智能化抓斗卸船机若干关键技术分析
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案标题:卸船机电控解决方案引言概述:卸船机是港口装卸作业中不可或缺的设备,其电控系统对于操作效率和安全性至关重要。
本文将介绍卸船机电控解决方案,帮助提升卸船机的性能和可靠性。
一、自动化控制系统1.1 系统集成:卸船机电控系统需要整合各种传感器、执行器和控制器,确保各个部件协调工作。
1.2 自动化程度:通过PLC控制系统实现自动化操作,提高装卸效率和减少人为操作错误。
1.3 远程监控:采用远程监控系统,实时监测设备运行状态,及时发现问题并进行处理。
二、智能化调度系统2.1 装卸优化:通过智能调度系统,根据船舶情况和货物种类进行优化装卸计划,提高作业效率。
2.2 负载平衡:智能调度系统能够实现货物负载平衡,避免设备过载或空载情况发生。
2.3 节能减排:通过智能调度系统,合理规划装卸作业,减少设备空转时间,降低能耗和排放。
三、安全监控系统3.1 防护装置:安全监控系统应具备防护装置,保障操作人员和设备的安全。
3.2 预警功能:系统应具备预警功能,能够及时发现设备异常情况并发出警报。
3.3 紧急停机:设备应设有紧急停机按钮,一旦发生危险情况,能够迅速切断设备电源。
四、故障诊断系统4.1 自动诊断:故障诊断系统能够自动检测设备故障,并给出相应的解决方案。
4.2 数据记录:系统能够记录设备运行数据,为故障分析提供依据。
4.3 远程维护:通过远程诊断功能,技术人员可以远程诊断设备故障,提高维护效率。
五、持续改进与升级5.1 系统更新:定期对卸船机电控系统进行升级,保持系统性能和功能的最新状态。
5.2 用户培训:为操作人员提供系统培训,提高其操作技能和应急处理能力。
5.3 用户反馈:收集用户反馈意见,不断改进系统功能和性能,满足用户需求。
结论:卸船机电控解决方案是提升卸船机性能和可靠性的关键。
通过整合自动化控制、智能化调度、安全监控、故障诊断和持续改进等方面的解决方案,可以有效提高卸船机的装卸效率和安全性,推动港口装卸作业的现代化发展。
桥式抓斗卸船机智能控制系统探究
桥式抓斗卸船机智能控制系统探究一、背景随着船舶和码头的不断发展和进步,抓斗卸船机在港口物流中起到了举足轻重的作用。
抓斗卸船机以其高效、快速、可靠的特点,成为大型港口装卸作业的主要设备之一。
而抓斗卸船机的操作,则是影响其性能和工作效率的重要因素之一。
传统的抓斗卸船机控制方式采用人工操作,容易导致作业效率低、持续时间长、作业质量差等问题,同时还存在人身安全风险。
而随着信息技术的不断发展和电气控制技术的不断成熟,已经可以实现抓斗卸船机的智能控制,提高作业效率和安全性。
二、技术探究桥式抓斗卸船机智能控制系统主要包括传感器、PLC控制器、执行机构等部分。
其中,传感器主要用于感知抓斗卸船机的状态,包括电动机转速、抓斗位置、恒流限制、减速长度等;PLC控制器则用于收集传感器信息,进行运算处理,并根据结果控制执行机构,完成抓斗卸船机的动作。
1. 传感器部分桥式抓斗卸船机智能控制系统中,传感器主要起到检测和感知抓斗卸船机状态的作用,包括电动机转速、抓斗位置、恒流限制、减速长度等。
其中,电动机转速传感器首先是检测抓斗卸船机的转速,其精度越高,则控制系统对电机控制越精准。
抓斗位置传感器检测抓斗当前的位置和高度,可根据位置信号反馈实现精准控制。
恒流限制传感器则用于感知电机的电流状态,一旦超过预设阈值即可发出报警或停止机器的信号。
另外,减速长度的控制是在抓斗接近货物时进行的,假如减速过早将会降低生产效率,减速过晚则有可能造成机器或工人的伤害,因此需要通过传感器来自动控制。
2. PLC控制器PLC控制器是桥式抓斗卸船机智能控制系统的核心控制部分,其作用是收集传感器信息,进行运算处理,并根据处理结果控制抓斗卸船机的动作。
PLC控制器具有计算速度快、运行稳定可靠、可编程、可扩展、对外部环境的干扰较小等优点。
在控制抓斗卸船机时,PLC可以根据传感器反馈的信息,自动调整抓斗的位置和动作,提高工作效率。
同时,PLC也可以通过预设的逻辑判断规则,对电机电流、位置等参数进行监测,发出警示信号并采取相应措施,提高安全性。
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案引言概述:卸船机是港口装卸货物的关键设备之一,其电控系统的稳定性和高效性对于港口的运营效率至关重要。
本文将介绍卸船机电控解决方案的相关内容,包括硬件设备、软件系统以及智能化技术的应用。
一、硬件设备1.1 传感器技术卸船机电控系统中的传感器技术起到了关键作用。
通过安装各类传感器,可以实时监测卸船机的状态和工作环境。
例如,安装在卸船机臂架上的位移传感器可以测量臂架的伸缩距离,从而实现对货物的精准定位。
此外,压力传感器可以监测卸船机的负载情况,确保其在安全范围内工作。
1.2 控制器卸船机电控系统中的控制器是实现自动化控制的核心设备。
控制器通过接收传感器采集的数据,并根据预设的控制算法,控制卸船机的运动和动作。
目前,常用的控制器包括PLC(可编程逻辑控制器)和DCS(分布式控制系统)。
这些控制器具有高可靠性和灵便性,能够满足卸船机复杂的控制需求。
1.3 机电与驱动器卸船机的机电和驱动器是实现卸船机运动的关键部件。
机电负责提供动力,驱动器则控制机电的运行。
在卸船机电控解决方案中,常采用变频器作为驱动器,通过调节机电的转速和转矩,实现对卸船机的精确控制。
此外,为了提高能效,还可以采用能量回馈技术,将制动能量回馈给电网,减少能源消耗。
二、软件系统2.1 监控系统卸船机电控解决方案中的监控系统能够实时监测卸船机的运行状态,并提供相应的报警和故障诊断功能。
通过监控系统,操作人员可以及时了解卸船机的工作情况,以便做出相应的调整和决策。
2.2 数据管理系统卸船机电控解决方案中的数据管理系统能够对卸船机的运行数据进行采集、存储和分析。
通过对数据进行分析,可以了解卸船机的工作效率和负载情况,从而优化卸船机的运行策略,并进行预测性维护。
2.3 远程监控与控制随着物联网和云计算技术的发展,卸船机电控解决方案也越来越注重远程监控与控制功能。
通过远程监控系统,可以实现对卸船机的远程监控和远程操作,减少人工干预,提高运行效率和安全性。
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案引言概述:卸船机是港口装卸设备中的重要组成部分,其电控系统的稳定性和高效性对于港口的运营效率至关重要。
本文将介绍一种卸船机电控解决方案,旨在提高卸船机的自动化程度、安全性和操作效率。
