具有位置识别功能的起重机的制作方法

1.本实用新型涉及一种起重机，特别是涉及一种具有位置识别功能的起重机。


背景技术：

2.在工业4.0的时代大环境下，智能自动化控制已成为各工厂建设、改善智能化产线，完善设备安全体系的重要发展趋势。桥式起重机作为物流体系的重要环节，是制造企业中用于货物周转的主要吊装设备，但随着厂内机组，操作室等地面设施高度不断提高，行车在运行时会有碰撞的安全隐患，为了安全运行考虑，部分行车、即起重机需具备区域禁驶及防碰撞功能。
3.现有的无人化起重机有坐标跟踪功能可以通过编辑相应的控制逻辑进行区域识别避让作业，但现有的非无人起重机由于无坐标跟踪设备无法进行相应的区域识别行为，若为此增加相应的坐标跟踪设备价格过高，性价比较低。从保障机组设备及行车安全运行及成本考虑，现急需研究一套性价比高的识别及防碰撞系统，价格低廉，稳定性高的同时也满足所需的安全要求。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种成本较低的具有位置识别功能的起重机。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种具有位置识别功能的起重机，包括沿左右方向延伸的大车轨道、与大车轨道相配合的大车、安装在大车上且能沿前后方向移动的小车、及与大车轨道相对固定的位置标识反光板，所述大车上安装有红外检测传感器和激光测距仪，所述位置标识反光板用于反射红外检测传感器发出的检测光线，所述激光测距仪用于检测小车沿前后方向上的位置。
6.进一步地，所述位置标识反光板有多个，全部位置标识反光板沿大车轨道的延伸方向间隔分布。
7.进一步地，至少有一个位置标识反光板为减速反光板，至少有一个位置标识反光板为停止反光板。
8.进一步地，至少有两个位置标识反光板为减速反光板，至少有两个位置标识反光板为停止反光板，两个停止反光板位于两个减速反光板之间的位置。
9.进一步地，所述大车沿左右方向的两端均安装有所述红外检测传感器。
10.进一步地，所述红外检测传感器及激光测距仪均与plc控制器通信连接，所述plc控制器与报警器通信连接。
11.进一步地，所述报警器安装在起重机的驾驶室内。
12.进一步地，所述plc控制器安装在绕行装置控制盘中，且所述绕行装置控制盘安装在起重机的电气室内。
13.进一步地，所述小车上安装有小车反光板，所述小车反光板用于反射激光测距仪
发出的检测光线。
14.进一步地，所述位置标识反光板固定安装在位于大车轨道一侧的平台栏杆上。
15.如上所述，本实用新型涉及的具有位置识别功能的起重机，具有以下有益效果：
16.本起重机在运行时，大车将沿大车轨道、并沿左右方向移动，小车将相对于大车、并沿前后方向移动，在此过程中，大车上的红外检测传感器将发出检测光线，且当大车移动至设定位置时，红外检测传感器发出的检测光线将照射在位置标识反光板上，同时位置标识反光板将反射该检测光线，红外检测传感器以此测得大车及小车沿左右方向上的位置；而激光测距仪将检测小车沿前后方向的距离、并以此测得小车沿前后方向上的位置，如此，实现对大车及小车位置的检测，实现对大车及小车位置的识别，以便于后续根据测得的位置信息，控制大车及小车的运行状态，防止起重机在运行时与其他设备机组产生碰撞等，提高运行安全性。且本起重机基于红外检测传感器及激光测距仪在实现对位置识别的同时，其所需成本较低。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例中具有位置识别功能的起重机的结构示意图。
18.图2为本实用新型实施例中大车及小车的结构示意图。
19.图3为本实用新型实施例中大车轨道、走道及禁驶区域相对位置关系示意图。
20.元件标号说明
[0021]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
大车轨道
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小车
[0022]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
大车
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31
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小车反光板
[0023]
21
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红外检测传感器
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位置标识反光板
[0024]
211
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第一红外检测传感器
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41
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减速反光板
[0025]
212
