一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法，包括以下步骤：S1、获取岸桥吊具的机械参数；S2、选取岸桥吊具的高度使得使得为基于钢丝绳混合卷绕模型的岸桥吊具在小车方向上的平衡点位置；S3、计算岸桥吊具左、右侧滑轮组中的钢丝绳总长度s

【技术实现步骤摘要】
一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法


[0001]本专利技术涉及港口集装箱码头自动化装备系统，更具体地说，涉及一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法，特别涉及一种基于钢丝绳混合卷绕的岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法。

技术介绍

[0002]集装箱岸边起重机(简称岸桥)是集装箱码头沿岸应用最广泛的集装箱起重机。它的主要功能是在海侧与陆侧之间装卸和运输标准集装箱，即按照码头制定的规则将陆侧运输车辆上的作业箱堆放到海侧集装箱船舶中的指定位置，或是将海侧集装箱船舶的作业箱装载到陆侧的运输车辆上，进而完成海侧和陆侧之间的集装箱运输。随着集装箱码头的吞吐量急剧增加，集装箱运输船舶的不断增大，劳动力成本的不断上升，以及环境保护理念的不断增强，码头对岸桥的自动化程度要求越来越强烈。自动化岸桥已成为实现集装箱码头无人化的关键技术装备之一，其自动化作业水平直接影响到自动化码头的作业效率。
[0003]在集装箱码头的自动运输集装箱环节中，自动化岸桥的作业主要包括自动抓箱、自动运行和自动着箱。在自动抓箱过程中，自动化控制器通过调整岸桥吊具，使吊具对准并贴紧集装箱的上表面，然后将集装箱提起。在自动运行过程中，自动化控制器通过移动岸桥上的小车和调整吊具钢丝绳的长度来运送空吊具或带载吊具，使其按照预定的轨迹运行。在自动放箱过程中，自动化控制器通过调整岸桥吊具，使吊具所带的集装箱对准并贴紧目标集装箱箱位，然后将集装箱放下。调整吊具位姿使其对准并贴紧集装箱的上表面，或者使其所带集装箱对准并贴紧目标集装箱箱位都是难度较高的动作。
[0004]在自动化岸桥的作业过程中，吊具是通过钢丝绳连接到岸桥上的小车，具有单摆的摇摆特性，因此需要知道岸桥吊具的精确的平衡点在小车方向上的位置，即单摆的摇摆中心点位置。
[0005]岸桥吊具平衡点的获取方法通常固定小车位置，缓慢变动起升，建立吊具平衡点与小车位置和起升高度的关系表，通过查表和插值的方法获得当前吊具的平衡点位置。然而，当自动化岸桥执行自动抓箱或自动着箱时，需要精确的吊具平衡点位置，而依据传统建表和查表的方式，获得的岸桥吊具在小车方向上的平衡点位置误差过大，降低了抓箱或着箱的成功率和装卸效率。虽然增加建表时的小车位置数量，增加起升高度位置的数量，可以提高吊具平衡点位置的准确度，但该方法增加了关系表的数量，且关系表越大，查表越耗时，关系表的维护也越复杂。因此，如何获取岸桥吊具的平衡点位置是岸桥自动装卸的关键技术之一。
[0006]通常岸桥吊具的平衡点在小车方向上的位置处于吊装(小车架)的正中心，但由于吊具钢丝绳的不同卷绕方式，使得吊具平衡点在小车方向上的位置随起升高度的不同而不同，即不处于小车架的正中心，产生了不同的平移现象。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法，在不计吊具偏载引起的吊具旋转的情况下，利用钢丝绳混合卷绕的特点，建立了基于钢丝绳混合卷绕的岸桥吊具平衡点位移计算模型，通过计算吊具在不同起升高度时对应的水平偏移值，给出吊具平衡点在小车方向上的位移补偿量，消除其对水平偏移的影响。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法，包括以下步骤：
[0010]S1、获取岸桥吊具的机械参数；
[0011]S2、选取岸桥吊具的高度使得使得为基于钢丝绳混合卷绕模型的岸桥吊具在小车方向上的平衡点位置；
[0012]S3、计算岸桥吊具左、右侧滑轮组中的钢丝绳总长度s
l
和s
r
的偏差Δs＝s
r