一、卸船机电控解决方案的概述1.1 自动化程度的提升现代港口对于卸船机的自动化要求越来越高,因此卸船机电控解决方案应该具备自动化控制功能。
通过引入先进的传感器和控制算法,卸船机可以实现自动定位、自动抓取和自动卸货等功能,大大提高了卸船机的自动化程度。
1.2 安全性的增强卸船机的操作过程中存在一定的风险,因此卸船机电控解决方案应该注重安全性。
通过引入安全传感器和紧急停止装置,卸船机可以实时监测环境变化和设备状态,当发生异常情况时能够及时停止操作,保证工作人员的安全。
1.3 操作效率的提升卸船机的操作效率对于港口的货物装卸速度有直接影响,因此卸船机电控解决方案应该提高操作效率。
通过优化控制算法和提高电控系统的响应速度,卸船机可以实现更快的装卸速度,提高港口的货物吞吐量。
二、卸船机电控解决方案的关键技术2.1 传感器技术传感器是卸船机电控解决方案中的关键技术之一。
通过安装各种传感器,如位移传感器、力传感器和温度传感器等,可以实时监测卸船机的位置、负荷和温度等参数,为后续的控制提供准确的数据支持。
2.2 控制算法控制算法是卸船机电控解决方案的核心技术之一。
通过采用先进的控制算法,如PID控制算法和模糊控制算法等,可以实现卸船机的精确控制和稳定运行,提高卸船机的操作效率和安全性。
2.3 通信技术通信技术是卸船机电控解决方案的重要组成部分。
通过采用现代化的通信技术,如无线通信和云计算等,可以实现卸船机与港口管理系统之间的实时数据传输和远程监控,提高卸船机的管理和维护效率。
三、卸船机电控解决方案的应用案例3.1 港口A的卸船机电控解决方案港口A引入了一种先进的卸船机电控解决方案,通过自动化控制和优化算法,实现了卸船机的自动定位和自动抓取等功能,大大提高了卸船机的操作效率和安全性。
2024年抓斗式卸船机市场需求分析
2024年抓斗式卸船机市场需求分析引言随着工业发展的快速推进,物流行业也呈现出快速增长的趋势。
在物流行业中,卸货作业是一个重要的环节。
抓斗式卸船机作为一种高效、快速且可大规模操作的装卸设备,受到了广泛关注。
本文将对抓斗式卸船机市场需求进行分析,以期为相关厂商提供参考。
市场背景全球贸易的发展推动了物流行业的快速增长。
卸货作业是物流过程中的关键步骤之一,高效、稳定的卸货设备对于提高装卸效率至关重要。
传统的卸船机存在装卸效率低、操作复杂等问题,而抓斗式卸船机则具备快速、可大规模操作等特点,成为许多港口、码头和船运公司的首选。
市场需求分析抓斗式卸船机市场需求主要从以下几个方面进行分析:1. 技术需求抓斗式卸船机作为一种装卸设备,技术要求较高。
市场需求主要集中在以下几个方面:•卸船机自动化水平:随着人工智能和自动化技术的发展,市场对卸船机自动化水平的要求也在不断提高。
现代化的抓斗式卸船机应具备自动控制系统、远程监控系统等功能,以提高装卸效率和减少人力成本。
•抓斗技术创新:抓斗是卸船机的核心部件,其性能和质量直接影响到装卸效率。
市场需求创新的抓斗设计,如更快的卸货速度、更高的卸货精度等,以提升装卸效率和降低损耗。
•安全性能:安全性是卸船机市场需求的重要方面。
市场对卸船机的安全性能要求高,包括在高风速和恶劣天气条件下的稳定性、防护装置的完善性等。
2. 适用行业需求抓斗式卸船机在不同的行业有不同的需求,主要体现在以下几个方面:•港口和码头行业需求:港口和码头作为货物进出口的重要枢纽,对装卸设备要求较高。
抓斗式卸船机作为一种高效、稳定的装卸设备,得到了港口和码头的广泛应用,并且在此领域市场需求仍在增长。
•船运公司需求:船运公司对装卸设备的需求主要体现在装卸效率和装卸成本上。
抓斗式卸船机以其高效、快速的装卸能力,能够满足船运公司对装卸效率的要求,并且相对于其他装卸设备,其使用成本较低。
3. 市场容量需求市场容量需求主要从以下两个维度进行分析:•地理位置需求:全球贸易的发展带动了港口和码头的建设,市场对于抓斗式卸船机的需求呈现出分布广泛、容量大的趋势。
港口设施和船舶装卸作业的智能化管理
港口设施和船舶装卸作业的智能化管理港口作为国际贸易的重要节点,承担着货物进出口、船舶停泊和装卸作业等重要功能。
为了提高港口的运营效率和安全性,智能化管理成为了港口发展的重要方向。
本文将从港口设施和船舶装卸作业两个方面,探讨智能化管理的应用和优势。
一、港口设施的智能化管理港口设施的智能化管理主要包括港口信息化系统、自动化设备和物流管理系统等方面的应用。
首先,港口信息化系统通过信息采集、处理和共享,实现了港口各个环节的协同作业。
例如,通过智能传感器和物联网技术,可以实时监测船舶的位置、航行速度和货物的状态,从而提前预警和调度。
其次,自动化设备的应用使得装卸作业更加高效和安全。
例如,自动堆垛机和集装箱码头机械臂可以实现无人化操作,减少了人为因素的干扰和错误。
再次,物流管理系统的应用使得货物的流向和存储更加可控和精确。
通过智能化的仓库管理和运输调度,可以减少货物的滞留和损耗,提高港口的运营效率。
港口设施的智能化管理带来了许多优势。
首先,它提高了港口的运营效率。
通过自动化设备和物流管理系统的应用,装卸作业的速度和准确性得到了提升,大大缩短了货物的周转时间。
其次,它提高了港口的安全性。
通过港口信息化系统的应用,可以实时监测和预警各种安全风险,减少事故的发生。
再次,它降低了港口的运营成本。
自动化设备的应用减少了人力成本,物流管理系统的应用减少了货物的损耗和滞留,从而降低了港口的运营成本。
二、船舶装卸作业的智能化管理船舶装卸作业是港口运营的关键环节,智能化管理在这方面的应用也变得越来越重要。
首先,智能化的船舶装卸设备可以提高作业效率和安全性。
例如,自动化的起重机和装卸设备可以实现快速、准确的装卸作业,减少了人为因素的干扰和错误。
其次,智能化的作业管理系统可以实现作业过程的监控和调度。
通过实时数据的采集和分析,可以优化作业流程,提高装卸效率。
再次,智能化的船舶管理系统可以实现对船舶的远程监控和管理。
通过船舶自动识别系统和卫星导航技术,可以实时掌握船舶的位置和状态,提前预警和调度。
桥式抓斗卸船机的自动化技术研发与应用
桥式抓斗卸船机的自动化技术研发与应用桥式抓斗卸船机是一种广泛应用于港口、码头等物流枢纽的重要设备,主要用于将散装货物从船只卸下并输送至储料场或装车装置。
随着自动化技术的不断发展,桥式抓斗卸船机的自动化技术研发与应用也逐渐成为趋势。
以下是对桥式抓斗卸船机自动化技术研发与应用的详细介绍:1. 自动化控制系统:桥式抓斗卸船机的自动化控制系统是实现卸船过程自动化的关键。
该系统主要包括控制柜、PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、操作台等组成部分。
