轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起方法技术

本发明专利技术通过在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央略高于集装箱卡车拖车板且低于一个箱高处各安装一个激光扫描仪，检测集装箱堆场上集装箱侧面和集装箱之间缝隙，实现轮胎吊行走定位、在堆场内箱位位置定位、自动纠偏、防撞警报、集卡对位防吊起。本发明专利技术包含激光扫描仪、集装箱、计算机、警报器、箱位管理显示器、显示屏、防雨罩和起重机PLC。激光扫描仪分别安装在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央朝内，所处高度应略高于集装箱卡车拖车板且低于一个箱高。以堆场上集装箱侧面和集装箱之间的缝隙作为参考。计算机安装在电气室。警报器安装在轮胎吊驾驶室内。显示屏安装在轮胎吊两侧，处于与集卡驾驶室司机视线同一高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于集装箱装卸作业中集装箱吊运，轮胎吊的定位、行走纠偏，集装箱卡车对位及防吊起，尤其适合轮胎吊吊运集装箱装卸作业。
技术介绍
目前，场地集装箱轮胎吊行走纠偏和防撞的检测手段包括GPS定位自动纠偏法，单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法，图像处理纠偏，人工纠偏，但这些方法都各有缺点。CPS定位容易受到人为篡改数据导致数据出错且需定期校正。单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法，则需要在一旁安装长反射板，并不实用。图像处理纠偏容易受天气光线影响，稳定性不够。轮胎吊司机调整车轮行走方向，即人工纠偏，这种方法精度低，容易造成司机疲劳。如今有GPS自动纠偏法，单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法。至于集装箱卡车与轮胎吊吊具的对位依赖司机人工目测，当吊具下降接近集装箱时，司机根据目测吊具与集装箱的位置反复移动集卡。此类方法降低装卸速度。当轮胎吊吊起吊集卡平板车上的集装箱时，集卡平板车锁头并未完全解锁，会连带将集卡平板车和集卡车头吊起，造成安全事故。
技术实现思路
本专利技术通过在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央略高于集装箱卡车拖车板且低于一个箱高处各安装一个激光扫描仪，检测集装箱堆场上集装箱侧面和集装箱之间缝隙，实现轮胎吊行走定位、在堆场内箱位位置定位、自动纠偏、防撞警报、集卡对位防吊起。本专利技术采用以下技术方案：激光扫描仪、集装箱、计算机、警报器、箱位管理显示器(即驾驶室管理系统界面终端)，显示屏，起重机PLC，防雨罩。激光扫描仪分别安装在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央朝内，激光扫描仪所处高度应略高于集装箱卡车拖车板且低于一个箱高。激光扫描仪安装在防雨罩内。以堆场上集装箱侧面和集装箱之间的缝隙作为参考。计算机安装在电气室。警报器安装在轮胎吊驾驶室内。显示屏安装在轮胎吊两侧，处于与集卡驾驶室司机视线同一高度。激光扫描仪、警报器、箱位管理显示器、显示屏均与计算机相连。计算机与轮胎吊PLC相连，参与轮胎吊行走控制。值得注意，激光扫描仪的安装位置角度不同，都会有不同的技术效果，会导致计算机数据处理的复杂度、参考点的选取和设定等技术参数不同，最终实现的功能不同。在轮胎吊行进过程中，两个激光扫描仪同时对集装箱堆场上集装箱侧面和集装箱之间缝隙扫描测距，以堆场上堆放的集装箱位置和缝隙作为参考。若轮胎吊偏离行车车道，激光扫描仪所测的集装箱堆场上集装箱侧面到激光扫描仪的距离会变大或变小，计算机分析数据，可预判轮胎吊在预见范围内若不纠偏继续行走的偏离距离。计算机发出纠偏信号给起重机PLC，参与轮胎吊行走控制，把偏离距离控制在可容忍范围内。当轮胎吊到达所工作集装箱列附近时，两个激光扫描仪同时对工作集装箱列的集装箱侧面和集装箱与集装箱之间缝隙扫描测距。若相邻集装箱有空缺(即没有缝隙)，则以工作集装箱列左或右面为参考。因激光扫描仪分别安装在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央，以扫描仪扫描范围中央线为基准线，与轮胎吊所工作集装箱列的集装箱中间对齐，即可实现轮胎吊与工作集装箱列对准。当轮胎吊到达工作集装箱列，司机通过箱位管理显示器得知当前所在贝位数，按下确定键，计算机记忆当前贝位。或通过吊具开闭锁信号确认提供当前所在贝位数，可免去司机人工确认。以当前贝位数据即作为原点，当轮胎吊继续往前或往后运动时，计算机结合激光扫描仪的检测数据和轮胎吊编码器所提供的行走距离信息，即可知道轮胎吊行进方向和距离，推算出轮胎吊在行进过程中的贝位数和下一个停车贝位数，获取轮胎吊在堆场内的定位。该工作方法可取代GPS定位纠偏。当重载集卡进入车道，激光扫描仪可以检测到集卡上的集装箱，计算机分析激光扫描仪的测量数据，与计算机存储器内的吊具基准起吊位置信息进行比较，判定集卡位置，同时把集卡向前、向后或停的信息和集卡上集装箱偏离轮胎吊吊具起吊点距离显示在显示屏上。轮胎吊吊起集卡上集装箱，若集卡平板车上的锁头未完全旋转打开，仍勾住集装箱锁孔，平板车会被集装箱带起。因扫描仪的安装高度仅略高于集卡平板车，所以当平板车被带起时，扫描仪可以及时检测到集装箱下面有物体，计算机即可发出警报信号给警报器，并发出停止起吊信号给起重机PLC。为了得到更精确的位置和实现轮胎吊定位和纠偏，可以额外在轮胎吊上安装GPS，作为本专利技术定位纠偏功能的辅助。由于采用上述技术方案，本专利技术的有益效果是：实现轮胎吊行走定位，自动纠偏，消除安全隐患，辅助集卡司机对位，减轻司机疲劳，有效提高场地集装箱轮胎吊的吊运集装箱装卸效率。附图说明附图1轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起原理示意图附图2轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起安装俯视图附图3集卡对位防吊起示意图附图4轮胎吊行走分析附图5轮胎吊行走纠偏分析附图中主要部件的符号说明：(1)计算机(5)起重机PLC(9)轮胎吊(2)激光扫描仪(防雨罩内)(6)显示屏(10)小车(3)箱位管理显示器(7)激光扫描线(11)吊具(4)警报器(8)集装箱(12)集装箱卡车具体实施方式如图1所示，激光扫描仪(2)、箱位管理显示器(3)、警报器(4)、起重机PLC(5)、显示屏(6)均和计算机(1)相连。警报器(4)可通过声音或者声光结合或其他方式对轮胎吊司机进行警报。如图2所示，在轮胎吊(9)行进过程中，两个激光扫描仪(2)同时对集装箱堆场上集装箱(8)侧面和集装箱(8)与集装箱(8)之间缝隙扫描测距，以堆场上堆放的集装箱(8)位置和缝隙作为参考。若轮胎吊(9)偏离行车车道，激光扫描仪(2)所测的集装箱堆场上集装箱(8)侧面到激光扫描仪(2)的距离会变大或变小，计算机(1)分析数据，可预判轮胎吊(9)在预见范围内若不纠偏继续行走的偏离距离。计算机(1)发出纠偏信号给起重机PLC(5)，参与轮胎吊(9)行走控制，把偏离距离控制在可容忍范围内。当轮胎吊(9)到达所工作集装箱列附近时，两个激光扫描仪(2)同时对工作集装箱列的集装箱(8)侧面和集装箱(8)与集装箱(8)之间缝隙扫描测距。若相邻集装箱(8)有空缺(即没有缝隙)，则以工作集装箱列左或右面为参考。因激光扫描仪(2)分别安装在轮胎吊(9)两侧两个立柱之间下方侧面中央，以扫描仪扫描范围中央线为基准线，对比集装箱(8)宽度，与轮胎吊(9)所工作集装箱列的集装箱(8)中间对齐，即可实现轮胎吊(9)与工作集装箱列对准。当轮胎吊(9)到达工作集装箱列，司机通过箱位管理显示器(3)得知当前所在贝位数，按下确定键，计算机(1)记忆当前贝位。或通过吊具(11)开闭锁信号确认提供当前所在贝位数，可免去司机人工确认。以当前贝位数即作为原点，当轮胎吊(9)继续往前或往后运动时，计算机(1)结合激光扫描仪(2)的检测数据和轮胎吊(9)编码器所提供的行走距离信息，即可知道轮胎吊(9)行进方向和距离，推算出轮胎吊(9)在行进过程中的贝位数和下一个停车贝位数，获取轮胎吊(9)在堆场内的定位。如图3所示，当重载集装箱卡车(12)进入车道，激光扫描仪(2)可以检测到集装箱卡车(12)上的集装箱，计算机(1)分本文档来自技高网...

