CN103569846B - 一种宽厚板装运系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽厚板装运系统，其包括对宽厚板进行吊运的吊具，所述吊具上设有永磁吸盘，所述永磁吸盘具有吸盘伸缩装置，以根据宽厚板的长度调节永磁吸盘的伸缩大小；设于各宽厚板上的条形码，以标识宽厚板的身份和规格信息；一服务器，其内存储有宽厚板的身份和规格信息；一手持无线终端，其上设有一条形码读取器，所述手持无线终端与服务器连接；一港机无线终端，其通过一无线信号接收转换装置与所述手持无线终端连接；一PLC，其与所述港机无线终端连接，并与所述吊具和永磁吸盘连接，所述PLC接收港机无线终端下发的信息以对吊具的吊运动作和永磁吸盘的吸附动作进行控制。相应地，本发明还公开了宽厚板装运方法。

Description

一种宽厚板装运系统及方法

技术领域

本发明涉及一种运输系统及方法，尤其涉及一种金属板的装运系统及方法。

背景技术

宽厚板又称船板，主要用于船舶制造业，其体积大，重量大，当其运输至目的地时，需要采用专门的搬运设备对其进行装货或卸货。目前对宽厚板进行装运的一种设备是永磁吸盘吊具，其通过磁力的产生和撤销实现对宽厚板的抓取、运输和卸载。

采用永磁吸盘吊具进行宽厚板装运的现有方法如图1所示：

货物抵达码头；

操作人员目测宽厚板规格；

操作人员调整永磁吸盘吊具的磁力与长度；

宽厚板预充磁（对宽厚板初步充磁，提供可使宽厚板脱离其他堆垛宽厚板并提高使之离开框架车的磁力）；

操作吊钩上升30cm停止；

判断宽厚板是否吸附牢靠；

如果判断为是，宽厚板全充磁（永磁模块投入全部磁力对宽厚板充磁，提供可将宽厚板从码头吊运至货舱内的磁力）后，进行下一步；如果判断为否，将宽厚板退磁后返回至宽厚板预充磁步骤；

吊运宽厚板至堆放区域；

操作吊钩下降30cm；

舱内堆垛；

宽厚板退磁。

经过长期的使用，发明人发现目前的这种宽厚板装运方法存在下列问题：

1.在操作人员目测宽厚板规格后，往往根据人工经验进行永磁吊具的磁力选择，由于受现场环境因素等影响，操作人员估计信息容易发生偏差，实际操作中往往造成在吊具功能选择上发生误差，产生不能吸附、吸附两块或多块粘连等现象发生，在这样的情况下，操作人员需重新多次进行吊具功能选择，直至厚板被吸附，导致工作效率低下。另外，吸附状态通过人为判断，可能存在宽厚板没有被完全吸附的情况，从而造成了安全隐患。

2.在雨、雪、雾等气候条件下，受货物、吊具遮挡视线的影响，操作人员很难准确判断货物信息，同时，在货物吊运过程中容易与周围障碍物发生碰撞，导致货物质量事故，或者造成永磁吸盘吊具发生故障或损坏。

3.在实际操作过程中，操作人员往往在预充磁状态下，边提升、运行吊具，边进行全充磁，这种操作方式往往会在宽厚板没有被完全吸附的状态下造成宽厚板坠落。

4．操作人员在宽厚板升降过程中难以精确控制升降速度，造成永磁吸盘吊具对宽厚板及永磁吸盘吊具本体的冲击，导致永磁吸盘吊具控制箱内控制板、继电器、连接线、吸盘模块等电器元件的松动，使吊具发生故障，同时，吊具冲击宽厚板使宽厚板变形，产生质量问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种宽厚板装运系统，其在现有的宽厚板装运系统上进行改造，使得该宽厚板装运系统可以根据宽厚板的规格进行自动化控制，从而大大提高宽厚板的装运效率，并提高操作过程中的安全性。本发明的另一目的是提供与该宽厚板装运系统相对应的宽厚板装运方法。

根据上述发明目的，本发明提供了一种宽厚板装运系统，其包括对宽厚板进行吊运的吊具，所述吊具上设有永磁吸盘，所述永磁吸盘具有吸盘伸缩装置，以根据宽厚板的长度调节永磁吸盘的伸缩大小；此外，该宽厚板装运系统还包括：

