用于重卡半挂车的集装箱自动锁系统及重卡半挂车的制作方法

本实用新型汽车制造技术领域，特别是一种用于重卡半挂车的集装箱自动锁系统及重卡半挂车。

背景技术：

用于集装箱运输的半挂车作为与牵引车配套使用的现代物流运输工具，在传统的驾驶模式，其功能和结构已经相当成熟，近年来几乎没有太大的技术更新。特别是用于锁固集装箱的集装箱锁，现有技术中采用的集装箱锁包括锁头座、锁头和控制柄，锁头设置在锁头座上方，控制柄设置在锁头座下方，锁头与控制柄固定连接，锁头随控制柄的转动而转动，锁头座固定设置在半挂车的车架上。这种集装箱锁只能通过人工扳动控制柄来转动锁头，从而实现对集装箱的锁固或解锁，且无法实时监测锁头状态。随着无人驾驶重卡的发展，亟待一种能自动对集装箱进行锁固和解锁的装置及系统，以满足无人驾驶重卡半挂车对集装箱的装载和卸载需要。

技术实现要素：

针对背景技术的问题，本实用新型提供一种用于重卡半挂车的集装箱自动锁系统及带有上述系统的重卡半挂车，以解决现有技术中，重卡半挂车的集装箱锁不能实现对集装箱进行自动锁固和解锁的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种用于重卡半挂车的集装箱自动锁系统，其创新点在于：所述系统包括智能驾驶模块、控制模块和4个自动集装箱锁；所述智能驾驶模块设置在牵引车，所述控制模块固定设置在半挂车车架上，所述4个自动集装箱锁分别设置在半挂车车架的四角；所述4个自动集装箱锁均与所述控制模块连接，所述控制模块与所述智能驾驶模块连接；

单个所述自动集装箱锁包括支架、集装箱锁和旋转气缸；所述支架与半挂车车架固定连接；所述集装箱锁的上端设置有锁头，所述集装箱锁的下端设置有控制柄；所述集装箱锁的锁头座与所述支架固定连接，所述锁头设置在所述支架的上方；所述旋转气缸与所述支架的下部固定连接；所述控制柄与所述旋转气缸的输出轴连接，所述旋转气缸能通过所述控制柄带动所述锁头往复旋转；所述支架上设置有用于检测集装箱位置的接近开关，所述旋转气缸上设置有用于检测旋转气缸活塞位置的传感器；所述接近开关和所述传感器均与所述控制模块连接；

所述控制模块能接收所述接近开关传输的检测信号，并对所述接近开关传输的检测信号进行处理得到集装箱装载信号，并能将得到的集装箱装载信号传输给智能驾驶模块；所述控制模块能接收所述传感器传输的检测信号，并对传感器传输的检测信号进行处理得到锁头状态信号，并能将得到的锁头状态信号传输给智能驾驶模块；所述控制模块还能接收智能驾驶模块传输的锁头指令信号，并根据所述锁头指令信号控制所述旋转气缸的活塞动作；

所述智能驾驶模块能接收所述控制模块传输的集装箱装载信号和锁头状态信号，并根据车辆驾驶工况对集装箱装载信号和锁头状态信号进行处理得到锁头指令信号，并将所述锁头指令信号传输给所述控制模块。

作为优化，所述支架的上部设置有用于使集装箱快速就位的导向斜面。

本实用新型还提供一种设置有上述集装箱自动锁系统的半挂车。

所以，采用本实用新型的方法，具有以下的有益效果：由于本实用新型的集装箱锁的控制柄与旋转气缸连接，集装箱锁能随旋转气缸动作，旋转气缸的动作通过控制模块和智能驾驶模块自动控制，所以本实用新型所述的系统能根据集装箱的装载和卸载工况对集装箱锁进行自动锁固和解锁控制，实现集装箱锁的自动控制，满足无人驾驶重卡对的半挂车的需要；同时，本实用新型所述的集装箱自动锁系统也可应用于有人驾驶的重卡上，实现集装箱锁的自动控制，避免了人工操作、检查锁头的繁琐操作，提高了效率。

附图说明

本实用新型的附图说明如下。

图1为本实用新型所述的集装箱自动锁系统的布置结构示意图；

图2为图1的ⅰ部放大图。

图中：1、控制模块；2、自动集装箱锁；3、半挂车车架；21、支架；22、集装箱锁；23、旋转气缸；24、接近开关；25、传感器；26、导向斜面；221、锁头。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1所示的用于重卡半挂车的集装箱自动锁系统，包括智能驾驶模块(图中未示出)、控制模块1和4个自动集装箱锁2；所述智能驾驶模块设置在牵引车，所述控制模块1固定设置在半挂车车架3上，所述4个自动集装箱锁2分别设置在半挂车车架3的四角；所述4个自动集装箱锁2均与所述控制模块1连接，所述控制模块1与所述智能驾驶模块连接；