【技术保护点】
轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起方法，激光扫描仪、警报器、箱位管理显示器、显示屏、轮胎吊PLC均与计算机相连，所述激光扫描仪安装在防雨罩内，其特征在于：以堆场和集卡上的集装箱为参考，所述激光扫描仪同时对堆场上所述集装箱侧面和所述集装箱之间缝隙以及集卡上的集装箱扫描测距，所述计算机分析所得测量数据，发送信号给所述起重机PLC和所述显示屏。

【技术特征摘要】
1.轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起方法，激光扫描仪、警报器、箱位管理显示器、
显示屏、轮胎吊PLC均与计算机相连，所述激光扫描仪安装在防雨罩内，其特征在于：以堆
场和集卡上的集装箱为参考，所述激光扫描仪同时对堆场上所述集装箱侧面和所述集装箱之
间缝隙以及集卡上的集装箱扫描测距，所述计算机分析所得测量数据，发送信号给所述起重
机PLC和所述显示屏。
2.如权利要求1所述的轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起方法，其特征在于：所述
激光扫描仪分别安装在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央朝内，所处高度应略高于集装
箱卡车拖车板且低于一个箱高；所述计算机安装在电气室，所述警报器安装在轮胎吊驾驶室
内，所述显示屏安装在轮胎吊两侧，处于与集卡驾驶室司机视线同一高度。
3.如权利要求1所述的轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起方法，其特征在于：所述
激光扫描仪所测的集装箱堆场上所述集装箱侧面到所述激光扫描仪的距离会变化，所述计算
机分析数据，可预判轮胎吊在预见范围内若不纠偏继续行走的偏离距离，所述计算机发出纠
偏信号给起重机PLC，参与轮胎吊行走控制，把偏离距离控制在可容忍范围内。
4.如权利要求1所述的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆荣国，柳长满，何平，马楚鸿，黄爱平，陆明路，王辰，
申请(专利权)人：上海海镭激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31