设于各宽厚板上的条形码，以标识宽厚板的身份和规格信息；

一服务器，其内存储有宽厚板的身份和规格信息；

一手持无线终端，其上设有一条形码读取器，所述手持无线终端与服务器连接；

一港机无线终端，其通过一无线信号接收转换装置与所述手持无线终端连接；

一PLC，其与所述港机无线终端连接，并与所述吊具和永磁吸盘连接，所述PLC接收港机无线终端下发的信息以对吊具的吊运动作和永磁吸盘的吸附动作进行控制。

进一步地，所述宽厚板装运系统还包括设于吊具周围的至少一个红外线探测仪以检测吊具周围的障碍物，所述红外线探测仪与PLC连接，以将检测到的障碍物信号传输至PLC。

相应地，本发明还提供了采用上述宽厚板装运系统进行宽厚板装运的方法，其包括下列步骤：

（1）宽厚板的身份和规格信息从服务器传输至手持无线终端；

（2）条形码读取器读取宽厚板上的条形码，并将其与传输至服务器的宽厚板身份和规格信息进行比对，若吻合则进行下一步，若不吻合则停止操作；

（3）被读取的宽厚板的身份和规格信息从手持无线终端经由无线信号接收转换装置传输至港机无线终端；

（4）港机无线终端将该身份和规格信息下发至PLC，所述规格信息包括宽厚板的长度和宽厚板的厚度；

（5）PLC根据宽厚板的长度调节永磁吸盘的吸盘伸缩装置，以使永磁吸盘与宽厚板的长度相匹配，PLC根据宽厚板的厚度调节永磁吸盘的磁力大小；

（6）永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行预充磁；

（7）预充磁结束后，吊具将宽厚板向上吊起一设定高度；

（8）永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行全充磁；

（9）吊具吊运宽厚板至堆放区域；

（10）吊具下降另一设定高度后减速下降，直至宽厚板达到指定位置；

（11）永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行退磁。

进一步地，所述步骤（9）还包括红外线探测仪检测周围障碍物，并将检测结果反馈至PLC，PLC根据接收到的检测结果，控制吊具正常运行或避开障碍物运行。

本发明通过上述技术方案，使得其较之现有技术，消除了人为对宽厚板信息进行判断、进而对吊具进行调整而产生的失误，确保了宽厚板吊运状态的准确判断，避免了吊具对宽厚板的冲击，降低了吊具故障发生率；此外，该技术方案还能够保证宽厚板在装运过程中不被损坏；同时还能够在提高吊运效率的同时，提高吊运操作的安全性。

附图说明

图1为现有宽厚板装运方法流程图。

图2显示了本发明所述的宽厚板装运系统在一种实施方式中的结构图。

图3显示了本发明所述的宽厚板装运方法中宽厚板身份和规格信息输送的流程图。

图4显示了本发明所述的宽厚板装运方法中调节永磁吸盘磁力大小和伸缩大小的流程图。

图5显示了本发明所述的宽厚板装运方法中永磁磁盘吊运流程图。

图6显示了本发明所述的宽厚板装运方法中宽厚板安全运行状态确认流程图。

具体实施方式

如图2所示，在本实施例中，宽厚板装运系统包括：对宽厚板07进行吊运的吊具01，吊具01上设有永磁吸盘02，永磁吸盘02具有吸盘伸缩装置10，该吸盘伸缩装置10可以根据宽厚板07的长度调节永磁吸盘02的大小；宽厚板07上有标识宽厚板的身份和规格信息的条形码；手持无线终端11上条形码读取器对条形码进行读取，手持无线终端11与服务器12连接，在开始装运前从服务器12上下载一批次宽厚板的身份和规格信息；吊具无线终端03通过无线信号接收转换装置05与手持无线终端11连接，接收传输自手持无线终端11的宽厚板身份和规格信息；PLC04与港机无线终端03连接，并与吊具01和永磁吸盘02连接，PLC04接收港机无线终端03下发的信息控制永磁吸盘02的伸缩大小和吸力大小与宽厚板相匹配，然后将宽厚板07从框架平板09上吊起，送至指定位置。在吊装的过程中，设于吊具四周的四个红外线探测仪06检测吊具周围的障碍物，这四个红外线探测仪06与PLC04连接，从而将检测到的障碍物信号传输至PLC04。

