BR112013026301A2

BR112013026301A2 - sistema e método de alinhamento de manipulador de contêiner

Info

Publication number: BR112013026301A2
Application number: BR112013026301A
Authority: BR
Inventors: G Stocker David; A Hedrick Gregory; G Bartel Michael
Original assignee: Tmeic Corp
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2019-12-24
Also published as: PE20141746A1; JP5544043B2; BR112013026301B1; CN102917971B; EP2531434A1; AU2012243042A1; EP2531434A4; US20130147640A1; US8686868B2; JP2013528548A; KR101430858B1; KR20130020682A; HK1174016A1; CA2831901C; AU2012243042B2; CA2831901A1; ES2540871T3; CN102917971A; US9260276B2; WO2012141987A1

Abstract

sistema e método de alinhamento de manipulador de contêiner a presente invenção refere-se à um sistema e método para auxiliar operadores de semirreboques porta-contêineres (bomb carts) e lançadeiras (shuttle carriers) a posicionar seus veículos apropriadamente para carregar e descarregar contêineres em um guindaste de pórtico. o sistema usa leitores a laser montados em vários níveis na vigas de soleira do guindaste de pórtico para determinar o tipo, a posição, a orientação e o ângulo de inclinação dos veículos, bem como se os veículos estão em uma condição carregada ou descarregada. adicionalmente, o sistema fornece dispositivos indicadores para instruir os operadores como mover seus veiculos.

Description

“SISTEMA E MÉTODO DE ALINHAMENTO DE MANIPULADOR DE CONTÊINER¹

REFERÊNCIA CRUZADA ÀS APLICAÇÕES RELACIONADAS [1] Esse pedido reivindica prioridade do pedido provisório americano sob número de série 61/474982, que foi depositado em 13 de Abril de 2011, e que é incorporado no presente documento por referência na sua totalidade.

CAMPO DA TÉCNICA [2] A presente invenção refere-se de modo geral a um aparelho e método simplificado para o alinhamento de equipamento de manipulação de contêiner, tais como semirreboques porta-contêineres (Bomb carts) e lançadeiras (Shuttle carriers), com guindastes de manipulação de contêiner. Mais especificamente, o sistema revelado melhora a eficiência de coleta ou de entrega sob um Guindaste de Contêiner.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [3] Vários métodos para alinhamento de equipamento de manipulação de contêiner com guindastes de manipulação de contêiner têm sido desenvolvidos e empregados dentro da indústria. Porém, tais métodos têm sido tanto dispendiosos como complexos devido ao número mínimo de leitores a laser exigido para satisfazer as funções exigidas e à necessidade de hardware e software para posicionamento a laser dinâmico. A presente invenção aborda ambos esses assuntos reduzindo-se o número de lasers exigidos e provendo lasers que possam permanecer em orientações fixadas.

[4] Para o propósito desta revelação, as definições seguintes se aplicam:

[5] Contêiner se refere a um contêiner de transporte, definido pelo padrão ISO, usado em transporte internacional. O comprimento padrão inclui 6, 12 e 14 metros (20, 40 e 45 pés). Guindaste de Contêiner e Guindaste de Manipulação de Contêiner são termos que se referem a guindastes de pórticos usados para mover contêineres de transportes de padrão ISO, por exemplo, quando os contêineres são transferidos de um navio para costa em um porto, ou quando os contêineres são transferidos de caminhões em um terminal de contêiner.

2/12 [6] Semirreboque porta-contêineres se refere a um chassi de caminhão (trailer) projetado e fabricado para o propósito de transferir o contêiner de transportes padrão em um terminal de contêiner.

[7] Lançadeira se refere a Guindastes de Pórtico sobre Pneus que são usados para mover contêineres dentro de um terminal de contêiner. Esse também pode ser referido como Aranha (Straddle carrier), Transtêiner sobre Pneus (Shuttle trucks) e Guindaste de pórticos autopropelido (Sprinters)*.

