专利名称：集装箱吊具三维定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及集装箱吊具的三维定位装置。
随着世界贸易的发展，通过集装箱装运的货物量逐年增加。目前集装箱码头上，现有装卸集装箱的工况是由驾驶员根据经验判断和手控操作手柄，通过驱动起重机，将专门起吊集装箱用的吊具移至货船上的集装箱上方后，再对准集装箱降下吊具，然后驱动吊具上的吊钩准确插入集装箱的吊孔内将集装箱吊起，并吊运到岸上指定位置放下。集装箱吊运操作定位精度高，操作难度大，作业时间长，尤其是在气候条件差时更为困难，集装箱装卸低效率、高强度，已不能适应现代化集装箱码头的装卸作业需求。
本实用新型的目的在于提供一种集装箱吊具三维定位装置。该定位装置采用激光定位，定位准确，吊具位置可显示在显示器上，便于驾驶员操作，可降低驾驶员的劳动强度，提高装卸效率。
本实用新型是这样实现的一种集装箱吊具三维定位装置，包括吊具和控制吊具起降的控制装置，吊具由左右吊钩、前、后支架和安装在支架上驱动吊钩的驱动缸组成，其结构要点是在左右吊钩、前、后支架顶端各装有电控移动装置，电控移动装置上装有激光传感器，在支架中心处装有激光传感器，电控移动装置经电缆线与装在驾驶室内的单板机相连，激光传感器输出线接入单板机上，经单板机运算处理后输出信号在显示器上显示吊具三维位置。
上述集装箱吊具三维定位装置中，在激光传感器与电控移动装置之间装有减振缓冲垫片，在电控移动装置上装有水平定位仪。
本实用新型的工作原理是在集装箱吊具上装有至少五个激光传感器组成三维定位装置，其中一个固定在支架中央用于检测吊具与集装箱的距离，二个装在由驱动缸驱动的左右吊钩顶端用于检测水平方向定位，二个装在吊具的前后支架顶端用于检测吊具前后方向定位。通过激光传感器发射和接受激光束来确定吊具对集装箱所处的位置，并通过电缆线将激光传感器采集到的信号输入单板机内，经单板机运算处理后输出到置于驾驶员前方的显示器上显示出吊具的三维位置。当吊具卸下集装箱时，可根据被卸处的定位基准，通过单板机输出控制电控移动装置移动激光传感器，调整激光传感器的定位，将集装箱正确放置到指定位置。该定位装置大大方便了驾驶员的操作，降低了劳动强度，提高了装卸效率。
图1为本实用新型集装箱吊具三维定位装置结构正视示意图，图2为集装箱吊具三维定位装置结构俯视示意图，图3为集装箱吊具三维定位装置结构左视示意图，图4为集装箱吊具三维位置信号输入单板机的电气框图。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
参见图1、图2、图3，吊具由左右吊钩2、前支架10、后支架11和安装在支架上驱动吊钩2的驱动缸1组成。吊钩2有四个，为左右一对分布，用于插入待吊运集装箱5插口中，吊钩2顶端为定位钩4、9，左、右定位钩4、9上装有电控移动装置13、14，电控移动装置13、14上装有左、右激光传感器3、8。前、后支架10、11顶端上装有电控移动装置15、16，电控移动装置15、16上装有激光传感器7、12。电控移动装置13、14、15、16通过电缆线与装在驾驶室内的单板机相连，左、右激光传感器3、8和前、后支架上的激光传感器7、12输出线也接入单板机上，参见图4，单板机运算处理后输出信号在驾驶员前方的显示器上显示吊具的三维位置。
固定在支架中心的Z方向激光传感器6测得与待吊运集装箱5的距离为B1，左、右吊钩2顶端的定位钩4、9上的激光传感器3、8测得与待吊运集装箱5的距离分别为A、E(Y向)，前、后支架顶端上的激光传感器7、12测得与待吊运集装箱5的距离分别为F、G(X向)，固定在支架中心的激光传感器6与装在左右吊钩定位钩4、9上的激光传感器3、8在垂直方向上相距C，固定在支架中心的激光传感器6与装在前后支架10、11上的激光传感器7、12在垂直方向上相距N，吊具对集装箱5的位置由吊具上的五个激光传感器测得。若支架中心激光传感器6测得为B1时，A、E≠B1-C，F、G≠B1-N，B1一般为1至2米，则吊具正确对准集装箱，放下吊具启动吊钩驱动缸1，吊钩2准确卡住集装箱5插口并可将其吊起。其它情况则需对吊具进行调整。通过吊具上的激光传感器对集装箱5的距离检测，可将测得的B1、A、E、F、G数值输入单板机内并存储，C、N数据可预置，吊具上装置的激光传感器检测的数据与存储在单板机内的数据进行比较，并将结果显示在显示器上，且可显示下一步应采取的正确吊运集装箱的动作，供驾驶员参考，方便驾驶员操作，提高装卸效率。
对于卸下吊运的集装箱，一般放置的地点有三种，一是卸在固定位置，如码头边的仓库内，可参照仓库内的定位标记操作；二是卸在装运集装箱的专用货车上，专用货车上有固定定位标记；三是卸在集装箱货船上，以第一层集装箱箱体为定位标记。对于定位标记，只需将有关数据输入单板机内，由单板机控制装在吊具上的电控移动装置，移动电控移动装置的位置即可控制激光传感器的定位，进而将集装箱准确放置在专用货车上。
为了减少起重机移动和吊具移动对激光传感器的振动影响，以及便于调整激光传感器，在激光传感器与电控移动装置之间装有减振缓冲垫片，在电控移动装置上装有水平定位仪。
权利要求1.一种集装箱吊具三维定位装置，包括吊具和控制吊具起降的控制装置，吊具由左右吊钩、前、后支架和安装在支架上驱动吊钩的驱动缸组成，其特征是在左右吊钩、前、后支架顶端各装有电控移动装置，电控移动装置上装有激光传感器，在支架中心处装有激光传感器，电控移动装置经电缆线与装在驾驶室内的单板机相连，激光传感器输出线接入单板机上，经单板机运算处理后输出信号在显示器上显示吊具三维位置。
2.根据权利要求1所述的集装箱吊具三维定位装置，其特征是在激光传感器与电控移动装置之间装有减振缓冲垫片，在电控移动装置上装有水平定位仪。
专利摘要本实用新型涉及集装箱吊具的三维定位装置。集装箱吊具三维定位装置,是在左右吊钩、前、后支架顶端各装有电控移动装置,电控移动装置上装有激光传感器,在支架中心处装有激光传感器,电控移动装置经电缆线与装在驾驶室内的单板机相连,激光传感器输出线接入单板机上,经单板机运算处理后输出信号在显示器上显示吊具三维位置。该定位装置大大方便了驾驶员的操作,降低了劳动强度,提高了装卸效率。
文档编号B66C13/00GK2484295SQ01246099
公开日2002年4月3日 申请日期2001年6月22日 优先权日2001年6月22日
发明者葛佐正 申请人:宝山钢铁股份有限公司