其中,控制柜主要负责接收操作台指令,并控制抓斗的升降、开合、旋转等动作;PLC则负责监控整个卸船过程的运行状态,并通过传感器获取相关数据,如抓斗内物料的重量、抓斗的位置、设备的运行状态等,从而实现自动化控制。
2. 智能识别与调度系统:智能识别与调度系统是桥式抓斗卸船机自动化的重要组成部分,主要用于识别和调度船只、货物和设备。
该系统主要包括图像识别、目标跟踪、路径规划、任务调度等模块。
通过摄像头等传感器获取船只、货物和设备的图像信息,并通过图像识别技术对货物进行分类和定位。
同时,通过目标跟踪技术对船只、货物和设备进行实时监控,实现动态调度。
此外,路径规划和任务调度模块还能根据现场环境和运行状态,自动规划设备运行路径和调度任务,提高卸船效率。
3. 自动纠偏与防摇系统:桥式抓斗卸船机在卸船过程中容易受到风浪、船只晃动等因素的影响,导致设备发生偏移或摇摆。
为了解决这一问题,自动纠偏与防摇系统被广泛应用于桥式抓斗卸船机的自动化技术中。
该系统主要包括传感器、控制器、执行器等组成部分。
通过传感器获取设备的位置、姿态等信息,并通过控制器计算出设备实际位置与设定位置之间的偏差,进而控制执行器进行纠偏和防摇操作。
此外,自动纠偏与防摇系统还能根据现场环境和运行状态,自动调整设备的工作模式,提高卸船稳定性和安全性。
4. 智能故障诊断与维护系统:智能故障诊断与维护系统是桥式抓斗卸船机自动化的重要保障措施,主要用于检测和诊断设备故障,并实现自动维护。
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案
标题:卸船机电控解决方案
引言概述:
卸船机是港口装卸作业的重要设备,其电控系统的稳定性和高效性对于港口装卸效率至关重要。
本文将介绍卸船机电控解决方案,帮助读者了解如何提升卸船机的操作效率和安全性。
一、智能化控制系统
1.1 采用先进的PLC控制技术,实现自动化操作
1.2 配备触摸屏操作界面,方便操作人员进行监控和操作
1.3 实现远程监控和故障诊断,提高设备的可靠性和维护效率
二、精准定位功能
2.1 通过激光雷达等技术实现对货船的精准定位
2.2 可以根据船舶的不同尺寸和载货量进行自动调整
2.3 提高了装卸作业的准确性和效率,减少了操作人员的工作负担
三、安全监控系统
3.1 配备多重安全传感器,实时监测设备运行状态
3.2 设备发生异常时能够自动停机,并发送警报信息
3.3 提供操作人员安全培训和应急预案,确保装卸作业的安全进行
四、节能环保设计
4.1 采用高效节能的电机和变频器,降低能耗
4.2 配备智能节能系统,根据负载情况进行动态调整
4.3 减少了设备的运行成本,同时降低了对环境的影响
五、定制化服务
5.1 根据客户需求定制化设计和制造卸船机电控系统
5.2 提供售后服务和技术支持,确保设备的稳定运行
5.3 不断优化和升级系统,满足客户不同的需求和应用场景
结语:
通过不断创新和优化,卸船机电控解决方案能够提高装卸作业的效率和安全性,为港口物流行业的发展做出贡献。
希望本文能够帮助读者更好地了解卸船机电控系统的重要性和应用价值。
抓斗式卸船机自动作业的性能优化
Pe f r a e o tm ia i n o ut m a i h p u l a i o S r o m nc p i z to fa o tc s i n o d ng f r G U
S i UN B n,W ANG - h n Xu c a g
( B n ier g( h n h i i i d S a g a 2 0 0 , hn ) A B E g ei S a g a)Lm t , h nh i 0 0 1 C ia n n e
孙 斌 , 王旭 昶
( 上海 A B工程 有 限公 司 , B 上海 2 0 0 ) 0 0 1
摘要 : 了提高卸船机 自动作业 的性 能 , 为 对抓 斗 的摆 动控制 和抓斗 的路径 进行 了优化 。在 分析 抓斗摆 动规 律的基 础上 , 对周 期性 加、 减速 的摆动控制方法进行 了改进 , 在加减速 阶段用分 段加速的方法消除抓斗摆动 , 在料 斗上方卸料时使抓 斗 向前摆 动并 保持一 定摆角 , 产生甩斗卸料 的效果 , 以有效缩短循环时 间。路径优化将作业 区域进 行划分并采取相应 的小 车控制策 略 , 可 根据抓 斗 的当
前位置找 出安全 高度 , 在此高度 以上 , 小车和起升 同时运动 , 使得抓斗 的飞行轨迹是一条能避开所 有障碍物 的最短安全 路径。实际 运行结果表 明 , 抓斗式卸船机 自动作业 的效率在优化后得到 了有效提高 。
关键词 : 抓斗式卸船机 ; 摆动控制 ; 路径优 化
中 图分 类 号 :H 1 T 1 T 25;H12 文献标志码 : A 文 章 编 号 :0 1 4 5 (0 1 0 0 8 0 10 — 5 1 2 1 )6— 6 9— 4
o t z t n wa a r d o t p i a i sc ri u .Ba e n t e lw o r b s a mi o e s d o h a fg a w y,s y c n r lw so t z d t mp o e te p r d c l c ee ai n d c l r t n wa o t a p i e o i r v h e o i a c lr t / e ee ai o mi i a o o meh d t o .Du n c ee ai n a d d c l rt n,t —t p a c l r t n d c l rt n meh d wa d p e l n t a w y i r g a c l r t n e e e ai o o wo se c e e ai/ e ee ai t o sa o t d t ei ae l d s a .W h n t e g a o o o mi o e h b r a p o c i g t e h p e ,f n o dn sa h e e yc nr l n eg a wa o w r n e p a c n tn n l ,a d u la ig c ce t p r a b n h o p r l u la i gwa c iv d b o tol g t b s yf r a d a d k e o sa t ge n no d n y l me y i h r a i wa f ci ey s o tn d wi e p o o e t o .G a ah wa p i z d b p l ig d f r n rl y c nr ls ae y t i e e t r i g sef t l h r e t t