一种用于桥吊和门机的防碰撞装置的制作方法

本申请涉及桥吊和门机的控制技术领域，特别是涉及一种用于桥吊和门机的防碰撞装置。

背景技术：

随着国家经济建设的发展，散杂货码头也在不断的发展，吞吐量节节上升，设备、设施、生产要素越来越多，监控管理技术的职能和重要性在不断增加。门座式起重机又称为门机，主要用于码头杂货、散货的装卸作业。门机和桥吊分别在码头的两条平行轨道上运行，由于码头装卸作业需要，门机和桥吊会相对移动。而码头平台的宽度有限，门机和桥吊的轨道之间距离较小。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现当门机的旋转组件转动时，门机容易偏离原轨道，也就是说，门机与桥吊的作业空间容易出现重叠，因此，门机可能与桥吊碰撞。同时，在传统作业模式下，调度人员无法实时了解门机和桥吊的位置状态，需要现场调度人员频繁地到各个门机和桥吊进行巡视查看其位置状态，因此，无法实时根据门机和桥吊的位置状态防止门机和桥吊发生碰撞。

技术实现要素：

本申请主要解决的技术问题是提供一种用于桥吊和门机的防碰撞装置，能够实时根据门机和桥吊的位置状态控制门机和桥吊的工作状态，有效防止门机和桥吊发生碰撞。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种用于桥吊和门机的防碰撞装置，桥吊设置在第一轨道上，门机设置在第二轨道上，其中，第一轨道与第二轨道平行设置，该防碰撞装置包括：第一光信号收发器，设置在桥吊上，用于发射或者接收第一光信号；第一反射板，设置在门机上，用于反射第一光信号；第二光信号收发器，设置在门机上，用于发射或者接收第二光信号；第二反射板，设置在桥吊上，用于反射第二光信号；第一控制器，设置在桥吊上，与第一光信号收发器连接，用于在第一光信号收发器接收到第一光信号时控制桥吊停止工作；第二控制器，设置在门机上，与第二光信号收发器连接，用于在第二光信号收发器接收到第二光信号时控制门机停止工作。

其中，该门机包括：门机固定组件，设置在第一轨道上；门机旋转组件，设置在门机固定组件上方；驱动器，设置在门机旋转组件下方，用于驱动门机旋转组件绕门机固定组件旋转；其中，第二控制器与驱动器连接，第二光信号收发器接收到第二光信号时通过驱动器控制门机停止工作。

其中，该防碰撞装置还包括：与第二控制器连接的接近开关，设置在门机旋转组件上，用于获取桥吊与门机的距离。

其中，第一反射板与第一光信号收发器设置在同一直线上。

其中，第二控制器用于在桥吊与门机的距离大于或等于预设的安全距离时控制第一反射板处于倒下状态，第一反射板停止反射第一光信号。

其中，第二控制器用于在桥吊与门机的距离小于预设的安全距离时控制第一反射板处于竖起状态，第一反射板反射第一光信号。

其中，该门机旋转组件包括：门机机房，设置在门机固定组件上；门机大梁，设置在门机机房的顶部；门机臂架，门机臂架的底部与门机大梁连接，门机臂架用于绕门机固定组件旋转。

