专利名称：一种用激光扫描的集装箱吊运防撞装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于集装箱吊运过程中防止集装箱之间的碰撞，尤其适合港口场地龙门 起重机的集装箱堆场作业。
技术背景目前港口集装箱堆场作业中，场地龙门起重机在吊运集装箱过程中，时有发生吊运的集 装箱与堆放在场地的集装箱碰撞，造成集装箱和货物的损坏，碰撞后集装箱的坠落，还会造 成重大的货物损坏和人身伤亡事故。目前堆场龙门起重机防撞有采用小车和起升编码信号与 激光单点测距相结合的判断方法，防止吊运中的集装箱与堆放在场地的集装箱碰撞，该方法 不能实时测得龙门起重机下集装箱分布和堆放高度的全部情况，只能测得小车运动方向前某 一固定距离下的集装箱高度，依赖小车和起升的编码信号，可靠性和实用性差，未能投入实 际使用。 发明内容用一个安装在龙门起重机小车上的激光扫描测距仪实时测得小车位置、龙门起重机吊具 起升高度和龙门起重机下集装箱的分布位置及堆放高度，通过微处理器的计算、分析和判断， 规划出龙门起重机吊运集装箱最佳路径，当吊运的集装箱与堆放在场地的集装箱产生碰撞趋 势时发出报警信号，同时发出控制信号通过龙门起重机的可编程序控制器避免吊运的集装箱 与堆放在场地的集装箱碰撞事件的发生，并能参与龙门起重机吊运集装箱过程的自动控制。 本实用新型提供-种通过安装在龙门起重机小车上的激光扫描测距仪实现对龙门起重机吊运 集装箱过程中的防撞装置。本发明的目的是通过下述技术方案予以实现本实用新型一种用激光扫描的集装箱吊运防撞装置，其特点是它包括激光扫描测距 仪、小车位置检测板、吊具高度检测板和控制箱。所述的激光扫描测距仪装在龙门起重机小车横梁上，所述的小车位置检测板装在龙门起 重机两根大梁顶端的横梁上，所述的吊具高度检测板装在吊具顶面，激光扫描测距仪的扫描 测距面垂直于场地堆放集装箱的纵向中心线，小车位置检测板和吊具高度检测板在激光扫描 测距仪的扫描测距平面内，所述的控制箱装在驾驶室内，控制箱内包括微处理器、通讯端 口和电源。当龙门起重机开始吊运集装箱时，安装在小车横梁上的激光扫描测距仪对小车以下沿堆 场集装箱横向面进行扫描测距，控制箱内的微处理器将激光扫描测距仪测到的每一点通过计 算转换成横向距离和纵向距离。安装在龙门起重机两根大梁顶端的横梁上的小车位置检测板与激光扫描测距仪测距点有一个固定的相对纵向位置距离，当激光扫描测距仪测到这一纵向 距离时，这一点的横向距离就是小车到龙门起重机横梁顶端的距离，以此推算出装在龙门起 重机小车上的吊具横向位置。安装在小车吊具顶面的吊具高度检测板器与激光扫描测距仪测 距点有 一个固定的相对横向位置距离，当激光扫描测距仪测到这一横向距离时，这一点的纵 向距离就是测距点到吊具顶面的垂直距离，根据激光测距点的位置高度，以此推算出安装在 龙门起重机小车上的吊具高度位置。激光扫描测距仪可以测得起重机大梁下测距点到每一点 的距离，根据扫描角度计算得到测距点到每一点的橫向距离和纵向距离，激光扫描测距仪对 小车位置检测板测到的距离及测距点的高度，换算得到龙门起重机大梁下每一点横向位置和 高度位置，判断出场地集装箱分布位置及每一列集装箱的堆放高度。由于集装箱遮挡，激光 扫描线未测到相邻一列集装箱的高度时，人为推算这一列比遮挡的集装箱低一个集装箱的高 度。随着小车在龙门起重机横梁上的移动和吊具升降，吊具的位置动态跟踪，龙门起重机下 的集装箱堆放状况实时刷新。