[发明专利]一种吊具防撞系统和检测方法

说明书

本发明公开了一种吊具防撞系统与检测方法，为了防止吊具或吊具吊运的集装箱与相邻贝位堆放的集装箱发生碰撞，在吊具左右两端各安装一个激光扫描仪，激光扫描仪随吊具伸缩而移动，适用于20英尺、40英尺或45英尺等各尺寸集装箱测量。激光扫描仪对吊具下方堆放的集装箱及侧面缝隙进行实时扫描测距，不受吊具或堆放集装箱的遮挡，能够测量到集装箱箱缝信息。系统通过软件对激光扫描仪测量面内设置防撞区域。当系统检测到防撞区域内有障碍物时，通过通信端口向PLC可编程控制器发送小车、吊具和大车的减速命令，PLC可编程控制器小车、吊具和大车移动减速和停止，避免吊具或吊具吊运的集装箱与场地堆放的集装箱在前后左右运动方向上的碰撞。

技术领域

本发明涉及用于集装箱装卸作业中防止吊具与集装箱发生碰撞，尤其适合龙门起重机吊运过程中吊具与本贝位和相邻贝位集装箱之间的防撞。

背景技术

在集装箱起重机在吊运集装箱时，经常发生吊具与场地堆放的集装箱发生碰撞的事故，特别是与相邻贝位集装箱之间的碰撞，造成集装箱和货物损坏，严重的甚至会造成人员伤亡。

现有技术中，使用激光单点测距的检测系统仅能测量吊具下方集装箱堆叠高度的情况，不能实时测量前后各排集装箱的位置。

授权公告号“201125130Y”的实用新型专利使用了一个安装在龙门起重机小车上的激光扫描测距仪对小车位置检测板和吊具高度检测板、集装箱顶面进行测距。由于小车上的激光扫描仪只能测得本排箱的堆放情况，该专利公开的吊运防撞装置只能实现吊具与本贝位堆放集装箱的防撞。

而通常场地上前后左右各排集装箱位置摆放会有一些参差不齐，并且吊具会根据要吊运的集装箱尺寸进行收缩，同时当集装箱起重机吊具吊运集装箱后，起重机可能发生移动，造成吊具摆动，吊具或吊具吊运的集装箱易与相邻贝位的集装箱发生碰撞。

授权公告号“203439940U”的实用新型专利采用两台3D激光扫描仪安装在小车底部来获取本贝位和相邻贝位的集装箱分布排位和层高信息。但安装在小车上的激光扫描仪会受到吊具和比较高的集装箱遮挡，同时只能测量到集装箱顶面轮廓，无法测量集装箱左右两侧面及集装箱侧面之间的垂直缝隙，也无法能实时地全面获取场地左右贝位集装箱之间轮廓等信息。对20英尺、40英尺或45英尺集装箱不能准确判别，无法满足实时高效的防撞需求。

发明内容

为了防止吊具或吊具吊运的集装箱与相邻贝位堆放的集装箱发生碰撞，在吊具左右两端各安装一个激光扫描仪，激光扫描仪随吊具伸缩而移动，适用于20英尺、40英尺或45英尺等各尺寸集装箱测量。激光扫描仪对吊具下方堆放的集装箱及侧面缝隙进行实时扫描测距，解决了采用3D扫描仪安装在小车底部的方案不能测量集装箱侧面缝隙的问题。同时安装在吊具上的激光扫描仪不受吊具或堆放集装箱的遮挡，能够测量到集装箱箱缝信息，数据更加直接和可靠。

激光扫描仪具有独立计算功能，本系统通过软件对激光扫描仪测量面内设置防撞区域，系统根据PLC发出的吊具开闭锁信号判断吊具是否装载集装箱和吊运的集装箱尺寸，并根据不同的吊运工况调整防撞范围。防撞区域具体范围根据用户需要进行调整。

本发明结合“201125130Y”的实用新型专利安装在小车上的激光扫描仪，可实现任何情况下无死角的各方向上的防止吊具或吊具吊运的集装箱与场地堆放的集装箱碰撞，提高了起重机的装卸效率，避免了事故的发生。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

本发明一种吊具防撞系统和检测方法，其特点是：它包括：两个激光扫描仪，相邻贝位的集装箱、吊具和PLC可编程控制器。

所述的激光扫描仪安装在吊具左右两端，向下扫描，对吊具下方堆放的集装箱及侧面缝隙进行实时扫描。吊具根据要吊运的集装箱尺寸进行收缩，激光扫描仪随吊具伸缩而移动；所述的PLC可编程控制器是龙门起重机电气控制系统部件，能够控制吊具与小车的移动和速度。所述的激光扫描仪与PLC可编程控制器相连进行通信和命令传输。