用于负载处理设备的抓具和起重机技术领域
本发明涉及一种用于负载处理设备的抓具。在本发明的上下文中，起
重机指的是能够在人和/或自动控制下举起和处理诸如集装箱的负载的设
备。本发明的一个具体应用是对待处理的负载或待处理负载周围的物体的
距离测量。
背景技术
大多数国际货物运输通过集装箱进行。集装箱是标准形状的运输单元，
在运输期间，货物被包装在该运输单元中。典型地，集装箱在长度上具有
20英尺、40英尺或45英尺三种不同的尺寸。集装箱约为2.5米宽。
在集装箱码头(在港口或内陆)通过特别的集装箱起重机处理集装箱，
该集装箱起重机包括轨道式龙门起重机(RMG起重机)和轮胎式龙门起
重机(RTG起重机)。集装箱港口的轨道式龙门起重机的一种特别类型是
船到岸起重机，该船到岸起重机用于将待卸载的集装箱从船上举起到码头
上，并且对应地用于将带到码头的集装箱装载到集装箱船上。
为了处理集装箱，集装箱起重机典型地具有特殊的集装箱抓具(散布
机)，该集装箱抓具被安装在集装箱起重机上，以抓取和举起集装箱。可
以根据正在处理的集装箱的长度改变散布机的长度。
当处理集装箱时，集装箱典型地一个被装载到另一个的顶部或从一个
堆栈搬运到另一个堆栈。集装箱的堆叠需要非常精确。堆栈可以具有多个
集装箱，例如5个，因此，在堆叠集装箱中的不精确可能导致整个堆栈倒
塌，并由此危及堆栈周围的工作人员和设备。
当处理集装箱时，抓具可以经受来自各种来源的振动和撞击。例如当
抓具被放置在集装箱的顶部上并且抓取集装箱时，典型地产生振动和撞击。
振动和撞击使得集装箱的具有足够精度的就位变得复杂。另一方面，减弱
振动可能需要很长时间，这推迟了集装箱处理，并且降低了处理的效率。
可能在约1000m/s2的加速度、即约100G下发生撞击。
起重机操作日益自动化，以加速集装箱处理。在自动化集装箱处理中，
驾驶员可以在起重机驾驶室中或例如从办公室通过远程连接在显示器上监
视该处理。驾驶员不需要一直监视该处理，但是当需要驾驶员注意时，自
动系统可以警告驾驶员。由于驾驶员与待处理的集装箱没有直接的视觉接
触，因此，关于集装箱处理的效率，用于自动处理的设备的精确操作和可
靠性是基本方面。自动设备的维修或故障导致在起重机操作中的服务中断，
并且阻止对集装箱的处理。从起重机所有者的观点，服务中断是昂贵的，
并且例如在起重机码头导致集装箱处理的积压。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种方法和实现该方法的设备，从而
可以缓解或解决至少一个上述问题。本发明的目的通过一种抓具和一种起
重机实现，该抓具和该起重机的特征由独立权利要求给出。从属权利要求
中披露了本发明的优选实施例。
根据本发明的一方面，用于负载处理(搬运，装卸)设备的抓具包括
光学测距装置和紧固装置，该紧固装置以柔性方式将该光学测距装置紧固
至该抓具。向抓具的柔性紧固减小了从抓具指向光学测距装置的力，这使
得能够防止测距装置的故障。由于光学测距装置被连接至抓具，因此该测
距装置靠近待处理的诸如集装箱的负载，因此可以使用抓具精确地实现对
集装箱的处理。尽管多个集装箱的移动产生冲击式负载，但柔性紧固降低
了光学测量装置的振动，也使集装箱处理中的基本上恒定水平的精度能维
持很长时间。
根据一个方面，诸如悬臂式起重机、桥式起重机、集装箱起重机或龙
门起重机的起重机包括根据本发明的任一方面的抓具。由于光学测量装置
的柔性紧固，可以减少起重机服务中断的次数，这增加了起重机的处理效
率。另外，根据该方面的起重机使得能在诸如集装箱的负载的处理中实现
根据一方面的抓具的优点。
下面的说明中公开了其它优点。
附图说明
现在将结合优选实施例并参考附图更加详细地说明本发明，在附图中：
图1示出使用根据一实施例的抓具的负载处理，该抓具具有紧固在其
上的光学测距装置；
图2示出根据一实施例的抓具部分，该抓具部分包括用于将光学测距
装置紧固至抓具的紧固装置；
图3a、3b和3c示出根据一实施例的用于将光学测距装置紧固至抓具
的紧固装置；
图4是光学测距装置的紧固的3D视图；
图5a和5b是从光学测距装置的紧固的下方看到的2D平面视图；
图6示出使用根据一实施例的抓具的负载处理；
图7示出根据一些实施例的挡雨板；和
图8示出用于调节根据本发明的挡雨板的开口的可移动的板。
具体实施方式
