打通自動化碼頭全流程無人作業“最后一公里”少不了它
2022-03-08 13:08 來源:天津港集團
日前,天津港集裝箱公司“智能無人解鎖站關鍵技術研究與應用”項目榮獲天津港集團科技進步獎二等獎,項目研究成果獲得實用新型發明專利授權。
當前,集裝箱船在進行海運時為保證安全,通常都需要用鎖具將集裝箱連成一體,而當集裝箱在岸邊轉運時,就需要將集裝箱上的鎖具進行拆裝。由于集裝箱鎖具類型多、結構形式不統一,共有分體式、整體式、半自動式和全自動式等6大類100余種鎖型,因此造成集裝箱拆裝鎖工藝極為復雜,使集裝箱自動解鎖成為自動化碼頭實現全流程無人作業的“最后一公里”。
集裝箱公司為了打通這一順岸式集裝箱碼頭全流程自動化作業的“堵點”,和寧波偉隆公司聯合研制了JSD型地面智能解鎖站。該鎖站是設置在地面的可移動集裝箱拆解鎖系統,可同時滿足兩臺岸橋、8-10輛集卡車拆裝鎖作業。地面解鎖站可移動作業,從而減少數量配置,降低相關配置成本。同時,解鎖站出現故障或需要維修保養時可以隨時進行替換,大大降低了對生產的影響。無人解鎖站運行穩定、可靠,能夠快速精準的到達目標位,并可對鎖具進行拍攝,根據得到的坐標完成裝鎖、拆鎖動作。
該項目在關鍵技術的研究中實現了重大突破,主要有五項創新成果:
適應30余種類型的鎖具拆裝 并具有夾具自動更換功能
集裝箱公司研發出了多種精密夾具,使集裝箱鎖具自動拆裝系統能夠針對港口里經常使用的近30多種常規鎖具實現快速拆裝。同時,夾具可以根據鎖具的類型進行快速自動更換,更換時間不超過5秒,大幅提高了作業效率。
鎖站適應性強 可滿足碼頭海洋性戶外氣候
系統配備了6個獨立機器人,并加裝了戶外防護裝置,實現了機器人在-20℃——60℃的環境中均可正常使用,打破了機器人自身使用環境的溫度限制。戶外防護裝置使機器人的防護等級從IP45提升到了IP65,能夠滿足戶外環境使用工況,打破了機器人只能在戶內使用的技術瓶頸。
視覺定位精度高、速度快、穩定性好 突破了只能在戶內使用的技術瓶頸
本系統采用了3D視覺識別與定位裝置,并進行了算法和硬件的升級,彌補了視覺識別裝置不能在戶外使用的缺陷,識別速度從6秒縮減到了3秒,識別率從75%提高到了95%,大大提升了系統的識別成功率。
研發了一套鎖具存儲與回收輸送機
本系統具備鎖具自動流轉輸送裝置,能將鎖具精準地輸送到指定位置,重復定位精度為±1mm,并同時具有鎖具回收功能。
創新性開發了鎖站作業控制系統
集裝箱公司針對鎖具拆裝流程設計了一套智能化的自動控制系統,可以根據不同的鎖具進行自動夾具更換、程序更換、自動定位及修正、故障自復位等一系列自動控制。該控制系統可與碼頭作業系統進行信息交互,融入碼頭作業體系當中。
智能無人解鎖站正式投入使用后,進一步完善了自動化封閉作業流程,保證了在惡劣天氣情況下拆裝鎖能夠正常作業,大幅降低了港口的生產作業成本和安全隱患,提高了港口作業效率和服務水平。其協同作業模式、任務管理系統、鎖站控制系統以及雙目視覺定位等技術為國內外集裝箱碼頭的自動化改造提供了寶貴的經驗,對國內其它同類型碼頭實施全流程自動化改造具有很高的借鑒價值。
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