CN112551373B - 集装箱轮廓的扫描系统和集装箱轮廓的扫描方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集装箱轮廓的扫描系统和集装箱轮廓的扫描方法，涉及集装箱吊装的技术领域，本申请的集装箱轮廓的扫描系统，包括支撑架、第一滑轨、第二滑轨、吊载装置和激光扫描装置，其中，支撑架具有横梁和支撑柱；第一滑轨和第二滑轨设于横梁上；吊载装置可滑动的设于第一滑轨上，用于提升和搬运集装箱；激光扫描装置可滑动地设于第二滑轨上。故本申请通过将激光扫描装置设置在场桥设备的横梁上，能够提前在支撑架未完全到位和吊载装置未运动时，启动激光扫描装置快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图，解决了扫描盲区的问题，减少了吊载装置和钢丝绳等干扰物对集装箱扫描数据的影响，提高了作业效率和安全性。

Description

集装箱轮廓的扫描系统和集装箱轮廓的扫描方法

技术领域

本申请涉及集装箱吊装的技术领域，具体而言，涉及一种集装箱轮廓的扫描系统和集装箱轮廓的扫描方法。

背景技术

为了实现码头堆场的自动化、无人化，对堆场内的集装箱的识别、定位显得尤为重要。自动化场桥进行作业时，出于安全的考虑，若无法提前得到实时完整的堆场贝位图，只能把吊钩升到最高，无法执行最优轨迹任务，降低了作业效率。

现有技术中，主要的方案是把扫描装置安装在场桥大车的平台上，存在扫描的盲区，只能获取当前吊载装置位置的扫描区域轮廓，无法支撑架未完全到位和吊载装置未运动时，启动激光扫描装置快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图。

发明内容

本申请的目的在于提供一种集装箱轮廓的扫描系统和集装箱轮廓的扫描方法，其能够提前在支撑架未完全到位和吊载装置未运动时，启动激光扫描装置快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图，提高了作业效率和安全性。

本申请的实施例是这样实现的：

一种集装箱轮廓的扫描系统，包括支撑架、第一滑轨、第二滑轨、吊载装置和激光扫描装置，其中，所述支撑架，具有横梁和支撑柱；所述第一滑轨，设于所述横梁上；所述第二滑轨，设于所述横梁上；所述吊载装置，可滑动的设于所述第一滑轨上，用于提升和搬运集装箱；以及所述激光扫描装置，可滑动地设于所述第二滑轨上，用于检测所述集装箱的轮廓数据。

于一实施例中，所述集装箱轮廓的扫描系统还包括电控系统和驱动装置，所述驱动装置与所述电控系统电性连接，用于驱动所述激光扫描装置。

于一实施例中，所述电控系统包括处理模块、控制模块和电源，其中，所述处理模块与所述激光扫描装置电性连接；所述控制模块与所述处理模块电性连接；所述电源与所述处理模块、所述控制模块、所述驱动装置和所述激光扫描装置电性连接。

一种集装箱轮廓的扫描系统，包括支撑架、第一滑轨、吊载装置和激光扫描装置，其中，所述支撑架具有横梁和支撑柱；所述第一滑轨设于所述横梁上；所述吊载装置，可滑动的设于所述横梁上，用于提升和搬运集装箱；以及所述激光扫描装置，设有多个，多个所述激光扫描装置设于所述横梁上，用于检测所述集装箱的轮廓数据。

于一实施例中，所述集装箱轮廓的扫描系统还包括电控系统，所述电控系统与所述激光扫描装置电性连接。

于一实施例中，所述电控系统包括处理模块、控制模块和电源，所述处理模块与所述激光扫描装置电性连接；所述控制模块与所述处理模块电性连接；所述电源与所述处理模块、所述控制模块和所述激光扫描装置电性连接。

