有浮动装置，且浮动装置上安装有夹具，机器人可以控制夹具的位置以及夹具和集装箱锁销位置之间的匹配。浮动装置可以用于弥补误差，夹具用于执行对集装箱锁销的拆卸和安装。同时机器人配置了夹具自动快换装置，且每个机器人旁边配有一个封闭式夹具柜31，可自动打开并允许自动更换夹具。在安装锁销过程中，1#～8#拆锁机器人在选择匹配夹具后从托盘44上抓取锁销并将锁销安装到集装箱角件上；拆卸锁销过程中，1#～8#拆锁机器人在选择匹配夹具后从集装箱角件上拆下锁销并将拆卸的锁销放置到传送线(即下文中的输送单元)的空托盘44上。
117.具体地，当集装箱为单20尺时，拆卸单元3能以3种不同模式进行锁销自动拆装，分别为：平台的左侧位置以一台机器人对应一个锁钮，1#、2#、3#、4#拆锁机器人动作；平台的右侧位置以一台机器人对应一个锁钮，5#、6#、7#、8#拆锁机器人动作；平台的中央位置则以一台机器人对应两个锁钮，3#和6#拆锁机器人动作。当集装箱为单40尺时，1#、2#、7#、8#拆锁机器人动作；当集装箱为单45尺时，1#、2#、7#、8#拆锁机器人动作；当集装箱为双20尺时，
1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#拆锁机器人均动作。
118.此外，拆装单元还配置了功能降级模式，即使用4个机器人：1#(或2#)、3#(或4#)、5#(或6#)以及7#(或8#)可以完全实现上述自动拆装功能。具体地，当集装箱为单20尺时，可以利用2种不同模式进行锁销自动拆装时，分别为：平台的左侧位置以一台机器人对应两个锁钮，1#(或2#)和3#(或4#)拆锁机器人动作；平台的右侧位置以一台机器人对应两个锁钮，5#(或6#)和7#(或8#)拆锁机器人动作。当集装箱为单40尺时，1#(或2#)、7#(或8#)拆锁机器人动作；当集装箱为单45尺时，1#(或2#)、7#(或8#)拆锁机器人动作；当集装箱为双20尺时，1#(或2#)、3#(或4#)、5#(或6#)、7#(或8#)拆锁机器人动作。
119.示例性的，如图6(b)所示，集装箱锁销拆装系统还包括翻转机构41和用于承载锁销的托盘44，翻转机构41用于带动托盘44翻转以使锁销与托盘44分离。
120.其中，如图7所示，托盘44包括：
121.托盘架441，其上设有多个安装孔；
122.多个承载部，分别设置于各安装孔内，每一承载部包括两个相对设置的盖板442，两个盖板442的相背侧的顶端分别铰接于安装孔的相对侧壁顶端；当盖板442处于闭合状态时，两个盖板442的相对侧之间形成一用于承载锁销的容置空间；安装孔侧壁的底端具有向安装孔的轴线延伸的凸起，凸起用于限制盖板442单向打开。具体地，盖板442通过弹簧铰链443连接于托盘架441上。
123.可选地，托盘架441上设有至少两排承载部，至少两排承载部中的各相邻两排承载机构沿第一方向交错排列。
124.可选地，如图7和图8所示，托盘架441上还可以设置“类榫”结构，具体地，托盘架上端面可以设置母榫头445，其下端面可以设置公榫头446，这样便于托盘44的堆放。另外，还可以在托盘架441上设置多个吊点444，便于吊具吊取托盘44。
