桥式抓斗卸船机全自动系统
桥式抓斗卸船机 课件
02
桥式抓斗卸船机结构
主梁结构
主梁是桥式抓斗卸船机的主体结构， 通常采用大型钢梁或混凝土结构制成， 主要承受抓斗、物料和自重的重量。
主梁的截面形状和尺寸根据受力情况 计算确定，以确保足够的承载能力和 稳定性。
主梁的跨度较大，通常在30-50米之 间，根据卸船机的规格和设计要求而 定。
门架结构
门架是桥式抓斗卸船机的重要组成部分，通常采用钢框架结构，用于支撑和固定运 行机构和抓斗。
03
等因素。
其他辅助部件
其他辅助部件包括电气控制系统、 安全装置、润滑系统等，用于实 现桥式抓斗卸船机的自动化控制
和安全运行。
电气控制系统包括控制柜、传感 器、电缆等，用于控制各部件的
运动和监测设备的状态。
安全装置包括限位开关、缓冲器、 安全绳等，用于防止设备超载、 过载或人员伤亡等事故的发生。
03
环保技术应用
为满足环保要求，桥式抓斗卸船机将采用低排放、 低噪音技术，优化液压系统和润滑系统，降低对 环境的影响。
未来市场前景与展望
市场需求持续增长
随着全球物流业的快速发展，散货装卸市场对桥式抓斗卸 船机的需求将持续增长，尤其在亚洲、非洲等地区的增长 潜力巨大。
竞争格局变化
随着技术的不断进步和市场的变化，桥式抓斗卸船机行业 的竞争格局将发生变化，技术创新能力强、产品质量可靠 的企业将更具竞争优势。
如有问题应及时处理。
电气系统故障
如遇到电气系统故障，应检查电 气线路是否正常，电气设备是否 损坏，如有问题应及时修复或更
换。
04
桥式抓斗卸船机安全注意事项
安全操作规程
操作前检查
在开始操作前，应检查桥式抓斗卸船机的所有部 件和系统，确保其正常、安全运行。
桥式抓斗卸船机振动给料控制系统节能降耗改造
桥式抓斗卸船机振动给料控制系统节能降耗改造摘要：卸船机振动给料系统作为重要的物料转接环节，如何实现更合理的控制，直接关系到生产效率和节能降耗工作，本论文重点介绍在PLC程序中对该设备控制的优化改造。
关键词：桥式卸船机振动给料系统S7-400PLC 技术改造节能降耗一、背景介绍我公司作为专业铁矿石码头，担负冀东及华北地区的大量铁矿石接卸作业。
公司一期目前建有两个25万吨级泊位，共6台由上海振华港机制造的桥式抓斗卸船机，单台设计卸船能力为2500t/h（四台）和2750t/h（两台），控制系统为西门子S7-400PLC系统。
由于本地区铁矿石需求量强劲，这六台卸船机的使用率和司机操作效率都达到国内的前列水平，单月作业量稳定在380万吨左右，最高达到500万吨。
在生产需求紧张的情况下，需要管理与维修设备方面做到结合实际，争先创优，提高效率，节能降耗。
在实际的生产和维修过程中，我们发现卸船机振动给料器（如图1）的运行控制系统存在改进和优化的需求。
振动给料器由第一司机室通过变频器调节控制，应当均匀地将物料转送到带电动挡板的分叉溜槽，再转卸至码头皮带上。
首先，作为矿石由卸船机到皮带线的中间环节，振动给料系统的稳定性和可靠性直接关系到本卸船机的作业效率，也关系到皮带线的总体流量控制与稳定；第二，给料器作为储料漏斗最下部的振动源，其振动时间，频率，与漏斗存料量，物料品种等有密切关系，如果运行不当，势必对漏斗钢结构，相关机械设备造成损害，甚至形成安全隐患；第三，作为一个耗电设备，其控制或者操作不合理，必然造成电能的浪费，不符合节能降耗的科学发展目标。
二、问题点结合实际作业情况，我们认真分析原控制系统，发现厂家编程时在漏斗给料控制的准许程序段已经串入了漏斗载重低时自动停止命令（一般为60吨），当该设置不满足时自动停止第一司机室的给料，而只能通过监护站第二司机室手动控制放空剩余物料。
（如图2）但是，由于现场情况复杂，例如矿石密度、粘性大小，含水量高低，是否有积水杂物，低温漏斗结冰，卸船作业速度，更换不同物料等等。
智能化抓斗卸船机若干关键技术分析
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。
桥式抓斗卸船机自动作业功能
Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｅ ｎ
１ 引言
桥式抓斗卸船机是重要的港 口卸船 设备 ，它 主要用 于散料货物 的卸船作业。其工作原理 是通 过控制抓斗 的循环运动将散料货物从船舱 内转移 到输送 带上 ， 再由输送带传送 到指定 的堆放地点 。 一 台抓斗式卸船机包括 以下主要设备：抓斗提升 结构、抓斗 开闭机构 、小车行走机构、悬臂提升 机构 、大车行走机构和给料皮带机系统等 。 卸船机 一般的卸船 作业过程 都是卸船 机司 机通过手动控制驾驶室操纵杆来进行操作 。由于 操作时双手必须协调工作，并需要全神贯注 ，再 加上 高空作业 、振动和噪声的原因，使操作 司机
机通过计算机来进行 自动作业 点的初始设定和对 整 台卸船机状态 的监测 。 在软 件 上 使用 了 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ ７ 的可 选 软件 包 Ｓ ７ － Ｇ Ｒ Ａ Ｐ Ｈ ｆ ｏ ｒ Ｓ ７ － ３ ０ ０ ／ ４ ０ ０ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍ ｉ ｎ ｇ
斗所处位 置的不 同而进行不同的调整。在 开始工 作之前 ， 必须先进行抓斗打开和 闭合参数的设定 ， 设定完成后 Ｐ Ｔ １ ０中储存 了抓斗闭合时和打开时 的编码器 数据 ，并以此来计算打开和闭合过程中 的减速 点。如在 闭合过程中 ，当抓斗的开度小于 设定值后 ，工艺板 自动将速度给定值减小并在达 到闭合设定值后 停止 电机 ，以避免抓斗出现剧烈 的相互碰撞 。
Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ － Ｄ Ｐ ， Ｓ Ｉ ＭＯＲ Ｅ Ｇ 使用 Ｔ Ｃ Ｂ ２ ４附加通 讯板连接 到 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ － Ｄ Ｐ，在 Ｓ Ｉ ＭＯ Ｒ Ｅ Ｇ中还 使用 了 Ｐ Ｔ １ ０（ 软 件版 本 分 别 为 Ｒ Ｅ Ｈ Ｅ Ｉ和
向 海侧行进的指令均 变为无效。
抓斗卸船机作业自动化控制系统
抓斗卸船机作业自动化控制系统
何信运
【期刊名称】《华电技术》
【年(卷),期】1991(000)001
【总页数】5页(P32-35,38)
【作者】何信运
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U674.3
【相关文献】
1.卸船机的自动作业和抓斗摆动控制 [J], 严律明;胡光跃;徐静;项建荣
2.抓斗式卸船机自动作业的性能优化 [J], 孙斌;王旭昶
3.FMEA在桥式抓斗卸船机自动作业流程设计中的应用 [J], 邵涛;李明;王飞
4.螺旋式卸船机用于卸煤作业的状况分析及展望 [J], 沈策;陈鸿鑫;杨振宇
5.桥式卸煤机抓斗作业PC控制研究 [J], 李家启;顾必冲
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关于卸船机自动防风控制功能的探讨
关于卸船机自动防风控制功能的探讨摘要：作为散货卸船的专业化码头设备，卸船机已经成为接卸铁矿石、煤炭等大宗散货的核心港机。
与传统门机相比，卸船机配合皮带流程设备组成的专业化卸船流程拥有传统模式无可比拟的效率和成本。
随着卸船机装机数量的不断增加，卸船机设备安全也成为港口行业逐步重视的一方面。
本文从保障设备安全角度出发，在原有设计的基础上，尝试研发使用一种全自动防风控制系统，保证设备在大风来临时的防风能力和人员设备安全。
关键词：防风；港口；电气设备；卸船机；PLC1.提高设备防风能力的必要性桥式抓斗卸船机利用抓斗进行连续散货卸船作业，码头作业情况复杂，经常出现大风天气。
每年台风季节都会发生港机被大风吹走甚至倾覆的安全事故。
当风力超过卸船机所能承受预警数值，卸船机应该立刻停止作业。
