輪胎吊行走定位糾偏防撞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于集裝箱裝卸作業(yè)中輪胎吊的定位、行走糾偏防撞，尤其適合輪胎吊吊運集裝箱裝卸作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，場地集裝箱輪胎吊行走糾偏和防撞的檢測手段包括GPS定位自動糾偏法，單點激光測距儀結(jié)合反射板自動糾偏法，圖像處理糾偏，人工糾偏，以集裝箱側(cè)面為參考面的輪胎吊糾偏法，但這些方法都各有缺點。GPS定位容易受到人為篡改數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯且需定期校正。單點激光測距儀結(jié)合反射板自動糾偏法，則需要在一旁安裝長反射板，并不實用。圖像處理糾偏容易受天氣光線影響，穩(wěn)定性不夠。輪胎吊司機(jī)調(diào)整車輪行走方向，即人工糾偏，這種方法精度低，容易造成司機(jī)疲勞。以集裝箱側(cè)面為參考面的輪胎吊糾偏法則當(dāng)堆場上沒有集裝箱時，無法準(zhǔn)確對位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明通過在輪胎吊四個門腿輪胎前輪支架上各安裝一個激光掃描儀，并在輪胎吊車道背面過道中心線上以一定的距離或者以集裝箱長度為間隔安裝立柱，激光掃描儀檢測立柱位置，實現(xiàn)輪胎吊在堆場內(nèi)箱位位置定位、自動糾偏。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:激光掃描儀、輪胎前輪支架、立柱、計算機(jī)、警報器、箱位管理顯示器(即駕駛室管理系統(tǒng)界面終端)、顯示器、集裝箱、輪胎吊PLC。安裝四個激光掃描儀在輪胎吊四個門腿輪胎前輪支架上，水平掃描，能隨輪胎轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。激光掃描儀均安裝在防雨罩內(nèi)。立柱以一定的距離或者以集裝箱長度為間隔安裝在兩條輪胎吊車道背面之間過道中間線上，本發(fā)明是以立柱為主要參考，故所安裝立柱應(yīng)處于一條直線上。顯示器安裝在駕駛室內(nèi)，實時顯示輪胎吊在堆場上的位置以及偏離距離角度等。四個激光掃描儀可以檢測到堆場上集裝箱側(cè)面和集裝箱之間的縫隙的同時，其中兩個激光掃描儀可以檢測到立柱，作為輪胎吊箱區(qū)貝位定位及行走糾偏的參考。計算機(jī)安裝在電氣室。警報器安裝在輪胎吊駕駛室內(nèi)。激光掃描儀、警報器、箱位管理顯示器均與計算機(jī)相連。計算機(jī)與輪胎吊PLC相連，參與輪胎吊行走控制。
[0005]四個激光掃描儀，同時對集裝箱堆場上集裝箱側(cè)面和集裝箱與集裝箱之間縫隙掃描測距，但僅遠(yuǎn)離集卡車道的兩個激光掃描儀能檢測到立柱。在檢測過程中，通過實時測量多根相鄰立柱之間的距離以及立柱平面與輪胎吊行車方向的距離和角度來進(jìn)行糾偏。若輪胎吊偏離行車車道或輪胎吊輪胎方向偏離規(guī)劃線方向，激光掃描儀所測的各個立柱到激光掃描儀的距離會大于或小于正常情況下，計算機(jī)根據(jù)輪胎轉(zhuǎn)向角度，分析數(shù)據(jù)，可預(yù)判輪胎吊在預(yù)見范圍內(nèi)若不糾偏繼續(xù)行走的偏離距離。計算機(jī)發(fā)出糾偏信號給輪胎吊PLC，參與輪胎吊行走控制，把偏離距離控制在可容忍范圍內(nèi)。
[0006]激光掃描儀除了可以檢測到立柱外，還可以檢測到對面集裝箱的側(cè)面和集裝箱之間的縫隙。所以，輪胎吊的糾偏可以通過實時測量對面集裝箱側(cè)平面與輪胎吊行車方向的距離和角度來實現(xiàn)。
