CN111776954A - 一种基于红外线测量的智能起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于红外线测量的智能起重机，包括设置于两根轨道和两个移动底座，每个移动底座上设置有两根立柱，立柱的侧壁上间隔设置有承压块，移动座之间设置有横梁，横梁的两端各设置有移动架台，移动架台朝向立柱的侧边间隔设置有两个转动臂，转动臂的中心处设置有回转轴且插入移动架台内并可支撑该移动架台，移动架台内设置有主电机，主电机的输出轴连接转动臂的回转轴从而能够驱使转动臂往复摆动，转动臂两端部设置有承压件，承压件在转动臂往复摆动的时候通过压在承压块上从而实现移动架台的上移和下移。本发明提供了在天气恶劣外界风速较大的情况下，能够采取自我保护措施，避免起重机发生意外倒塌事故。

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

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称天车，航吊，吊车。

起重设备有的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的，起重机在市场上的发展和使用越来越广泛。由于不用支腿吊重及吊重行驶经常出现一些事故，为保证作业安全，目前国内基本上禁止不打支腿进行吊装作业。

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。具体参见专利文献CN201810045882.1公开的一种基于红外线测量的智能起重机，其利用红外线检测集装箱和吊具的位置，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。

目前的起重机，其顶梁的高度是定死的，也即吊具移动的最高点被限制。这导致吊具在吊起集装箱时，支撑的绳索长度较长，而绳索刚性不足，这就导致在吊具移动的时候，较容易发生摆动。如果控制移动速度较慢，则摆动的幅度较小，如果需要处于工作需要，移动速度增加，则摆动的幅度就会增大，在吊具停车时，吊具和集装箱仍需要摆动一段时间才能够完全静止。这就存在两个问题，第一，工作效率范围无法提高；第二，吊具带动集装箱摆动，会发生碰撞的意外事故；第三，集装箱货物摆动时，其内部的放置的货物可能会发生便宜，如果是易碎物品，则会发生损坏。

另外，我国国情特殊，特别是位于南海和东海海滨上的码头，每年夏天都会遭受台风的影响，并且随着目前气候越发恶劣，台风的风力也逐年递增。该专利文献提供的起重机，虽然智能有余，但是抗击自然灾害的能力不足。在台风天的情况下，位于上方的架台1、梁架2和吊具4，面积较大，收到台风风力的影响较大，存在被吹倒的安全隐患；并且其位置高，中心也高从而使得容易发生摇摆的情况，在大风的作用下，持续的摇摆就会导致坍塌。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种基于红外线测量的智能起重机，在天气恶劣，外界风速较大的情况下，能够采取自我保护措施，避免起重机发生意外故障，及保护了器械也保护了码头上的工作人员。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种基于红外线测量的智能起重机，包括设置于地面上的两根轨道和在两根轨道上配合移动的两个移动底座，每个移动底座上等间隔设置有两根立柱，每根立柱与轨道同向的两个侧壁上间隔设置有若干块承压块，两个所述移动座之间设置有可上下移动的横梁，所述横梁的两端各设置有移动架台，所述移动架台朝向所述立柱的侧边间隔设置有两个转动臂，所述转动臂的中心处设置有回转轴且可绕其平稳转动，所述回转轴插入所述移动架台内并可支撑该移动架台，所述转动臂的间距大于所述转动臂的臂长，所述移动架台内设置有可调节正转和反转的主电机，所述主电机的输出轴连接所述转动臂的回转轴从而能够驱使转动臂往复摆动，所述转动臂两端部设置有承压件，所述承压件在所述转动臂往复摆动的时候通过压在所述承压块上从而实现移动架台的上移和下移。

上述技术方案中，所述转动臂的一侧臂开设有槽口，该臂内设置有调节电机，所述槽口内设置有调节螺杆，所述调节螺杆上螺纹连接设置有一块承压件，该承压件侧壁设置有定向销，所述槽口的侧壁设置于定向槽，所述定向销插入所述定向槽内；所述调节电机在所述移动架台移动时工作，驱动所述调节螺杆转动从而使得所述承压件向回转轴靠近或者远离回转轴。