125.具体地，托盘44可以便于锁销的摆放，和将来锁销的存储，从而实现锁销规则有序的排布。以图7至图9所示为例，一个托盘44上可以摆放8个锁销，且托盘44设计为可放置目前市面所有型号和品牌的锁销。托盘44由托盘架441、公榫头446、母榫头445、弹簧铰链443、盖板442组成，并在托盘44上设置吊点444。盖板442通过弹簧铰链443安装在托盘架441上，且托盘架441略突出盖板442。为了配合卸船环节的自动化，盖板442为单向打开的盖子。同时，为了便于码垛叠放，托盘44设计为“类榫”结构，如图10所示，上面的托盘叠放在下面的托盘上面时可以自动对位；为了提高码垛存储量，托盘44的吊点位置还可以设计成中心对称的，在托盘44摆放时可以将锁销交替掉头摆放(如图11所示，锁销一层朝左一层朝右)，以便节省空间，提高空间利用率。
126.在具体实施时，当拆卸锁销时，托盘44在输送线正向放置，此时托盘状态如图9(a)所示，拆锁机器人可将锁销放置在托盘44上，如图9(b)所示。在安装锁销时，拆锁机器人可将锁销从托盘44上(图9(c)所示)取出后，托盘44在弹簧铰链443作用下恢复成为图9(a)所示的形状。卸船时，在上下料区域将托盘44翻转180
°
，在自重作用下，盖板442会自动打开(图9(d)所示)，锁销在重力作用下会自动落入锁销框中进行收集；再次翻转180
°
托盘44恢复成为图9(a)所示的状态。
127.示例性的，集装箱锁销拆装系统还包括码垛单元5，码垛单元5包括：
128.码垛架551，用于堆放托盘44；
129.码垛机器人，与控制单元连接，用于实现托盘44在输送单元上和码垛架之间的转运，码垛机器人包括与控制单元连接的码垛机械臂和安装于码垛机械臂一端的码垛吊具，码垛吊具用于吊装托盘44。
130.具体地，码垛架主要对托盘44起安全防护作用，防止在意外情况的托盘44的倾翻，平时托盘44的定位都依靠托盘44自身的“类榫头”实现。在具体实施时，一个码垛架可摆放10层托盘44，码垛区域内共设置6个码垛架，可存储最大480个锁销。拆卸下来的锁销可以通过托盘44存储在码垛架上，需要安装锁销时，码垛机器人可以从码垛架上将托盘44放回传送带送至拆锁机器人附近，无需手动将锁销摆放至托盘44上，从而提高效率。
131.具体地，图6(a)中的9#机器人即为码垛机器人。进一步地，9#码垛机器人负责抓取及堆放托盘44。具体地，9#码垛机器人的作业区域可以遍及下文中提及的两条输送线的端部位置、6个码垛位置和3个上下料位置。其中，3个上下料位置指在卸船时，码垛机器人和上下料单元4的对接，上下料单元4的盘子是左右两边，机器人要应对这两个位置；装船时，上下料的盘子是前后两个，机器人要对应里侧的位置，外侧的位置是人工摆锁的位置，无需机器人。
132.示例性的，集装箱锁销拆装系统还包括输送单元6，用于在拆装单元3和翻转机构41之间运输托盘44。
133.示例性的，如图12所示，输送单元6包括多个输送机构61和顶升机构62，顶升机构62设置于相邻两个输送机构61之间且顶升机构62靠近拆装单元设置.
