一种门座起重机抓斗放料定位装置

技术领域

本发明涉及一种定位装置，具体涉及一种门座起重机抓斗放料定位装置，属于物流运输技术领域。

背景技术

在散货码头卸船作业经常需要门座起重机用抓斗从水侧船舱抓料然后转运到码头陆侧通过受料斗把物料转移到运输车辆或皮带机上。而散货作业在抓斗向受料斗放料时，抓斗经常出现不能准确对位放料致使物料撒到受料斗外，造成的撒料扬尘污染环境；同时在当前环保管理形势越来越严峻形势下，许多受料斗都标配有放料水雾喷淋装置，在抓斗向受料斗放料时，通过超声波感应开关或动态图像捕捉技术，来触发水雾喷淋设备启动，从而在抓斗放料时喷淋设备自动向受料斗上口内喷射水雾，使水雾与飘扬的粉尘结合增加粉尘重量而不能飘远，实现自动降尘目的，提高作业环保效果。由于现有的超声波或动态图像检测技术均存在容易受天气等因素干扰而误动作的情况，导致自动水雾喷射设备的控制常存在误动或拒动的情况，实际使用效果并不理想。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种门座起重机抓斗放料定位装置，该技术方案提高受料斗水雾喷淋环保装置的使用效果，提高作业环保能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种门座起重机抓斗放料定位装置，所述装置包括高度编码器、角度编码器、抓斗放料开关、起重机电控PLC系统以及无线收发装置，角度编码器安装在门座起重机中心受电器处，角度编码器本体固定于门座起重机的上转柱上，与上转柱同步转动；高度编码器7安装于起重机起升电动机的尾轴上，起重机电控PLC系统安装于门座起重机电控室内，起重机电控PLC系统对信号处理后通过无线收发装置进行发送和接收，实现定位控制。对上述设备信号经过PLC系统的处理，将门机抓斗放料信号通过无线收发装置传送到受料斗，受料斗在收到门机放料信号后启动水雾喷淋设备进行喷雾降尘。同时，本发明技术还具有门座起重机抓斗放料定位设置及记忆功能，在门座起重机大车位置移动门座机本体相对受料斗中心角度发生变化或更换安放不同位置、不同高度受料斗后，只需进行一次对位设定便可记住新的抓斗放料角度、高度位置，具有较高灵活性与便捷性。

作为本发明的一种改进，所述无线收发装置包括无线接收器和无线发送器，无线发送器安装于门座起重机司机室外，无线接收器安装于受料斗的控制箱一侧。通过此设备可把门座起重机的抓斗放料信号传送到受料斗水雾喷淋控制器控制水雾喷淋设备工作。

作为本发明的一种改进，所述定位装置还包括水雾喷淋装置，所述水雾喷淋装置设备是安装于受料斗上，经外部设备控制实现自动水雾喷淋。其功能是用于抓斗向受料斗放料时喷射水雾降尘，水雾喷淋装置包括喷淋控制器、喷淋水管和喷嘴组。

作为本发明的一种改进，所述定位装置还包括抓斗放料开关，是一种控制抓斗打开的电气开关，其属于抓斗起升下降主令控制器的一部分，当抓斗主令控制器放在开斗位置，抓斗放料开关就动作，发出抓斗开斗控制信号，抓斗就打开放料。

抓斗定位设定开关，是一只自复位电气按钮开关，抓斗定位设定开关安装于门座起重机司机室联动台上，其打开后抓斗作业执行定位作业，抓斗不在定位位置时不能打开放料。抓斗定位作业开关关闭后，抓斗可在任何位置打开。当门座起重机本体与受料斗相对位置发生变化或更换了受料斗后，需要对抓斗放料位置进行重新设定时，按压此开关即可重新设定抓斗放料位置。在司机室联动台设有抓斗定位设定开关，当门座起重机本体与受料斗相对位置发生变化或更换了受料斗后，只需要在抓斗对准受料斗达到放料位置后，一键按压抓斗定位设定开关即可重新设定抓斗放料位置。

作为本发明的一种改进，所述定位装置还包括抓斗定位作业开关，所述抓斗定位作业开关是一只电气自锁开关，安装于门座起重机司机室联动台上，当门座起重机不进行向受料斗放料的作业(如抓斗地面清料、船舱归舱等)，关闭此开关，则门座起重机抓斗定位功能取消，并且即便抓斗放料也不会向受料斗发送抓斗放料信号，不会启动受料斗的水雾喷淋设备。

