CN109572531B - 一种用于运输集装箱的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于运输集装箱的车辆。该车辆包括车体、设置于车体的至少一个锁闭机构和与每个锁闭机构信号连接的微控制单元；微控制单元用于控制每个锁闭机构在锁闭状态和解锁状态之间转换，每个锁闭机构处于锁闭状态时，锁闭机构与集装箱之间均固定连接，以使集装箱固定于所述车体上。该车辆具有对集装箱进行锁定和解锁简单的优点，进而能够提高车辆对集装箱的转运效率。

Description

一种用于运输集装箱的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于运输集装箱的车辆。

背景技术

随着全球经济和贸易的繁荣发展，物流变得越来越重要，从而有力的带动了集装箱运输业务的蓬勃发展。在港口、码头等集装箱较为聚集的场合，用于运输集装箱的车辆成为主要的转运设备，因此，为了提高整个港口、码头的作业效率和利用率，需要提高车辆的转运效率。但是，现有车辆中用于集装箱的锁定结构存在锁定、解锁复杂的缺陷，导致车辆转运效率低的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于运输集装箱的车辆，该车辆具有对集装箱进行锁定和解锁简单的优点，进而能够提高车辆对集装箱的转运效率。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于运输集装箱的车辆，包括用于放置集装箱的车体，还包括设置于所述车体的至少一个锁闭机构和与每个锁闭机构均信号连接的微控制单元；所述微控制单元用于控制每个所述锁闭机构在锁闭状态和解锁状态之间转换，其中：

每个所述锁闭机构处于锁闭状态时，每个所述锁闭机构与所述集装箱之间均固定连接，以使所述集装箱固定于所述车体上；

每个所述锁闭机构处于解锁状态时，所述集装箱能够在外力的作用下相对所述车体移动。

优选地，还包括设置于所述车体、且与所述微控制单元信号连接的压力检测机构；

所述压力检测机构用于检测所述集装箱作用于所述车体的压力值，并将检测到的压力值信号输入到所述微控制单元；

当所述压力检测机构检测到的压力值大于预定值时，所述微控制单元控制所述锁闭机构动作，以使所述锁闭机构从解锁状态进入锁闭状态。

优选地，每个所述锁闭机构包括安装于所述车体的壳体、突出于所述壳体的顶部的锁头、与所述锁头固定连接且能够绕其轴心线旋转地安装于所述壳体的锁杆、以及用于驱动所述锁杆旋转的驱动组件；

所述驱动组件与所述微控制单元信号连接，并根据接收的所述微控制单元的输出信号进行动作，以驱动所述锁杆旋转预定角度使所述锁头实现对所述集装箱的锁闭和解锁。

优选地，所述锁闭机构还包括安装于所述壳体的第一光电开关和第二光电开关、以及安装于所述锁杆的挡片；所述第一光电开关和第二光电开关均与所述微控制单元信号连接，用于向所述微控制单元输入开关信号；

当所述微控制单元控制所述锁闭机构从解锁状态切换为锁闭状态时，所述驱动组件驱动所述锁杆沿第一方向旋转预定角度，所述挡片与所述第一光电开关位置相对应，所述第一光电开关向所述微控制单元发送锁闭信号；

当所述微控制单元控制所述锁闭机构从锁闭状态切换为解锁状态时，所述驱动组件驱动所述锁杆沿与所述第一方向相反的第二方向旋转预定角度，所述挡片与所述第二光电开关位置相对应，所述第二光电开关向所述微控制单元发送解锁信号。

优选地，所述锁闭机构还包括传动连接于所述驱动组件和所述锁杆之间的传动组件。

优选地，所述传动组件为蜗轮蜗杆组件、齿轮传动组件或螺纹传动组件。

优选地，所述驱动组件为步进电机。

优选地，还包括安装于所述车体的多个导向块，所述多个导向块用于对所述集装箱进行定位，以使所述集装箱与每个所述锁闭机构对位。

优选地，还包括与所述微控制单元信号连接的距离检测元件和电子控制单元；

所述电子控制单元用于对所述车辆进行自动控制，以使所述车辆能够实现无人驾驶；

所述距离检测元件用于检测所述集装箱与所述车体之间沿竖直方向的距离，并将检测到的距离值发送给所述微控制单元；当所述距离检测元件检测到的距离值大于预定距离时，所述微控制单元向所述电子控制单元发送行驶信号，所述电子控制单元根据接收的所述微控制单元的行驶信号控制所述车辆行进。

