[實用新型]一種橋式抓斗起重機操控系統

有效

• 申請號: 201720080508.6
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN206692221U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 魏吉敏;楊鴻波;賴超
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司;中鋁國際工程股份有限公司
• 主分類號: B66C13/48
• 分類號: B66C13/48;B66C15/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 盧宏,李美麗

技術領域

本實用新型屬于抓斗起重機的操控領域，特別涉及一種橋式抓斗起重機操控系統。

背景技術

散料是指煤、礦石、糧食、水泥等，散料一般存儲在料倉中，散料需要從料倉中取出裝到卡車貨箱中再運走。抓斗起重機主要用于散料的裝車作業，由于其裝運能力強，已經成為了國內外各種散料場的主要的裝車設備。

橋式抓斗起重機屬于抓斗起重機的一種，如圖1所示，橋式抓斗起重機由抓斗起重機本體1、導軌3、移動小車8、抓斗2組成。抓斗起重機本體1可沿著導軌3移動。移動小車8可在抓斗起重機本體1上移動，同時移動小車8通過鋼絲繩9帶動抓斗2上下移動。當卡車7停靠在料倉5旁邊的停車位時，橋式抓斗起重機運行到料倉5上空，然后對料倉5中的物料4進行抓取，抓取完成后抓斗2進行提升，然后橋式抓斗起重機運行至卡車貨箱6正上方放下抓斗2，當抓斗2快接近卡車貨箱6時，抓斗2進行松開將抓斗2中的物料4放入卡車貨箱6中。

對于橋式抓斗起重機而言，橋式抓斗起重機的生產能力與抓斗2的抓取能力和抓斗2的運行效率有關。由于橋式抓斗起重機的駕駛艙與物流相距較遠，操作人員的視野有限，操作人員在駕駛艙操作過程中，完全依靠人眼或經驗判斷卡車貨箱6及物料4的分布情況，再通過經驗手動控制驅動電機（包括大車走行電機、小車走行電機和抓斗升降電機）帶動抓斗起重機本體1和抓斗2運行至目標位置。不同的操作人員的操作水平和熟練程度不同對橋式抓斗起重機的生產能力有較大的影響。抓斗2從料倉5抓取物流至卡車貨箱6的運動軌跡的規劃和控制直接決定單次抓取作業的時間，從而決定了橋式抓斗起重機的生產能力。

可見，在現有技術中，由于橋式抓斗起重機的操作嚴重依賴于操作人員的操作經驗和工作責任心，操作人員的情緒、操作水平、工作責任心等原因都有可能導致誤操作，造成抓斗可能與卡車相撞發生碰撞事故，抓取效率低下。

發明內容

現有對橋式抓斗起重機的操作過程中，完全依靠人眼識別卡車貨箱和物料的分布情況，并根據人工經驗控制抓斗起重機本體和抓斗的移動和物料搬移過程。本實用新型的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種橋式抓斗起重機操控系統，能夠自動識別卡車貨箱及物料的分布情況，實時反饋橋式抓斗起重機和抓斗的位置，單次抓取作業時間短，且能夠避免抓斗與卡車發生碰撞事故，抓取效率高。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種橋式抓斗起重機操控系統，其結構特點是包括上位機和對卡車貨箱及物料進行圖像采集的圖像采集模塊，所述圖像采集模塊的輸出端與上位機電連接。

借由上述結構，利用圖像采集模塊對卡車貨箱及物料的分布情況進行圖像采集，并將圖像采集結果送至上位機顯示，從而避免完全依靠人眼和經驗識別卡車貨箱及物料的分布情況，對卡車貨箱及物料的分布情況定位準確，避免出現因人眼看不見卡車及物料而造成的操作時間長、易碰撞的缺陷。

進一步地，還包括對抓斗起重機本體和抓斗進行定位的定位模塊，所述定位模塊的輸出端與上位機電連接。

借由上述結構，利用定位模塊對抓斗起重機本體和抓斗的位置進行定位，并將定位結果送至上位機實時顯示，操作人員可以根據圖像采集結果與定位結果判斷抓斗起重機本體和抓斗到卡車貨箱及物料的距離，從而可以有針對性地調節抓斗起重機本體和抓斗的移動情況，縮短操作時間，避免出現抓斗和卡車碰撞或無法抓取物料的情況發生。

進一步地，還包括驅動機構，所述驅動機構包括控制器、變頻器和驅動電機，所述上位機的輸出端依次通過控制器、變頻器和驅動電機電連接。

借由上述結構，由于卡車貨箱或物料的分布情況、抓斗起重機本體和抓斗的實時位置均送至了上位機，上位機根據檢測結果可以計算出抓斗需要到達的位置（目標位置）的三維坐標信息，同時將目標位置的三維坐標信息與抓斗當前的三維坐標信息進行實時對比，可以得出在X、Y、Z軸三個方向的偏差分別是多少，從而可以獲得驅動電機（大車走行電機、小車走行電機、抓斗升降電機）分別需移動多少距離，最終上位機依次通過控制器、變頻器驅動驅動電機按照計算結果移動，抓取效率高。

作為一種優選方式，所述控制器為PLC。

PLC根據上位機發送的控制指令，控制變頻器驅動驅動電機工作，由驅動電機帶動抓斗起重機本體或者抓斗至指定的位置。

作為一種優選方式，所述圖像采集模塊包括三維激光掃描儀和3D照相機，所述三維激光掃描儀和3D照相機的輸出端均與上位機電連接。