上述技术方案中，所述承压件为的工作部位为圆柱体，所述承压块上蛇柱有弧形凹槽，所述承压件压在所述承压块上时，所述圆柱体卡入该凹槽内。

上述技术方案中，同一个移动底座上两根立柱之间设置有结构刚性加强件，所述结构刚性加强件的两端设置连接部，两个所述连接部分别焊接于对应的所述立柱上；所述移动架台设置有可伸缩的支撑轴，所述结构刚性加强件中部设置有定位槽，所述移动架台停止移动时伸出所述支撑轴，使其卡入所述定位槽内进行辅助支撑工作。

上述技术方案中，所述横梁上设置有可移动的线缆收纳座，所述线缆收纳座通过线缆控制下方的吊具的上下移动，所述吊具为矩形且设置有用于吸附集装箱的电磁吸盘，所述吊具的四个侧壁各设置有一个活动红外线感测装置，所述移动底座顶部正中设置有一个固定红外线感测装置，该固定红外线感测装置两侧各设置有一个短波雷达探测头，两个所述短波雷达探测头检测集装箱的位置，并为移动底座导航使其移动至集装箱侧边，所述固定红外线感测装置检测集装箱距其的距离从而为吊具的移动提供数据，所述活动红外线感测装置检测吊具的移动使其准确移动至集装箱上方。

上述技术方案中，同一个移动底座上两根立柱的顶端连接有顶梁。

上述技术方案中，所述移动底座内设置有驱动电机，所述驱动电机带动该移动底座使其在所述轨道上精确地移动。

上述技术方案中，所述线缆收纳座设置有步进电机，该步进电机驱动所述线缆收纳座在所述横梁上精确地移动。

本发明提供了一种基于红外线测量的智能起重机，在天气恶劣，外界风速较大的情况下，能够采取自我保护措施，避免起重机发生意外故障，及保护了器械也保护了码头上的工作人员。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是本发明移动状态一的结构示意图。

图2是本发明移动状态二的结构示意图。

图3是本发明移动状态三的结构示意图。

图4是本发明的移动架台结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

如图1至图4所示，一种基于红外线测量的智能起重机，包括设置于地面上的两根轨道11和在两根轨道上配合移动的两个移动底座1，每个移动底座1上等间隔设置有两根立柱12，每根立柱12与轨道11同向的两个侧壁上间隔设置有若干块承压块13，两个所述移动座1之间设置有可上下移动的横梁，所述横梁的两端各设置有移动架台2，所述移动架台2朝向所述立柱12的侧边间隔设置有两个转动臂4，所述转动臂4的中心处设置有回转轴且可绕其平稳转动，所述回转轴插入所述移动架台2内并可支撑该移动架台2，所述转动臂4的间距大于所述转动臂4的臂长，所述移动架台2内设置有可调节正转和反转的主电机，所述主电机的输出轴连接所述转动臂4的回转轴从而能够驱使转动臂4往复摆动，所述转动臂4两端部设置有承压件41，所述承压件41在所述转动臂往复摆动的时候通过压在所述承压块13上从而实现移动架台2的上移和下移。所述主电机具有自锁功能，在不需要进行工作的时候，能够自行锁死，避免转动臂4发生转动。

所述转动臂4的一侧臂开设有槽口43，该臂内设置有调节电机，所述槽口43内设置有调节螺杆43，所述调节螺杆43上螺纹连接设置有一块承压件41，该承压件41侧壁设置有定向销，所述槽口43的侧壁设置于定向槽，所述定向销插入所述定向槽内；所述调节电机在所述移动架台2移动时工作，驱动所述调节螺杆43转动从而使得所述承压件41向回转轴靠近或者远离回转轴。

所述承压件41为的工作部位为圆柱体，所述承压块13上蛇柱有弧形凹槽，所述承压件41压在所述承压块13上时，所述圆柱体卡入该凹槽内。

同一个移动底座1上两根立柱12之间设置有结构刚性加强件3，所述结构刚性加强件3的两端设置连接部32，两个所述连接部32分别焊接于对应的所述立柱12上；所述移动架台2设置有可伸缩的支撑轴21，所述结构刚性加强件3中部设置有定位槽13，所述移动架台2停止移动时伸出所述支撑轴21，使其卡入所述定位槽31内进行辅助支撑工作。