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第二红外检测传感器
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42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
停止反光板
[0026]
22
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激光测距仪
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驾驶室
[0027]
23
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左梁
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绕行装置控制盘
[0028]
24
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检修吊
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平台栏杆
[0029]
25
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右梁
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走道
[0030]
26
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大车端梁
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电阻箱
具体实施方式
[0031]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0032]
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0033]
如图1至图3所示，本实施例提供一种具有位置识别功能的起重机，包括沿左右方向延伸的大车轨道1、与大车轨道1相配合的大车2、安装在大车2上且能沿前后方向移动的小车3、及与大车轨道1相对固定的位置标识反光板4，大车2上安装有红外检测传感器21和激光测距仪22，位置标识反光板4用于反射红外检测传感器21发出的检测光线，激光测距仪22用于检测小车3沿前后方向上的位置。本起重机在运行时，大车2将沿大车轨道1、并沿左右方向移动，小车3将相对于大车2、并沿前后方向移动，在此过程中，大车2上的红外检测传感器21将发出检测光线，且当大车2移动至设定位置时，红外检测传感器21发出的检测光线将照射在位置标识反光板4上，同时位置标识反光板4将反射该检测光线，红外检测传感器21以此测得大车2及小车3沿左右方向上的位置；而激光测距仪22将检测小车3沿前后方向的距离、并以此测得小车3沿前后方向上的位置，如此，实现对大车2及小车3位置的检测，实现对大车2及小车3位置的识别，以便于后续根据测得的位置信息，控制大车2及小车3的运行状态，防止起重机在运行时与其他设备机组产生碰撞等，提高运行安全性。且本起重机基于红外检测传感器21及激光测距仪22在实现对位置识别的同时，其所需成本较低。
[0034]
如图1所示，小车3上安装有小车反光板31，小车反光板31用于反射激光测距仪22发出的检测光线。激光测距仪22向小车3发射检测光线，该检测光线照射在小车反光板31上，小车反光板31将检测光线反射至激光测距仪22，激光测距仪22根据反射回来的光线测得小车3的距离，从而也测出小车3沿前后方向上的位置。
[0035]
如图2和图3所示，本实施例中在小车3的运行范围内，有一片矩形区域为机组所在区域，该区域为小车3的禁驶区域b，以防止小车3行驶至该处时，与机组产生碰撞、造成机组被损坏等。本实施例根据该禁驶区域b的范围在相应的设置位置标识反光板4，并在大车2相应位置设置红外检测传感器21，从而能识别出该禁驶区域b。因此，本实施例中位置标识反光板4有多个，全部位置标识反光板4沿大车轨道1的延伸方向间隔分布，且全部位置标识反光板4均固定安装在位于大车轨道1一侧的平台栏杆7上。具体地，位置标识反光板4有4个，其中两个位置标识反光板4为减速反光板41，另两个位置标识反光板4为停止反光板42，两个停止反光板42位于两个减速反光板41之间的位置。且两个停止反光板42与禁驶区域b的左右两侧边相对应。同时，如图1和图2所示，本实施例中大车2沿左右方向的两端均安装有红外检测传感器21，该两个红外检测传感器21分别为第一红外检测传感器211和第二红外检测传感器212。另外，本实施例中红外检测传感器21及激光测距仪22均与plc控制器通信连接，plc控制器与报警器通信连接。本实施例中报警器安装在起重机的驾驶室5内。另外，本实施例中plc控制器安装在绕行装置控制盘6中，且绕行装置控制盘6安装在起重机的电气室内。
[0036]