134.具体地，如图13至图15所示，顶升机构62包括：
135.外框架621，其上端固定有第五链轮6211；
136.顶升电机622，设置于外框架621底部，顶升电机622的输出端连接有第六链轮6212，第五链轮6211和第六链轮6212通过第三链条6213连接；
137.支撑架623，用于放置托盘44，支撑架623与第三链条6213连接，当顶升电机622驱动第六链轮6212带动第三链条6213运转时，支撑架623随第三链条6213的运转沿竖直方向运动。
138.可选地，外框架621的上端还设置有沿竖直方向延伸设置的导杆624，导杆624穿过支撑架623，支撑架623可沿导杆624沿竖直方向上下运动。
139.具体地，如图16所示，托盘44在整个输送系统上可以设置10个工位，其中c9、c10号工位在最端部，和码垛单元5配合，实现托盘44的更换，c1～c8号工位和拆装单元3配合。c1工位、c2工位、c3工位、c4工位和c10工位上的托盘44在输送线y1上。c5工位、c6工位、c7工位、c8工位和c9工位上的托盘44在输送线y2上。
140.示例性的，输送单元6共设置两条输送线，即第一输送线y1和第二输送线y2，且两条输送线可同时连续运行。输送时，托盘44放置在输送线上，根据需要在顶升机构62的配合下进行托盘44的更换；两条输送线的设计能够保证拆装单元的持续操作。在拆或装锁销的环节，拆锁机器人会优先对输送线其中一侧的托盘44进行放置或抓取锁销。当托盘44已摆满锁销或所有锁销被抓取使用后，系统会进行更换这一侧输送线的托盘44。同时，拆锁机器人会转移到另一侧的输送线继续操作。
141.如图12所示，一条输送线上可以设置4个顶升机构62。顶升时，将托盘44顶升至顶升高度，且托盘44固定，便于与机器人交互，即机器人可从托盘44上抓取或放置锁销，下降
时，托盘44落在输送线上，实现托盘44的传输。
142.示例性的，顶升机构62上还可以设置5个传感器，即第一检测传感器a1至第五检测传感器a5，其中第一检测传感器a1和第五检测传感器a5沿水平方向设置，第二检测传感器a2、第三检测传感器a3和第四检测传感器a4沿高度方向(即竖直方向)设置。当输送线从右向左输送时，顶升装置支架处于图17(a)所示的位置，第四检测传感器a4用于检测顶升装置托盘44是否处于顶升传送高度下方。当第五检测传感器a5感应到托盘44时，顶升装置支架微微顶起(如图17(b)所示)，第三检测传感器a3检测顶升装置支架是否微微顶升并顶升到位。当第一检测传感器a1检测到托盘44输送到顶升位置时，顶升装置开始顶升(如图17(c)所示)。另外，除第一检测传感器a1检测外，顶升装置支架微微顶起可以阻挡托盘44到位后继续前行，最终实现机械停止，以便定位精准。第二检测传感器a2用于检测顶升装置是否顶升到最高点，顶升停止(如图17(d)所示)。
143.示例性的，翻转机构41包括翻转电机411和与翻转电机411输出端相连接的支撑框架412，支撑框架412用于承载托盘44，翻转电机411与控制单元连接。
144.示例性的，如图18所示，支撑框架412包括第一支撑框架4121和第二支撑框架4122，第一支撑框架4121和第二支撑框架4122间隔设置于翻转电机411的两侧。具体地，如图19所示，翻转机构41还包括：
145.第一齿轮413，套设于翻转电机411的输出端，电机带动第一齿轮413同步转动；
146.第一链轮415，与第一齿轮413同轴连接；
147.第二齿轮414，与第一齿轮413啮合连接；
148.第二链轮416，与第二齿轮414同轴连接；
149.第三链轮417，通过第一链条419与第二链轮416连接；
150.第一转轴4211，设置于第一支撑框架4121内，第一转轴4211与第三链轮417连接，用于在第三链轮417的驱动下带动第一支撑框架4121翻转；
151.第四链轮418，通过第二链条420与第一链轮415连接；
