本发明涉及货物装卸领域，特别涉及一种岸桥的自动装卸方法。
背景技术：
岸桥，又称岸边集装箱起重机，是码头上用于装卸集装箱的关键设备，其装卸效率直接影响到码头的吞吐能力。由于码头的特殊地理位置(海岸或江岸)，岸桥经常处于大风的工作环境中，在风载的作用下，悬吊在岸桥小车下方的吊具和/或集装箱会产生较大幅度的偏摆。为保证准确着箱，在着箱过程中，需将该偏摆消减至允许的范围内。如果大风造成的偏摆较大，偏摆的消减过程会比较长，影响着箱的效率。
双小车岸桥是对普通单小车岸桥的进一步改进，其包括两台小车，分别为海侧小车、陆侧小车，并在岸桥的下方设置了中转平台。在装船过程中，陆侧小车将集装箱从码头上吊装至中转平台，海侧小车再将集装箱从中转平台吊装至集装箱船上。卸船过程则与装船过程相反。双小车岸桥利用交互接力的方式装卸船，缩短了每台小车的装卸路径，相对于单小车岸桥大幅提升了装卸效率。但双小车岸桥的每个工作循环中，着箱次数是单小车岸桥的两倍，在大风作用下，吊具和集装箱的偏摆对双小车岸桥的装卸效率会产生更大程度的影响。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于提高岸桥的装卸效率的方法。
本发明提供了一种岸桥的自动装卸方法，所述岸桥包括主梁、可沿所述主梁的长度方向运行的小车、通过钢丝绳悬吊在所述小车下方的重物，在所述小车的一次工作循环中，可将所述重物吊运至着箱位置，所述工作循环至少包括：第一运行步骤，所述小车从所述主梁的第一位置运行至预设位置；检测步骤，检测所述重物与所述小车在所述主梁的长度方向上的偏移值；判定步骤，计算所述偏移值与预设偏移值的差值，如果所述差值小于偏移阈值，则开始着箱步骤；如果所述差值大于或等于所述偏移阈值，则进入调整步骤；调整步骤，将所述小车的位置由所述预设位置调整至第二位置，以减小所述重物与所述着箱位置之间的距离，其中，所述预设位置与所述第二位置之间的距离等于所述差值；着箱步骤，将所述重物下放至所述着箱位置；其中，所述预设位置为所述小车的上一次工作循环中的第二位置，所述预设偏移值为所述小车的上一次工作循环中检测得到的偏移值。
可选地，所述偏移阈值为40～60mm。
可选地，所述岸桥为双小车岸桥，所述主梁包括第一主梁和第二主梁，所述小车包括第一小车和第二小车，所述第一小车可沿所述第一主梁的长度方向运行，所述第二小车可沿所述第二主梁的长度方向运行；悬吊于所述第一小车下方的所述重物为第一吊具以及固定设置在所述第一吊具下方的集装箱；悬吊于所述第二小车下方的所述重物为第二吊具；所述双小车岸桥下方设置有中转平台，所述着箱位置位于所述中转平台上；在所述岸桥的一个工作循环中，所述第一小车用于将所述集装箱从初始位置吊运至所述着箱位置，所述第二小车用于将所述集装箱从所述着箱位置吊运至目标位置。
可选地，在所述着箱步骤中，通过人工控制所述重物的下降参数。
可选地，在所述着箱步骤中，通过控制器控制所述重物的下降参数，所述着箱步骤包括：检测所述重物与所述着箱位置在水平方向的距离；如果所述距离超过偏摆阈值，通过所述控制器控制所述小车停止下放所述重物；如果所述距离不超过所述偏摆阈值，通过所述控制器控制所述小车下放所述重物。
可选地，在所述第一小车的所述着箱步骤中，当所述重物的高度为1100～2600mm时，所述偏摆阈值为150～450mm；在所述第二小车的所述着箱步骤中，当所述重物的高度为700～2000mm时，所述偏摆为100～360mm；所述偏摆阈值随所述重物高度的下降而线性减小。
可选地，在所述第二小车的所述第一运行步骤中，可通过控制器控制所述第二吊具上的吊钩的位置，以使得所述吊钩的位置与位于所述中转平台上的待吊运的集装箱的箱位以及尺寸相匹配。
可选地，在所述第一小车和/或所述第二小车的所述第一运行步骤中，可通过控制器控制所述重物的高度，以使得所述重物避开运行途中的障碍物。
可选地，在所述第一小车和/或所述第二小车的所述第一运行步骤中，可通过防摇防扭控制模块对所述第一小车和/或所述第二小车的运行参数进行控制，以减小所述重物的摆动幅度和/或扭动幅度。
