[发明专利]轨道吊自动化堆场操作控制系统及自动装卸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集装箱码头轨道吊自动化堆场操作控制系统及集装箱的自动装卸方法。

背景技术

随着全球经济的发展，贸易量不断增长，港口集装箱吞吐量不断增长，增加了对劳动力的需求。在强大的运输要求和良好的经济效益的推动下，作为任务重复性高、人力消耗大的码头作业，更急切需要自动化来释放人力，改善操作效率，降低作业成本。因此，对集装箱作业装备提出了更高的要求，迫切需要开发高效率的集装箱作业装备。为此，开发自动化码头成为港口发展的必然。

目前，国内自动化无人堆场系统的堆场装卸工艺采用的是高低架轨道吊接力式装卸系统，完成自动化堆场装卸作业的主要设备及功能为：(1)低架轨道吊CRMG：用来将集装箱从集卡取出放到缓冲区的中间平台上(集卡卸箱过程)，或者将集装箱由缓冲区中转平台取出放到集卡(集卡装箱过程)。(2)高架轨道吊DRMG：用来将集装箱从缓冲区中转平台取出放进堆场(集卡卸箱过程)，或者将集装箱由堆场取出放到缓冲区中转平台(集卡装箱过程)。(3)集装箱拖挂车：承担集装箱在码头的水平运输在该堆场参与作业的集卡分为外集卡(社会集装箱卡车)与内集卡(集装箱码头内部集装箱卡车)。利用该装卸工艺方案在自动化堆场的装卸过程为：DRMG和CRMG在各自的轨道上运行作业，两者大车运行方向相互垂直。在每条堆放线两端与集卡的运行区之间布置有缓冲区，并安装集装箱中转平台，DRMG和CRMG通过中转平台进行接力式作业，实现集装箱“多次装卸，一次集拼”的高效作业模式。DRMG在堆放线的堆区内运行，负责完成集装箱的堆放、提取与翻箱作业，CRMG则负责将集卡上的集装箱吊到中转平台或者将中转平台上的集装箱吊到集卡上。上述方案中，设备投资大，操作繁杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够能够降低改造投资，简化工艺过程的轨道吊自动化堆场操作控制系统。

本发明的另一个目的是提供一种轨道吊自动装卸方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种轨道吊自动化堆场操作控制系统，包括轨道吊自动化控制器、轨道吊PLC控制器、吊具PLC控制器、集卡防吊起装置、轨道吊定位装置、着箱检测装置、吊箱自动控制装置、目标箱定位装置和吊具定位装置；

所述集卡防吊起装置包括安装于轨道吊底梁上的防吊起检测红外传感器，所述防吊起检测红外传感器用于检测集装箱相对于集卡的位置；所述防吊起检测红外传感器与所述轨道吊自动化控制器连接，所述轨道吊自动化控制器通过所述轨道吊PLC控制器控制吊具动作；

所述轨道吊定位装置包括安装于大车驱动电机上的大车位移编码器和安装于轨道吊轨道外部的多个等距设置的轨道吊磁尺位置检测装置，所述大车位移编码器和多个轨道吊磁尺位置检测装置的输出端分别与轨道吊自动化控制器连接；所述轨道吊自动化控制器根据计算得出轨道吊的位置；

所述着箱检测装置包括安装于集装箱四个角部的重力传感器，所述重力传感器与所述轨道吊自动化控制器连接；

所述吊箱自动控制装置包括多个目标箱检测红外线发射器、检测距离不同的多个目标箱检测传感器和带有十字坐标系的接收器；吊具与吊具上架为刚性连接，所述吊具与吊具上架中心线重合；所述多个目标箱检测红外线发射器安装在所述吊具上架上；所述检测距离不同的多个目标箱检测传感器安装于所述吊具上，每个所述目标箱检测传感器的信号输出端分别与所述轨道吊自动化控制器连接，将开关量信号送到所述轨道吊自动化控制器，所述轨道吊自动化控制器根据所述多个目标箱检测传感器的信息，向所述轨道吊PLC控制器发送减速信号，所述轨道吊PLC控制器输出控制信号控制所述吊具减速；所述接收器安装于小车架上，所述接收器的信号输出端与所述轨道吊自动化控制器连接，所述接收器用于接收多个所述目标箱检测红外线发射器发射的信息，送到所述轨道吊自动化控制器，所述轨道吊自动化控制器根据接收器接收到的信号检测吊具与小车的偏差，并通过轨道吊PLC控制器调整吊具与小车中心线重合；所述轨道吊自动化控制器将吊具中心点坐标与系统目标箱的中心点坐标进行对比，检测吊具与目标箱的偏差，调整小车或吊具的中心点与目标箱一致；

所述目标箱定位装置包括安装于轨道吊大梁上的激光扫描装置；所述激光扫描装置与所述轨道吊自动化控制器连接；