CN109305628A - 一种集装箱吊运防摇方法 - Google Patents

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陆明路
黄爱平
潘瑾
邓正万
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Abstract

本发明公开了一种集装箱吊运防摇方法，在龙门起重机小车上安装一个激光扫描仪，在吊具顶面安装一个三角形的吊具位置检测板，激光扫描仪通过测量吊具位置检测板，通过微处理器的计算，获得实时的吊具中心点位置，判断出吊具在前后左右方向上的晃动偏移量，根据吊具中心与小车的偏离距离，吊具在运动过程中的位置、速度，由微处器提供数据给PLC，控制小车的加减速度和停车时间，控制吊具的摇动，防止与集装箱的碰撞。

Description

一种集装箱吊运防摇方法
技术领域
本发明涉及用于集装箱吊运过程中防止吊具摇晃，尤其适用于港口龙门起重机的集装箱吊运作业。
背景技术
轮胎吊吊运集装箱过程中，小车的移动时经常会出现吊具晃动，造成集装箱和货物的损坏，碰撞后集装箱的坠落，还会造成重大的货物损坏和人身伤亡事故。目前吊运过程中的吊运防摇主要采用小车和起升编码信号与激光单点测距相结合的判断方法，该方法易造成司机晕车，不能实时测得吊具的具体晃动情况，依赖小车和起升的编码信号，可靠性和实用性差。
发明内容
在龙门起重机小车上安装一个激光扫描仪，在吊具顶面安装一个三角形的吊具位置三角形检测板，激光扫描仪通过测量吊具位置三角形检测板，通过微处理器的计算，获得实时的吊具中心点位置，判断出吊具在前后左右方向上的晃动偏移量，根据吊具中心与小车的偏离距离，吊具在运动过程中的位置、速度，由微处器提供数据给PLC，控制小车的加减速度和停车时间，控制吊具的摇动，防止与集装箱的碰撞。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现。
本发明一种集装箱吊运防摇方法，其特点是：包括激光扫描仪、吊具位置三角形检测板和控制箱。
所述的激光扫描仪安装在龙门起重机小车横梁上；所述的吊具位置三角形检测板安装在吊具顶面，形状是三角形。激光扫描仪的扫描面垂直于地面，沿着小车移动方向，吊具位置三角形检测板在激光扫描仪的扫描平面内。所述的控制箱装在驾驶室内，控制箱内包括：微处理器、通讯端口和电源。
在龙门起重机吊运集装箱过程中，当小车开始慢速，吊具由于惯性作用将继续往小车运动方向摆动，激光扫描仪对吊具位置三角形检测板进行测量，测量到吊具位置三角形检测板边缘A点和B点的坐标位置，对测量到的数据通过微处理器的计算，获得实时的吊具中心点位置，根据AB的距离长度和吊具位置三角形检测板尺寸、吊具高度计算吊具中心点的偏移距离，综合判断出吊具在前后左右方向上的晃动偏移量。设三角形检测板中心点为O，若吊具位于中心位置，激光扫描仪测量到的三角形检测板边缘为点A、B。当激光扫描仪检测到的三角形检测板边缘为点A’、B’，A’B’<AB时，认为吊具向三角形检测板底部方向偏移，同时根据A’B’长度及坐标计算吊具中心在前后左右的偏移方向和距离；当激光扫描仪检测到的三角形检测板边缘为点A”、B”，A”B”>AB时，认为吊具向三角形检测板顶角方向偏移，根据A”B”长度及坐标计算吊具中心在前后左右的偏移方向和距离。
根据吊具中心与小车的偏离距离，吊具在运动过程中的位置、速度，由微处器提供数据给PLC。此时PLC控制小车向前给一定的速度使得吊具与小车惯性趋势保持基本同步，跟踪吊具实现防摇功能，然后小车继续慢速向前移动直至防撞停止，确保吊具与堆放集装箱有一定的距离，一般在25cm左右，该数据可以根据用户需求或是灌箱的要求修改，以此来保证安全吊运、正常作业。
本方法对龙门起重机下吊具位置进行检测，实现了吊具防摇控制，解决了电子防摇带来的小车前后摆动造成司机晕车情况，提高龙门起重机的装卸效率，避免和消除事故的发生。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：避免了龙门起重机在吊运集装箱过程中吊具的摇晃，消除了安全隐患，提高集装箱龙门起重机堆场作业的生产效率。
附图说明
图1 集装箱吊运防摇系统安装结构图。
图2 吊具三角形检测板测量原理图。
图中，（1）激光扫描仪，（2）小车，（3）吊具，（4）三角形检测板，（5）龙门起重机，（6）集装箱，（7）吊具中心点。
具体实施方式
所述的激光扫描仪（1）安装在龙门起重机（5）小车（2）横梁上；所述的吊具位置三角形检测板（4）安装在吊具（3）顶面，形状是三角形。激光扫描仪（1）的扫描面垂直于地面，沿着小车（2）移动方向，吊具位置三角形检测板（4）在激光扫描仪（1）的扫描平面内。所述的控制箱装在驾驶室内，控制箱内包括：微处理器、通讯端口和电源。
在龙门起重机（5）吊运集装箱（6）过程中，当小车（2）开始慢速，吊具（2）由于惯性作用将继续往小车（1）运动方向摆动，激光扫描仪（1）对吊具位置三角形检测板（4）进行测量，测量到吊具位置三角形检测板（4）边缘A点和B点的坐标位置，对测量到的数据通过微处理器的计算，获得实时的吊具中心点（7）位置，根据AB的距离长度和吊具位置三角形检测板（4）尺寸、吊具高度计算吊具中心点（7）的偏移距离，综合判断出吊具（3）在前后左右方向上的晃动偏移量。
设三角形检测板（4）中心点为O，若吊具位于中心位置，激光扫描仪测量到的三角形检测板（4）边缘为点A、B。当激光扫描仪（1）检测到的三角形检测板（4）边缘为点A’、B’，A’B’<AB时，认为吊具向三角形检测板（4）底部方向偏移，同时根据A’B’长度及坐标计算吊具中心点（7）在前后左右的偏移方向和距离；当激光扫描仪（1）检测到的三角形检测板（4）边缘为点A”、B”，A”B”>AB时，认为吊具向三角形检测板（4）顶角方向偏移，根据A”B”长度及坐标计算吊具中心点（7）在前后左右的偏移方向和距离。
根据吊具中心点（7）与小车的偏离距离，吊具（3）在运动过程中的位置、速度，由微处器提供数据给PLC。此时PLC控制小车（2）向前给一定的速度使得吊具（3）与小车（2）惯性趋势保持基本同步，跟踪吊具实现防摇功能，然后小车（2）继续慢速向前移动直至防撞停止，确保吊具（3）与堆放集装箱（6）有一定的距离，一般在25cm左右，该数据可以根据用户需求或是灌箱的要求修改，以此来保证安全吊运、正常作业。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落入本发明权利要求书的范围内。

