專利名稱：按目標(biāo)要求使容器精確定位和堆置的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個按目標(biāo)要求使容器并最好為集裝箱精確定位和堆置的設(shè)備。
它是到處可以應(yīng)用的，只要是容器必須以全自動運行方式被定位和堆置的場合。定位的指令可以通過一個中心計算單元實施。應(yīng)用這種設(shè)備對于這些地方是有特別意義的，即必須無擺動地進行工作和不能使用一種對笨重的外界條件反應(yīng)非常敏感和易受干擾的傳感器的地方。
用于半自動地使容器定位和堆置的設(shè)備是公知的。它們的缺點主要是，橫梁的擺動運動很難平衡。這樣，一方面，一旦橫梁下降，所述擺動就很難被獲知，另一方面，要借助空中吊運車進行一個精確的校正是很成問題的。在EP-A-0242655中公開了一個集裝箱吊裝設(shè)備，它用一個集裝箱遠(yuǎn)距離識別系統(tǒng)進行工作，其中，這個系統(tǒng)以信號(脈沖式定向射束發(fā)送器)的反射為基礎(chǔ)起作用運行。這種運行的先決條件是，鏡面總以希望的方式反射足夠的射線。但是，變化的表面(潮濕，弄臟)或干擾的振動都可能導(dǎo)致反射的缺陷。一種對橫梁擺動的平衡是通過在橫梁上的楔形阻尼表面來實現(xiàn)的，此外再無其它內(nèi)容公開。一個通過從吊運車來的繩索系統(tǒng)對集裝箱進行精細(xì)定位的裝置看來是很成問題的。
本發(fā)明的任務(wù)是改進一個設(shè)備，它能消除現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和可實現(xiàn)按目標(biāo)要求使容器精確地定位和堆置。
這一任務(wù)本發(fā)明是如此解決的使容器按目標(biāo)要求精確定位和堆置的設(shè)備包括一個起重機，其具有一個在吊運車和載荷容納裝置頭之間無擺動的繩索豎直部分；一個載荷容納裝置；至少一個用于識別容器位置的傳感器；一個在載荷容納裝置上的精細(xì)定位裝置和一個控制監(jiān)視設(shè)備自動運行的計算單元。
優(yōu)選的實施方案是這樣的，在所述的設(shè)備中，作為識別容器位置的傳感器應(yīng)用一個圖像識別裝置。
而且，在所述的設(shè)備中，作為圖象識別裝置采用一個攝像機。
而且，在所述的設(shè)備中，該攝像機安置在載荷容納裝置上；一個鏡面能實現(xiàn)光學(xué)探測容器的位置。
而且，在所述的設(shè)備中，至少對于容器的每個角部，在橫梁上設(shè)置一個用于監(jiān)視的攝像機。
而且，在所述的設(shè)備中，該攝像機安置在橫梁上的一個可伸縮的裝置上。
而且，在所述的設(shè)備中，該攝像機安置在橫梁的一個側(cè)面上。
而且，在所述的設(shè)備中，在橫梁上安置一個用于探測碰撞危險的裝置。
而且，在所述的設(shè)備中，在吊運車上安置一個用于識別在橫梁上的目標(biāo)符號以獲知偏離的裝置。
而且，在所述的設(shè)備中，該攝像機具有一個彈性的支承和固定裝置。
而且，在所述的設(shè)備中，在橫梁上設(shè)有碰撞保護裝置。
而且，在所述的設(shè)備中，該液壓缸對繩索是如此安置的，即繩索張力通過缸的駛?cè)牒婉偝隹梢匀绱烁淖?，即能避免載荷容納裝置頭的擺動。
通過在升降機構(gòu)和載荷容納裝置之間并在該載荷容納裝置的每側(cè)邊上傾斜布置的繩索就可實現(xiàn)載荷容納裝置的一個盡可能無擺動的工作。同時，使繩索相對垂直方向的夾角保持盡可能的大是有優(yōu)點的。作為用于識別容器位置的傳感器可以應(yīng)用一個圖像識別裝置。這個圖像識別裝置為一個計算單元提供一種信號，而該計算單元對所述信號進行評估，其中，計算單元將信號與額定值進行比較。同時，作為信號例如容器或集裝箱角部的圖像就可以得到比較。
