一种散货自动化装船系统及其装船方法技术方案

本发明专利技术公开了一种散货自动化装船系统，该散货自动化装船系统与装船机连接，其特征在于它包括主控制单元，主控制单元与交换机连接，主控制单元与多传动单元连接，多传动单元与旋转控制单元连接，多传动单元与溜桶控制单元连接，多传动单元与大车控制单元连接，多传动单元与俯仰控制单元连接，多传动单元与其它控制单元连接，交换机与起重机维护和监视单元连接，主控制单元还与目标位置扫描单元连接，目标位置扫描单元与交换机连接，主控制单元与监控单元连接。本发明专利技术的优点在于能够自动装船，提高作业效率，保障安全性能，并易于实现散货码头全自动化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及港口装卸设备，特别涉及一种散货自动化装船系统及 其装船方法。
技术介绍
-目前，港口散货码头装船作业均采用人工操作方式，装船的各个 环节和机构运动全部由司机来操作控制。装船效率和质量很大程度受 到人为因素的影响，长时间操作，不但效率低下，而且容易发生事故。 散货自动化装船系统是实现散货码头全自动化不可或缺的部分。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种散货自动^:装船系统，该装置能够实现 自动化装船的目的。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是 一种散货自动化装船 系统，该散货自动化装船系统与装船机连接，其特征在于它包括主控 制单元，主控制单元与交换机连接，主控制单元与多传动单元连接， 多传动单元与旋转控制单元连接，多传动单元与溜桶控制单元连接， 多传动单元与大车控制单元连接，多传动单元与俯仰控制单元连接， 多传动单元与其它控制单元连接，交换机与起重机维护和监视单元连 接，主控制单元还与目标位置扫描单元连接，目标位置扫描单元与交 换机连接，主控制单元与监控单元连接。监控单元为与主控制单元连 接的中央监控室和司机室控制台。本专利技术的目的是提供一种散货自动化装船方法，该方法能够实现 自动化装船的目的。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是 一种散货自动化装船 方法，其特征在于该方法包括以下步骤A、在监控单元设定装船作 业的各种参数，主控制单元对设定的参数值进行检査，保证作业区域 正确无误，并自动生成一个方案；B、目标位置扫描单元扫描船舱， 并在监控单元形成船舱的图形，主控制单元根据扫描的结果，自动生 成一个方案；C、主控制单元自动对比上述两种方案，选择出最优方 案，同时在监控单元的屏幕上出现提示，监控人员确认后，通过监控 单元启动主控制单元，主控制单元控制多传动单元，经由旋转控制单 元，溜桶控制单元，大车控制单元，俯仰控制单元控制装船机的各个机构电机工作，开始自动装船；D、装船过程中，目标位置扫描单元 不断扫描船舱，及时各种参数的变化，主控制单元自动分析并及时调 整方案，直至完成装船任务。在本专利技术中，目标位置扫描单元自动对船舱进行扫描，实现船舱 位置和物料分布的自动检测，主控制单元执行装船机手动和自动作业 的逻辑控制以及安全保护的逻辑控制。多传动单元执行装船机各机构 电机的驱动控制。司机室控制台和中央监控室可以根据实际情况中止 自动作业过程，对设备进行干涉和调整。本专利技术的优点在于能够自动 装船，提高作业效率，保障安全性能，并易于实现散货码头全自动化。附图说明图1为本专利技术一种实施例的系统框图 具体实施例方式、 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步的描述。 图l中所示的一种散货自动化装船系统，该散货自动化装船系统 与装船机连接，它包括中央监控室l，中央监控室1与主控制单元2连接，主控制单元2与交换机3连接，主控制单元2与司机室控制台4连接， 主控制单元2与多传动单元5连接，多传动单元5与旋转控制单元6连 接，多传动单元5与溜桶控制单元7连接，多传动单元5与大车控制单 元8连接，多传动单元5与俯仰控制单元9连接，多传动单元5与其它控 制单元10连接，交换机4与起重机维护和监视单元11连接，主控制单 元2还与目标位置扫描单元12连接，目标位置扫描单元12与交换机3 连接。司机室控制台4和中央监控室1均称为监控单元，司机室控制 台4位于装船机的司机室内，由司机进行控制；而为了监控的方便， 利用电缆将中央监控室1和主控制单元2进行远程连接，由专门的监控 人员在中央监控室l内进行远程监控。