r p s d meh d e v e hh r b p t s o t mie y a py n i e e t ol o t t t g o df r n kn f t e o r f wo ae s r a .An o t l a elv l sfu d o t o a h g a o i o .Wh n t eg a sa o et e s e lv l toly a d h i v i l n o s pi ma s f e e n u r c b p s in wa o f e r t e b i b v h a e , r l os mo e s h r f e e n t mut e u — a l ,o ti i g a s o ts ae g a ah t a o so e l b tce .S t e tr s l n i ae t a f ce c fa t n o d n a e t y ba n n h r t f b p t h tg e v ralo s ls i ts e u t i d c t h tef in y o uo u l a i g w sg al i e s r a e s i r y m— p o e t ro t z t n rv d a e p i a i . f mi o
新型全自动抓斗卸船系统
解放军理工大学学报( 自然科学版) 第 l卷 第 3 1 期 2 1年 6月 V 1 1 o 3 u . 1 00 o. N . Jn 0 0 1 2 Junl f L n e i i c dTcn lg N t a S i c dt n orao AU i rt o S e e n ehooy( a rl c ne io) P v sy f c n a u e E i
新 型全 自动 抓 斗卸船 系统
王 建 姚 振 强 包起 帆。 孙 , , , 斌
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(. 1 上海 交 通 大学 机 械 与 动力 工 程学 院 械 系 统 与振 动 国家 重 点实 验 室 , 海 2 0 4 ; 机 上 02 0
2 .上 海 国际 港 务 ( 团 ) 份 有 限公 司 , 海 2 0 8 ;3AB 中 国) 限公 司 起重 机 与 港 口 自动 化 部 , 海 2 0 0 ) 集 股 上 0 0 2 . B( 有 上 0 01
载 调 试 目前 已投 入 正 式 生 产 。对 装 备 性 能 的 全 面 测 试 结 果 证 明 , 传 统 作 业 方 式 相 比 , 系统 作 业 效 率 显 著 与 该
探讨卸船机全自动抓斗卸船机控制技术
探讨卸船机全自动抓斗卸船机控制技术摘要:随着社会经济的发展,我国的智能化技术有了很大进展,并在卸船机中得到了广泛的应用。
从卸船机操作流程、摇摆控制技术、船舱位置动态检测、卸船策略规划等方面,介绍了智能全自动卸船机控制技术。
该技术的应用,能够降低投资成本和维护需求,提高生产效率和安全性能,减轻操作人员劳动强度。
关键词:3D激光扫描;船舱动态位置检测;变频器;PLC引言在码头生产的过程中,涉及到的机械设备具有多样性,机械设备的运行质量是保障生产高效性与连续性的基础和前提。
尤其是在我国经济不断增长的趋势下,对于桥式抓斗卸船机的需求量越来越大,只有加强桥式抓斗卸船机运行的稳定性,才能够为码头生产的可靠性提供保障。
因此,应该不断优化桥式抓斗卸船机的性能,并加强性能考核的研究,提升桥式抓斗卸船机的运行质量。
1桥式抓斗卸船机操作方式现有桥式抓斗卸船机的操作方式主要有以下几种:机侧操作、手动操作、半自动操作、全自动操作以及遥控操作。
机侧操作在各驱动设备附近的机侧操作箱进行操作,主要用于设备维修保养或者调试。
手动操作是在司机室内由驾驶员通过联动操作台对机构进行操作,手动卸船方式效率依赖于司机熟练程度,受人为因素影响较多作业效率不稳定。
半自动操作由驾驶员确定作业条件后,手动操作选取抓取点,完成抓斗下降与抓取工作,待抓斗升高到一定高度后,PLC自动控制完成后续步骤,半自动操作需要司机不断手动操作参数,同时,为了避免空抓,少抓,司机在启动循环仍需手动设定一个返回点,效率依然不是很高。
在全自动操作中,仅需要设定初始参数,之后卸船机所有的动作均由PLC控制自动完成,该方式效率高,无需人工操作,但是硬件上需要增添TPS(目标位置系统)对船舱与物料进行实时扫描分析。
遥控操作驾驶员无需在驾驶室中,通常在地面等处对卸船机进行无线遥控操作,操作效果与手动操作类似。
2智能全自动卸船机控制系统关键技术2.1摇摆控制技术桥式抓斗卸船机的小车与抓斗之间采用钢丝绳连接,在卸船作业过程中,由于小车的加减速和负载的升降动作以及风、摩擦引起的扰动等会引起抓斗的摇摆,严重影响作业效率。
抓斗卸船机结构优化分析
工 业 技 术
抓斗卸船机结构优化分析
朱 慧 翱 李 军 君 孙 波
( 太仓武港码 头有 限公 司, 江苏 太仓 2 1 5 4 0 0 )
摘 要: 抓斗卸船机是港 口机械的重要设备之一 , 速度快 , 效率高, 整个码头的整体运行效率 因为抓 斗卸船机有着很 大的提 高, 随着 经 济 的快 速进 步 , 海 陆运输 已经在 运 输行 业扮 演 着越 来越 重要 的 角 色。 所 以每 个 港 口的码 头尽 可能 大的船 型 , 为提 高整 个 系统的运行效率, 所以选取高效、 可靠的抓斗卸船机 。当前, 大型抓斗卸船机越 来越多, 它的安全平稳运行直接 影响到公 司效率, 对整 体 结构 设 计 也有 了更 高的 要 求 。文章 对抓 斗 卸船 机 从 抓 斗 结构 、 抓 斗 支承 下铰 点 结构 、 粱结 构 、 支撑 结构 方 面进 行 优 化—
翥
,
‘
