集裝箱起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種集裝箱起重機(jī)。本發(fā)明的集裝箱起重機(jī)具備：行走裝置；主梁，支承于行走裝置，并且沿水平方向延伸；小車，能夠沿著主梁行走；吊具(10)，吊裝在小車上，并且能夠與集裝箱卡合脫離；升降機(jī)構(gòu)，使吊具(10)升降；激光掃描儀(22)，設(shè)置于吊具(10)，并且發(fā)射激光獲得對(duì)象物的著光點(diǎn)的坐標(biāo)；及起重機(jī)控制裝置，根據(jù)激光掃描儀(22)所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)，驅(qū)動(dòng)并控制小車及吊具(10)。
【專利說明】集裝箱起重機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集裝箱起重機(jī)，尤其涉及一種感測該集裝箱的內(nèi)容。本申請(qǐng)主張基于2013年I月28日在日本申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-013468號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容援用于此。

【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于對(duì)集裝箱船或外來底盤等進(jìn)行集裝箱的裝載或卸載等的集裝箱碼頭，從縮減成本等的觀點(diǎn)出發(fā)推進(jìn)無人化、節(jié)省人力化。
[0003]尤其，堆疊存放集裝箱時(shí)，有時(shí)由于風(fēng)和集裝箱變形等的影響，發(fā)生所存放的集裝箱的位置偏離的情況。因此，應(yīng)避免搬運(yùn)中的吊掛集裝箱和所存放的集裝箱之間發(fā)生接觸，且需感測吊掛集裝箱周圍障礙物的位置來避免障礙物的干擾。
[0004]因此，專利文獻(xiàn)I中提出有使用配置于小車的激光掃描儀測定目標(biāo)位置和障礙物位置來存放吊掛集裝箱的技術(shù)。
[0005]并且，專利文獻(xiàn)2中提出有在吊具上安裝CXD攝像機(jī)并通過攝像影像的圖像處理來檢測出吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱各自的邊緣的內(nèi)容。
[0006]而且，專利文獻(xiàn)3中記載有預(yù)先測定與目標(biāo)集裝箱相鄰行(Row)的位置來評(píng)價(jià)相鄰行的包絡(luò)線的技術(shù)。
[0007]并且，專利文獻(xiàn)4中記載有通過設(shè)置于吊具的紅外線光束傳感器檢測在吊掛集裝箱下端附近的障礙物的內(nèi)容。
[0008]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利公表2002-527317號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2002-205891號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本專利公開2003-034490號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)4:日本專利公開2006-232496號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0015]然而，上述專利文獻(xiàn)I中所記載的技術(shù)存在如下課題，即，由于激光掃描儀設(shè)置于小車，因此尤其在吊具下降時(shí)等情況下，因吊具阻礙而產(chǎn)生無法測定的區(qū)域。并且，存在如下課題，即，由于載置吊掛集裝箱的目標(biāo)集裝箱和與目標(biāo)集裝箱相鄰行距上述激光掃描儀的距離較遠(yuǎn)，因此難以提高檢測的精確度。
