CN212892781U - 卸船机定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了卸船机定位系统，包括卸船机、抓斗、卸船机大臂、大车定位装置、卷筒缆绳、卷筒缆绳检测装置、差分定位天线、小车定位装置、小车、无线基站、散货船舱、大车，大车安装在卸船机的底部，抓斗与小车连接，卷筒缆绳的一端与抓斗连接，卷筒缆绳的另一端与卷筒缆绳检测装置同轴连接，大车定位装置、小车定位装置、卷筒缆绳检测装置都具有编码检测单元，无线基站安装在小车上，散货船舱位于抓斗的下方，抓斗内设有抓斗定位模块，无线基站与抓斗定位模块无线连接。本实用新型实现了对抓斗实时位置的坐标定位，使得卸船机能够全自动化作业，大大提高了工作效率。

Description

卸船机定位系统

技术领域

本实用新型涉及卸船机定位系统。

背景技术

卸船机是利用连续输送机械制成能提升散粒物料的机头，或兼有自行取料能力，或配以取料、喂料装置，将散粒物料连续不断地提出船舱，然后卸载到臂架或机架并能运至岸边主输的地方送机系统去的专用机械。使用卸船机可大大提高卸货效率，最小的粉尘污染可保持环境清洁，高效环保。

大型卸船机设备所占比例越来越大，目前世界上最大矿石装船机生产率高达20000t/h，适用32万吨船型的外伸距。我国目前现有最大设备生产率为6000t/h，适用10万吨船型的外伸距，但秦皇岛煤五期已提出生产率8000t/h、适用15万吨船型的装船机。

卸船机，是码头前沿的一种重大接卸设备，为了满足各大港口码头停靠船舶的实际需要，以及达到系统最大生产率，需要根据具体的卸船工作，合理选用高效、可靠的卸船机。在实际作业时，将利用抓斗把船舱内的物料抓取出来，提升到料斗的上方放料，再通过振动给料器，把物料运送到带式输送机系统。可以说，桥式抓斗卸船机的卸船能力主要是抓斗的能力和运行效率决定的。虽然抓斗的装料容量是一定的，但是在抓料过程中，选择的抓料点不同，实际的抓料量也是不同的。主要取决于操作能力的高低。在桥式抓斗卸船机的实际作业中，影响卸船工作质量和实际效果的因素很多，这也是导致各种卸船问题出现的重要原因。目前卸船作业仍需专业司机在司机室通过操控手柄进行抓斗入仓、抓料卸船操作。由于小车带动抓斗运行到落入抓料过程惯性很大，人工操作抓斗精确抓料位置不易控制，并存在抓斗撞击料仓风险。因为是散货码头，现场工作环境恶劣且司机在司机室长时间低头作业容易形成职业病。随着时代发展，人均学历普遍提升，原本不需要太高学历的卸船机操作司机变得越发难招。在这种情况下，桥式抓斗卸船机引入全自动化作业已经刻不容缓。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有产品中的不足，提供卸船机定位系统。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

卸船机定位系统，包括卸船机、抓斗、卸船机大臂、大车定位装置、卷筒缆绳、卷筒缆绳检测装置、差分定位天线、小车定位装置、小车、无线基站、散货船舱、大车，所述大车安装在卸船机的底部，所述大车定位装置安装在大车上，所述卸船机大臂、差分定位天线都安装在卸船机上，所述小车、卷筒缆绳、卷筒缆绳检测装置都位于卸船机大臂上，所述抓斗与小车连接，所述卷筒缆绳的一端与抓斗连接，所述卷筒缆绳的另一端与卷筒缆绳检测装置同轴连接，所述大车定位装置、小车定位装置、卷筒缆绳检测装置都具有编码检测单元，所述无线基站安装在小车上，所述散货船舱位于抓斗的下方，所述抓斗内设有抓斗定位模块，所述无线基站与抓斗定位模块无线连接。