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口替代传统剪式抓斗的刃 口, 并且其抓斗张开度可根据抓取物流的 比重大小进行调节 , 不受抓举力 限制 , 从 而可 以在深挖作业 时保证 深 挖 能力 和 充填 效 率 , 兼 具深 挖 和 抓 取 力较 大 的 特 点 。斜 压 式抓 斗 相对 于长撑杆抓斗的结构只是在斗体部分 , 会 比长撑杆抓斗的斗体 少一个下横梁 , 这样既能减轻抓 斗 自身重量 , 也简化斗体 的铰接形 结 构质 量 大 大 减轻 。 式。这样来说 , 长撑杆抓斗能够深挖和剪式抓斗抓取力逐渐增大 的 通过有限元分析得到 , 分别将两种形式的抓斗卸船机做简单分 优点 , 斜 压 式 抓 斗兼 而 有 之 。 同时 , 斜 压式 抓 斗是 用 高 强度 和 刚度 的 析对 比( 如表 I 所示 ) , 优化设计后 , 优化后的卸船机相对于典 型卸 斜压臂来代替长撑杆抓斗 的侧撑杆 , 并 降低 了斜压式抓斗的上部支 船 机 的整 体 质 量可 降低 8 %左 右 。 承结 构 的高 度 , 从 而使 得 抓斗 结 构 的强 度 和 刚度 均可 改 善 。 表 1两种 机 型 质量 比较 3抓 斗 支承 下 铰点 结 构优 化 方面 , 在抓 斗卸船机运行时 , 抓斗支承下 的铰点销轴卡盘 由 于挤压会变形 , 严重时甚 至发 生会崩裂 , 维修周期长 , 销轴可能窜 出, 发生意外 。 同时 , 抓斗撑杆铰点和抓斗瓣上轴套长期使用时会发 生磨损 , 磨损超标 时, 抓斗就不能使用 , 进行维修 , 但是维修时间长。 因此 , 要尽 快 找 到处 理 方 法 , 延 长 抓 斗运 行 周期 。 从另一方面考虑 , 抓斗卸船机在运行 中产 生的卡板 变形 , 会使 卡板孔与销轴之间的配合间隙增大 , 抓斗在抓料过程中 , 矿粉会进 6 结束 语 入轴孔之间 , 导致销轴润滑不 良。 在闭合抓斗的过程中, 由于很大扭 抓斗卸船机作为一种连续运输货物的大型机械设备之一 , 其运 矩的影响 , 抓斗的支撑杆在长期反复的应力作用下会导致支撑杆的 行成本 、 运行故障的降低对 于提高整个工作的效率有着至关重要的 焊接点开裂 , 就会引起抓斗撑杆断裂事故的发生 。 所以 , 很有必要对 作用 。文章通过对抓斗卸船机的一些结构进行优化 , 希望对有关公 抓斗卸船机的抓斗支承下 的铰点进行优化 。 司对于抓斗卸船机 的设计进行优化 , 尽量降低 自重 , 降低生产成本 , 第一 , 从新选取销 轴与卡盘孔 的配合标准 , 确保 在卸船 机抓斗 保证质量。 参 考 文献 运行时卡板孔与销轴之间的配合间隙不会增大 ; 同时在保证其他最 优化条件下 , 选择不易变形 、 强度高的材料 , 确保卡盘不变形 , 从 而 … 林 继 钦 , 苏超 . 桥 式抓 斗 卸 船机 典 型 结构 与 结构 优 化 的对 比 分析 保证仅仅只是轴和套之 间的磨损 , 而不会损伤主体结构 , 在轴套 磨 f J 1 . 起 重 运输 机械 , 2 0 1 4 ( 6 ) : 5 4 — 5 9 . 2 1 陈洁 , 陈再 兴 . 桥 式抓 斗 卸船 机 与链 斗 式 连 续 卸船 机 的 比较 与研 损严重时 只需更 滑轴套而不需大修 。第二 , 使用 自身带密封套的销 『 轴来解决销轴润滑不 良的问题 。此销轴设计时 , 将其润滑油道设计 究 叭 起 重运 输机 械 , 2 0 1 3 ( 2 ) : 1 0 0 — 1 0 3 .
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案随着航运业的快速发展,卸船机在港口装卸货物中扮演着重要角色。
为了提高效率和安全性,卸船机的电控系统显得尤为重要。
本文将介绍卸船机电控解决方案,帮助读者更好地了解该领域的技术发展。
一、智能化控制系统1.1 自动化控制:卸船机电控解决方案采用先进的自动化控制系统,能够实现货物的快速装卸,减少人为操作,提高效率。
1.2 远程监控:通过远程监控系统,操作人员可以随时随地监控卸船机的运行状态,及时发现问题并进行处理。
1.3 数据分析:电控系统可以实时采集数据,并进行分析,为港口管理者提供决策支持,优化装卸作业流程。
二、安全性控制系统2.1 故障诊断:卸船机电控解决方案具备故障自诊断功能,能够及时发现设备故障并进行修复,确保卸船机的正常运行。
2.2 防护措施:电控系统还包含多重安全保护装置,如过载保护、断电保护等,确保卸船机在工作过程中不会发生意外。
2.3 紧急停机:在紧急情况下,操作人员可以通过电控系统实现迅速停机,有效避免事故的发生。
三、节能环保控制系统3.1 节能设计:卸船机电控解决方案采用节能设计,通过优化控制策略和设备配置,降低能耗,减少对环境的影响。
3.2 资源回收:电控系统还可以实现废弃物的自动回收和处理,减少资源浪费,实现循环利用。
3.3 环保监测:通过环保监测系统,可以实时监测卸船机的排放情况,确保符合环保标准,保护环境。
四、智能维护系统4.1 预防性维护:卸船机电控解决方案具备预防性维护功能,能够提前发现设备故障迹象,减少停机时间,提高设备可靠性。
4.2 远程维护:通过远程维护系统,技术人员可以远程诊断和修复设备问题,减少维护成本,提高效率。
4.3 数据分析:电控系统还可以对设备运行数据进行分析,为维护人员提供故障排查和维护建议,提高维护效率。
五、未来发展趋势5.1 人工智能:未来卸船机电控解决方案将引入人工智能技术,实现更智能化的控制和管理。
5.2 云平台:电控系统将与云平台相结合,实现数据共享和远程管理,提高运营效率。
桥式抓斗卸船机智能控制系统探究
关键词:桥式抓斗;卸船机;智能控制;编程技术随着信息时代的到来,设备控制的智能化将成为必然趋势。
作为码头卸船的主要器械,当前的桥式抓斗卸船机控制手段自动化程度不高,部分作业还需手动控制,无法适应信息时代的要求,其在卸货时往往存在3个问题:一是司机室对卸货系统不能正常控制;二是副司机室对放货不能准确操控;三是斗门开闭和角度调节尚需人工控制,亟需引入智能控制技术。
1桥式抓斗卸船机智能技术(1)自动定位技术。
桥式抓斗卸船机传统的定位技术通常是编码器定位,这种方式的误差概率较大,只有配合标定位置程序误差才能降低,但在应用中仍会影响定位的精度,不利于卸船作业效率提高。
智能定位技术能有效满足精度方面的要求,甚至能达到毫米或微米级别,定位的准确性相当高,在定位质量和效率上与传统技术形成鲜明对比。
(2)激光自动扫描技术。
主要原理是用距离检测飞行时间,即扫描仪射出激光到被扫货物表面光束再反射回扫描仪这一过程所用的时间,再计算扫描仪与反射点之间的距离,利用双轴驱动三维扫描相关货物。
桥式抓斗卸船机应采用3D扫描技术,在卸船过程中,3D扫描仪在舱内、舱口自动扫描,测出扫描仪与舱内、舱口货物表面之间的精确距离。
百米之内一般都能检测,且扫描频率高、数据更新快,能随着船舶的位置变化瞬时呈现出扫描图像,再通过计算机高速处理扫描信息,进而及时掌握桥式抓斗卸船机的工作情况。
(3)三维图像虚拟成像技术。
该技术主要是配合激光自动扫描系统使用,激光扫描数据获得后要传输到船舱内的图形处理器中,主要传输的是各种角度扫描物体收到的距离值。
这些数据主要应用于控制系统完成某些控制工作,但应用前需利用三维图像虚拟成像技术对其重构,采用处理软件对舱内物料、甲板和船舱面等虚拟出三维轮廓图形,为保证图像虚拟的精度,再结合扫描数据加以修改和调整。
三维图像虚拟成像技术不但能监控扫描仪的工作状态,还能抓取扫描结果的关键信息点,以完善卸船机的智能系统。