[0016]而且，專利文獻(xiàn)I?4中所記載的技術(shù)需要分別設(shè)置檢測吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱各自的邊緣的吊掛集裝箱落地用傳感器、和測定相鄰行的位置的沖撞防止用傳感器等多個(gè)傳感器。因此，存在因組件件數(shù)的增加或控制系統(tǒng)的復(fù)雜化等導(dǎo)致成本增加的課題。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠在較廣的范圍內(nèi)精確地檢測出障礙物等且能夠抑制因組件件數(shù)的增加或控制系統(tǒng)的復(fù)雜化等而產(chǎn)生的成本增加的集裝箱起重機(jī)。
[0018]用于解決技術(shù)課題的手段
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，集裝箱起重機(jī)具備:行走裝置；主梁，支承于所述行走裝置，并且沿水平方向延伸；小車，能夠沿著所述主梁行走；吊具，吊裝在所述小車上，并且能夠與集裝箱卡合脫離；升降機(jī)構(gòu)，使所述吊具升降；激光掃描儀，設(shè)置于所述吊具，并且發(fā)射激光獲得對(duì)象物的著光點(diǎn)的坐標(biāo)；及起重機(jī)控制裝置，根據(jù)所述激光掃描儀所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)，驅(qū)動(dòng)并控制所述小車及所述吊具。
[0020]通過如此構(gòu)成，激光掃描儀與吊具一同上下移動(dòng)，因此能夠防止因吊具阻礙而產(chǎn)生無法通過激光掃描儀進(jìn)行測定的區(qū)域。并且，能夠縮短激光掃描儀與目標(biāo)集裝箱、及與目標(biāo)集裝箱相鄰行之間的距離。并且，無需分別設(shè)置用于使與吊具卡合的吊掛集裝箱落地的傳感器和用于防止沖撞的傳感器、而僅使用配設(shè)于吊具的激光掃描儀，就能夠檢測吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱的位置，并且能夠測定相鄰行的位置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，可以使上述激光掃描儀設(shè)置于所述吊具的寬度方向的側(cè)部。
[0022]通過如此構(gòu)成，能夠精確地檢測出相鄰的集裝箱之間的間隙。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，上述起重機(jī)控制裝置可以具備偏離量導(dǎo)出部，該偏離量導(dǎo)出部通過使所述激光掃描儀在所述吊具的下方的水平方向的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，并根據(jù)所述激光掃描儀所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)求出與所述吊具卡合的吊掛集裝箱和將該吊掛集裝箱載置于上面的目標(biāo)裝箱之間的包絡(luò)線，并且根據(jù)該包絡(luò)線求出吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱之間的位置偏離量。
[0024]通過如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)激光掃描儀的檢測結(jié)果求出吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱之間的位置偏離量。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，所述起重機(jī)控制裝置可以具備:障礙物距離判定部，根據(jù)所述激光掃描儀所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)判定周圍障礙物與所述激光掃描儀之間的距離；及下降限制控制部，根據(jù)所述周圍障礙物與所述激光掃描儀之間的距離限制所述吊具的下降動(dòng)作。
[0026]通過如此構(gòu)成，根據(jù)激光掃描儀與障礙物之間的距離，能夠在吊掛集裝箱與障礙物發(fā)生沖撞之前限制吊具的下降動(dòng)作。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，可以具備存儲(chǔ)所述著光點(diǎn)的坐標(biāo)的存儲(chǔ)部。
[0028]通過如此構(gòu)成，能夠存儲(chǔ)在多個(gè)小車位置檢測出的著光點(diǎn)的坐標(biāo)。其結(jié)果，包括在當(dāng)前的小車位置所無法檢測的位置的著光點(diǎn)的坐標(biāo)在內(nèi)，以使吊掛集裝箱不受到障礙物干擾的方式驅(qū)動(dòng)并控制激光掃描儀。
