CN113979146A - 一种与岸桥直接交互的轨道式起重机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与岸桥直接交互的轨道式起重机及其控制方法中，为传统码头配置轨道式起重机，岸桥可通过该轨道式起重机与水平运输设备实现交互，装船时，该轨道式起重机根据码头作业控制系统下发的跟随指令，跟随岸桥移动，水平运输设备与该轨道式起重机交互将集装箱装载至其装载平台上，岸桥则从其装载平台取箱；当卸船时，该轨道式起重机根据码头作业控制系统下发的跟随指令，跟随岸桥移动，岸桥将集装箱卸载至其装载平台上，水平运输设备则与该轨道式起重机交互取箱；基于本发明改造思路，为传统码头配备该轨道式起重机即可以经济可行的架构实现自动化升级，实现岸桥与水平运输设备的自动交互。

Description

一种与岸桥直接交互的轨道式起重机及其控制方法
技术领域
本发明属于自动化码头技术领域，具体地说，是涉及一种与岸桥直接交互的轨道式起重机及其控制方法。
背景技术
集装箱码头是实现海陆物流运输的枢纽，随着船舶大型化，港口的装卸效率迫切需要不断提高，同时，对降低人力成本、码头的环保、节能等方面的要求也越来越高。
自动化码头因其安全可靠性高、作业效率高、场地利用率高、环境友好、人力成本低等显著优点而成为普遍的发展趋势。对大多数港口来说，通过对已建集装箱码头进行升级改造，是一条切实可行的升级途径。
传统码头岸桥的远程控制改造并非最大难题，但如何实现岸桥与水平运输设备自动交互，如何以经济可行的方案攻克岸桥与水平运输设备自动交互，却一直困扰是大多数港口自动化升级的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与岸桥直接交互的轨道式起重机及其控制方法，采用轨道式起重机的设计对传统码头岸桥实施改造，通过轨道式起重机实现岸桥与水平运输设备的自动交互，以经济可行的架构实现了传统码头的自动化升级。
本发明采用以下技术方案予以实现：
提出一种与岸桥直接交互的轨道式起重机，由海侧大车、陆侧大车、架设于海侧大车和陆侧大车之间的轨道梁、固定于海侧大车或陆侧大车上的装载平台、以及设置于轨道梁上沿轨道梁行走的小车组成；设置于岸桥的陆侧，沿码头正面岸线顺岸布置； 于轨道梁下方的跨距内设有水平运输设备的行驶车道和与小车交互的交互车道。
进一步的，所述交互车道设置于所述陆侧大车的两侧。
进一步的，所述海侧大车和/或所述陆侧大车的运行轨道铺设有定位装置，每个定位装置具有唯一位置编号；所述轨道式起重机安装有检测装置钉的接收系统。
提出一种与岸桥直接交互的轨道式起重机控制方法，应用于与岸桥直接交互的轨道式起重机中，所述岸桥交互的轨道式起重机由海侧大车、陆侧大车、架设于海侧大车和陆侧大车之间的轨道梁、固定于海侧大车或陆侧大车上的装载平台、以及设置于轨道梁上沿轨道梁行走的小车组成；设置于岸桥的陆侧，沿码头正面岸线顺岸布置； 于轨道梁下方的跨距内设有水平运输设备的行驶车道以及与小车交互的交互车道；所述控制方法包括：
所述轨道式起重机接收码头作业控制系统发送的跟随指令；所述轨道式起重机基于所述跟随指令驱动自身移动至岸桥的指定位置；当接收到所述码头作业控制系统的装船指令时，所述轨道式起重机驱动其小车沿所述轨道梁运行至所述交互车道之上，与所述交互车道上的水平运输设备交互将集装箱吊起；驱动吊箱小车沿所述轨道梁运行至所述装载平台之上，将集装箱装载至所述装载平台之上；当接收到所述码头作业控制系统的卸船指令时，所述轨道式起重机驱动其小车沿所述轨道梁运行至所述装载平台之上，与所述装载平台交互将集装箱吊起；驱动吊箱小车沿所述轨道梁运行至所述交互车道之上，将集装箱装载至所述交互车道上的水平运输设备上。
