[发明专利]一种基于激光的集装箱卡车车道上的自动着箱系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于激光的集装箱卡车车道上的自动着箱系统及方法，系统包括控制器和分别与控制器相连的3D激光扫描仪、工控机和LED显示屏，所述工控机和3D激光扫描仪连接，所述控制器与大车PLC控制系统连接。本发明通过3D激光扫描仪对集卡车中心截面轮廓进行扫描获得集卡车中心截面轮廓数据对，通过控制器计算得到集卡车对位引导信息并发送给LED显示屏，方便集卡车的快速准确对位；通过3D激光扫描仪的高精度轮廓扫描和工控机的计算获得集卡车高精度的三维定位信息，并发送给大车PLC控制系统，方便对小车和吊具的姿态及位置进行调整，确保吊具能够安全准确地对集装箱进行自动抓取。

技术领域

本发明涉及一种基于激光的集装箱卡车车道上的自动着箱系统及方法。

背景技术

当前自动化技术在国内集装箱码头正在快速发展，在多个码头已经实现了集装箱区内的集装箱自动抓取作业，节省了人工成本，提高了集装箱码头的整体运营效率。

但目前，国内的远控或自动化码头均尚未实现在集装箱卡车车道上的集装箱自动抓取功能，从而无法实现真正的全自动化作业。集装箱码头的自动化发展，急需一种能够实现集卡车上的自动着箱方案。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于激光的集装箱卡车车道上的自动着箱系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于激光的集装箱卡车车道上的自动着箱系统，包括控制器和分别与控制器相连的3D激光扫描仪、工控机和LED显示屏，所述工控机和3D激光扫描仪连接，所述控制器与大车PLC控制系统连接；所述大车PLC控制系统将作业车道信息发送给控制器，所述控制器发送指令驱动电机带动3D激光扫描仪旋转到相应的作业车道，使激光扫描仪始终保持平行于作业车道的扫描方向且能对作业车道中心进行扫描；当集卡车进入作业车道后，所述3D激光扫描仪将扫描的集卡车中心截面轮廓数据对发送给控制器，所述控制器计算出集卡车对位信息并发送给LED显示屏；当集卡车对位完成后，所述控制器发送指令驱动电机带动3D激光扫描仪对集卡车的轮廓进行完整扫描，所述3D激光扫描仪将扫描的3D点云数据持续发送给工控机，所述工控机计算出集卡车三维定位信息并发送给控制器；所述控制器向大车PLC控制系统发送指令，使吊具和小车运动到集装箱卡车上方，调整吊具姿态，完成对集装箱卡车的抓放箱操作。

本发明还提供了一种基于激光的集装箱卡车车道上的自动着箱方法，包括如下步骤：

步骤一、在集装箱码头场桥和岸桥作业时，所述控制器根据从大车PLC控制系统获得的作业车道信息，发送指令驱动电机带动3D激光扫描仪旋转到对应的作业车道，使激光扫描仪对作业车道中心进行扫描；

步骤二、当集卡车进入作业车道后，所述3D激光扫描仪对集卡车中心截面轮廓进行扫描，并将扫描的集卡车中心截面轮廓数据对发送给控制器；所述控制器进行计算得到集卡车对位信息，并发送给LED显示屏进行显示，以引导集卡车停靠到正确位置；

步骤三、当集卡车停靠到正确位置后，所述控制器发送指令驱动电机带动3D激光扫描仪对集卡车的轮廓进行完整扫描，并将扫描的3D点云数据持续发送给工控机，所述工控机计算出集卡车三维定位信息并发送给控制器；

步骤四、所述控制器向大车PLC控制系统发送指令，使吊具和小车运动到集装箱卡车上方，调整吊具姿态，完成对集装箱卡车的抓放箱操作。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：