[8] Leitores a laser¹' se referem a sensores do tipo LIDAR (radar a laser¹') que fornecem uma série de medições de distância distintas de ângulos e distâncias sobre um perfil de leitura rotacional contínuo. Preferivelmente, quatro leitores a laser do tipo SICK LMS são usados nesse pedido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [9] A presente invenção se refere a um sistema e método para auxiliar operadores de veículos de semirreboques porta-contêineres e lançadeiras no posicionamento de seus veículos, tanto carregados como descarregados com contêineres, embaixo de um guindaste de pórtico em uma posição aceitável para carregamento e/ou descarregamento adicional de contêineres. O guindaste tem uma viga de soleira do lado terrestre montada em um trilho do lado terrestre e uma viga de soleira do lado costeiro montada em um trilho do lado costeiro. Cada viga de soleira tem um lado interior voltado para o lado interior da viga de soleira oposta e um lado exterior voltado para longe da viga de soleira oposta. A posição aceitável é uma em que o centro do lado do veículo mais próximo a qualquer viga de soleira é menor que uma distância conhecida predeterminada para longe da linha do centro do guindaste, representada por uma linha desenhada a partir do centro da viga de soleira do lado costeiro através do centro da viga de soleira do lado terrestre e o veículo é menos inclinado que uma quantidade de inclinação conhecida predeterminada que é o angulo, se estiver presente, formado entre uma linha desenhada paralela a qualquer viga de soleira e uma linha desenhada paralela à linha central longitudinal do veículo. Pelo menos um primeiro leitor a laser é fixado ao lado exterior da viga de soleira do lado terrestre, e pelo menos um primeiro leitor a laser é fixado ao lado interior da viga de soleira do lado terrestre. Pelo menos um primeiro alvo, cada um dos quais tem um formato e dimensões conhecidos, é fixado

3/12 a cada lado de cada veículo. A função dos primeiros leitores a laser é detectar a presença, a localização e a orientação de qualquer veículo carregado ou descarregado, que se enquadre dentro do alcance do dito primeiro leitores a laser, como resultado da reflexão pelos primeiros alvos de emissão dos primeiros leitores a laser. Pelo menos um segundo leitor a laser é fixado tanto ao lado exterior quanto ao interior da viga do lado terrestre. Pelo menos um segundo alvo, cada um dos quais tem um formato e dimensões conhecidos, é fixado a cada lado de cada contêiner. A função dos segundos leitores a laser é detectar a presença, a localização e a orientação de contêineres carregados em um veículo que se enquadre no alcance do dito segundo leitor a laser. Pelo menos um indicador de direção é fixado a cada um do lado exterior e do lado interior da viga de soleira do lado terrestre para indicar aos operadores do veículo se seu veículo está posicionado apropriadamente ou se precisa ser movido para frente ou para trás e se sua orientação de veículo está inclinada em excesso, em relação à uma quantidade aceitável predeterminada e precisa ser reposicionado. Um computador é conectado ao guindaste bem como a cada primeiro leitor a laser, a cada segundo leitor a laser e a cada indicador de direção. O computador recebe os dados de leitura dos primeiros leitores a laser e dos segundos leitores a laser a fim de calcular a localização e a orientação de qualquer veículo dentro do alcance dos primeiros leitores a laser e a localização e a orientação de qualquer contêiner carregado em um veículo dentro do alcance do segundo leitores a laser e, adicionalmente, para ativar os indicadores de direção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [10] O exposto acima e outros objetivos, aspectos e vantagens precedentes e outros da invenção serão melhores entendidos a partir da descrição detalhada seguinte da invenção com referência aos desenhos, em que

A Figura 1 é um vista em perspectiva de um guindaste de pórtico.

A Figura 2 é uma vista plana parcial de um lado de uma viga de soleira do lado terrestre.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um semirreboque portacontêineres.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma lançadeira.

A Figura 5 é uma vista plana de um dispositivo indicador de posição.

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A Figura 6 é um diagrama de blocos que mostra as posições padrão de parada aproximada para os vários comprimentos de extensor.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [11] Referindo-se agora à Figura 1, uma vista parcial em perspectiva de um guindaste de pórtico em um arranjo de cais é representada. A estrutura de guindaste é situada sobre uma série de faixas que podem ser ocupadas pelos semirreboques porta-contêineres e pelas lançadeiras carregadas e descarregadas. A lança de guindaste 5 se estende para longe da estrutura do lado costeiro do guindaste. O extensor 10 prende-se abaixo da lança 5. O semirreboque porta-contêineres descarregada 15 e os semirreboques porta-contêineres carregados 20 e 25 são localizados no chão embaixo do guindaste. A viga de soleira do lado costeiro 30 e a viga de soleira do lado terrestre 35 (não claramente visíveis nessa figura) conectam os elementos de sustentação de guindaste vertical paralelos às faixas ocupadas pelos semirreboques porta-contêineres carregados e descarregados. Ambas essas soleiras são afixadas as vigas de arrumação embaixo de cada suporte vertical que tipicamente incluem rodas encaixadas dentro de um trilho do lado costeiro 40 e um trilho do lado terrestre 45.