进一步的，所述海侧大车和/或所述陆侧大车的运行轨道铺设有定位装置，每个定位装置具有唯一位置编号；所述轨道式起重机安装有检测装置的接收系统；则所述轨道式起重机基于所述跟随指令驱动自身移动至岸桥的指定位置，具体包括：解析所述跟随指令得到设定定位装置的位置编号；驱动自身向所述设定定位装置方向运行；运行期间所述接收系统检测定位装置，基于定位装置的唯一位置编号确定自身的运行位置；当运行至所述设定定位装置位置时制动。
进一步的，所述方法还包括：所述码头作业控制系统在根据码头作业指令控制所述岸桥移动至设定位置后，基于所述设定位置的位置信息生成所述跟随指令并发送给所述轨道式起重机。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的与岸桥直接交互的轨道式起重机及其控制方法中，为传统码头配置轨道式起重机，岸桥可通过该轨道式起重机与水平运输设备实现交互，装船时，该轨道式起重机根据码头作业控制系统下发的跟随指令，跟随岸桥移动，水平运输设备与该轨道式起重机交互将集装箱装载至其装载平台上，岸桥则从其装载平台取箱；当卸船时，该轨道式起重机根据码头作业控制系统下发的跟随指令，跟随岸桥移动，岸桥将集装箱卸载至其装载平台上，水平运输设备则与该轨道式起重机交互取箱；基于本发明改造思路，为传统码头配备该轨道式起重机即可以经济可行的架构实现自动化升级，实现岸桥与水平运输设备的自动交互。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本发明提出的与岸桥直接交互的轨道式起重机的布设结构俯视图；
图2为本发明提出的与岸桥直接交互的轨道式起重机的布设结构侧视图；
图3为本发明提出的与岸桥直接交互的轨道式起重机的侧视结构图；
图4为本发明提出的与岸桥直接交互的轨道式起重机控制方法的控制流程图；
其中，1-船舶，2-码头，3-岸桥，4-轨道式起重机，5-装载平台，6-水平运输设备，7-行驶车道，8-交互车道；41-海侧大车，42-陆侧大车，43-轨道梁，44-小车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明旨在针对传统的集装箱码头提出一种经济可行的改造方案，以实现岸桥与水平运输设备的自动交互。
如图1至图3所示，本发明通过为传统码头的岸桥配置轨道式起重机的方式实现岸桥与水平运输设备的自动交互，具体的，该轨道式起重机4由海侧大车41、陆侧大车42、架设于海侧大车41和陆侧大车42之间的轨道梁43和可沿轨道梁43行走的小车44组成；在海侧大车41或陆侧大车42上固定一装载平台5。
于轨道梁43下方的跨距内设有水平运输设备6的行驶车道7以及与小车44交互的交互车道8。
该轨道式起重机4设置于岸桥3的陆侧，沿码头2正面岸线顺岸布置，基于作业需求可跟随岸桥移动；本发明中，轨道式起重机4与岸桥3并非一一对应关系，一台轨道式起重机可以对应多部岸桥，作业时，优先选用距离指定岸桥最近的轨道式起重机使用。轨道式起重机4包括但不限定于双悬臂式、龙门架式和单悬臂式。
在本发明一些实施例中，轨道梁43优选单悬臂结构，行驶车道7设置于海侧大车44的陆侧，2条车道；交互车道8设置于陆侧大车42的两侧，各2条车道。水平运输设备6用于港内集装箱水平转运作业，例如集卡、无人集卡、自动导引车、跨运车等。