作为本发明的一种改进，起重机电控PLC系统，是安装于门座起重机电控室内的一套可编程逻辑控制设备，具有电信号输入、输出接口及强大的存储、逻辑/数据运算功能的工业自动化电气控制设备。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案采用抓斗起升高度位置与抓斗所转角度位置编码器定位抓斗物理位置，在抓斗未达到受料斗上方时不允许抓斗放料，使抓斗放料位置更准确，可防止抓斗未对准受料斗就误放料，出现撒料的异常作业问题。2)受料斗的水雾喷淋设备控制是由抓斗放料信号直接控制，只有在抓斗真正向受料斗放料时才会发出喷淋控制信号，因而喷淋设备在启动时机、信号控制稳定性等具有较好响应，降尘精准且稳定性高。有效消除了迟喷、误喷、不喷水雾的状况，提高环保效果，3)在门座起重机大车移动后起重机相对受料斗位置发生变化后，通过抓斗放料位置一键定位设定，可迅速定位抓斗放料位置，为正常抓斗正常卸船作业做准备，具有较高机动性与灵活性。

附图说明

图1门座起重机配合受料斗作业总图；

图2开闭机构传动设备图；

图3旋转角度编码器装配位置图；

图4司机室部件安装位置图；

图5电气控制框图。

图6主令控制器图。

图中：1、门座起重机；2、受料斗控制箱；3、无线接收器；4、受料斗；5、水雾喷嘴；6、抓斗；7、高度编码器；8、起升电机；9、门架；10、中心受电器；11、角度编码器；12、下转柱；13、司机室；14、抓斗定位设定开关；15、抓斗定位作业开关；16、开闭主令控制器；17、无线发射器；18、抓斗放料开关。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，一种门座起重机抓斗放料定位装置，所述装置包括高度编码器7、角度编码器11、抓斗放料开关、起重机电控PLC系统以及无线收发装置，角度编码器11安装在门座起重机中心受电器10处，角度编码器本体固定于门座起重机的下转柱上，与下转柱同步转动；高度编码器7安装于起重机起升电动机的尾轴上，重机电控PLC系统安装于门座起重机电控室内，起重机电控PLC系统对信号处理后通过高无线收发装置进行发送和接收，实现定位控制。对上述设备信号经过PLC系统的处理，将门机抓斗放料信号通过无线收发装置传送到受料斗，受料斗在收到门机放料信号后启动水雾喷淋设备进行喷雾降尘。同时，本发明技术还具有门座起重机抓斗放料定位设置及记忆功能，在门座起重机大车位置移动门座机本体相对受料斗中心角度发生变化或更换安放不同位置、不同高度受料斗后，只需进行一次对位设定便可记住新的抓斗放料角度、高度位置，具有较高灵活性与便捷性。该方案中，所述起重机回转角度编码器是一种单圈格雷码绝对值编码器，该编码器转角的任一位置值是唯一的，因而该编码器的转角位置信号送进PLC转换为角度信号也是唯一的，可以测量回转机构的转动角度。该编码器安装在门座起重机中心受电器附近，编码器本体固定于门座起重机的下转柱上，与下转柱同步转动，编码器的轴与中心受电器不转动的滑环支架相连，固定不转动，当门座起重机回转机构旋转时，门座起重机的上转柱做圆周转动，带绝对值编码器本体转动，而编码器的轴因固定不懂，因而编码器轴就有了相对本体的转动，其输出编码信号随转动角度变化而变化，向起重机PLC系统传送变化后的信号。并保证起重机回转机构转动一圈，绝对值编码器业也正好转动一圈。所述抓斗起升高度编码器是一种增量编码器，安装于起重机起升电动机的尾轴上，随电机运转而转动。可以测量电机速度、经过PLC运算(起升钢丝绳卷筒直径、起升减速机速比等参数有关)后也可用于计算抓斗实时起升高度位置，是一个测量部件。所述无线收发装置包括无线接收器3和无线发送器17，无线发送器安装于门座起重机司机室外，无线接收器安装于受料斗的控制箱一侧。通过此设备可把门座起重机的抓斗放料信号传送到受料斗水雾喷淋控制器控制水雾喷淋设备工作，所述定位装置还包括水雾喷淋装置，所述水雾喷淋装置设备是安装于受料斗上，经外部设备控制实现自动水雾喷淋。其功能是用于抓斗向受料斗放料时喷射水雾降尘。水雾喷淋装置包括喷淋控制器、喷淋水管和喷嘴组，所述定位装置还包括抓斗放料开关，是一种控制抓斗打开的电气开关，其属于抓斗起升下降主令控制器的一部分，当抓斗主令控制器放在开斗位置，抓斗放料开关就动作，发出抓斗开斗控制信号，抓斗就打开放料抓斗定位设定开关，是一只自复位电气按钮开关，抓斗定位设定开关安装于门座起重机司机室联动台上，当门座起重机本体与受料斗相对位置发生变化或更换了受料斗后，需要对抓斗放料位置进行重新设定时，按压此开关即可重新设定抓斗放料位置，所述定位装置还包括抓斗定位作业开关，所述抓斗定位作业开关是一只电气自锁开关，安装于门座起重机司机室联动台上，当门座起重机不进行向受料斗放料的作业(如抓斗地面清料、船舱归舱等)，关闭此开关，则门座起重机抓斗定位功能取消，并且即便抓斗放料也不会向受料斗发送抓斗放料信号，不会启动受料斗的水雾喷淋设备，起重机电控PLC系统，是安装于门座起重机电控室内的一套可编程逻辑控制设备，具有电信号输入、输出接口及强大的存储、逻辑/数据运算功能的工业自动化电气控制设备。

