[发明专利]用于起重机的货物控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于移转货运集装箱的装置和方法。本发明涉及一种通过起重机移动集装箱的装置和方法，使得在运输、拾取或放落集装箱或空的吊具的同时可以精确地控制集装箱或吊具的位置和移动。本发明特别涉及一种测量和控制集装箱关于集装箱的一个或多个正交轴的移位和摆动的系统和方法。

背景技术

大量且不断增长的货运通过标准航运集装箱运送到全世界。转运在货物装卸中变得非常重要。在从一个运输装置转移到另一个运输装置的每个转运点，例如在港口和海港从船转移到岸时，通常有极大量的集装箱需要卸载、转移到临时堆放点，并稍后装载到另一艘船上、装回到相同的船上或替代地装载到其它形式的运输工具上。将集装箱装载到船上以及将集装箱从船上卸载需要大量的时间。自动化起重机的发展已经改善了装卸工况并使得生产率更可预测，同时消除了许多港口工人容易受到危险和伤害的情况。

精确地操纵集装箱的技术要求非常高。集装箱可以通过固定式起重机或由在导轨上移动或以任何其它方式可移动的起重机操纵。每个起重机具有提升装置，该提升装置通常与直接接触集装箱的某种类型的吊具结合，以抓握、提升、降下和释放集装箱。在此说明书中，术语吊具用来表示提升装置上与集装箱直接接触的部件。吊具通常设计为操纵超过一种尺寸的集装箱，例如20-40ft或20-40-45ft长的集装箱。吊具自起重机起重臂上的通称为起重小车的可移动装置悬挂下来，该可移动装置在通常称为X方向的方向上沿着起重机的起重臂移动。在操作期间对起重小车的位置进行测量和/或计算。通过使用观测吊具上的光源或标记的摄像机来监控吊具和吊具下面的集装箱的位置。对于准确操作、特别是对自动化控制操作，在集装箱拾取和放落过程中精确地了解集装箱位置是非常重要的。

拾取过程中的准确度对吊具在首次尝试时正确地抓握集装箱是非常必要的。因为如果在将集装箱相互堆叠中存在误差则会导致无法接受的累积误差，所以卸放过程中的准确度不仅仅对首次尝试卸下集装箱非常重要。当五层高的集装箱堆不稳定时，就有可能损坏集装箱。不稳定的集装箱堆还需要更多的地面面积和更多的余隙空间来进行提升操作。

在每个操作的许多阶段中，起重机均可以自动地操作。然而，起重机操作员往往需要操作起重机来处理现有自动操作所不负责的情形。例如，当降下并放落集装箱时，经常存在通称为歪斜的集装箱的扭转移动。对于歪斜问题，当集装箱的长轴关于竖直轴线沿歪斜(扭转)方向摇摆时，可能需要几秒种或许长达一分钟，才能使歪斜振荡减弱到可以将集装箱降到卡车、集装箱或其他目标上的程度。如果不能在放落目标上方准确地对齐，则集装箱不能准确地放落。当卸载或许具有好几百个集装箱的船舶时，由于歪斜摆动损失的卸载时间的累积影响非常大。起重机操作员通过操纵吊具克服歪斜力矩或通过操作辅助调节装置可以进行手动调节以消除歪斜力矩。然而，人工干预的效果取决于操作员，不能可靠地减少歪斜摆动损失的时间。