[0029]發(fā)明效果
[0030]根據(jù)上述本發(fā)明的方式所涉及的集裝箱起重機(jī)，能夠在較廣的范圍內(nèi)精確地檢測出障礙物等，并且能夠抑制因組件件數(shù)的增加或控制系統(tǒng)的復(fù)雜化等而產(chǎn)生的成本增加。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的集裝箱起重機(jī)的立體圖。
[0032]圖2是上述集裝箱起重機(jī)及段(lane)的主視圖。
[0033]圖3是上述集裝箱起重機(jī)所具有的吊具的俯視圖。
[0034]圖4是用于進(jìn)行上述集裝箱起重機(jī)的起重機(jī)控制裝置中的、將吊掛集裝箱落放于堆積吊掛集裝箱的目標(biāo)集裝箱上的控制的功能框圖。
[0035]圖5是表示上述吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱以及激光掃描儀的掃描范圍的立體圖。
[0036]圖6是上述吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱的包絡(luò)線的說明圖。
[0037]圖7是用于進(jìn)行上述起重機(jī)控制裝置中的、防止吊掛集裝箱與障礙物沖撞的控制的功能框圖。
[0038]圖8是上述吊掛集裝箱與相鄰行的集裝箱之間的包絡(luò)線的說明圖。
[0039]圖9是用于求出上述起重機(jī)控制裝置中的、段的各間(Bay)的集裝箱堆放形狀的功能框圖。
[0040]圖10是表示在上述集裝箱起重機(jī)中檢測著光坐標(biāo)的激光掃描儀的配置的一例的主視圖。
[0041]圖11是表示在上述集裝箱起重機(jī)中與檢測著光坐標(biāo)的激光掃描儀的上述圖10不同配置的一例的主視圖。
[0042]圖12是表示在圖10的激光掃描儀的配置中所判定的集裝箱堆放形狀的說明圖。
[0043]圖13是表示在圖11的激光掃描儀的配置中所判定的集裝箱堆放形狀的說明圖。
[0044]圖14是上述集裝箱起重機(jī)中的著光坐標(biāo)的求出方法的說明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]接著，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式中的集裝箱起重機(jī)進(jìn)行說明。該實(shí)施方式中的集裝箱起重機(jī)I設(shè)置于例如對(duì)?？看a頭的集裝箱船進(jìn)行集裝箱C的卸載及集裝箱C的裝載等的集裝箱碼頭的集裝箱堆場。
[0046]圖1、圖2是表示該實(shí)施方式的集裝箱起重機(jī)I的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0047]如圖1、圖2所示，集裝箱起重機(jī)I分別配設(shè)于設(shè)置于集裝箱堆場的多個(gè)段2，進(jìn)行集裝箱C的裝卸。集裝箱I通過具有帶有輪胎的車輪的行走裝置4設(shè)為能夠自行行走。集裝箱I形成為具備支承于行走裝置4的兩對(duì)腳部5、及連接這些腳部5的上端部彼此的起重機(jī)主梁6的大致門形。并且，集裝箱起重機(jī)I具備能夠在起重機(jī)主梁6上橫移的小車7。小車7具備卷揚(yáng)裝置8 (參考圖1)，吊具10通過吊繩9可升降地吊裝于該卷揚(yáng)裝置8。
[0048]其中，存放于上述段2的集裝箱C為ISO規(guī)格的集裝箱等的集裝箱。集裝箱C形成為以20英尺和40英尺為代表的規(guī)定長度的長方體形狀。各段2設(shè)定有在其長邊方向上將集裝箱C的一個(gè)長邊尺寸作為單位長度的多個(gè)間。并且，在各個(gè)間設(shè)定有將集裝箱C的短邊尺寸作為單位長度的多個(gè)行12。這些行12上能夠堆疊存放多層集裝箱C。在各段2中，根據(jù)間的位置、行12的位置、及行12的層數(shù)，能夠指定集裝箱C的位置。為了提高存放密度盡可能將相鄰行12之間的間隔設(shè)為較窄。