作為圖像識別裝置已經(jīng)證明有利的方式是應(yīng)用攝像機，因為，這個裝置能夠盡可能無干擾影響地將一個信號傳遞給一個中央計算單元?？梢韵氲?，對于圖像識別裝置還可以應(yīng)用紅外線和其他技術(shù)。
已經(jīng)證明作為有利的方式是將這個攝像機直接配置在載荷容納裝置上，這樣，由于相對容器為較大的距離而導(dǎo)致的干擾影響和缺陷就消除了。
另外有利的方式是，配置4個圖像識別裝置，也就是說，對于容器的每個角部各設(shè)置一個圖像識別裝置。
同時，該圖像識別裝置上部可以固定在載荷容納裝置上和通過一個鏡面探測該容器。還可以想到，將該圖像識別裝置配置在載荷容納裝置的角部上。
為避免例如由于碰撞載荷在圖像識別裝置上引起運行干擾，則建議將照相機進行彈性支承和固定。另一個配置圖像識別裝置的可能方案是一個在橫梁上的可伸縮裝置，借助它該裝置就可以駛?cè)牒婉偝觥?br> 此外，有利的方式是，在橫梁上配置一個用于避免與另外的容器或倉庫壁相碰撞的裝置。同時，它可以涉及一個激光裝置、一個超聲波傳感器或一個攝像機。
為了同樣的目的還可以在橫梁上設(shè)置沖擊保護裝置，它們可以是橡膠緩沖器或彈簧支承的滾輪或輪子。
為了按目標(biāo)要求精確地探測或堆置一個容器，首先該吊運車在所探測的容器上方進行定位，該吊運車通過一個中央計算機控制。在借助精細(xì)定位裝置對載荷容納裝置的角部作精確地調(diào)節(jié)以前就應(yīng)確定，該載荷容納裝置在吊運車的下方還是否位于垂直狀態(tài)。這一點是如此實現(xiàn)的，即，一個在吊運車上的裝置探測一個在橫梁上的目標(biāo)符號并將它的偏離情況作為信號發(fā)送到計算機去。在粗略定位完成以后，借助無振動的繩索豎直部分將帶有或者沒有容納新容器的載荷容納裝置下降至離所探測的容器為50cm(厘米)?，F(xiàn)在，使載荷容納裝置在X/Y方向和轉(zhuǎn)動方向上的定位是如此發(fā)生的，即一個精細(xì)定位直接在載荷容納裝置上實施。該精細(xì)定位可以通過調(diào)節(jié)缸來實現(xiàn)。這些調(diào)節(jié)缸使載荷容納裝置的精細(xì)定位裝置的兩個表面可相對地在X/Y方向和轉(zhuǎn)動方向上移動。因此，用于調(diào)節(jié)精細(xì)定位裝置的信號就由計算機在通過圖像識別裝置獲得的信號基礎(chǔ)上所獲得。
此外，本發(fā)明實質(zhì)在于，在繩索上如此設(shè)置液壓缸，即，繩索張力通過缸的駛?cè)牒婉偝隹梢愿淖?，以便避免載荷容納裝置的擺動。為此，液壓缸可以安置在繩索端部上。有利的方式是對液壓缸控制裝置所必需的調(diào)節(jié)由計算機幫助實施。
本發(fā)明具有優(yōu)點是，可以全自動運行方式實現(xiàn)按目標(biāo)要求使容器最好為集裝箱精確地定位和堆置。同時，容器位置的識別可以精確和無干擾地實現(xiàn)并通過在載荷容納裝置上的精細(xì)定位裝置能實現(xiàn)一個迅速地和很精確地容器定位作用。
下面借助多個附圖中的一個實施例闡述本發(fā)明。所述附圖都是簡圖。


圖1是用于集裝箱的定位裝置前視圖；圖2是用于集裝箱的定位裝置側(cè)視圖；圖3是避免相撞到橫梁上的探測裝置；圖4是在橫梁上的撞擊保護裝置；圖5是在吊運車和橫梁之間的載荷擺動-識別系統(tǒng)；圖6是用于照相機的伸縮裝置；圖7是位于橫梁側(cè)邊上用于照相機的彈性懸掛裝置；圖8是帶有彈性固定在橫梁上的照相機的回轉(zhuǎn)鏡；圖9是帶有防止擺動運動的液壓缸的集裝箱定位裝置。
