多層激光掃描集卡與吊具鎖頭對位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及用于集裝箱裝卸作業(yè)中集裝箱卡車與吊具鎖頭對位，尤其適合港口集裝箱橋吊雙箱吊具吊運集裝箱裝卸作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，集裝箱卡車與吊具對位系統(tǒng):在橋吊側(cè)面立柱橫梁上安裝光幕，對進入橋吊作業(yè)區(qū)的集裝箱卡車進行定位，容易受到其他車道過往集卡的干擾；在橋吊橫梁中央安裝一個編程旋轉(zhuǎn)云臺和激光掃描測距儀，只能實現(xiàn)對車道上集卡與吊具的前后對位，無法實現(xiàn)集卡與吊具鎖頭對位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型使用兩個多層激光掃描儀，同時對多條工作車道上的重載或空載集卡進行多層掃描，實現(xiàn)集卡與吊具鎖頭對位。
[0004]本實用新型采用以下技術(shù)方案:兩個多層激光掃描儀、一個電子控制旋轉(zhuǎn)裝置、微處理器、高亮度發(fā)光二極管顯示屏、橋吊PLC、兩個車道選擇器，PLC通信模塊。
[0005]兩個多層激光掃描儀均安裝在橋吊下車道上方的橫梁上方，其中一個固定不動，對準集卡標準停車位置的集裝箱頂面所在位置進行掃描，其掃描面與地面的交線垂直于車道前進方向；另一個放置在電子控制旋轉(zhuǎn)裝置上，可隨電子控制旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，其掃描面與地面的交線平行于車道前進方向。
[0006]電子控制旋轉(zhuǎn)裝置具備一個步進電機帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動安裝在轉(zhuǎn)軸上的激光掃描儀轉(zhuǎn)動，裝置內(nèi)還有接近開關(guān)、限位開關(guān)和擋板，限制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度和決定起點步數(shù)。
[0007]顯示屏共兩類，一類是集卡顯示屏共四個安裝在橋吊海陸兩側(cè)橫梁側(cè)面，安裝高度與集卡司機水平視線一致或略高，集卡正反行駛方向各有兩個顯示屏；另一類是橋吊顯示屏橫著面朝上安裝在橋吊一側(cè)橫梁上，橋吊司機在駕駛室內(nèi)也可獲取集卡就位信息，針對橋吊使用單車道的情況，橋吊顯示屏需要一個，而針對橋吊使用雙車道的情況，橋吊顯示屏需要兩個。
[0008]車道選擇器由車道加、減和系統(tǒng)開關(guān)三個按鈕組成，用于工作車道的設(shè)置，一個橋邊車道選擇器安裝在橋吊側(cè)面下方，安裝高度根據(jù)橋邊工作人員設(shè)置車道和橋吊具體結(jié)構(gòu)設(shè)定；另一個駕駛室車道選擇器安裝在橋吊駕駛室內(nèi)，用于橋吊司機設(shè)置車道，通過PLC通信模塊與微處理器實現(xiàn)通信。
[0009]微處理器與電子控制旋轉(zhuǎn)裝置、兩個多層激光掃描儀、高亮度發(fā)光二極管顯示屏以及車道選擇器相連，控制電子控制旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)，處理兩個多層激光掃描儀的測量數(shù)據(jù)以及將集卡對位信息顯示到顯示屏上。微處理器與橋吊PLC連接，根據(jù)掃描所得的重/空載集卡位置發(fā)送調(diào)整命令給橋吊PLC，橋吊PLC對吊具位置、油缸伸縮進行調(diào)整，最終實現(xiàn)集卡與吊具鎖頭對位；橋吊PLC提供20英尺、雙20英尺、40英尺、45英尺吊具信號給微處理器，微處理器根據(jù)吊具信號具體分析實際集卡停車位置。