[0049]并且,在集裝箱起重機(jī)I的腳部5之間鋪設(shè)有AGV (Automated Guided Vehicle)等搬運(yùn)臺(tái)車13的行走路徑14，上述集裝箱起重機(jī)I接收通過搬運(yùn)臺(tái)車13搬運(yùn)過來的集裝箱C，并且將所述集裝箱C存放到段2的規(guī)定的存放位置上。另一方面，上述集裝箱起重機(jī)I將存放于段2上的集裝箱C轉(zhuǎn)移至搬運(yùn)臺(tái)車13上，從而將集裝箱C搬出至段2的外部。
[0050]如圖3所示，吊具10為用于吊裝集裝箱C的裝置，其具備吊具主體15、卡合脫離機(jī)構(gòu)16、及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)17。
[0051]吊具主體15由形成吊具10的骨架的橫框15a及縱框15b構(gòu)成，在其中央上部配置有繞掛有上述吊繩9的滑輪18 (參考圖1)。
[0052]卡合脫離機(jī)構(gòu)16具備形成于集裝箱C的上部四角且相對(duì)于卡合孔(未圖示)卡合脫離的、所謂的扭鎖等卡止片(未圖示)?？ê厦撾x機(jī)構(gòu)16可以配置于與集裝箱C的卡合孔相對(duì)的位置。更具體而言，卡合脫離機(jī)構(gòu)16分別配設(shè)于與橫框15a平行而延伸的支承框19的端部。
[0053]滑動(dòng)機(jī)構(gòu)17具備沿集裝箱C的長邊方向延伸的導(dǎo)桿20。
[0054]滑動(dòng)機(jī)構(gòu)17沿著導(dǎo)桿20并且與支承框19 一同使卡合脫離機(jī)構(gòu)16移動(dòng)。S卩，由于通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)17調(diào)整卡合脫離機(jī)構(gòu)16的位置，因此即使是長度不同的集裝箱C，也能夠通過一個(gè)吊具10來吊起。
[0055]并且，吊具10具備從支承框19的各端部朝向吊具主體15側(cè)與上述導(dǎo)桿20大致平行而延伸的傳感器支架21。在這些傳感器支架21的端部分別安裝有激光掃描儀22。
[0056]S卩，激光掃描儀22配置于吊掛在吊具10的集裝箱(以下簡稱為吊掛集裝箱Cl)的寬度方向的外側(cè)(側(cè)部)。其中，集裝箱C的寬度方向是指與集裝箱C的長邊方向正交的水平方向。
[0057]激光掃描儀22是能夠使用激光來獲得測定對(duì)象物的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的裝置。更具體而言，激光掃描儀22根據(jù)激光由測定對(duì)象物并返回為止的時(shí)間來計(jì)算距測定對(duì)象物的距離。并且，根據(jù)距測定對(duì)象物的距離和激光的照射角度來求出著光點(diǎn)的坐標(biāo)(以下簡稱為著光坐標(biāo))。將該信息向上述卷揚(yáng)裝置8、小車7、偏斜裝置(未圖示)等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的起重機(jī)控制裝置23輸出。
[0058]如圖4所示，起重機(jī)控制裝置23具備傳感器數(shù)據(jù)讀取部24、包絡(luò)線判定處理部25、偏離量導(dǎo)出部26、及控制量計(jì)算部27。這些傳感器數(shù)據(jù)讀取部24、包絡(luò)線判定處理部25、偏離量導(dǎo)出部26、及控制量計(jì)算部27是指如下的控制塊，即根據(jù)激光掃描儀22的檢測結(jié)果將吊掛集裝箱Cl落放于預(yù)先設(shè)定于段2的地面上的對(duì)象物上、或者在上面堆放(載置)吊掛集裝箱Cl的目標(biāo)集裝箱(以下簡稱為目標(biāo)集裝箱C2)上時(shí)，進(jìn)行一系列的控制。
[0059]傳感器數(shù)據(jù)讀取部24為讀取基于各激光掃描儀22的檢測結(jié)果的界面。被讀取到傳感器數(shù)據(jù)讀取部24的著光坐標(biāo)的數(shù)據(jù)向包絡(luò)線判定處理部25輸出。
[0060]包絡(luò)線判定處理部25根據(jù)通過傳感器數(shù)據(jù)讀取部24讀取的著光坐標(biāo)求出吊掛集裝箱Cl及目標(biāo)集裝箱C2的包絡(luò)線28。其中，該包絡(luò)線28與吊掛集裝箱Cl及目標(biāo)集裝箱C2的寬度方向的外側(cè)面的輪廓大致一致。如圖5所示，該實(shí)施方式的激光掃描儀22從鉛垂下方至間的延伸方向(小車7的橫移方向)的大致水平的位置為止進(jìn)行激光掃描來求出包絡(luò)線28。