(4)定位导航技术。
抓斗门座起重机关键技术研究与应用
抓斗门座起重机关键技术研究与应用吴宇震 刘金旭 陈之坤山东港口渤海湾港集团有限公司 潍坊 261000摘 要:随着自动化、智能化控制技术的快速发展,广泛应用于港口码头的抓斗门座起重机的自动化研究与应用成为很多港口企业、高校及科研院所的关注热点。
文中以抓斗门座起重机为研究对象,重点叙述了基于GNSS高精度冗余控制定位系统、高精度智能三维扫描技术、抓斗智能防摇技术、甩斗及掏舱作业技术、多机安全防撞系统、多机协同作业技术、自动化综合安防系统、基于HMI系统的远程操作平台、门座起重机智能运维技术、自动化门座起重机标准化等关键技术,实现了抓斗门座起重机自动化,改变了司机的传统作业模式,减轻了司机工作强度,提升了抓斗门座起重机装卸作业本质安全水平。
关键词:抓斗门座起重机;冗余控制定位;三维扫描;智能防摇;安全防撞;应用中图分类号:TH213.4 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2024)3-0050-05Abstract: With the rapid development of automation and intelligent control technology, the automation research and application of grab-bucket gantry crane, which is widely used in port terminals, has become the focus of many port enterprises, universities and scientific research institutes. In this paper, taking the grab portal crane as the research object, the key technologies such as high-precision redundant control and positioning system based on GNSS, high-precision intelligent three-dimensional scanning technology, grab intelligent anti-shake technology, bucket-throwing and cabin-digging operation technology, multi-machine safety anti-collision system, multi-machine cooperative operation technology, automatic comprehensive security system, remote operation platform based on HMI system, intelligent operation and maintenance technology of portal crane, standardization of automatic portal crane and so on are emphatically introduced. The realization of the automation of the grab portal crane completely changes the traditional driver’s working mode and reduces the driver’s work intensity and improves the essential safety level of the loading and unloading operation of the grab portal crane. Keywords:grab portal crane; redundant control positioning; three-dimensional scanning; intelligent anti-shake; collision avoidance; application0 引言随着海运贸易在世界范围内的发展,特别是国家“一带一路”倡议的提出,港口货物的运输规模呈逐步增长的趋势;而在港口货物的运输中,各种起重设备在船舶装卸过程中更是起着非常相当关键的作用。
卸船机电控解决方案
卸船机电控解决方案一、引言卸船机是港口装卸设备中的重要组成部分,用于将货物从船舶上卸下。
卸船机的电控系统起着关键的作用,能够实现卸船机的自动化操作和精确控制,提高装卸效率和安全性。
本文将介绍一种卸船机电控解决方案,详细阐述其工作原理、主要组成部分以及优势。
二、工作原理卸船机电控解决方案采用先进的电气控制技术,通过对卸船机的各个部件进行精确的控制,实现货物的高效卸载。
其工作原理如下:1. 传感器检测:通过安装在卸船机各个关键位置的传感器,实时监测船舶的状态、货物的重量和位置等信息。
2. 数据采集与处理:传感器采集到的数据将通过数据采集模块传送给控制系统,控制系统对数据进行处理和分析。
3. 控制指令生成:控制系统根据数据分析结果,生成相应的控制指令,包括卸船机的运动轨迹、速度和力度等。
4. 电机控制:控制指令将传送给电机控制模块,通过对卸船机的电机进行精确控制,实现货物的卸载。
三、主要组成部分卸船机电控解决方案包括以下主要组成部分:1. 传感器:包括重量传感器、位移传感器、速度传感器等,用于实时监测卸船机和货物的状态。
2. 数据采集模块:负责将传感器采集到的数据传送给控制系统进行处理。
3. 控制系统:包括主控制器和控制软件,负责数据处理、控制指令生成和与其他组件的通信。
4. 电机控制模块:用于对卸船机的电机进行精确控制,实现货物的卸载。
5. 人机界面:通过触摸屏或按钮等方式,提供操作界面供操作人员进行操作和监控。
四、优势卸船机电控解决方案具有以下优势:1. 自动化操作:通过先进的控制系统和传感器技术,实现卸船机的自动化操作,减少人工干预,提高装卸效率。
2. 精确控制:控制系统能够对卸船机的运动轨迹、速度和力度进行精确控制,确保货物的安全卸载。
3. 数据分析:控制系统能够对传感器采集到的数据进行处理和分析,为港口管理者提供数据支持,优化装卸计划。
4. 可靠性:卸船机电控解决方案采用可靠的电气控制技术和高品质的组件,能够在恶劣环境下稳定运行。
智慧港口建设中的关键技术研究