本实施例利用红外检测传感器21与激光测距仪22在规定位置触发，发送开关量信号给plc控制器，通过plc控制器逻辑编程输出相应的减速或停止信号，并将其合理地接入起重机运行控制系统内，给予驾驶室5报警信号，以提醒驾驶员，达到靠近机组时减速或停止的功能，此结构设计，以较小的成本满足非无人化起重机绕行高机组、高设施的要求，可以替代利用昂贵的坐标跟踪设备来进行绕行及防碰撞的方案，且本起重机调试简单，维护方便，以小成本来满足起重机安全运行的要求，是一种可以大面积推广的技术方案。
[0037]
具体地，绕行装置控制盘6安装在电器室内，箱体支架焊接在非主梁钢板上。激光测距仪22的支架安装在小车轨道顶端位置，支架焊接在钢结构腹板上，不能焊接在起重机
主梁和端梁钢结构主板上，焊接时采用断续焊接，在栏杆处加固。两个红外检测传感器21安装在导向轮侧，其支架焊接在钢结构腹板上，不能焊接在端梁主板上，安装位置不能影响车轮保养和更换。四个位置标识反光板4的支架固定在平台栏杆7上，保证支架安装牢固。本实施例中大车2左右两端共有两套检测装置，每套检测装置各有三个区域及方向识别系统镜头，通过红外检测传感器21检测到位置标识反光板4，达到识别方向、减速、停止的功能。同时，使用激光测距系统镜头，可以设定小车3减速、停止位置，从而发送减速、停止信号。电气室内安装绕行装置控制盘6，内部有plc控制器及继电器，用于处理各镜头反馈的信号，即用于处理红外检测传感器21和激光测距仪22反馈的信号，并通过plc控制器内部逻辑输出相应的减速、停止给起重机的运动机构，以实现减速及停止，且通过plc控制器输出报警信号给报警器，以发出报警信号。且报警器安装在驾驶室5内，利用报警器亮起的报警灯及发出的报警音去提醒驾驶员需要区域绕行，小心碰撞危险。另外，本实施例中大车2上安装有两个电阻箱9。
[0038]
如图2所示，本实施例中起重机的驾驶室5固定在大车2的左梁23上，检修吊24位于大车2的右梁25上，两个大车端梁26分别位于前后两端处，且大车端梁26的左右两端分别与左梁23和右梁25固接。本实施例中两条大车轨道1的两侧均设有走道8，禁驶区域b的后方有一片正常行驶区域c，禁驶区域b的左侧有一片正常行驶区域a，禁驶区域b的右侧有一片正常行驶区域d。
[0039]
如图2和图3所示，当起重机的大车2处于正常行驶区域a时，大车2能向右行驶，此时当大车2上的第一红外检测传感器211照到走道8上位于左侧的减速反光板41时，plc控制器控制报警器发出报警提示，大车2即将进入禁驶区域b，此时有两种状态供选择：激光测距仪22工作，经识别小车3正对在c区域时，大车2可继续右行通过，但此时在此区域时，小车3向前行驶靠近机组时停止，后行则不受限；小车3若正对b区域直至大车2上的第一红外检测传感器211照射到位于左侧的停止反光板42时，大车2慢速行驶并延时停车，直到小车3行走到正对c区域，大车2才能正常向右行驶，直至大车2上的第二红外检测传感器212照到走道8上位于右侧的减速反光板41，plc控制器控制报警器解除报警。
[0040]
同理，当起重机处于d位置，大车2向左行驶过程中，当大车2上的第二红外检测传感器212照到走道8上的位于右侧的减速反光板41时，plc控制器控制报警器发出报警提示，表示大车2即将进入禁驶区域b，此时同样也有两种状态供选择：大车2上的激光测距仪22经过识别，若小车3正对c区域，大车2可继续向左行驶通过，直至大车2上的第一红外检测传感器211照到走道8上的位于左侧的减速反光板41，plc控制器控制警报器解除报警；若小车3正对禁驶区域b，则大车2无法正常向左行驶，大车2慢速行驶直至停止；小车3靠近禁驶区域b中机组时，小车3前行受限，后行不受限。
[0041]
本实施例中起重机主要应用于冶金生产技术领域。本起重机基于上述设计，实现对禁驶区域的识别及防碰撞功能。本实施例中起重机以较小的成本去满足非无人化起重机识别高机组、高设施的要求，避免碰撞机组，提高起重机运行安全性。本实施例完成起重机在任意运行情况下靠近机组都会减速至安全速度，且任何运行情况均无法碰撞到机组，规避人为失误导致碰撞机组的安全风险，提高起重机在高机组区域安全运行的稳定性。且相较于安装昂贵的坐标跟踪装置进行禁驶区域标定及防碰撞，利用本起重机成本更低，但实现目标及效果均满足要求，且整个起重机维护技术要求及成本低。
[0042]
红外检测传感器通过发射红外线，经过反射板反射回红外线，识别镜组接收到之后会产生电信号，通过传输电信号给plc控制器来达到告诉plc控制器位置信息的作用，设置简单，同时由于有专门的发射板，所以信号牢靠，不易受外界影响，适合近距离位置检测；激光测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间，在内部经过一系列运算，最后算出测距仪与反射板的距离，可以直接输出距离的模拟量信号，也可以直接在测距仪内调试好距离，只输出减速点与停止点的数字量信号即可。本起重机正好可以利用这两类设备，由于行车与厂房过道栏杆距离近，可以通过红外检测传感器来检测大车位置；由于小车运动距离相对较长，可以通过激光测距仪，只需要输出减速与停止点的数字量信号即可实现位置的识别与防碰撞。
[0043]
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0044]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。