【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人自动化，具体涉及一种集装箱扭锁的智能拆装系统及智能拆装方法。
技术介绍
1、集装箱体积大、强度高，可以安全地装载大量货物，在海运、陆运等物流运输环节中是首选的货物载体。集装箱在海上运输过程中，由于货轮航行时产生的摇晃和震荡，可能会侧向滑动甚至倾倒翻转，因此需要通过专用扭锁将集装箱之间进行固定，当集装箱装船时，需要安装扭锁到集装箱上，当集装箱卸船时，则需要拆除集装箱上的扭锁并回收。现有绝大多数码头的集装箱拆装锁作业，需要先用卡车运输集装箱，再进行拆装锁工作。当码头拆装锁卸船时，带扭锁的集装箱被逐一吊运到卡车上，卡车载着集装箱到固定场地，由人工将集装箱四周扭锁拆除，而装船上锁则是其逆过程。然而，目前绝大多数码头仍然需要人工进行集装箱扭锁的安装和拆除，占用了大量的人力，同时，码头工作环境恶劣，存在许多安全隐患，对现场人员的人身安全构成潜在威胁，且人工操作工作时长有限，会导致操作人员疲劳出现漏拆漏装的情况，同时夜晚工作效率低，需要多班人次轮换。因此，为了提高效率，节省人力成本，并且保障码头作业安全，需要一种新型码头集装箱扭锁智能拆装系统，以替代传统人工作业模式，解决上述问题。
2、公开号为wo2019007318a1的专利申请公开了一种集装箱扭锁自动拆装系统，该系统包括箱体、内置于箱体的扭锁托盘、传送带、机械手、托盘拦截装置、扭锁储存箱和扭锁推杆；在装锁工况下，扭锁推杆将扭锁储存箱中位于上层支架上的扭锁推入到空的扭锁托盘上，进行补锁作业；在拆锁工况下，扭锁推杆将扭锁托盘上的扭锁推入到扭锁储存箱的其中一层支
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种集装箱扭锁的智能拆装系统，利用拆装锁工具外框机构对扭锁的锁颈进行夹取，并配合拆装锁工具内机构完成对扭锁的锁尾的夹紧和旋转，从而快速完成扭锁的拆卸和安装，该拆装锁工具能够自动、有效地，快速地实现集装箱扭锁的安装和拆卸，造价低且可快速部署于普通码头，操作流程简单高效，弹性夹持机构对扭锁的形状、大小和位置有适应性，对误差和意外碰撞容忍度高。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种集装箱扭锁的智能拆装系统，包括：
4、拆装锁工具；所述拆装锁工具包括拆装锁工具外框机构和拆装锁工具内机构，拆装锁工具外框机构包括外框壳体，所述外框壳体的一面壳体壁上设有供所述扭锁进入或离开所述外框壳体的腔室的进出口，所述外框壳体的一面壳体壁外侧面上设置连接机构；所述拆装锁工具内机构安装于所述外框壳体的腔室中，所述拆装锁工具内机构用于夹持扭锁的转动部并进行旋转；
5、机械臂，所述机械臂上设置有拆装锁工具，所述连接机构用于与机械臂装配连接；
6、传送带，所述传送带的一侧设置有机械臂，所述传送带用于传输所述拆装锁工具所拆卸或所需安装的扭锁。
7、优选的，所述连接机构为连接法兰，所述连接法兰与机械臂执行器末端连接，以使机械臂带动拆装锁工具进行移动和翻转，所述传送带上设置有若干个扭锁托盘，所述扭锁托盘用于承接所述拆装锁工具拆卸下来的扭锁。
8、优选的，所述机械臂或外框壳体上设置相机，通过所述相机实时采集rgb-d图片，在端到端通用位姿估计框架的网络中输入相机采集的实时rgb-d图片，深度融合彩色图片和深度图片的像素级特征，完成对所述扭锁和集装箱的锁槽进行定位。
9、优选的，所述外框壳体的一面壳体壁上设置夹持槽，所述夹持槽用于为所述扭锁的固定部提供移动空间，以使所述扭锁通过夹持槽进入到所述外框壳体的腔室中；
10、所述拆装锁工具内机构包括夹爪机构、夹爪架和旋转机构，所述夹爪机构安装于所述夹爪架上，所述夹爪机构与所述夹持槽相向设置，所述夹爪架与所述旋转机构连接，所述旋转机构用于驱动所述夹爪架旋转，所述夹爪机构用于夹取或松开所述扭锁的转动部的一端。