152.第二转轴4222，设置于第二支撑框架4122内，第二转轴4222与第四链轮418连接，用于在第四链轮418的驱动下带动第二支撑框架4122翻转。
153.即翻转机构41由翻转电机411、齿轮、链轮、链条等组成。其中，第一齿轮413和第一链轮415同轴安装，且第一齿轮413安装在内侧。第二齿轮414和第二链轮416同轴安装，且第二齿轮414安装在内侧。翻转电机411带动第一齿轮413和第一链轮415，第一链轮415通过链传动驱动第四链轮418，实现一侧托盘44翻转。第一齿轮413带动第二齿轮414和第二链轮416，第二链轮416通过链传动驱动第三链轮417，实现另一侧托盘44翻转。进一步地，第一链条和第二链条的外侧还分别设置有皮带张紧轮4223，第二链条内侧还设置有导向轮4224。
154.在卸船环节，翻转机构41将托盘44翻转180度，锁销在自重作用下会自动落入下方设置的锁销框内，实现无人化的自动拆锁。平台端部的支撑框架能够同时容纳两个托盘44。如图20所示，支撑框架采用了类似凸轮的设计，支撑框架从0度反转至180度的过程会延伸4根销子固定托盘44以防止托盘44掉落至锁销框里。如图20所示，以第一支撑框架为例，当第三链轮417带动第一转轴4211旋转时，销子4225会随着带铣槽的圆筒型凸轮4226前后移动，从而实现托盘44旋转180度时压住托盘44，如图20(b)所示。图20(a)示出的是自然状态下的框架状态图。带铣槽的圆筒型凸轮4226的结构如图21和图22所示。
155.示例性，集装箱锁销拆装系统还包括回转机构42。如图23和图24所示，回转机构42包括：
156.回转电机421，与控制单元1连接；
157.第三齿轮422，与回转电机421的输出端相连接；
158.第四齿轮423，分别与第三齿轮422和翻转机构41连接；翻转机构41设置于第四齿轮423的上方；
159.回转电机421用于在控制单元1的控制下驱动第三齿轮422和第四齿轮423运转，以带动翻转机构41在水平面内转动。
160.具体地，第四齿轮423为大齿轮，第三齿轮422为小齿轮。如图23所示，托盘44和翻转机构41作为一个整体安装在回转机构42的大齿轮上。通过电机驱动小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合传动，进而实现上方整体机构的回转。
161.正常情况下，在具体作业时，会首先根据码头的装卸计划做出科学合理的安排，需要人工摆锁也是在一个专门的舒适的作业区域完成，再将摆好锁销的托盘44在作业前置入码垛存储区。但是回转机构42的额设置可以方便当卸船环节存储的锁销数量不够在装船环节的使用，需要人工摆放锁销的这种极端情况作业。在具体实施时，可以将托盘44水平回转90度，摆锁工人可以站在设备端部从锁销框内取出锁销摆放在托盘44上。摆满之后，再转180
°
，将两个托盘44位置对调，摆满锁销的托盘44转到里侧，码垛系统可以将托盘44搬运至指定的位置。同时，空托盘44转外侧，以便人工继续摆放锁销；如此交替循环，通过人工连续的摆锁保证设备装锁的正常连续作业。
162.示例性的，集装箱锁销拆装系统还包括升降机构43，升机构与回转机构42连接，用于带动回转机构42和与回转机构42连接的翻转机构41沿竖直方向运动。
163.具体地，如图23和图24所示，托盘44、回转机构42以及翻转机构41可以作为一个整体安装在升降机构43上，升降机构43通过液压缸实现高度升降。0#位置为最低高度，该高度下可放置大多数市面常见锁销框，且符合人体工程学(即人将锁销放置托盘44时会感到顺手高度舒适)。升降的主要目的一方面是为了调整高度适应下面的锁销框的高度；另一方面是为了在锁销框落满锁销之后，需要更换锁销框的时候，升起可以让出足够的空间，便于叉车作业。
