轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于集装箱装卸作业中集装箱吊运，轮胎吊的定位、行走纠偏，集装箱 卡车对位及防吊起，尤其适合轮胎吊吊运集装箱装卸作业。
【背景技术】
[0002] 目前，场地集装箱轮胎吊行走纠偏和防撞的检测手段包括GPS定位自动纠偏法， 单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法，图像处理纠偏，人工纠偏，但这些方法都各有缺 点。CPS定位容易受到人为篡改数据导致数据出错且需定期校正。单点激光测距仪结合反 射板自动纠偏法，则需要在一旁安装长反射板，并不实用。图像处理纠偏容易受天气光线影 响，稳定性不够。轮胎吊司机调整车轮行走方向，即人工纠偏，这种方法精度低，容易造成司 机疲劳。如今有GPS自动纠偏法，单点激光测距仪结合反射板自动纠偏法。至于集装箱卡 车与轮胎吊吊具的对位依赖司机人工目测，当吊具下降接近集装箱时，司机根据目测吊具 与集装箱的位置反复移动集卡。此类方法降低装卸速度。当轮胎吊吊起吊集卡平板车上的 集装箱时，集卡平板车锁头并未完全解锁，会连带将集卡平板车和集卡车头吊起，造成安全 事故。
【发明内容】
[0003] 本发明通过在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧面中央略高于集装箱卡车拖车板 且低于一个箱高处各安装一个激光扫描仪，检测集装箱堆场上集装箱侧面和集装箱之间缝 隙，实现轮胎吊行走定位、在堆场内箱位位置定位、自动纠偏、防撞警报、集卡对位防吊起。
[0004] 本发明采用以下技术方案：激光扫描仪、集装箱、计算机、警报器、箱位管理显示器 (即驾驶室管理系统界面终端），显示屏，起重机PLC，防雨罩。激光扫描仪分别安装在轮胎 吊两侧两个立柱之间下方侧面中央朝内，激光扫描仪所处高度应略高于集装箱卡车拖车板 且低于一个箱高。激光扫描仪安装在防雨罩内。以堆场上集装箱侧面和集装箱之间的缝隙 作为参考。计算机安装在电气室。警报器安装在轮胎吊驾驶室内。显示屏安装在轮胎吊两 侦牝处于与集卡驾驶室司机视线同一高度。激光扫描仪、警报器、箱位管理显示器、显示屏均 与计算机相连。计算机与轮胎吊PLC相连，参与轮胎吊行走控制。
[0005] 值得注意，激光扫描仪的安装位置角度不同，都会有不同的技术效果，会导致计算 机数据处理的复杂度、参考点的选取和设定等技术参数不同，最终实现的功能不同。
[0006] 在轮胎吊行进过程中，两个激光扫描仪同时对集装箱堆场上集装箱侧面和集装箱 之间缝隙扫描测距，以堆场上堆放的集装箱位置和缝隙作为参考。若轮胎吊偏离行车车道， 激光扫描仪所测的集装箱堆场上集装箱侧面到激光扫描仪的距离会变大或变小，计算机分 析数据，可预判轮胎吊在预见范围内若不纠偏继续行走的偏离距离。计算机发出纠偏信号 给起重机PLC，参与轮胎吊行走控制，把偏离距离控制在可容忍范围内。
[0007] 当轮胎吊到达所工作集装箱列附近时，两个激光扫描仪同时对工作集装箱列的集 装箱侧面和集装箱与集装箱之间缝隙扫描测距。若相邻集装箱有空缺（即没有缝隙），则以 工作集装箱列左或右面为参考。因激光扫描仪分别安装在轮胎吊两侧两个立柱之间下方侧 面中央，以扫描仪扫描范围中央线为基准线，与轮胎吊所工作集装箱列的集装箱中间对齐， 即可实现轮胎吊与工作集装箱列对准。
