CN105905809B - 一种集装箱搬运小车控制方法 - Google Patents

Abstract

一种集装箱搬运小车控制方法，属于仓储技术领域。本发明通过两辆搬运小车的组合来搬运集装箱，包括以下步骤：步骤1，连接集装箱：通过中点对位及平行对位使小车与集装箱准确稳定连接；步骤2，抬升集装箱：两小车同时将集装箱抬升一定高度；步骤3，搬运集装箱：通过行驶模式和平移模式的切换使用，灵活控制小车搬运集装箱；步骤4，放置集装箱：通过小车自动识别目标地标识，以准确放置集装箱。本发明可大大减小搬运设备体积，适应狭小区域搬运需要，同时操作简单，动作灵活，成本较低。

Description

一种集装箱搬运小车控制方法

技术领域

本发明涉及仓储技术领域，尤其涉及一种集装箱搬运小车控制方法。

背景技术

在全球经济的快速发展下，集装箱作为一种标准化的运输方式得到了迅猛的发展，2015年中国港口完成集装箱吞吐量近2亿个标箱。但是目前集装箱搬运设备如岸边集装箱装卸桥、轨道式集装箱龙门起重机、轮胎式集装箱龙门起重机、集装箱跨运车和集装箱正面吊运机都存在一些不足如：体积重量巨大；无法在空间有限的库内使用；操控也十分复杂；价格高，国产机型的价格也基本在200万元人民币以上。

申请号为201110388502.2的中国专利公开了一种门架式集装箱装卸搬运机，由结构相同的前后两个主体单元通过牵引杆连接而成，每个主体单元包括驾驶室、多级伸缩的门形架总成、车架、行走系统、液压系统、分段式夹紧装置。分段式夹紧装置包括两组结构相同的夹紧单元。行走系统包括行走轮和转向机构，转向机构包括转向液压缸、弧形转向臂、转轴、回转支承臂、转向轴、推杆，转向液压缸的活塞杆、弧形转向臂一端、推杆一端铰接于一点，弧形转向臂的另一端与车架铰接，推杆另一端与回转支承臂铰接，回转支承臂与转向轴连接，转向轴与车轮支架连接。该装置虽然体积有所减小，但是其设有供工作人员实时操作的驾驶室，固其体积依旧无法满足在一些空间狭小区域对集装箱的搬运操作，且工作人员的操作复杂，工作量大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种集装箱搬运小车控制方法，其可大大减小搬运设备体积，适应狭小区域搬运需要，同时操作简单，动作灵活，成本较低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种集装箱搬运小车控制方法，用于集装箱搬运系统，所述集装箱搬运系统包括无线主控制器、搬运小车，所述搬运小车设有动作执行控制器、连接于所述动作执行控制器的电驱动轮装置、液压抬升装置、测量组件，所述动作执行控制器接收无线主控制器的通信信号，并控制所述电驱动轮装置、液压抬升装置及测量组件工作，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1，无线主控制器控制搬运小车连接集装箱：

步骤1.1，两辆搬运小车分别靠近集装箱前后两端；

步骤1.2，自动对位：

步骤1.2.1，中点对位：所述测量组件包括设于搬运小车贴合端面中部的摄像头，两辆搬运小车分别通过所述摄像头获取集装箱前后两端面的中点，使两辆搬运小车的贴合面的中点落在所述集装箱前后两端面的中点连线上；

步骤1.2.2，平行对位：所述测量组件还包括设于搬运小车贴合端面两侧对称位置处的激光定位器，通过所述激光定位器测距，以调整搬运小车两侧距集装箱端面的距离，至搬运小车的贴合面与集装箱的端面平行；

步骤1.3，无线主控制器控制搬运小车贴近集装箱端面，并固定连接；

步骤2，抬升集装箱：两辆搬运小车同时将集装箱抬升一定高度；

步骤3，搬运集装箱：

步骤3.1，模式选择：行驶模式，将任意一辆搬运小车设定为驱动机，另一辆设定为从动机；

平移模式，将两辆搬运小车均设为驱动机；

步骤3.2，移动控制：根据所选模式控制搬运小车搬运集装箱；

步骤4，放置集装箱：

步骤4.1，识别定位：搬运小车识别目标位置处的标识，自动调整位置；

步骤4.2，箱体下降：两辆搬运小车同时将集装箱降低至地面；

步骤4.3，解除连接：两辆搬运小车解除与集装箱的连接。

本发明采用一个无线主控制器控制两辆搬运小车，通过连接集装箱、抬升集装箱、搬运集装箱、防止集装箱的操作完成集装箱的搬运。本方法下的搬运小车体积小，动作灵活，可适应狭小区域的搬运需要。