抓斗返回格栅上方、夹轮器闭死，此时卸船机进入防风状态，可以最大限度上保证设备安全。
但卸船机原有防风控制程序逻辑为：风速超过20米/秒时，锁定所有机构，停止卸船机作业。
无法进行抓斗回位，大风来临时抓斗未回到格栅上方存在安全隐患，所以现有程序并不满足实际应用要求。
1.原有设备介绍卸船机在大风来临前应做好防风措施。
其防风措施主要包括：1、设备完全停机，抓斗放置在格栅上方；2、司机室位于锚定位，且锚定完好；3、大车处于锚定位置，锚定完好且防风拉索固定好；4、人工或者电动穿好铁楔，必要时补充三角木等固定走行轮。
当前卸船机防风控制程序为锁定机构动作逻辑。
即风力达到20米/秒后，锁定卸船机起升、开闭、小车、俯仰、大车等机构，不允许再进行任何机构动作。
司机室也无法开回锚定位置。
对于现场实际防风要求来说，这种控制逻辑并不完全适用现场环境。
当卸船机司机正常作业时，可能存在忽略天气，强行作业的行为。
当其发现现场风力已经达到停机数值时，已经来不及进行防风锚定的动作。
此时触发防风控制程序，整个大机无法采取有效防风措施。
1.防风控制方法探讨1.整体控制思路首先通过卸船机自身风速仪采集当前风速数值，并输入PLC中。
抓斗卸船机无人驾驶系统改造探讨
抓斗卸船机无人驾驶系统改造探讨摘要：本文在了解发电厂卸煤码头情况的基础上，分析了无人驾驶改造项目的调研结果，探讨了抓斗卸船机无人驾驶改造的问题，并提出了工作的可行思路，改造卸船机实现操作自动化能节约人力、提高设备安全和卸船效率，减少依赖熟练司机的可能，为改造工作开展提供了参考依据。
关键词：抓斗卸船机；无人驾驶；卸煤码头；改造0引言在发电厂卸煤码头的港池内一般都配备若干台桥式抓斗卸船机，工作方式大多采用手动操作，自动化程度不高。
来煤方式多为码头自航船，卸船机司机通过手动将煤炭抓取送至卸料斗，利用皮带将煤输送至煤炭堆场，待舱底有少量余煤时，由人工将推耙机吊运至船舱，由人工操作推耙机和抓斗协作执行清舱任务。
1存在问题及改造原因1.1 存在问题。
在发电厂抓斗卸船机是卸煤码头的主要装备，以司机操作模式为主，司机的熟练程度决定着卸船作业的安全与效率。
司机操作中，要在位于船舱上方的司机室内俯瞰煤堆和船舱，由于视野受限，观察效果类似于二维平面，不易看清煤堆的起伏高低情况。
控制抓斗抓料时司机要低头弯腰，争取抓满斗煤、防止煤堆塌陷埋没抓斗，以免船舱被碰到。
工作强度很大，长时间卸船对司机耐力、体力和专注力是个挑战。
一般连续几小时工作后，工作效率出现显著下降，24 h三班倒的作业模式和连续的流程作业，导致司机的流动性很大，容易给电厂带来安全生产的隐患。
同时，为了卸煤速度快司机常利用甩斗动作，导致粉尘在煤斗上方飞扬剧烈，对环保产生一定的压力，也造成了设备磨损和影响钢丝绳寿命。
1.2 改造原因。
随着人工智能技术的发展，在恶劣工作环境或人工劳动重复的场合用机器取代人工是大势所趋。
与其他起重设备比较，抓斗卸船机的电控系统配置较高，电控基础较好。
对卸船机电控技术改造，采用扫描技术对物料和船舱三维重现，制定结合人工智能技术的抓斗规划和卸船规则，使卸船机实现无人驾驶是一个好思路。
抓斗卸船机应用无人驾驶系统，能根本解决依赖熟练司机的问题、排除运行设备的安全风险、提高接卸船煤的效率，将司机从重复的高强度劳动中摆脱出来，同时着力推广人工智能在燃煤电厂的应用，不断提升技术水平，达到降本增效的目的。
抓斗防摇摆控制系统在卸船机自动化运行中的应用
抓斗防摇摆控制系统在卸船机自动化运行中的应用摘要：近些年，随着科学技术的发展，港口里的设备也在进行着创新优化，很多设备都已进入自动化行列，卸船机自动化技术也在一步步迈入正规，并已经处于实际的运行阶段。
在卸船机自动化的作业过程中，抓斗超前或滞后小车机构都将会直接影响到设备自动化作业的安全性，所以，抓斗的防摇摆控制系统在卸船机自动化运行中起着至关重要的作用。