[12] A Figura 2 apresenta uma vista plana da viga de soleira do lado terrestre 35 no lado do mesmo voltado para o semirreboque porta-contêineres carregada 25. Quatro leitores a laser 50, 55, 60 e 65 são montados na viga de soleira do lado terrestre 35, em que os dois voltados para os lados terra estão visíveis na Figura 2 e os dois voltados para os lados água não estão visíveis na Figura 2. Os primeiros leitores 50 e 55 são montados em lados opostos da viga de soleira do lado terrestre 35, cada um na mesma altura que é de aproximadamente um metro acima do nível do trilho do lado terrestre 40. Os segundos leitores 60 e 65 também são montados em lados opostos da viga de soleira do lado terrestre 35, cada um na mesma altura que é de aproximadamente três metros acima do nível do trilho do lado de terra 40. Horizontalmente, todos os leitores são localizados no centro aproximado da viga de soleira do lado terrestre 35 em pontos equidistantes dos suportes verticais opostos em cada extremidade da viga de soleira do lado terrestre 35 junto com a linha central aproximada do guindaste A-A mostrado na Figura 6. O propósito das alturas de montagem diferentes dos vários leitores é

5/12 permitir aos primeiros leitores 50 e 55 ler os veículos de semirreboque portacontêineres e de lançadeira, enquanto os segundos leitores 60 e 65 leem os contêineres que chegam carregados nos semirreboques porta-contêineres e lançadeiras. Esses leitores fornecem muitas medidas de distâncias distintas sobre o perfil rotacional contínuo da área lida. Os dados de leitura coletados representam a detecção e medida de semirreboque porta-contêineres, lançadeira e as posições do contêiner relativas ao guindaste. A exatidão e o alcance dos leitores a laser são tipicamente especificados para um alvo escuro a um alcance máximo. O alcance nominal dos leitores a laser para esse pedido é de 40 metros para um alvo escuro, que é mais do que suficiente para satisfazer os requisitos do pedido. Porém, os lasers que têm um alcance de pelo menos 30 metros são exigidos para esse pedido. Todos os lasers têm um campo horizontal de 180 graus de operação paralelos ao chão de tal modo que a área lida por leitores 50 e 60 seja denotada pelo semicírculo X na Figura 1, enquanto a área lida por leitores 55 e 65 seja denotada pelo semicírculo Y na Figura 1. As medidas fornecidas por esse sistema estão continuamente sobre o alcance de medição de cada leitor. O aparelho dessa invenção é capaz de fornecer informação de alinhamento por pelo menos um total de seis faixas, até cinco das quais estão sob as vigas de portal do guindaste, isto é, dentro do semicírculo X, e pelo menos um dos quais está na área de alcance traseiro, isto é, dentro do semicírculo Y ainda que o sistema possa ser configurado para manusear um grande número de faixas. Os dados coletados pelos leitores são transmitidos para um sistema computador que executa o software proprietário MAXVIEW®. O MAXVIEW é uma marca registrada que pertence a TMEIC Corporation de Virginia.

[13] Pelo menos dois (um de cada lado), mas preferencialmente quatro, dos primeiros alvos passivos 70 são montados em cada semirreboque porta-contêineres e cada lançadeira , dois em cada lado de cada um desses veículos. Ainda que um alvo triangularmente formado seja tipicamente usado, o formato e as dimensões do alvo são irrelevantes desde que os dados que descrevem o formato e as dimensões sejam providos com antecedência ao sistema computador que processa os dados de leitura. A fim de maximizar a detecção e medição do alvo, cada alvo passivo é preferivelmente branco. Esses alvos atuam como pontos de referência para

6/12 detecção, pelos leitores, e uso, pelo software, para a determinação das medições de posição. A Figura 3 ilustra a localização de dois alvos 70 em um semirreboque portacontêineres vazio. Os dois alvos restantes não são visíveis, mas são montados similarmente no outro lado da semirreboque porta-contêineres oposto aos dois alvos que são visíveis. A Figura 4 ilustra a localização de quatro alvos 70 em uma lançadeira. As posições de montagem dos alvos em cada tipo de veículo precisam ser conhecidas e consistentes dentro da mesma categoria de veículo, isto é, semirreboque porta-contêineres e lançadeira, a fim de habilitar o MAXVIEW®, uma marca da TMEIC Corporation, software usado com esse sistema para calcular dados de posição exatos. Adicionalmente, pelo menos um segundo alvo passivo 72 é montado em cada lado de cada contêiner no centro longitudinal aproximado do contêiner e na mesma altura assim como os leitores 60 e 65, que é de aproximadamente três metros acima da altura de um trilho do lado terrestre.