[0061]偏離量導(dǎo)出部26根據(jù)包絡(luò)線判定處理部25所求出的包絡(luò)線28導(dǎo)出吊掛集裝箱Cl與目標(biāo)集裝箱C2的相對(duì)偏離量LI。例如，當(dāng)?shù)鯍旒b箱Cl與目標(biāo)集裝箱C2產(chǎn)生水平方向的偏離時(shí)，如圖6所示，距激光的著光點(diǎn)的距離存在明顯的高低差。因此，在靠近激光掃描儀22側(cè)的層的著光點(diǎn)沿大致水平方向排列，從而能夠通過求出在這些著光點(diǎn)所排列的位置的包絡(luò)線28的水平方向長度來導(dǎo)出吊掛集裝箱Cl與目標(biāo)集裝箱C2的偏離量LI。
[0062]控制量計(jì)算部27根據(jù)偏尚量導(dǎo)出部26所導(dǎo)出的偏尚量LI求出用于使吊具10向偏離量LI減小的方向移動(dòng)的控制量。更具體而言，導(dǎo)出基于偏斜裝置(未圖示)等的控制量，所述偏斜裝置控制卷揚(yáng)裝置8、小車7、及吊具10的傾斜。起重機(jī)控制裝置23根據(jù)控制量計(jì)算部27所導(dǎo)出的控制量的信息進(jìn)行卷揚(yáng)裝置8、小車7、及吊具10的驅(qū)動(dòng)控制。
[0063]如圖7所示，起重機(jī)控制裝置23進(jìn)一步具備障礙物距離判定部29、卷下速度限制量計(jì)算部30。這些障礙物距離判定部29及卷下速度限制量計(jì)算部30進(jìn)行防止吊掛集裝箱Cl與障礙物碰撞的一系列的控制處理。
[0064]障礙物距離判定部29根據(jù)包絡(luò)線判定處理部25所求出的包絡(luò)線28a、28b來判定吊掛集裝箱Cl (吊物)與相鄰于目標(biāo)集裝箱C2的行12的集裝箱C(周圍障礙物)之間的距離。更具體而言，如圖8所示，包絡(luò)線判定處理部25所求出的包絡(luò)線28包括包絡(luò)線28a、包絡(luò)線28b，所述包絡(luò)線28a沿著吊掛集裝箱Cl與目標(biāo)集裝箱C2的側(cè)面之上延伸，所述包絡(luò)線28b為存放于與目標(biāo)集裝箱C2相鄰行12 (以下簡稱為相鄰行12a)的集裝箱C的包絡(luò)線。障礙物距離判定部29根據(jù)上述包絡(luò)線28a、28b之間的距離求出吊掛集裝箱Cl與相鄰行12a的集裝箱C之間的距離，并將該信息輸出至卷下速度限制量計(jì)算部30。
[0065]卷下速度限制量計(jì)算部30判定吊掛集裝箱Cl與相鄰行12a的集裝箱C之間的距離是否小于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定距離。并且，若判定吊掛集裝箱Cl與相鄰行12a的集裝箱C之間的距離小于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定距離，則判定吊掛集裝箱Cl有可能與相鄰行12a的集裝箱C發(fā)生碰撞，從而對(duì)基于卷揚(yáng)裝置8的吊具10的下降、即將吊繩9的松放速度設(shè)為“O”等的降下動(dòng)作進(jìn)行限制。另外，可以設(shè)定為放緩降下動(dòng)作以縮短吊掛集裝箱Cl與相鄰行12a的集裝箱C之間的距離。
[0066]如圖9所示，起重機(jī)控制裝置23進(jìn)一步具備著光坐標(biāo)計(jì)算部31、著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32、及集裝箱堆放形狀判定部33。這些著光坐標(biāo)計(jì)算部31、著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32、及集裝箱堆放形狀判定部33進(jìn)行用于求出段2的各個(gè)間的集裝箱堆放形狀的控制處理。其中，集裝箱堆放形狀與在小車7的橫移方向上將存放于一個(gè)間的所有集裝箱C假定為一體時(shí)的其截面輪廓形狀大致相等。在一個(gè)段2上，針對(duì)每個(gè)間求出該集裝箱堆放形狀。與吊具10與障礙物之間的距離的檢測結(jié)果無關(guān)地，通過求出上述集裝箱堆放形狀，能夠在沿水平方向搬運(yùn)吊掛集裝箱Cl時(shí)，使吊掛集裝箱Cl的高度移動(dòng)至適當(dāng)位置，從而迅速有效地進(jìn)行搬運(yùn)。