主控制单元2执行装船机手动和自动作业的逻辑控制以及安全保 护的逻辑控制。多传动单元5执行装船机各机构电机的驱动控制。为 保证数据传输的实时性，该散货自动化装船系统主要采用光纤传输方 式。散货自动化装船系统进行装船作业时，司机只需要将大车调整到 作业位置，设定装船作业的各种参数，包括悬臂回转和俯仰的角度等， 同时，目标位置扫描单元12自动对船舱进行扫描，确定舱口的位置和 高度，并以图形的方式显示。系统自动产生优化的装船路径，经司机 确认后，自动装船程序启动。主控制单元PLC2按照预先设定的作业 程序通过多传动单元5经由旋转控制单元6，溜桶控制单元7，大车控 制单元8，俯仰控制单元9，自动控制溜桶的启动以及悬臂伸縮、回转 和俯仰协调运动。在自动装船作业过程中，目标位置扫描单元12随时 对作业区域进行扫描，及时更新舱口位置、高度以及舱内已装物料分布的变化，主控制单元2根据舱口的实际位置和高度自动更新自动装 船作业的范围，并根据物料的实际分布自动计算悬臂的伸缩、回转和 俯仰，无需司机手动设定。司机也可随时根据实际情况在司机室控制 台4中断自动装船过程，对设备进行干涉和调整，调整结束后可以恢 复自动作业，系统继续自动装船作业。在没有司机干涉的情况下，系 统将自动进行装船作业直至整舱装船作业结束。在本专利技术中，目标位置扫描单元12自动识别船舶所在的位置、船 舱的位置、舱口和舱底的高度，以及船舱内的物料种类及其分布情况。目标位置扫描单元12采用国外先进的目标位置传感器(TPS)完成船舱位置、已装物料的分布的实时检测功能。目标位置传感器TPS是基于激光测距的扫描设备，可应用于集装箱船型扫描、堆场扫描、集卡扫描和定位。其基本工作原理是激光测 距，采用激光对目标进行二维高速连续扫描，测量目标表面上各点的 距离，根据各点的激光角度和距离，可以得到各点的三维位置信息。 从这些点的位置信息中，可以采用各种算法提取目标表面形状特征 (如边缘)的位置，也可以将目标表面的形状恢复出来。目标位置传感器TPS的安装点在前大梁一侧的下方，正对船型的 中心线，扫描窗正对水面，TPS的扫描范围能覆盖最大设计船型。 该散货自动化装船系统的工作流程为 步骤一司机将装船机大车移动到作业船舱的位置； 步骤二在司机室控制台4和中央监控室1设定装船作业的各种参 数，包括伸縮、旋转和俯仰的范围，以及货物的种类、重量，主控 制单元2对设定的参数值进行检查，保证作业区域正确无误，并自动 生成一个方案；步骤三目标位置扫描单元12扫描船舱，并在司机室控制台4和中央监控室l同时形成船舱的图形，主控制单元2根据扫描的结果，自 动生成一个方案；步骤四主控制单元2自动对比两种方案，选择出最优方案，同 时司机控制台4和中央监控室1的屏幕上出现提示，司机确认后，通过 司机室控制台4和中央监控室1启动主控制单元，主控制单元2控制多 传动单元5，经由旋转控制单元6，溜桶控制单元7，大车控制单元8， 俯仰控制单元9控制装船机的各个机构电机工作，开始自动装船；步骤五装船过程中，目标位置扫描单元12不断的扫描船舱，及时更新舱口位置、高度以及舱内已装物料分布等各种参数的变化，主控制单元2自动分析并及时调整方案，直至完成装船任务。装船作业过程中，司机和监控人员随时可以在司机控制台4和中 央监控室1内根据实际情况中止自动作业过程，进行手动干涉和调 整。如果没有司机干涉，系统将按照设定的程序进行作业，直至完成。权利要求1、一种散货自动化装船系统，该散货自动化装船系统与装船机连接，其特征在于它包括主控制单元，主控制单元与交换机连接，主控制单元与多传动单元连接，多传动单元与旋转控制单元连接，多传动单元与溜桶控制单元连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散货自动化装船系统，该散货自动化装船系统与装船机连接，其特征在于它包括主控制单元，主控制单元与交换机连接，主控制单元与多传动单元连接，多传动单元与旋转控制单元连接，多传动单元与溜桶控制单元连接，多传动单元与大车控制单元连接，多传动单元与俯仰控制单元连接，多传动单元与其它控制单元连接，交换机与起重机维护和监视单元连接，主控制单元还与目标位置扫描单元连接，目标位置扫描单元与交换机连接，主控制单元与监控单元连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：包起帆，
申请(专利权)人：包起帆，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]