Способ погрузки нестандартных грузов на подвижной состав

Изобретение относится к способам погрузки под управлением АСУ, а именно к способам погрузки крупногабаритных и длинномерных грузов, а также любых нестандартных грузов, изготовленных единичными или малыми сериями на подвижной состав.

В результате широкого применения аппаратных и программных средств ЭВМ в области погрузочно-разгрузочных средств достигнута относительно высокая степень их автоматизации.

Так, существуют компьютеризованные способы управления погрузочно-разгрузочными операциями (В.П. Перепон. Организация перевозок грузов, Москва, 2003, стр. 143). Погрузка осуществляется следующим образом. После подачи и расстановки порожних вагонов с помощью дисплея по установленному макету приемосдатчик вводит в ЭВМ информацию о количестве, номерах и позициях, на которых размещены поданные на места погрузки порожние вагоны. ЭВМ составляет план погрузки вагонов, который состоит из планов комплектования грузов на каждый вагон, и расписание выполнения рейсов погрузочно-разгрузочными машинами. В процессе погрузки в вагон приемосдатчик контролирует количество погруженного груза по данным компьютера. После окончания погрузки приемосдатчик при помощи дисплея по макету вводит информацию в память ЭВМ о погрузке груза в вагон. Типовой технологический процесс работы грузовой станции в условиях функционирования автоматизированной системы управления разработан на базе автоматизированной системы управления, автоматизации рабочих мест (АРМ) сотрудников различных профессий на грузовых станциях в условиях АСУ, унификации разработанных вариантов программного обеспечения для ЭВМ последнего поколения (см. там же, стр. 201). Известный способ применим для погрузки стандартных грузов. Нестандартные грузы, например негабаритные, размещает и крепит грузоотправитель в точном соответствии с согласованными чертежами и расчетами, что удлиняет сроки погрузки и доставки груза в целом, приводит к увеличению финансовых затрат. Размещать и крепить грузы в вагонах необходимо с учетом обеспечения безопасности движения поездов, производства маневровых и погрузочно-разгрузочных работ, полного использования грузоподъемности и вместимости вагонов, сохранности перевозимых грузов и подвижного состава.

Для наблюдения за положением груза в пути следования на полу вагона и на самом грузе наносят яркой несмываемой краской контрольные полосы. При погрузке крупногабаритных грузов выход за пределы очертаний заданного погрузочного габарита приводит к значительному увеличению финансовых затрат и сроков доставки.

Известен способ железнодорожных грузоперевозок по заявке RU 2004125597 А, МПК B61D 47/00, опубл. 2005 г. Способ включает размещение единицы груза в месте парковки на исходной станции, изъятие единицы груза со стартовой позиции и перемещение его в место погрузки, расположенное в непосредственной близости к путям, предназначенным для стоянки железнодорожного состава, перемещение единицы груза из указанного места погрузки непосредственно в железнодорожный состав, перемещение единицы груза из железнодорожного состава в место разгрузки на конечной станции. Перемещение единицы груза в железнодорожный состав осуществляют с помощью автоматической системы позиционирования единиц груза, при этом перемещение в обоих направлениях контролируется оптическими системами, такими как фотоэлементы или телевизионные камеры, которые обеспечивают центровку единиц груза. Способ используется для погрузки стандартизованных единиц груза. При погрузке нестандартных грузов (крупногабаритных и длинномерных) неизбежно происходит выход за пределы очертаний заданного погрузочного габарита, усложняется процесс точного размещения груза на подвижном составе, что приводит к значительному увеличению сроков доставки и финансовых затрат.

Наиболее близким к изобретению является способ автоматической погрузки транспортировочного средства по заявке RU 2010101161 А, МПК B61D 47/00, опубл. 2011 г. Способ погрузки включает автоматизированную погрузку груза под управлением центрального контроллера в заданное положение с использованием детектирования боковых стенок подвижного состава (транспортной емкости) с помощью лазерного датчика. Способ включает захват груза посредством автоматически направляемого танспортного средства (АНТС), подведение АНТС к заданной точке, находящейся вне транспортной емкости, определение маршрута вдоль транспортной емкости для установки груза в заданное положение на транспортной емкости, ведение АНТС по определенному маршруту до указанного заданного положения и установку груза в заданное положение на транспортной емкости.

