CN107973221B - 一种基于红外线测量的智能起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于红外线测量的智能起重机，包括架台、梁架、架脚、吊具、处理装置、控制装置，架台设置于梁架，梁架与架脚连接，处理装置与控制装置连接，一侧的架脚设置有升降装置，升降装置与控制装置连接，控制装置与吊具连接，起重机用于集装箱的吊装，升降装置设置有第一红外线感测装置，第一红外线感测装置与处理装置连接，同一侧架脚与吊具平齐处设置有第二红外线感测装置，第二红外线感测装置与处理装置连接，第一红外线感测装置用于测量集装箱距架脚的距离，第二红外线感测装置用于测量吊具距架脚的距离，处理装置判断吊具距架脚的距离是否与集装箱距架脚的距离相等，若是，则处理装置判断吊具到达工作位置。

Description

一种基于红外线测量的智能起重机

技术领域

本发明涉及码头运输领域以及货物装卸领域，尤其涉及一种基于红外线测量的智能起重机。

背景技术

世界集装箱运输的旺盛需求和集装箱港口吞吐量不断增长，对集装箱装卸技术装备和装卸技术工艺提出了更新更高的要求，迫切需要开发设计高效率的集装箱装卸设备，以满足集装箱运输规模化、高速化和自动化对码头装卸生产率的要求。90年代以来，随着全球经济和贸易的增长，集装箱运量激增，在强大的运输要求和良好的技术经济效益的推动下，岸边起重机械高新技术特别是自动化控制技术得到了全面发展，但是，目前使用的集装箱码头的装卸系统中，存在着如下的问题。一般而言，集装箱码头可以分为码头前方(岸边)和码头后方(堆场)两部分，码头前方的岸边起重机用于将集装箱从集装箱船上装卸，码头后方的堆场用于堆放集装箱。对于堆场集装箱的布置，由两种方案，一种是堆场集装箱的方向平行于船上集装箱的方向，此处的集装箱方向指集装箱的长轴方向。另一种近年来时堆场集装箱方向不同于船上集装箱的方向，近年来，为了提高堆场起重机的利用率，同时也提高堆场的工作效率，通常采用如下的第二种方法布置集装箱，即：集装箱船上的集装箱方向垂直于堆场的集装箱方向。对于堆场至岸边起重机之间的运输，目前，所采用的方法是由内燃机驱动的水平运输车进行码头前方和后方之间的运输，即对于卸船而言，岸边起重机将集装箱从船上装到水平运输车上，再由水平运输车将集装箱运送到堆场区域，由堆场起重机将集装箱从车上吊起，排列到堆场上。对于货柜车而言，由堆场起重机将集装箱从堆场上吊起，放到车上，再由水平运输车将集装箱运送到岸边起重机下方，由岸边起重机完成装车。

发明内容

发明目的：

针对上述问题，本发明提供一种基于红外线测量的智能起重机。

技术方案：

一种基于红外线测量的智能起重机，包括：架台、梁架、架脚、吊具、处理装置、控制装置，所述架台设置于梁架，所述梁架与所述架脚连接，所述处理装置与所述控制装置连接，一侧的架脚设置有升降装置，所述升降装置与所述控制装置连接，所述控制装置与所述吊具连接，所述起重机用于集装箱的吊装，所述升降装置设置有第一红外线感测装置，所述第一红外线感测装置与所述处理装置连接，同一侧架脚与所述吊具平齐处设置有第二红外线感测装置，所述第二红外线感测装置与所述处理装置连接，所述第一红外线感测装置用于测量集装箱距所述架脚的距离，所述第二红外线感测装置用于测量吊具距所述架脚的距离，所述处理装置判断所述吊具距架脚的距离是否与所述集装箱距架脚的距离相等，若是，则所述处理装置判断吊具到达工作位置，所述工作位置为所述吊具进行集装箱吊装的最佳位置。

