基于Flag定位板的自动化重箱轨道吊大车定位系统的制作方法

本发明涉及一种基于Flag定位板的自动化重箱轨道吊大车定位系统。

背景技术：

自动化重箱轨道吊作业中，大车的精确定位关系到自动化作业的效率和对大车机构的保护。如果大车定位不准的话，在进行吊箱作业时可能会造成对箱不准，或者引起其他系统的故障，严重时会造成摔箱事故；同时在行大车时，由于左右两侧偏差过大容易对设备的机械结构造成损坏。所以一套精确的大车定位系统是自动化项目能否成功的关键。

传统自动化设备多采用绝对值编码器，配合磁钉对大车进行定位，在实际使用过程中出现定位不准、故障率高、隔段时间就需要对大车零位进行调整等情况。

技术实现要素：

本发明是要提供一种基于Flag板的自动化重箱轨道吊大车定位系统，该系统采用Flag定位板配合定位，相对于磁钉技术有安装维修方便、成本低、定位准确等优点。

本发明的技术方案是：一种基于Flag定位板的自动化重箱轨道吊大车定位系统，用于自动化重箱轨道吊大车的“H”型定位，该系统包括Flag定位板、对射传感器、大车绝对位置编码器、增量编码器、高速计数模块，若干Flag定位板非对称安装在“H”型轨道的内侧和堆场外侧，用于自动化重箱轨道吊大车位置校正；所述对射传感器包括发射传感器和接收传感器，用于Flag定位板检测；两个大车绝对位置编码器分别安装在轨道吊两侧，用于记录Flag定位板序号；两个增量编码器分别安装在轨道吊两侧，用于发送脉冲信号给计数模块；所述高速计数模块，用于增量型编码器的脉冲计数，计算自动化重箱轨道吊大车相对于Flag定位板的相对位置；当自动化重箱轨道吊大车通过Flag定位板时，对射传感器将检测到的信号发射给大车绝对位置编码器，由大车绝对位置编码器确定Flag定位板序号，并通过增量编码器发送脉冲信号给计数模块，由计数模块高速计算后，确定自动化重箱轨道吊大车左右侧偏差，并通过中央控制模块来控制大车驱动器对自动化重箱轨道吊大车进行调节，确保自动化重箱轨道吊大车定位精度。

所述Flag定位板由“L型”不锈钢板制成，其中，陆侧的Flag定位板安装在每个40英尺集装箱贝位的中心，海侧的Flag定位板安装在每个20英尺集装箱贝位的中心，每两块Flag定位板之间的间隔为6.5m。

当自动化重箱轨道吊大车每经过一块Flag定位板时，所述计数模块的数值“清零”。

当自动化重箱轨道吊大车偏差大于100mm时，所述定位系统报警，当自动化重箱轨道吊大车偏差大于150mm时，所述自动化重箱轨道吊大车停机。

当Flag定位板在安装完成后，精确测量每一块板在堆场坐标系中的位置，建立一个堆场中Flag定位板的Map表，并通过大车绝对位置编码器的值来判断即将经过的Flag定位板的序号x，公式为：y＝kx+b，其中，y为大车绝对位置编码器的值，k为两块Flag定位板间距离，取k＝6.5，b为固定值小于6.5。

本发明的有益效果是：

本发明所使用的基于Flag定位板的大车定位系统有如下特点：

首先采用的是大车“H”型定位，Flag定位板非对称安装。非对称安装的方式，陆侧的Flag定位板安装在每个40英尺集装箱贝位的中心，海侧的Flag定位板安装在每个20英尺集装箱贝位的中心，每两块Flag定位板之间的间隔为6.5m。这样每个贝位都有Flag定位板，多一层保护，对大车定位精度更加高。

其次是本发明中大车每经过一块Flag定位板后，高速计数模块的值就会清成初始值，就是通常所说的“清零”。传统项目中多数只能在堆场的最大位置或者最小位置进行“清零”操作，如果在设备故障时，需进行“清零”操作，设备往往是没有全速的(设备故障时，如果大车全速，可能会对设备造成损坏，基本上限速在10％-30％左右，依实际设定值为准)，这样大车需要行到清零位置可能需要花费很长的时间。而本发明的设计可以节约修理时间的同时对设备有保护作用。

附图说明

图1为本发明的基于Flag板的自动化重箱轨道吊大车定位系统框图；

图2为Flag定位板非对称安装在“H”型轨道示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1，2所示，一种基于Flag定位板的自动化重箱轨道吊大车定位系统，用于自动化重箱轨道吊大车的“H”型定位，该系统包括Flag定位板、对射传感器、大车绝对位置编码器、增量编码器、高速计数模块、中央控制模块、大车驱动器。

若干Flag定位板4非对称安装在“H”型轨道的高压房侧轨道2和电气房侧轨道3内侧，以及堆场5外侧，用于自动化重箱轨道吊大车1位置校正。当自动化重箱轨道吊大车1通过Flag定位板4时，对射传感器将检测到的信号发射给大车绝对位置编码器，由大车绝对位置编码器确定Flag定位板4序号，并通过增量编码器发送脉冲信号给计数模块，由计数模块高速计算后，确定自动化重箱轨道吊大车1左右侧偏差，并通过中央控制模块来控制大车驱动器对大车进行调节，确保自动化重箱轨道吊大车1定位精度。

Flag定位板4使用“L型”不锈钢板制成，安装在高压房侧轨道2和电气房侧轨道3内侧，堆场5外侧。每6.5米安装1块，非对称安装，用于大车位置校正。

对射传感器：每两个一组(发射传感器和接收传感器各一只)，海陆侧各一组，用于Flag定位板检测。

大车绝对位置编码器：轨道吊两侧各一只，用于记录Flag定位板序号。

增量编码器：轨道吊两侧各一只，发送脉冲信号给计数模块。

高速计数模块：用于增量型编码器的脉冲计数，计算大车相对于Flag定位板的相对位置。

Flag定位板在安装完成后，精确测量每一块板在堆场坐标系中的位置，建立一个堆场中Flag定位板的Map表，程序中建立2个DB块(DB370、DB371用于存放Flag定位板的Map表)。然后通过绝对位置编码器的值来判断即将经过的Flag定位板的序号：

公式为：y＝kx+b。y为绝对位置编码器的值，k为两块Flag定位板间距离(k＝6.5)，b为固定值小于6.5。例如y＝19时，确定x值在3和4之间，如果设备往大贝位移动的话，下一个通过Flag定位板的序号为4，反之为3.

大车经过Flag定位板时，对射传感器检测到，检测到经过Flag定位板的脉冲信号后，将当前序号的Flag定位板的位置作为计算基准位置。高速计数模块通过计算，判断绝对位置编码器的位置与所经过的Flag定位板位置的偏差。基本原理为检测通过每块Flag定位板的脉冲总数，结合绝对值位置编码器确定的Flag定位板序号，对照Map表，算出每个脉冲大车移动的距离。

将信息发送到中央处理模块，以偏差数据来改变大车驱动器的输出力矩，执行大车纠偏动作，从而实现对大车精确定位。

为减小在数据累计计算过程中的误差问题，在大车每经过一块Flag定位板时都会将高速计数模块的数值“清零”。为对设备进行保护，设置在偏差大于100mm时会报警，大于150mm时会停机。