一种用于轮胎吊的集卡停车对位及车头防砸装置的制作方法

1.本实用新型属于集卡停车对位及车头防砸技术领域，尤其涉及一种用于轮胎吊的集卡停车对位及车头防砸装置。


背景技术：

2.在集装箱码头，轮胎吊是主要的场内作业机械，它负责将集装箱卡车（简称：集卡）从各地运来的集装箱在码头集装箱作业场内码垛。提高轮胎吊的吊装效率及安全性对码头生产具有重要意义。现有轮胎吊作业方法需要集卡司机依靠目测前后移动集卡来完成集装箱与轮胎吊吊具的对位工作，不仅效率低，操作难度大，而且还有可能因为吊具、集装箱与集卡车头之间的碰撞造成设备的损坏和集卡司机伤亡，存在较多的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型就是针对上述问题，提供一种使用效果好的用于轮胎吊的集卡停车对位及车头防砸装置。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括报警复位按钮22和多个测距传感器，其特征在于测距传感器沿横向布置于轮胎吊侧面横梁上，报警复位按钮22与控制器的检测信号输入端口相连，控制器的控制信号输出端口分别与布置于轮胎吊侧立柱上的停车对位指示模块15的和声光报警器20相连。
5.作为一种优选方案，本实用新型所述停车对位指示模块15包括绿色指示灯16、黄色指示灯17和红色指示灯18，绿色指示灯16布置在上方，黄色指示灯16布置在中间，红色指示灯18布置在下方。
6.作为另一种优选方案，本实用新型所述指示灯为直径30厘米的led指示灯，高度为4000mm。
7.作为另一种优选方案，本实用新型所述停车对位指示模块15布置于轮胎吊a
‑
1左侧前部立柱上，与集卡驶入方向相对。
8.作为另一种优选方案，本实用新型所述测距传感器采用激光测距传感器。
9.作为另一种优选方案，本实用新型所述激光测距传感器包括第一～第十三激光测距传感器1～13，第一～第九激光测距传感器1～9、第十二激光测距传感器12、第十三激光测距传感器13布置于轮胎吊a1左侧横梁上部，第十激光测距传感器10、第十一激光测距传感器11布置于轮胎吊a1左侧横梁中部；
10.第一～第十三激光测距传感器1～13沿集装箱停止位置中线14两侧布置，第十二激光传感器12布置于装箱停止位置中线14的右侧，第十三激光测距传感器13布置于第十二激光测传感器12的右侧；沿集装箱停止位置中线14的左侧向左依次布置第九～第一激光测距传感器9、8、7、6、5、4、3、2、1。
11.作为另一种优选方案，本实用新型所述第十激光测距传感器10布置于第五激光测距传感器5的正下方，高度为2000mm；第十一激光测距传感器11布置于第九激光测距传感器
9的正下方,高度为2000mm；
12.第一～第九激光测距传感器1～9、第十二激光测距传感器12、第十三激光测距传感器13的安装高度均为3900mm,第十二激光测距传感器12布置于距离集装箱停止位置中线14右侧2900mm位置，第十三激光传感器13布置于距离第十二激光测距传感器12右侧3000mm位置；第九激光传感器9布置于距离集装箱停止位置中线14左侧2900mm位置，第九～第一激光传感器9、8、7、6、5、4、3、2、1的间距依次为500mm、1000mm、1000mm、500mm,500mm,1000mm,1000mm、1000mm；第九激光测距传感器9和第十二激光测距传感器12的距离为5800mm，第五激光测距传感器5和第十三激光测距传感器13的距离为11800mm。
13.作为另一种优选方案，本实用新型所述激光测距传感器的量程为5500mm。
14.作为另一种优选方案，本实用新型所述声光报警器20布置于轮胎吊a
‑
1左侧前部立柱上,与集卡驶入方向相对。
15.作为另一种优选方案，本实用新型所述声光报警器20的高度为3000mm。
16.作为另一种优选方案，本实用新型所述控制器采用plc控制单元23。