在移动架台2内设置有驱动机构，该驱动机构用于伸出和回缩支撑轴21，当移动架台2停止移动时伸出所述支撑轴21，使其卡入所述定位槽31内进行辅助支撑工作。当移动架台2准备移动时，将支撑轴21缩回，使其不影响移动架台2的上下移动，避免其和结构刚性加强件3碰撞。该驱动机构可以和驱动转动臂4的主电机信号连通，当主电机开启工作时，其同步进行相应的动作。

所述横梁上设置有可移动的线缆收纳座22，所述线缆收纳座22通过线缆23控制下方的吊具24的上下移动，所述吊具24为矩形且设置有用于吸附集装箱的电磁吸盘，所述吊具24的四个侧壁各设置有一个活动红外线感测装置25，所述移动底座1顶部正中设置有一个固定红外线感测装置111，该固定红外线感测装置111两侧各设置有一个短波雷达探测头112，两个所述短波雷达探测头112检测集装箱的位置，并为移动底座1导航使其移动至集装箱侧边，所述固定红外线感测装置111检测集装箱距其的距离从而为吊具24的移动提供数据，所述活动红外线感测装置25检测吊具24的移动使其准确移动至集装箱上方。

同一个移动底座1上两根立柱12的顶端连接有顶梁121。

所述移动底座1内设置有驱动电机，所述驱动电机带动该移动底座1使其在所述轨道11上精确地移动。

所述线缆收纳座22设置有步进电机，该步进电机驱动所述线缆收纳座22在所述横梁上精确地移动。

本发明提供一种智能起重机，利用短波雷达探测头112探测集装箱的位置；接着启动移动底座1移动，靠近集装箱使其位于横梁下方；再利用固定红外线感测装置111检测集装箱距其的距离从而为吊具24的移动提供数据；然后启动活动红外线感测装置25检测吊具24的移动使其准确移动至集装箱上方；最后吊起集装箱将其移动至规定的位置，例如货车上或者火车上。

目前的大部分码头上均设置于海边，而特别是我国情况特殊，东南和南边的码头经常会遭受台风的袭击。台风风速快，破坏力极大。为了避免起重机遭受损坏，本装置设置了可上下移动的结构，在台风天的情况下，将横梁下移，从而使得整体的重心下移。重心降低后，可使得整个装置更加稳定，并且地面的风速基本上是小于空中的风速。两相配合，能够很好地保护起重机。此外，如果风速特别强大，真的吹倒了起重机，因为其重心降低了，并且横梁位置下移，所以造成的二次伤害能够大大地降低。

然后在天气转好的时候，再将横梁上移至工作位置，正常进行工作。

具体地，本装置在横梁的两端部设置了移动架台2，在移动架台2上设置了两个转动臂4，所述转动臂4两端部设置有承压件41；在每个移动底座1上等间隔设置有两根立柱12，每根立柱12与轨道11同向的两个侧壁上间隔设置有若干块承压块13。其中一个转动臂4的一侧臂开设有槽口43，该臂内设置有调节电机，所述槽口43内设置有调节螺杆43，所述调节螺杆43上螺纹连接设置有一块承压件41，该承压件41侧壁设置有定向销，所述槽口43的侧壁设置于定向槽，所述定向销插入所述定向槽内。然后转动臂4的中心处设置有回转轴且可绕其平稳转动，所述回转轴插入所述移动架台2内并可支撑该移动架台2，所述转动臂4的间距大于所述转动臂4的臂长，所述移动架台2内设置有可调节正转和反转的主电机，所述主电机的输出轴连接所述转动臂4的回转轴从而能够驱使转动臂4往复摆动。所述承压件41在所述转动臂往复摆动的时候通过压在所述承压块13上从而实现移动架台2的上移和下移。