在本发明一些实施例中，在海侧大车41和/或陆侧大车42的运行轨道铺设有定位装置，每个定位装置具有唯一位置编码，相应的，在轨道式起重机上安装有接收系统，基于接收天系统对定位装置的检测，可实现对该轨道式起重机的定位。
在本发明一些实施例中，岸桥3的运行轨道上也铺设有定位装置，可与该轨道式起重机4的定位装置共用，岸桥3上安装有接收系统，可实现对岸桥3的定位。
基于对岸桥3的定位，以及对轨道式起重机4的定位，可以实现轨道式起重机4对岸桥3的跟随移动。
本发明上述提出的与岸桥直接交互的轨道式起重机，为传统码头配置轨道式起重机4，岸桥3可通过该轨道式起重机4与水平运输设备6实现交互，装船时，该轨道式起重机4根据码头作业控制系统下发的跟随指令，跟随岸桥3移动，水平运输设备6与该轨道式起重机4交互将集装箱装载至其装载平台5上，岸桥3则从其装载平台5取箱；当卸船时，该轨道式起重机4根据码头作业控制系统下发的跟随指令，跟随岸桥3移动，岸桥3将集装箱卸载至其装载平台5上，水平运输设备6则与该轨道式起重机4交互取箱；基于本发明改造思路，为传统码头配备该轨道式起重机即可以经济可行的架构实现自动化升级，实现岸桥与水平运输设备的自动交互。
具体的，如图4所示，本发明为该与岸桥直接交互的轨道式起重机提出相应的控制方法，包括如下步骤：
步骤S41：轨道式起重机接收码头作业控制系统发送的跟随指令。
码头作业控制系统首先根据装箱或卸箱作业情况向岸桥3下发码头作业指令，控制岸桥3移动至岸线的设定位置，也即移动至与装船或卸船船舶位置；进而根据设定位置的位置信息生成跟随指令，将该跟随指令下发至本发明提出的轨道式起重机的控制模块，使得轨道式起重机基于该跟随指令跟随岸桥移动。
步骤S42：轨道式起重机基于跟随指令驱动自身移动至岸桥的指定位置。
轨道式起重机可解析该跟随指令得到岸桥的位置，根据岸桥的位置确定自身需要达到的指定位置，继而换算成自身跟随岸桥移动的距离、方向等数据，根据这些数据驱动海侧大车41和陆侧大车42沿岸线移动，直至到达指定位置。
在本发明一个具体实施例中，海侧大车41和/或陆侧大车42的运行轨道铺设有定位装置，每个定位装置具有唯一位置编号；轨道式起重机安装有检测装置的接收系统；当轨道式起重机基于跟随指令驱动自身移动至岸桥的指定位置时，首先解析该跟随指令得到岸桥的位置，进而根据岸桥的位置确定设定定位装置的位置编号；该设定定位装置与岸桥的位置相对应，为轨道式起重机移动的目的地。
在获取设定定位装置的位置编号后，轨道式起重机驱动自身向所设定定位装置方向运行；运行期间其接收系统检测定位装置，基于定位装置的唯一位置编号确定自身的运行位置；当运行至设定定位装置位置时制动，达到岸桥的指定位置。
步骤S43：当接收到码头作业控制系统的装船指令时，轨道式起重机驱动其小车沿轨道梁运行至交互车道之上，与交互车道上的水平运输设备交互将集装箱吊起；驱动吊箱小车沿轨道梁运行至装载平台之上，将集装箱装载至装载平台之上。
当码头作业控制系统下发的为装船指令时，轨道式起重机驱动其小车44沿其轨道梁43运行至交互车道8的上方，若水平运输设备已经停在交互车道8，则与交互车道8上的水平运输设备6交互，从其上吊取集装箱，驱动吊箱小车沿轨道梁43运行至装载平台5上方，将集装箱装载至装载平台5上，岸桥3再从装载平台5取箱；若水平运输设备还未停留在交互车道8上，则等待直至水平运输设备6停在交互车道8上。
水平运输设备6从交互车道8运行到行驶车道7上后离开。