关键词：卸船机；自动化作业；抓斗防摇；控制系统1 卸船机自动化作业的必要性2014年全国交通运输工作会议提出加快推进“四个交通”（综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通），并将智慧交通作为关键，提出要以信息化、智慧化为牵引，推动现代信息技术与交通运输管理和服务全面融合，实现交通运输设施装备、运输组织的智能化，提升运营效率和服务质量。
建设智慧港口势在必行。
在码头装卸的过程中，桥式抓斗卸船机是一个非常重要的应用设备[1]。
在桥式抓斗卸船机作业的时候，使用抓斗装置将船上的散料抓起，然后运至预定的锥形料仓内。
然后通过出料漏斗将散料运送到码头上安装的输送机上，通过输送机的作用将散料运到预定堆场内部。
传统作业模式为司机在司机室手动操作，通过观察抓斗的作业状态来采取相应的操作，通过手柄输出命令来实现卸船机的正常作业。
卸船机的自动化作业能够彻底将司机从脏苦累险的作业环境中解脱出来，实现降低劳动强度，改善作业环境，提高安全系数等优点。
2 抓斗防摇摆系统的构成在卸船机自动化的作业过程中，抓斗的防摇摆显得尤为重要，抓斗超前或滞后小车机构都将会直接影响到设备自动化作业的安全性[2]。
用于卸船机在自动化作业过程中防止抓斗摇摆的控制系统，包括外接交流电源、断路器、开关电源、可编程逻辑控制器，反射板、激光扫描仪，其中反射板安装在抓斗的上方，激光扫描仪安装在司机室下方，外接交流电源经断路器引出一组馈线接可编程逻辑控制器，另一组馈线接开关电源及激光扫描仪的电源输入端，开关电源的输出端引出直流电接反射板的电源输入端，反射板的信号输出端与激光扫描仪的信号输入端相连接，激光扫描仪的信号输出端通过PROFINET通讯协议与可编程逻辑控制器的通信模块连接。
抓斗式卸船机电气控制系统研究与设计
—154—工装设计1、前言随着散货运输的发展和散货运输规模的扩大，卸船机面临着新的挑战。
我国港口为了提高效率，采用了各种高效桥式抓斗卸船机卸船。
抓斗卸船机的关键控制是抓斗，特别是经过变频器控制和无极调速控制后，控制系统会更加复杂，但控制精度和运行能力则更加优秀。
本文对抓斗卸船机作了简要介绍，研究了抓斗卸船机电气系统的设计方案。
2、抓斗式卸船机概述2.1抓斗式卸船机机械简述抓斗卸船机是用来将大量固态散装货物如矿石、煤炭等从船舱运至码头物料传送带上的机器。
卸船的方法是先用钢丝绳控制的机械抓斗掘起货物，之后通过小车运动将抓斗移动至卸船机的料斗上方进行卸料，再通过料斗将物料卸至码头的物料传送带上。
卸船机通常由一个司机在驾驶室进行所有必要的操作，司机室内会配置显示卸船机相关运行信息的触摸屏。
司机室通常设置在臂架大梁的司机室轨道上，通过托令电缆与电气房进行动力和通讯系统的连接,自带驱动系统。
半自动卸船机可以自动的进行重复的挖料、小车运行和卸料操作，司机可以不用时刻通过手动操纵杆控制卸船机抓斗作业，只须监视卸船过程即可。
2.2抓斗式卸船机电气系统抓斗卸船机控制系统分为驱动、控制、监控三个系统。
随着变频传动更新、电子仪表的不断更新和现代化的技术发展，变频传动装置得到了广泛的运用。
在IGBT 技术发展下，抓斗卸船机电气系统的可控性可靠性更强了，所需的成本也降低了，获取故障信息则更加及时。
3、抓斗卸船机电气控制系统设计3.1抓斗控制与设计优化抓斗控制是起升装置和开闭装置之间的相互作用。
当抓斗准备闭合时，直接简单的停止起升电机运行可能会导致抓斗无法完全捕获物料并降低负载。
快速释放起升制动器，可能会导致钢丝绳脱落。
因此，在设计过程中必须保证抓斗的稳定性，当起升机构在工作时，制动器的释放和起升开闭电机的运行需由电气系统控制，有助于控制抓斗和取料。
电流监测的主要目的是保证电动机的起升机构和开闭机构在负载平衡和输出平衡的闭合状态下工作，从而使抓斗在整体运行中不会出现散料现象。
一种新型桥式抓斗卸船机
一种新型桥式抓斗卸船机荣建生武汉武钢港务外贸码头有限公司 武汉 430063摘 要：文中介绍一种新型桥式抓斗卸船机，阐述了其工作原理及总体布局。
有别于当前常用的抓斗卸船机，新型桥式抓斗卸船机采用双小车异向运动补偿方式，抓斗机构采用标准减速器，实现了抓斗卸船机的抓斗小车运动、工作功能。
性能特点较佳，综合性能较好，具有一定的应用推广价值。