智慧港口建设中的关键技术研究在全球经济一体化的大背景下,港口作为国际贸易的重要枢纽,其运营效率和服务质量对于经济发展的影响日益显著。
为了适应不断增长的货物运输需求,提高港口的竞争力,智慧港口建设已成为当今港口发展的必然趋势。
智慧港口建设涉及众多关键技术,这些技术的应用和创新为港口的智能化、高效化和可持续发展提供了有力支撑。
一、自动化装卸技术自动化装卸技术是智慧港口建设的核心之一。
传统的港口装卸作业主要依赖人工操作,效率低下且容易出现安全事故。
而自动化装卸设备如自动化岸桥、场桥和轨道吊等,能够实现货物的精准抓取、搬运和堆放,大大提高了装卸效率和准确性。
以自动化岸桥为例,通过激光扫描、传感器和计算机视觉等技术,能够实时感知船舶的位置和货物的分布情况,从而精确控制吊具的动作。
同时,自动化场桥和轨道吊能够根据预设的指令和实时的堆场信息,自主完成货物的搬运和堆存。
这些自动化设备不仅提高了作业效率,还减少了人工劳动强度和人为错误,提高了港口的安全性。
二、智能调度与优化技术智能调度与优化技术是实现港口资源高效配置的关键。
港口的作业涉及船舶靠泊、装卸设备调度、堆场管理、集疏运等多个环节,如何合理安排这些环节的作业顺序和资源分配,是提高港口运营效率的重要问题。
通过运用数学模型、优化算法和大数据分析等技术,能够对港口的作业流程进行建模和优化。
例如,利用遗传算法、模拟退火算法等对船舶靠泊计划进行优化,减少船舶等待时间;通过建立堆场堆存模型,优化货物的堆存位置,提高堆场空间利用率;运用智能调度系统,根据实时的作业情况和资源状态,动态调整装卸设备的分配和作业任务,实现资源的最大化利用。
三、物联网与传感器技术物联网与传感器技术是实现港口设备和货物实时监控与管理的基础。
在港口中部署大量的传感器,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位置传感器等,能够实时采集设备的运行状态、货物的存储环境和运输位置等信息。
这些信息通过物联网技术传输到数据中心,进行集中处理和分析。
海上起重机的智能化技术及其应用
海上起重机的智能化技术及其应用随着经济全球化的加速,海洋运输业快速发展,使得海上起重机技术的智能化水平不断提升。
智能化技术强化了海上起重机的安全性、效率性、信息化水平。
同时,它也为现代海洋经济的发展带来巨大的变革力量。
一、智能化技术1、智能化智能化技术是基于计算机语言,利用计算机处理器、传感器及电气元器件的自动化控制技术。
智能化的优势在于提高起重机生产效率、降低成本和风险,并提高起重机的操作人员的生产效率。
2、无人值守随着机器人化的到来,海上起重机也呈现出了无人值守的趋势。
无人值守的优点在于提高了海上起重机的操作性和生产效率,并给人们带来了更为安全、更为便捷的服务。
同时,无人值守的技术可以帮助实现大规模自动化生产,从而为公司带来更多的利润。
3、自动化自动化技术是基于自然语言处理、机器学习、计算机视觉、模式识别、自然语言生成和自然语言理解等人工智能技术应用于海上起重机自动化控制系统的一种综合技术。
自动化技术的应用使海上起重机运作更为高效、安全、可靠。
二、应用领域1、海上起重机的设计海上起重机的设计是应用智能化技术的重要领域之一。
自动化设计技术和机器学习技术应用于海上起重机的设计,可以帮助提高设计精度和完成质量。
同时,自动化识别海上起重机的运动状态以及自动处理海上起重机的数据,也是智能化设计的重要组成部分。
2、海上起重机的生产海上起重机的生产是智能化技术应用的一个重要领域。
海上起重机的制造需要复杂的工艺流程和各种材料的配合,智能化技术的应用可以帮助降低生产成本和人工成本,提高生产效率和生产质量。
3、海上起重机的安全管理海上起重机的安全管理是智能化技术的另一个重要领域。
智能化技术可以通过无人值守、远程遥控等方式,提高安全性和效率性。
同时,智能化技术还可以进行数据监测和分析,预测安全隐患和事故发生可能性,在保障安全的基础上,提高生产效率和质量。
三、未来展望海上起重机的智能化技术将持续迅猛发展。
未来,人工智能技术将继续应用于海上起重机的控制系统中,实现高精度的控制和自动化生产。
智能技术在桥式抓斗卸船机卸料系统中的应用
智能技术在桥式抓斗卸船机卸料系统中的应用陈斌吴雨齐宁波港股份有限公司摘要:采用自动化与智能化技术,解决了卸料系统精确放料问题和卸船机操作人员冗余问题,保障了流程稳定性,满足了精细化管理要求,对桥式抓斗卸船机自动化控制技术的发展起到了推进作用。
关键词:卸料系统;精确放料;传感技术;数字化技术1 引言随着德国“工业4.0”概念的进一步深化,设备的自动化控制将是发展的必然趋势。
桥式抓斗卸船机是码头前沿卸船的重要工具,但其控制技术多为手动作业和半自动化作业,不能适应信息化时代的需求。
桥式抓斗卸船机的自动化控制技术的发展已迫在眉睫。
2 问题的提出传统桥式抓斗卸船机机上设置了司机室和副司机室,并分别配有1名司机。
司机室主要负责抓斗起升、开闭、小车运行以及大车行走等主要机构的动作,副司机室主要负责机上卸料系统的斗门开闭、振动给料机振动、振动给料机角度调节等辅助机构,卸料系统辅助机构示意图见图1。
在实际使用过程中,卸料系统控制存在以下问题:(1) 司机室不能正常控制卸料系统。
司机室联动台上备有振动给料机振动、振动给料机角度调节、斗门开闭等机构的操作按钮,然而这些按钮仅作为特殊情况下使用,由于主司机缺乏对下方漏斗区域实际情况的掌握(根据卸船机操作模式,显示屏上无副机相关信息),因而并未投入日常使用。
图1 卸料系统辅助机构示意图(2) 副司机室不能精确控制放料。
副司机通过振动给料机变频器面板频率值及观察窗,观察三机构实际情况来操控放料。
由于变频器面板、料斗门、给料器角度这3个观测点位置分散,难以同时监控,斗门开闭和振动给料机角度调节均为定性控制,只能依靠人工定性把握,精细化操作存在难度,对操作者有一定的经验要求。
(3) 人员冗余。
1台设备配备2名司机,人员使用效率低,成本浪费。
3 改进方案采用传感技术、数字化技术、电子技术、信号处理技术、通信技术、设备管理技术、编程技术以及自动化与智能化技术等,力求解决上述问题,为桥式抓斗卸船机的自动化控制技术发展做好铺垫。
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智能化抓斗卸船机若干关键技术分析
我国的海运码头如今正在不断地增加,而海运码头每天所运输的货物量更是与日剧增。
货物量的增加使得更多的海运从事者将目光聚焦在了海运货物卸船方式上面,如何采用更加适应潮流的货物卸船方式从而提高卸船效率和搬运质量就成为了一个普遍被关注的话题。
标签:智能化;抓斗卸船机;关键技术