单个所述自动集装箱锁2包括支架21、集装箱锁22和旋转气缸23；所述支架21与半挂车车架3固定连接，为了集装箱能更顺利地装载到半挂车车架3上，所述支架21的上部设置有用于使集装箱快速就位的导向斜面26；所述集装箱锁22的上端设置有锁头221，所述集装箱锁22的下端设置有控制柄，本集装箱锁可以采用现有技术的集装箱锁结构；所述集装箱锁22的锁头座与所述支架21固定连接，所述锁头221设置在所述支架21的上方；所述旋转气缸23与所述支架21的下部固定连接；所述控制柄与所述旋转气缸23的输出轴连接，所述旋转气缸23能通过所述控制柄带动所述锁头221往复旋转；所述支架21上设置有用于检测集装箱位置的接近开关24，所述旋转气缸23上设置有用于检测旋转气缸23活塞位置的传感器25；所述接近开关24和所述传感器均与所述控制模块1连接；旋转气缸23的气路连接和控制均可采用现有技术的方案，气源可采用储气筒供气，储气筒固定设置在半挂车车架3上。

所述控制模块1能接收所述接近开关24传输的检测信号，并对所述接近开关24传输的检测信号进行处理得到集装箱装载信号，并能将得到的集装箱装载信号传输给智能驾驶模块；集装箱装载信号包括空载和负载；所述控制模块1能接收所述传感器25传输的检测信号，并对传感器25传输的检测信号进行处理得到锁头状态信号，并能将得到的锁头状态信号传输给智能驾驶模块；锁头状态包括锁止状态和解锁状态；所述控制模块1还能接收智能驾驶模块传输的锁头指令信号，并根据所述锁头指令信号控制所述旋转气缸23的活塞动作；

所述智能驾驶模块能接收所述控制模块1传输的集装箱装载信号和锁头状态信号，并根据车辆驾驶工况对集装箱装载信号和锁头状态信号进行处理得到锁头指令信号，并将所述锁头指令信号传输给所述控制模块1；锁头指令信号包括开锁和关锁。

使用时，主要涉及三种工况，即装载工况、行驶工况和卸载工况：

装载工况：空载挂车在无人驾驶牵引车的牵引下，行驶到吊装区域，智能驾驶模块控制车辆实现高精度定点停车后，牵引车上的智能驾驶模块便会通过控制模块检查挂车集装箱锁头的状态。当智能驾驶模块接收到集装箱空载信号以及锁头解锁状态信号(若锁头为锁止状态，智能驾驶模块便会发送打开控制指令信号给控制模块，将锁头打开)，牵引车上的智能驾驶模块便会将挂车装载准备就绪的状态信号发送给吊装控制中心，吊装控制中心根据这个挂车装载准备就绪信号，开始吊装集装箱作业，将集装箱吊装到挂车上。集装箱放置到挂车上就位后，接近开关检测到集装箱角件即向控制模块发送检测信号，控制模块对检测信号进行处理得到集装箱负载的信号，然后将该信号发送给智能驾驶模块，智能驾驶模块对控制模块发出关锁指令，控制模块控制旋转气缸动作，驱动锁头转动，实现关锁操作。关锁之后，智能驾驶模块会检查锁头状态，锁头是否处于锁止状态是牵引车智能驾驶模块允许起步的条件之一。

行驶工况：在车辆行驶过程中，控制模块实时监测自动集装箱锁的锁头状态，当任意一个自动集装箱锁的锁头意外打开，控制模块立即将解锁状态信号发送给智能驾驶模块，智能驾驶模块控制车辆执行减速/停车并提醒驾驶人员。

卸货工况：满载挂车在无人驾驶牵引车的牵引下，行驶到卸货区域，智能驾驶模块控制车辆实现高精度定点停车后，牵引车上的智能驾驶模块便会发送一个开锁指令给控制模块，当控制模块执行指令将4个自动集装箱锁的锁头打开后，牵引车上的智能驾驶模块便会将挂车卸货准备就绪的状态信号发送给吊装控制中心，吊装控制中心根据这个挂车卸货准备就绪信号，开始吊卸集装箱作业，将集装箱从挂车上吊离。集装箱吊离挂车后，挂车上用于检测装箱状态的接近开关发送空载信号给控制模块，控制模块将接收到的空载信号后发送给牵引车的智能驾驶模块，智能驾驶模块依据该空载状态信号及调度指令控制车辆驶离卸货作业区域。

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