17.作为另一种优选方案，本实用新型所述plc控制单元23的数字量do输出端口通过停车对位继电器19、防砸报警继电器21与轮胎吊控制器的信号输入端口相连。
18.其次，本实用新型所述plc控制单元23的数字量输入di端口与报警复位按钮22相连。
19.另外，本实用新型所述plc控制单元23、停车对位继电器19和防砸报警继电器21布置于电控箱24内部，报警复位按钮22布置于电控箱24的箱体外部，电控箱24布置于轮胎吊a
‑
1左侧下部横梁前部。
20.本实用新型有益效果。
21.本实用新型通过各测距传感器测量到的距离信息判断集卡上的集装箱尺寸，然后可根据集装箱长度确定集卡车头停止位置，实现集卡停车对位功能。通过测距传感器在集卡车头上方测量到的距离信息判断吊头是否进入预先设定的禁止操作区域，防止集卡车头被砸。控制器根据接收到的测距传感器的距离信息控制停车对位指示模块显示对应的信息，引导集卡司机进行对位操作。
附图说明
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
23.附图1为本实用新型的各元件在轮胎吊侧视方向的布置图。
24.附图2为本实用新型各激光测距传感器的安装位置图。
25.附图3给出了装载20尺集装箱的集卡进入轮胎吊下部的第1状态。
26.附图4给出了装载20尺集装箱的集卡进入轮胎吊下部的第2状态。
27.附图5给出了装载20尺集装箱的集卡停车到位状态。
28.附图6给出了装载40尺集装箱的集卡进入轮胎吊下部的第1状态。
29.附图7给出了装载40尺集装箱的集卡进入轮胎吊下部的第2状态。
30.附图8给出了装载40尺集装箱的集卡进入轮胎吊下部的第3状态。
31.附图9给出了装载40尺集装箱的集卡停车到位状态。
32.附图10为本实用新型的电气连接示意图。
33.附图11为本实用新型的停车对位指示模块结构示意图。
34.图中，a
‑1‑
轮胎吊，a
‑2‑
起吊装置，a
‑
3集卡，1
‑
激光测距传感器，2
‑
激光测距传感器，3
‑
激光测距传感器，4
‑
激光测距传感器，5
‑
激光测距传感器，6
‑
激光测距传感器，7
‑
激光测距传感器，8
‑
激光测距传感器，9
‑
激光测距传感器，10
‑
激光测距传感器，11
‑
激光测距传感器，12
‑
激光测距传感器，13
‑
激光测距传感器，14
‑
集装箱停止位置中线，15
‑
停车对位指示模块，16
‑
绿色指示灯，17
‑
黄色指示灯，18
‑
红色指示灯，19
‑
停车对位继电器，20
‑
声光报警器，21
‑
防砸报警继电器，22
‑
报警复位按钮，23
‑
plc控制单元，24
‑
电控箱。
具体实施方式
35.如图所示，本实用新型包括报警复位按钮22和多个测距传感器，测距传感器沿横向布置于轮胎吊侧面横梁上，报警复位按钮22与控制器的检测信号输入端口相连，控制器的控制信号输出端口分别与布置于轮胎吊侧立柱上的停车对位指示模块15的和声光报警器20相连。
36.所述停车对位指示模块15包括绿色指示灯16、黄色指示灯17和红色指示灯18，绿色指示灯16布置在上方，黄色指示灯16布置在中间，红色指示灯18布置在下方。停车对位指示模块15的安装高度为4000mm。
37.所述指示灯为直径30厘米的led指示灯。
38.所述停车对位指示模块15布置于轮胎吊a
‑
1左侧前部立柱上，与集卡驶入方向相对。
39.所述测距传感器采用激光测距传感器。
40.所述激光测距传感器包括第一～第十三激光测距传感器1～13，第一～第九激光测距传感器1～9、第十二激光测距传感器12、第十三激光测距传感器13布置于轮胎吊a1左侧横梁上部，第十激光测距传感器10、第十一激光测距传感器11布置于轮胎吊a1左侧横梁中部；