[0010]多層激光掃描儀具備四個掃描層。固定不動的多層激光掃描儀，其掃描面與地面的交線垂直于車道前進方向，同時掃描橋吊下所有車道，四個掃描層掃描重載集卡上集裝箱或空載集卡的平板車，測量集卡在車道上左右偏離距離。根據(jù)車道選擇器所設(shè)置的工作車道，電子控制旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動相應角度，安裝在電子控制旋轉(zhuǎn)裝置上的多層激光掃描儀隨之轉(zhuǎn)動，由于其掃描面與地面的交線平行于車道前進方向，針對單車道使用情況，四個掃描層同時掃描一個車道，測量集卡在車道上前后偏離距離。
[0011]針對雙吊具橋吊下雙工作車道的情況，兩個掃描面掃描一條車道，同時可掃描兩條車道，測量集卡在車道上前后偏離距離，需要增加一個橋吊顯示屏便于同時顯示雙車道上集卡對位信息。
[0012]所述的多層激光掃描儀是通過轉(zhuǎn)軸帶動棱鏡轉(zhuǎn)動多個角度，從而產(chǎn)生多個激光掃描層。棱鏡可調(diào)，進而調(diào)整每個掃描層的位置，可以完全適用于在實際應用中各種掃描需要。
[0013]綜合上述兩個多層掃描儀的測量數(shù)據(jù)，通過微處理器的數(shù)據(jù)處理和分析，即可得知雙車道上兩輛集卡的具體位置，包括當前工作車道，重載集卡上集裝箱前后左右偏離位置、集裝箱箱頂高度、集裝箱箱型、集裝箱鎖孔位置，以及空載集卡平板車前后左右偏離位置、平板車高度。
[0014]若集卡偏離距離大于吊具伸縮最大距離，微處理器把偏離距離信息通過顯示屏顯示，指示集卡司機移動卡車進行對位。若集卡偏離距離小于吊具伸縮最大距離，微處理器通過顯示屏顯示對位結(jié)束信息，指示集卡司機不要移動集卡，同時微處理器將所測的重/空載集卡的位置偏離信息發(fā)送給橋吊PLC，根據(jù)所測偏離距離控制吊具伸縮距離，完成重/空載集卡與吊具鎖頭的對位。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:實現(xiàn)橋吊下集卡與吊具鎖頭的自動對位，特別是實現(xiàn)了雙車道上的雙集卡與雙吊具鎖頭的同時對位，自動識別當前工作車道，免去工作車道的選擇，自動識別箱型，自動根據(jù)集卡停車位置指導集卡司機停車以及自動控制吊具伸縮，有效提高橋吊作業(yè)效率和安全性。
【附圖說明】
[0016]附圖1主要組成部件示意圖
[0017]附圖2系統(tǒng)安裝位置示意圖
[0018]附圖3雙車道40英尺集裝箱對位圖
[0019]附圖4雙車道雙20英尺集裝箱對位圖
[0020]附圖5電子控制旋轉(zhuǎn)裝置各組成部件示意圖
[0021]附圖6多層激光掃描儀工作原理示意圖
[0022]附圖中主要部件的符號說明:
[0023](1)微處理器(17)轉(zhuǎn)軸
[0024](2)電子控制旋轉(zhuǎn)裝置(18)限位開關(guān)
[0025](3)多層激光掃描儀1(19)外殼
[0026](4)多層激光掃描儀2(20)軸承
[0027](5)高亮度發(fā)光二極管顯示屏(21)擋板
[0028](6)橋吊PLC(22)接近開關(guān)
[0029](7)橋邊車道選擇器(23)棱鏡
[0030](8)駕駛室車道選擇器(24)入射激光
[0031](9)PLC通訊模塊(25)棱鏡1面法線
[0032](10)集卡(26) 1面反射激光
[0033](11)橋吊(27)棱鏡2面法線
[0034](12) 40英尺集裝箱(28) 2面反射激光
[0035](13)垂直車道前進方向的掃描層(29)棱鏡3面法線
[0036](14)平行車道前進方向的掃描層(30) 3面反射激光
[0037](15) 20英尺集裝箱(31)棱鏡4面法線
[0038](16)步進電機(32)4面反射激光
【具體實施方式】
[0039]如圖1所示，微處理器⑴分別與電子控制旋轉(zhuǎn)裝置(2)、多層激光掃描儀1(3)、多層激光掃描儀2 (4)、高亮度發(fā)光二極管顯示屏(5)、橋吊PLC (6)、橋邊車道選擇器(7)相連，其中多層激光掃描儀1(3)安裝在電子控制旋轉(zhuǎn)裝置(2)上，可隨電子控制旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。駕駛室車道選擇器(8)通過PLC通訊模塊(9)與微處理器(1)實現(xiàn)通信。
[0040]如圖2所示高亮度發(fā)光二極管顯示屏(5)