关键词：双小车；异向运动；补偿；抓斗；卸船机中图分类号：U653.928.1 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2024）05-0060-06Abstract: In this paper, a new bridge-type grab ship unloader is introduced, and its working principle and overall layout are explained. Different from the current commonly used grab ship unloader, the new bridge-type grab ship unloader adopts the vergence movement compensation mechanism with double trolleys, and the grab mechanism is equipped with a standard reducer, which can realize the function of movement and operation of the grab trolley. With good operating performance and comprehensive performance, the ship unloader has certain application and popularization value.Keywords: double trolleys; vergence movement; compensation; grab bucket; ship unloader0 引言桥式抓斗卸船机（以下简称卸船机）以其对物料和船型的适应性较强、造价较低、运行可靠、维护成本低、能采用自动控制技术优化抓斗作业路径提高卸船效率等优点，成为港口散货卸船作业线中最为常见的设备。
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桥 式 抓 斗 卸 船 机 全 自 动 系 统
泰 富重工制造有限公司 周 泉
ｌ 前 言
桥 式 抓 斗 卸船 机 主要 用 于散 货 船 的卸 船 作 业 ， 由于其 较 高 的转 运 能 力 （目前 其额 定 生 产 能力 已经 可 以达 到 ３ ０ ０ ０ ｔ ／ ｈ ） ， 已经 成 为 国 内外 各 大 型散 货 港 口的 主要卸船 设 备 。桥式 抓斗卸 船 机 的生产 能力 取决 于其 抓斗 的抓 取能 力 和抓斗 运行 效率 。而抓斗 抓取 能力 取决 于抓 取 的物料 量 。虽然 抓斗 斗容 是一 定的， 但是 抓取 的实 际 物料 量 取 决 于 操 作 工选 取 的 物料抓 取 点 ， 以及抓 斗 的关 闭时机 ， 这 往往 取决 于操
２ ． ２ 激 光 扫 描 系 统 激 光 扫描 系统 相 当于人 的 “ 眼睛” ， 是 机 器 人 视
务 器 的虚拟 图形 处 理 软件 进 行 通 讯 ， 便 于 图形 处 理
服务器 接 收并对 数据 进行 处理 和虚 拟重构 。
２ ． ３ 虚 拟 三 维 图 像 成 像 系 统
觉控 制 的主 要检 测 工具 ， 主要 由德 国 Ｒ ｅ ｉ ｇ ｌ 公 司
作工 的经 验和 判 断能力 。不 同熟 练程 度 的操作 工对 卸船机 的转运 能力 有 较 大 的 影 响 ， 因此熟 练 的高 级
卸船 机操 作工 成 为 了各 大港 口争 抢 的重要 资 源 。在 抓斗 完成 抓取 之后 从船 舱转 运物 料 至卸料 斗 的这个 过程 中 ， 期 间抓斗 运 行 轨迹 的规 划 和 控 制 直 接决 定 了单 次抓 取作 业 的 时 间 ， 从 而 决 定 了卸 船 机 的 转运
２ ． １ 卸 船 机 定 位 系统
图 ２ ３ Ｄ 激 光 扫 描 仪
３ Ｄ激 光扫 描仪 固定 于驾驶 舱底 部 ， 在 卸 船作 业
