[发明专利]全自动智能港口吊机抓煤系统及方法

权利要求书

1.一种全自动智能港口吊机抓煤系统，包括机械结构部分及控制检测系统；

所述机械结构部分包括固定于港口岸卸煤区(3)中的回转式起重机(4)，卸煤区(3)中设有料斗(5)，回转式起重机(4)通过其抓斗吊(12)将运煤船(6)上的煤抓取至料斗(5)中，并通过料斗(5)下方的输送装置(11)输出；

所述控制检测系统包括煤堆检测系统(1)、控制系统(2)；

其特征在于：所述煤堆检测系统(1)包括安装于抓斗吊(12)上的图像获取装置(101)、与图像获取装置(101)连接的图像处理模块(102)，图像获取装置(101)的数据输出端口与图像处理模块(102)的数据输入端口连接，图像获取装置(101)获取的煤堆图像通过图像处理模块(102)生成煤堆三维数据(103)；

所述控制系统(2)包括控制单元(201)及无线接收单元(9)，无线接收单元(9)的数据输出端口与控制单元(201)的数据输入端口连接；控制单元(201)的数据输入端口还与图像处理模块(102)的数据输出端口相连接，控制单元(201)根据图像处理模块(102)生成的三维数据(103)，控制所述回转式起重机(4)进行卸船操作；

所述控制检测系统还包括安装于港口岸(7)上无线传输单元(8)及船舶靠岸检测单元(10)，船舶靠岸检测单元(10)的数据输出端口与无线传输单元(8)的数据输入端口连接；无线传输单元(8)通过无线传输的方式与无线接收单元(9)相连接；

所述回转式起重机(4)的抓斗吊(12)包括安装于机架(121)上的竖向设置的液压油缸(122)，液压油缸(122)的活塞杆下端支撑座(123)上通过活动连板(120)铰接有两斗瓣(124)，所述斗瓣(124)与机架(121)之间活动安装有连杆(125)，两斗瓣(124)之间设置有固定于支撑座(123)下端的压煤块(126)，所述压煤块(126)的中部设置有位于所述图像获取装置(101)正下方的缺口(1260)，图像获取装置(101)安装于支撑座(123)的中部；所述压煤块(126)的下表面包括中部的下凸弧部(1261)及两侧的上凹弧部(1262)，所述下凸弧部(1261)与上凹弧部(1262)之间光滑过渡。

2.按照权利要求1所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述机械结构部分包括活动安装于靠岸侧板(13)上的压板(1001)，所述船舶靠岸检测单元(10)包括压板(1001)上安装的竖向接近感应开关(1002)及安装于船舶缓冲圈(14)内的横向接近感应开关(1003)。

3.按照权利要求2所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述控制检测系统还包括安装于靠岸侧板(13)上端的、用于检测煤堆高度的横向激光检测仪(15)及用于检测所述压板(1001)高度的竖向激光检测仪(16)。

4.按照权利要求1所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述斗瓣(124) 为弯弧状结构，包括上部的短弯部(1241)及下部的长弯部(1242)，所述短弯部(1241)与长弯部(1242)之间光滑过渡；所述短弯部(1241)的曲率半径与上凹弧部(1262)的曲率半径相等，两斗瓣(124)裹包后与压煤块(126)形成心形结构。

5.按照权利要求1或4所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述上凹弧部(1262)的端部带有凹槽(1263)，所述凹槽(1263)中通过第一弹簧(1264)活动安装有浮动板(1265)，浮动板(1265)的上方安装有接触感应开关(1266)。

6.按照权利要求1所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述斗瓣(124)的内侧带有与其弯弧状相同的弯弧槽(127)，所述弯弧槽(127)中通过多根沿着其弧面布置的第二弹簧(128)安装有弯弧板(129)。

7.按照权利要求5所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述斗瓣(124)的内侧带有与其弯弧状相同的弯弧槽(127)，所述弯弧槽(127)中通过多根沿着其弧面布置的第二弹簧(128)安装有弯弧板(129)。

8.按照权利要求1所述的全自动智能港口吊机抓煤系统，其特征在于：所述图像获取装置(101)包括摄像头(1011)及超声波测距器(1012)。

9.一种利用权利要求1所述的全自动智能港口吊机抓煤系统的抓煤方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，运煤船(6)靠近港口，船舶靠岸检测单元(10)通过无线传输单元(8)将船舶靠岸信息发送至控制单元(201)，控制单元(201)根据靠岸信息选择回转式起重机(4)准备卸煤操作；

第二步，回转式起重机(4)的抓斗吊(12)置于煤堆(17)的上方，抓斗吊(12)上的图像获取装置(101)对煤堆(17)进行扫描检测，将扫描检测的结果通过图像处理模块(102)处理后得到三维数据(103)；

第三步，控制单元(201)根据三维数据(103)控制抓斗吊(12)对煤堆(17)进行从上之下分层抓取，对每一层的煤堆峰(171)进行从高至低的顺序依次抓取；抓取时，控制单元(201)控制抓斗吊(12)的压煤块(126)下降对煤堆峰(171)的顶部进行下压，下压至压煤块(126)的下凸弧部(1261)及上凹弧部(1262)均与煤堆峰(171)的顶部完全贴合后停止下压，控制斗瓣(124)对被压后的煤堆峰(171)进行抱取；

第四步，控制抓有煤的抓斗吊(12)上升回转后，将煤释放至料斗(5)中；

第五步，重复第二至第四步，至抓煤完成。