41.第一～第十三激光测距传感器1～13沿集装箱停止位置中线14两侧布置，第十二激光传感器12布置于装箱停止位置中线14的右侧，第十三激光测距传感器13布置于第十二激光测传感器12的右侧；沿集装箱停止位置中线14的左侧向左依次布置第九～第一激光测距传感器9、8、7、6、5、4、3、2、1。
42.所述第十激光测距传感器10布置于第五激光测距传感器5的正下方，高度为1500mm；第十一激光测距传感器11布置于第九激光测距传感器9的正下方,高度为2000mm；
43.第一～第九激光测距传感器1～9、第十二激光测距传感器12、第十三激光测距传感器13的安装高度均为3900mm（由于车型不同，集卡平面的离地距离为1450
‑
1600mm，标准20尺和40尺集装箱高2591mm,3900mm的安装高度满足激光测距传感器高于集卡车头高度，小于集卡上的集装箱顶部高度的测量需求）,第十二激光测距传感器12布置于距离集装箱停止位置中线14右侧2900mm位置，第十三激光传感器13布置于距离第十二激光测距传感器12右侧3000mm位置；第九激光传感器9布置于距离集装箱停止位置中线14左侧2900mm位置，第九～第一激光传感器9、8、7、6、5、4、3、2、1的间距依次为500mm、1000mm、1000mm、500mm,500mm,1000mm,1000mm、1000mm；第九激光测距传感器9和第十二激光测距传感器12的距离
为5800mm（20尺集装箱长度为6058mm，停车对位时，两个激光传感器发出的测距光线，刚好被20尺集装箱遮挡），第五激光测距传感器5和第十三激光测距传感器13的距离为11800mm（40尺集装箱长度为12192mm，停车对位时，两个激光传感器发出的测距光线，刚好被40尺集装箱遮挡）。
44.所述激光测距传感器的量程为5500mm。标准集装箱宽度2438mm,集卡停车时，距轮胎吊左侧距离应不超过2000mm，5500mm的量程可以为集卡车头右侧提供不少于1000mm的安全保护距离。
45.所述声光报警器20布置于轮胎吊a
‑
1左侧前部立柱上,与集卡驶入方向相对。
46.所述声光报警器20的高度为3000mm。
47.所述控制器采用plc控制单元23。
48.所述plc控制单元23的数字量do输出端口通过停车对位继电器19、防砸报警继电器21与轮胎吊控制器的信号输入端口相连。plc控制单元23可通过网络接口与轮胎吊控制器连接，进行数据和命令传输。plc控制单元与轮胎吊控制器进行信息交互。
49.所述plc控制单元23的数字量输入di端口与报警复位按钮22相连。
50.所述plc控制单元23、停车对位继电器19和防砸报警继电器21布置于电控箱24内部，报警复位按钮22布置于电控箱24的箱体外部，电控箱24布置于轮胎吊a
‑
1左侧下部横梁前部。
51.本实用新型可以实现装载20尺和40尺标准集装箱的集卡停车对位和车头防砸功能。
52.下面结合附图说明本实用新型的工作过程。
53.（1）集装箱尺寸判断。
54.集卡沿工作车道驶入轮胎吊底部并缓慢向前行驶，此时安装在集卡停车对位指示模块15上的指示灯16,17,18全部熄灭。随着集卡向前行驶，当激光测距传感器11和12的测量光线分别被集卡车头和集装箱挡住时（它们检测到的距离均小于2500mm）（见附图3，6），plc控制单元23控制集卡停车对位指示模块的绿色指示灯16点亮，指示集卡司机已进入停车区域，小心慢行；当激光测距传感器11的光线位于集卡车头与集装箱的空档位置（测量距离大于5000mm），激光测距传感器12的光线被集装箱挡住（测量距离小于2500mm）时（见附图4），若此时激光测距传感器13的测量光线未被集装箱遮挡（测量距离大于5000mm），则判定集卡所载集装箱为20尺集装箱，否则为40尺集装箱（见附图4,7）。
55.（2）20尺集装箱停车对位及车头防砸。