圖1表示本發(fā)明裝置的前視圖，本裝置用于目標(biāo)精確地定位和堆置集裝箱18。在吊車軌支架1上設(shè)置有橋件2，其沿吊車軌支架1可以運行。在具有一個緩沖器3的橋件2上安置有支承在運行輪6上的吊運車5。升降機構(gòu)轉(zhuǎn)鼓4通過升降機的繩索7可將載荷容納裝置舉起和下降。為了使載荷容納裝置進行無擺動地上升和下降運動，該升降機構(gòu)繩索7通過轉(zhuǎn)向輪8固定在吊運車框架上和裝置頭10的固定點上。對于從吊運車5往下懸掛的電纜，設(shè)置一個位于裝置頭10上的電纜收集籃9。關(guān)于裝置頭10，涉及一個框架，其上安置有用于固定繩索7的固定點11。精細(xì)定位裝置12包括一個上件13和一個下件14。在裝置頭10和精細(xì)定位裝置12之間置有一個剛性的連接件15。該精細(xì)定位裝置12通過橫梁結(jié)構(gòu)件17與橫梁16相連接，在橫梁16的每個角部安置一個攝像機20。這個攝像機20以其視覺場檢測橫梁16下方的集裝箱18的角部。
一旦橫梁16無擺動地從升降機構(gòu)轉(zhuǎn)鼓4朝所檢測的集裝箱18下件到足夠近時，則借助精細(xì)調(diào)節(jié)裝置12實施一個在X/Y和轉(zhuǎn)動方向上的校正，其中，該精細(xì)定位裝置的上件和下件作相對移動。這個移動的數(shù)量是借助計算機以及攝像機20的圖像來確定的。一旦相應(yīng)的位置校正完成了，則橫梁16的扭轉(zhuǎn)鎖定器(Twist-Locks)19就下降和卡鎖到集裝箱的角部22上。
圖2表明橫梁和在集裝箱18上方的攝像機為駛出的狀態(tài)20b和為駛?cè)氲臓顟B(tài)20a。為了避免橫梁與另外的集裝箱18或倉庫壁發(fā)生碰撞，在橫梁16上可以安置探測裝置28，它將一個控制場27中的信號發(fā)送到一個監(jiān)視裝置上。關(guān)于探測裝置28可以涉及激光裝置。但是也可以想到監(jiān)視攝像機，或者其他適當(dāng)?shù)难b置如超聲波裝置。
圖4表示簡化了結(jié)構(gòu)的本發(fā)明裝置，其具有在橫梁16上的一個橡膠緩沖器29和一個彈性彈簧支承的輪30。
在圖5中，表明一個系統(tǒng)，其中，可獲得該橫梁按照運行要求的偏移情況。借助一個在吊運車5上安置的探測裝置25，就可獲知一個目標(biāo)符號26’相對目標(biāo)符號26額定位置之偏離情況并將偏離信號繼續(xù)送到一個計算機去。這個裝置用于使無擺動的橫梁16朝集裝箱18下降和下降后在集裝箱18上精確定位并通過調(diào)節(jié)吊車5及橋件2盡可能校正在X/Y和轉(zhuǎn)動方向上的偏離或者在精細(xì)調(diào)節(jié)時通過計算機加以考慮校正。
圖6、圖7和圖8以簡化描述方式表明了不同的方案，其中，對探測集裝箱角部22的攝像機20作了布置。
圖9表明一個用于集裝箱的定位裝置，其具有液壓缸(31)，通過它，該杠桿(32)被張緊，在杠桿(32)上安置了升降機構(gòu)繩索(7)；通過一個符合要求的繩索(7)張緊或卸載，就可避免載荷容納裝置(10)的擺動。為此，按照目的要求如圖9所示，總是兩個對應(yīng)的繩索固定點被強迫地作相反方向地運動。這種必需的對缸控制作用的調(diào)節(jié)是由計算機控制實現(xiàn)的。
參考編號表1吊車軌支架2橋件3橋件的緩沖器4升降機構(gòu)轉(zhuǎn)鼓5吊運車6運行輪7升降機構(gòu)繩索8吊車框上的轉(zhuǎn)向輪9電纜收集籃10載荷容納裝置頭11在裝置頭上的固定點12精細(xì)定位裝置13精細(xì)定位裝置上件14精細(xì)定位裝置下件15在裝置頭和精細(xì)定位裝置之間剛性的連接件16橫梁16’橫梁偏移17橫梁結(jié)構(gòu)件18集裝箱19扭轉(zhuǎn)鎖定器20攝像機(照相機)20a在縮進的橫梁上的照相機20b在駛出橫梁上的照相機21鏡面22集裝箱角部23彈性的支承結(jié)構(gòu)24照相機伸縮裝置25在吊運車5上識別目標(biāo)符號26的裝置26目標(biāo)符號26’目標(biāo)符號偏離27控制場28探測裝置29橡膠緩沖器30彈性彈簧支承的輪31液壓缸32杠桿(平衡桿)