作为本发明的一种优选方式，所述架台底面设置有导轨机构，所述吊具设置于所述导轨机构，所述吊具包括钢缆绳、缠绕辊、滑动器以及电磁吸盘，所述滑动器用于连接所述导轨机构，所述钢缆绳缠绕于所述缠绕辊，所述缠绕辊用于收放所述钢缆绳，所述钢缆绳用于连接所述电磁吸盘，所述电磁吸盘用于吸附所述集装箱，所述电磁吸盘与所述处理装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述电磁吸盘形状为矩形，所述电磁吸盘与所述集装箱顶面面积以及形状一致，所述第二红外线感测装置基于所述电测吸盘侧面测量所述吊具距所述架脚的距离。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置根据所述吊具距所述架脚的距离以及所述集装箱距所述架脚的距离驱动所述控制装置控制所述吊具进行对应的移动。

作为本发明的一种优选方式，所述吊具中心设置有第三红外线感测装置，所述第三红外线感测装置与所述处理装置连接，所述第三红外线感测装置用于测量所述吊具至所述集装箱箱顶的实时距离。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置根据所述吊具至集装箱箱顶的实际距离是否大于0m驱动所述控制装置控制所述吊具升降，当所述吊具至集装箱箱顶的实际距离为0m时，所述处理装置判断所述吊具与所述集装箱顶面接触。

作为本发明的一种优选方式，当所述处理装置判断所述吊具与所述集装箱顶面接触时，所述处理装置控制所述电磁吸盘吸附所述集装箱。

作为本发明的一种优选方式，所述吊具纵向方向的位置不变，即所述吊具在纵向方向上相对于所述架台固定，所述电磁吸盘纵向端面设置有第四红外线感测装置，所述第四红外线感测装置与所述处理装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述第四红外线感测装置用于测量吊具至最近面距离，所述处理装置根据所述吊具至最近面距离是否改变判断所述吊具与所述集装箱纵向位置的关系。

作为本发明的一种优选方式，还包括车轮以及滑轨，所述滑轨设置于地面上，所述滑轨的长度是所述短梁架长度的两倍，所述车轮设置于所述滑轨，所述滑轨一端为集装箱堆放区，另一端为集装箱装箱区，所述集装箱装箱区设置有货柜车车位，所述车位为纵向车位。

本发明实现以下有益效果：

1.通过红外线感测装置进行长度、距离的测量，并根据测量值进行数据处理及分析，并根据分析结果进行自动化的吊具操控；

2.通过红外线感测装置进行吊具操作，大大增加了集装箱操作的精准度，减少了操作员的工作压力，减小误差。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明起重机示意图；

图2为起重机主视图；

图3为架台仰视图；

图4为吊具示意图；

图5为吊具仰视图；

图6为本发明系统框架图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1-6。一种基于红外线测量的智能起重机，包括：架台1、梁架2、架脚3、吊具4、处理装置5、控制装置6，所述架台1设置于梁架2，所述梁架2与所述架脚3连接，所述处理装置5与所述控制装置6连接，一侧的架脚3设置有升降装置7，所述升降装置7与所述控制装置6连接，所述控制装置6与所述吊具4连接，所述起重机用于集装箱的吊装，所述升降装置7设置有第一红外线感测装置8，所述第一红外线感测装置8与所述处理装置5连接，同一侧架脚3与所述吊具4平齐处设置有第二红外线感测装置9，所述第二红外线感测装置9与所述处理装置5连接，所述第一红外线感测装置8用于测量集装箱距所述架脚3的距离，所述第二红外线感测装置9用于测量吊具4距所述架脚3的距离，所述处理装置5判断所述吊具4距架脚3的距离是否与所述集装箱距架脚3的距离相等，若是，则所述处理装置5判断吊具4到达工作位置，所述工作位置为所述吊具4进行集装箱吊装的最佳位置。

作为本发明的一种优选方式，所述架台1底面设置有导轨机构10，所述吊具4设置于所述导轨机构10，所述吊具4包括钢缆绳11、缠绕辊12、滑动器13以及电磁吸盘14，所述滑动器13用于连接所述导轨机构10，所述钢缆绳11缠绕于所述缠绕辊12，所述缠绕辊12用于收放所述钢缆绳11，所述钢缆绳11用于连接所述电磁吸盘14，所述电磁吸盘14用于吸附所述集装箱，所述电磁吸盘14与所述处理装置5连接。

作为本发明的一种优选方式，所述电磁吸盘14形状为矩形，所述电磁吸盘14与所述集装箱顶面面积以及形状一致，所述第二红外线感测装置9基于所述电测吸盘侧面测量所述吊具4距所述架脚3的距离。