可选地，在所述着箱步骤后，还包括起升步骤，即通过所述小车将所述重物起吊至安全高度。
本发明提供的岸桥自动装卸方法，小车在进入着箱步骤时，其就位位置不是着箱位置的正上方，而是与着箱位置的正上方存在一定的距离，该距离根据重物的偏摆值确定，以使得重物在竖直方向上与着箱位置大致对齐，从而可大大减少着箱步骤中对重物的纠偏量，显著提高装卸效率。
附图说明
图1为一种岸桥吊装系统的结构简图；
图2为本发明提供的自动装卸方法的流程图；
图3为本发明提供的自动装卸方法的原理图；
图4为一种双小车岸桥吊装系统的结构简图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合可选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节，本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”，不应理解为对本发明的限制。
图1示出了一个岸桥吊装系统的结构简图，包括岸桥主梁110，可沿主梁110的长度方向运行的小车120，通过钢丝绳130悬吊在小车120下方的重物140。通过小车120以及位于其上的起升机构，可将重物140从初始位置吊装至目标位置。在装船过程中，初始位置为码头上的存放集装箱的位置，可以是某一地点，例如集装箱储存区域，也可以是陆地上的运输工具，例如转运小车；目标位置为运输船(例如集装箱船)上为该集装箱分配的堆放地点。卸船过程则与装船过程相反，初始位置位于运输船上，目标位置则位于码头上。
在本发明中，每完成一次装箱操作或卸箱操作，称为岸桥完成一次工作循环。对于单小车岸桥来说，岸桥的一次工作循环即为小车120的一次工作循环；对于双小车岸桥来说，岸桥的一次工作循环指陆侧小车与海侧小车各完成一次工作循环，即通过两个小车的接力，将集装箱从初始位置经中转平台吊运至目标位置。
另外，在本发明中，着箱可以指集装箱着箱，即通过小车120将集装箱下放至指定的位置，该指定位置即为集装箱的着箱位置；着箱也可以指吊具着箱，即通过小车120将吊具下放至可以与集装箱进行对箱的位置，该对箱位置即为吊具的着箱位置。因此，在本发明中，重物140可以为吊具，也可以为吊具以及设置在吊具下方的集装箱。
由于码头的特殊地理位置(海岸或江岸)，岸桥经常处于大风的工作环境中，在风载的作用下，通过钢丝绳130悬吊重物140会发生较大的偏摆，在重物140的着箱过程中，必须对该偏摆值进行纠正。现有技术的着箱过程为：首先，小车120运行到着箱位置的正上方，然后开始下放重物140，在下放过程中对重物140的偏摆进行纠正，最终将重物140准确下放至着箱位置。在大风作用下，需要花较长的时间来对重物140进行纠偏，因而增加了着箱的难度，降低了岸桥的装卸效率。
针对现有技术中存在的该问题，本发明提供了一种岸桥的自动装卸方法。如图2和图3所示，在小车120的一次工作循环中，至少包括：
s100：第一运行步骤，小车120从主梁110的第一位置110a运行至预设位置110ci；
s200：检测步骤，检测当前工作循环中，重物140与小车120在主梁100的长度方向上的偏移值si；
s300：判定步骤，比较当前工作循环中检测得到偏移值si与预设偏移值s0的差值δ，如果差值δ小于偏移阈值，则开始着箱步骤s500；如果差值δ大于或等于偏移阈值，则进入调整步骤s400；
s400：调整步骤，将小车120的位置由预设位置110ci调整至第二位置110bi，以减小重物140与着箱位置之间的距离，其中，预设位置110ci与第二位置110bi之间的距离等于差值δ；
s500：着箱步骤，将重物140下放至着箱位置a；
其中，预设位置110c为小车120的上一次工作循环中第二位置110bi-1，预设偏移值s0为小车120的上一次工作循环中，在检测步骤中检测得到的偏移值si-1。
在以上表述中，当前工作循环为第i次工作循环，上一次工作循环为第i-1次工作循环，其中，i>1。