于一实施例中，所述的自动化扫描集装箱轮廓的系统还包括滑轮，所述滑轮设于所述支撑柱的底部。

于一实施例中，所述吊载装置包括第吊钩载具和吊钩，所述吊钩载具可滑动的设于所述第一滑轨上，所述吊钩设于所述吊钩载具上。

一种集装箱轮廓的扫描方法包括，使用前述实施方式任一项的集装箱轮廓的扫描系统，集装箱轮廓的扫描方法包括：

通过所述控制模块控制所述激光扫描装置沿着所述第二滑轨滑动并开始进行扫描；

在所述激光扫描装置启动之后，通过所述控制模块控制所述吊载装置启动；

通过所述激光扫描装置获取所述集装箱的轮廓数据；

通过所述处理模块接收所述激光扫描装置采集的所述集装箱的轮廓数据，并对所述集装箱的轮廓数据进行实时处理；

所述控制模块根据经所述处理模块处理后的所述集装箱的轮廓数据，控制所述吊载装置进行动作；

当所述吊载装置移动到目标处时，吊取所述集装箱。

一种集装箱轮廓的扫描方法包括，使用前述实施方式任一项的集装箱轮廓的扫描系统，集装箱轮廓的扫描方法包括：

通过所述控制模块控制多个所述激光扫描装置启动，并开始进行扫描；

在所述激光扫描装置启动之后，通过所述控制模块控制所述吊载装置启动；

通过所述激光扫描装置获取所述集装箱的轮廓数据；

通过所述处理模块接收所述激光扫描装置采集的所述集装箱的轮廓数据，并对所述集装箱的轮廓数据进行实时处理；

所述控制模块根据经所述处理模块处理后的所述集装箱的轮廓数据，控制所述吊载装置进行动作；

当所述吊载装置移动到目标处时，吊取所述集装箱。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请的集装箱轮廓的扫描系统，通过将激光扫描装置设置在场桥设备的横梁上，其能够提前在支撑架未完全到位和吊载装置未运动时，启动激光扫描装置快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图。

故本申请的集装箱轮廓的扫描系统，解决了扫描盲区的问题，减少了吊载装置和钢丝绳等干扰物对集装箱扫描数据的影响，提高了作业效率和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统的结构示意图。

图2为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统的结构示意图。

图3为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统的结构示意图。

图4为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统的结构示意图。

图5为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描方法的流程示意图。

图6为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描方法的流程示意图。

图标：1－集装箱轮廓的扫描系统；2－支撑架；21－横梁；210－第一滑轨；211－第二滑轨；22－支撑柱；220－滑轮；3－吊载装置；31－吊钩载具；32－吊钩；4－激光扫描装置；5－集装箱；6－驱动装置；7－电控系统；71－处理模块；72－控制模块；73－电源。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统1的结构示意图，本申请的集装箱轮廓的扫描系统1，包括支撑架2、第一滑轨210、吊载装置3和激光扫描装置4，其中，支撑架2具有横梁21和支撑柱22，支撑柱22上设有滑轮220，用于场桥设备的移动，横梁21上设有第一滑轨210和第二滑轨211；吊载装置3可滑动的设于第一滑轨210上，吊载装置3包括吊钩载具31和吊钩32，用于提升和搬运集装箱5；激光扫描装置4可滑动的设于第二滑轨211上，用于检测集装箱5的轮廓数据。

于一操作过程中，操作人员首先接通电源73，启动激光扫描装置4，使激光扫描装置4沿着第二滑轨211滑动并开始进行扫描，激光扫描装置4启动后，吊钩载具31开始沿着第一滑轨210滑动，激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据后，吊钩载具31依据集装箱5的轮廓数据，沿着第一滑轨210运行到目标位置，启动吊钩32，吊取目标集装箱5。

本申请的集装箱轮廓的扫描系统1，通过将激光扫描装置4可滑动地设置在第二滑轨211上，激光扫描装置4能够提前在支撑架2未完全到位和吊载装置3未运动时，启动激光扫描装置4快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱5轮廓图。