在该应用中，可以根据重力的方向确定向上和向下方向。因此，向下
指的是重力、即地球引力作用的方向。因此，向下的表面例如底面朝向地
面或搁在地面上结构、例如地板。相反地，向上指的是与重力作用的方向
相对的方向。因此，向上的表面、例如顶部表面朝向远离重力的作用方向
的方向。当通过抓具处理集装箱时，通常至少沿着竖直的方向处理该集装
箱，在该情况下，当集装箱被堆叠在地面或另一集装箱顶部上时，该集装
箱被降低，当集装箱被抓住并且被向上举起以将其运送到新的位置时，该
集装箱被举起。
多个实施例披露了一种用于负载处理设备的抓具。该抓具具有光学测
距装置和将该光学测距装置以柔性方式紧固至抓具的紧固装置。由于柔性
紧固，现在可以实现抓具的自动化和/或包括该抓具的负载处理设备的自动
化，该自动化在以前由于缺少技能或勇气而不可能。
在工作周期期间，尽管在诸如集装箱的负载的处理期间对抓具进行反
复撞击，但是可以使用柔性紧固将光学测距装置紧固至抓具。撞击可能在
1000m/s2、即约100G的加速度下发生。诸如激光扫描仪的光学测距装置
典型地具有约10至15G的抗撞击性。换句话说，在负载处理期间对抓具
的撞击超过了对光学测距装置的抗撞击值。例如通过抓具在长绳的端部的
摇摆导致高的加速度，通过对诸如起重机的负载处理设备的驱动移动，例
如起重绳的顶部紧固点和升降机械在就位期间的移动可以加强该摇摆。起
重机驾驶员对各集装箱位置和高度的有利的视角可以使得该就位复杂。测
试显示，在多种实施例中披露的柔性紧固使得能够将传统的抗撞击性的传
感器安装在永久使用的抓具上。
应当注意，以柔性方式紧固至抓具的光学测距装置能够在连续的基部
上或在所选择的时间例如在负载处理期间测距。柔性紧固使得能够防止光
学测距装置被损坏。尽管例如在抓具经受撞击时进行测量，并且可以纠正
由撞击导致的测量误差，但还有可能不在撞击期间进行测量或忽略在撞击
期间进行的测量。在负载处理操作中可以管理由于撞击的持续而丢失的测
量，该持续典型地为约0.5秒。
使用现有技术的光学测距装置，唯一的可能性是将该装置放置在起重
机的固定式结构侧上、即例如在主梁处，以保护光学测距装置免于撞击。
多个实施例披露了多个方案，其中，光学测距装置也可以被安装至在绳子
上、即在诸如起重机的负载处理设备的高度处摇摆的抓具，也就是“降低
一个结构组”。在该情况下，光学测距装置更靠近待监测和辨别的负载，
例如集装箱。
图1示出使用根据一实施例的抓具102的负载处理，该抓具102具有
紧固在其上的光学测距装置104。光学测距装置优选地紧固至抓具的角部
件103上。在图1中，抓具的角部件103被图示成在抓具的端梁处通过虚
线隔开的部分。典型的抓具包括两个端梁，可以调节它们彼此之间的距离，
以紧固至具有不同长度的集装箱。可以例如通过现有技术中已知的伸缩结
构实现对端梁之间的距离的调节。该抓具典型地用于处理具有固定尺寸的
诸如集装箱的负载152、154。这种类型的抓具被称作散布机。散布机可以
被调节成抓取具有不同长度的集装箱。
光学测距装置可以是激光扫描仪，该激光扫描仪沿着测量方向传送激
光束并且基于由物体反射的激光束沿着测量方向测量与物体的距离。该测
量可以基于对传送和反射的激光束的传播时间的测量。测量方向可以包括
多个激光束传送方向，这些传送方向可以被确定成激光束的传送角。
可以通过多种方式提供负载和抓具之间的紧固。对于散布机和待提供
的集装箱之间的联接，散布机的角部件包括角锁，该角锁被布置成在散布
机位于集装箱上方并且角锁在各自的角部时，以传统的方式紧固至集装箱
的角部并且锁定就位。
负载处理可以包括多个行为，包括沿着竖直、水平或深度方向将负载
运送到负载将被处理的区域。可以通过抓具和安装该抓具的起重机提供竖
直和水平移动。负载的竖直移动通常通过抓具提供，或举起该负载或降低
该负载。如在例如龙门起重机中那样，可以通过空中吊运车实现负载的水
平移动，其中，起重绳被紧固至在桥架上移动的空中吊运车。可以通过整
个起重机在负载的处理区域中的移动实现沿着深度方向的移动。
图1示出抓具，该抓具已经抓取了集装箱152，并且已经通过紧固至
抓具的紧固点158和159的绳子156将该集装箱举起到空中。集装箱典型
地在被处理时被举起，例如堆叠或举起到地面上或另一集装箱154的顶部
上。通过已经安装有该抓具的起重机实现抓具沿着水平和/或深度方向的移
动。这种类型的起重机的示例包括设置有抓具的悬臂式起重机、桥式起重