11、优选的，所述扭锁包括锁颈、锁头、锁尾、连接锁头和锁尾的锁杆，所述锁颈为所述扭锁的固定部，所述锁头和锁尾为所述扭锁的转动部，所述锁杆置于所述锁颈的轴孔中，所述锁头设置于所述锁杆的顶部，所述锁尾设置于所述锁杆的尾部，所述锁杆可在所述锁颈的轴孔中转动，并带动锁头和锁尾同步转动；当夹爪机构夹爪锁尾并在夹爪架的带动下旋转时，锁头也会同步转动，从而完成在锁槽中的解锁和装锁动作。
12、优选的，设置有所述进出口的壳体壁和设置有所述夹持槽的壳体壁相邻设置，所述进出口和所述夹持槽相连通。
13、优选的，所述外框壳体的一面壳体壁为开口侧，所述进出口设置在开口侧所处的壳体壁上，所述夹爪机构位于夹持槽的正下方，使得夹爪机构和夹持槽能够相向设置，从而确保扭锁既能够在夹持槽中移动，也能够被夹爪机构夹取，所述旋转机构固定安装于所述外框壳体的壳体壁的内侧，这样便于旋转机构驱动夹爪架旋转。
14、优选的，所述拆装锁工具外框机构还包括弹性夹持机构，所述弹性夹持机构包括设置在所述壳体壁内侧或外侧的夹片组件、与所述夹片组件连接的弹簧件；
15、所述夹片组件包括设置在所述夹持槽一侧的左夹片和设置在所述夹持槽另一侧的右夹片，所述左夹片和右夹片相对设置，所述左夹片和右夹片形成的夹持区域与所述夹持槽正对设置，且左夹片和右夹片形成的夹持区域位于所述夹持槽的内侧或外侧；
16、所述弹簧件包括与所述左夹片连接的左弹簧和与所述右夹片连接的右弹簧，所述左弹簧的一端与所述壳体壁固定连接，所述左弹簧的另一端与所述左夹片连接，所述右弹簧的一端与所述壳体壁固定连接，所述右弹簧的另一端与所述右夹片连接，所述左夹片和所述右夹片在做相背离运动时分别压缩所述左弹簧和右弹簧；
17、所述夹片组件用于夹持所述扭锁的固定部，通过压缩所述左弹簧和右弹簧来改变所述左夹片和所述右夹片之间的间距，以调节所述夹片组件的夹持区域。
18、这样设置，可以使得夹片组件可以适应锁颈的形状、大小和位置，具有弹性缓冲和灵活适应作用，可以避免拆装锁工具和扭锁因意外碰撞而损坏，所述夹片组件形成的夹持区域宽度取决于左夹片和右夹片所夹持的锁颈位置处的宽度，夹片组件可根据所述扭锁的锁颈宽度的大小，在夹持扭锁的锁颈时，通过左弹簧和所述右弹簧的压缩量来调节左夹片和右夹片形成的夹持区域的尺寸，使得夹片组件能够匹配不同尺寸的扭锁的锁颈。且当锁颈卡在左夹片和右夹片之间时弹簧件被压缩，因此左夹片和右夹片会对锁颈有一定的夹持力，使左夹片和右夹片在夹持锁颈的过程中，扭锁不会摇晃，增加夹持的稳定性。此外，左夹片和右夹片能卡住锁颈，从而抓起扭锁。
19、优选的，所述夹片组件滑动连接在所述壳体壁的内侧或外侧；
20、所述夹持槽的两侧分别设置有左弹簧座本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集装箱扭锁的智能拆装系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的智能拆装系统，其特征在于，所述机械臂(9)或外框壳体上设置相机(6)，通过所述相机(6)实时采集RGB-D图片，在端到端通用位姿估计框架的网络中输入相机(6)采集的实时RGB-D图片，深度融合彩色图片和深度图片的像素级特征，完成对所述扭锁(1)和集装箱(7)的锁槽进行定位。
3.根据权利要求1所述的智能拆装系统，其特征在于，所述外框壳体的一面壳体壁上设置夹持槽(511)，所述夹持槽(511)用于为所述扭锁(1)的固定部提供移动空间，以使所述扭锁(1)通过夹持槽(511)进入到所述外框壳体的腔室中；
4.根据权利要求3所述的智能拆装系统，其特征在于，所述拆装锁工具外框机构(51)还包括弹性夹持机构(512)，所述弹性夹持机构(512)包括设置在所述壳体壁内侧或外侧的夹片组件(5121)、与所述夹片组件(5121)连接的弹簧件(5112)；
5.根据权利要求4任一项所述的智能拆装系统，其特征在于，所述夹片组件(5121)滑动连接在所述壳体壁的内侧或外侧；>
