多層激光掃描集卡與吊具鎖頭對位系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于集裝箱裝卸作業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。
【背景技術】
[0002]目前，集裝箱卡車與吊具對位系統:在橋吊側面立柱橫梁上安裝光幕，對進入橋吊作業區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云臺和激光掃描測距儀，只能實現對車道上集卡與吊具的前后對位，無法實現集卡與吊具鎖頭對位。
【發明內容】
[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，實現集卡與吊具鎖頭對位。
[0004]本實用新型采用以下技術方案:兩個多層激光掃描儀、一個電子控制旋轉裝置、微處理器、高亮度發光二極管顯示屏、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裝置上，可隨電子控制旋轉裝置轉動而轉動，其掃描面與地面的交線平行于車道前進方向。
[0006]電子控制旋轉裝置具備一個步進電機帶動轉軸轉動，從而帶動安裝在轉軸上的激光掃描儀轉動，裝置內還有接近開關、限位開關和擋板，限制轉軸的轉動角度和決定起點步數。
[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橫梁側面，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橫梁上，橋吊司機在駕駛室內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、減和系統開關三個按鈕組成，用于工作車道的設置，一個橋邊車道選擇器安裝在橋吊側面下方，安裝高度根據橋邊工作人員設置車道和橋吊具體結構設定；另一個駕駛室車道選擇器安裝在橋吊駕駛室內，用于橋吊司機設置車道，通過PLC通信模塊與微處理器實現通信。
[0009]微處理器與電子控制旋轉裝置、兩個多層激光掃描儀、高亮度發光二極管顯示屏以及車道選擇器相連，控制電子控制旋轉裝置的旋轉，處理兩個多層激光掃描儀的測量數據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，根據掃描所得的重/空載集卡位置發送調整命令給橋吊PLC，橋吊PLC對吊具位置、油缸伸縮進行調整，最終實現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。根據車道選擇器所設置的工作車道，電子控制旋轉裝置轉動相應角度，安裝在電子控制旋轉裝置上的多層激光掃描儀隨之轉動，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軸帶動棱鏡轉動多個角度，從而產生多個激光掃描層。棱鏡可調，進而調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據，通過微處理器的數據處理和分析，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送給橋吊PLC，根據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]由于采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是:實現橋吊下集卡與吊具鎖頭的自動對位，特別是實現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)轉軸
[0024](2)電子控制旋轉裝置(18)限位開關
[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)高亮度發光二極管顯示屏(21)擋板
[0028](6)橋吊PLC(22)接近開關
[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裝置(2)上，可隨電子控制旋轉裝置旋轉而轉動。駕駛室車道選擇器(8)通過PLC通訊模塊(9)與微處理器(1)實現通信。
[0040]如圖2所示高亮度發光二極管顯示屏(5)