[0067]傳感器數(shù)據(jù)讀取部24除了求出基于上述激光掃描儀22的著光坐標(biāo)以外，應(yīng)求出吊具10的位置、即激光掃描儀22的位置，并從設(shè)置于小車7等的編碼器34及振擺傳感器35讀取檢測數(shù)據(jù)。其中，編碼器34檢測小車7的橫移位置、及基于行走裝置4的集裝箱起重機(jī)I的行走位置。并且，振擺傳感器35檢測相對(duì)于小車7的吊掛的吊具10的振擺量。另夕卜，集裝箱起重機(jī)I的行走位置可以通過接收GPS(Global Posit1ning System)等信號(hào)來求出。
[0068]如圖10、圖11所示，著光坐標(biāo)計(jì)算部31例如在吊掛集裝箱Cl的搬運(yùn)中等，通過激光掃描儀22檢測著光坐標(biāo)。各個(gè)著光坐標(biāo)的數(shù)據(jù)與激光掃描儀22的位置信息建立關(guān)聯(lián)并向光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32輸出。另外，在圖10、圖11中，用雙點(diǎn)劃線的扇形包圍的區(qū)域表示激光掃描儀22的掃描范圍。
[0069]著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32具備存儲(chǔ)器等儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)，并且將著光坐標(biāo)計(jì)算部31所輸入的著光坐標(biāo)的數(shù)據(jù)與激光掃描儀22的位置信息建立關(guān)聯(lián)并對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)。并且，在同一間中著光坐標(biāo)發(fā)生改變時(shí)，著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32進(jìn)行刪除舊著光坐標(biāo)并更新為最新著光坐標(biāo)的處理。
[0070]集裝箱堆放形狀判定部33根據(jù)存儲(chǔ)于著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32的著光坐標(biāo)數(shù)據(jù)及激光掃描儀22的位置信息，判定對(duì)象間的集裝箱堆放形狀。
[0071]由該集裝箱堆放形狀可以獲知各行12上的集裝箱的堆積高度。
[0072]在此，例如當(dāng)在圖10中所示的位置具有吊具10時(shí)，在圖10中用單點(diǎn)劃線圍住的行12 (圖10中，左側(cè)第2個(gè)行)的最上層的集裝箱C被相鄰行12a的集裝箱C遮住，從激光掃描儀22發(fā)射的激光無法抵達(dá)集裝箱C。此時(shí)，集裝箱堆放形狀判定部33判定如圖12中用粗線表示的集裝箱堆放形狀。在此，圖12中，用虛線表示的形狀為各行12的最高位置處的集裝箱堆放形狀，關(guān)于如上所述的激光所無法抵達(dá)的行12的集裝箱C，代替著光坐標(biāo)使用該行12的最高位置處的坐標(biāo)來作為默認(rèn)值。
[0073]另一方面，例如若吊具10從圖10所示的位置移動(dòng)至圖11所示的位置，則來自激光掃描儀22的激光能夠抵達(dá)在圖10的位置中激光未能抵達(dá)的集裝箱C。由此，著光坐標(biāo)計(jì)算部31檢測出新的著光坐標(biāo)。如此一來，對(duì)于存儲(chǔ)于著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32的著光坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，作為重新檢測出的位置的著光坐標(biāo)，數(shù)據(jù)被追加更新。并且，如圖13所示，通過集裝箱堆放形狀判定部33，進(jìn)行計(jì)算來求出追加的激光能夠抵達(dá)的集裝箱C的著光坐標(biāo)的集裝箱堆放形狀(圖13中用粗線表示)。
[0074]在此,如圖14所示，以吊具10的中心坐標(biāo)(Xs, Ys)作為基準(zhǔn)計(jì)算著光坐標(biāo)(Xt,Yt)。更具體而言，若將橫移方向上的自吊具10的中心至激光掃描儀22的距離設(shè)為“W”，將自激光掃描儀22至著光點(diǎn)的距離設(shè)為“L”，將激光掃描儀22相比于鉛垂方向的角度設(shè)為“ Θ ”，則能夠由以下式(I)及式(2)求出著光坐標(biāo)。
[0075]Xt = Xs+ff+L.sin Θ......(I)