[14] Cada guindaste que emprega o aparelho e o método dessa invenção exige pelo menos o seguinte hardware de computador: qualidade industrial, classe Pentium, computador embutido compatível com PC, porta de Ethernet 100Bast-T Cat5 para conectar à rede de guindaste e trilho DIN de montagem. Esse equipamento é montado em um gabinete (case) de controle do guindaste dentro da câmara (house) elétrica do guindaste. O computador é pré-configurado com o OS embutido no Microsoft Windows, o Software de Apoio à Plataforma MAXVIEW® e a aplicação MAXVIEWRT. O MaxviewRT é o motor de processamento de leitura em tempo real para todas as funções MAXVIEW®. O motor também inclui a instalação do sistema e recursos para solução de problemas. O software de propriedade MaxviewRT recebe as medições de ponto de leitura distintas fornecidas pelos leitores a laser, detecta as bordas de objetos chaves dentro dos leitores a laser, e reporta as medições dessas posições da borda em vários sistemas de coordenadas para o Sistema de Controle de Guindaste MAXSPEED®. O MAXSPEED® é uma marca pertencente à TMEIC Corporation. Para esse pedido, a interface entre os sistemas e software MAXVIEW® e MAXSPEED® é através de Dados Globais de Ethernet (EGD). O equipamento de interface e fontes de alimentação também são necessários para os leitores e sistema computador.

7/12 [15] Adicionalmente, cada guindaste que emprega o sistema e método dessa invenção é equipado com pelo menos um dispositivo indicador de posição 75 montado no guindaste a uma localização a partir da qual é visível para o operador de qualquer semirreboque porta-contêineres ou uma lançadeira quando o operador se encontrar na proximidade do local apropriado para habilitar o carregamento ou descarregamento de um contêiner daquele veículo. Por exemplo, os dispositivos podem ser montados em qualquer ou ambos os lados da viga de soleira do lado terrestre 35 e/ou no lado terrestre da viga de soleira do lado costeiro 30 próximo a base de cada perna do guindaste. Preferivelmente, existem pelo menos quatro dispositivos 75 montados na viga de soleira do lado terrestre 35, dois em cada lado do mesmo em cada perna do guindaste e dois dispositivos 75 montados na viga de soleira do lado costeiro 30 no lado interior do mesmo em cada perna do guindaste. O posicionamento exato dos dispositivos pode ser ajustado para acomodar os veículos que tem dimensões diferenciadas e posições de operador variadas. Em uma configuração mostrada na Figura 2, dois dispositivos 75 são montados mais altos nas pernas verticais do guindaste, enquanto que mais três dispositivos 75 são montados em um lado de viga de soleira do lado terrestre 35 agrupados em direção ao centro dessa viga de soleira. Esse arranjo acomoda ambos os operadores da lançadeira que repousa no alto e tem uma vista de ângulo de 360 ao redor do veículo (e, portanto, pode ver os três dispositivos centralizados 75) e o operador do semirreboque porta-contêineres cujo vista irrestrita é a melhor imediatamente ao lado da cabina do caminhão (e, portanto, permite ver melhor os dois dispositivos 75) montado nas colunas verticais do guindaste. Um exemplo de tal dispositivo 75 em si é mostrado na Figura 5. Nesse exemplo, existem três áreas capazes de serem ativadas ou iluminadas por retroiluminação, lâmpadas de LED ou de outro jeito. Quando a primeira área é ativada, ela sinaliza o operador para mover o veículo para trás. Quando a segunda área é ativada, ela sinaliza o operador para parar já que o veículo está na posição apropriada. Finalmente, quando a terceira área é ativada, ela sinalizada o operador para mover o veículo para frente. O indicador 75 também pode ser usado para indicar a um operador pela cor, som, brilho intermitentemente ou de outra forma que o veículo está inclinado em excesso de um ângulo de inclinação máximo conhecido predeterminado aceitável. Para esse propósito desta

8/12 revelação é assumido que a inclinação de qualquer contêiner carregado ou travado no veículo é equivalente à inclinação do veículo em si. Isso é uma suposição apropriada para os tipos normais de equipamento de manipulação de contêiner nesses terminais. Qualquer ou todas as cores, brilhando intermitentemente, períodos de iluminação diferentes ou durações que variam, sons e vários indicadores de movimentos além de setas podem ser usados no dispositivo 75.

[16] Após o hardware do sistema ter sido instalado conforme descrito acima, o processo do sistema é conforme se segue:

1. Todos os leitores a laser são ativados de modo a emitir feixes de laser dentro dos semicírculos X e Y.

2. Um operador seleciona uma faixa qualquer na área de portal ou na área de alcance traseiro em que aciona um veículo.

3. No evento de um semirreboque porta-contêineres ou lançadeira descarregada estar sendo acionado, os segundos leitores a laser 60 e 65 registrarão nenhum sinal de retorno de alvo enquanto os primeiros leitores a laser 50 ou 55, dependendo se o veículo está área de portal ou de alcance traseiro, irão detectar os alvos no veículo, de modo que o computador a qual os leitores são conectados conclui que o veículo que chega é um veículo descarregado.

