TWI572550B - 防撞天車裝置 - Google Patents

Description

防撞天車裝置

本發明係關於一種天車裝置，特別是關於一種防撞天車裝置。

一般天車結構通常裝設在廠房內上方，並距地面有一預定之高度，利用吊車懸吊工作物的方式，並透過吊車滑移作動進行重物之搬運移動，使工作物體由一處移至另一處，進而提供較大物料進行施工，由於可節省人力，適合在較大面積廠房或物體較龐大的場所作業。

習用懸吊式天車構造主要包含有二呈平行並相距有預定間距之端樑、二利用鞍座跨接於該二端樑下方之橫樑及一利用車輪行走於該二橫樑上之台車，藉由控制該鞍座帶動該橫樑於該端樑上之縱向移動及控制該台車於該橫樑上之橫向移動，來達到全平面式之移動搬運作業。

然而，現有的天車在運行中防撞技術，多僅針對單一軌道上多數台天車的大小車之間的相互運動，進行撞擊偵測與預防功能建立，並透過語音或警報訊息之方式，通知天車操作員進行減速或是強制系統減速，以避免碰撞的發生；但此類型的防撞檢知技術，並無法滿足自動化倉儲天車於無人操作狀態下更進階的防撞需求，如吊載物體於無人倉儲行進間的防撞，於裝載區作業時與板車間的防撞需求，以及於倉儲區內裝載時 的防撞需求。

本發明之主要目的在於提供一種防撞天車裝置，利用高度間距偵測模組及橫向間距偵測模組偵測天車周圍的物體，以避免發生天車的碰撞。

為達上述之目的，本發明提供一種防撞天車裝置，包含一橫向滑軌、一天車、一偵測單元及一控制單元。該天車具有一車體及一吊爪，該車體設置在該橫向滑軌上，該吊爪連接該車體且用以夾取一待測區內之一鋼捲；該偵測單元具有一高度間距偵測模組及一橫向間距偵測模組，該高度間距偵測模組設置在該橫向滑軌上，用以偵測與下方一物體的一高度間距，並產生一高度間距信號，該橫向間距偵測模組，設置在該待測區上，用以偵測與該待測區的一物體的一橫向間距，並產生一橫向間距信號；該控制單元用以接收該高度間距信號及橫向間距信號，並基於該高度間距信號及橫向間距信號控制該車體的動作。

在本發明之一實施例中，該高度間距偵測模組具有數個二維雷射測距儀，間隔設置在該橫向滑軌的底部。

在本發明之一實施例中，該等二維雷射測距儀沿該橫向滑軌的一中線排列。

在本發明之一實施例中，該橫向間距偵測模組具有兩個二維雷射測距儀，分別設置在該待測區的前端及後端。

在本發明之一實施例中，該兩個二維雷射測距儀彼此相向面對。

在本發明之一實施例中，該偵測單元還包含一移動偵測模組，設置在該吊爪上，用以偵測與周圍一物體的距離。

在本發明之一實施例中，該移動偵測模組具有兩個橫向二維雷射測距儀，分別設置在該吊爪的底部二側，用以偵測與一物體的一橫向距離，並產生一橫向距離信號。

在本發明之一實施例中，該移動偵測模組具有兩個縱向二維雷射測距儀，分別設置在該吊爪的頂部兩側，用以偵測與一物體的一縱向距離，並產生一縱向距離信號。

在本發明之一實施例中，該控制單元包含一處理模組及一驅動模組，該處理模組用以處理該偵測單元所發出的高度間距信號及橫向間距信號，該驅動模組電性連接該處理模組且用以驅動該車體之移動。

在本發明之一實施例中，該控制單元還包含一無線接收模組，電性連接該處理模組，用以接收該偵測單元所發出的高度間距信號及橫向間距信號。

如上所述，利用該高度間距偵測模組、該橫向間距偵測模組及該移動偵測模組的二維雷射測距技術，使該車體及橫向滑軌於接近物體時能夠及時停止移動，以避免發生碰撞，可有效達到吊載作業的防撞、倉儲裝卸作業的防撞及待測區的貨車卸貨作業的防撞，使該天車於無人操作下，仍具備安全防撞功能。