[0076]Yt = Ys-L.cos θ......⑵
[0077]著光坐標(biāo)計(jì)算部31對(duì)激光掃描儀22所掃描的每一個(gè)角度實(shí)施上述著光坐標(biāo)的計(jì)算。并且，所求出的著光坐標(biāo)被依次存儲(chǔ)到著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32。
[0078]因此，根據(jù)上述實(shí)施方式的集裝箱起重機(jī)1，由于激光掃描儀22能夠與吊具10 —同上下移動(dòng)，因此能夠防止因吊具10的阻礙而產(chǎn)生激光掃描儀22所無法測定的區(qū)域。并且，能夠縮短激光掃描儀22與目標(biāo)集裝箱C2、及相鄰行12a的集裝箱C之間的距離。
[0079]而且，僅使用配設(shè)于吊具10的激光掃描儀22就能夠檢測出吊掛集裝箱Cl與目標(biāo)集裝箱C2的位置，并且能夠測定相鄰行12a的集裝箱C的位置，而無需分別設(shè)置用于使卡合于吊具10的吊掛集裝箱Cl落地的傳感器和用于防止碰撞的傳感器。
[0080]其結(jié)果，能夠在較廣的范圍內(nèi)檢測出障礙物等，并且能夠?qū)崿F(xiàn)組件件數(shù)的縮減及控制的簡化，抑制成本增加。
[0081]并且，由于能夠精確地檢測出相鄰的各個(gè)行12之間的間隙，因此即使在將集裝箱起重機(jī)I設(shè)為無人化、節(jié)省人力化的情況下，也能夠使集裝箱C之間的間隙成為最小來提高集裝箱C的存放密度。
[0082]而且，由于能夠根據(jù)激光掃描儀22的檢測結(jié)果求出吊掛集裝箱Cl與目標(biāo)集裝箱C2的位置偏離量，因此能夠使吊掛集裝箱Cl相對(duì)于目標(biāo)集裝箱C2正確地落地。
[0083]并且，由于根據(jù)與相鄰行12a的集裝箱C等障礙物之間的距離能夠在吊掛集裝箱Cl與障礙物發(fā)生碰撞之前限制吊具10的下降動(dòng)作，因此能夠防止吊掛集裝箱Cl受損。
[0084]而且，由于存儲(chǔ)在各種小車7的橫移位置檢測出的著光坐標(biāo)，因此能夠存儲(chǔ)在當(dāng)前的小車7的橫移位置所無法檢測的著光坐標(biāo)來進(jìn)一步正確地檢測出目標(biāo)間的集裝箱堆放形狀。因此，能夠進(jìn)行吊具10的驅(qū)動(dòng)控制以使吊掛集裝箱Cl不受到障礙物的干擾。其結(jié)果，由于能夠根據(jù)集裝箱堆場的狀況預(yù)先調(diào)整吊具10的高度，因此與檢測距障礙物的距離后移動(dòng)吊具10以避開障礙物的情況相比，能夠縮短吊掛集裝箱Cl的搬運(yùn)時(shí)間。
[0085]另外，該發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，可在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行變更。
[0086]例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)通過激光掃描儀22檢測存放于間的集裝箱C的情況進(jìn)行了說明，但作為檢測對(duì)象的物體并不限定于集裝箱C，也可以為集裝箱C以外的物體。
[0087]例如，如圖14所示，也可以設(shè)為檢測行走于集裝箱起重機(jī)I之間的搬運(yùn)臺(tái)車13。而且，也可以設(shè)檢測搬運(yùn)臺(tái)車13為裝載集裝箱C的狀態(tài)或空的狀態(tài)。若如此設(shè)定，則能夠省略用于檢測搬運(yùn)臺(tái)車13的專用傳感器，能夠進(jìn)一步減少組件件數(shù)。
[0088]并且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)僅根據(jù)基于激光掃描儀22的著光坐標(biāo)判定目標(biāo)間的集裝箱堆放形狀的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此。
[0089]例如，可以設(shè)定為如下:通過吊具10抓取所存放的集裝箱C時(shí)或堆垛集裝箱C時(shí)，根據(jù)編碼器等所檢測出的吊具10的高度位置判定堆置于該行12的集裝箱C的坐標(biāo)，并且將該判定結(jié)果存儲(chǔ)到著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部32。
