如今越來越多的自動化碼頭投入建設(shè)使用,比如青島港全自動化碼頭和上海洋山深水港碼頭。自動化碼頭的運(yùn)作主要利用橋式起重機(jī)、自動引導(dǎo)車和遠(yuǎn)程控制的軌道式起重機(jī)來完成,借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)平臺的深度融合,來實(shí)現(xiàn)有序高效的運(yùn)作,系統(tǒng)的智能化水平將直接影響碼頭的運(yùn)行效率。
在船舶靠泊前,全自動碼頭操作系統(tǒng)就要依據(jù)船舶信息,自動生成作業(yè)計(jì)劃并下達(dá)指令。橋吊把集裝箱吊到轉(zhuǎn)運(yùn)平臺上,機(jī)器人自動拆開鎖墊,門架小車隨后把集裝箱吊運(yùn)到自動導(dǎo)引車(AGV)上,自動導(dǎo)引車再把集裝箱運(yùn)送到指定位置,最后軌道吊把集裝箱精準(zhǔn)地吊送到堆場,整個過程不需要人工操控,一群機(jī)器人自主自動的完成裝卸。
自動化港口的運(yùn)作離不開物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)支持,而慣性姿態(tài)傳感器則在物聯(lián)網(wǎng)中起著非常重要的作用。
港口輪胎吊是港口碼頭上常用的一種利用輪胎式底盤行走的動臂旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。它由上車和下車兩部分組成。上車為起重作業(yè)部分,設(shè)有動臂、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、平衡重和轉(zhuǎn)臺等;下車為支承和行走部分。吊重時一般需放下支腿,增大支承面,并將機(jī)身調(diào)平,以保證起重機(jī)的穩(wěn)定。
在輪胎吊機(jī)身設(shè)備的兩邊,一般需要各安裝上兩個雙軸傾角傳感器,從而對輪胎吊的運(yùn)行軌跡進(jìn)行實(shí)時自動糾偏。在監(jiān)測過程中,為了應(yīng)對高溫環(huán)境的作業(yè)情況和動態(tài)運(yùn)行的穩(wěn)定問題,傾角傳感器需要帶有溫度補(bǔ)償,傳感器內(nèi)部采用高分辨力差分?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換器,內(nèi)置自動補(bǔ)償和濾波算法,最大程度減小了環(huán)境變化引起的誤差。
在實(shí)際運(yùn)行過程中,開關(guān)量信號接上繼電器線圈,當(dāng)距離達(dá)到設(shè)定值時,會控制機(jī)器停車。模擬量信號進(jìn)PLC,通過檢測吊車側(cè)面到邊緣的實(shí)時距離,與PLC內(nèi)部設(shè)定的最大值進(jìn)行比對,實(shí)現(xiàn)軌跡自動糾偏控制。當(dāng)模擬量輸出實(shí)時信號的測量值,達(dá)到PLC設(shè)定的最小值時,說明輪胎吊已經(jīng)向外跑偏,此時糾偏系統(tǒng)開始啟動,輪胎往內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)糾正。當(dāng)測量值小于設(shè)定的最小值,糾偏系統(tǒng)停止。所以當(dāng)測量值達(dá)到PLC設(shè)定的最大值時,說明輪胎吊已經(jīng)向里跑偏,糾偏系統(tǒng)開始啟動,輪胎往外側(cè)偏轉(zhuǎn)糾正。
一旦測量值達(dá)到上述兩種情況中的開關(guān)量設(shè)定值,說明輪胎吊已經(jīng)處于警戒位置,傾角傳感器開關(guān)量都會輸出信號,繼電器斷開、設(shè)備停車。
與此同時,AGV小車全天候不間斷作業(yè),它除了無人駕駛、自動導(dǎo)航、路徑優(yōu)化、主動避障外,小車還能自主診斷故障、監(jiān)控電量,港口除了AGV小車不間斷搬運(yùn)以外,巨型裝卸機(jī)器人無縫銜接也是一大特點(diǎn),在港口中一個集裝箱從遠(yuǎn)洋貨輪轉(zhuǎn)移到陸路運(yùn)輸需要多個環(huán)節(jié),而這一切都由“橋”“臺”“吊”組成的“巨型機(jī)器人”協(xié)同完成,節(jié)省了很多時間和人力,完成了全部自動化操作。智能化的慣性姿態(tài)傳感器將會為自動化港口的運(yùn)作帶來更多便利。
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