其中，该防碰撞装置还包括：与第二控制器连接的感应器，设置在门机固定组件上，用于检测门机臂架是否平行于第二轨道。

其中，该防碰撞装置进一步包括：与第二控制器连接的报警器，设置在门机上，用于发出警示信息，第二控制器用于在第二光信号收发器接收到第二光信号时控制报警器报警。

其中，该防碰撞装置进一步包括：与第二控制器连接故障复位机构，设置在门机上，用于对门机的故障进行复位。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种用于桥吊和门机的防碰撞装置，桥吊设置在第一轨道上，门机设置在第二轨道上，其中，第一轨道与第二轨道平行设置，该防碰撞装置包括：第一光信号收发器，设置在桥吊上，用于发射或者接收第一光信号；第一反射板，设置在门机上，用于反射第一光信号；第二光信号收发器，设置在门机上，用于发射或者接收第二光信号；第二反射板，设置在桥吊上，用于反射第二光信号；第一控制器，设置在桥吊上，与第一光信号收发器连接，用于在第一光信号收发器接收到第一光信号时控制桥吊停止工作；第二控制器，设置在门机上，与第二光信号收发器连接，用于在第二光信号收发器接收到第二光信号时控制门机停止工作。通过上述方式，本申请利用第一光信号收发器、第一反射板监测门机的作业空间是否与桥吊的作业空间重叠，以控制门机停止工作；并利用第二光信号收发器、第二反射板监测桥吊的作业空间是否与门机的作业空间重叠，以控制桥吊停止工作，能够增加对门机和桥吊的相对位置状态监测的准确性，并能够实时根据门机和桥吊的相对位置状态控制门机和桥吊的工作状态，有效防止门机和桥吊发生碰撞。且本申请不需要现场调度人员频繁的到各个门机和桥吊进行巡视查看其位置状态，有效节省人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请防碰撞装置一实施方式的结构示意图；

图2是图1中门机与桥吊作业空间未重叠时的俯视示意图；

图3是图1中门机与桥吊作业空间出现重叠时的俯视示意图；

图4是本申请防碰撞装置另一实施方式的结构示意图；

图5是图1中门机旋转组件的局部示意图；

图6是本申请防碰撞装置又一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1-3，图1是本申请防碰撞装置一实施方式的结构示意图，图2是图1中门机与桥吊作业空间未重叠时的俯视示意图，图3是图1中门机与桥吊作业空间出现重叠时的俯视示意图。

在本实施方式中，该防碰撞装置10用于桥吊20和门机30，其中，桥吊20设置在第一轨道T1上，门机30设置在第二轨道T2上，第一轨道T1与第二轨道T2平行设置。其中，第一轨道T1、第二轨道T2的距离可以为4.2米。在其他实施方式中，第一轨道T1与第二轨道T2可以为其他距离，在此不做限定。

该防碰撞装置10包括：第一光信号收发器121、第一反射板132、第一控制器123以及第二光信号收发器131、第二反射板122、第二控制器133。

其中，第一光信号收发器121设置在桥吊20上，用于发射或者接收第一光信号A。第一反射板132设置在门机30上，用于反射第一光信号A。第二光信号收发器131设置在门机30上，用于发射或者接收第二光信号B。第二反射板122设置在桥吊20上，用于反射第二光信号B。第一控制器123设置在桥吊20上，与第一光信号收发器121连接，用于在第一光信号收发器121接收到第一光信号A时控制桥吊20停止工作。第二控制器133设置在门机30上，与第二光信号收发器131连接，用于在第二光信号收发器131接收到第二光信号B时控制门机30停止工作。

具体地，在本实施方式中，桥吊20上的第一光信号收发器121朝向门机30上的第一反射板132。第一光信号收发器121所发射的第一光信号A可以照射到第一反射板132上，并经第一反射板132反射后由第一光信号收发器121接收。桥吊20上的第一控制器123与第一光信号收发器121连接，当第一光信号收发器121接收到第一光信号A时控制桥吊20停止工作。若第一光信号收发器121所发射的第一光信号A无法照射到第一反射板132上，则第一反射板132无法反射第一光信号A，第一光信号A无法形成通路，桥吊20上的第一控制器123不会控制桥吊20停止工作。

第一光信号收发器121可以持续不断地发出第一光信号A，当桥吊20和门机30分别在平行的第一轨道T1、第二轨道T2上正常运行时，门机30与桥吊20间距一定距离作业，二者之间没有重叠的作业空间。此时，第一光信号收发器121发射出的第一光信号A不会照射到第一反射板132上，第一反射板132无法反射该第一光信号A，因此，第一光信号收发器121无法接收到第一光信号A，门机30和桥吊20继续正常工作。当门机30与桥吊20的作业空间出现重叠时，第一光信号收发器121发射出的第一光信号A会照射到第一反射板132上，第一光信号收发器121接收到由第一反射板132反射的第一光信号A。在第一光信号收发器121接收到第一光信号A时第一控制器123控制桥吊20停止工作。