机、集装箱起重机或龙门起重机。
抓具包括光学测距装置104和紧固装置106，该紧固装置106紧固该
光学测距装置104，以使该光学测距装置与抓具一起移动。光学测距装置
可以包括传送诸如激光束的光信号并且从反射的光信号测量距离的装置。
所述装置的一个示例是将激光束传送到多个不同方向的激光扫描仪。通过
开口角160确定激光束的传送方向，可以在该开口角的范围内选择激光束
的传送方向。在该开口角中，可以以不同的传送角传送激光束。彼此相邻
的传送角之间的距离确定了开口角中的测距的分辨率。典型地通过旋转激
光扫描仪的镜子产生对于激光束的不同传送角，该镜子沿着位于由开口角
确定的扇形中传送角引导激光束。彼此相邻的传送角之间的距离可以例如
是0.25度。通过镜子旋转实现在开口角的整个区域上的测距，在镜子旋转
期间，该镜子将激光束引导到开口角的全部传送角。这种测距通常被称作
激光扫描。
根据所披露的实施例，光学测量装置可以用于在抓具中提供距离数据，
以确定到待处理的集装箱的距离或到待处理的集装箱或抓具周围的诸如集
装箱的物体的距离。该距离数据可以用于在集装箱码头或在另一区域或在
保持集装箱或通过其中运输集装箱的建筑物中驱动抓具和包括抓具的起重
机。可以通过本领域技术人员已知的方法实现对距离数据的处理和随后对
起重机和/或抓具及用于传达距离数据和用于控制起重机所需的连接件的
控制，因此在本文中不进一步讨论这些方法。
根据一实施例，光学测距装置被用于以指向下方的开口角测量距离、
测量从竖直表面和从定位成在开口角中与竖直表面相邻的物体的距离。自
然地，如果在光学测距装置的开口角中没有物体与竖直表面相邻，则不能
测量到该物体的距离。图1示出一种测量情况，其中，光学测距装置的开
口角指向下方。光学测距装置测量待举起的集装箱152和该待举起的集装
箱下面的另一集装箱154之间的竖直距离。竖直表面、即待举起的集装箱
的一个侧面定位在开口角中，由此可以测量到竖直表面的距离。有利的布
置是，光学测距装置104可以沿侧向方向(在图中向左)尽可能远地分布，
以保证由光学测距装置的开口角160确定的测量方向、即圆锥形充分扫描
集装箱152的侧壁。
例如，在集装箱堆场使用下列尺寸：8英尺即2438mm的集装箱宽度、
集装箱之间约400mm的间隙、集装箱之间约4500mm的卡车道。由于集
装箱之间的间隙被限制成例如如上所述的400mm，因此对于光学测距装置
可以延伸到抓具的侧面多远而不碰撞相邻的集装箱，在集装箱之间和在集
装箱的端部存在有限的可用纵向空间。
图2示出根据一实施例的抓具部分202，该抓具部分202包括用于将
光学测距装置204紧固至抓具的紧固装置206。与图1类似，在图2中同
样从抓具的正面即最短侧示出抓具和光学测距装置204。通过由紧固装置
和抓具的上部部分212形成的直线示出水平负载处理的方向。通过与角度
αa1、αa2、αb1、αb2相关联的虚线示出竖直处理负载的方向。图3a、3b和
3c示出根据一些实施例的用于将光学测距装置紧固至抓具的紧固装置。在
图3a、3b和3c中，光学测距装置304和紧固装置306a-c和346a-d被三
维示出，以图示出在光学测距装置的不同的侧面上的支承。图3a、3b和
3c的紧固装置可以被用于图2和图1的实施例。
参考图2和3a披露下文的实施例。通过诸如弹簧的柔性部分216a、
216b、306a-c以柔性方式将光学测距装置紧固至抓具。由于柔性部分削弱
了作用在抓具上的振动和撞击，因此可以防止紧固至抓具的光学测距装置
发生故障。光学测距装置可能对由于振动和撞击发生故障敏感。特别地，
已知具有旋转镜的激光扫描仪易于破碎。应当注意，振动和撞击还可以损
坏不具有旋转镜的光学测距装置。所述损坏可能随着诸如螺钉或螺栓的机
械紧固件的松动和/或随着电联接的分离出现。振动和撞击的减弱允许减少
或甚至防止诸如激光扫描仪的光学测距装置发生故障。
光学测距装置通过紧固装置附装至抓具，该紧固装置紧固至抓具的端
梁、例如角部件203。抓具可以包括两个、三个、四个或更多测距装置，
每个测距装置紧固至一个独立的角部件。测距装置还可以被紧固至抓具上
的其它位置，多个测距装置可以被紧固至一个角部件。光学测距装置可以
被紧固至其基本上如图2中所披露的具体位置。
测距装置包括相对的侧面，这些侧面中的一个侧面沿着水平方向更加