故本申请的集装箱轮廓的扫描系统1，解决了扫描盲区的问题，减少了吊载装置3和钢丝绳等干扰物对集装箱5扫描数据的影响，提高了作业效率和安全性。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统1的结构示意图，本实施例为图1所述的实施例的电控模块图，包括电控系统7，电控系统7包括处理模块71、控制模块72和电源73，其中，处理模块71、控制模块72与处理模块71电性连接，电源73与处理模块71、控制模块72和激光扫描装置4电性连接。

于一操作过程中，操作人员首先接通电源73，通过控制模块72控制激光扫描装置4启动；通过驱动装置6驱动激光扫描装置4沿着第二滑轨211滑动并开始进行扫描；在激光扫描装置4启动之后，通过控制模块72控制吊载装置3启动，吊钩载具31沿着第一滑轨210缓缓滑动，激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据后，处理模块71接收激光扫描装置4采集的集装箱5的轮廓数据，并对集装箱5的轮廓数据进行实时处理。控制模块72根据经处理模块71处理后的集装箱5的轮廓数据控制吊载装置3；当吊钩载具31依据集装箱5的轮廓数据，沿着第一滑轨210运行到目标位置时，启动吊钩32吊取目标集装箱5。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统1的结构示意图，本申请的集装箱轮廓的扫描系统1，包括支撑架2、第一滑轨210、吊载装置3和激光扫描装置4。支撑架2具有横梁21和支撑柱22，支撑柱22上设有滑轮220，用于场桥设备的移动，横梁21上设有第一滑轨210；吊载装置3可滑动的设于第一滑轨210上，吊载装置3包括吊钩载具31和吊钩32，用于提升和搬运集装箱5；多个激光扫描装置4设于横梁21上，每个激光扫描装置4安装在相邻两排的集装箱5的中间上方，用于检测集装箱5的轮廓数据。

于一操作过程中，操作人员首先接通电源73启动激光扫描装置4，使多个激光扫描装置4同时开始进行扫描，激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据后，吊钩载具31依据集装箱5的轮廓数据，沿着第一滑轨210运行到目标位置，启动吊钩32吊取目标集装箱5。

本申请的集装箱轮廓的扫描系统1，通过将多个激光扫描装置4设于横梁21上，每个激光扫描装置4安装在相邻两排的集装箱5的中间上方，用以在大车未到位以及吊载装置3未动作前，启动激光扫描装置4快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱5轮廓图。

故本申请的集装箱轮廓的扫描系统1，不仅解决了扫描盲区的问题，而且固定的激光扫描装置4标定简单可靠，扫描数据也不受小车抖动、吊重箱等因素的影响，可以准确且实时地获取堆场内相邻集装箱5的间距，防止吊载装置3在抓箱或放箱过程中与相邻箱的碰撞，提高作业效率和安全性。

请参照图4，其为本申请一实施例示出的集装箱轮廓的扫描系统1的结构示意图，本实施例为图3所述的实施例的电控模块图，包括电控系统7、激光扫描装置4以及吊载装置3。电控系统7包括处理模块71、控制模块72和电源73，其中，控制模块72与处理模块71电性连接，电源73与处理模块71、控制模块72和激光扫描装置4电性连接。

于一操作过程中，操作人员首先通过控制模块72控制多个激光扫描装置4开始进行扫描，在激光扫描装置4启动之后，通过控制模块72控制吊载装置3启动，吊钩载具31沿着第一滑轨210缓缓滑动，激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据后，处理模块71接收激光扫描装置4采集的集装箱5的轮廓数据，并对集装箱5的轮廓数据进行实时处理，控制模块72根据经处理模块71处理后的集装箱5的轮廓数据控制吊载装置3，当吊钩载具31依据集装箱5的轮廓数据时，沿着第一滑轨210运行到目标位置，启动吊钩32吊取目标集装箱5。