101‧‧‧鋼捲

102‧‧‧待測區

2‧‧‧橫向滑軌

3‧‧‧縱向滑軌

4‧‧‧天車

41‧‧‧車體

42‧‧‧吊爪

5‧‧‧偵測單元

51‧‧‧高度間距偵測模組

511‧‧‧二維雷射測距儀

52‧‧‧橫向間距偵測模組

521‧‧‧二維雷射測距儀

53‧‧‧移動偵測模組

531‧‧‧橫向二維雷射測距儀

532‧‧‧縱向二維雷射測距儀

6‧‧‧控制單元

61‧‧‧無線接收模組

62‧‧‧處理模組

63‧‧‧驅動模組

第1圖是根據本發明一較佳實施例之防撞天車裝置的示意圖；及 第2圖是根據本發明一較佳實施例之防撞天車裝置的吊爪的示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1、2圖所示，本發明一較佳實施例之防撞天車裝置，包含一橫向滑軌2、一縱向滑軌3、一天車4、一偵測單元5及一控制單元6，該天車裝置特別適用於鋼鐵工廠之廠房中以供夾取、吊掛及移動一貨車上之一鋼捲101。本發明將於下文詳細說明各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

續參照第1圖所示，該縱向滑軌3係以二支撐架縱向設置在一廠房的天花板處，該橫向滑軌2利用二支撐架橫向跨設在該縱向滑軌3上，其中該橫向滑軌2透過滾輪在該縱向滑軌3上滑動而進行縱向位移。

續參照第1、2圖所示，該天車4包括一車體41及一吊爪42；該車體41設置在該橫向滑軌2上，並可透過滾輪在該橫向滑軌2上滑動而進行橫向位移；該吊爪42利用一纜繩連接該車體41，透過捲收該纜繩而驅動該吊爪42升降移動，而用以夾取一待測區102內之一物體，例如一鋼捲101；另外，該天車4還可包括一荷重感測器(圖未示)，用以感測該吊爪42是否夾取該鋼捲101。

續參照第1圖所示，該偵測單元5具有一高度間距偵測模組51、一橫向間距偵測模組52及一移動偵測模組53；其中該高度間距偵測模組51設置在該橫向滑軌2上，用以偵測與下方一物體(例如承載鋼捲101的貨車)的一高度間距，並產生一高度間距信號；在本較佳實施例中，該高度間距偵測模組51具有數個二維雷射測距儀511，該等二維雷射測距儀511間隔設置在該橫向滑軌2的底部，且沿該橫向滑軌2的一中線排列。

續參照第1圖所示，該橫向間距偵測模組52設置在該待測區102上，用以偵測與該待測區102的物體的一橫向間距，並產生一橫向間距信號；在本較佳實施例中，該橫向間距偵測模組52具有兩個二維雷射測距儀521，分別設置在該待測區102的前端及後端，且該兩個二維雷射測距儀521彼此相向面對，用以偵測該待測區102內的物體，例如貨車。

續參照第1、2圖所示，該移動偵測模組53設置在該吊爪42上，用以偵測與周圍物體的距離，該移動偵測模組53具有兩個橫向二維雷射測距儀531及兩個縱向二維雷射測距儀532，其中該等橫向二維雷射測距儀531分別設置在該吊爪42的底部二側，用以偵測與該物體的一橫向距離，並產生一橫向距離信號；另外，該等縱向二維雷射測距儀532分別設置在該吊爪42的頂部兩側，用以偵測與該物體的一縱向距離，並產生一縱向距離信號。