作为优选，抓斗用于抓取散货船舱内的散货。

作为优选，差分定位天线安装在卸船机的顶端。

作为优选，无线基站安装在小车的下端

作为优选，大车定位装置用于检测大车的车轮旋转圈数，计量大车沿轨道行走的距离，从而换算为卸船机中心当前的坐标位置。

作为优选，小车定位装置用于检测小车的车轮旋转圈数，计量小车沿卸船机大臂行走的距离，从而换算为小车相对于卸船机中心当前的坐标位置。

作为优选，卷筒缆绳检测装置用于检测卷筒缆绳的旋转圈数，从而计量抓斗的缆绳伸出长度。

作为优选，抓斗定位模块包括无线对射模块、集成控制模块、差分定位组合模块、姿态检测模块、电池管理模块、LFP锂电池组，所述无线对射模块与无线基站无线连接，所述无线对射模块、差分定位组合模块、姿态检测模块、电池管理模块都与集成控制模块电性连接，所述LFP锂电池组与电池管理模块电性连接。

作为优选，电池管理模块用于检测LFP锂电池组的当前电量，实现低电报警和异常报警。

作为优选，姿态检测模块用于对抓斗运动的瞬时加速度检测与抓斗在空间中的三个坐标轴角度方向检测，所述差分定位组合模块用于实现抓斗的定位检测。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过抓斗定位模块、大车定位装置、小车定位装置、卷筒缆绳检测装置实现了对抓斗实时位置的坐标定位，替代人眼观测和人工操纵，从而实现抓斗的自动定位及控制，使得卸船机能够全自动化作业，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为抓斗的结构示意图；

图3为抓斗定位模块的模块连接图；

图4为第一种定位原理图；

图5为第二种定位原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

如图1、图2所示，卸船机定位系统，包括卸船机1、抓斗2、卸船机大臂3、大车定位装置4、卷筒缆绳12、卷筒缆绳检测装置5、差分定位天线6、小车定位装置7、小车8、无线基站9、散货船舱10、大车11，所述大车11安装在卸船机1的底部，所述大车定位装置4安装在大车11上，所述卸船机大臂3、差分定位天线6都安装在卸船机1上，所述小车8、卷筒缆绳12、卷筒缆绳检测装置5都位于卸船机大臂3上，所述抓斗2与小车8连接，所述卷筒缆绳12的一端与抓斗2连接，所述卷筒缆绳12的另一端与卷筒缆绳检测装置5同轴连接，所述大车定位装置4、小车定位装置7、卷筒缆绳检测装置5都具有编码检测单元，所述无线基站9安装在小车8上，所述散货船舱10位于抓斗2的下方，所述抓斗2内设有抓斗定位模块20，所述无线基站9与抓斗定位模块20无线连接，抓斗2用于抓取散货船舱10内的散货，差分定位天线6安装在卸船机1的顶端，无线基站9安装在小车8的下端

如图1所示，大车定位装置4用于检测大车的车轮旋转圈数，计量大车沿轨道行走的距离，从而换算为卸船机中心当前的坐标位置，小车定位装置7用于检测小车的车轮旋转圈数，计量小车沿卸船机大臂行走的距离，从而换算为小车相对于卸船机中心当前的坐标位置，所述卷筒缆绳检测装置5用于检测卷筒缆绳的旋转圈数，从而计量抓斗的缆绳伸出长度，

如图2、图3所示，抓斗定位模块20包括无线对射模块201、集成控制模块202、差分定位组合模块203、姿态检测模块204、电池管理模块205、LFP锂电池组206，所述无线对射模块201与无线基站9无线连接，所述无线对射模块201、差分定位组合模块203、姿态检测模块204、电池管理模块205都与集成控制模块202电性连接，所述LFP锂电池组206与电池管理模块205电性连接，电池管理模块205用于检测LFP锂电池组的当前电量，实现低电报警和异常报警，姿态检测模块204用于对抓斗运动的瞬时加速度检测与抓斗在空间中的三个坐标轴角度方向检测，所述差分定位组合模块203用于实现抓斗的定位检测。

大车11在港口码头沿着轨道直线行驶，通过抓斗2抓取散货船舱10内的散货。小车8安装于卸船机大臂3上，可以通过卸船机的缆绳卷筒，收放缆绳，控制小车8沿卸船机大臂3行走。

