集裝箱碼頭rtg、rmg下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集裝箱裝卸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，隨著國(guó)際物流業(yè)的快速發(fā)展，各國(guó)集裝箱港口吞吐量不斷增長(zhǎng)，集裝箱堆場(chǎng)內(nèi)的作業(yè)也日益繁忙。高效率的港口離不開(kāi)高效率的機(jī)械設(shè)備和高新技術(shù)的應(yīng)用，RTG/RMG(輪胎/軌道式集裝箱龍門(mén)起重機(jī))作為集裝箱碼頭的重要作業(yè)工具，它的作業(yè)效率直接影響到碼頭整體的作業(yè)效率。傳統(tǒng)的手段，主要是提升RTG/RMG的大車(chē)、小車(chē)和起升等各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)最快的運(yùn)行效率。但是，隨著現(xiàn)代機(jī)械、電子和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，RTG/RMG的大車(chē)、小車(chē)和起升等各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到較高的數(shù)值。而各個(gè)機(jī)械設(shè)備協(xié)同作業(yè)、順利銜接的效率問(wèn)題逐漸凸顯。如當(dāng)RTG/RMG的吊具從集卡上吊運(yùn)集裝箱或者將集裝箱放置在集卡時(shí)，傳統(tǒng)方法需要依靠集卡司機(jī)通過(guò)個(gè)人的目測(cè)，前后反復(fù)移動(dòng)集卡，完成集卡與吊具的對(duì)位。但該對(duì)位過(guò)程延長(zhǎng)了作業(yè)時(shí)間，降低了集裝箱的裝卸速度，增加了司機(jī)的操作疲勞，同時(shí)難以完全避免吊具、集裝箱和集卡之間的碰撞，設(shè)備損壞，帶來(lái)了諸多安全隱患。
[0003]目前，現(xiàn)有技術(shù)中有采用在龍門(mén)吊上安裝云臺(tái)、激光掃描測(cè)距儀、龍門(mén)吊無(wú)線通訊模塊、PLC和計(jì)算機(jī)，在集卡上安裝具有無(wú)線通訊模塊、鍵盤(pán)和顯示屏的對(duì)位信息盒，將對(duì)位信息發(fā)送到集卡上對(duì)位信息盒的方案，實(shí)現(xiàn)集卡激光對(duì)位功能。例如授權(quán)公告號(hào)為ZL200820055788.6的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種場(chǎng)地集裝箱龍門(mén)吊糾偏與集卡激光對(duì)位及防吊裝置，該裝置包括龍門(mén)吊上的云臺(tái)、激光掃描測(cè)距儀、龍門(mén)吊無(wú)線通訊模塊、聲光報(bào)警器和PLC點(diǎn)連接到計(jì)算機(jī)上，集卡上的對(duì)位信息盒(包含集卡無(wú)線通訊模塊、鍵盤(pán)和顯示器電連接到微處理器)等部件，其利用激光掃描測(cè)距儀跟隨云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，激光對(duì)車(chē)道上集卡掃描測(cè)距，把集卡與吊具的對(duì)位信息通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳輸給集卡司機(jī)室內(nèi)的對(duì)位信息盒，提示集卡司機(jī)提前準(zhǔn)確地將集卡與吊具對(duì)位。但是，實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn):由于激光掃描測(cè)距儀同時(shí)兼顧防止集卡吊起功能，安裝的位置不合理，不能有效檢測(cè)集卡的位置；同時(shí)安裝的云臺(tái)也容易造成激光掃描測(cè)距儀自身坐標(biāo)位置的偏差，導(dǎo)致集卡定位偏差較大；而且系統(tǒng)采用無(wú)線通訊方式將對(duì)位信息發(fā)送到集卡司機(jī)室內(nèi)的對(duì)位信息盒，系統(tǒng)容易受到干擾，穩(wěn)定性難以滿足現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)作業(yè)的要求。而且，系統(tǒng)不能夠全面識(shí)別集卡的實(shí)際作業(yè)工況，在空車(chē)作業(yè)時(shí)以及多個(gè)20尺箱的作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生工況誤判，使系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的水平。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，采用固定安裝在RTG/RMG動(dòng)力房或電氣房上部平臺(tái)上欄桿的激光掃描測(cè)距儀、安裝在RTG/RMG支腿上的LED顯示屏和擴(kuò)音器、高速嵌入式控制器等部件，實(shí)現(xiàn)RTG/RMG下集卡對(duì)位的自動(dòng)精確引導(dǎo)。