靠近抓具的角部件，而另一个侧面距离该角部件较远。光学测距装置在全
部两个相对的侧面上被柔性地紧固至紧固装置。这允许由负载处理引起的
抓具的振动和对抓具的撞击在光学测距装置的全部两侧被均匀地减弱，测
距的精度在整个开口角中尽可能地稳定和恒定。
根据一实施例，对光学测距装置的柔性支承通过包括顶部部分212、
313和至少两个竖直的支承部分214a、214b、314a、314b、314c、314d的
紧固装置而成为可能，所述竖直的支承部分从该顶部部分向下延伸并且在
它们的底端具有柔性部分216a-b、306a-c，该光学测距装置204通过所述
柔性部分紧固至该紧固装置206。顶部部分可以例如是水平的，在该情况
下，顶部部分和支承部分一起形成一结构，例如，该结构如在图2和图3a
的紧固装置中一样具有倒置的U的形状。由于该倒置的U形结构向下打开，
该方向是待处理的集装箱关于抓具的方向，因此，光学测距装置允许测量
距待处理的集装箱的距离以及距其直接环境的距离。
柔性支承件的顶部部分212、312基本上与抓具的主结构方向平行，柔
性支承件的侧面与抓具侧面平行，该柔性支承件能通过侧面紧固方便地紧
固至抓具的端部表面。另一可选择的紧固在于，抓具稍微地更宽和更长，
在该情况下可以紧固至抓具的下面。在柔性支承件的紧固中，柔性支承件
的顶部部分或抓具的下面形成对光学测距装置和对为其体积所选择的柔性
装置的顶置保护，即“屋顶”。如果对上面的起重机的结构进行检查和修
理，将由此保护这些敏感的装置免于被从上面落下的任何物体伤害。另外，
该结构提供了例如抵抗冰雪的挡雨板。
柔性部分可以包括弹簧，例如如图3a中通过盒子内的虚线所示。尽管
弹簧的外壳不是不可缺少的，但是其有助于防止泥土、冰的形成和/或腐蚀。
可应用的弹簧的示例包括：螺旋弹簧、弯曲弹簧或诸如橡胶的可压缩材料。
弯曲弹簧可以具有弯曲的金属线和/或双绞线。橡胶优选地可以沿着振动减
弱的方向经受剪应力负载。
支承部分优选地比光学测距装置低，当柔性部分被放置在光学测距装
置和支承部分之间时，光学测距装置的重量落在柔性部分上。当光学测距
装置处在接收器部分226中时，支承部分优选地相比于包含该测距装置的
该接收器部分在竖直方向上更向下延伸，因为由此可以将柔性部分放置在
接收器部分和支承部分之间，从而光学测距装置的重量被置于柔性部分上。
当支承部分比光学测距装置的主体或接收器部分低时，光学测距装置的重
量至少部分落在柔性部分上，由此减弱由抓具传递的振动和撞击。
根据一实施例，紧固装置206、306a-c至少包括顶部部分212、312和
三个、四个或更多支承部分214a、214b、314a-d，这些支承部分沿着竖直
方向向下延伸并且沿着水平方向围绕光学测距装置204、304。围绕光学测
距装置的支承部分优选地均匀隔开，从而通过紧固至支承部分的柔性部分
的减弱被均匀地引导至测距装置。例如通过将支承部分放置在光学测距装
置的角部中，也可以将支承部分均匀地放置在光学测距装置周围。优选地
根据光学测距装置的各侧面的长度选择支承部分之间的空间。当支承部分
在角部时，紧固至各支承部分的柔性部分的减弱被分布到形成光学测距装
置的角部的侧面上。
根据一实施例，柔性部分216a-b、306a-c与竖直方向呈角度αa2、αb2，
例如45度。因此，光学测距装置的重量可以被支承在柔性部分上，从而柔
性部分使在负载处理期间例如由于抓具振动或撞击而从抓具得到的竖直和
水平力都减弱。
根据一实施例，支承部分的端部包括与竖直方向呈不为零、例如45
度的角度αa1、αb1的对准部分218a-b、318a-d，柔性部分216a-b、306a-c
在测距装置和对准部分218a-b、318a-d之间紧固至所述对准部分218a-b、
318a-d。这些柔性部分由此可以关于竖直方向以除了零之外的角度被支承，
而不使柔性部分和支承部分之间的调节件分离。
根据一实施例，紧固装置还包括接收器部分226、326，光学测距装置
104、204、304被紧固至该接收器部分226、326，并且所述接收器部分226、
326包括向下延伸的支承部分336a、c、d，接收器部分226、326在该支承
部分336a、c、d的底端紧固至柔性部分216a-b、306a-c。接收器部分的支
承部分的底端可以被布置成关于竖直方向呈与紧固装置的对准部分318a-d
一样的角度。这使得可以将柔性部分以希望的角度紧固在接收器部分和紧