龙门起重机进行集装箱堆场作业，吊具从集卡吊起集装箱堆放 场地或吊具从场地吊起集装箱装集卡，吊起的集装箱的底部低于小车移动方向上的集装箱顶 部一定的距离，吊起的集装箱与小车移动方向上的集装箱横向达到一定距离范围，发出报警 信号，通过通讯端口发出限速信息，龙门起重机可编程序控制器限制小车移动的速度，当吊 起的集装箱与小车移动方向上的集装箱横向达到一定间隔距离时，通过通讯端口发出小车停 车信息，龙门起重机可编程序控制器停止小车的移动，避免了吊运集装箱与堆放在场地的集 装箱的碰撞。本装置对龙门起重机下集装箱高度及吊具位置的检测，通过通讯端口与龙门起重机的可 编程序控制器通讯，传输控制信息实现对小车和起升的联动控制，自动选择集装箱吊运过程 中的最佳吊运路径，快速堆放集装箱，提高龙门起重机的装卸效率，避免和消除事故的发生。由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是避免了龙门起重机在吊运集装箱过 程中集装箱的碰撞，消除了安全隐患，提高集装箱龙门起重机堆场作业的生产效率。
图l激光扫描测距的集装箱吊运防撞装置示意图 图2激光扫描测距的集装箱吊运防撞侧面示意图 图3.激光扫描测距的集装箱吊运防撞装置原理示意图图中，激光扫描测距仪(1)、小车位置检测板(2)、吊具高度检测板(3)、控制箱(4)、 驾驶室(5)、小车(6)、大梁(7)、橫梁(8)、吊具(9)、龙门起重机(10)、集装箱(11)、 集装箱(12)、集装箱(13)、集装箱(14)、集卡(15)、小车横梁(16)。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一歩说明所述的激光扫描测距仪(1)装在龙门起重机小车横梁(16)上，所述的小车位置检测 板(2)装在龙门起重机两根大梁(7)顶端的横梁(8)上，所述的吊具高度检测板(3)装 在吊具(9)顶面，激光扫描测仪(1)的扫描测距面垂直于场地堆放集装箱(12)的纵向中 心线，小车位置检测板(2)和吊具高度检测板(3)在激光扫描测距仪(1)的扫描测距平面 内，所述的控制箱装在驾驶室内所述的控制箱(4)装在驾驶室(5)内。当龙门起重机(10)丌始吊运集装箱(11)时，安装在小车横梁(16)上的激光扫描 测距仪(1)对小车(6)以下沿堆场集装箱(12)横向面进行扫描测距，控制箱(4)内的微 处理器将激光扫描测距仪(1)测到的每一点通过计算转换成横向距离和纵向距离。安装在龙 门起重机(10)两根大梁(7)顶端的横梁(8)上的小车位置检测板(2)与激光扫描测距仪(1)测距点有一个固定的相对纵向位置距离，当激光扫描测距仪(1)测到这一纵向距离时， 这一点的横向距离就是小车(6)到龙门起重机大梁(7)顶端横梁(8)的距离，以此推算出 装在小车(6)上的吊具(9)橫向位置。安装在小车(6)上吊具(9)顶面的吊具高度检测 板(3)与激光扫描测距仪(1)测距点有一个固定的相对横向位置距离，当激光扫描测距仪(1)测到这一横向距离时，这一点的纵向距离就是测距点到吊具顶面的垂直距离，根据激光 测距点的位置高度，以此推算出吊具(9)高度。激光扫描测距仪(1)可以测得起重机大梁(7)下测距点到每一点的距离，，根据扫描角度计算得到测距点到每一点的横向距离和纵向 距离，激光扫描测距仪(1)对小车位置检测板(2)测到的距离及测距点的高度，换算得到 龙门起重机大梁(7)下每一点横向位置和高度位置，判断出场地集装箱分布位置及每一列集 装箱的堆放高度。