优选地，所述预定角度为90°。

优选地，所述距离检测元件为超声波传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于运输集装箱的车辆，能够通过至少一个锁闭机构将集装箱固定于车体，并且锁闭机构能够在微控制单元的控制下对车体上的集装箱实现锁闭和解锁，在采用上述车辆进行集装箱的运输或转运时，能够通过微控制单元和锁闭机构的配合，简化集装箱的锁闭和解锁过程，实现了集装箱的锁闭和解锁的自动化，缩短了集装箱在车体上的锁闭时间和从车体上解锁的时间，提高了集装箱在车体上的锁闭效率和解锁效率，并缩短在上述车辆上装卸集装箱的时间，因此，该车辆具有对集装箱进行锁定和解锁简单的优点，进而能够提高车辆对集装箱的转运效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于运输集装箱的车辆的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于运输集装箱的车辆的工作原理图；

图3为图1中提供的车辆的锁闭机构的爆炸结构示意图；

图4为图3中提供的锁闭机构的部分剖视结构示意图；

图5为图3中提供的锁闭机构处于解锁状态时的A向结构示意图；

图6为图3中提供的锁闭机构处于锁闭状态时的A向结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种用于运输集装箱的车辆，该车辆的锁闭机构能够在微控制单元的控制下实现锁闭状态和解锁状态的转换，在采用上述车辆进行集装箱的运输或转运时，能够简化集装箱的锁闭和解锁过程，实现了集装箱的锁闭和解锁的自动化，使车辆具有对集装箱进行锁定和解锁简单的优点，进而能够提高车辆对集装箱的转运效率。上述车辆可以为无人驾驶车辆，也可以为需要司机驾驶的普通卡车，还可以为运输集装箱的有轨车辆。

其中，请参考图1、图2以及图3，本发明实施例提供的一种用于运输集装箱的车辆1，包括用于放置集装箱的车体11，如图1结构所示的车体11为平板状结构，也可以为周边具有栏板的车体11，还可以与具体的集装箱相匹配的车体11结构，并不限于图1中的车体11结构；

上述车辆1还包括设置于车体11的至少一个锁闭机构12和与每个锁闭机构12均信号连接的微控制单元13；如图1结构所示，在车体11的四角分别设置有一个锁闭机构12，四个锁闭机构12均与微控制单元13信号连接，以通过微控制单元13实现对锁闭机构12的控制；为了可靠地将集装箱锁定于车体11上，在车体11上可以设置有一个、两个、三个、四个或多个锁闭机构12，不限于图1结构中设置的4个锁闭机构；并且当设置多个锁闭机构12时，多个锁闭机构12的位置、排列方式均可以灵活设置；微控制单元(MCU，MicrocontrollerUnit)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机；

微控制单元13用于控制每个锁闭机构12在锁闭状态和解锁状态之间转换，其中：

每个锁闭机构12处于锁闭状态时，每个锁闭机构12与集装箱之间均固定连接，以使集装箱固定于车体11上；

每个锁闭机构12处于解锁状态时，集装箱能够在外力的作用下相对车体11移动。

本发明实施例提供的车辆1在运输集装箱的时候，通过吊车等起重设备将集装箱放置在车体11上，每个锁闭机构12与集装箱上设置的锁孔对准，并通过微控制单元13对锁闭机构12的控制，使锁闭机构12从解锁状态转换到锁闭状态，使锁闭机构12将集装箱锁定于车体11上，使集装箱被固定于车体11；当需要将集装箱从车体11上卸载时，可以先通过微控制单元13使锁闭机构12从锁闭状态转换为解锁状态，再通过吊车等起重设备将集装箱从车体11上吊离，从而完成一次集装箱的转运。