在具体实施过程中，当所述起重机进行集装箱起吊时，所述处理装置5驱动所述控制装置6控制所述升降装置7从顶部下降，当所述升降装置7上的第一红外线感测装置8发生第一次距离的改变时，所述处理装置5判断所述第一红外线感测装置8达到测量集装箱距所述架脚3的距离的位置，所述第一红外线感测装置8利用红外线测距原理测量所述集装箱距所述架脚3的距离，并记为第一标准距离。所述处理装置5驱动所述控制装置6控制所述吊具4通过所述滑动器13在所述导轨机构10上横向滑动，此时，所述第二红外线感测装置9利用红外线测距原理测量所述吊具4的电磁吸盘14距所述架脚3的距离，记为第一实际距离，所述处理装置5判断所述第一实际距离与所述第一标准距离是否一致，若否，则所述处理装置5驱动所述控制装置6控制所述吊具4向所述集装箱方向滑动，所述第一红外线感测装置8继续测量第一实际距离；若是，则所述处理装置5判断吊具4到达工作位置，所述工作位置为所述吊具4进行集装箱吊装的最佳位置，所述处理装置5驱动所述控制装置6控制所述缠绕辊12旋转释放所述钢缆绳11以及电磁吸盘14，所述电磁吸盘14吸附所述集装箱。

实施例二：

参考图为图4-5。针对实施例一，本实施例的不同点在于：

作为本发明的一种优选方式，所述吊具4中心设置有第三红外线感测装置15，所述第三红外线感测装置15与所述处理装置5连接，所述第三红外线感测装置15用于测量所述吊具4至所述集装箱箱顶的实时距离。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置5根据所述吊具4至集装箱箱顶的实际距离是否大于0m驱动所述控制装置6控制所述吊具4升降，当所述吊具4至集装箱箱顶的实际距离为0m时，所述处理装置5判断所述吊具4与所述集装箱顶面接触。

作为本发明的一种优选方式，当所述处理装置5判断所述吊具4与所述集装箱顶面接触时，所述处理装置5控制所述电磁吸盘14吸附所述集装箱。

在具体实施过程中，所述第三红外线感测装置15根据红外线测距原理实时测量所述吊具4至所述集装箱顶面的距离，并将所述距离记为第二实际距离，所述处理装置5设定有预设距离，所述预设距离为0m，所述处理装置5判断所述第二实际距离与所述预设距离的大小关系，若所述处理装置5判断所述第二实际距离大于0m，则所述处理装置5继续驱动所述控制装置6控制所述缠绕辊12旋转释放吊具4；若所述处理装置5判断所述第二实际距离等于0m，则所述处理装置5判断所述吊具4与所述集装箱顶面接触。当所述处理装置5判断所述吊具4与所述集装箱顶面接触时没所述处理装置5控制所述电磁吸盘14吸附所述集装箱，所述处理装置5驱动所述控制装置6控制所述缠绕辊12反向旋转回收钢缆绳11以及吊具4。

实施例三：

参考图为图4-5。针对实施例一，本实施例的不同点在于：

作为本发明的一种优选方式，所述吊具4纵向方向的位置不变，即所述吊具4在纵向方向上相对于所述架台1固定，所述电磁吸盘14纵向端面设置有第四红外线感测装置16，所述第四红外线感测装置16与所述处理装置5连接。

作为本发明的一种优选方式，所述第四红外线感测装置16用于测量吊具4至最近面距离，所述处理装置5根据所述吊具4至最近面距离是否改变判断所述吊具4与所述集装箱纵向位置的关系。

作为本发明的一种优选方式，还包括车轮17以及滑轨18，所述滑轨18设置于地面上，所述滑轨18的长度是所述短梁架2长度的两倍，所述车轮17设置于所述滑轨18，所述滑轨18一端为集装箱堆放区，另一端为集装箱装箱区，所述集装箱装箱区设置有货柜车车位，所述车位为纵向车位。

