集装箱龙门吊吊具自动对中系统及方法与流程

本发明属于吊装，尤其涉及集装箱龙门吊吊具自动对中系统及方法。

背景技术：

1、集装箱运输现状：随着全球贸易的快速发展，集装箱运输在货物运输中占据着至关重要的地位。港口作为集装箱运输的关键枢纽，其装卸效率直接影响着整个物流链的运行速度和成本。集装箱龙门吊是港口用于装卸集装箱的重要设备之一，其作业效率和准确性对于港口的运营至关重要。

2、传统吊具对中方式的不足：目前，大部分集装箱龙门吊在吊运集装箱时，主要依靠操作人员通过肉眼观察和手动操作来实现吊具与集装箱的对中。这种方式存在诸多问题：一是对操作人员的经验和技能要求较高，不同操作人员的操作水平差异较大，导致对中精度不稳定；二是人工对中过程耗时较长，降低了装卸效率，尤其是在繁忙的港口作业环境下，会造成船舶等待时间延长，增加物流成本；三是在恶劣天气条件下(如大雾、暴雨等)，操作人员的视线受到严重影响，难以准确判断吊具与集装箱的相对位置，容易发生碰撞事故，损坏集装箱和吊具，甚至危及人员安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种集装箱龙门吊吊具自动对中系统，以解决现有技术中人工对中方式存在的对中精度不稳定、装卸效率低以及在恶劣天气条件下作业安全性差等问题，实现吊具快速、准确地与集装箱对中，提高港口集装箱装卸作业的效率和安全性。

2、为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

3、本申请的一些实施例中，提供了一种集装箱龙门吊吊具自动对中系统及方法，，包括：

4、传感器模块，传感器模块设于吊具上，用于实时地采集吊具与集装箱的位置和姿态信息；

5、数据处理模块，接收传感器模块传输的数据，并进行分析计算；

6、控制模块，根据数据处理模块传输的吊具与集装箱的位置偏差信息，按照预设的控制策略生成控制指令；

7、执行机构，执行机构与控制模块连接，执行机构根据控制模块发出的控制指令，驱动吊具在水平方向上进行x、y轴的移动，实现左右和前后的对中；通过升降电机控制吊具的升降，使其与集装箱高度匹配；利用旋转电机带动吊具旋转，调整吊具的角度偏差，最终完成吊具与集装箱的精确对中。

8、本申请的一些实施例中，传感器模块包括：

9、激光测距传感器安装在吊具的四个角部，用于测量吊具与集装箱四个角之间的距离；

10、视觉传感器采用高清摄像头，安装在吊具下方中心位置，用于获取集装箱的实时图像信息；

11、倾斜传感器安装在吊具上，用于检测吊具的倾斜角度。

12、本申请的一些实施例中，数据处理模块对激光测距传感器测量的距离数据进行分析计算，得出吊具与集装箱在水平方向上的偏移量；利用图像识别算法对视觉传感器获取的图像进行处理，识别集装箱的轮廓和角点位置，进一步精确计算吊具与集装箱的位置偏差；同时结合倾斜传感器的数据，对吊具的倾斜状态进行校正。数据处理模块将处理后的数据传输给控制模块。

13、本申请的一些实施例中，控制模块：根据数据处理模块传输的吊具与集装箱的位置偏差信息，按照预设的控制策略生成控制指令，控制指令包括吊具的水平移动、升降和旋转动作指令，以调整吊具的位置和姿态，实现与集装箱的对中。

14、本申请的一些实施例中，执行机构：由电机、减速机、丝杠、导轨组成，与控制模块连接。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，提高对中精度：通过多种传感器的协同工作和精确的数据处理算法，能够实时、准确地获取吊具与集装箱的位置和姿态信息，实现吊具与集装箱的高精度自动对中，对中精度可控制在±5mm以内，大大提高了装卸作业的准确性。

16、提升装卸效率：自动对中系统能够快速完成吊具与集装箱的对中过程，相比人工对中，每次对中时间可缩短50％以上，显著提高了港口集装箱的装卸效率，减少船舶在港停留时间，提高港口的吞吐能力。

17、增强作业安全性：在恶劣天气条件下，自动对中系统不受视线影响，依然能够准确工作，避免了因人工视线受限导致的碰撞事故，保障了作业人员、集装箱和设备的安全。

18、降低劳动强度：减轻了操作人员的工作压力和劳动强度，操作人员只需监控系统运行状态，无需进行繁琐的手动对中操作，提高了作业的舒适性和可靠性。

1.集装箱龙门吊吊具自动对中系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的集装箱龙门吊吊具自动对中系统，其特征在于，所述传感器模块包括：

3.根据权利要求1所述的集装箱龙门吊吊具自动对中系统，其特征在于，所述数据处理模块对激光测距传感器测量的距离数据进行分析计算，得出吊具与集装箱在水平方向上的偏移量；利用图像识别算法对视觉传感器获取的图像进行处理，识别集装箱的轮廓和角点位置，进一步精确计算吊具与集装箱的位置偏差；同时结合倾斜传感器的数据，对吊具的倾斜状态进行校正。数据处理模块将处理后的数据传输给控制模块。

4.根据权利要求1所述的集装箱龙门吊吊具自动对中系统，其特征在于，所述控制模块：根据数据处理模块传输的吊具与集装箱的位置偏差信息，按照预设的控制策略生成控制指令，控制指令包括吊具的水平移动、升降和旋转动作指令，以调整吊具的位置和姿态，实现与集装箱的对中。

5.根据权利要求1所述的集装箱龙门吊吊具自动对中系统，其特征在于，所述执行机构：由电机、减速机、丝杠、导轨组成，与控制模块连接。