一種自動起重裝車系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動起重裝車系統(tǒng)，包括起重行車、行車控制系統(tǒng)，行車控制系統(tǒng)用于對起重行車的控制。所述起重行車包括主梁、大車、小車、起升機(jī)構(gòu)、吊具，所述主梁兩端通過大車與安裝導(dǎo)軌安裝，起升機(jī)構(gòu)通過小車與主梁安裝，起升機(jī)構(gòu)的鋼絲拉繩連接吊具，所述吊具為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)桿、吊鉤，所述導(dǎo)桿與吊鉤轉(zhuǎn)動安裝。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)所具有的有點：本發(fā)明基于PLC構(gòu)建一套嚴(yán)密的行車控制系統(tǒng)，實現(xiàn)裝車的整套自動化流程，全程自動化控制，解放了勞動力。
【專利說明】一種自動起重裝車系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于為運輸貨車自動裝載具有相對固定外形的貨物，具體涉及一種自動起重裝車系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的在倉儲物流也中，貨物的裝卸通常采用人工、叉車或起重機(jī)等相關(guān)人員和設(shè)備。人工裝車存在裝車靈活、調(diào)整方便，但是也存在勞動強度大、裝車效率低、生產(chǎn)和管理成本高等等缺點；采用叉車裝貨時，裝車相對靈活，但是對倉庫空間及裝貨場地要求較大，貨物高度有較大限制，無法裝載比較重的貨物。起重機(jī)相比叉車具有吊裝載重大、效率高、成本低，因此使用較為普遍。但是普通的起重機(jī)在給貨車裝貨時需要人工進(jìn)行操作，人工操作起重機(jī)時由于位置、距離、空間、視線等影響，造成貨物裝載時速度慢、擺動大、精度差、容易碰撞、效率較低等特點；


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種自動化程度較高，運行安全可靠，可實現(xiàn)對具有固定外形貨物自動裝貨的一種自動起重裝車系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是:一種自動起重裝車系統(tǒng)，包括起重行車、行車控制系統(tǒng)，行車控制系統(tǒng)用于對起重行車的控制。所述起重行車包括主梁、大車、小車、起升機(jī)構(gòu)、吊具，所述主梁兩端通過大車與安裝導(dǎo)軌安裝，起升機(jī)構(gòu)通過小車與主梁安裝，起升機(jī)構(gòu)的鋼絲拉繩連接吊具，所述吊具為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)桿、吊鉤，所述導(dǎo)桿與吊鉤轉(zhuǎn)動安裝。
[0005]所述行車控制系統(tǒng)包括PLC、高度絕對值編碼器、小車激光條碼傳感器、大車激光條碼傳感器、吊具角度編碼器、檢測系統(tǒng)。
[0006]所述高度絕對值編碼器安裝在小車的起升減速機(jī)的低速轉(zhuǎn)軸上，高度絕對值編碼器根據(jù)低速轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的圈數(shù)從而將測得的高度信息傳送至PLC。
[0007]所述小車激光條碼傳感器安裝在小車上，條碼帶安裝在主梁，小車激光條碼傳感器與條碼帶相對應(yīng)，小車激光條碼傳感器采集的位置信號傳送至PLC。
[0008]所述大車激光條碼傳感器安裝在大車上，條碼帶安裝在安裝導(dǎo)軌上，大車激光條碼傳感器與條碼帶相對應(yīng)，大車激光條碼傳感器采集的位置信號傳送至PLC。
[0009]所述檢測系統(tǒng)包括激光掃描儀和工控機(jī)，激光掃描儀安裝在吊具上，將掃描數(shù)據(jù)發(fā)送至工控機(jī)，由工控機(jī)建立三維模型計算貨車?？课恢?、貨車信息、貨車裝貨狀態(tài)、堆垛貨物信息，經(jīng)計算后工控機(jī)向PLC發(fā)出操作指令，PLC根據(jù)接收的信息向大車、小車、起升機(jī)構(gòu)、吊具發(fā)出運行指令。
[0010]所述吊具角度編碼器安裝在吊鉤和導(dǎo)桿的連接處，檢測吊具的旋轉(zhuǎn)角度并反饋至PLC，裝、卸貨時可根據(jù)需要將吊具按需要的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0011]本發(fā)明所述大車、小車、起升機(jī)構(gòu)分別連接變頻驅(qū)動器。
[0012]本發(fā)明還包括起升增量型編碼器，所述起升增量型編碼器安裝在起升電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于起升變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0013]本發(fā)明還包括小車增量型編碼器，所述小車增量型編碼器安裝在小車電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于小車變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0014]本發(fā)明還包括大車增量型編碼器，所述大車增量型編碼器安裝在大車電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于大車變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0015]一種自動起重裝車系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:在地面劃定停車區(qū)，激光掃描儀依靠小車激光條碼傳感器和大車激光條碼傳感器找尋定位貨車所處坐標(biāo)，激光掃描儀掃描貨車，檢測貨車停車信息，檢測貨車在停車區(qū)的停放是否符合裝車要求，如不符合要求重新停放，再次檢測是否符合要求；如符合要求再測定貨車車廂尺寸信息，并將上述信息傳送至工控機(jī)，經(jīng)工控機(jī)處理后輸出信號傳送至PLC ;