固装置之间，而不使调节件隔开或改变柔性部分本身。
在不同的实施例中使用的柔性部分优选地具有主操作方向，接收到的
力沿着该方向减弱。当柔性部分被设置成关于竖直方向呈不为零的角度时，
例如通过使用光学测距装置的中的对准部分和/或关于竖直方向以紧固装
置的对准部分318a-d一样的角度将支承部分布置在光学测距装置的接收
器部分上，可以尽可能充分地使用柔性部分的减弱能力，以减弱从抓具传
递的振动和撞击。
在不同的实施例中，光学测距装置的接收器部分、紧固装置可以由一
个或多个部分形成，可以通过焊接、螺钉、螺栓、铆钉、胶合和/或使用本
领域技术人员已知的用于将部件接合在一起的其它方法将这些部分接合在
一起。同样，上述紧固装置可以用于将紧固装置安装至抓具。
应当注意，在图3a中，由于该结构的3D视图，支承部分314a-d、对
准部分318a-d、柔性部分306a-c和接收器部分的支承部分336a、336c、
336d的一些可能看不到或仅部分可见。然而，通过四个相似的布置将接收
器部分326紧固至紧固装置，各布置在测距装置的接收器部分的角部，围
绕光学测距装置。这四个布置的每个均将光学测距装置连接至紧固装置的
顶部部分，由此连接至抓具。每个布置均包括相连接的支承部分、对准部
分和柔性部分和连接至支承部分的接收器部分。接收器部分和光学测距装
置优选对准，从而它们的角部相合，由此减弱作用在测距装置的角部上。
图3b和3c示出用于将光学测距装置紧固至抓具的紧固装置，该紧固
装置346a-d设置在顶部部分312和接收器部分326之间。图3b和3c中的
其余物体对应于图3a中所示的那些。图3b的紧固装置346a-d可以是柔性
部分，如上文在对关于图3a的实施例的披露中所描述的。在图3a和3b
中，顶部部分可以被紧固至抓具，在该情况下，紧固至接收器部分的光学
测距装置可以测量向下的距离，负载例如集装箱通常位于该处，或通常通
过抓具沿该方向移动负载例如集装箱。换句话说，图3b的介于顶部部分和
接收器部分之间的柔性部分尤其沿着抓具的移动方向使力减弱。应当注意，
当柔性部分位于接收器部分和顶部部分之间时，支承部分214a、214b、
314a-d可以被完全或部分去除，这简化了结构，并且在这些部分的制造方
面减少了对制造具有非矩形表面的部分的需要。图3c示出这种简化结构。
另一方面，如图3b中所示，可以使用包括支承部分214a、214b、314a-d
的柔性部分—所述支承部分支承所述柔性部分以使该柔性部分关于抓具的
移动方向以不为零的角度例如45度的角度起作用—以及介于顶部部分和
接收器部分之间的柔性部分346a-d来紧固光学测距装置。这允许沿着抓具
的移动方向改善对光学测距装置的减弱，同样允许减弱作用在光学测距装
置上的侧向力。
柔性部分346a-d的主压缩或柔性方向主要是竖直的。当选择足够长的
竖直柔性时，也可得到足够的侧向柔性特征。还可以沿着柔性相互交叉的
方向放置柔性部分。可以将可水平弯曲的部分放置在介于顶部部分312和
接收器部分326之间的空间中，而基本上不增加或不增加任何主尺寸。
图3c示出一实施例，其中，用于紧固光学测距装置的紧固装置包括放
置在顶部部分312和接收器部分326之间的柔性部分346a-d。与图3a中
所示的方案的一个不同在于，柔性部分306a-c和与之相关联的支承部分
314a-d、318a-d、336a-d已经被省去，这允许光学测距装置与抓具的较小
的紧固。在该情况下，顶部部分312的尺寸也可以确定成较小。另外，整
个结构的外尺寸可以被制成更小，测量布置可以被移动成沿着侧向更加远
离抓具。因此，在集装箱侧面的受限制的可用空间中，在光学测距装置的
开口角中得到更多远离诸如集装箱的负载的表面的测量方向。在集装箱之
间具有小空间，典型地约400mm，的集装箱堆场中，沿着侧向节省空间的
对光学测距装置的所披露的紧固是有利的。
通过在顶部部分和接收器部分之间使用用于紧固光学测距装置的柔性
部分，可以简化结构，并且关于这些部分的制造，可以减少对具有非矩形
表面的部分的制造。
图4示出光学测距装置如何被放置在具有较坚强的结构的钢结构406
中。该结构可以是抓具的端梁或挡雨板。例如通过图3或图2中披露的紧
固装置将光学测距装置柔性地紧固至该钢结构。可以通过本领域技术人员
已知的方法例如通过焊接、螺钉、螺栓、铆钉或胶合将紧固装置紧固至钢