當(dāng)集卡進(jìn)入RTG/RMG下部的拖車(chē)道時(shí)，激光掃描測(cè)距儀實(shí)時(shí)識(shí)別出集卡車(chē)架或者車(chē)架上的集裝箱后邊沿的位置，當(dāng)該位置與理論位置有偏差時(shí)，通過(guò)LED顯示屏和擴(kuò)音器提示集卡司機(jī)及時(shí)調(diào)整集卡停車(chē)位置，實(shí)現(xiàn)集卡預(yù)先準(zhǔn)確停在RTG/RMG起吊位置，減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高集裝箱的裝卸效率，避免事故的發(fā)生。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，包括嵌入式控制器以及分別與嵌入式控制器連接的激光掃描測(cè)距儀和LED顯示屏，所述嵌入式控制器還與設(shè)置在龍門(mén)起重機(jī)電氣房?jī)?nèi)的PLC控制系統(tǒng)連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述嵌入式控制器與設(shè)置在龍門(mén)起重機(jī)支腿上的擴(kuò)音器連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述激光掃描測(cè)距儀為2D掃描儀，固定安裝在龍門(mén)起重機(jī)動(dòng)力房或電氣房上部的平臺(tái)上。
[0008]進(jìn)一步地，所述LED顯示屏為兩臺(tái)，設(shè)置在龍門(mén)起重機(jī)支腿上。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0010]1、由于系統(tǒng)將激光掃描測(cè)距儀、LED顯示屏和擴(kuò)音器以及高速嵌入式控制器等全部設(shè)備安裝在RTG/RMG上，設(shè)備之間及與PLC之間的通訊方式采用有線方式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度高、可靠性好，適合集裝箱碼頭環(huán)境復(fù)雜的工作環(huán)境，另外通過(guò)對(duì)作業(yè)信息類型的實(shí)時(shí)獲取，滿足了對(duì)作業(yè)工況的準(zhǔn)確識(shí)別，保證了對(duì)位判斷的正確性。
[0011]2、由于激光掃描測(cè)距儀固定安裝在RTG/RMG動(dòng)力房或電氣房上部的平臺(tái)上，其安裝位置處于集卡的斜上方，便于良好檢測(cè)集卡車(chē)架或者車(chē)架上的集裝箱的位置。同時(shí)，采用固定安裝方式，避免增加額外的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，確保激光掃描測(cè)距儀的安裝精度，提高了系統(tǒng)的檢測(cè)精度。
[0012]3、系統(tǒng)采用LED顯示屏和擴(kuò)音器聲光雙重提示，確保司機(jī)能夠及時(shí)獲取提示信息的同時(shí)，并不必須緊緊盯著顯示屏，確保司機(jī)作業(yè)的安全。
【附圖說(shuō)明】
[0013]本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
[0014]圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]一種集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括:龍門(mén)起重機(jī)主體1、支腿2、司機(jī)室3、吊具4、激光掃描測(cè)距儀5、LED顯示屏和擴(kuò)音器6、高速嵌入式控制器7、PLC8、控制臺(tái)液晶屏9、集卡及其所帶集裝箱10等，其中:
[0017]激光掃描測(cè)距儀5固定安裝在RTG/RMG動(dòng)力房或電氣房上部的平臺(tái)上；LED顯示屏和擴(kuò)音器6安裝在支腿2上、便于集卡司機(jī)接收信息的位置；高速嵌入式控制器7安裝在電氣房?jī)?nèi)或在激光掃描測(cè)距儀5附近的控制箱內(nèi)；PLC8安裝在電氣房?jī)?nèi)；控制臺(tái)液晶屏9安裝在司機(jī)室3內(nèi)。
[0018]高速嵌入式控制器7分別與激光掃描測(cè)距儀5、LED顯示屏和擴(kuò)音器6和PLC8有線連接，所述PLC8與控制臺(tái)液晶屏9有線連接。
[0019]高速嵌入式控制器7包括接口單元、電源變換單元、ARM處理器等部件。
[0020]控制臺(tái)液晶屏9用于在集卡進(jìn)入RTG/RMG下拖車(chē)道之前設(shè)定集裝箱停放在集卡上的位置、集卡的駛?cè)敕较蚝脱b車(chē)、卸車(chē)的作業(yè)類型等信息，并通過(guò)PLC8將該信息發(fā)送到高速嵌入式控制器7。
[0021]PLC8實(shí)時(shí)將吊具的尺寸信息發(fā)送到高速嵌入式控制器7。