[0016]激光掃描儀依靠小車激光條碼傳感器和大車激光條碼傳感器定位移動至貨物上空，檢測堆垛貨物齊整情況、外形尺寸，將檢測信息傳送至工控機(jī)，經(jīng)工控機(jī)核實，如檢測符合要求等待裝貨；如不符合要求，以檢測反應(yīng)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，吊具啟動工作，修正堆垛貨物偏斜；
[0017]開始裝貨作業(yè)，吊具夾取貨物，提升并移動至貨車車廂，依次疊齊，來回反復(fù)裝貨。
[0018]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)點:本發(fā)明基于PLC構(gòu)建一套嚴(yán)密的行車控制系統(tǒng)，實現(xiàn)裝車的整套自動化流程，全程自動化控制，解放了勞動力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明所述行車控制系統(tǒng)的原理圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0023]實施例1:
[0024]參見圖1至圖3，一種自動起重裝車系統(tǒng)，包括起重行車、行車控制系統(tǒng)，行車控制系統(tǒng)用于對起重行車的控制。所述起重行車包括主梁1、大車2、小車3、起升機(jī)構(gòu)4、吊具5，所述主梁I兩端通過大車2與安裝導(dǎo)軌6安裝，起升機(jī)構(gòu)4通過小車3與主梁I安裝，起升機(jī)構(gòu)4的鋼絲拉繩連接吊具5，所述吊具5為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)桿51、吊鉤52，所述導(dǎo)桿51與吊鉤52轉(zhuǎn)動安裝。
[0025]所述行車控制系統(tǒng)包括PLC、高度絕對值編碼器、小車激光條碼傳感器22、大車激光條碼傳感器、吊具角度編碼器、檢測系統(tǒng)。
[0026]所述高度絕對值編碼器安裝在小車的起升減速機(jī)的低速轉(zhuǎn)軸上，高度絕對值編碼器根據(jù)低速轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的圈數(shù)從而將測得的高度信息傳送至PLC。
[0027]所述小車激光條碼傳感器安裝在小車3上，條碼帶安裝在主梁1，小車激光條碼傳感器與條碼帶相對應(yīng)，小車激光條碼傳感器采集的位置信號傳送至PLC。
[0028]所述大車激光條碼傳感器安裝在大車2上，條碼帶安裝在安裝導(dǎo)軌6上，大車激光條碼傳感器與條碼帶相對應(yīng)，大車激光條碼傳感器采集的位置信號傳送至PLC。
[0029]所述檢測系統(tǒng)包括激光掃描儀7和工控機(jī)，激光掃描儀7安裝在吊具5上，將掃描數(shù)據(jù)發(fā)送至工控機(jī)，由工控機(jī)建立三維模型計算貨車停靠位置、貨車信息、貨車裝貨狀態(tài)、堆垛貨物信息，經(jīng)計算后工控機(jī)向PLC發(fā)出操作指令，PLC根據(jù)接收的信息向大車2、小車3、起升機(jī)構(gòu)4、吊具5發(fā)出運行指令。
[0030]所述吊具角度編碼器安裝在吊鉤52和導(dǎo)桿51的連接處，用于檢測吊具的旋轉(zhuǎn)角度并反饋至PLC，裝、卸貨時可根據(jù)需要，將吊具按需要的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0031]本發(fā)明所述大車2、小車3、起升機(jī)構(gòu)4分別連接變頻驅(qū)動器。
[0032]本發(fā)明還包括起升增量型編碼器，所述起升增量型編碼器安裝在起升電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于起升變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，達(dá)到閉環(huán)控制的目的。
[0033]本發(fā)明還包括小車增量型編碼器，所述小車增量型編碼器安裝在小車電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于小車變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，達(dá)到閉環(huán)控制的目的。
[0034]本發(fā)明還包括大車增量型編碼器，所述大車增量型編碼器安裝在大車電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于大車變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，達(dá)到閉環(huán)控制的目的。
[0035]本發(fā)明所述一種自動起重裝車系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:在地面劃定停車區(qū)A，激光掃描儀7依靠小車激光條碼傳感器和大車激光條碼傳感器找尋定位貨車所處坐標(biāo)，激光掃描儀7掃描貨車B，檢測貨車停車信息，檢測貨車在停車區(qū)的停放是否符合裝車要求，如不符合要求重新停放，再次檢測是否符合要求；如符合要求再測定貨車車廂尺寸信息，并將上述信息傳送至工控機(jī)，經(jīng)工控機(jī)處理后輸出信號傳送至PLC。