结构。将光学测距装置放置在钢结构内部提供了多个优点。该装置被有效
地保护以免受到来自上面和来自侧面的撞击。当该结构设置有限制窗口
408时，可以将激光束410引导成希望的受限制的扇形θ。例如可以通过气
割精确地切割出限制窗口408。如果在安装的同时调节激光束的宽度或方
向，则可以将图5a和5b中所示的在窗口的平面上滑动的板509、510安装
至限制窗口的边缘。使用该滑动板可以调节窗口的尺寸，并且可以将这些
板分别地安装至各边缘。另外，由于可以按照需要选择激光束的安装深度，
因此可以将光束的开放中心角调节成更窄或更宽。可以将所述滑动板安装
在钢结构的外侧，如图5中所示，但如果需要，还可以将它们安装在钢结
构的内侧，这提供了一个优点，即水、雪或冰不能聚集在该板上。
进一步参考图4，实际上，具有希望的高度的定位件405可以被放置
在光学测距装置和钢结构的内侧之间，该高度用于设定光学测距装置到限
制窗口的距离。
钢结构可以由RHS梁或一些其它的可以用于例如制造抓具的钢壳制
成。除了限制窗口之外，外壳的端部可以设置有开口，该开口用于安装光
学测距装置，使得其安装和维修是可能的。在安装和调节之后，可以覆盖
该开口，从而诸如水、冰、雪、花粉和/或太阳的紫外线的天气和自然现象
的作用将不妨碍光学测距装置的工作。图4示出具有一实施例的光学测距
装置的抓具，该光学测距装置的维修开口被打开。
图5a和5b以底部平面视图示出钢结构506中的限制窗口508，该限
制窗口508设置有光学测距装置504。该结构可以是抓具的端梁或挡雨板。
限制窗口可以定位成与该结构的端部具有一小段距离，从而来自侧面或底
部的撞击优选地被引导至钢结构，而不是被直接引导到所要保护的装置。
限制窗口的相对的边缘设置有用于调节窗口的尺寸的滑动板，如上文参考
图4所披露的。图5a和5b的光学测距装置可以被放置在如图4中所示的
钢结构中。限制窗口可以设置有可移动的板509，该板509沿着一个方向、
例如沿着宽度或长度方向限制光学测距装置的开口角，如图5a中所示。另
一方面，限制窗口可以设置有可移动的板509、510，这些板509、510沿
着相互横向的方向、例如沿着宽度方向和长度方向限制光学测距装置的开
口角，如图5b中所示。在图5a和5b中，可移动的板设置有螺钉槽和螺
钉511，以用于将这些板紧固至希望的位置从而提供希望的窗口尺寸。
图5a和5b的可移动的板允许限制光学测距装置的测量方向，例如圆
锥形。在该情况下，光学测距装置的开口角可以保持相同，但通过光学测
距装置外侧的可移动的板，由光学测距装置进行的对待处理负载的测量被
限制在特定的开口角范围内。另一方面，可移动的板可以用于保护光学测
距装置免于雨和/或特别是沿着该可移动的板未限制圆锥形的方向的撞击。
图6示出由根据一实施例的抓具602处理的负载。该抓具包括以如在
多个实施例中所描述的柔性方式紧固至抓具的光学测距装置604a-f。由虚
线形成的矩形示出待由抓具处理的集装箱的形状。按照集装箱的形状设置
光学测距装置的测量方向，从而可以探测特别是相邻的集装箱。图中通过
从光学测距装置延伸的虚线示出光学测距装置的测量方向。
光学测距装置的测量方向、即圆锥形优选地延伸到沿着侧向远离集装
箱而不是朝着集装箱的更大的区域。这由图1的开口角示出，其中，指向
集装箱的开口角、即圆锥形切向地达到集装箱侧面。
如图6中所示，优选在抓具的每个角部紧固一个光学测距装置，并且
在每个端部紧固一个光学测距装置。光学测距装置优选地包括图7和8中
所示的挡雨板。可以通过设置在挡雨板中的用于布线的开口从抓具引出光
学测距装置的布线605a-d。因此，得到的抓具的光学测距装置的总数量是
6，这允许在抓具的侧面和两端精确地测量距离。从空间的使用和测量方向
和挡雨板的观点看，优选地设置分离的左手和右手挡雨板，这些挡雨板同
样允许在抓具端部处的挡雨板下面进行测量，而不必对它们提供单独的说
明。可以使右手和左手挡雨板结合，以提供在抓具端部使用的挡雨板。优
选地保护光学测距装置免于天气，从而例如雨将不妨碍传感器的工作。挡
雨板还可以保护光学测距装置免受直接撞击。
图7示出根据一些实施例的挡雨板。挡雨板可以是如上所述的例如由
钢制成的结构，光学测距装置被放置在该结构中。从下面702、从端部视
图的端部722、732、从侧面712和从上面742描述挡雨板。挡雨板优选地