權(quán)利要求
1.使容器按目標(biāo)要求精確定位和堆置的設(shè)備，其特征在于，包括一個起重機，其具有一個在吊運車(5)和載荷容納裝置頭(10)之間無擺動的繩索豎直部分；一個載荷容納裝置(16)；至少一個用于識別容器(18)位置的傳感器(20)；一個在載荷容納裝置(16)上的精細(xì)定位裝置(12，13，14)和一個計算單元，它控制該設(shè)備的自動運行。
2.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于作為識別容器(18)位置的傳感器(20)應(yīng)用一個圖像識別裝置。
3.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于作為圖象識別裝置(20)采用一個攝像機。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于該攝像機(20)安置在載荷容納裝置(16)上；一個鏡面(21)能實現(xiàn)光學(xué)探測容器(22)的位置。
5.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于至少對于容器(18)的每個角部，在橫梁(16)上設(shè)置一個用于監(jiān)視的攝像機(20)。
6.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于該攝像機(20)安置在橫梁(16)上的一個可伸縮的裝置(24)上。
7.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于該攝像機(20)安置在橫梁(16)的一個側(cè)面上。
8.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于在橫梁(16)上安置一個用于探測碰撞危險的裝置(28)。
9.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于在吊運車(5)上安置一個用于識別在橫梁(16)上的目標(biāo)符號(26，26’)以獲知偏離的裝置(25)。
10，按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于該攝像機(20)具有一個彈性的支承和固定裝置(23)。
11.按權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于在橫梁(16)上設(shè)有碰撞保護裝置(28，20)。
12.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于該液壓缸(31)對繩索(7)是如此安置的，即繩索張力通過缸(31)的駛?cè)牒婉偝隹梢匀绱烁淖儯茨鼙苊廨d荷容納裝置頭(10)的擺動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種按目標(biāo)要求使容器精確定位和堆置的設(shè)備，包括一個具有在吊運車和載荷容納裝置頭之間無擺動的繩索豎直部分的起重機；一個載荷容納裝置；至少一個用于識別容器位置的傳感器；一個在載荷容納裝置上的精細(xì)定位裝置和一個計算單元，它控制該設(shè)備的自動運行。作為一個傳感器可應(yīng)用圖像識別裝置，最好是攝像機。
文檔編號B66C13/08GK1121897SQ9510770
公開日1996年5月8日 申請日期1995年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月1日
發(fā)明者彼得·施莫克, 迪特爾·伯格曼 申請人:諾爾股份有限公司