进一步地，在本实施方式中，门机30上的第二光信号收发器131朝向桥吊20上的第二反射板122。第二光信号收发器131用于发射或者接收第二光信号B。第二光信号收发器131发射出的第二光信号B照射到第二反射板122上，并经第二反射板122反射后由第二光信号收发器131接收。门机30上的第二控制器133与第二光信号收发器131连接，第二光信号收发器131接收到第二光信号B时控制门机30停止工作。当第二光信号收发器131发射出的第二光信号B无法照射到第一反射板132上时，第二反射板122无法反射第二光信号B。门机30上的第二控制器133不会控制门机30停止工作。

第二光信号收发器131可以持续不断地发出第二光信号B，当门机30和桥吊20分别在码头的两条平行轨道上正常运行时，门机30与桥吊20间距一定距离作业，相互没有重叠的作业空间。此时第二光信号收发器131发射出的第二光信号B不会照射到第二反射板122上，第二反射板122无法反射该第二光信号B，第二光信号收发器131无法接收到第二光信号B，门机30和桥吊20继续工作。当门机30与桥吊20的作业空间出现重叠时，第二光信号收发器131发射出的第二光信号B会照射到第二反射板122上，第二光信号收发器131接收到由第二反射板122反射的第二光信号B。在第二光信号收发器131接收到第二光信号B时第二控制器133控制门机30停止工作。

在其他实施方式中，第一光信号收发器121可以由光信号发射器和光信号接收装置构成。第一光信号收发器121的发射口和接收口均朝向第一反射板132。第一光信号A发射器发出的光束经第一反射板132反射后由光信号接收装置接收。其中，光信号发射器和光信号接收装置的工作原理与上述第一光信号收发器121、第二光信号收发器131的工作原理相同，在此不做赘述。

通过上述方式，本实施方式利用第一光信号收发器121、第一反射板132监测门机30的作业空间是否与桥吊20的作业空间重叠，以控制门机30停止工作；并利用第二光信号收发器131、第二反射板122监测桥吊20的作业空间是否与门机30的作业空间重叠，以控制桥吊20停止工作，能够增加对门机30和桥吊20的相对位置状态监测的准确性，并能够实时根据门机30和桥吊20的相对位置状态控制门机30和桥吊20的工作状态，有效防止门机30和桥吊20发生碰撞。且本实施方式不需要现场调度人员频繁的到各个门机30和桥吊20进行巡视查看其位置状态，有效节省人力成本。

继续参阅图1-3，该门机30包括：门机固定组件31、门机旋转组件32以及驱动器33。

门机固定组件31设置在第二轨道T2上，门机旋转组件32设置在门机固定组件31上方。驱动器33设置在门机旋转组件32下方，用于驱动门机旋转组件32绕门机固定组件31旋转。其中，第二控制器133与驱动器33连接，第二光信号收发器131接收到第二光信号B时通过驱动器33控制门机30停止工作。

具体地，在本实施方式中，驱动器33可以用于驱动门机旋转组件32以任一角度旋转，以使门机30以任一角度去锚定货物进而轻松的实现吊升。

需要注意的是，当门机旋转组件32与第二轨道T2平行时，门机旋转组件32的作业空间与桥吊20的作业空间并不重叠。当门机旋转组件32开始旋转，门机旋转组件32与第二轨道T2不平行，此时，门机旋转组件32的作业空间与桥吊20的作业空间重叠。第二光信号收发器131发射出的第二光信号照射到第二反射板122上，并经第二反射板122反射后由第二光信号收发器131接收。此时，与第二光信号收发器131连接的第二控制器133用于控制驱动器33停止驱动门机旋转组件32转动。

通过上述方式，本实施方式中当门机30需要吊升不同方向的货物时，该门机旋转组件32可以任一角度旋转，从而以任一角度去锚定货物进而轻松的实现吊升，并能够提高工作效率。

参阅图4，图4是本申请防碰撞装置另一实施方式的结构示意图，防碰撞装置10还包括：与第二控制器133连接的接近开关134。接近开关134设置门机旋转组件32上，用于获取桥吊20与门机30的距离。

