[發明專利]全自動散貨堆場堆取方法

無效

• 申請號: 201010237137.0
• 申請日: 2010-07-26
• 公開（公告）號: CN102336340A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 王智
• 申請（專利權）人: 上海派恩科技有限公司
• 主分類號: B65G65/28
• 分類號: B65G65/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種全自動散貨堆場堆取方法，包括以下步驟：

(1)三維激光掃描儀與PLC控制器通過TCP/IP和現場工控機連接，現場工控機通過三維激光處理軟件整合各個編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數據，從而建立整個作業區域的三維空間坐標模型，三維激光處理軟件運算出最佳堆取料初始點，并輸入到現場工控機的數據庫；

(2)現場工控機根據存儲在數據庫中的堆料策略和取料策略生成作業指令、自動堆取料作業模式和準備進行自動堆取料作業過程控制指令；

(3)現場工控機對自動堆取料作業模式進行選擇，并對作業過程控制進行自動或手動選擇，并將選擇結果送入PLC控制器；

(4)PLC控制器通過總線通訊模式，結合現場的絕對編碼器、傾角傳感器、執行機構控制堆取料機的回轉機構、俯仰機構、走行機構工作，完成本地作業控制；同時通過料堆激光掃描裝置對料場狀況進行實時掃描，將料堆信息經工業網絡傳輸至現場工控機；

(5)現場工控機實現堆取料機的堆型掃描數據的處理，生成料堆特性數據、對料堆堆取優化計算及堆場作業過程監控，并及時將指令發給對應本地堆取料機的PLC控制器；

其特征在于，激光掃描裝置的數據掃描方法如下：

將大型散貨堆劃分為多個區域；

在物料堆兩側的斗輪機上各安裝一臺三維激光掃描儀，并設定料堆子區域的中點延長線和斗輪機軌道的交點為測量點；

駕駛斗輪機停止在測量點，打開掃描儀開始做靜止測量；

兩臺斗輪機分別測量該子區域內煤堆的一側，將兩個測量結果集成就可獲得該區域內物料的體積信息及三維輪廓圖；

對每個物料子區域進行測量，即可獲得每個子區域的物料信息以及整個堆場的總體信息。

2.根據權利要求1所述的全自動散貨堆場堆取方法，其特征在于：所述堆取現場還裝有工業視頻監控裝置和各類傳感設備，采集堆取料機各機構狀態和故障信息，將信息送入現場工控機和PLC控制器；現場工控機接收各堆取料機主要狀態、故障信息，并發出過程控制指令控制各堆取料機和發出相關警示。

3.根據權利要求1所述的全自動散貨堆場堆取方法，其特征在于：所述現場工控機還設有手柄操作盤，在特殊情況下作為手動操作的備用手段，手柄操作盤通過PLC控制器控制本地堆取料機。

4.根據權利要求1所述的全自動散貨堆場堆取方法，其特征在于，堆料作業步驟如下：

現場工控機收到各個編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數據，運用存放在數據庫內的堆料策略確定堆積方式；

現場工控機根據數據庫內料場當前使用狀態信息，確定作業機械、堆積地址范圍、料堆堆高，生成作業計劃和作業模式；

將堆積方式、作業計劃和作業模式作為作業指令通過工業網絡傳送到PLC控制器；同時地面物料傳輸皮帶流程啟動；

PLC控制器收到指令后，送入位置計算程序模塊，進行計算，得出合適的懸臂俯仰、懸臂回轉及大車行走的起始位置信息；

自動定位程序，將計算結果與裝在堆取料機的懸臂俯仰機構、懸臂回轉機構、大車走行機構上的絕對值編碼器測量出來的位置信息進行比較，根據比較的差值，PLC控制器按預先設定好的數據，對相應機構的電機發出旋轉方向及速度給定指令，使相應機構以合適的速度和方向運行，直至編碼器測量反饋的實際位置信號與給定位置吻合，電機停止運行，定位完成；

執行堆料策略，由帶式輸送機運來的散料經尾車卸至臂架上的帶式輸送機，從臂架前端拋卸至料場；通過整機的運行，臂架的回轉、俯仰可使料堆形成梯形斷面的整齊形狀。

5.根據權利要求1所述的全自動散貨堆場堆取方法，其特征在于，取料作業步驟如下：

現場工控機收到各個編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數據，對堆取料機編排取料作業指令；

現場工控機產生以下堆取料機取料初始控制信息：現場工控機根據數據庫內料場當前料堆堆型狀態確定第一次取料切入點，即堆取料機初始走行位置、懸臂初始回轉角度、俯仰角度；

將以上信息傳送到PLC控制器，同時啟動地面物料傳輸皮帶流程；

PLC控制器收到信息后，將其中走行、回轉、俯仰機構的初始作業位置信息送入自動定位程序，完成各機構的自動定位；使得斗輪以合適的角度和深度切入料堆，作業準備就緒，取料開始；

斗輪堆取料機利用懸臂回轉、斗輪旋轉對料堆進行分層取料：將活動梁置于堆料上方，大車開至料堆端部，系統處于取料工況，滾輪旋轉，調整活動梁的高度，使取料斗吃料厚度逐步加到預定位，滾輪小車開始行走；當從一端行至另一端時，大車步進0.5-1m，繼續取料，直至取完第一層物料，然后以料堆另一端為起點重復上述取料過程，以分層取料方式完成取料任務。