一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法技术

技术编号:19824134 阅读:49 留言:0更新日期:2018-12-19 15:32
本发明专利技术公开了一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法:通过扫描仪获取目标车厢的轮廓边缘两点坐标,依据坐标获取车厢中心点坐标;依据车厢中心点坐标和单个车厢上的集装箱位数量,获取各个集装箱放置位置的中心点坐标;将集装箱放置位置的中心点坐标转换到以龙门吊吊具中心为原点的坐标系下;获取吊具中心线和扫描仪零点在铁轨长度方向的距离差值,集装箱放置位置的中心点坐标X轴数值与距离差值只和即为龙门吊需要移动的距离值。通过本发明专利技术可以引导龙门吊准确行走到待作业的集装箱位上方进行抓、放箱操作,无需人为调整龙门吊来对位,节省人力成本提高作业效率。同时提高龙门吊吊具与车厢定位的准确率,节省人力成本的同时还节省时间成本。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法
本专利技术属于铁路集装箱装运
,具体涉及一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法。
技术介绍
铁路货场的列车装卸作业使用的起重设备为轨道式龙门吊,龙门吊在作业时,需要运行大车找到目标车厢,然后再将吊具运行到目标车厢的正上方,再由司机手动操作完成集装箱的抓、放箱动作。由于司机在司机室内观察下方列车时会有遮挡和视觉误差,在作业过程中可能出现长时间无法准确对位的情况,因此目前的作业模式都是龙门吊司机通过货场指挥手的引导来完成抓、放箱作业。而且在炎热夏季作业货场指挥手需要短时间内频繁进行换班,增加了人力成本的同时也降低了作业效率。
技术实现思路
:为了克服上述
技术介绍
的缺陷,本专利技术提供一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法,为铁路货场龙门吊实现自动作业提供必要条件。为了解决上述技术问题本专利技术的所采用的技术方案为:一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法,其特征在于:步骤1,通过扫描仪获取目标车厢的轮廓边缘两点坐标(X1,Y1)和(X2,Y2),依据坐标(X1,Y1)和(X2,Y2)获取车厢中心点坐标步骤2,依据车厢中心点坐标和单个车厢上的集装箱位数量,获取各个集装箱放置位置的中心点坐标;步骤3,将集装箱放置位置的中心点坐标转换到以龙门吊吊具中心为原点的坐标系下;步骤4,获取吊具中心线和扫描仪零点在铁轨长度方向的距离差值ΔX,集装箱放置位置的中心点坐标X轴数值与距离差值ΔX只和即为龙门吊需要移动的距离值。较佳地,龙门吊包括前侧主梁和后侧主梁,前侧主梁为靠近铁路进场段的主梁,前侧主梁设有第一扫描仪,后侧主梁设有第二扫描仪,第一扫描仪和第二扫描仪均设置于铁路中轴线的正上方;以第一扫描仪和第二扫描仪连线中点为界,第一扫描仪获取位于连线中点靠近第一扫描仪一侧的坐标数值,第二扫描仪获取位于连线中点靠近第二扫描仪一侧的坐标数值,将第二扫描仪获取的坐标数值转换到第一扫描仪所在坐标系。较佳地,在步骤2中:单节车厢上设个两个集装箱位,则两个集装箱位的中心点坐标分别为和较佳地,龙门吊将吊具分别移动至两个需要移动的距离值两个集装箱位的中心点坐标正上方所需移动的距离分别为和较佳地,第一扫描仪设置于前侧主梁的正下方,第二扫描仪设置于后侧主梁的正下方。本专利技术的有益效果在于:通过本专利技术可以引导龙门吊准确行走到待作业的集装箱位上方进行抓、放箱操作,无需人为调整龙门吊来对位,节省人力成本提高作业效率。同时提高龙门吊吊具与车厢定位的准确率,节省人力成本的同时还节省时间成本。附图说明图1为本专利技术实施例的整体结构立体图;图2为本专利技术实施例的整体结构侧视图;图3为本专利技术实施例的列车车厢俯视图。图中:1-目标车厢,2-铁路,3-前侧主梁,4-后侧主梁,5-第一扫描仪,6-第二扫描仪,7、8-目标车厢轮廓边缘点。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。一种铁路2货场龙门吊对列车车厢定位方法,包括:龙门吊包括前侧主梁3和后侧主梁4,前侧主梁3为靠近铁路2进场段的主梁,前侧主梁3设有第一扫描仪5,后侧主梁4设有第二扫描仪6,第一扫描仪5和第二扫描仪6均设置于铁路2中轴线的正上方;第一扫描仪5设置于前侧主梁3的正下方,第二扫描仪6设置于后侧主梁4的正下方。以第一扫描仪5和第二扫描仪6连线中点为界,第一扫描仪5获取位于连线中点靠近第一扫描仪5一侧的坐标数值,第二扫描仪6获取位于连线中点靠近第二扫描仪6一侧的坐标数值,将第二扫描仪6获取的坐标数值转换到第一扫描仪5所在坐标系。