作为本发明优选，所述摄像头具有两个，所述步骤1.2.1获取集装箱端面中点的方法具体为：搬运小车通过其上所设两个摄像头分别采集集装箱端面底棱的图像，并根据图像计算中点，若两摄像头所采集图像计算得到的中点重合，则中点获取成功；否则，获取中点失败，并提示调整搬运小车位置，以重新对位。

作为本发明优选，所述步骤1.2.2具体为：搬运小车通过其上所设对称位置处的两个激光定位器分别测量得到其距集装箱的距离参数，调整两激光定位器的距离参数相等，完成平行对位。

作为本发明优选，所述测量组件还包括设于相向的两辆搬运小车正对位置处的测距器，所述步骤1还包括：步骤1.4，集装箱宽度一定，两辆搬运小车通过其上所设测距器测得两车之间距离，并计算得到搬运小车原地转向所需的车轮转向角度。

作为本发明优选，所述测量组件还包括设于所述液压抬升装置内的油缸的位移传感器，所述步骤2包括：

步骤2.1，平稳起升：两辆搬运小车所设油缸通过位移传感器实时采集油缸行程位置，实时调整两车油缸流量，以平稳抬升集装箱；

作为本发明优选，所述步骤2还包括：

步骤2.2，抬起模式选择：普通模式，实时保持两辆搬运小车的油缸行程相同；

水平模式，集装箱上所设陀螺仪实时采集集装箱的状态信息，两辆搬运小车根据该状态信息实时调整油缸行程，保持集装箱水平。

作为本发明优选，所述搬运小车底部还设有识别器，所述步骤4.1的识别方法具体为：通过无线主控制器控制搬运小车靠近目标地，至其识别器接近目标地标识，搬运小车自动调整位置，以使识别器正对标识，完成定位。

作为本发明优选，所述液压抬升装置包括滑轨、托架、油缸、连接所述托架与油缸的传动链；所述滑轨包括相向设置的一对滑槽，所述托架通过分别设于两侧的多个滑轮连接于所述滑槽；所述油缸设于所述一对滑槽之间，其顶端设有滚动齿，所述传动链一端连接于所述搬运小车，另一端绕过所述滚动齿连接于所述托架。

作为本发明优选，所述托架连接有卡销板，所述卡销板设有卡销。

作为本发明优选，所述托架包括相对设置的两块竖板、设于所述两竖板相背侧的多个滑轮、连接所述两竖板的多块横梁板。

本发明的优点是：1、操作简单，动作灵活，能适应狭小区域的搬运需要。2、自动对位，稳定可靠，准确高效。3、多种抬起模式满足不同货物的搬运需要，确保稳定搬运。4、搬运模式的切换提高了搬运小车的灵活性，以适应各种环境的运输需要。

附图说明

图1为本发明一种实施例的搬运状态示意图；

图2为本发明一种实施例的搬运小车的结构示意图；

图3为图2中托架的结构示意图。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

实施例1，如图1-3所示，本发明提供一种集装箱搬运小车控制方法，用于集装箱搬运系统，所述集装箱搬运系统包括无线主控制器、搬运小车，所述搬运小车设有动作执行控制器、连接于所述动作执行控制器的电驱动轮装置、液压抬升装置、测量组件，所述测量组件包括设于搬运小车贴合端面中部的摄像头、分设于搬运小车贴合端面两侧对称位置的激光定位器、测距器、设于所述液压抬升装置内的油缸的位移传感器，所述动作执行控制器接收无线主控制器的通信信号，并控制所述电驱动轮装置、液压抬升装置及测量组件工作。

其通过一个无线主控制器，控制两辆搬运小车1号车和2号车组合搬运集装箱，所述运行方法包括以下步骤：

（1）连接集装箱：

1.1利用无线主控制器输入1号车的通信编号，连接1号车的动作执行控制器，从而控制1号车移动，靠近集装箱一端面，距集装箱端面3~4米时，启动自动对位；同样的方式控制2号车靠近集装箱端面，并启动自动对位。