由于车辆1的锁闭机构12能够在微控制单元13的控制下对放置于车体11上的集装箱实现锁闭和解锁，因此，在采用上述车辆1进行集装箱的运输或转运时，能够通过微控制单元13和锁闭机构12的配合，简化集装箱的锁闭和解锁过程，实现了集装箱的锁闭和解锁的自动化，缩短了集装箱在车体11上的锁闭时间和从车体11上解锁的时间，提高了集装箱在车体11上的锁闭效率和解锁效率，并缩短了在上述车辆1上装卸集装箱的时间。

综上所述，该车辆1具有对集装箱进行锁定和解锁简单的优点，进而能够提高车辆1对集装箱的转运效率。

一种具体的实施方式中，如图1结构所示，上述车辆1还包括设置于车体11、且与微控制单元13信号连接的压力检测机构14；如图1结构所示，在车体11的中心位置设置有一个压力检测机构14，在车体11上可以设置一个、两个、三个或多个压力检测机构14；压力检测机构14可以为压力传感器、重力传感器、称重传感器等任何能够检测压力的检测机构均可，具体地，压力传感器可以为压电式、压阻式、蓝宝石压力传感器等，称重传感器可以为光电式、电容式、液压式、振动式、陀螺仪式称重传感器等；

压力检测机构14用于检测集装箱作用于车体11的压力值，并将检测到的压力值信号输入到微控制单元13；

当压力检测机构14检测到的压力值大于预定值时，微控制单元13控制锁闭机构12动作，以使锁闭机构12从解锁状态进入锁闭状态。

如图1和图2结构所示，当集装箱在吊车等起重设备的吊装下靠近车体11或放置于车体11上时，集装箱的重力作用在压力检测机构14上，通过压力检测机构14可以检测到集装箱的压力，压力检测机构14将检测到的压力值信号输入到微控制单元13，微控制单元13根据接收到的压力值信号控制锁闭机构12动作，当接收到的压力值大于预定值时，表示集装箱已经放置到位，微控制单元13控制锁闭机构12进入锁闭状态，通过锁闭机构12将集装箱固定于车体11上，以便车辆1运输集装箱。

上述车辆1能够通过压力检测机构14检测集装箱的压力信号，再通过微控制单元13对压力值与预定值的比较，判断车体11上是否具有集装箱，进而实现对锁闭机构12的自动化控制，不仅能够节省人力，而且节省时间，能够提高车辆1的工作效率。

具体地，如图3和图4结构所示，每个锁闭机构12可以包括安装于车体11的壳体121、突出于壳体121的顶部的锁头122、与锁头122固定连接且能够绕其轴心线旋转地安装于壳体121的锁杆123、以及用于驱动锁杆123旋转的驱动组件124；如图3结构所示，锁闭机构12还可以包括与驱动组件124传动连接的传动组件125，驱动组件124通过传动组件125驱动锁杆123沿顺时针方向或逆时针方向旋转；当然，驱动组件124也可以直接驱动锁杆123旋转；如图5结构所示，此时，锁闭机构12处于解锁状态，而当锁杆123在驱动组件124的驱动下沿顺时针或逆时针旋转，即，锁头122从图5中所处位置旋转到图6中锁头122所处位置时，锁闭机构12即从解锁状态进入锁闭状态；

驱动组件124与微控制单元13信号连接，并根据接收的微控制单元13的输出信号进行动作，以驱动锁杆123旋转预定角度使锁头122实现对集装箱的锁闭和解锁。如图5和图6结构所示，预定角度可以为90°或270°，也可以为根据实际情况设置的任意角度，不限于90°和270°。

上述车辆1通过微控制单元13对驱动组件124的控制，实现锁闭机构12的锁杆123带动锁头122旋转，进而实现对集装箱的自动锁闭和自动解锁，进一步实现了车辆1对集装箱锁闭和解锁的自动化，有利于实现无人驾驶车辆在运输集装箱时的无人操作和自动化装卸。