164.具体地，升降机构43、回转机构42和翻转机构41共同组成上下料单元4。一般而言，码头集装箱卸船所需拆卸的锁销数量与集装箱装船所需的锁销数量大致相等，因此集装箱锁销拆装系统只需将码垛单元5在指定区域叠放的锁销经输送单元6输送至相应位置，再由拆装单元负责安装在集装箱上即可。但是在极限条件下，若集装箱锁销拆卸的数量大于下次锁销所需安装的数量，则需要将多余的锁销进行收集，即利用上下料单元4对多余的置于托盘44上的锁销进行自动卸锁，使得这部分锁销落入锁销存储框中；若集装箱拆卸的锁销数量少于锁销安装所需的数量，则需要补齐相应数量的锁销，即利用上下料单元4在托盘44上进行人工摆锁，以满足集装箱锁销安装所需数量。
165.进一步地，控制单元1负责集装箱锁销拆装系统的控制及与该系统其他单元之间的信号对接。具体地，在集装箱锁销拆装作业平台的顶部还有侧面分别安装三件交通指示灯，每件交通指示灯有四枚灯泡共四种颜色。指示灯灯光的选型需要注意较强的雨雾透视能力。顶部一件灯的位置在平台顶部长度方向的端部，可以避免平台上叠放的集装箱对于
岸桥司机的视线遮挡。侧面的两件灯的位置在平台两侧面正中线的上方位置，用于港口理货员与机器维修员的状态沟通。通过亮灯的情况可以肉眼直观的告知港口作业人员平台当前的各种状态。系统端部设置信号灯，红色代表集装箱完全落在平台上，正在进行拆卸或安装锁销操作，此时码头起重机操作员不允许吊起集装箱；绿色代表拆卸或安装锁销操作完成，码头起重机操作员可以吊起集装箱；黄色代表维护模式或系统故障；白色代表装卸工可以安全手动地将锁销放置到系统末端的托盘44上。
166.另外，集装箱锁销拆装系统由动力源负责提供动力，进一步地，为了方便锁销拆装系统在岸桥以下摆放操作，系统还可以以岸桥提供的电源或独立的发动机提供电源。
167.本身实用新型提供的集装箱锁销拆装系统能够实现集装箱锁销拆装的无人化、全自动化，且能够实现真正意义上的码头无人化作用，改变码头的作业模式，优化了作业流程，提高码头集装箱锁销拆装效率。
168.本实用新型还公开了一种上述集装箱锁销拆装系统的工作方法，包括以下步骤：
169.步骤a1：控制单元1接收作业指令；
170.步骤a2：控制单元1根据作业指令控制码垛单元5运转以使码垛单元5将摆满锁销的托盘放置在指定区域或翻转机构41；
171.步骤a3：当码垛单元5将摆满锁销的托盘送至翻转机构41时，控制单元1控制翻转机构41对装有锁销的托盘翻转180
°
以使锁销在重力作用下自动落入锁销框中；
172.步骤a4：控制单元1控制码垛单元5将运送来的空托盘放置在指定位置；
173.步骤a5：重复上述两步骤(即重复步骤a3和a4)，直至集装箱锁销拆卸完成。
174.示例性的，作业指令包括拆锁销量和装锁销量；控制单元1根据作业指令控制码垛单元运转以使码垛单元5将摆满锁销的托盘放置在指定区域或翻转机构41包括：
175.控制单元1比较作业指令中的拆锁销量和装锁销量，若拆锁销量等于装锁销量，则控制单元1控制码垛单元5将托盘放入指定区域；
176.若拆锁销量大于装锁销量，则控制单元1控制码垛单元5将装有与装锁销量等数量的锁销的托盘放入指定区域，将剩余的托盘放入翻转机构41；
177.若拆锁销量小于装锁销量，则控制单元1控制码垛单元5将托盘放入指定区域，并在空托盘上人工摆放与装锁销量和拆锁销量之间的差值等数量的锁销。
178.下面以利用该集装箱拆卸系统对集装箱上的锁销进行拆除为例，具体说明下拆下流程。
179.步骤s1：如图27所示，将整个锁销自动拆装系统放置在需要的固定位置并接通电源，可用吊具配钢丝绳进行吊装，另外还设置了35’和30’位置吊点直接吊装；
180.步骤s2：作业前根据码头的装卸计划，输入相关指令(作业指令主要包括卸船拆锁量d和装船装锁量c)，根据锁销种类选择对应夹具选择开关，人工启动卸船作业流程按钮，输入45尺箱锁销位置(默认在45尺位置)。需要注意的是，在此过程中，系统会自动计算，如果d》c，在拆卸环节会将d-c的锁销数量直接放入上下料单元，锁销将自动落入锁销框，只把将来安装环节需要用到的锁销量为c的锁销放入码垛区，同时系统会自动选择对应的夹具。