1.2自动对位：

1.2.1中点对位：搬运小车上靠近其贴合端面的竖直中线的两侧对称位置处均设有一摄像头，1号车通过其上的两个摄像头分别采集集装箱端面底棱的图像，并根据图像计算得到两图像各自的中点，若计算得到的两个中点重合，则集装箱端面中点获取成功；否则，获取失败，并提示调整搬运小车位置，以重新对位；最终获取1号车所对集装箱端面的中点。2号车以同样的方式进行中点对位，以获取2号车所对集装箱端面的中点。两辆搬运小车自动调整位置以使其贴合面的竖直中线落在两小车所获取的集装箱两端面的中点连线上。

1.2.2平行对位：搬运小车贴合端面的两侧对称位置均设有一激光定位器，1号车上的两个激光定位器分别测量得到其距集装箱的距离，若两距离相等，则平行对位成功；若不相等，则自动调整小车位置，至两激光定位器测距参数相等，完成平行对位。2号车以同样的方式完成平行对位。

1.3集装箱两端面的两个底角均设有角件，每辆搬运小车设有对应连接集装箱一端面两个底角的角件的两个卡销。通过无线主控制器分别控制1号车和2号车直行贴近集装箱端面，至两辆搬运小车的卡销均进入集装箱的角件，完成刚性连接。

1.4集装箱宽度一定，相向的两辆搬运小车的正对位置上均设有测距器。通过两测距器测得两车之间距离，并通过计算得到搬运小车原地转向所需的车轮转向角度。由于测距器相对于小车车轮位置固定，根据两测距器之间的距离可得到两小车对应车轮之间的距离，又由于小车两侧车轮之间的距离一定，可由三角函数计算得到小车原地转向所需的车轮转向角度。

（2）抬升集装箱：

2.1平稳起升：搬运小车的卡销连接有油缸，所述油缸设有位移传感器。两搬运小车的位移传感器实时采集其油缸的行程位置信息，并根据两者的行程位置信息实时调整两车油缸流量，以使两小车油缸行程保持相同，平稳抬升集装箱。

2.2抬起模式选择：

普通模式，通过两辆搬运小车的位移传感器实时采集其油缸行程位置信息，并根据该信息调整油缸流量，实时保持两搬运小车的油缸行程相同。该模式适应于平地搬运或一般货物搬运。

水平模式，集装箱上设有陀螺仪，实时采集集装箱状态信息，两搬运小车根据该状态信息实时调整油缸行程，使陀螺仪位置稳定，从而保持集装箱水平。该模式适用于集装箱内货物有特殊要求的，如禁止倾斜等。

（3）搬运集装箱：

3.1模式选择：

行驶模式，将任意一辆搬运小车设定为驱动机，另一辆设定为从动机；以实现直线、转弯等基本操作。

平移模式，将两两搬运小车均设定为驱动机；以实现360度任意方向上的平移操作及原地转向。

3.2移动控制：利用无线主控制其同时输入1号车及2号车编号，同时连接1号车和2号车的动作执行控制器，并根据所选模式控制两搬运小车共同搬运集装箱。

（4）放置集装箱：

4.1识别定位：目标地设有标识，搬运小车设有识别器。搬运小车将集装箱搬运至目标地附近时，小车上的识别器识别目标地的标识，自动调整位置，以使识别器正对标识，从而使集装箱位置准确。

4.2箱体下降：通过无线主控制器控制两搬运小车同时将集装箱降低至地面；

4.3解除连接：通过无线主控制器控制两搬运小车同时解除其卡销与角件的连接。

所述搬运小车的液压抬升装置包括滑轨11、托架12、油缸13、连接所述托架12与油缸13的传动链14；所述滑轨11包括相向设置的一对滑槽111，所述托架12通过分别设于两侧的多个滑轮122连接于所述滑槽111；所述油缸13设于所述一对滑槽111之间，其顶端设有滚动齿，所述传动链14一端连接于所述搬运小车，另一端绕过所述滚动齿连接于所述托架12。所述托架连接有卡销板，所述卡销板设有卡销。所述托架12包括相对设置的两块竖板121、设于所述两竖板121相背侧的多个滑轮122、连接所述两竖板121的多块横梁板123。

工作时，小车靠近集装箱，其卡销板21贴近集装箱一端面，至卡销板21上的卡销22卡接入集装箱底角的角件内，通过两辆小车的一共四个卡销牢固锁接集装箱的四个底角，完成锁接。然后油缸动作，并通过传动链14带动托架12向上运动，托架带动卡销板21以将集装箱抬升一定高度。且所述托架结构简单，质轻，同时强度高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种集装箱搬运小车控制方法，用于集装箱搬运系统，所述集装箱搬运系统包括无线主控制器、搬运小车，所述搬运小车设有动作执行控制器、连接于所述动作执行控制器的电驱动轮装置、液压抬升装置、测量组件，所述动作执行控制器接收无线主控制器的通信信号，并控制所述电驱动轮装置、液压抬升装置及测量组件工作，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1，无线主控制器控制搬运小车连接集装箱：