具体地，在本实施方式中，桥吊20能够相对于门机30移动。接近开关134固定安装在门机旋转组件32上，用于获取桥吊20相对于接近开关134的距离。

其中，在桥吊20与门机30处于正常状态(即桥吊20与门机30平行运行，或者门机旋转组件32平行于第二轨道T2)时，接近开关134距离门机30较远而不能感测到门机30。当桥吊20与门机30不平行运行时，或者门机旋转组件32不平行于第二轨道T2)，桥吊20与接近开关134的距离小于接近开关134的检出距离时，接近开关134将会感测到桥吊20，并检测到桥吊20与门机30或者门机旋转组件32的距离。该接近开关134可以与第二控制器133相连，当接近开关134检测到桥吊20与门机30或者门机旋转组件32的距离时，则向第二控制器133发送相应的检测信号。

通过上述方式，本实施方式能够利用接近开关134检测到桥吊20与门机30的距离，从而判断门机30是否可能与桥吊20相撞，不需要现场调度人员频繁的到各个门机30和桥吊20进行巡视查看其位置状态，有效节省人力成本。

继续参阅图3，在本实施方式中，第一反射板132与第一光信号收发器121设置在同一直线上。

具体地，在本实施方式中，第一反射板132与第一光信号收发器121位于同一直线上。其中，第一反射板132的轴线与第一光信号收发器121的光信号发射方向相一致，即第一光信号收发器121的光信号可以沿第一反射板132的轴线发射。该第一反射板132可以为活动反射板。

其中，在一实施方式中，第二控制器133用于在桥吊20与门机30的距离大于或等于预设的安全距离时控制第一反射板132处于倒下状态，第一反射板132停止反射第一光信号A。该预设的安全距离为桥吊20与门机30的作业空间不重叠时的最小距离，具体根据桥吊20和门机30的作用空间确定，在此不做限定。

其中，在一实施方式中，第二控制器133还用于在桥吊20与门机30的距离小于预设的安全距离时控制第一反射板132处于竖起状态，第一反射板132反射第一光信号A。

下面以一应用场景对上述实施方式进行说明。

第一反射板132与第一光信号收发器121位于同一直线上时，第一光信号收发器121的光信号可以沿第一反射板132的轴线发射。桥吊20上的第一光信号收发器121朝向门机30上的第一反射板132。第一光信号收发器121发射出的第一光信号A可以照射到第一反射板132上，并经第一反射板132反射后由第一光信号收发器121接收。第二控制器133分别与门机旋转组件32上的接近开关134以及门机30上的第一反射板132连接。

在桥吊20与门机30的作业空间没有重叠时，或者门机旋转组件32平行于第二轨道T2时，接近开关距离门机30较远，接近开关134无法感测到门机30。当桥吊20与门机30的作业空间相互重叠，或者门机旋转组件32与第二轨道T2不平行时，桥吊20与接近开关的距离小于接近开关的检出距离，接近开关感测到桥吊20，并获取桥吊20与门机30的距离，并向第二控制器133发送所获取到的桥吊20与门机30的距离。

在该桥吊20与门机30的距离大于或等于预设的安全距离时，第二控制器133控制第一反射板132处于倒下状态，第一反射板132停止反射第一光信号A。此时第一光信号收发器121无法接收到第一光信号A，门机30和桥吊20继续工作。在桥吊20与门机30的距离小于预设的安全距离时，第二控制器133控制第一反射板132处于竖起状态，第一反射板132反射第一光信号A。第一光信号收发器121接收到由第一反射板132反射的第一光信号A。在第一光信号收发器121接收到第一光信号A时第一控制器123控制桥吊20停止工作。

通过上述方式，上述实施方式能够利用接近开关监测门机30是否可能与桥吊20相撞，并通过第二控制器133控制第一反射板132竖起或倒下，以控制第一光信号A是否能够被反射，从而控制桥吊20停止工作，能够实时根据门机30和桥吊20的相对位置状态控制桥吊20的工作状态，防止门机30与桥吊20发生碰撞。

