大連華銳重工集團股份有限公司姜鑫獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉大連華銳重工集團股份有限公司申請的專利一種鋼板裝卸橋自動控制系統及控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN117284809B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202311300003.2,技術領域涉及:B65G67/60;該發明授權一種鋼板裝卸橋自動控制系統及控制方法是由姜鑫;吳慶賀;劉永生;洪旗;張帥;吳豐序;劉丹;王洋設計研發完成,并于2023-10-09向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種鋼板裝卸橋自動控制系統及控制方法在說明書摘要公布了:本發明提供一種鋼板裝卸橋自動控制系統及控制方法,系統包括第一掃描裝置、第二掃描裝置、顯示裝置、遙控器移動終端、機上PLC控制系統、主控裝置、遙控器接收器、服務器、第一交換機和第二交換機,第一掃描裝置、第二掃描裝置和顯示裝置均與第二交換機電連接,第二交換機與服務器電連接,機上PLC控制系統、主控裝置、遙控器接收器均與第一交換機電連接,第一交換機與服務器電連接。本發明可實現卡車停靠位置自動引導,提高裝船效率;實現鋼材全自動裝船碼垛,降低司機勞動強度、改善勞動環境;降低生產運行成本。
本發明授權一種鋼板裝卸橋自動控制系統及控制方法在權利要求書中公布了:1.一種鋼板裝卸橋自動控制系統的控制方法,其特征在于,所述鋼板裝卸橋自動控制系統包括:設置在司機室平臺下方的第一掃描裝置、設置在門架位置的第二掃描裝置、安裝于海側臺車門梁位置的顯示裝置、遙控器移動終端(5)以及安裝在電氣室中的機上PLC控制系統(6)、主控裝置、遙控器接收器(8)、服務器(9)、第一交換機(10)和第二交換機(11),所述第一掃描裝置、第二掃描裝置和顯示裝置均與第二交換機(11)電連接,所述第二交換機(11)與服務器(9)電連接,所述第一掃描裝置、第二掃描裝置和顯示裝置通過第二交換機(11)與服務器(9)進行數據交互,所述第一掃描裝置用于對吊具及船艙進行識別,所述第二掃描裝置用于對卡車停靠位置及裝載鋼材進行識別,所述顯示裝置用于輸出卡車目標運行方向及運行距離;所述遙控器移動終端(5)與遙控器接收器(8)進行無線通訊,由司機根據作業需求于設備周邊使用; 所述機上PLC控制系統(6)、主控裝置、遙控器接收器(8)均與第一交換機(10)電連接,所述第一交換機(10)與服務器(9)電連接,所述服務器(9)與機上PLC控制系統(6)、主控裝置、遙控器接收器(8)通過第一交換機(10)進行數據交互,所述服務器(9)用于同步接收各掃描裝置的掃描數據信息及機上PLC控制系統(6)提供的起升、小車、大車位置信息,處理并建立目標船艙及卡車、鋼材在碼頭世界坐標系下的點云坐標模型,進一步處理獲取船艙輪廓坐標及卡車、鋼材空間位置坐標;所述主控裝置用于實時接收服務器(9)處理后輸出的實時船艙輪廓邊界位置坐標、目標裝載位置高度坐標、卡車停靠方向信號、駕駛室位置坐標、鋼材輪廓邊界及高度坐標數據;司機通過遙控器移動終端(5)下達的作業指令,系統自動生成裝船作業分解動作指令,同步下發至機上PLC控制系統(6),完成鋼材從卡車上抓取到鋼材在船艙內按固定姿態擺放的全自動裝船作業任務; 所述第一掃描裝置包括帶云臺的第一激光掃描儀(1)和第二激光掃描儀(2),所述第一激光掃描儀(1)安裝于司機室平臺下方小車架位置,所述第二激光掃描儀(2)安裝于司機室平臺下方司機室后部位置; 所述第二掃描裝置包括第三激光掃描儀(3); 所述顯示裝置為LED引導顯示屏(4); 所述主控裝置為決策PLC(7); 所述遙控器接收器(8)與遙控器移動終端(5)通過無線進行通訊; 所述服務器(9)配置雙網卡; 所述鋼板裝卸橋自動控制系統的控制方法,包括如下步驟: S1、船舶靠泊后,司機通過遙控器移動終端(5)下達船體輪廓識別指令,裝卸橋大車自動移動至泊位中間位置,由司機室平臺下方兩臺激光掃描儀對船體及船艙輪廓進行識別,相關數據經服務器(9)處理后,計算輸出船艙口輪廓空間坐標X1,Y1,Z1,X2,Y1,Z1,X1,Y2,Z1,X2,Y2,Z1,同步反饋至決策PLC(7); S2、待裝載貨物長度L由司機通過遙控器移動終端(5)錄入并下發至決策PLC(7); S3、決策PLC(7)在接收到相關數據后,計算船艙長度A=X2-X1,船艙寬度B=Y1-Y2,考慮裝載安全防碰撞距離,則船舶可裝載貨物有效范圍為船艙長度方向A1=A-2a,船艙寬度方向B1=B-2b,其中a為船長方向左右兩邊安全距離,b為船寬方向海陸兩邊安全距離; S4、設船舶靠泊首次裝載位置為1層、1位,后續裝載按照逐層、逐位碼垛優先原則,奇數層由左到右正角度擺放、偶數層由右到左負角度擺放方式,計算得出吊具所需旋轉角度|θ|=arcosB1L,單層可碼垛鋼材數量NA1-LsinθD+1,其中D為單層兩個位間固定間隔距離; S5、決策PLC(7)根據裝載情況計算輸出當前待裝載鋼材目標層及位的信息,輸出當前循環裝載目標位置X,Y,Z,θ; S6、司機通過遙控器移動終端(5)下發自動作業指令至決策PLC(7),決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)驅動裝卸橋大車運行至當前裝載鋼材中心點X坐標位置; S7、第三激光掃描儀(3)掃描裝卸橋跨內是否有裝載鋼材的卡車,確認卡車已進入跨內后,服務器(9)根據裝卸橋當前位置及掃描獲取的卡車輪廓位置,輸出數據至LED引導顯示屏(4),由LED引導顯示屏(4)顯示輸出卡車需調整位置的方向及距離,卡車司機根據LED引導顯示屏(4)顯示數據將卡車移至指定位置后,LED引導顯示屏(4)顯示紅色到位條,并顯示輸出000; S8、第三激光掃描儀(3)對卡車及鋼材位置進行識別確認,數據經服務器(9)處理后輸出卡車車頭輪廓坐標XK1,YK1,K,XK2,YK1,ZK,XK1,YK2,ZK,XK2,K2,K及鋼材輪廓坐標XG1,YG1,G1,XG2,YG1,ZG2,XG1,YG2,ZG3,XG2,YG2,G4,故,卡車車頭高度為ZK,鋼材高度取ZG=Min(ZG1,ZG2,ZG3,ZG4); S9、決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6),驅動裝卸橋小車運行至卡車所裝載鋼材上方;驅動裝卸橋起升下降,使吊具停放于卡車駕駛室上方1.5米高位置; S10、決策PLC(7)根據吊具尺寸、裝卸橋當前位置、卡車及鋼材輪廓位置協同機上PLC控制系統(6)驅動裝卸橋精確對位,使吊具對準鋼材且與卡車駕駛室無碰撞風險; S11、決策PLC(7)根據鋼材輪廓位置,協同機上PLC控制系統(6)驅動吊具下降至ZG高度,隨即起升繼續低速下降至松繩狀態; S12、決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)控制吊具充磁,吸附鋼材; S13、決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)控制起升緩慢上升,使鋼材下表面位于卡車駕駛室上方1.5米高位置,隨即吊具保護裝置鎖定,LED引導顯示屏(4)輸出信息引導卡車離開; S14、決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)控制起升、小車、大車機構運行,使吊具運行至當前裝載鋼材目標位置上方1.5米處,控制吊具旋轉至目標角度; S15、決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)打開吊具保護裝置,并控制起升下降至目標高度上方100mm處,吊具消磁使鋼材裝載于船艙內; S16、司機室平臺下方掃描儀對當前裝載情況進行識別,更新艙內裝載輪廓,數據經服務器(9)處理后發送決策PLC(7),匹配確認裝載信息有效,更新下次裝載目標位置信息; S17、決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)驅動裝卸橋起升上升至安全高度、小車運行至停機位置,結束本循環裝船任務; S18、司機根據船舶裝載情況及碼頭作業安排通過遙控器移動終端(5)下發作業任務,如需繼續作業重復步驟S4-S17進行鋼材自動裝船作業,如停止作業由決策PLC(7)協同機上PLC控制系統(6)驅動裝卸橋移至錨定位置。
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