步骤1.1，两辆搬运小车分别靠近集装箱前后两端；

步骤1.2，自动对位：

步骤1.2.1，中点对位：所述测量组件包括设于搬运小车贴合端面中部的摄像头，两辆搬运小车分别通过所述摄像头获取集装箱前后两端面的中点，使两辆搬运小车的贴合面的中点落在所述集装箱前后两端面的中点连线上；

步骤1.2.2，平行对位：所述测量组件还包括设于搬运小车贴合端面两侧对称位置处的激光定位器，通过所述激光定位器测距，以调整搬运小车两侧距集装箱端面的距离，至搬运小车的贴合面与集装箱的端面平行；

步骤1.3，无线主控制器控制搬运小车贴近集装箱端面，并固定连接；

步骤2，抬升集装箱：两辆搬运小车同时将集装箱抬升一定高度；

步骤3，搬运集装箱：

步骤3.1，模式选择：行驶模式，将任意一辆搬运小车设定为驱动机，另一辆设定为从动机；

平移模式，将两辆搬运小车均设为驱动机；

步骤3.2，移动控制：根据所选模式控制搬运小车搬运集装箱；

步骤4，放置集装箱：

步骤4.1，识别定位：搬运小车识别目标位置处的标识，自动调整位置；

步骤4.2，箱体下降：两辆搬运小车同时将集装箱降低至地面；

步骤4.3，解除连接：两辆搬运小车解除与集装箱的连接。

2.根据权利要求1所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述摄像头具有两个，所述步骤1.2.1获取集装箱端面中点的方法具体为：搬运小车通过其上所设两个摄像头分别采集集装箱端面底棱的图像，并根据图像计算中点，若两摄像头所采集图像计算得到的中点重合，则中点获取成功；否则，获取中点失败，并提示调整搬运小车位置，以重新对位。

3.根据权利要求1所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述步骤1.2.2具体为：搬运小车通过其上所设对称位置处的两个激光定位器分别测量得到其距集装箱的距离参数，调整两激光定位器的距离参数相等，完成平行对位。

4.根据权利要求1所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述测量组件还包括设于相向的两辆搬运小车正对位置处的测距器，所述步骤1还包括：步骤1.4，集装箱宽度一定，两辆搬运小车通过其上所设测距器测得两车之间距离，并计算得到搬运小车原地转向所需的车轮转向角度。

5.根据权利要求1所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述测量组件还包括设于所述液压抬升装置内的油缸的位移传感器，所述步骤2包括：

步骤2.1，平稳起升：两辆搬运小车所设油缸通过位移传感器实时采集油缸行程位置，实时调整两车油缸流量，以平稳抬升集装箱。

6.根据权利要求5所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤2.2，抬起模式选择：普通模式，实时保持两辆搬运小车的油缸行程相同；

水平模式，集装箱上所设陀螺仪实时采集集装箱的状态信息，两辆搬运小车根据该状态信息实时调整油缸行程，保持集装箱水平。

7.根据权利要求1所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述搬运小车底部还设有识别器，所述步骤4.1的识别方法具体为：通过无线主控制器控制搬运小车靠近目标地，至其识别器接近目标地标识，搬运小车自动调整位置，以使识别器正对标识，完成定位。

8.根据权利要求1所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述液压抬升装置包括滑轨（11）、托架（12）、油缸（13）、连接所述托架（12）与油缸（13）的传动链（14）；所述滑轨（11）包括相向设置的一对滑槽（111），所述托架（12）通过分别设于两侧的多个滑轮（122）连接于所述滑槽（111）；所述油缸（13）设于所述一对滑槽（111）之间，其顶端设有滚动齿，所述传动链（14）一端连接于所述搬运小车，另一端绕过所述滚动齿连接于所述托架（12）。

9.根据权利要求8所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述托架连接有卡销板，所述卡销板设有卡销。

10.根据权利要求8所述的集装箱搬运小车控制方法，其特征在于，所述托架（12）包括相对设置的两块竖板（121）、设于所述两竖板（121）相背侧的多个滑轮（122）、连接所述两竖板（121）的多块横梁板（123）。