Существенным недостатком способа-прототипа является сложность его использования для погрузки крупногабаритных и длинномерных грузов, так как при погрузке неизбежно происходит выход за пределы очертаний заданного погрузочного габарита. Также при изготовлении крупногабаритных нестандартных грузов единичными или малыми сериями габариты груза могут не соответствовать технической документации, что приводит к значительному увеличению сроков доставки и финансовых затрат.

Кроме того, в процессе эксплуатации подвижной состав претерпевает изменения параметров от справочных (изменяется высота до уровня головки рельса, происходит смещение по осям плоскости погрузочного места), что также влияет на точность установки груза.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании высокотехнологичного способа погрузки с использованием 3D моделей при установке, креплении и контроле погрузки крупногабаритных и длинномерных грузов, а также грузов, требующих ускоренной погрузки. Другой задачей изобретения является сокращение финансовых затрат и сроков доставки грузов.

Указанная задача решается тем, что в способе погрузки нестандартных грузов на подвижной состав, включающем автоматизированную погрузку груза под управлением контроллера в заданное место с использованием детектирования боковых стенок подвижного состава, согласно изобретению с помощью 3D сканера создают 3D модели груза и подвижного состава, используют контроллер, оснащенный программой для создания предварительной 3D модели груза, оптимально размещенного на подвижном составе, создают последнюю с указанием мест крепления груза, в соответствии с которыми размечают на подвижном составе заданное место погрузки, детектирование боковых стенок подвижного состава осуществляют при установке груза в заданное место с помощью датчиков, размещенных соответственно на боковых стенках груза и подвижного состава, закрепляют груз в заданном месте, после чего осуществляют контроль правильности установки груза путем построения с помощью 3D сканера контрольной 3D модели груза, закрепленного на подвижном составе, и ее сравнения с предварительной 3D моделью груза.

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что для точного размещения нестандартного груза перед погрузкой с помощью 3D сканера создают 3D модель груза и 3D модель подвижного состава, после чего по специальной программе создают общую 3D модель груза, оптимально размещенного на подвижном составе, что позволяет полностью учесть требования к размещению грузов на подвижном составе, а именно обеспечить равномерное расположение груза не только с точки зрения его габаритов, но и его весовых характеристик. Далее установку груза осуществляют по полученной предварительной 3D модели, что позволяет установить груз в точно заданное место, сократить сроки погрузки, а следовательно, и сроки доставки грузов и тем самым уменьшить финансовые затраты.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью 3D сканера создают 3D модель груза и 3D модель подвижного состава. После чего на их основе создают с помощью программы контроллера предварительную 3D модель груза, оптимально размещенного на подвижном составе, с указанием мест крепления груза.

В соответствии с предварительной 3D моделью на подвижной состав наносят разметку крайних положений груза, определяя тем самым заданное место. На боковые стенки груза и соответствующие места подвижного состава устанавливают излучатели и приемные устройства датчиков, позволяющие контролировать правильность установки груза в заданное место на поверхности подвижного состава. В качестве датчиков могут быть использованы оптические устройства.

Установку груза на подвижной состав осуществляют под управлением контроллера. После установки и крепления груза согласно ТУ с помощью 3D сканера проводят контрольное сканирование закрепленного груза, так как в процессе крепления возможно смещение груза или изменение его габаритов. С помощью 3D сканера создают контрольную 3D модель груза, установленного и закрепленного на подвижном составе. Контрольная 3D модель сравнивается с предварительной общей 3D моделью и оценивается качество погрузки.

Использование данной технологии позволяет значительно увеличить точность при установке и креплении груза, увеличить скорость погрузки, осуществить контроль качества погрузки и крепления, сократить трудозатраты. Используя тот же комплект оборудования, можно значительно увеличить скорость массовой погрузки.