请参照图5，其为本申请一实施例示出的集装箱5轮廓的扫描方法的流程示意图，本方法可以使用如图1所示的集装箱轮廓的扫描系统1，本方法中可以通过激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据，并利用处理模块71将集装箱5的轮廓数据进行处理，控制器根据处理后的数据对吊载装置3进行控制。本集装箱5轮廓的扫描方法可以包括如下步骤：

步骤S101：通过控制模块72控制激光扫描装置4启动，并沿着第二滑轨211滑动并开始进行扫描。

步骤S102：在激光扫描装置4启动之后，通过控制模块72控制吊载装置3启动。

本步骤中的吊载装置3紧接着激光扫描装置4的启动而开始动作，提高了作业的效率。

步骤S103：借由激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据。

步骤S104：通过处理模块71接收激光扫描装置4采集的集装箱5的轮廓数据，并对集装箱5的轮廓数据进行实时处理。

本步骤的处理模块71将激光扫描装置4获取的集装箱5的轮廓数据进行实时处理，为吊载装置3即将开始的动作提供实时且完整的最优轨迹，提高了作业效率。

步骤S105：控制模块72根据经处理模块71处理后的集装箱5的轮廓数据控制吊载装置3进行动作。

步骤S106：当吊载装置3移动到目标处时，吊取集装箱5。

请参照图6，其为本申请一实施例示出的集装箱5轮廓的扫描方法的流程示意图，本方法可以使用如图3所示的集装箱轮廓的扫描系统1，本方法中可以通过激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据，并利用处理模块71将集装箱5的轮廓数据进行处理，控制器根据处理后的数据对吊载装置3进行控制。本集装箱5轮廓的扫描方法可以包括如下步骤：

步骤S201：通过控制模块72控制多个激光扫描装置4启动，并进行扫描。

步骤S202：在激光扫描装置4启动之后，通过控制模块72控制吊载装置3启动。

步骤S203：通过激光扫描装置4获取集装箱5的轮廓数据。

步骤S204：通过处理模块71接收激光扫描装置4采集的集装箱5的轮廓数据，并对集装箱5的轮廓数据进行实时处理。

本步骤的处理模块71将激光扫描装置4获取的集装箱5的轮廓数据进行实时处理，为吊载装置3即将开始的动作提供实时且完整的最优轨迹，提高了作业效率。

步骤S205：控制模块72根据经处理模块71处理后的集装箱5的轮廓数据，控制吊载装置3进行动作。

步骤S206：当吊载装置3移动到目标处时，吊取集装箱5。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种集装箱轮廓的扫描系统，其特征在于，包括：

支撑架，具有横梁和支撑柱；

第一滑轨，设于所述横梁上；

第二滑轨，设于所述横梁上；

吊载装置，可滑动的设于所述第一滑轨上，用于提升和搬运集装箱；以及

激光扫描装置，可滑动地设于所述第二滑轨上，用于检测所述集装箱的轮廓数据，即所述激光扫描装置被配置为在所述支撑架未完全到位和所述吊载装置未运动时快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图，所述吊载装置被配置为紧接着所述激光扫描装置的启动而开始动作；

所述集装箱轮廓的扫描系统还包括：

电控系统；

驱动装置，所述驱动装置与所述电控系统电性连接，用于驱动所述激光扫描装置；

所述电控系统包括：

处理模块，所述处理模块与所述激光扫描装置电性连接，所述处理模块被配置为将所述激光扫描装置获取的所述集装箱的轮廓数据进行实时处理，为所述吊载装置即将开始的动作提供实时且完整的最优轨迹；

