[发明专利]一种正面吊集装箱防脱轨自动控制系统及方法

权利要求书

1.一种正面吊集装箱防脱轨自动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、闭合防脱轨使能开关后，检测吊具与集装箱之间是否锁紧；

B、当吊具与集装箱之间未锁紧时，正面吊的大臂正常速度动作；

C、当吊具与集装箱之间已锁紧时，使大臂慢速起升；

D、当吊具与集装箱分离时，检测吊具的上升高度H1；

其中上升高度H1检测方法是：先由安装在大臂上的长度角度传感器分别检测大臂慢速起升时及着箱传感器输出信号消失时的大臂的长度和其与水平线间夹角，然后根据三角函数SinA*L分别计算出L1、L2，则此时吊具的上升高度H1＝L2-L1；其中A为大臂与水平线间夹角，L为大臂的长度，L1为大臂慢速起升时吊具所在直角边的长度，L2为着箱传感器输出信号消失时吊具所在直角边的长度；

E、大臂带动吊具继续慢速起升，继续起升高度H2时，记录此时安装于各个吊具锁头处的称重传感器的称重值，并取其中的最大值Mmax，依此设置基准重量值为Mmax+m，其中m为集装箱允许偏载重量值的一半；

F、吊具继续起升高度H3，在此过程中随时记录各个称重传感器的称重值，并将其分别与步骤E中的基准重量值进行比较；

G、如果其中有任一个称重值大于基准重量值时，则立即关闭大臂起升动作，工作人员对其进行检修；

H、如果均小于或等于基准重量值时，吊具恢复到正常的起升速度，直到集装箱脱离平板车。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤A中吊具与集装之间是否锁紧是通过安装在吊具上的锁紧传感器来检测的，当吊具与集装箱之间锁紧时，锁紧传感器将锁紧信号发送给车辆控制器。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：步骤C中，在控制大臂升降动作的起升油缸的进油端安装一比例电磁阀，所述比例电磁阀的电源端与车辆控制器的输出端连接，车辆控制器接收到锁紧传感器信号后，输出小电流来控制比例电磁阀的开口变小，从而控制进入起升油缸的进油量，使大臂慢速起升。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤D中是通过着箱传感器来检测吊具与集装箱之间的位置关系的，当吊具与集装箱分离时，着箱传感器的输出信号消失，检测吊具的上升高度H1。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述偏载重量值是利用重心计算公式计算集装箱重心，从而得出集装箱的重心偏移量及偏载重量。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：步骤G中工作人员对其进行检修之前，使大臂下降，如降到底后返回步骤C使大臂慢速起升；如没降到底，则返回到步骤F循环。

7.一种正面吊集装箱防脱轨控制系统，包括车辆控制器（10），防脱轨使能开关（11），连接在大臂（8）前端吊具（1），以及驱动大臂（8）进行升降的起升油缸（12），其特征在于：所述起升油缸（12）的进油端串接有比例电磁阀（9），所述大臂（8）上安装有用于检测大臂（8）长度和其与水平线间夹角的长度角度传感器（7）；所述吊具（1）的吊具锁头处分别安装有接近传感器（2）和称重传感器（3），所述长度角度传感器（7）、接近传感器（2）、称重传感器（3）、防脱轨使能开关（11）的输出端均与车辆控制器（10）的输入端连接，所述车辆控制器（10）的输出端与比例电磁阀（9）连接并控制其开口大小；

其中，长度角度传感器（7）根据大臂长度和其与水平线间夹角来计算出吊具（1）的上升高度，然后车辆控制器（10）根据吊具（1）的上升高度记录集装箱吊离平板车时四个吊点的重量，取其中最大的那个重量值再加上一个允许的偏载重量值作为基准重量值，在吊具（1）吊着集装箱继续起升过程中，将四个锁头处的称重传感器（3）的重量值与该基准重量值进行比较，当任意一个锁头处的称重传感器的称重值大于基准重量值时，车辆控制器（10）关闭比例电磁阀（9），则自动切断吊具（1）的起升动作；当均小于或等于基准重量值，则吊具（1）会一直起升直到集装箱脱离平板车，然后按正常速度起升。

8.根据权利要求7所述的防脱轨控制系统，其特征在于：所述接近传感器（2）包括用于检测吊具锁头与集装箱是否接触的着箱传感器、及是否锁紧的锁紧传感器。