‑
s
l
；
[0013]S4、通过随机采样，进行数值求解得到点对集合{(x
E
,y
E
)
i
}(i＝1,2,
…
,n)；
[0014]S5、对点对集合(i＝1,2,
…
,n){(x
E
,y
E
)
i
}进行多项式拟合，得到岸桥吊具任意高度y
E
处的吊具平衡点在小车方向上的位移补偿量x
E
＝g(y
E
)。
[0015]较佳的，所述步骤S1中，岸桥吊具的机械参数包括小车定滑轮的半径R、吊具动滑轮的半径r、两个小车定滑轮的中心点之间的距离L、两个吊具动滑轮的中心点之间的距离l。
[0016]较佳的，所述步骤S3中，计算过程如下：
[0017][0018]较佳的，所述步骤S4中，点对集合{(x
E
,y
E
)
i
}(i＝1,2,
…
,n)需满足：
[0019][0020]本专利技术所提供的一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法，在不计吊具偏载引起的吊具旋转的情况下，利用钢丝绳混合卷绕的特点，建立了基于钢丝绳混合卷绕的岸桥吊具平衡点位移计算模型，通过计算吊具在不同起升高度时对应的水平偏移值，给出吊具平衡点在小车方向上的位移补偿量，消除其对水平偏移的影响。针对因为岸桥吊具钢丝绳的混合卷绕方式而导致的吊具平衡点并不处在小车架中心位置，提出了基于钢丝绳混合卷绕的岸桥吊具平衡点位移计算模型，并给出了岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿量，为岸桥吊具的自动化作业提供依据。
附图说明
[0021]图1是岸桥起升系统的结构示意图；
[0022]图2是图1中岸桥起升系统中的钢丝绳卷绕方式示意图，其中，(a)为平行卷绕，(b)
为交叉卷绕，(c)为混合卷绕；
[0023]图3是本专利技术位移补偿方法中各计算量的示意图；
[0024]图4是本专利技术位移补偿方法的流程示意图。
具体实施方式
[0025]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0026]本专利技术所提供的一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法主要针对的岸桥起升结构如图1所示，岸桥起升结构包括岸桥小车1、岸桥吊具2，岸桥前大梁定滑轮5，钢丝绳锚点6，钢丝绳7和卷筒8组成。其中，岸桥小车1上有4个小车定滑轮3，岸桥吊具上有4个吊具动滑轮4。4个吊具动滑轮4分别与4个小车定滑轮3直接卷绕。钢丝绳7从钢丝绳锚点6出发，依次经过岸桥前大梁定滑轮5，小车定滑轮3，吊具动滑轮4，小车定滑轮3，到达卷筒8。岸桥通过卷筒8的卷绕，改变钢丝绳7的有效长度，进而改变岸桥吊具2的高度。
[0027]钢丝绳7的卷绕方式主要有三种：平行卷绕(如图2中(a)所示)、交叉卷绕(如图2中(b)所示)和混合卷绕(如图2中(c)所示)。由于平行卷绕和交叉卷绕都是左右对称的关系，在不计吊具偏载引起的吊具旋转的情况下，岸桥吊具2的平衡点始终位于小车架中心位置，不会随着岸桥吊具2的高度变化而变化。但是，当钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岸桥吊具平衡点在小车方向上的位移补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取岸桥吊具的机械参数；S2、选取岸桥吊具的高度使得使得为基于钢丝绳混合卷绕模型的岸桥吊具在小车方向上的平衡点位置；S3、计算岸桥吊具左、右侧滑轮组中的钢丝绳总长度s
l
和s
r
的偏差Δs＝s
r
‑
s
l
；S4、通过随机采样，进行数值求解得到点对集合{(x
E
,y
E
)
i
}(i＝1,2,
…
,n)；S5、对点对集合(i＝1,2,
…
,n){(x
E
,y
E
)
i
}进行多项...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春明，江灏，朱娜，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：