在本实施例中，宽厚板装运方法包括下列步骤：

宽厚板的身份和规格信息从服务器传输至手持无线终端；

条形码读取器读取宽厚板上的条形码，并将其与传输至服务器的宽厚板身份和规格信息进行比对，若吻合则进行下一步，若不吻合则停止操作；

被读取的宽厚板的身份和规格信息从手持无线终端经由无线信号接收转换装置传输至港机无线终端；

港机无线终端将该身份和规格信息下发至PLC，所述规格信息包括宽厚板的长度和宽厚板的厚度；

PLC根据宽厚板的长度调节永磁吸盘的吸盘伸缩装置，以使永磁吸盘与宽厚板的长度相匹配，PLC根据宽厚板的厚度调节永磁吸盘的磁力大小；

永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行预充磁；

预充磁结束后，吊具将宽厚板向上吊起30cm；

永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行全充磁；

吊具吊运宽厚板至堆放区域，在吊运过程中，四个红外线探测仪检测周围障碍物，并将检测结果反馈至PLC，PLC根据接收到的检测结果，控制吊具正常运行或避开障碍物运行；

吊具下降30cm后减速下降，直至宽厚板达到指定位置；

永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行退磁。

下面将结合图3-图6对宽厚板装运方法进行进一步的解释说明。

如图3所示，从服务器下载整船宽厚板（或者称为厚板）信息后，信息会分别导入港机无线终端和手持机无线终端。当导入手持机无线终端后，理货通过手持无线终端扫描厚板条形码，与手持无线终端比对资源信息，若不符合，则说明厚板不属于该船，需停止装船。若符合，则手持无线终端将板号发送到港机无线终端，传输成功后会有提示音，若此步骤无提示音，则理货需要重新通过无线终端扫描厚板条形码，或者理货通过对讲机将板号告知港机司机，港机司机人工在港机无线终端录入板号，让板号进入港机无线终端。若有提示音，则可直接进入这一步骤。在板号进入手持无线终端后，将与导入港机无线终端资源信息进行比对。此时，若不符合，则厚板不属于该船，需停止装船。反之，港机无线终端会显示厚板信息，PLC接收宽厚板规格尺寸信息。

如图4所示，PLC接收了宽厚板规格信息后，会调节永磁吸盘的伸缩和磁力大小：首先设定厚板规格尺寸与不同永磁吸盘使用相对应的标准数据库，然后安装永磁吸盘，港机司机通过按钮选择永磁吸盘类型，若需要更换，则返回上一步骤，若不需要，则PLC接收永磁吸盘类型，并且将港机无线终端接收的信息一起通过PLC进行处理，确认厚板规格尺寸与永磁吸盘使用范围是否一致。若不一致时，信号灯不亮，需停止作业。若一致，则信号灯亮，PLC根据厚板长度判断永磁吸盘的伸缩距离，PLC还根据厚板厚度判断永磁吸盘磁力大小，此时信号灯若亮，则说明永磁吸盘满足厚板吊运条件，反之则说明故障。

调节好永磁磁盘后，永磁吸盘对宽厚板进行吊运，如图5所示：司机操作提升下降手柄发给PLC下降指令，永磁吸盘放置到厚板上，限位动作（链条松弛），此时若限位无动作，则继续下降至限位动作；反之进行下一步骤，即按下预充磁按钮，预充磁开始（吸取厚板）。若此时信号灯不亮，则继续按下预充磁按钮，若指示灯亮表示预充磁结束。这时PLC接收该位置为提升高度起始位置，PLC接收预充磁结束信号，司机操作提升下降手柄发给PLC提升指令，PLC以起始位置为基准设定高度30cm停止，此时永磁吸盘提升至30cm处停止，按下全充磁按钮以开始全充磁，此时若信号灯不亮，则司机操作提升下降手柄发给PLC下降指令，永磁吸盘吸附的厚板返回到框架上且保证限位动作，此时再按下消磁按钮进行消磁，若信号灯正常亮起，则表示全充磁结束。司机可以操作手柄移动大小车吊运货物至舱内，操作提升下降手柄发给PLC下降指令，PLC以上一次的终止位置为基准设定高度30cm后减速运行，永磁吸盘下降至舱内堆垛点30cm处开始减速运行（防止吊具对厚板的冲击），永磁吸盘吸附的厚板放置到舱内指定位置，限位动作（链条松弛），此时若限位无动作，则继续下降至限位动作，反之则按下消磁按钮开始消磁。若此时信号灯不亮，需继续重复按下消磁按钮消磁，直到信号灯亮，PLC接收该位置设为下降高度终止位置，司机可以操作手柄空钩返回，操作提升下降手柄发给PLC下降指令，PLC以起始位置为基准设定高度30cm后减速运行，进入下一个循环。