步骤1,通过扫描仪获取目标车厢1的轮廓边缘两点7、8坐标(X1,Y1)和(X2,Y2),依据坐标(X1,Y1)和(X2,Y2)获取车厢中心点坐标步骤2,依据车厢中心点坐标和单个车厢上的集装箱位数量,获取各个集装箱放置位置的中心点坐标;单节车厢上设个两个集装箱位,则两个集装箱位的中心点坐标分别为和步骤3,将集装箱放置位置的中心点坐标转换到以龙门吊吊具中心为原点的坐标系下;步骤4,获取吊具中心线和扫描仪零点在铁轨长度方向的距离差值ΔX,集装箱放置位置的中心点坐标X轴数值与距离差值ΔX只和即为龙门吊需要移动的距离值。龙门吊将吊具分别移动至两个需要移动的距离值两个集装箱位的中心点坐标正上方所需移动的距离分别为和由于龙门吊的大梁是在吊具两侧,扫描仪安装在大梁上并不是在吊具正上方,所以当车厢上有集装箱或车型是敞车时,会有一部分轮廓被遮挡,从而无法得到准确的中心位置。在轨道正上方两侧大梁上分别安装一台激光扫描仪,将两台扫描仪的扫描数据进行同一坐标系转换并拼接,得到目标车厢1的完整轮廓。本实施例通过安装在龙门吊主梁上的激光扫描仪对龙门吊下方列车车厢进行扫描,获得车厢的轮廓后,由中心定位功能块计算出龙门吊下方的车厢的中心坐标,再将该坐标转换到吊具运动的同一坐标系下,作为吊具对箱的基准引导大车运行到目标箱位的正上方。安装在龙门吊主梁下方的激光扫描仪,其扫描面平行轨道方向,在车厢上的投影为车厢中心线,其有效扫描角度为190°,可以获得扫描仪下方的车厢的高度轮廓数据。激光扫描仪输出的轮廓数据发送给中心定位功能块,该功能块安装在工控机或控制器中,中心定位功能块根据轮廓数据以及不同车型的轮廓特征,以扫描仪为坐标原点,计算出车厢中心坐标。中心定位功能块计算出的中心坐标,再换算出龙门吊吊具运行坐标系下坐标,发送给龙门吊的控制系统,作为龙门吊小车和大车自动运行的目标位置。龙门吊小车和大车运行到位后,吊具正好在目标车厢1的正上方,操作人员可以直接进行抓箱或者放箱动作。由于龙门吊的大梁是在吊具两侧,扫描仪安装在大梁上并不是在吊具正上方,所以当车厢上有集装箱或车型是敞车时,会有一部分轮廓被遮挡,从而无法得到准确的中心位置。可以在轨道正上方两侧大梁上分别安装一台激光扫描仪,将两台扫描仪的扫描数据进行同一坐标系转换并拼接,得到目标车厢1的完整轮廓。第一扫描仪5和第二扫描仪6扫描面均平行于铁路2轨道方向,在车厢上的投影为车厢中轴线,其有效扫描角度为190°,可以获得扫描仪下方目标车厢1的高度轮廓数据。扫描仪的高度数据每40ms一次传输给安装了中心定位功能块的工控机或者控制器中,扫描仪与工控机或控制器之间以以太网通讯方式交换数据。对于每个扫描仪,都以扫描仪的零点作为坐标的原点,列车轨道方向为X轴方向,垂直于轨道地面方向为Y方向,每个扫描仪都可获得非完整的车厢轮廓点及其坐标。中心定位功能块算法包括:1、将两个扫描仪的数据以两扫描仪之间的垂直中线为界,中线往第一扫描仪5一侧扫描点坐标以第一扫描仪5数据为准,中线往第二扫描仪6一侧扫描点坐标以第二扫描仪6数据为准,并将第二扫描仪6数据转换到以第一扫描仪5为原点的坐标系下,即完整的轮廓点的坐标是由两个激光扫描仪数据组合转换而成。2、根据车厢的轮廓特征,识别出目标车厢1的轮廓边缘两点7和8坐标为(X1,Y1)和(X2,Y2),则目标车厢的轮廓形态中心点的坐标即为3、对于单节车厢上设置有两个20英尺集装箱位,则两个集装箱位的中心点坐标分别为:和4、将得到的中心点坐标转换到以吊具中心为原点的坐标系下,吊具中心线和扫描仪零点在X轴方向上的偏差为固定值ΔX,则以吊具为原点,大车需要前进或后退和距离,吊具即可在目标箱位正上方。5、将上述距离信息通过以太网通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法,其特征在于:步骤1,通过扫描仪获取目标车厢(1)轮廓边缘两点坐标(X1,Y1)和(X2,Y2),依据所述坐标(X1,Y1)和(X2,Y2)获取车厢中心点坐标

【技术特征摘要】
1.一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法,其特征在于:步骤1,通过扫描仪获取目标车厢(1)轮廓边缘两点坐标(X1,Y1)和(X2,Y2),依据所述坐标(X1,Y1)和(X2,Y2)获取车厢中心点坐标步骤2,依据车厢中心点坐标和单个车厢上的集装箱位数量,获取各个集装箱放置位置的中心点坐标;步骤3,将所述集装箱放置位置的中心点坐标转换到以龙门吊吊具中心为原点的坐标系下;步骤4,获取吊具中心线和扫描仪零点在铁路(2)长度方向的距离差值ΔX,集装箱放置位置的中心点坐标X轴数值与所述距离差值ΔX只和即为所述龙门吊需要移动的距离值。2.根据权利要求1所述的一种铁路货场龙门吊对列车车厢定位方法,其特征在于:所述龙门吊包括前侧主梁(3)和后侧主梁(4),所述前侧主梁(3)为靠近铁路(2)进场段的主梁,所述前侧主梁(3)设有第一扫描仪(5),所述后侧主梁(4)设有第二扫描仪(6),所述第一扫描仪(5)和所述第二扫描仪(6)均设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员:范沛涂铮熊志强周家智朱峰王也李翔
申请(专利权)人:武汉港迪智能技术有限公司武汉港迪电气有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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