形成围绕光学测距装置的外壳。该外壳可以具有矩形棱柱的形状。可以通
过螺钉将挡雨板紧固在光学测距装置周围，因此，可以例如通过打开螺钉
接头和向下推动挡雨板来将挡雨板从光学测距装置移开。从挡雨板上面的
视图742示出挡雨板部分709，在该挡雨板部分709上可以实现与抓具的
紧固。挡雨板优选地具有不锈钢或耐酸性钢板。挡雨板保护光学测距装置
免受诸如雨的天气和直接撞击的影响。
挡雨板设置有狭窄的开口704，该开口704具有用于引导光学测距装
置的用于进行测距的开口角θ的恒定宽度。当光学测距装置用于测量抓具
下面的诸如集装箱的物体时，可以将光学测距装置和挡雨板紧固至抓具，
使得开口主要沿着6点钟方向打开，并且将光学测距装置的开口角引导至
该开口，以测量到抓具下面的物体的距离。开口优选地是不对称的，从而
其在抓具的侧面比在抓具的下面即比抓具框架更宽，例如在图6中通过附
图标记602示出抓具框架。因此，光学测距装置允许在抓具的侧面测量更
多尺寸，即远离抓具，这允许从紧固至抓具的诸如集装箱的负载外侧得到
测量结果。另外，可以引导光学测距装置，从而其开口角被引导在抓具的
侧面即远离抓具和可以紧固至抓具的集装箱。因此，光学测距装置的导向
和挡雨板的结构都支持从希望的方向测距。
在挡雨板的侧视图712中示出挡雨板开口的不对称性，其中，挡雨板
的侧面705与所能看到的挡雨板的侧面相对，在开口704中比所能看到的
挡板的侧面进一步向下延伸。光学测距装置的开口角θ被引导成使得当从
挡雨板的端部观察时，其在挡雨板的左手侧和右手侧延伸到不同高度。因
此，当安装至抓具的挡雨板的开口在抓具的侧面比在抓具的下面大时，安
装至抓具和就位在挡雨板中的光学测距装置可以被引导成测量到抓具的侧
面即远离抓具的距离。换句话说，挡雨板的端部视图722示出一挡雨板，
该挡雨板优选地紧固至抓具，使得抓具在挡雨板的右手侧，并且测量更多
地在左手侧打开。换句话说，挡雨板的端部视图732示出一挡雨板，该挡
雨板优选地紧固至抓具，从而抓具处于挡雨板的左手侧。当开口角被引导
至挡雨板的不对称开口时，光学测距装置由此允许对抓具的侧面的物体的
距离进行更好的测量。
根据一实施例，挡雨板包括用于光学测距装置的柔性紧固装置的扩张
的开口706。图3a和3b示出柔性紧固装置。该开口优选地允许围绕光学
测距装置紧固至图3a的支承结构314a-d的柔性部分306a-c的扩张。该开
口允许柔性部分在挡雨板外侧扩张。当在使用中时，柔性部分稍微地收缩
和扩张，该移动不需要完全在挡雨板内侧进行。由于该开口，柔性部分的
扩张不必适配在挡雨板中。为使柔性部分的形式能朝着侧面改变，有意地
在该形式朝着侧面改变的位置处为挡雨板设置开口。这允许挡雨板的外尺
寸最小化，并且整个结构关于抓具被朝着侧面稍微向外移动，以在没有挡
雨板碰撞相邻集装箱的风险的情况下，提高测量的精度和可靠性。因此，
与图1的对比示出，这允许光学测距装置104被稍微更多地向左移动。为
了使对集装箱154的测量和探测可靠，由此优选使光学测距装置104和在
右侧与之相邻的另一光学测距装置104之间的水平距离或基础尽可能远。
该尺寸由此由抓具/集装箱的宽度和集装箱之间的自由空间限制，如上所
述，该自由空间在各集装箱侧面是约400mm。
所述开口关于光学测距装置所需的光束的行进开口的就位可以实施成
使得所述开口不在实际的光学测距装置上产生天气压力。为柔性部分设置
的开口优选地如此小，并且其位置使得光学测距装置不经受通过该开口的
天气压力。
光学测距装置的开口角被引导通过挡雨板的开口704，该开口704是
较大且宽阔的开口，这就是为什么该开口可以几乎切开具有矩形棱柱的形
状的整个挡雨板的原因。挡雨板可以是不对称的，从而左和右长边壁部从
底部开始在不同的高度为测量打开，开口角θ被引导成使得其在左手侧与
在右手侧相比延伸至不同的高度。
挡雨板可以是左手的或右手的，在该情况下，不同变型的挡雨板中的
光学测距装置的开口角在抓具中被引导至关于集装箱的纵轴线的不同方
向，并且优选地被引导成镜像。图7示出开口角示例的相对的端部视图722、
732。挡雨板优选地可以由薄钢板壁部制成。抓具中在不对称的挡雨板的集
装箱侧的测量开口比在远离集装箱朝向的侧面上的测量开口更加狭窄。例
如通过在集装箱侧上提供比在远离集装箱的侧面上提供的测量开口的高度
低的测量开口实现该较狭窄的开口。因此，远离集装箱朝向的侧面比集装