181.步骤s3：系统进入待机等候模式，等待箱子的到来。
182.步骤s4：如图28所示，卸船时岸边集装箱起重机将集装箱吊至本系统的支架上，且信号灯指示为红色，岸桥司机不得再次起吊。
183.步骤s5：循环动作开始计时，集装箱识别单元进行箱型检测和位置检测；锁销识别单元21对目标锁销进行准确检测，提供精确位置信息；拆装单元根据控制单元发出的信号找到目标位置，并对目标物进行拆卸。
184.步骤s6：如图29所示，锁销识别单元21对拆锁进行二次确认，确认锁销被成功拆除之后，信号指示灯为绿色，集装箱允许被集卡运走，循环计时结束。
185.步骤s7：等待下一集装箱的到来，在等候过程中机器人将拆卸下来的锁销摆放至第一输送线y1的托盘44内。
186.步骤s8：重复卸船拆锁循环。
187.步骤s9：4个循环之后，第一输送线y1的托盘44已经摆满，系统进行托盘44更换。拆卸的锁销存放在第二输送线y2的托盘44上。换盘需在第二输送线y2摆满之前，即4个循环之内完成。
188.步骤s10：继续卸船，拆装单元循环拆卸的锁销放在第二输送线y2托盘44上；第一输送线y1更换托盘44；即t＝5，(其中t代表作业次数)，5个循环过程中第一输送线y1中顶升机构将托盘44下降至输送位置，且第一输送线y1整体往左输送。
189.步骤s11：继续卸船，拆装单元循环拆卸的锁销放在第二输送线y2托盘44上，码垛机器人将第一输送线y1输送到c9工位的托盘44放置到托盘44架上。
190.步骤s12：继续卸船，拆装单元循环拆卸的锁销放在第二输送线y2托盘44上，直至第一输送线y1上4个托盘44均被放置到码垛架上，6个循环过程中码垛机器人卸下托盘44(4层)，取盘结束。
191.步骤s13：继续卸船，拆装单元循环拆卸的锁销放在第二输送线y2托盘44上，6个循环结束时码垛机器人从码垛架上取下空盘(1层)，放置到第一输送线y1的c9工位上，补盘开始；同时第一输送线y1号整体向右输送。
192.步骤s14：继续卸船，拆装单元循环拆卸的锁销放在第二输送线y2托盘44上，7个循环结束时码垛机器人已取下4层空盘放置在第一输送线y1上，同时第一输送线y1整体向右输送。
193.步骤s15：继续卸船，拆锁循环拆卸的锁销放在第二输送线y2托盘44上，8个循环结束之后，第一输送线y1整体往右输送到位，并顶升到位，换盘结束。第二输送线y2的托盘44被摆满，需进行托盘44更换，第一输送线y1的托盘44已经完成了更换。后续拆卸的锁销存放在第一输送线y1的托盘44上。
194.需要说明的是，码垛系统机器人可根据要求对c9工位或c10工位托盘44进行放入码垛存储区，或放入在上下料单元进行处理，步骤s11和s12仅以存入码垛存储区的情况为例进行说明。
195.s16：重复步骤s5至步骤s15，确保系统的整个作业连续进行。
196.另外，在上述过程中对于放入上下料单元的托盘44，上下料单元可以通过翻转机构41将托盘44翻转180
°
，锁销在自重作用下会自动落入锁销框内。
197.上述按集装箱的卸船(集装箱从船到码头)流程揭示了本实用新型拆卸锁销的工作流程，由上述流程可知，整个拆卸过程无需人工进行任何操作，实现了集装箱锁销拆装的无人化、全自动化，进一步优化了作业流程，提高了码头集装箱锁销拆装效率。
198.另外，安装锁销在集装箱的装船(集装箱从码头到船)环节，其过程与上述拆卸过
程相反，因此不再赘述。需要注意的是，正常情况下，拆卸环节预存的锁销供安装环节使用，针对极端情况，预存锁销不够的情况下，需要人工协助补充，从锁销框里取出锁销摆放在上下料单元的托盘44上。
199.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。