[0022]激光掃描測(cè)距儀5沿平行于集裝箱車(chē)道中心線對(duì)集卡車(chē)架或者車(chē)架上的集裝箱進(jìn)行二維掃描測(cè)距，并將所測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到高速嵌入式控制器7。
[0023]高速嵌入式控制器7對(duì)來(lái)自PLC8的信息和激光掃描測(cè)距儀5的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸出給LED顯示屏和擴(kuò)音器6進(jìn)行顯示和聲音提示，以提示集卡司機(jī)高效及時(shí)地調(diào)整集卡的停放位置。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0025]系統(tǒng)主要設(shè)備包含激光掃描儀、系統(tǒng)運(yùn)算控制器、LED顯示屏等。這些設(shè)備與岸橋上原有PLC系統(tǒng)和司機(jī)控制臺(tái)上觸摸屏、功能啟停選擇開(kāi)關(guān)共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。
[0026]在龍門(mén)吊的車(chē)道邊的二層控制室頂上合適位置安裝激光掃描儀，使激光沿平行于集卡車(chē)道中心線對(duì)集裝箱及集卡進(jìn)行掃描測(cè)距。激光掃描儀將數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)運(yùn)算控制器，系統(tǒng)運(yùn)算控制器據(jù)此識(shí)別集卡的位置及離龍門(mén)吊基準(zhǔn)起吊點(diǎn)的偏差距離，同時(shí)把集卡偏離起吊點(diǎn)方向、距離信息顯示在LED顯示屏上，提示集卡司機(jī)提前調(diào)整集卡停車(chē)位置。
[0027]由于集卡作業(yè)時(shí)，進(jìn)入龍門(mén)吊下部的行駛有兩個(gè)方向，同時(shí)雙吊具作業(yè)時(shí)為了集卡司機(jī)便于觀看LED顯示屏上提示信息，因此龍門(mén)吊立柱下的腿部共安裝2臺(tái)LED顯示屏。
[0028]操作員通過(guò)操作司機(jī)室觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)置。設(shè)置信息主要包括龍門(mén)吊作業(yè)下集裝箱起吊的作業(yè)類型、箱屬性、在集卡車(chē)上的位置等信息。運(yùn)算控制器通過(guò)與PLC接口，獲取當(dāng)前作業(yè)的集裝箱類型信息，實(shí)現(xiàn)集卡?？课恢玫囊龑?dǎo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:包括嵌入式控制器以及分別與嵌入式控制器連接的激光掃描測(cè)距儀和LED顯示屏，所述嵌入式控制器還與設(shè)置在龍門(mén)起重機(jī)電氣房?jī)?nèi)的PLC控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述嵌入式控制器與設(shè)置在龍門(mén)起重機(jī)支腿上的擴(kuò)音器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述激光掃描測(cè)距儀為2D掃描儀，固定安裝在龍門(mén)起重機(jī)動(dòng)力房或電氣房上部的平臺(tái)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述LED顯示屏為兩臺(tái)，設(shè)置在龍門(mén)起重機(jī)支腿上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種集裝箱碼頭RTG、RMG下集卡對(duì)位引導(dǎo)系統(tǒng)，采用激光掃描測(cè)距儀、LED顯示屏和擴(kuò)音器、高速嵌入式控制器等部件，實(shí)現(xiàn)RTG/RMG下集卡對(duì)位的自動(dòng)精確引導(dǎo)。高速嵌入式控制器將激光掃描測(cè)距儀沿平行于集裝箱車(chē)道中心線對(duì)集卡車(chē)架或者車(chē)架上的集裝箱進(jìn)行二維掃描所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、計(jì)算、輪廓識(shí)別，并據(jù)此判斷集卡的位置及離龍門(mén)吊基準(zhǔn)起吊點(diǎn)的偏差距離，同時(shí)把集卡偏離起吊點(diǎn)方向、距離信息顯示在LED顯示屏上，提示集卡司機(jī)提前調(diào)整集卡停車(chē)位置。
【IPC分類】B66C13-16, B66C15-00, B66C13-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204384730
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420869464
【發(fā)明人】曹敏, 陳福興, 高永 , 沈延鵬
【申請(qǐng)人】曹敏
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日