控制模块，所述控制模块与所述处理模块电性连接，所述控制模块被配置为控制所述吊载装置动作，使所述吊载装置移动至目标处吊取所述集装箱；

电源，所述电源与所述处理模块、所述控制模块、所述驱动装置和所述激光扫描装置电性连接。

2.一种集装箱轮廓的扫描系统，其特征在于，包括：

支撑架，具有横梁和支撑柱；

第一滑轨，设于所述横梁上；

吊载装置，可滑动的设于所述第一滑轨上，用于提升和搬运集装箱；以及

激光扫描装置，设有多个，多个所述激光扫描装置设于所述横梁上，且每个所述激光扫描装置安装在相邻两排的所述集装箱的中间上方，用于检测所述集装箱的轮廓数据，即所述激光扫描装置被配置为在所述支撑架未到位以及所述吊载装置未动作前快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图，所述吊载装置被配置为紧接着所述激光扫描装置的启动而开始动作；

所述集装箱轮廓的扫描系统还包括：

电控系统，与所述激光扫描装置电性连接；

所述电控系统包括：

处理模块，所述处理模块与所述激光扫描装置电性连接，所述处理模块被配置为将所述激光扫描装置获取的所述集装箱的轮廓数据进行实时处理，为所述吊载装置即将开始的动作提供实时且完整的最优轨迹；

控制模块，所述控制模块与所述处理模块电性连接，所述控制模块被配置为控制所述吊载装置动作，使所述吊载装置移动至目标处吊取所述集装箱；

电源，所述电源与所述处理模块、所述控制模块和所述激光扫描装置电性连接。

3.根据权利要求2所述的集装箱轮廓的扫描系统，其特征在于，所述的集装箱轮廓的扫描系统还包括：

滑轮，所述滑轮设于所述支撑柱的底部。

4.根据权利要求2所述的集装箱轮廓的扫描系统，其特征在于，所述吊载装置包括第吊钩载具和吊钩，所述吊钩载具可滑动的设于所述第一滑轨上，所述吊钩设于所述吊钩载具上。

5.一种集装箱轮廓的扫描方法，其特征在于，使用权利要求1所述集装箱轮廓的扫描系统，所述集装箱轮廓的扫描方法包括：

通过所述控制模块控制所述激光扫描装置沿着所述第二滑轨滑动并开始进行扫描，所述激光扫描装置在所述支撑架未完全到位和所述吊载装置未运动时快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图；

在所述激光扫描装置启动之后，通过所述控制模块控制所述吊载装置启动，所述吊载装置紧接着所述激光扫描装置的启动而开始动作；

通过所述激光扫描装置获取所述集装箱的轮廓数据；

通过所述处理模块接收所述激光扫描装置采集的所述集装箱的轮廓数据，并对所述集装箱的轮廓数据进行实时处理，包括：

所述处理模块将所述激光扫描装置获取的所述集装箱的轮廓数据进行实时处理，为所述吊载装置即将开始的动作提供实时且完整的最优轨迹；

所述控制模块根据经所述处理模块处理后的所述集装箱的轮廓数据，控制所述吊载装置进行动作；

当所述吊载装置移动到目标处时，吊取所述集装箱。

6.一种集装箱轮廓的扫描方法，其特征在于，使用权利要求2所述集装箱轮廓的扫描系统，所述集装箱轮廓的扫描方法包括：

通过所述控制模块控制多个所述激光扫描装置启动，并开始进行扫描，所述激光扫描装置在所述支撑架未完全到位和所述吊载装置未运动时快速扫描，提供实时且完整的贝位集装箱轮廓图；

在所述激光扫描装置启动之后，通过所述控制模块控制所述吊载装置启动，所述吊载装置紧接着所述激光扫描装置的启动而开始动作；

通过所述激光扫描装置获取所述集装箱的轮廓数据；

通过所述处理模块接收所述激光扫描装置采集的所述集装箱的轮廓数据，并对所述集装箱的轮廓数据进行实时处理，包括：

所述处理模块将所述激光扫描装置获取的所述集装箱的轮廓数据进行实时处理，为所述吊载装置即将开始的动作提供实时且完整的最优轨迹；

所述控制模块根据经所述处理模块处理后的所述集装箱的轮廓数据，控制所述吊载装置进行动作；

当所述吊载装置移动到目标处时，吊取所述集装箱。