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原文传递自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统及其控制方法

专利名称：	自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统及其控制方法，包括由轨道吊定位单元、吊具姿态调整单元和集卡拖盘锁头定位单元组成的自动着箱模块，和由集卡防吊起单元、集卡防移动单元和箱底异物检测单元组成的自动作业检测模块；轨道吊定位单元实现轨道吊对目标集装箱的定位；吊具姿态调整单元获取并基于目标集装箱信息控制吊具与目标集装箱的对位；集卡拖盘锁头定位单元用于获取并基于集卡拖盘锁头图像定位锁头的位置；集卡防吊起单元、集卡防移动单元和箱底异物检测单元，用于基于获取的图像分析自动化运行期间是否发生集卡吊起、集卡移动或箱底存在异常，采用自动化检测技术替代人工检测，实现了轨道吊陆侧的全自动化作业。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	青岛港国际股份有限公司
发明人：	张连钢;高荣生;赵臻;谭为宁;杨杰敏;殷健;吕向东;王心成;秦洪建;王国勇;栾新刚;修方强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910160633.1
公开号：	CN109795953A
代理机构：	青岛联智专利商标事务所有限公司
代理人：	王笑
分类号：	B66C13/46(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	266011 山东省青岛市市北区港青路6号
主权项：	1.自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，包括自动着箱模块和自动作业检测模块；所述自动着箱模块包括轨道吊定位单元、吊具姿态调整单元和集卡拖盘锁头定位单元；所述自动作业检测模块包括集卡防吊起单元、集卡防移动单元和箱底异物检测单元；所述轨道吊定位单元，用于轨道吊对目标集装箱进行定位；所述吊具姿态调整单元，用于获取并基于目标集装箱信息控制吊具与目标集装箱的对位；所述集卡拖盘锁头定位单元，用于获取并基于集卡拖盘锁头图像定位锁头的位置；所述集卡防吊起单元，用于获取并基于集卡及集装箱的图像信息判断集卡是否被吊起；所述集卡防移动单元，用于获取并基于集卡的图像信息判断集卡停车位置是否发生移位；所述箱底异物检测单元，用于获取并基于集装箱箱底与集卡拖盘之间的图像信息判断箱底是否存在异物。 2.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述轨道吊定位单元包括大车定位装置、小车定位装置和起升定位装置；所述大车定位装置包括大车电机上同轴安装的大车增量编码器和安装在场地上的射频磁钉，通过所述大车增量编码器和所述射频磁钉提供的信息实现大车定位；所述小车定位装置包括小车电机上同轴安装的小车增量编码器和安装在小车轨道梁上的线性磁尺绝对值编码器，通过所述小车增量编码器和所述线性磁尺绝对值编码器提供的信息实现小车定位；所述起升定位装置包括起升电机同轴安装的起升增量编码器和与钢丝绳卷筒同轴安装的绝对值编码器，通过所述起升增量编码器和所述绝对值编码器提供的信息实现起升定位。 3.根据权利要求2所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述吊具姿态调整单元包括轨道吊上安装的激光扫描仪、CPU、PLC和微动机构；所述激光扫描仪，用于扫描目标集装箱获取所述目标集装箱信息，所述目标集装箱信息包括高度、长度、箱子轮廓和/或陆侧集卡拖盘锁头位置信息；所述CPU，用于接收并对所述目标集装箱信息进行处理，并基于处理结果分配所述PLC控制所述微动机构的方向和位移。 4.根据权利要求2所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述轨道吊定位单元还包括微动定位装置，所述微动定位装置包括吊具上架上安装的四个带绝对值编码器的电动推杆，通过四个微动电机的控制调整所述吊具在大车和小车方向上的定位误差。 5.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述集卡拖盘锁头定位单元，包括集卡车道一侧安装的若干升降装置和安装于升降装置上的摄像头，集卡车道的另一侧安装标有检测刻度的隔离板，基于摄像头拍摄到的锁头在隔离板上的投影实现对锁头的定位。 6.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述集卡防吊起单元，包括安装在集卡车道侧方或者后方的摄像头，用于采集卸车过程中集卡及集装箱的图像信息。 7.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述集卡防移动单元，包括安装在集卡车道侧方或者后方的摄像头，用于获取吊具下降过程中集卡的图像信息。 8.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述箱底异物检测单元，包括安装在集卡交区车道一侧的若干摄像头，用于获取集装箱箱底与集卡拖盘之间的图像信息。 9.根据权利要求1所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统，其特征在于，所述自动作业检测模块还包括检测异常处理单元，用于在集卡被吊起、集卡停车位置发生移位和/或箱底存在异物时发出报警信息，并将异常信息显示至远程监控屏上，以及，接收远程监控指令并执行；所述远程监控指令为继续自动化作业指令或停止自动化作业指令。 10.自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行控制方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的自动化集装箱码头堆场陆侧自动化运行系统中，包括如下步骤：若接收到收箱作业指令，所述轨道吊定位单元控制轨道吊大车、小车运行至陆侧集卡的目标集装箱上方，并控制吊具下降；所述吊具姿态调整单元控制吊具在水平面内平移，以消除吊具和目标集装箱的位置偏差，实现吊具与目标集装箱的对位；在吊具吊起集装箱后，所述集卡防吊起单元判断集卡是否被吊起，在被吊起时发出报警信息并停止起升动作；以及，在吊具吊起集装箱过程中，所述箱底异物检测单元检测箱底是否存在异物，在存在异物时发出报警信息并停止吊具上升动作；若接收到发箱作业指令，所述轨道吊定位单元控制吊具带箱运行至陆侧目标集卡上方，所述集卡拖盘锁头定位单元对锁头进行定位，所述吊具姿态调整单元控制吊具在水平面内平移，以消除吊具所吊集装箱和目标集卡拖盘锁头的位置偏差，实现吊具所吊集装箱与目标集卡拖盘锁头的对位；在吊具下降过程中，所述集卡防移动单元判断目标集卡停车位置是否发生移位，在发生移位时发出报警信息并停止吊具下降动作；以及，在吊具下降过程中，所述箱底异物检测单元检测箱底是否存在异物，在存在异物时发出报警信息并停止吊具下降动作。
所属类别：	发明专利