甶于集装箱(13)的遮挡，激光扫描线未测到相邻一列集装箱(14)的高 度时，人为推算集装箱(14)高度比遮挡的集装箱(13)低一个集装箱的高度。随着小车(6) 在龙门起重机大梁(7)上的移动和吊具(9)升降，对吊具(9)的位置动态跟踪，龙门起重 机(10)下的集装箱堆放状况实时刷新。龙门起重机(10)进行集装箱(11)堆场作业，吊 具从集卡(15)吊起集装箱(11)堆放场地或吊具(9)从场地吊起集装箱(11)装集卡(15)， 吊起的集装箱(11)的底部低于小车移动方向上的集装箱(12)顶部一定的距离，吊起的集 装箱(11)与小车(6)移动方向上的集装箱(12)横向达到一定距离范围，发出报警信号， 通过通讯端口发出限速信息，龙门起重机(10)可编程序控制器限制小车移动的速度，当吊 起的集装箱(11)与小车(6)移动方向上的集装箱(12)横向达到一定间隔距离时，通过通 讯端口发出小车停车信息，龙门起重机(10)可编程序控制器停止小车(6)的移动，避免了 吊运集装箱(11)与堆放在场地的集装箱(12)的碰撞。如图3所示，激光扫描测距仪(1)对小车位置检测板(2)、吊具高度检测板(3)和堆 场集装箱的检测，控制箱(4)内的微处理器获得集装箱高度及吊具位置的信息，选择最佳吊 运路径，控制箱(4)的通讯端口输出控制信息，通过龙门起重机的可编程序控制器实现对小 车和起升的联动，实现集装箱吊运的自动控制。
权利要求1. 一种用激光扫描的集装箱吊运防撞装置，其特征在于，它包括激光扫描测距仪、小车位置检测板、吊具高度检测板和控制箱，所述的激光扫描测距仪装在龙门起重机小车横梁上，所述的小车位置检测板装在龙门起重机两根大梁顶端的横梁上，所述的吊具高度检测板装在吊具顶面，所述的控制箱装在驾驶室内。
2、 根据权利要求1所述的一种用激光扫描的集装箱吊运防撞装置，其特征在于， 所述的激光扫描测距仪安装在龙门起重机的小车横梁上，跟随小车移动，其扫描测距面 垂直于场地堆放集装箱的纵向中心线，所述的小车位置检测板和吊具高度检测板装在激 光扫描测距仪的扫描测距平面内。
3.根据权利要求1所述的一种用激光扫描的集装箱吊运防撞装置，其特征在于，所述的控制箱内包括微处理器、通讯端口和电源。
专利摘要本实用新型专利公开了一种用激光扫描的集装箱吊运防撞装置，该装置用一个安装在龙门起重机小车上的激光扫描测距仪对龙门起重机大梁顶端的小车位置检测板和吊具顶面的吊具高度检测板测距，获得龙门起重机吊具横向位置和高度，对龙门起重机大梁顶端的小车位置检测板和堆放集装箱顶面横向扫描测距获得堆放的集装箱的分布位置及每一列集装箱的堆放高度，当集装箱在吊运过程中发生吊运集装箱与堆放在场地的集装箱产生碰撞趋势时发出报警信号，并参与小车和吊具控制，避免吊运的集装箱与堆放在场地的集装箱发生碰撞。该装置并能参与龙门起重机吊运集装箱的自动控制。本实用新型提供一种通过安装在龙门起重机小车上的激光扫描测距仪实现对龙门起重机吊运集装箱过程中的防撞装置。
文档编号B66C13/16GK201125130SQ200720075309
公开日2008年10月1日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者陆明路, 陆荣国 申请人:上海明路绳网索具有限公司