[0036]激光掃描儀7依靠小車激光條碼傳感器和大車激光條碼傳感器定位移動至貨物上空，檢測堆垛貨物C齊整情況、外形尺寸，將檢測信息傳送至工控機(jī)，經(jīng)工控機(jī)核實，如檢測符合要求等待裝貨；如不符合要求，以檢測反應(yīng)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，吊具啟動工作，修正堆垛貨物C偏斜。
[0037]開始裝貨作業(yè)，吊具5夾取貨物，提升并移動至貨車車廂，依次疊齊，來回反復(fù)裝
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[0038]本發(fā)明所述激光條碼傳感器為現(xiàn)有技術(shù)，測量范圍可達(dá)10km，高重復(fù)精度達(dá)1mm，可調(diào)分辨率，低至0.1mm，運行速度可達(dá)lOm/s。
【權(quán)利要求】
1.一種自動起重裝車系統(tǒng)，包括起重行車、行車控制系統(tǒng)，行車控制系統(tǒng)用于對起重行車的控制，所述起重行車包括主梁、大車、小車、起升機(jī)構(gòu)、吊具，所述主梁兩端通過大車與安裝導(dǎo)軌安裝，起升機(jī)構(gòu)通過小車與主梁安裝，起升機(jī)構(gòu)的鋼絲拉繩連接吊具，其特征是:所述吊具為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)桿、吊鉤，所述導(dǎo)桿與吊鉤轉(zhuǎn)動安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動起重裝車系統(tǒng)，其特征是:所述行車控制系統(tǒng)包括PLC、高度絕對值編碼器、小車激光條碼傳感器、大車激光條碼傳感器、吊具角度編碼器、檢測系統(tǒng)；所述高度絕對值編碼器安裝在小車的起升減速機(jī)的低速轉(zhuǎn)軸上，高度絕對值編碼器根據(jù)低速轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的圈數(shù)從而將測得的高度信息傳送至PLC ;所述小車激光條碼傳感器安裝在小車上，條碼帶安裝在主梁，小車激光條碼傳感器與條碼帶相對應(yīng)，小車激光條碼傳感器采集的位置信號傳送至PLC ;所述大車激光條碼傳感器安裝在大車上，條碼帶安裝在安裝導(dǎo)軌上，大車激光條碼傳感器與條碼帶相對應(yīng)，大車激光條碼傳感器采集的位置信號傳送至PLC ;所述檢測系統(tǒng)包括激光掃描儀和工控機(jī)，激光掃描儀安裝在吊具上，將掃描數(shù)據(jù)發(fā)送至工控機(jī)，由工控機(jī)建立三維模型計算貨車?？课恢谩⒇涇囆畔?、貨車裝貨狀態(tài)、堆垛貨物信息，經(jīng)計算后工控機(jī)向PLC發(fā)出操作指令，PLC根據(jù)接收的信息向大車、小車、起升機(jī)構(gòu)、吊具發(fā)出運行指令；所述吊具角度編碼器安裝在吊鉤和導(dǎo)桿的連接處，檢測吊具的旋轉(zhuǎn)角度并反饋至PLC，裝、卸貨時可根據(jù)需要將吊具按需要的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動起重裝車系統(tǒng)，其特征是:所述大車、小車、起升機(jī)構(gòu)分別連接變頻驅(qū)動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動起重裝車系統(tǒng)，其特征是:還包括起升增量型編碼器，所述起升增量型編碼器安裝在起升電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于起升變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動起重裝車系統(tǒng)，其特征是:還包括小車增量型編碼器，所述小車增量型編碼器安裝在小車電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于小車變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動起重裝車系統(tǒng)，其特征是:還包括大車增量型編碼器，所述大車增量型編碼器安裝在大車電機(jī)尾部和電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，用于大車變頻器實施獲取電動機(jī)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
7.一種自動起重裝車系統(tǒng)的控制方法，其特征是包括如下步驟:在地面劃定停車區(qū)，激光掃描儀依靠小車激光條碼傳感器和大車激光條碼傳感器找尋定位貨車所處坐標(biāo)，激光掃描儀掃描貨車，檢測貨車停車信息，檢測貨車在停車區(qū)的停放是否符合裝車要求，如不符合要求重新停放，再次檢測是否符合要求；如符合要求再測定貨車車廂尺寸信息，并將上述信息傳送至工控機(jī)，經(jīng)工控機(jī)處理后輸出信號傳送至PLC ;激光掃描儀依靠小車激光條碼傳感器和大車激光條碼傳感器定位移動至貨物上空，檢測堆垛貨物齊整情況、外形尺寸，將檢測信息傳送至工控機(jī)，經(jīng)工控機(jī)核實，如檢測符合要求等待裝貨；如不符合要求，以檢測反應(yīng)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，吊具啟動工作，修正堆垛貨物偏斜；開始裝貨作業(yè)，吊具夾取貨物，提升并移動至貨車車廂，依次疊齊，來回反復(fù)裝貨。
【文檔編號】B66C13/48GK104495628SQ201410787056
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】彭清貴, 洪亮, 林野 申請人:嘉興瑞恩重工科技有限公司