4. Conforme o veículo descarregado progride ao longo da faixa escolhida, emissões repetitivas do pelo menos um segundo leitor a laser produzem dados reflexivos, permitindo ao computador determinar o seguinte:

a. a faixa em que o veículo está se deslocando conforme indicado pela distância do veículo da viga de soleira do lado costeiro,

b. o distanciamento da posição do veículo da linha central do guindaste A-A na direção de deslocamento do caminhão, e

c. o ângulo de inclinação, se estiver presente, formando entre a linha central longitudinal do veículo e uma linha paralela à linha central longitudinal da viga de soleira do lado costeiro 30 ou da viga de soleira do lado terrestre 35, seja qual for que esteja mais próximo ao veículo.

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5. No evento de um semirreboque porta-contêineres ou uma lançadeira carregada com um contêiner que é conduzida, pelo menos um primeiro leitor a laser 50 ou 55 e pelo menos um segundo leitor a laser 60 ou 65, dependendo se o veículo está na área de portal ou de alcance traseiro, irão detectar os alvos no veículo e no(s) contêiner(s), de modo que o computador a qual os leitores estejam conectados conclui que o veículo que chega é um veículo carregado.

6. Conforme o veículo carregado progride junto com a faixa escolhida, emissões repetitivas do pelo menos um primeiro leitor a laser produzem dados reflexivos permitindo o computador determinar o seguinte:

a. o comprimento do contêiner(s) no veículo: 6 metros (20 pés), 12 metros (40 pés), 14 metros (45 pés) ou 6 metros duplos (Twin-20 pés),

b. o distanciamento da posição do contêiner(s) da linha central do guindaste A-A na direção de deslocamento do caminhão,

c. a posição de o(s) contêiner(s) da viga de soleira do lado costeiro (isto é, a faixa de caminhão),

d. o ângulo de inclinação, se estiver presente, formado entre a linha central longitudinal do contêiner(s) e uma linha paralela à viga de soleira do lado de água da linha central longitudinal 30 ou viga de soleira do lado terrestre 35, e

e. no caso de contêineres de 6 metros duplos (twin-20 pés): a distância de folga entre os dois contêineres no veículo.

[17] Todas as medições listadas acima são fornecidas independentemente da direção de acionamento do veículo. Os dados de posição fornecidos pelo sistema são exatos a aproximadamente +/- 50 mm (2 polegadas), enquanto os dados de ângulo de inclinação é exato a aproximadamente 0,4 graus.

[18] Com base no comprimento conhecido do extensor 10 fixado à grua do guindaste, o computador aplica as seguintes regras no dispositivo indicador de ativação 75 para fornecer informação de posicionamento ao veículo operador:

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1. Para um semirreboque porta-contêineres descarregado ou um lançadeira carregada ou descarregada:

a. Se o comprimento do extensor é de 12 metros (40 pés), 14 metros (45 pés), ou 6 metros duplos (Twin-20 pés): Adequar o centro do semirreboque porta-contêineres ou lançadeira com a linha central do guindaste A-A, e

b. Se o comprimento do extensor é de 6 metros (20 pés): Adequar o centro do semirreboque porta-contêineres ou lançadeira com um ponto de 3 metros (10 pés) mais um descolamento fixado conhecido para frente ou reverso relativo a linha central do guindaste A-A. A seleção para frente/reverso depende da condição da carga do semirreboque porta-contêineres (isto é, se já existe um único contêiner de 6 metros (20 pés) na metade da frente ou na traseira do veículo) e a condição de carga do extensor (se o extensor é travado em um contêiner ou destravado sem nenhum contêiner fixado ao mesmo).

2. Para um semirreboque porta-contêineres carregado:

a. Se o comprimento do extensor é de 12 metros (40 pés), 14 metros (45 pés), ou 6 metros duplos (Twin-20 pés): Adequar o centro dos contêineres no semirreboque porta-contêineres com a linha central do guindaste A-A, e

b. Se o comprimento do extensor é de 6 metros (20 pés): Adequar ao centro de um dos contêineres de 6 metros (20 pés) com a linha central do guindaste A-A. a seleção do contêiner para frente/reverso depende da condição da carga do semirreboque porta-contêineres (isto é, se já existe um único contêiner de 6 metros (20 pés) na metade da frente ou na traseira do veículo) e a condição da carga do extensor (travado ou destravado). As posições padrão de paradas aproximadas para um operador são mostradas em uma forma de diagrama de blocos acima na Figura 6.

3. Para qualquer semirreboque porta-contêineres ou lançadeira carregada ou descarregada:

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a. Se os dados de leitura revelam um ângulo de inclinação medido além de um dispositivo indicador de posição ativo limitado predeterminado conhecido 75 para sinalizar ao operador, através de um brilho intermitente, emissão de sons, mudança de cor, sequencialmente de sinal ou outro método, que essa condição existe. A operação do guindaste é terminada até que o veículo é reposicionado de tal modo que ângulo de inclinação seja ajustado para ser menor ou igual ao limite predeterminado conhecido.