为了提高车辆1自动化程度的准确性，如图3和图4结构所示，锁闭机构12还可以包括安装于壳体121的第一光电开关127和第二光电开关128、以及安装于锁杆123的挡片129；第一光电开关127和第二光电开关128均与微控制单元13信号连接，用于向微控制单元13输入开关信号；在实际使用过程中，可以根据实际情况进行设定，如图4中，当挡片129与第二光电开关128位置相对时，此时，可以设置为锁闭机构12处于解锁状态，当挡片129与第一光电开关127位置相对时，此时，可以设置为锁闭机构12处于锁闭状态；

当微控制单元13控制锁闭机构12从解锁状态切换为锁闭状态时，驱动组件124驱动锁杆123沿第一方向旋转预定角度，挡片129与第一光电开关127位置相对应，第一光电开关127向微控制单元13发送锁闭信号；上述第一方向可以为顺时针方向或逆时针方向；

当微控制单元13控制锁闭机构12从锁闭状态切换为解锁状态时，驱动组件124驱动锁杆123沿与第一方向相反的第二方向旋转预定角度，挡片129与第二光电开关128位置相对应，第二光电开关128向微控制单元13发送解锁信号。与上述第一方向相对应的，第二方向可以为逆时针方向或顺时针方向。

上述车辆1由于锁闭机构12设置有第一光电开关127、第二光电开关128以及挡片129，挡片129设置在锁杆123上，因此，驱动组件124驱动锁杆123旋转时，挡片129会随锁杆123一起旋转，当挡片129旋转到与第一光电开关127位置相对时，挡片129遮挡第一光电开关127，第一光电开关127产生电信号并向微控制单元13发送锁闭信号，如图3结构所示，锁头122转动到锁闭位置，当挡片129在驱动组件124的驱动下旋转到与第二光电开关128位置相对时，挡片129遮挡第二光电开关128，第二光电开关128产生电信号并向微控制单元13发送解锁信号，如图4结构所示，锁头122恰好旋转到解锁位置；通过第一光电开关127、第二光电开关128以及挡片129产生的解锁信号或锁闭信号，能够进一步判断锁闭机构12所处的状态，有利于微控制单元13准确地控制锁闭机构12，进而能够更加精确地对车辆1进行控制，防止出现误操作。

为了提高驱动扭矩，如图3和图4结构所示，锁闭机构12还可以包括传动连接于驱动组件124和锁杆123之间的传动组件125。传动组件125可以为蜗轮蜗杆组件、齿轮传动组件或螺纹传动组件。如图4结构所示，传动组件为蜗轮蜗杆传动组件，并包括至于壳体121内的传动组件外壳1251、与驱动组件124传动连接的蜗杆1252、以及与蜗杆1252啮合的蜗轮1253，蜗轮1253与锁杆123同轴设置且键连接，驱动组件124的驱动力通过蜗杆1252和蜗轮1253传递到锁杆123，进而带动锁头122实现锁闭机构12的锁闭和解锁。

上述驱动组件124可以为电动机，如：步进电机、直流电机、变频电机等。

为了提高集装箱在吊装时的对位准确性和定位效率，上述车辆1还包括安装于车体11的多个导向块15，多个导向块15用于对集装箱进行定位，以使集装箱与每个锁闭机构12对位。如图1结构所示，多个导向块15可以为设置于车体11四角的挡板，也可以为设置于车体11其它位置的挡块等结构，通过导向块15的设置，能够使集装箱与锁闭机构12快速对位，防止因集装箱与锁闭机构12对位不准而浪费对位时间、降低车辆1运输效率的问题出现。

为了提高上述车辆1的自动化程度以及使用效率，如图2结构所示，上述车辆1还可以包括与微控制单元13信号连接的距离检测元件16和电子控制单元17；电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)，又称“行车电脑”、“车载电脑”等；距离检测元件16可以为光学传感器、红外传感器、超声波传感器等；

电子控制单元17用于对车辆1进行自动控制，以使车辆1能够实现无人驾驶；

距离检测元件16用于检测集装箱与车体11之间沿竖直方向的距离，并将检测到的距离值发送给微控制单元13；当距离检测元件16检测到的距离值大于预定距离时，微控制单元13向电子控制单元17发送行驶信号，电子控制单元17根据接收的微控制单元13的行驶信号控制车辆1行进。