过 程 中激光 扫描 仪对 船舱 舱 口和舱 内区域进 行 动态
卸 船机 的定 位 系统摒 弃 了 以往 传统 的编 码器 定 位 方式 ， 因为编码 器 定位 系统 会产 生 累积误 差 ， 经常 需 要进 行位 置标 定 ， 容 易 对 控 制 系 统 的精 度 造 成 影 响 。采 用先 进 的实 时动态 差分 Ｇ Ｐ Ｓ系 统 （ 简称 Ｒ Ｔ Ｋ
在３ Ｄ激光扫描仪扫 描到船 舱 、 甲板 、 舱 内的表面
３５
轮廓数 据之后 ， 将数据 通过 以太 网协议 传送至 图形处 理服务器 ， 图形处理服务器位 于驾 驶舱 内， 其接收到 的 实时数据 为激光扫描仪位于不 同激光发 射角时的角度 及该角度所对应的距离值 。为 了将这些 数据应用于控 制系统的控制过程 ， 还必须进行 图形重构 ， 将接收到 的 数据进行滤波后计算出扫描轮廓 面上 每一个点的三维
—
扫描 ， 得 出船 舱 、 甲板 、 舱 内物 料 轮 廓 表 面 中任 意 一
个 点 与激光 扫描 仪之 间 的距离 。激 光扫描 仪 的检测
距 离 可达 到 １ ０ ０ ｍ， 数据刷新频率达到 １ ０～１ ５ Ｈ ｚ ，
每秒可 以进 行 １ ０次 轮 廓 扫 描 ， 扫 描 相 对 误 差 小 于
坐标值 ， 并通过 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ图形处 理软件构 建 出船舱 面 、
甲板面和舱 内的虚拟 三维 数字轮廓 图形。通过 Ｖ Ｃ软 件 开发出 图形处 理和参数设 定的界 面软件 ， 针对激光 扫描 仪进行必要 的参数设定 和修正 ， 同时还 用于监控 激光 扫描仪 的各 种状态 ， 便于激 光扫描仪 的使 用和维 护 。将 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ图形处理软件包 内嵌 到界面软件中 ， 还 可以针对扫描 的结果进行 抓取点 的选 择等相关 操作 ， 为全 自动系统 打下坚实基 础。 ２ ． ４ 抓 斗导 航定位 系统
轴双 轴驱 动装 置 ， 实 现从 点 扫 描 到 １ 维 线 扫 描 再 到 ２维 面扫描 ， 最终 实现 ３维立 体 扫描 。
能力 。此 外 ， 由于 抓 斗 下 落至 船 舱 中抓 取 物 料 的过
程， 是 由人工操 作 来 实 现 的 ， 操 作 人 员 的情 绪 、 状 态 乃 至天 气状 况都 有 可 能 引起 误 操 作 ， 造 成 抓 斗 与 船 舱发 生 碰撞 事故 ； 同时 人 工操 作带 来 的过 载 等 因 素
Ｇ Ｐ Ｓ系统 ） ， 可 以将 定 位 信 息 精 确 到 厘 米 级 甚 至
０ ． ３ ％， 整个 数据 处理 过程 均 由高速计 算机处 理 器来
进行 ， 数 据 采用 以太 网协议 接 口， 直 接与 图形处 理服
毫 米级 ， 并 且响应 速 度快 ， 可 以满足 抓 斗式卸 船 机 的 定 位应 用要 求 。
可 能会 造成设 备 的损 害 和 寿命 的缩 短 。因 此 ， 需 要 开发 一 种桥 式抓 斗 卸船 机 的全 自动 控 制 系 统 ， 解决
上述 一 系列 问题 。
２ 系 统 组 成
桥 式 抓 斗 卸 船 机 全 自动 控 制 系 统 主 要 由 卸 船 机
定 位 系统 、 激光 扫 描 系统 、 虚拟 三维 图形 成 像 系 统 、 抓 斗导 航定 位 系统 、 控制 系统组 成 ， 结构 见 图 １ 。
图 １
桥 式 抓 斗卸 船 机 全 自动 控 制 系统
Ｌ ＭＳ系列 ３ Ｄ激 光 扫 描 仪 （ 见图２ ） 构成 ， 激 光 扫 描
仪通 过 飞行 时间距 离 检 测 法 ， 即 由激光 束 从 激 光 扫 描仪 射 出至物 体表 面 ， 而后 物 体 表 面反 射 的激 光 又 被激 光 扫描仪 接 收的整个 时间来计 算反 射点 与激光 扫描 仪 之间 的距 离 ， 通 过 激 光 扫 描 仪 内 部 的 —ｙ