[19] Por exemplo, um semirreboque porta-contêineres pode carregar até dois contêineres de 6 metros (20 pés) com um contêiner de 6 metros (20 pés) localizado à frente do semirreboque porta-contêineres, e o outro em direção à traseira. Quando o guindaste é configurado para manusear contêineres de 6 metros (20 pés), o semirreboque porta-contêineres deve ser alinhado de tal modo que o guindaste possa coletar (ou descarregar) cada contêiner individualmente. Se o extensor é destravado (o que significa que está configurado para coletar um contêiner do semirreboque porta-contêineres) e definido para 6 metros (20 pés), e se dois contêineres de 6 metros (20 pés) são detectados no semirreboque portacontêineres, então o sistema guia o operador no alinhamento do semirreboque porta-contêineres de tal modo que o contêiner a frente seja alinhado com o extensor do guindaste. Se o extensor é destravado e definido para 6 metros (20 pés), e se um único contêiner de 6 metros (20 pés) é detectado no semirreboque portacontêineres, então o sistema guia o operador no alinhamento do semirreboque porta-contêineres com esse contêiner, independentemente da posição do mesmo no semirreboque porta-contêineres. Se o extensor é travado e definido por 6 metros (20 pés), e se nenhum contêiner é detectado no semirreboque porta-contêineres, então o sistema guia o operador no alinhamento o semirreboque porta-contêineres de tal modo que o contêiner de 6 metros (20 pés) no extensor seja descarregado na área à frente do semirreboque porta-contêineres. Se o extensor é travado e definido por 6 metros (20 pés) e se um único contêiner é detectado no semirreboque portacontêineres, então o semirreboque porta-contêineres é alinhado de tal modo que o contêiner de 6 metros (20 pés) no extensor será descarregado na área livre oposta ao semirreboque porta-contêineres (frente/traseira).

12/12 [20] O aparelho do sistema revelado acima trabalha sob todas as condições do tempo esperadas em ambientes de porto. Adicionalmente, o mesmo é personalizável e flexível para adequar-se às necessidades da operação e fornecer a máxima eficiência no uso do equipamento já instalado.

[21] O arranjo do sistema descrito acima é capaz de fornecer informação de posicionamento para um máximo de dois veículos: o primeiro localizado embaixo do guindaste entre a viga de soleira do lado costeiro 30 e a viga de soleira do lado terrestre 35 e o segundo localizado na área de alcance traseiro, além do lado exterior de viga de soleira do lado terrestre 30. Em um arranjo alternativo, leitores adicionais 80 e 85 podem ser colocados no lado interior da viga de soleira do lado costeiro 30, posicionado em relação uns aos outros de forma semelhante aos leitores 50, 55, 60 e 65, juntos com dispositivos indicadores de posição adicional 75, posicionados como na viga de soleira do lado terrestre 35. Esse arranjo permite ao sistema fornecer informação de posicionamento para dois veículos que ocupem duas faixas sob o guindaste de pórtico.

[22] A presente invenção foi descrita em termos de uma modalidade preferida. Será aparente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas para o aparelho e o método revelados sem se afastar do escopo ou do espírito da invenção e que equivalentes legais podem ser substituídos pelos elementos especificamente revelados da invenção. A especificação e exemplos são apenas exemplificativos, enquanto que o verdadeiro escopo da invenção é definido por suas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para auxiliar os operadores de veículos semirreboque portacontêineres e lançadeiras a posicionar apropriadamente seus tipos de veículo, que são tanto descarregados quanto carregados com um ou mais contêineres embaixo de um guindaste de pórtico que tem uma viga de soleira do lado terrestre montada em um trilho do lado terrestre e uma viga de soleira do lado costeiro montada em um trilho do lado costeiro, cada viga de soleira tendo um lado interior voltado para o lado interior da viga de soleira oposta e um lado exterior voltado para longe da viga de soleira oposta, a posição aceitável é uma em que o centro do lado do veículo mais próximo de qualquer viga de soleira é menor que uma distância conhecida predeterminada para longe da linha do centro do guindaste representado por uma linha desenhada a partir do centro da viga de soleira do lado costeiro através do centro da viga de soleira do lado terrestre e o veículo é inclinado menos que uma quantidade conhecida predeterminada, a inclinação é o ângulo, se estiver presente, formado entre uma linha desenhada paralela a qualquer viga de soleira e uma linha desenhada paralela à linha central longitudinal do veículo, caracterizado pelo fato de que compreende:

pelo menos um primeiro meio de leitura a laser fixado tanto ao lado exterior quanto ao interior da viga de soleira do lado terrestre para detectar a presença, a localização e a orientação de qualquer veículo carregado ou descarregado que entre dentro do alcance do dito primeiro meio de leitura a laser, primeiros meios de alvo, cada um possuindo um formato e dimensões conhecidos e pelo menos um destes é fixado a cada lado de cada veículo para refletir as emissões do dito pelo menos um primeiro meio de leitura a laser, pelo menos um segundo meio de leitura a laser fixado tanto ao lado exterior quanto ao interior da viga do lado terrestre para detectar a presença, a localização e a orientação de qualquer contêiner carregado em um veículo que entra no alcance do dito segundo meio de leitura a laser, segundos meios de alvo, cada um possuindo um formato e dimensões conhecidos e pelo menos um destes é fixado a cada lado de cada contêiner para refletir as emissões do dito pelo menos um segundo meio de leitura a laser, pelo menos um meio indicador de direção fixado a cada um dentre o lado exterior e o lado interior da viga de soleira do lado terrestre para indicar aos
2/6 operadores do veículo se seu veículo está posicionado apropriadamente ou precisa ser movido para frente ou para trás e se sua orientação de veículo está inclinada em excesso em relação à uma quantidade aceitável predeterminada e precisa ser reposicionado, e meios de computação conectados ao guindaste a cada um dos ditos pelo menos um primeiro meio de leitura a laser e do dito pelo menos um segundo meio de leitura a laser e a cada um dos ditos pelo menos um meio indicador de direção para receber dados de leitura do dito primeiro meio de leitura a laser e do dito segundo meio de leitura a laser a fim de calcular a localização e a orientação de qualquer veículo dentro do alcance do dito primeiro meio de leitura a laser e a localização e a orientação de qualquer contêiner carregado em um veículo dentro do alcance do dito segundo meio de leitura a laser e, adicionalmente, para ativar o dito meio indicador de direção.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos ditos pelo menos um primeiro meio de leitura a laser é montado no centro longitudinal de cada lado da viga de soleira do lado terrestre a uma altura de um metro acima do trilho do lado terrestre.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dois dos ditos primeiros meios de alvo são fixados a cada lado de cada tipo de veículo em posições que estão a uma distância horizontal predeterminada conhecida deslocada de ambas as extremidades de cada tipo de veículo e à mesma altura que cada um dos ditos primeiros meios de leitura a laser.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos ditos segundos meios de leitura a laser é montado no centro longitudinal de cada lado da viga de soleira do lado terrestre a uma altura de três metros acima do trilho do lado terrestre.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos ditos segundos meios de alvo é fixado a cada lado de cada contêiner, cada um dos quais sendo localizado em uma posição que é uma distância horizontal predeterminada conhecida deslocada de ambas as extremidades do contêiner e à mesma altura que cada um dos ditos segundos meios de leitura a laser.

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6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois meios indicadores de direção são montados em cada uma das vigas de soleira do lado terrestre do lado interior e do lado exterior próximo a base de cada perna do guindaste a uma altura predeterminada conhecida visível ao operador de cada tipo de veículo.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que adicionalmente o pelo menos um meio indicador de direção é montado no lado interior da viga de soleira do lado costeiro próximo a base de pelo menos uma das duas pernas do guindaste.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos ditos pelo menos um primeiro meio de alvo e o dito pelo menos um segundo meio de alvo são triangularmente formados e de cor branca.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um primeiro meio de leitura a laser adicional e um segundo meio de leitura a laser adicional são fixados ao lado interior da viga de soleira do lado costeiro, o pelo menos um primeiro meio de leitura a laser adicional sendo fixado ao centro longitudinal do lado interior da viga de soleira do lado costeiro a uma altura de um metro acima do trilho do lado costeiro e o pelo menos um segundo meio de leitura a laser adicional sendo fixado ao centro longitudinal do lado interior da viga de soleira do lado costeiro a uma altura de três metros acima do trilho do lado costeiro.
10. Método, para auxiliar os operadores de semirreboques portacontêineres e lançadeiras a posicionarem apropriadamente seus tipos de veículo em uma de diversas faixas localizadas na área de portal e na área de alcance traseiro embaixo de um guindaste de pórtico, os veículos chegam tanto descarregados como carregados com um ou mais contêineres para carregamento ou descarregamento adicional de contêineres embaixo do guindaste, o guindaste possuindo uma linha central de guindaste conhecida, uma viga de soleira do lado terrestre montada em um trilho do lado terrestre e uma viga de soleira do lado costeiro montada em um trilho do lado costeiro, cada viga de soleira possuindo um lado interior voltado para o lado interior da viga de soleira oposta e um lado exterior voltado para longe da viga de soleira oposta, em que pelo menos um primeiro leitor a laser é fixado tanto ao lado exterior quanto ao interior da viga de