在具体实施过程中，所述起重机为横向滑动的起重机，所述吊具4在纵向方向上位置不变，所述吊具4在纵向方向上相对于所述架台1固定。所述电磁吸盘14纵向端面设置的第四红外线感测装置16发射的红外线沿着所述电测吸盘的端面向下射出，所述第四红外线感测装置16根据红外线测距原理测量所述吊具4至最近面距离，并记为第三实际距离，所述处理装置5实时判断所述第三实际距离是否改变，若改变，则所述处理装置5判断所述第四红外线感测装置16所在的端面与所述集装箱在该位置的面共面，当出现共面状态时，所述处理装置5判断所述电磁吸盘14与所述集装箱顶面在纵向上位置一致，所述电磁吸盘14可完全覆盖所述集装箱。

当所述处理装置5判断集装箱起吊完成时，所述处理装置5向驱动电机发送驱动指令，驱动电机控制所述车轮17在所述滑轨18上滑动，并滑动至所述滑轨18尾端，所述架台1面滑动至所述车位上方。所述处理装置5控制所述缠绕辊12旋转释放钢缆绳11以及电磁吸盘14，从而进行集装箱装车的工作。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于红外线测量的智能起重机，包括：架台、梁架、架脚、吊具、处理装置、控制装置，所述架台设置于梁架，所述梁架与所述架脚连接，所述处理装置与所述控制装置连接，一侧的架脚设置有升降装置，所述升降装置与所述控制装置连接，所述控制装置与所述吊具连接，所述起重机用于集装箱的吊装，其特征在于：所述升降装置设置有第一红外线感测装置，所述第一红外线感测装置与所述处理装置连接，同一侧架脚与所述吊具平齐处设置有第二红外线感测装置，所述第二红外线感测装置与所述处理装置连接，所述第一红外线感测装置用于测量集装箱距所述架脚的距离，所述第二红外线感测装置用于测量吊具距所述架脚的距离，所述处理装置判断所述吊具距架脚的距离是否与所述集装箱距架脚的距离相等，若是，则所述处理装置判断吊具到达工作位置，所述工作位置为所述吊具进行集装箱吊装的最佳位置，

所述吊具中心设置有第三红外线感测装置，所述第三红外线感测装置与所述处理装置连接，所述第三红外线感测装置用于测量所述吊具至所述集装箱箱顶的实时距离，所述处理装置根据所述吊具至集装箱箱顶的实际距离是否大于0m驱动所述控制装置控制所述吊具升降，当所述吊具至集装箱箱顶的实际距离为0m时，所述处理装置判断所述吊具与所述集装箱顶面接触，当所述处理装置判断所述吊具与所述集装箱顶面接触时，所述处理装置控制电磁吸盘吸附所述集装箱；

所述处理装置根据所述吊具距所述架脚的距离以及所述集装箱距所述架脚的距离驱动所述控制装置控制所述吊具进行对应的移动，所述第四红外线感测装置用于测量吊具至最近面距离，所述处理装置根据所述吊具至最近面距离是否改变判断所述吊具与所述集装箱纵向位置的关系。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外线测量的智能起重机，其特征在于：所述架台底面设置有导轨机构，所述吊具设置于所述导轨机构，所述吊具包括钢缆绳、缠绕辊、滑动器以及电磁吸盘，所述滑动器用于连接所述导轨机构，所述钢缆绳缠绕于所述缠绕辊，所述缠绕辊用于收放所述钢缆绳，所述钢缆绳用于连接所述电磁吸盘，所述电磁吸盘用于吸附所述集装箱，所述电磁吸盘与所述处理装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于红外线测量的智能起重机，其特征在于：所述电磁吸盘形状为矩形，所述电磁吸盘与所述集装箱顶面面积以及形状一致，所述第二红外线感测装置基于所述电测吸盘侧面测量所述吊具距所述架脚的距离。

4.根据权利要求3所述的一种基于红外线测量的智能起重机，其特征在于：所述处理装置根据所述吊具距所述架脚的距离以及所述集装箱距所述架脚的距离驱动所述控制装置控制所述吊具进行对应的移动。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外线测量的智能起重机，其特征在于：还包括车轮以及滑轨，所述滑轨设置于地面上，所述滑轨的长度是短梁架长度的两倍，所述车轮设置于所述滑轨，所述滑轨一端为集装箱堆放区，另一端为集装箱装箱区，所述集装箱装箱区设置有货柜车车位，所述车位为纵向车位。

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