[0090]而且，在上述實(shí)施方式中，將門形的集裝箱起重機(jī)作為一個(gè)例子進(jìn)行了說明，但集裝箱起重機(jī)的形狀并不限定為門形，并且，也不限定為具備具有帶有輪胎的車輪的行走裝置4。而且，腳部5之間未鋪設(shè)有行走路14的情況下也可以適用。并且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)使吊掛集裝箱Cl落在目標(biāo)集裝箱C2之上的情況進(jìn)行了說明，但也可以落在地面上的行12的區(qū)域內(nèi)。并且，行12沒有集裝箱C時(shí)，可以求出地面的著光坐標(biāo)。
[0091]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0092]根據(jù)該集裝箱起重機(jī)，能夠在較廣的范圍內(nèi)精確地檢測出障礙物等，并且能夠抑制因組件件數(shù)的增加和控制系統(tǒng)的復(fù)雜化等產(chǎn)生的成本增加。
[0093]符號(hào)說明
[0094]4-行走裝置，6-起重機(jī)主梁(主梁)，7-小車，I O-吊具，8-卷揚(yáng)裝置(升降機(jī)構(gòu))，22-激光掃描儀，23-起重機(jī)控制裝置，Cl-吊掛集裝箱，C2-目標(biāo)集裝箱，26-偏離量導(dǎo)出部，29-障礙物距離判定部，30-卷下速度限制量計(jì)算部(下降限制控制部)，32-著光點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部(存儲(chǔ)部)。
【權(quán)利要求】
1.一種集裝箱起重機(jī)，其具備: 行走裝置； 主梁，支承于所述行走裝置，并且沿水平方向延伸； 小車，能夠沿著所述主梁行走； 吊具，吊裝在所述小車上，并且能夠與集裝箱卡合脫離； 升降機(jī)構(gòu)，使所述吊具升降； 激光掃描儀，設(shè)置于所述吊具，并且發(fā)射激光獲得對(duì)象物的著光點(diǎn)的坐標(biāo)；及起重機(jī)控制裝置，根據(jù)所述激光掃描儀所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)，驅(qū)動(dòng)并控制所述小車及所述吊具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱起重機(jī)，其中， 所述激光掃描儀設(shè)置于所述吊具的寬度方向的側(cè)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集裝箱起重機(jī)，其中， 所述起重機(jī)控制裝置具備偏離量導(dǎo)出部，該偏離量導(dǎo)出部使所述激光掃描儀在所述吊具的下方的水平方向的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，并根據(jù)所述激光掃描儀所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)求出與所述吊具卡合的吊掛集裝箱和將該吊掛集裝箱載置于上面的目標(biāo)集裝箱之間的包絡(luò)線，并且根據(jù)該包絡(luò)線求出吊掛集裝箱與目標(biāo)集裝箱之間的位置偏離量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的集裝箱起重機(jī)，其中，所述起重機(jī)控制裝置具備: 障礙物距離判定部，根據(jù)所述激光掃描儀所獲得的著光點(diǎn)的坐標(biāo)判定周圍障礙物與所述激光掃描儀之間的距離；及 下降限制控制部，根據(jù)所述周圍障礙物與所述激光掃描儀之間的距離限制所述吊具的下降動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的集裝箱起重機(jī)，其中，所述集裝箱起重機(jī)具備存儲(chǔ)所述著光點(diǎn)坐標(biāo)的存儲(chǔ)部。
【文檔編號(hào)】B66C13/22GK104379489SQ201380032493
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】小林雅人 申請(qǐng)人:三菱重工機(jī)械科技株式會(huì)社