4/6 soleira do lado terrestre no centro longitudinal da mesma a um metro acima do trilho do lado terrestre e pelo menos um segundo leitor a laser que é fixado tanto ao lado exterior quanto ao interior da viga de soleira do lado terrestre no centro longitudinal do mesmo a três metros acima do trilho do lado terrestre, sendo pelo menos um indicador de direção fixado a cada uma das vigas de soleira do lado terrestre do lado interior e do lado exterior a uma altura visível pelo operador de qualquer semirreboque porta-contêineres de lançadeira, cada veículo tendo fixado ao mesmo, a uma posição conhecida no veículo, pelo menos um primeiro alvo em cada lado do mesmo a uma altura de um metro acima do trilho do lado terrestre e cada contêiner tendo fixado ao mesmo, em uma posição conhecida, pelo menos um segundo alvo em cada lado do mesmo a uma altura de três metros acima do trilho do lado terrestre, sendo um computador associado com o guindaste e adicionalmente conectado a cada um dos primeiro e segundo leitores a laser e cada dispositivo indicador de direção, em que o formato e a dimensão de cada alvo, o comprimento do extensor de guindaste e um ângulo de inclinação máximo aceitável para cada tipo de veículo e cada contêiner são conhecidos, caracterizado pelo fato de que compreende:

ativar cada um dos pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo leitores a laser, seleção e condução de um semirreboque porta-contêineres ou lançadeira em uma faixa embaixo do guindaste, enviar dados de retorno de emissão a partir de cada um dos pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo leitores a laser para o computador, se não houver dados de retorno de emissão que detectem um segundo alvo de pelo menos um segundo leitor a laser, transmitir os dados de retorno de emissão a partir de cada um dos pelo menos um primeiro e um segundo leitores a laser para o computador até que pelo menos um segundo alvo seja detectado e assim em diante:

calcular a distância até o primeiro alvo, comparar essa distância com a distância conhecida entre o primeiro leitor a laser e o lado interior da viga de soleira do lado costeiro, determinar a faixa em que o veículo se desloca,

5/6 calcular adicionalmente o distanciamento da posição do veículo da linha central do guindaste com base na posição de cada primeiro alvo no veículo conforme comparado com a linha central do guindaste, calcular adicionalmente o ângulo de inclinação do veículo, se houver dados de retorno de emissão detectando um segundo alvo do pelo menos um segundo leitor a laser, transmitir os dados de retorno de emissão a partir de cada um dos pelo menos um primeiro leitor a laser e cada um dos pelo menos um segundo leitor a laser para o computador e assim em diante:

calcular a distância até o primeiro alvo, comparar essa distância com a distância conhecida entre o primeiro leitor a laser e o lado interior da viga de soleira do lado costeiro, determinar a faixa em que o veículo se desloca, determinar o comprimento de cada contêiner carregado no veículo com base no número e posição dos segundos alvos detectados através dos dados de retorno de emissão, determinar ainda o número de contêineres carregados no veículo, se houver dois contêineres carregados no veículo, calcular a distância de folga entre os dois contêineres com base em seus comprimentos e suas posições, determinar o distanciamento da posição de cada contêiner da linha central do guindaste com relação à direção de deslocamento do veículo, determinar a distância de cada contêiner da viga de soleira do lado costeiro, calcular ainda o ângulo de inclinação do veículo, se o veículo for um semirreboque porta-contêineres descarregado ou uma lançadeira carregada ou descarregada, e se o comprimento do extensor do guindaste for de 12 metros (40 pés), 14 metros (45 pés) ou 6 metros duplos (Twin-20 pés), controlar cada indicador de direção de modo a direcionar o operador para posicionar o centro do veículo em alinhamento com a linha central do guindaste e dentro do ângulo de inclinação aceitável, ou se o comprimento do extensor do guindaste for de 6 metros (20 pés), controlar cada indicador de direção de modo a direcionar o operador para

6/6 posicionar o centro do veículo a um ponto da linha central do guindaste e dentro do ângulo de inclinação aceitável, se o veículo for uma semirreboque porta-contêineres carregado, e se o extensor do guindaste for de 12 metros (40 pés), 14 metros (45 pés) ou 6 metros duplos (Twin-20 pés), controlar cada indicador de direção de modo a direcionar o operador para posicionar o veículo de tal modo que o centro do veículo seja em alinhamento com a linha central do guindaste e dentro do ângulo de inclinação aceitável, ou se o comprimento do extensor do guindaste for de 6 metros (20 pés), controlar cada indicador de direção de modo a direcionar o operador para posicionar o veículo de tal modo que o centro de um dos contêineres 6 metros (20 pés) seja alinhado com a linha central do guindaste e dentro do ângulo de inclinação aceitável.