箱侧打开更多，并且比集装箱侧向上。当在间隙深处处理集装箱并且在两
侧都具有堆叠在彼此的顶部上的集装箱，犹如在峡谷中处理集装箱时，该
测量方向是重要的。
测量开口较狭窄(沿着集装箱的纵轴线)，因为对于测量光束，狭窄
的开口是足够的。边缘710的外周边是弯曲的，以提供狭窄的、向外和侧
向的条状，该条状允许加强开口的边缘。该加强还用于防御风雨的联合作
用，例如防止雨通过在挡雨板的表面上流动而进入测量开口。在该情况下，
该流动特别地由雨和风一起导致，另外，流动的方向可以不是竖直的。
挡雨板的一个端部设置有用于布线的开口707。开口707可以设置有
边缘衬垫或衬片，以防止当抓具经受震动时，布线605a-d被开口的边缘刮
伤或磨损。另外，开口707设置有椭圆形槽，以允许在不切开或拆开布线
的情况下拆下和重新装配挡雨板。
图8示出根据一实施例的用于调节开口的可移动的板802。如果要调
节为激光束保留的狭窄开口例如图5a和5b中所示的开口的宽度，则可以
调节该开口。参考图8，该板可以是弯曲成字母U的形状的板，该板向上
打开成开口齿板。该可移动的板优选地被紧固至在图7的端部视图722中
示出的挡雨板。
图8示出包括边框板的挡雨板，该边框具有跨过两个棱柱角部连接的
三个棱柱表面804、806、808和加强折叠部810。该折叠部还形成流动屏
障。该流动可能例如由雨或湿气导致。该板由此保护光学测距装置免受天
气的作用并将测量开口限制到足够狭窄的宽度。测量开口两侧的两个相对
的这种类型的板形成对天气压力的加强的防御。相对放置意味着两个板被
并排放置，从而其折叠部810几乎相互接触，测量光束被调节成在折叠部
之间行进。换句话说，两个板的折叠部810在测量光束的两侧，并且一起
形成三个相邻的平行的平面。另外，两个相对的板允许将测量开口调节成
更加狭窄，在该情况下，甚至从狭窄的测量开口也可以得到光学测距装置
对抓具的测量结果。弯曲成字母U的形式的边框板还设置有用于调节螺钉
的椭圆形槽812，边框板可以沿着该槽的方向移动。在该板在棱柱的三侧
上连接成单个U字轮廓的情况下，测量开口的变窄容易在全部三个侧面同
时发生。当测量开口中的测量间隙已经被调节成按照希望的狭窄时，可以
使用密封材料密封边框板和挡雨板之间的表面。可选择地，首先在挡雨板
和边框板之间散布密封材料，然后通过使边框板滑动就位来调节边框板。
该布置的一个优点在于，密封材料在边框板下面，因此不经受由来自太阳
的紫外线施加的压力，这也允许对所要得到的流动的持续时间长的防御。
根据一实施例，已经发现横截面具有五个角部的挡雨板具有有利的性
能。该横截面是指代替由图7中的矩形底部和顶部形状702、704提供的形
状的替代五角形。五角形布置中的方案占用较少的空间，其内部的装置可
以被以紧凑的方式布置，并且较不倾向于与相邻的集装箱碰撞。另外，五
角形提供了比矩形结构更好的加强外壳的结构的方案。另外，测试已经出
人意外地显示，与矩形外壳相比，五角形外壳中的激光束产生更好并且更
加高质量的测量结果。尽管根本原因至今是未知的，但是这已经通过测量
显示出。图6中通过附图标记604a-d示出五角形挡雨板。
根据一实施例，通过开口或窗口引导光学测距装置的开口角，该开口
或窗口在抓具的结构中或在挡雨板中。例如在图5a、5b和7中示出该开口
和窗口。沿着集装箱和抓具的纵轴线的方向，开口或窗口的宽度小于
35mm，优选地小于25mm，最优选地小于15mm。该宽度和方向被确定成
用于引导至抓具/集装箱的侧面的测量。关于对于侧面的方向所确定的项
目，在抓具/集装箱的端部的方向自然地转过90度。
上文已经披露了用于实现在将光学测距装置紧固至抓具中的柔性的一
些实施例。应当注意，还可以通过多种方式实现对光学测距装置的紧固，
从而沿着全部可能产生待减弱的振动的工作方向，即沿着笛卡尔坐标系的
X、Y和Z方向，提供移动的柔性方向。另外，柔性部分或元件不必关于
彼此被对称地放置，甚至不必彼此呈精确的45度或90度的角度。再另外，
柔性特征(例如弹簧常数、压缩系数、根据撞击速度的减弱)可以被选择
成在不同的方向上是不同的。
将对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术进步，可以以多种不
同的方式实现本发明的基本观点。本发明及其实施例由此不限于上述示例，
而可以在权利要求的范围内改变。