我国的海上丝绸之路计划使得我国的海运得到了极大的发展,而海运本身也是需要很多技术支持的,除了在海上运输的过程中需要极高的航海技术,在船只到达码头后对船上货物进行卸货也同样需要技术支持。
在货物卸船中难度最大的货物卸船应当是散货卸船,散货卸船所指的是在海运中运载煤炭、化肥、蔗糖、谷物、矿石等运载船只的卸船工作,散货运载船目前的运载量是仅次于集装箱运载量的第二大海运运载船。
而对于散货运载船的卸货而言其远比集装箱卸货要困难的多,于是针对这样的情况桥式智能化抓斗卸船机就应运而生了,利用这种卸船机进行散货卸船工作可以在最大程度上提高卸船的效率并且保证卸船的质量。
1 桥式智能化抓斗卸船机的控制方式
桥式智能化抓斗卸船机有着不同的运行方式,通过对人工依赖程度的不同,我们将之分为手动、半自动、全自动三种。
在当今智能化控制技术快速发展的情况下桥式抓斗卸船机也同样走上了智能化的道路。
桥式抓斗卸船机的智能化方面主要是表现在其防摆自动控制系统方面,这种自动控制系统在国内的应用已经非常广泛但是这种技术只是一种缓解司机工作中连续作业过于疲劳的一种途径,其并不能真正实现桥式抓都卸船机的真正自动化工作,充其量也仅仅是一种半自动化的系统。
在桥式抓斗卸船机的工作过程中其主要操作者和决策者依然还是桥式抓斗机的司机而非智能化程序,并且在对料点进行抓取时还是需要人工的帮助因此这种智能化抓斗卸船机如果真正想脱离人工还需要走一段很长的路,尤其是在人工智能对智能化抓斗卸船机的控制方面和对于货物堆料点的检测及图像分析方面都还需要有更大的进步。
下面就来介绍一下目前的几种桥式抓都卸船机的控制方式。
1.1 传统抓斗卸船机
手动卸船方式是对司机要求最高的一种卸船方式,司机在操作工程中必须高度集中精力,不能有丝毫差池,因此对手动卸船方式时,其操作难度也是最大的。
司机用操作联动台上的手柄对车的行走和抓斗的速度及抓斗的开合进行控制。
这个过程中需要司机具有极多的桥式抓斗卸船机的操作经验,对抓料点的控制与对抓斗摆动的控制都是一种相对主观的工作起最考验司机的操作水平。
并且就算司机的经验老道但对于这些复杂的工作也依旧可能会在体力与脑力消耗过度的情况下出现失误。
1.2 半自动抓斗卸船机已解决的技术难题及应用
手动方式的抓斗卸船机其使用方式如上所述其使用起来相当麻烦并且对人工的要求也极高,司机必须高度集中精神这对司机的自身综合素质都有几较强的需求并且就算是素质达标的司机在如此高强度的工作中也难免会出现操作失误的可能。
并且手动的操作方式将通常桥式抓斗卸船机上面的可编程控制器与直接穿转矩控制变频器的性能进行了限制和扼杀,因为是全程人为操作致使这两种控制器与变频器形同虚设失去了原有的作用。
相对于手动方式的卸船机操作半自动的卸船机操作则变得更加简单,对司机的要求也没有那么高,并且对于变频器与控制其的使用方面也发挥了一定的应有作用,这也是为何目前半自动桥式抓斗卸船机被众多港口作为对卸船机发展的方向之一的原因。
但是需要注意的是,就算实现了半自动卸船方式依然离不开司机的操作,半自动抓斗卸船机的优点在于其对于抓料点的选择以及抓斗过程中的摆动控制上有着比手动操作更多的优势。
它的优势主要体现在料点的选取和抓斗抓取两过程。
这两个过程涵盖了如何消除抓斗的摆动、怎样实现抓斗避障、采用何种策略控制小车和抓斗的准确位置、如何保证安全性的同时提高卸船系统运行的效率。
但是需要注意的是,目前半自动卸船方式的系统的精准性与可靠性并非那般尽如人意,因此在操作中其失误率也是很高的,所以必须由司机一直进行辅助性的操作以保证其准确率与可靠性。
现阶段已经实现的半自动运行方式是:抓料过程由司机完成,抓取完毕后司机探下一个踏板,卸船机自动运行至料斗进行卸料工作,此过程中司机踩着踏板不放。
卸料结束,卸船机自动运行。
在半自动卸船机的操作过程中有一个极为影响其发展的技术难题,这个难题使得半自动卸船机的发展和应用收到了很大的限制。
这个技术难题就是半自动卸船机必须假设其内外侧位置是一成不变的,如果在實际操作中由于潮水的潮汐以及由于重力的减轻造成船身的倾斜或上浮都会使得其假设的位置发生改变,从而造成半自动卸船机的操作失误。
如果此时继续采用半自动模式卸船将存在一定的危险。
舱内散货物料为不规则分布状态,为了提高卸船效率,卸船时应该尽量满斗抓料,同时为了避免埋斗等现象发生,启动自动循环时,下一个循环船舱上方的返回点仍然需要司机手动设定。
目前这种单循环半自动控制方式存在一定局限性,上一个循环与下一个循环之间的连接需要司机手动调整完成,但是这种调节方式需要很长一段时间的反复训练才能掌握,并且依然离不开司机的经验指导。
1.3 全自动卸船概念及技术难题
全自动卸船方式,应当说这还是一种概念性质的卸船方式目前还无法真正的制造出智能化桥式抓斗卸船机,全自动化指的是在整个卸船过程中都可以利用三维成像技术进行脱离人工的全自动卸船。
通过以上分析,半自动运行方式已经解决了控制方面的技术难题,进一步自动化的研究对象将是料点选择算法问题。
这个方面将智能定位、智能传感、图形与图像处理、智能控制和余料清理等技术融合在一起,随着科技的发展,这些技术已经基本满足智能化卸船机的需要,但是在实际应用中因为目前人工智能化还没有发达到可以脱离司机的判断直接准确没有危险地完成抓料过程,使得智能化全自动抓斗卸船机还处于一个研究阶段,无法彻底地被应用和普及开来。
2 智能化抓斗卸船机的抓料点连续自动定位算法
首先我们要有一个已经实现全自动化抓斗卸船机的前提,那在这个前提下其最大的困难应当就是抓料点的连续自动地位算法。
想实现全自动并且具有较高准确性的连续自动定位抓料点必须通过三维成像技术利用激光进行全区域的散货扫描。
但是这却是不切实际的,因为不可能每次抓料都能去进行这种耗时很长的三维成像技术的激光扫描,因此如何在不用全区域扫描的情况下进行精准的抓料点连续自动定位就成为了一个技术难题。
为了提高效率和节省时间没有人会采用每次抓料都需要全区域扫描的智能化抓斗卸船机技术。
因此如果想要这种技术普及就必须先解决抓料定位问题。
对于这个问题最好的解决方法就是在抓料的过程中进行局部位置数据的重新建设,即在重新进行全区域扫描的前提下对于每一个被抓斗取料完成的区域进行一次局部数据重建,然后再将这些数据直接更新到原有的全区域扫描的数据中,实时更新从而达到不重新全区域扫描也可以进行精准抓料的效果。
3 结束语
关于智能化抓斗卸船机的技术难题实际上还有很多,但是在这里就无法一一赘述了,其实如果想实现智能化抓斗卸船机还是需要高度发达的人工智能支持,目前这种人工智能还停留在概念阶段,所以智能化抓斗卸船机还有很长的一段路要走。
参考文献
[1]宋合川.桥式卸船机抓斗摇摆控制机理与仿真研究[D].上海:上海交通大学.
[2]朱也夫.抓斗卸船机抓斗轨迹优化及控制策略的研究[D].大连:大连海事大学.。