[发明专利]起重机自动防摆控制系统和控制方法

说明书

 

技术领域

    本发明属于起重机防摆技术领域，尤其是涉及一种能够有效防摆的起重机自动控制系统和方法。

 

背景技术

在港口和堆场，常常要在码头、堆场和船、汽车之间装卸集装箱等货物，由于集装箱质量很大，稍有不慎，会造成集装箱和船舱或汽车相撞，有可能造成集装箱解题或者损坏汽车等运输工具，因此需要集装箱就位准确而平稳。而起重机应用的环境多在户外，特别是码头、海边，风速极大，根据统计，传统的装卸设备在每个集装箱起卸时，平均约有超过30%的时间浪费在固定其摇晃不定的落点上，这部分操作通常由人工完成，浪费了大量的人力劳动。

研究起重机消摆问题，将对提高货物调运效率，缩短工业产品的生产周期，提高质量、减少安全生产隐患具有深远的意义。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种起重机自动防摆控制系统。

本发明提供如下技术方案：

一种起重机自动防摆控制系统，包括起重机本体、所述起重机本体包括支架主体和运行小车，小车下悬挂有吊具，小车上安装有小车位置传感器，吊具上安装有高度传感器、速度传感器和和距离探测器，集装箱顶面安装有中心位置传感器，小车位置传感器用于采集小车位置信息，高度传感器用于测量吊具高度，距离探测器用于采集吊具至地面或集装箱顶面的距离，速度传感器用于测量吊具的运行速度和角速度，中心位置传感器用于采集集装箱顶面中心位置信息，小车位置传感器、高度传感器、速度传感器、距离探测器和中心位置传感器采集到的信息均发送至控制器。

吊具底部具有收纳箱，所述收纳装置中设置有液压驱动装置和吊爪，所述液压驱动装置能够驱动吊爪收纳入收纳装置或自收纳装置中伸出。

起重机自动防摆控制系统的控制方法如下：

（1）  定位集装箱；

（2）  下放空载吊具；

（3）  根据吊具速度传感器传来的速度和角速度，以及小车的当前位置和吊具高度，控制器控制小车进行相应方向和速度的运行，当吊具速度传感器传来的速度和角速度小于预先设定的阈值时，继续后续步骤；

（4）  将吊具连接至集装箱； 

（5）  微处理器控制吊具收放装置提升；

（6）  控制小车行进至集装箱落载位置上方； 

（7）  微处理器控制吊具落载。

作为控制方法的优选方案，在步骤（2）和步骤（7）过程中执行步骤（3），微处理器启动防摆操作。

作为控制方法的优选方案，所述步骤（3）具体包括：当距离探测器采集到的吊具至集装箱顶面的距离小于或等于速度切换距离阈值时，放慢下落速度；直至距离探测器采集到的距离信息小于或等于预先设定的吊装距离阈值时，停止吊具的下放。

作为控制方法的优选方案，所述步骤（4）采用人工操作方式或者自动操作方式，采用人工操作时，由现场操作人员将各个吊爪与集装箱上的吊点连接；当采用自动操作方式时，由微处理器判断吊爪和吊点是否对准，当对准时则控制自动式吊爪打开穿过吊点后扣紧，完成吊具的自动连接。

作为控制方法的优选方案，所述步骤（7）具体包括：当距离探测器采集到的吊具至集装箱顶面的距离小于或等于落载速度切换阈值时，放慢下落速度；当距离探测器采集到的吊具至集装箱顶面的距离小于或等于防摆操作阈值时，执行步骤（3），当吊具速度传感器传来的速度和角速度小于预先设定的阈值时，继续以慢速下落至吊具与集装箱顶面的距离为零后停止下落。

本发明通过在自动控制步骤中，在两个阶段——吊具与集装箱连接之前、集装箱落载至地面之前进行防摆控制，采用电子防摆方式进行防摆纠偏操作，使得吊具落点稳定，摆动幅度小，有效地减少了纠正吊具摇摆的操作时间。此外通过吊爪的收纳，进一步减少了吊具的晃动幅度。

 

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。