全新輪胎吊自動化著箱控制技術讓堆場內著箱更高效
2024-08-11 20:09 來源：振華重工
在寧波梅山港碼頭堆場，一輛集卡行駛到輪胎吊下，等待放箱。和往常不同的是，集卡司機的對講機沒等來輪胎吊司機告知如何調整定位的聲音，卻發現集裝箱已經準確落到了集卡上。“今天的輪胎吊司機水平不錯，不用交流就把箱子放好了。”
輪胎吊擔任著碼頭堆場和集卡之間裝卸集裝箱的重要角色，由于其對基建要求低，在傳統碼頭上應用廣泛。公司首批“揭榜掛帥”項目負責人江灝分析，傳統輪胎吊作業時，司機室需要隨小車往復運動，晃動較大，容易疲勞作業，存在安全隱患，設備的智能化升級刻不容緩。然而，利用傳統技術進行自動化改造面臨諸多挑戰，包括高度定制化需求、實施難度和昂貴的成本，“這進一步加強了我們利用先進技術對現有設備進行自動化升級的決心。”江灝表示。
其中，最主要的就是解決吊具防搖及集裝箱定位問題。傳統輪胎吊不能進行吊具平移微動，吊具的平移依靠大小車。“要通過輪胎吊大小車實現吊具的精確定位難度非常高，必須要有高精度的檢測設備及控制系統。”面對這一難題，在場橋自動化研發領域深耕多年的譚興福當仁不讓地接下這個科研攻關任務。
“自動控制的相關理論研究已經相對成熟，難點在于經典控制方法在當下具體問題中并不適用。”譚興福說，在眾多技術路線中，他決定嘗試采用一種非線性控制方法來解決這一問題。為了將非線性控制方法應用在現存輪胎吊上，他查閱了大量文獻和資料，結合項目經驗，將控制理論轉化為可編程控制器中的一行行代碼，并進行初步仿真測試。
完成仿真測試后，他將全新的系統帶到現場，卻很快遇到了新挑戰。自動化改造項目相對于新建項目，最大的問題在于需要兼顧碼頭作業，用于自動化測試的時間有限。為盡快完成測試，將新系統應用在作業中，譚興福以扎實的技術功底和積極溝通的工作態度，充分利用用戶作業間隙完成測試。努力獲得了回報，測試結果達到預期，系統運行穩定可靠，完全滿足自動化的要求。
“起重機著箱智能系統”成功迭代形成“人工智能視覺開底系統”，并落地寧波北二碼頭。在該系統應用前，主要靠人工操作完成首層箱開底，應用后實現了AI全自動化首層箱開底功能，大幅提高了作業效率，且無需額外增加硬件，極大降低堆場建設成本。
鏈接：AB岸橋“御風有術” 賦予老碼頭新的生命力
“AB岸橋作為全球首創，對那些承載力有限的碼頭來說無疑是一個好消息，在現有碼頭土建條件下，用戶可以使用更大參數的集裝箱起重機，為老碼頭賦予新的生命力。”振華設計研究總院結構設計師郭新林介紹。
這項成果相比常規岸橋具有相當大的優勢，但將其實現卻不太容易。振華設計研究總院機械工程師王寶海解釋道：“AB岸橋采用了與常規岸橋完全不同的構造，因此我們需要重新設計大梁俯仰和纏繞系統，還有大梁固定系統。”為此，項目團隊進行了專項攻關，最終實現俯仰纏繞系統使用的鋼絲繩和滑輪數，比常規岸橋減少了50%以上，電機功率降低36%，更加節能環保。“得益于前大梁和后大梁重量在升降的過程中能部分保持平衡，使得大梁升降電機的功率得以降低，減少了能耗。”王寶海表示。
岸橋的輪壓、防風是岸橋正常作業的前提。“而AB岸橋引以為傲的抗風和低輪壓的特性，全在于這個獨特的升降裝置和低風阻的大梁結構。”項目負責人、振華設計研究總院機械院副院長曾鵬解釋道，“抗風的關鍵在于梯度風，簡單說就是越高處風越大，AB岸橋在仰起時大梁和機房可以降下來，這樣受風的中心高度就降低了，同時因為細長的大梁設計，受風的面積減少，岸橋的輪壓也進一步降低了。”輪壓和碼頭的土建承載能力是決定碼頭是否能夠承載大參數集裝箱起重機的關鍵因素，AB岸橋的出現，不僅能滿足特定用戶的需求，而且為港機家族增添了新成員。
當前大梁仰起時，后大梁降低到一個相對較低的位置，維修人員可以更快捷地到達后大梁維修區域，為維修工作提供便利。此外，后大梁高度降低后，汽車吊便可以覆蓋后大梁區域，讓該區域大型部件的吊裝更加便捷。而且在機房區域主機構上方配備的行車提升距離也減小了，提升效率大大提高。
“本項目方案設計已經全部結束，所有關鍵技術完成研發突破，并申請了多項專利。”曾鵬表示，“目前，本項目進入推廣應用階段，國內外多個碼頭用戶對此款岸橋表現出濃厚興趣。”
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