一种智能化集装箱摆渡教学装置及方法与流程

本发明属于集装箱搬运技术领域，尤其涉及一种智能化集装箱摆渡教学装置及方法。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的，国内针对库内集装箱搬运存在以下几种形式，一是直接将集装箱运输车开进库房内，利用库房自有行吊进行集装箱的装卸、搬运及移位摆放；二是利用集装箱叉车，直接在库房内进行集装箱的装卸、搬运及移位摆放，三是采用专用集装箱搬运装置进行移位及摆放，但是传统叉车、吊运装置、专用集装箱搬运装置在空间受限的仓库内工作时，场地面积的利用率较低，人为操控复杂，装卸效率低，且大载重装备价格昂贵。

综上所述，现有技术存在的问题是：

传统集装箱搬运装置在空间受限的仓库内工作时，场地面积的利用率较低，人为操控复杂，装卸效率低，且大载重装备价格昂贵。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能化集装箱摆渡教学装置及方法。

本发明是这样实现的，该智能化集装箱摆渡教学装置设置有架体，所述架体上部放置有横梁，所述横梁下部连接有可按横梁移动的吊车，所述吊车安装有吊装机构；

所述吊车下方由另外设备导入集装箱，所述架体和横梁上固定有第一和第二感应开关；所述架体内设置有停车位，所述停车位上设置感应开关，所述停车位上可驶入摆渡车。

所述架体上设置有供横梁纵向移动的轨道，所述横梁下部设置有供吊装车横向移动的轨道。

横梁可以在轨道上纵向移动，吊车可以在横梁上横向移动；所述吊装机构能够通过吊车升降，实现吊装集装箱；所述摆渡车具有智能控制系统，能够实现无人驾驶；感应开关对应每一个停车位，能够确定集装箱送达位置。

进一步，所述吊车上安装有plc；plc用于完成对吊车移动、停车位置判断及运行状态的检测和搬运动作的操作；用各种接近开关、行程开关检测位置状态，用plc程序中的软元件执行对拖动电机的启停和移动控制；

plc的操作分为三类：以故障诊断和处理为主的操作；联系现场状况的数据i/o操作；执行用户程序以及响应与plc相连接的外部设备的命令操作。

进一步，所述plc的i/o各个控制部分包括：输出电机部分、停车位感应开关、极限保护和急停保护部分、手动/自动切换部分。

本发明的另一目的在于提供一种所述智能化集装箱摆渡教学装置的智能化集装箱摆渡教学装置教学方法，所述智能化集装箱摆渡教学装置教学方法包括：当有搬运操作时，plc会接收和分析操作人员在控制面板或上位机输入的指令，做出工控安排：判断检测元件的状态，读取港口集装箱系统机械驱动部分的信息；将信息反馈到执行元件，实现位置移动，完成货物的搬运操作和信号的显示；整个动作区域配有光电检测及多重安全系统，以防异常情况发生。

本发明的优点及积极效果为：该发明大大缩短仓储系统集装箱装卸运载工作的时间，大大降低人工工时，可以高效、平稳、安全的实现集装箱在库内的搬运、摆放调整和出入库作业。

目前世界多个港口已实现智能化无人驾驶集装箱装运。作为教学装置，教师在教学过程中，可通过编写程序，模拟智能化无人驾驶集装箱装运，实现直观教学。

本装置还能实现如下教学实验：电动机的点动控制、连续控制、点动加连续控制、按钮联锁正反转控制、接触器联锁正反转控制、双重联锁正反转控制，多台电动机的顺起顺停控制、顺起同停控制、顺起逆停控制，时间继电器参与的顺序控制，单步控制、单周期控制、单循环控制、自动循环控制等20多个典型的控制电路实验。

附图说明

图1是本发明提供的智能化集装箱摆渡教学装置的机构示意图；

图2是本发明提供的plc的i/o各个控制部分电路图；

图3是本发明提供的智能化集装箱摆渡教学装置的原理示意图；

图中：1、架体；2、横梁；3、吊车；4、吊装机构；5、集装箱；6、第一感应开关；7、停车位；8、第二感应开关。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的智能化集装箱摆渡教学装置设置有架体1，所述架体1上部放置有横梁2，所述横梁2下部连接有可按横梁移动的吊车3，所述吊车3安装有吊装机构4；

所述吊车3下方由另外设备导入集装箱5，所述架体1上固定有第一感应开关6；所述横梁2上固定有第二感应开关8；所述架体1内设置有停车位7，每个停车位上设置有感应开关。

所述架体1上设置有供横梁2纵向移动的轨道，所述横梁2下部设置有供吊车3横向移动的轨道。

如图2所示，本发明提供的plc的i/o各个控制部分包括：输出电机部分、停车位感应开关、极限保护和急停保护部分、手动/自动切换部分。

plc是港口运输控制系统的核心，其操作大致分为三类：以故障诊断和处理为主的操作；联系现场状况的数据i/o操作；执行用户程序以及响应与plc相连接的外部设备的命令操作。当有搬运操作时，plc会接收和分析操作人员在控制面板或上位机输入的指令，做出合理的工控安排：判断检测元件的状态，读取港口集装箱系统机械驱动部分的信息；然后，将信息反馈到执行元件，实现其位置移动，完成货物的搬运操作和信号的显示(指示灯)。整个动作区域配有光电检测及多重安全系统，以防异常情况发生。

该系统中plc主要完成对吊车移动、停车位置判断及运行状态的检测和搬运动作的操作。用各种接近开关、行程开关检测位置状态，用plc程序中的软元件执行对拖动电机的启停和移动控制。其中，各个电机的正反转控制中，都加上互锁，保证安全可靠。

表1i/o分配表

本发明的工作原理：正常情况，横梁和吊车停靠在原位，智能摆渡车驶入停车位7中的任何一个停车位，控制中心检测到摆渡车的停车位置后发出指令，吊装机构4下放抓取集装箱5，上升到一定高度，通过在横梁2、架体1上移动，到达摆渡车上方，吊装机构4下放，将集装箱5放在摆渡车上。实现集装箱5的智能搬运。后吊装机构4上升，通过横梁2和架体1上移动回到原位，等待下一次吊装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于集装箱搬运技术领域，公开了一种智能化集装箱摆渡教学装置及方法，设置有架体，所述架体上部放置有横梁，所述横梁下部连接有可按横梁移动的吊车，所述吊车安装有吊装机构；所述吊车下方放置有集装箱，集装箱可由另外设备导入，所述架体和横梁上固定有感应开关；所述架体内设置有停车位，所述停车位上可驶入无人驾驶摆渡车。摆渡车驶入固定停车位后，系统自动抓运集装箱放到车上，摆渡车自动驶离，吊车自动回原位等待下一次抓运。大大缩短仓储系统集装箱装卸运载工作的时间，大大降低人工工时，可以高效、平稳、安全的实现集装箱在库内的搬运、摆放调整和出入库作业。

技术研发人员：刘春贤;徐丕兵;安丽红;杨艳
受保护的技术使用者：刘春贤
技术研发日：2018.09.11
技术公布日：2019.01.15