需要注意的是，第二反射板122与第二光信号收发器131也可以设置在同一直线上，并在桥吊20上设置与第一控制器123连接的接近开关(图未示出)。其中，接近开关用于获取门机30与桥吊20的距离。第一控制器123用于在门机30与桥吊20的距离大于或等于预设的安全距离时控制第二反射板122处于倒下状态，第二反射板122停止反射第二光信号B。第一控制器123还用于在桥吊20与门机30的距离小于预设的安全距离时控制第二反射板122处于竖起状态，第二反射板122反射第二光信号B。接近开关、第二反射板122以及第一控制器123的工作原理与接近开关134、第一反射板132以及第二控制器133的工作原理相同或相似，具体请参见上述应用场景。因此，本申请还能够利用接近开关监测门机30的作业空间是否与桥吊20的作业空间重叠，并通过第一控制器123控制第二反射板122竖起或倒下，以控制第二光信号B是否能够被反射，从而控制门机30停止工作，能够实时根据门机30和桥吊20的位置状态控制门机30的工作状态，防止门机30与桥吊20发生碰撞。

参阅图5，图5是图1中门机旋转组件的局部示意图。其中，该门机旋转组件32包括：门机机房321、门机大梁322和门机臂架323。门机机房321设置在门机固定组件(图未示出)上，门机大梁322设置在门机机房321的顶部，门机臂架323的底部与门机大梁322连接，门机臂架323用于绕门机固定组件旋转。

具体地，在本实施方式中，门机臂架323安装在门机30的门机大梁322上，门机臂架323可以为桁架结构的单臂架系统或双臂架系统。由于采用了桁架结构，所以其具有足够的强度并且其重量较轻。

通过上述方式，当门机30需要吊升不同方向的货物时，该门机旋转组件32可以任一角度旋转，门机臂架323可以任一角度去锚定货物进而轻松的实现吊升，并能够提高工作效率。

参阅图6，图6是本申请防碰撞装置又一实施方式的结构示意图。该防碰撞装置10还包括：与第二控制器133连接的感应器135，设置在门机固定组件31上，用于检测门机臂架323是否平行于第二轨道T2。

具体地，在本实施方式中，由于门机臂架323可以转动，因此门机臂架323不一定与第二轨道T2平行。门机臂架323与第二轨道不平行时，若门机30与桥吊20距离小于门机臂架323长度，则桥吊20的作业空间与门机臂架323的作业空间相互重叠，此时，门机30与桥吊20发生碰撞。设置在门机固定组件31上的感应器135能够检测门机臂架323是否平行于第二轨道T2，在门机臂架323与第二轨道T2不平行时，向第二控制器133发送检测结果。进一步地，第二控制器133可以根据检测结果控制驱动器33，以驱动门机旋转组件32转动，以使门机臂架323平行于第二轨道T2。

通过上述方式，本实施方式能够控制门机臂架323的位置状态，从而及时避免门机臂架323与桥吊20发生碰撞。

继续参阅图3，在本实施方式中，该防碰撞装置10进一步包括：与第二控制器133连接的报警器14，设置在门机30上，用于发出警示信息，第二控制器133用于在第二光信号收发器131接收到第二光信号B时控制报警器14报警。

在本实施方式中，当门机30的作业空间与桥吊20的作业空间重叠时，第二光信号收发器131接收到第二光信号B，第二控制器133控制报警器14发出警报以提醒现场调度人员及时调整门机30的位置状态。其中，报警器14可以包括警灯和音响器。

在其他实施方式中，可以在桥吊20上设置报警器14，当桥吊20与门机30的作业空间相互重叠时，第一光信号收发器121接收到第一光信号A，第一控制器123控制报警器14发出警报以提醒现场调度人员及时调整门机30的位置状态。

继续参阅图3，在本实施方式中，该防碰撞装置10进一步包括：与第二控制器133连接故障复位机构15，设置在门机30上，用于对门机30进行故障复位。

具体地，在本实施方式中，当门机30的作业空间与桥吊20的作业空间重叠时，第二光信号收发器131接收到第二光信号B，此时，第二控制器133会控制故障复位机构15工作，故障复位机构15对门机30进行故障复位，以使门机30正常行走在第二轨道。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。