6.根据权利要求3-5任一项所述的智能拆装系统，其特征在于，所述夹爪机构(521)包括夹爪件(5211)、滑轨(5214)、夹爪电机(5212)、丝杠螺母座(5216)和螺杆(5215)，所述夹爪件(5211)滑动连接在所述滑轨(5214)上，所述滑轨(5214)和所述夹爪电机(5212)安装于夹爪架(522)上，所述丝杠螺母座(5216)套设在所述螺杆(5215)上，所述丝杠螺母座(5216)与所述夹爪件(5211)连接，所述夹爪电机(5212)用于驱动所述螺杆(5215)转动，所述螺杆(5215)带动所述丝杠螺母座(5216)和所述夹爪件(5211)沿所述螺杆(5215)的轴线方向运动。
7.根据权利要求3-5任一项所述的智能拆装系统，其特征在于，所述旋转机构(523)包括转动轴(5232)和转动电机(5231)，所述转动电机(5231)安装在所述外框壳体的壳体壁上，所述转动轴(5232)用于与所述夹爪架(522)连接，所述转动电机(5231)用于驱动所述转动轴(5232)转动，所述转动轴(5232)转动时带动所述夹爪架(522)旋转，所述转动轴(5232)的旋转中心垂直于所述夹持槽(511)所处的壳体壁。
8.根据权利要求7所述的智能拆装系统，其特征在于，所述旋转机构(523)还包括齿轮传动机构(5233)，所述齿轮传动机构(5233)包括主动齿轮(52331)和从动齿轮(52332)，所述主动齿轮(52331)和所述转动电机(5231)的输出轴连接，所述从动齿轮(52332)与所述转动轴(5232)连接，所述转动电机(5231)设置在所述转动轴(5232)的一侧，所述主动齿轮(52331)和所述从动齿轮(52332)的中轴线呈夹角设置。
9.一种集装箱扭锁的智能拆装方法，应用权利要求2-8任一项所述的智能拆装系统对集装箱上的扭锁进行拆装，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的集装箱扭锁的智能拆装方法，其特征在于，所述步骤a2和a4中进行视觉检测以定位集装箱扭锁或锁槽的位置的方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种集装箱扭锁的智能拆装系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的智能拆装系统，其特征在于，所述机械臂(9)或外框壳体上设置相机(6)，通过所述相机(6)实时采集rgb-d图片，在端到端通用位姿估计框架的网络中输入相机(6)采集的实时rgb-d图片，深度融合彩色图片和深度图片的像素级特征，完成对所述扭锁(1)和集装箱(7)的锁槽进行定位。
3.根据权利要求1所述的智能拆装系统，其特征在于，所述外框壳体的一面壳体壁上设置夹持槽(511)，所述夹持槽(511)用于为所述扭锁(1)的固定部提供移动空间，以使所述扭锁(1)通过夹持槽(511)进入到所述外框壳体的腔室中；
4.根据权利要求3所述的智能拆装系统，其特征在于，所述拆装锁工具外框机构(51)还包括弹性夹持机构(512)，所述弹性夹持机构(512)包括设置在所述壳体壁内侧或外侧的夹片组件(5121)、与所述夹片组件(5121)连接的弹簧件(5112)；
5.根据权利要求4任一项所述的智能拆装系统，其特征在于，所述夹片组件(5121)滑动连接在所述壳体壁的内侧或外侧；
6.根据权利要求3-5任一项所述的智能拆装系统，其特征在于，所述夹爪机构(521)包括夹爪件(5211)、滑轨(5214)、夹爪电机(5212)、丝杠螺母座(5216)和螺杆(5215)，所述夹爪件(5211)滑动连接在所述滑轨(5214)上，所述滑轨(5214)和所述夹爪电机(5212)安装于夹爪架(522)上，所述丝杠螺母座(5216)套设在所述螺杆(5215)上，所述丝杠螺母座...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云辉，周建树，黄骏达，曹翰文，李一川，
申请(专利权)人：香港物流机械人研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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