如图4所示，卸船机1通过差分定位天线6与大车定位装置4实现对卸船机中心沿轨道方向的定位。

进一步，已知卸船机中心的坐标后，通过上述卷筒缆绳检测装置5获取抓斗2缆绳的伸出长度，并由上述小车定位装置7获取小车相对于卸船机中心的坐标。

进一步，如图示，l＝缆绳伸出长度-小车沿大臂移动距离

进一步，并结合上述姿态检测模块204的角度检测，从而换算为抓斗2相对于卸船机中心的位置，完成抓斗的自动定位。

如图5所示，抓斗2通过上述差分定位组合模块203直接获取抓斗2的当前坐标位置。

进一步，并结合上述姿态检测模块204的角度检测和加速度检测，辅助完成精准定位。

进一步，上述姿态检测模块204的加速度检测能在极短时间内，通过对加速度的积分结合方向向量的叠加，完成位置坐标的偏移量计算，与差分定位做出校验。

通过上述两种定位原理方式，实现系统的冗余定位，确保抓斗自动定位的可靠性与安全性。

本实用新型通过抓斗定位模块、大车定位装置、小车定位装置、卷筒缆绳检测装置实现了对抓斗实时位置的坐标定位，替代人眼观测和人工操纵，从而实现抓斗的自动定位及控制，使得卸船机能够全自动化作业，大大提高了工作效率。

需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.卸船机定位系统，其特征在于，包括卸船机(1)、抓斗(2)、卸船机大臂(3)、大车定位装置(4)、卷筒缆绳(12)、卷筒缆绳检测装置(5)、差分定位天线(6)、小车定位装置(7)、小车(8)、无线基站(9)、散货船舱(10)、大车(11)，所述大车(11)安装在卸船机(1)的底部，所述大车定位装置(4)安装在大车(11)上，所述卸船机大臂(3)、差分定位天线(6)都安装在卸船机(1)上，所述小车(8)、卷筒缆绳(12)、卷筒缆绳检测装置(5)都位于卸船机大臂(3)上，所述抓斗(2)与小车(8)连接，所述卷筒缆绳(12)的一端与抓斗(2)连接，所述卷筒缆绳(12)的另一端与卷筒缆绳检测装置(5)同轴连接，所述大车定位装置(4)、小车定位装置(7)、卷筒缆绳检测装置(5)都具有编码检测单元，所述无线基站(9)安装在小车(8)上，所述散货船舱(10)位于抓斗(2)的下方，所述抓斗(2)内设有抓斗定位模块(20)，所述无线基站(9)与抓斗定位模块(20)无线连接。

2.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述抓斗(2)用于抓取散货船舱(10)内的散货。

3.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述差分定位天线(6)安装在卸船机(1)的顶端。

4.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述无线基站(9)安装在小车(8)的下端。

5.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述大车定位装置(4)用于检测大车的车轮旋转圈数，计量大车沿轨道行走的距离，从而换算为卸船机中心当前的坐标位置。

6.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述小车定位装置(7)用于检测小车的车轮旋转圈数，计量小车沿卸船机大臂行走的距离，从而换算为小车相对于卸船机中心当前的坐标位置。

7.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述卷筒缆绳检测装置(5)用于检测卷筒缆绳的旋转圈数，从而计量抓斗的缆绳伸出长度。

8.根据权利要求1所述卸船机定位系统，其特征在于，所述抓斗定位模块(20)包括无线对射模块(201)、集成控制模块(202)、差分定位组合模块(203)、姿态检测模块(204)、电池管理模块(205)、LFP锂电池组(206)，所述无线对射模块(201)与无线基站(9)无线连接，所述无线对射模块(201)、差分定位组合模块(203)、姿态检测模块(204)、电池管理模块(205)都与集成控制模块(202)电性连接，所述LFP锂电池组(206)与电池管理模块(205)电性连接。

9.根据权利要求8所述卸船机定位系统，其特征在于，所述电池管理模块(205)用于检测LFP锂电池组的当前电量，实现低电报警和异常报警。

10.根据权利要求8所述卸船机定位系统，其特征在于，所述姿态检测模块(204)用于对抓斗运动的瞬时加速度检测与抓斗在空间中的三个坐标轴角度方向检测，所述差分定位组合模块(203)用于实现抓斗的定位检测。

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