与之配合地，在所述移动架台2移动时工作，所述调节电机驱动所述调节螺杆43转动从而使得该块承压件41向回转轴靠近或者远离回转轴。

此时分为四种情况，下面进行具体分析。其中，同一转动臂4上的承压件41，将位于槽口43内的暂定名称为动承压件41′，将另一块暂定为定承压件41″。

第一种，动承压件41′和同一转动臂4上的定承压件41″相比处于低位。若，调节电机驱动动承压件41′向回转轴靠近，则该转动臂4由定承压件41″实现承重，也即总体上由四块位于上方的定承压件41″和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。此时驱动转动臂4转动，利用定承压件41″承重，将下方的移动架台2和动承压件41′向上运转，这就使得移动架台2和横梁完成上移。在动承压件41′脱离了先前配合的承压块13后，再驱使调节电机工作，移动该块动承压件41′远离回转轴，这就使得转动臂4转动的时候，动承压件41′不会撞上承压块13。然后，在动承压件41′移动至承压块13上方后，停止转动臂4转动；而调节电机开启工作，移动该块动承压件41′使其靠近回转轴。最后，动承压件41′压在上方的承压块1上，配合下方的定承压件41″和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。这是上移横梁的工作。

第二种，动承压件41′和同一转动臂4上的定承压件41″相比处于低位。若，调节电机驱动动承压件41′远离回转轴，撑起移动架台2，则该转动臂4由动承压件41′实现承重，也即总体上由四块位于下方的动承压件41′和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。此时驱动转动臂4转动，利用动承压件41′承重，将上方的移动架台2和动承压件41′下上运转，这就使得移动架台2和横梁完成下移。在的定承压件41″脱离了先前配合的承压块13后，再运转的过程中再驱使调节电机工作，移动该块动承压件41′靠近回转轴，这就使得转动臂4转动的时候，定承压件41″不会撞上下方承压块13。然后，在动承压件41′移动至承压块13上方后，停止转动臂4转动；而调节电机开启工作，移动该块动承压件41′使其远离回转轴。最后，定承压件41″压在下方的承压块1上，配合下方的动定承压件41″和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。这是下移横梁的工作。

第三种，动承压件41′和同一转动臂4上的定承压件41″相比处于高位。若，调节电机驱动动承压件41′向回转轴靠近，撑起移动架台2，则该转动臂4由动承压件41′实现承重，也即总体上由四块位于上方的动承压件41′和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。此时驱动转动臂4转动，利用动承压件41′承重，将下方的移动架台2和定承压件41″向上运转，这就使得移动架台2和横梁完成上移。在定承压件41″脱离了先前配合的承压块13后，再驱使调节电机工作，移动动承压件41′远离回转轴，这就使得转动臂4转动的时候，定承压件41″不会撞上上方承压块13。然后，在定承压件41″移动至承压块13上方后，停止转动臂4转动；而调节电机开启工作，移动动承压件41′使其靠近回转轴。最后，定承压件41″压在上方的承压块1上，配合下方的动承压件41′和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。这是上移横梁的工作。

第四种，动承压件41′和同一转动臂4上的定承压件41″相比处于高位。若调节电机驱动动承压件41′远离回转轴，则该转动臂4由定承压件41″实现承重，也即总体上由四块位于下方的定承压件41″和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。此时驱动转动臂4转动，利用定承压件41″承重，将移动架台2和定承压件41″向下运转，这就使得移动架台2和横梁完成下移。在动承压件41′脱离了先前配合的承压块13后，再驱使调节电机工作，移动动承压件41′远离回转轴，这就使得转动臂4转动的时候，动承压件41′不会撞上下方承压块13。然后，在动承压件41′移动至承压块13上方后，停止转动臂4转动；而调节电机开启工作，移动动承压件41′使其靠近回转轴。最后，动承压件41′压在下方的承压块1上，配合上方的定承压件41″和中间的支撑轴21支撑整个移动架台2的重量。这是下移横梁的工作。

上述已经将本发明的工作情况进行了完整详细的说明，在实际操作中，可以根据上移或者下移的需求，然后判断动承压件41′和同一转动臂4上的定承压件41″的高低位置关系，从而确定进行何种操作步骤。

此外，通过设置合适的程序，能够将本装置的上述操作完全智能化，工人们只需要输入上移或者下移，则系统自动判断动承压件41′和同一转动臂4上的定承压件41″的高低关系，从而进行相应的操作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明提供了一种基于红外线测量的智能起重机，在天气恶劣，外界风速较大的情况下，能够采取自我保护措施，避免起重机发生意外故障，及保护了器械也保护了码头上的工作人员。