Claims (4)

1.一种集装箱吊运防摇方法，其特征在于，它包括：激光扫描仪、吊具位置三角形检测板和控制箱；所述的激光扫描仪安装在龙门起重机小车横梁上；所述的吊具位置三角形检测板安装在吊具顶面，形状是三角形；
激光扫描仪的扫描面垂直于地面，沿着小车移动方向，吊具位置三角形检测板在激光扫描仪的扫描平面内，所述的控制箱装在驾驶室内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，激光扫描仪对吊具位置三角形检测板进行测量，对测量到的数据通过微处理器的计算，获得实时的吊具中心点位置，判断出吊具在前后左右方向上的晃动偏移量，根据吊具中心与小车的偏离距离，吊具在运动过程中的位置、速度，由微处器提供数据给PLC。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设三角形检测板中心点为O，若吊具位于中心位置，激光扫描仪测量到的三角形检测板边缘为点A、B；
当激光扫描仪检测到的三角形检测板边缘为点A’、B’，A’B’<AB时，认为吊具向三角形检测板底部方向偏移，同时根据A’B’长度及坐标计算吊具中心在前后左右的偏移方向和距离；当激光扫描仪检测到的三角形检测板边缘为点A”、B”，A”B”>AB时，认为吊具向三角形检测板顶角方向偏移，根据A”B”长度及坐标计算吊具中心在前后左右的偏移方向和距离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，PLC控制小车向前给一定的速度使得吊具与小车惯性趋势保持基本同步，跟踪吊具实现防摇功能。
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