本发明提供的技术方案，在进入着箱步骤s500之前，小车120不是行驶至着箱位置a的正上方，而是与着箱位置a的正上方存在一定的距离，该距离根据重物140在大风作用下的偏摆值确定。如图3所示，如果重物140在大风作用下的偏移值为si，那么小车120在进入着箱步骤s500之前，与着箱位置a的正上方之间的距离也大致为si。这样的话，可使得在进入着箱步骤s500时，重物140与着箱位置a在竖直方向可大致对齐，从而可大大减少着箱步骤s500中对重物140的纠偏量，显著地提高着箱效率，从而提高岸桥的装卸效率。
申请人进一步认识到，在相邻的两次工作循环之间，环境载荷(即风载荷)的变化通常比较小，即相邻两次工作循环之间，风载荷引起的重物140的偏摆值大致是相同的，那么，在小车120的当前工作循环中(即第i次工作循环中)，小车120在进入着箱步骤s500时的就位位置可借鉴其在上一次工作循环中(第i-1次工作循环)的就位位置。因此，在本发明提供的装卸方法中，小车120首先行驶至上次着箱时的就位位置，即小车120当前工作循环的第一运行步骤s100中的预设位置110ci，亦是小车120的上一次工作循环中第二位置110bi-1。进一步地，对于小车120的第一次工作循环，其在进入着箱步骤s500时的就位位置可以是着箱位置a正上方的位置，也可是根据计算确定的位置(即首先计算得到重物140的偏摆值，然后根据该偏摆值调整小车120在主梁110上的位置，从而使得重物140与着箱位置a在竖直方向上大致对齐)，也可以单纯依赖人工调整小车120的位置。
进一步地，本发明还考虑到在小车120的两次工作循环之间，风载荷变化较大的情况下(例如，两次工作循环之间间隔的时间较长的情况)，两次工作循环之间重物140的偏移值s可能会有较大的差距。因此，本发明提供的装卸方法还包括判定步骤s300，以确定小车120是否可以开始着箱步骤s500。即小车120行驶至上次工作循环(第i-1次工作循环)的第二位置110bi-1之后，进一步对小车120当前工作循环中(第i次工作循环)重物140的偏移值si与上次工作循环中(第i-1次工作循环)的偏移值si-1进行比较，如果其差值δ小于设定的偏移阈值，则可以开始着箱步骤s500；如果其差值δ大于或等于设定的偏移阈值，则进入调整步骤s400，对小车120的位置进行进一步调整。
具体地，在调整步骤s400中，小车120的位置由预设位置110bi调整至第二位置110ci，调整的方向为使得重物140与着箱位置a之间的距离减小的方向，调整的距离等于判定步骤s400中计算得到的差值δ。即在调整步骤s400中，通过对小车120位置的调整，使得重物140在进入着箱步骤s500时的就位位置与上次工作循环中的就位位置基本相同。
进一步地，在判定步骤s300中，如果偏移阈值设定的过小，则需要过于频繁的在调整步骤s500中调整小车120的位置；如果偏移阈值设定的过大，则有可能增加着箱步骤s500中对重物140的纠偏量。在一个实施例中，偏于阈值设定为40～60mm，可兼顾上述两方面因素，取得较高的装卸效率。
本发明还进一步提供了将上述自动装卸方法应用于双小车岸桥的方案。如图4所示，双小车岸桥包括两台小车120，分别为第一小车120a和第二小车120b。第一小车120a可沿第一主梁110a的长度方向运行，第二小车120b可沿第二主梁110b的长度方向运行。悬吊于第一小车120a下方的重物140为第一吊具140a以及固定设置在第一吊具140a下方的集装箱140c，即第一小车120a的着箱为集装箱着箱；悬吊于第二小车120b下方的重物140为第二吊具140b，即第二小车120b的着箱为吊具着箱。
双小车岸桥下方设置有中转平台150，着箱位置a位于中转平台150上；在岸桥的一个工作循环中，第一小车120a用于将集装箱从初始位置吊运至着箱位置，第二小车用于将集装箱从着箱位置吊运至目标位置。其中，初始位置和目标位置的定义请参照前文中的描述，着箱位置a位于中转平台150上。即在本发明中，对于双小车岸桥而言，上文中提及的集装箱着箱指将集装箱下放至位于中转平台上的着箱位置，吊具着箱指将吊具下放至与中转平台上的集装箱对箱的位置。