56.当集装箱被判定为20尺集装箱时，plc控制单元23控制集卡停车对位指示模块15的黄色指示灯17点亮，绿色指示灯16熄灭，指示集卡司机即将进入停车位。随着集卡继续前行，当激光测距传感器9,11和12的测量光线均被集装箱遮挡（它们检测到的距离均小于2500mm，见附图5），plc控制单元23控制集卡停车对位指示模块16的红色指示灯18点亮，黄色指示灯17熄灭，指示集卡司机立即停车，若司机停车后停靠位置靠前，导致激光测距传感器12的测量光线未被集装箱遮挡（测量距离大于5000mm），则集卡停车对位指示模块15的3个指示灯全部点亮，提示集卡司机微调，直至当激光测距传感器9,11和12的测量光线均被集装箱遮挡为止（测量距离均小于2500mm）。当红色指示灯持续点亮超过2s后，plc控制单元23通过停车对位继电器19向轮胎吊控制器发出集卡已停车对位信息，并通过网络接口将集
卡距离轮胎吊左侧立柱的距离值（激光测距传感器9,11,12的检测平均值）发送给轮胎吊控制器，以便轮胎吊调整吊具左右位置。当停车对位信息发出后，plc控制单元23连续监测激光测距传感器3,4,5,6,7,8的测量光线是否被障碍物遮挡，若某个激光测距传感器的测量值小于5000mm,则认为有障碍物进入集卡车头防护区域，车头有被砸风险，此时plc控制单元23通过防砸报警继电器21通知轮胎吊控制器立刻停止操作，保障安全，同时控制声光报警器20发出声光报警信息。现场指挥人员到达现场，通过报警复位按钮22停止声光报警，并指挥轮胎吊司机进行下一步操作。当集装箱起吊高度超过4000mm后，轮胎吊控制器通过网络接口通知plc控制单元23，plc控制单元23接收到信号后，将红色指示灯19熄灭，同时将绿色指示灯以0.5s的频率闪烁5s后熄灭，通知集卡司机尽快驶离轮胎吊底部。
57.（2）40尺标准集装箱对位及车头防砸工作过程。
58.当集装箱被判定为40尺集装箱时，plc控制单元23控制集卡停车对位指示模块15的黄色指示灯17继续点亮，集卡继续向前行驶。当激光测距传感器7,8,9，12,13的测量光线被遮挡（测量距离均小于2500mm），而激光测距传感器10未被遮挡时（测量距离均小于5000mm），plc控制单元23控制集卡停车对位指示模块15的黄色指示灯17点亮，绿色指示灯16熄灭，指示集卡司机即将进入停车位。随着集卡继续前行，当激光测距传感器5,10和13的测量光线均被集装箱遮挡（它们检测到的距离均小于2500mm，见附图8），plc控制单元23控制集卡停车对位指示模块16的红色指示灯18点亮，黄色指示灯17熄灭，指示集卡司机立即停车，若司机停车后停靠位置靠前，导致激光测距传感器13的测量光线未被集装箱遮挡（测量距离大于5000mm），则集卡停车对位指示模块15的3个指示灯全部点亮，提示集卡司机微调，直至当激光测距传感器5,10和13的测量光线均被集装箱遮挡为止（测量距离均小于2500mm）。当红色指示灯持续点亮超过2s后，plc控制单元23通过停车对位继电器19向轮胎吊控制器发出集卡已停车对位信息，并通过网络接口将集卡距离轮胎吊左侧立柱的距离值（激光测距传感器5,10,13的检测平均值）发送给轮胎吊控制器，以便轮胎吊调整吊具左右位置。当停车对位信息发出后，plc控制单元23连续监测激光测距传感器1,2,3,4的测量光线是否被障碍物遮挡，若某个激光测距传感器的测量值小于5000mm,则认为有障碍物进入集卡车头防护区域，车头有被砸风险，此时plc控制单元23通过防砸报警继电器21通知轮胎吊控制器立刻停止操作，保障安全，同时控制声光报警器20发出声光报警信息。现场指挥人员到达现场，通过报警复位按钮22停止声光报警，并指挥轮胎吊司机进行下一步操作。当集装箱起吊高度超过4000mm后，轮胎吊控制器通过网络接口通知plc控制单元23，plc控制单元23接收到信号后，将红的指示灯19熄灭，同时将绿色指示灯以0.5s的频率闪烁5s后熄灭，通知集卡司机尽快驶离轮胎吊底部。
59.可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。