在从车辆1上卸载集装箱时，可以通过距离检测元件16检测车体11与集装箱之间的距离，以在车体11与集装箱之间的距离大于预定距离时，可以通过微控制单元13判断集装箱不会影响车辆1的行驶，此时，微控制单元13可以向电子控制单元17发送信号，通过电子控制单元17控制车辆1驶离，因此，通过距离检测元件16和电子控制单元17的配合，能够使车辆1进行自动驾驶，并能够充分利用车辆1，提高车辆1的运输效率以及使用效率。

本发明实施例中，所述车辆可以是能够运输集装箱的所有车型，例如卡车、半挂车、厢式货车、火车、有轨车辆、AGV(Automated Guided Vehicle)小车、叉车等。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种用于运输集装箱的车辆，包括用于放置集装箱的车体，其特征在于，还包括设置于所述车体的至少一个锁闭机构和与每个锁闭机构均信号连接的微控制单元；所述微控制单元用于控制每个所述锁闭机构在锁闭状态和解锁状态之间转换，其中：

每个所述锁闭机构处于锁闭状态时，每个所述锁闭机构与所述集装箱之间均固定连接，以使所述集装箱固定于所述车体上；

每个所述锁闭机构处于解锁状态时，所述集装箱能够在外力的作用下相对所述车体移动，

所述车辆还包括与所述微控制单元信号连接的距离检测元件和电子控制单元；

所述电子控制单元用于对所述车辆进行自动控制，以使所述车辆能够实现无人驾驶；

所述距离检测元件用于检测所述集装箱与所述车体之间沿竖直方向的距离，并将检测到的距离值发送给所述微控制单元；当所述距离检测元件检测到的距离值大于预定距离时，所述微控制单元向所述电子控制单元发送行驶信号，所述电子控制单元根据接收的所述微控制单元的行驶信号控制所述车辆行进。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，还包括设置于所述车体、且与所述微控制单元信号连接的压力检测机构；

所述压力检测机构用于检测所述集装箱作用于所述车体的压力值，并将检测到的压力值信号输入到所述微控制单元；

当所述压力检测机构检测到的压力值大于预定值时，所述微控制单元控制所述锁闭机构动作，以使所述锁闭机构从解锁状态进入锁闭状态。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，每个所述锁闭机构包括安装于所述车体的壳体、突出于所述壳体的顶部的锁头、与所述锁头固定连接且能够绕其轴心线旋转地安装于所述壳体的锁杆、以及用于驱动所述锁杆旋转的驱动组件；

所述驱动组件与所述微控制单元信号连接，并根据接收的所述微控制单元的输出信号进行动作，以驱动所述锁杆旋转预定角度使所述锁头实现对所述集装箱的锁闭和解锁。

4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述锁闭机构还包括安装于所述壳体的第一光电开关和第二光电开关、以及安装于所述锁杆的挡片；所述第一光电开关和第二光电开关均与所述微控制单元信号连接，用于向所述微控制单元输入开关信号；

当所述微控制单元控制所述锁闭机构从解锁状态切换为锁闭状态时，所述驱动组件驱动所述锁杆沿第一方向旋转预定角度，所述挡片与所述第一光电开关位置相对应，所述第一光电开关向所述微控制单元发送锁闭信号；

当所述微控制单元控制所述锁闭机构从锁闭状态切换为解锁状态时，所述驱动组件驱动所述锁杆沿与所述第一方向相反的第二方向旋转预定角度，所述挡片与所述第二光电开关位置相对应，所述第二光电开关向所述微控制单元发送解锁信号。

5.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述锁闭机构还包括传动连接于所述驱动组件和所述锁杆之间的传动组件。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述传动组件为蜗轮蜗杆组件、齿轮传动组件或螺纹传动组件。

7.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述驱动组件为步进电机。

8.根据权利要求1-7任一项所述的车辆，其特征在于，还包括安装于所述车体的多个导向块，所述多个导向块用于对所述集装箱进行定位，以使所述集装箱与每个所述锁闭机构对位。

9.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述距离检测元件为超声波传感器。