工作过程：参见图1—图5，抓斗定位设定过程：参见图1-5，当起重机需要进行抓斗向受料斗放料作业时，在门座起重机1相对于受料斗4的物理位置确定后，起重机司机首先在操作台打开抓斗定位作业开关15，并操作起重机使其抓斗6处于受料斗正上方正常放料高度位置且抓斗左右位置处于受料斗中心位置，此时司机按压一次抓斗定位设定开关14，将高度编码器7、角度编码器11信号采集到PLC中并运算、保存，抓斗6当前的高度与角度位置信息就被保存在PLC中，抓斗定位设定完成。该记忆位置将作为抓斗放料许可的比较参考点。作业过程中如果门座起重机1相对于受料斗4的位置发生了变化，可重复以上抓斗定位设定流程，重新设定抓斗6定位放料位置，简单快捷。

抓斗定位放料控制：参见图1-5，当起重机需要进行抓斗向受料斗放料作业时，在抓斗定位设定完成后，当起重机司机操作起重机从船舶内抓取物料转向受料斗4上方时，如果抓斗6高度位置超出抓斗设定的高度位置的偏差超过允许值(±y厘米)或回转角度超出设定的抓斗角度偏差允许值(±θ度)时，说明抓斗6所处位置偏离受料斗4上方正常放料位置，放料可能造成撒料或扬尘，此时即使司机操作开闭主令控制器16上的抓斗放料开关18进行放料操作，PLC也不会执行抓斗打开命令，抓斗6将不会被打开，不能放料。只有抓斗6在受料斗上方高度位置与回转角度均在抓斗设定位置值的偏差允许值范围以内时，说明抓斗6所处位置确实在受料斗4上方正常放料位置，此时司机操作开闭主令控制器16上的抓斗放料开关18进行放料操作，PLC才会执行抓斗打开命令，抓斗6打开，向受料斗4放料。

抓斗放料对受料斗水雾喷淋设备的控制：参见图1-5，当抓斗定位作业开关15处于打开状态，且抓斗6处于受料斗4上方进行正常的放料作业时，门座起重机1的PLC才会向无线发射器17发出水雾喷淋启动指令，安装于受料斗控制箱2上的无线接收器3收到信号后，传送给水雾喷淋控制设备启动水雾喷淋系统，从安装于受料斗4斗口周围的水雾喷嘴5喷出水雾对抓斗6放出的物料进行水雾降尘。由于抓斗放料直接联锁控制水雾喷淋设备，因而其喷淋设备在启动时机具有较高的稳定性与准确性。

门座起重机非受料斗放料作业的控制：参见图1、4、5，当门座起重机1不进行受料斗放料作业时，司机只要把司机室内的抓斗定位作业开关15关闭，取消定位作业模式，抓斗6的打开就不受设定的抓斗位置信号限制，可以自由打开；同时抓斗6打开时无线发射器17不会发射水雾喷淋启动信号，受料斗4的水雾喷淋装置也不会启动。

本发明技术在梅钢物流部原料码头应用，解决了以往门座起重机配合受料斗作业时容易抓斗未对准受料斗放料造成撒料污染环境、受料斗水雾喷淋环保设备控制可靠性低，效果差等问题。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。