Claims (8)

1.一种基于红外线测量的智能起重机，包括设置于地面上的两根轨道（11）和在两根轨道上配合移动的两个移动底座（1），每个移动底座（1）上等间隔设置有两根立柱（12），其特征在于：每根立柱（12）与轨道（11）同向的两个侧壁上间隔设置有若干块承压块（13），两个所述移动座（1）之间设置有可上下移动的横梁，所述横梁的两端各设置有移动架台（2），所述移动架台（2）朝向所述立柱（12）的侧边间隔设置有两个转动臂（4），所述转动臂（4）的中心处设置有回转轴且可绕其平稳转动，所述回转轴插入所述移动架台（2）内并可支撑该移动架台（2），所述转动臂（4）的间距大于所述转动臂（4）的臂长，所述移动架台（2）内设置有可调节正转和反转的主电机，所述主电机的输出轴连接所述转动臂（4）的回转轴从而能够驱使转动臂（4）往复摆动，所述转动臂（4）两端部设置有承压件（41），所述承压件（41）在所述转动臂往复摆动的时候通过压在所述承压块（13）上从而实现移动架台（2）的上移和下移。

2.根据权利要求1所述的智能起重机，其特征在于：所述转动臂（4）的一侧臂开设有槽口（43），该臂内设置有调节电机，所述槽口（43）内设置有调节螺杆（43），所述调节螺杆（43）上螺纹连接设置有一块承压件（41），该承压件（41）侧壁设置有定向销，所述槽口（43）的侧壁设置于定向槽，所述定向销插入所述定向槽内；所述调节电机在所述移动架台（2）移动时工作，驱动所述调节螺杆（43）转动从而使得所述承压件（41）向回转轴靠近或者远离回转轴。

3.根据权利要求2所述的智能起重机，其特征在于：所述承压件（41）为的工作部位为圆柱体，所述承压块（13）上蛇柱有弧形凹槽，所述承压件（41）压在所述承压块（13）上时，所述圆柱体卡入该凹槽内。

4.根据权利要求2所述的智能起重机，其特征在于：同一个移动底座（1）上两根立柱（12）之间设置有结构刚性加强件（3），所述结构刚性加强件（3）的两端设置连接部（32），两个所述连接部（32）分别焊接于对应的所述立柱（12）上；所述移动架台（2）设置有可伸缩的支撑轴（21），所述结构刚性加强件（3）中部设置有定位槽（13），所述移动架台（2）停止移动时伸出所述支撑轴（21），使其卡入所述定位槽（31）内进行辅助支撑工作。

5.根据权利要求1所述的智能起重机，其特征在于：所述横梁上设置有可移动的线缆收纳座（22），所述线缆收纳座（22）通过线缆（23）控制下方的吊具（24）的上下移动，所述吊具（24）为矩形且设置有用于吸附集装箱的电磁吸盘，所述吊具（24）的四个侧壁各设置有一个活动红外线感测装置（25），所述移动底座（1）顶部正中设置有一个固定红外线感测装置（111），该固定红外线感测装置（111）两侧各设置有一个短波雷达探测头（112），两个所述短波雷达探测头（112）检测集装箱的位置，并为移动底座（1）导航使其移动至集装箱侧边，所述固定红外线感测装置（111）检测集装箱距其的距离从而为吊具（24）的移动提供数据，所述活动红外线感测装置（25）检测吊具（24）的移动使其准确移动至集装箱上方。

6.根据权利要求5所述的智能起重机，其特征在于：同一个移动底座（1）上两根立柱（12）的顶端连接有顶梁（121）。

7.根据权利要求1所述的智能起重机，其特征在于：所述移动底座（1）内设置有驱动电机，所述驱动电机带动该移动底座（1）使其在所述轨道（11）上精确地移动。

8.根据权利要求5所述的智能起重机，其特征在于：所述线缆收纳座（22）设置有步进电机，该步进电机驱动所述线缆收纳座（22）在所述横梁上精确地移动。

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