續參照第1圖所示，該控制單元6包含一無線接收模組61、一處理模組62及一驅動模組63；該無線接收模組61電性連接該處理模組62，用以接收該高度間距偵測模組51、該橫向間距偵測模組52及該移動偵測模組53所發出的高度間距信號、橫向間距信號、橫向距離信號及縱向距離信 號；該處理模組62接收來自該無線接收模組61的信號並進行處理；該驅動模組63電性連接該處理模組62且用以驅動該車體41及橫向滑軌2的移動，在實際操作中，該處理模組62能夠基於該高度間距信號、橫向間距信號、橫向距離信號及縱向距離信號而透過該驅動模組63控制該車體41於該橫向滑軌2的移動(見第1圖橫向箭頭)或停止，以及控制該橫向滑軌2於該縱向滑軌3的移動(見第1圖縱向箭頭)或停止。

依據上述的結構，當該驅動模組63驅動該車體41及橫向滑軌2移動時，該高度間距偵測模組51、該橫向間距偵測模組52及該移動偵測模組53會同時進行偵測並回傳信號，若偵測到與物體的距離太接近，該驅動模組63則驅動該車體41及橫向滑軌2減速停止，以避免該吊爪42及/或鋼捲101與物體(如貨車)發生碰撞。

如上所述，本發明利用該高度間距偵測模組51、該橫向間距偵測模組52及該移動偵測模組53的二維雷射測距技術，使該車體41及橫向滑軌2於接近物體時能夠及時計算出與物體之間的X、Y、Z軸各維度距離關係，並停止移動該吊爪42及鋼捲101，以避免發生碰撞，因而可有效達到吊載作業的防撞、倉儲裝卸作業的防撞及待測區102的貨車卸貨作業的防撞，使該天車4於無人操作下，仍具備安全防撞功能。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101‧‧‧鋼捲

102‧‧‧待測區

2‧‧‧橫向滑軌

3‧‧‧縱向滑軌

4‧‧‧天車

41‧‧‧車體

42‧‧‧吊爪

5‧‧‧偵測單元

51‧‧‧高度間距偵測模組

511‧‧‧二維雷射測距儀

52‧‧‧橫向間距偵測模組

521‧‧‧二維雷射測距儀

53‧‧‧移動偵測模組

531‧‧‧橫向二維雷射測距儀

532‧‧‧縱向二維雷射測距儀

6‧‧‧控制單元

61‧‧‧無線接收模組

62‧‧‧處理模組

63‧‧‧驅動模組

Claims (3)

1. 一種防撞天車裝置，其包括：一橫向滑軌；一天車，具有：一車體，設置在該橫向滑軌上；及一吊爪，連接該車體且用以夾取一待測區內之一鋼捲；一偵測單元，具有：一高度間距偵測模組，設置在該橫向滑軌上，用以偵測與下方一物體的一高度間距，並產生一高度間距信號，其中該高度間距偵測模組具有數個二維雷射測距儀，間隔設置在該橫向滑軌的底部；一橫向間距偵測模組，設置在該待測區上，用以偵測與該待測區的一物體的一橫向間距，並產生一橫向間距信號，該橫向間距偵測模組具有兩個二維雷射測距儀，分別設置在該待測區的前端及後端；及一移動偵測模組，設置在該吊爪上，用以偵測與周圍一物體的距離，其中該移動偵測模組具有兩個橫向二維雷射測距儀及兩個縱向二維雷射測距儀，該等橫向二維雷射測距儀分別設置在該吊爪的底部二側，用以偵測與一物體的一橫向距離並產生一橫向距離信號，該等縱向二維雷射測距儀分別設置在該吊爪的頂部兩側，用以偵測與一物體的一縱向距離並產生一縱向距離信號；及一控制單元，具有： 一無線接收模組；一處理模組，該無線接收模組電性連接該處理模組，用以接收該高度間距偵測模組及該橫向間距偵測模組所發出的高度間距信號及橫向間距信號；及一驅動模組，電性連接該處理模組且用以驅動該車體及橫向滑軌的移動，並基於該高度間距信號及橫向間距信號控制該車體的動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之防撞天車裝置，其中該高度間距偵測模組之該等二維雷射測距儀沿該橫向滑軌的一中線排列。
3. 如申請專利範圍第1項所述之防撞天車裝置，其中該橫向間距偵測模組之該兩個二維雷射測距儀彼此相向面對。