在宽厚板吊运的过程中，红外线检测仪对宽厚板周围的障碍物进行检测以保证安全的吊运过程，如图6所示：先设定永磁吸盘尺寸，港机司机通过按钮选择永磁吸盘类型，PLC接收永磁吸盘尺寸信息和接收厚板尺寸信息之后，系统将厚板规格尺寸与永磁吸盘规格尺寸进行比较，若厚板规格尺寸大于永磁吸盘尺寸（即比值大于1），则默认厚板规格尺寸；若厚板规格尺寸小于永磁吸盘尺寸（即比值小于1），则默认永磁吸盘规格尺寸。之后，根据预先设定规格尺寸偏差值（默认值）自动生成安全运行范围，PLC接收安全运行范围，运行过程中红外线探测仪不断探测周围障碍物并将结果反馈至PLC。若障碍物在尺寸范围外，则蜂鸣器不会响，系统保持运行；若检测范围内有障碍物存在，则蜂鸣器响，港机司机停止运行，避开障碍物后，保持正常运行。

由此可以看出，本实施例中的宽厚板装运系统和方法消除了人为对宽厚板信息进行判断、进而对吊具进行调整而产生的失误，确保了宽厚板吊运状态的准确判断，避免了吊具对宽厚板的冲击，降低了吊具故障发生率；同时还能够在提高吊运效率的同时，提高吊运操作的安全性。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种宽厚板装运系统，其包括对宽厚板进行吊运的吊具，所述吊具上设有永磁吸盘，所述永磁吸盘具有吸盘伸缩装置，以根据宽厚板的长度调节永磁吸盘的伸缩大小；其特征在于，还包括：

设于各宽厚板上的条形码，以标识宽厚板的身份和规格信息；

一服务器，其内存储有宽厚板的身份和规格信息；

一手持无线终端，其上设有一条形码读取器，所述手持无线终端与服务器连接；

一港机无线终端，其通过一无线信号接收转换装置与所述手持无线终端连接；

一PLC，其与所述港机无线终端连接，并与所述吊具和永磁吸盘连接，所述PLC接收港机无线终端下发的信息以对吊具的吊运动作和永磁吸盘的吸附动作进行控制。

2.如权利要求1所述的宽厚板装运系统，其特征在于，还包括设于吊具周围的至少一个红外线探测仪以检测吊具周围的障碍物，所述红外线探测仪与PLC连接，以将检测到的障碍物信号传输至PLC。

3.一种采用如权利要求1所述的宽厚板装运系统进行宽厚板装运的方法，其特征在于，包括下列步骤：

（1）宽厚板的身份和规格信息从服务器传输至手持无线终端；

（2）条形码读取器读取宽厚板上的条形码，并将其与传输至服务器的宽厚板身份和规格信息进行比对，若吻合则进行下一步，若不吻合则停止操作；

（3）被读取的宽厚板的身份和规格信息从手持无线终端经由无线信号接收转换装置传输至港机无线终端；

（4）港机无线终端将该身份和规格信息下发至PLC，所述规格信息包括宽厚板的长度和宽厚板的厚度；

（5）PLC根据宽厚板的长度调节永磁吸盘的吸盘伸缩装置，以使永磁吸盘与宽厚板的长度相匹配，PLC根据宽厚板的厚度调节永磁吸盘的磁力大小；

（6）永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行预充磁；

（7）预充磁结束后，吊具将宽厚板向上吊起一设定高度；

（8）永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行全充磁；

（9）吊具吊运宽厚板至堆放区域；

（10）吊具下降另一设定高度后减速下降，直至宽厚板达到指定位置；

（11）永磁吸盘在PLC的控制下对宽厚板进行退磁。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤（9）中，还包括红外线探测仪检测周围障碍物，并将检测结果反馈至PLC，PLC根据接收到的检测结果，控制吊具正常运行或避开障碍物运行。