[0008] 当轮胎吊到达工作集装箱列，司机通过箱位管理显示器得知当前所在贝位数，按 下确定键，计算机记忆当前贝位。或通过吊具开闭锁信号确认提供当前所在贝位数，可免去 司机人工确认。以当前贝位数据即作为原点，当轮胎吊继续往前或往后运动时，计算机结合 激光扫描仪的检测数据和轮胎吊编码器所提供的行走距离信息，即可知道轮胎吊行进方 向和距离，推算出轮胎吊在行进过程中的贝位数和下一个停车贝位数，获取轮胎吊在堆场 内的定位。该工作方法可取代GPS定位纠偏。
[0009] 当重载集卡进入车道，激光扫描仪可以检测到集卡上的集装箱，计算机分析激光 扫描仪的测量数据，与计算机存储器内的吊具基准起吊位置信息进行比较，判定集卡位置， 同时把集卡向前、向后或停的信息和集卡上集装箱偏离轮胎吊吊具起吊点距离显示在显示 屏上。
[0010] 轮胎吊吊起集卡上集装箱，若集卡平板车上的锁头未完全旋转打开，仍勾住集装 箱锁孔，平板车会被集装箱带起。因扫描仪的安装高度仅略高于集卡平板车，所以当平板车 被带起时，扫描仪可以及时检测到集装箱下面有物体，计算机即可发出警报信号给警报器， 并发出停止起吊信号给起重机PLC。
[0011] 为了得到更精确的位置和实现轮胎吊定位和纠偏，可以额外在轮胎吊上安装GPS， 作为本发明定位纠偏功能的辅助。
[0012] 由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：实现轮胎吊行走定位，自动纠偏， 消除安全隐患，辅助集卡司机对位，减轻司机疲劳，有效提高场地集装箱轮胎吊的吊运集装 箱装卸效率。
【附图说明】
[0013] 附图1轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起原理示意图
[0014] 附图2轮胎吊行走定位纠偏及集卡对位防吊起安装俯视图
[0015] 附图3集卡对位防吊起示意图
[0016] 附图4轮胎吊行走分析 [0017] 附图5轮胎吊行走纠偏分析
[0018] 附图中主要部件的符号说明：
[0019] (1)计算机 （5)起重机PLC (9)轮胎吊
[0020] (2)激光扫描仪（防雨罩内）（6)显示屏 （10)小车
[0021] (3)箱位管理显示器 （7)激光扫描线（11)吊具
[0022] (4)警报器 （8)集装箱 （12)集装箱卡车
【具体实施方式】
[0023] 如图1所示，激光扫描仪（2)、箱位管理显示器（3)、警报器（4)、起重机PLC(5)、显 示屏（6)均和计算机（1)相连。警报器（4)可通过声音或者声光结合或其他方式对轮胎吊 司机进行警报。
[0024] 如图2所示，在轮胎吊（9)行进过程中，两个激光扫描仪（2)同时对集装箱堆场上 集装箱⑶侧面和集装箱⑶与集装箱⑶之间缝隙扫描测距，以堆场上堆放的集装箱（8) 位置和缝隙作为参考。若轮胎吊（9)偏离行车车道，激光扫描仪（2)所测的集装箱堆场上 集装箱（8)侧面到激光扫描仪（2)的距离会变大或变小，计算机（1)分析数据，可预判轮胎 吊（9)在预见范围内若不纠偏继续行走的偏离距离。计算机（1)发出纠偏信号给起重机 PLC (5)，参与轮胎吊（9)行走控制，把偏离距离控制在可容忍范围内。
[0025] 当轮胎吊（9)到达所工作集装箱列附近时，两个激光扫描仪（2)同时对工作集装 箱列的集装箱（8)侧面和集装箱（8)与集装箱（8)之间缝隙扫描测距。若相邻集装箱（8) 有空缺（即没有缝隙），则以工作集装箱列左或右面为参考。因激光扫描仪（2)分别安装在 轮胎吊（9)两侧两个立柱之间下方侧面中央，以扫描仪扫描范围中央线为基准线，对比集 装箱