[0007]由于激光掃描儀可以檢測到對面集裝箱列，這可作為確定貝位的基礎(chǔ)。若立柱安裝的距離是集裝箱長度，則一個立柱相當(dāng)于一貝位，這也可作為確定貝位的基礎(chǔ)。當(dāng)輪胎吊到達(dá)工作集裝箱列，司機(jī)通過箱位管理顯示器得知當(dāng)前所在貝位數(shù)，按下確定鍵，計算機(jī)記憶當(dāng)前貝位?；蛲ㄟ^吊具開閉鎖信號確認(rèn)提供當(dāng)前所在貝位數(shù)，可免去司機(jī)人工確認(rèn)。以當(dāng)前貝位作為原點，當(dāng)輪胎吊繼續(xù)往前或往后運動時，計算機(jī)通過確認(rèn)鍵或開閉鎖信息記憶當(dāng)前貝位與激光掃描儀的檢測數(shù)據(jù)得出輪胎吊在行進(jìn)過程中的貝位數(shù)和下一個停車貝位數(shù)，獲取輪胎吊在堆場內(nèi)的定位。輪胎吊編碼器所提供的行走距離信息可校準(zhǔn)貝位，這樣可更精確獲取貝位數(shù)和大車位置。這一工作方法可以取代GPS定位。
[0008]在輪胎吊場內(nèi)行走過程中，四個安裝在輪胎吊門腿上的激光掃描儀實時檢測正前后方是否有障礙物。檢測范圍分為遠(yuǎn)區(qū)、中區(qū)和近區(qū)。檢測到遠(yuǎn)區(qū)車道上有障礙物，計算機(jī)視為無障礙，輪胎吊正常行駛；檢測到中區(qū)車道上有障礙物，計算機(jī)發(fā)慢速信號給輪胎吊PLC，輪胎吊慢速行駛；檢測到近區(qū)車道上有障礙物，計算機(jī)發(fā)警報信號給警報器，發(fā)控制信號給輪胎吊PLC停止輪胎吊前行或后退。
[0009]當(dāng)輪胎吊在大路上行走時，如果輪胎吊的輪胎朝外旋轉(zhuǎn)90度，四個激光掃描儀可用作輪胎吊前后行走防撞。激光掃描儀檢測前后方，經(jīng)過計算機(jī)的數(shù)據(jù)分析，可知輪胎吊前后方在具體距離上是否有障礙物。若障礙物在較遠(yuǎn)的距離，計算機(jī)發(fā)出警報指令給警報器，以警示司機(jī)慢速。若障礙物在較近的距離，計算機(jī)發(fā)出停車指令，通過輪胎吊PLC給輪胎吊，輪胎吊停止行走。
[0010]司機(jī)駕駛室內(nèi)的顯示器通過圖形界面顯示輪胎吊當(dāng)前位置，偏移角度和距離，堆場上集裝箱之間縫隙大小等必要信息。
[0011]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:實現(xiàn)輪胎吊行走定位，自動糾偏，即使堆場上沒有集裝箱運可以實現(xiàn)糾偏，自動檢測行走路徑上的障礙，自動防撞，消除安全隱患，減輕司機(jī)疲勞，有效提高場地集裝箱輪胎吊的吊運集裝箱裝卸效率。
【附圖說明】
[0012]附圖1輪胎吊行走定位糾偏及防撞原理示意圖
[0013]附圖2 —個輪胎吊和立柱安裝立體圖
[0014]附圖3兩個輪胎吊和立柱安裝俯視圖
[0015]附圖中主要部件的符號說明:
[0016](I) 計算機(jī)(8) 集裝箱
[0017](2) 激光掃描儀(防雨罩內(nèi))(9) 小車
[0018](3) 箱位管理顯示器(10) 吊具
[0019](4) 警報器(11) 駕駛室
[0020](5) 輪胎吊PLC(12) 車道規(guī)劃線
[0021](6) 激光檢測線(13) 立柱
[0022](7) 輪胎吊(14) 顯示器
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，激光掃描儀(2)、箱位管理顯示器(3)、警報器⑷、輪胎吊PLC(5)、顯示器(14)均和計算機(jī)(I)相連。警報器(4)可通過聲音或者聲光結(jié)合或其他方式對輪胎吊司機(jī)進(jìn)行警報。
[0024]如圖2所示是一個輪胎吊(7)與立柱(13)的安裝立體圖，計算機(jī)⑴和警報器
(4)均安裝在電氣室內(nèi)，顯示器(14)安裝在司機(jī)駕駛室(11)內(nèi)，司機(jī)可以實時了解到輪胎吊(7)在堆場上的位置和偏離角度以及堆場上集裝箱(8)之間間距。激光掃描儀(2)分別安裝在輪胎吊(7)四個門腿輪胎前輪支架上，能隨輪胎轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。立柱(13)安裝在輪胎吊(7)背面的過道中心線上，而且立柱(13)處于一條直線上，作為輪胎吊(7)糾偏參考