第一小车120a和第二小车120b的其中之一为陆侧小车，另外一个为海侧小车。根据上文中对双小车工作过程的描述，可以得知，当岸桥双小车岸桥工作于装船循环时，第一小车120a陆侧小车，第一主梁110a为陆侧主梁，第二小车120b为海侧小车，第二主梁110b为海侧主梁；当双小车岸桥工作于卸船循环时，第一小车120a海侧小车，第一主梁110a为海侧主梁，第二小车120b为陆侧小车，第二主梁110b为陆侧主梁。
对于双小车岸桥来说，岸桥每完成一次工作循环的一次工作循环，需要陆侧小车与海侧小车各完成一次工作循环，即双小车岸桥着箱次数是单小车岸桥的两倍。本发明提供的装卸方法既可应用于双小车岸桥的陆侧小车，也可应用于双小车岸桥的海侧小车，可显著提高双小车岸桥的装卸效率。
进一步地，着箱步骤s500可以通过人工控制，也可以自动化控制。具体地，人工控制是指司机来指定重物140的下降参数，自动化控制是指通过控制器来指定重物140的下降参数。下降参数指重物140的下降速度、加速度等参数。
其中，当通过控制器来自动控制重物140的着箱时，着箱步骤s500具体又可包括以下步骤：
s501：检测重物140的实际位置与着箱位置在水平方向的距离m；
s502：如果上述距离m超过设定的偏摆阈值，则通过控制器控制小车120停止下放重物140；如果上述距离m不超过设定的偏摆阈值，则通过控制器控制小车120下放所述重物140。
重物140在下降过程中，其与钢丝绳形成一个单摆系统，在外界作用下，会产生单摆运动，即以平衡位置为中心的往复运动。在本发明提供的着箱步骤s500中，对重物140的位置进行实时检测，当其与着箱位置的距离m大于偏摆阈值时，停止重物140的下降；随着重物140的摆动，当其与着箱位置的距离m小于偏摆阈值时，重启下降重物140。在着箱步骤s500中，不断重复上述过程，可实现着箱步骤s500的自动控制，并可保证重物140的准确着箱。
进一步地，根据重物140含义不同，偏摆阈值的设定值有所不同。
当重物140为吊具以及固定设置在吊具下放的集装箱时(即小车120为第一小车120a时)，此时的着箱为集装箱着箱。由于中转平台150上放置集装箱的位置上通常设置有导架，当集装箱在着箱时，导架可用于为集装箱提供导向。因此，可根据导架的导向范围设置集装箱着箱时的偏摆阈值。当集装箱下降至临近着箱位置时，其与着箱位置的距离只需位于导架的导向范围内即可。在一个实施例中，当重物140的高度为1100～2600mm时，偏摆阈值可设定为150～450mm。
当重物140为吊具时(即小车120为第二小车120b时)，此时的着箱为吊具着箱。由于吊具下方通常设置有导板，当吊具与位于其下方的集装箱对箱时，导板可用于为吊具提供导向。因此，可根据导板的导向范围设置吊具着箱时的偏摆阈值。当吊具下降至临近着箱位置时，其与着箱位置的距离只需位于导板的导向范围内即可。由于导板的导向范围小于导架，在一个实施例中，当重物140的高度为700～2000mm时，偏摆阈值可设定为100～360mm。
在一个实施例中，偏摆阈值随着重物140的高度下降线性减小。即当重物140的高度较高时，可设定较大的偏摆阈值；重物140越临近着箱位置，偏摆阈值越小。动态地设定偏摆阈值的值，可提高着箱步骤s500的效率。
进一步地，在第二小车120b的第一运行步骤s100中，可通过控制器控制第一吊具上的吊钩的位置，以使得吊钩的位置与位于中转平台上的集装箱的箱位以及尺寸相匹配，从而提高装卸过程的自动化程度。
进一步地，在第一小车120a和/或第二小车120b的第一运行步骤s100中，可通过控制器控制重物140的高度，以使得重物140避开运行途中的障碍物，进一步提高装卸过程的自动化程度。
进一步地，在第一小车120a和/或第二小车120b的第一运行步骤s100中，可通过防摇防扭控制装置对第一小车120a和/或第二小车120b的运行参数进行控制，以减小重物140的摆动幅度以及扭动幅度，进一步减少着箱步骤s500中的纠偏量，提高着箱效率。
进一步地，在着箱步骤s500之后，还包括起升步骤s600，即通过小车120将重物140起吊至安全高度。
综上，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。