步骤S44：当接收到码头作业控制系统的卸船指令时，轨道式起重机驱动其小车沿轨道梁运行至装载平台之上，与装载平台交互将集装箱吊起；驱动吊箱小车沿轨道梁运行至交互车道之上，将集装箱装载至交互车道上的水平运输设备上。
当码头作业控制系统下发的为卸船指令时，轨道式起重机驱动其小车44沿轨道梁43运行至装载平台5上方（此时岸桥3已经将集装箱放置于装载平台5上），从装载平台5上吊箱，驱动吊箱小车沿轨道梁43运行至交互车道8上，将集装箱装载至交互车道8上等待的空载水平运输设备6上。
载箱水平运输设备6从交互车道8行驶到行驶车道7上离开。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种与岸桥直接交互的轨道式起重机，其特征在于，
由海侧大车、陆侧大车、架设于海侧大车和陆侧大车之间的轨道梁、固定于海侧大车或陆侧大车上的装载平台、以及设置于轨道梁上沿轨道梁行走的小车组成；设置于岸桥的陆侧，沿码头正面岸线顺岸布置；
于轨道梁下方的跨距内设有水平运输设备的行驶车道和与小车交互的交互车道。
2.根据权利要求1所述的与岸桥直接交互的轨道式起重机，其特征在于，所述交互车道设置于所述陆侧大车的两侧。
3.根据权利要求1所述的与岸桥直接交互的轨道式起重机，其特征在于，所述海侧大车和/或所述陆侧大车的运行轨道铺设有定位装置，每个定位装置具有唯一位置编号；
所述轨道式起重机安装有检测定位装置的接收系统。
4.一种与岸桥直接交互的轨道式起重机控制方法，应用于与岸桥直接交互的轨道式起重机中，所述岸桥直接交互的轨道式起重机由海侧大车、陆侧大车、架设于海侧大车和陆侧大车之间的轨道梁、固定于海侧大车或陆侧大车上的装载平台、以及设置于轨道梁上沿轨道梁行走的小车组成；设置于岸桥的陆侧，沿码头正面岸线顺岸布置； 于轨道梁下方的跨距内设有水平运输设备的行驶车道以及与小车交互的交互车道；
其特征在于，所述控制方法包括：
所述轨道式起重机接收码头作业控制系统发送的跟随指令；
所述轨道式起重机基于所述跟随指令驱动自身移动至岸桥的指定位置；
当接收到所述码头作业控制系统的装船指令时，所述轨道式起重机驱动其小车沿所述轨道梁运行至所述交互车道之上，与所述交互车道上的水平运输设备交互将集装箱吊起；驱动吊箱小车沿所述轨道梁运行至所述装载平台之上，将集装箱装载至所述装载平台之上；
当接收到所述码头作业控制系统的卸船指令时，所述轨道式起重机驱动其小车沿所述轨道梁运行至所述装载平台之上，与所述装载平台交互将集装箱吊起；驱动吊箱小车沿所述轨道梁运行至所述交互车道之上，将集装箱装载至所述交互车道上的水平运输设备上。
5.根据权利要求4所述的与岸桥直接交互的轨道式起重机控制方法，其特征在于，所述海侧大车和/或所述陆侧大车的运行轨道铺设有定位装置，每个定位装置具有唯一位置编号；所述轨道式起重机安装有检测定位装置的接收系统；
则所述轨道式起重机基于所述跟随指令驱动自身移动至岸桥的指定位置，具体包括：
解析所述跟随指令得到设定定位装置的位置编号；
驱动自身向所述设定定位装置方向运行；
运行期间所述接收系统检测定位装置，基于定位装置的唯一位置编号确定自身的运行位置；
当运行至所述设定定位装置位置时制动。
6.根据权利要求5所述的与岸桥直接交互的轨道式起重机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述码头作业控制系统在根据码头作业指令控制所述岸桥移动至设定位置后，基于所述设定位置的位置信息生成所述跟随指令并发送给所述轨道式起重机。
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