[發明專利]一種用于圓形料場的取料系統及方法

有效

• 申請號: 202010693666.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111792396B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 陳陸義;邱立運
• 申請（專利權）人: 湖南長天自控工程有限公司;中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: B65G65/28
• 分類號: B65G65/28;B65G65/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種用于圓形料場的取料系統及方法，所述系統包括：激光掃描裝置以及控制單元。所述控制單元被配置為執行以下步驟：獲取料堆模型；獲取料堆表面的第一個待取區域；將第一個待取區域的邊界點作為取料切入點；控制刮板大臂移動至取料切入點；控制刮板大臂從取料切入點開始進行旋轉取料；獲取取料點對應的位置參數；計算取料點對應的第一回轉角度；判斷第一回轉角度是否超出邊界線；如果沒有超出，控制刮板大臂繼續旋轉取料；如果超出，控制刮板大臂減少傾斜角度；控制刮板大臂進行下一個待取區域的旋轉取料操作。采用本申請實施例提供的取料系統，能夠實現取料自動化，解決了現有人工操作取料機所帶來的人員和設備安全問題。

技術領域

本申請涉及自動控制技術領域，具體涉及一種用于圓形料場的取料系統及方法。

背景技術

在工業應用中，將散裝物進行存儲或均化的場所稱為料場，目前為了適應環保要求以及節約占地的要求，以圓形料場的形式堆取物料。圓形料場被半球形的煤罐外殼所籠罩，內部的物料呈環狀分布，料場中央設置有中心立柱，中心立柱的作用是支撐堆取料機，使得堆取料機能夠圍繞中心柱旋轉來調整堆料位置和取料位置。

參見圖1所示的圓形料場所用堆取料機的結構示意圖，堆料機1和取料機2分別獨立地分布于中心立柱3的一側，取料和堆料作業時具備兩個層次分明的堆料回轉機構和取料回轉機構，能夠實現同時進行堆料和取料作業。其中，取料機2由刮板大臂21以及設置于所述刮板大臂21表面的出料帶式輸送機22組成。刮板大臂21由橫跨在圓形料場的半門架結構所支撐，在半門架結構和刮板大臂21之間設置纜繩，半門架結構通過纜繩牽引刮板大臂21，故這種取料機也稱門架式取料機。半門架結構的另外一端支撐在安裝于圓形料場的擋墻上部的圓周軌道上，通過臺車組實現驅動回轉，因此，門架式取料機是通過取料回轉機構繞著中心立柱作定心旋轉，從而帶動刮板大臂21在料場內回轉運動。

現有取料機為人工操作，每臺取料機至少配備一名操作人員，由操作人員在駕駛室手動操控取料機。然而，人工操作需要操作人員長時間注意力集中，勞動強度大、工作時間長，不利于操作人員的安全。另外，現場還會存在許多干擾因素，比如水霧、粉塵等，導致操作人員的視線受阻，容易發生碰撞等問題，威脅設備安全運行。

發明內容

本申請提供一種用于圓形料場的取料系統及方法，以解決現有技術中，人工操作取料機所帶來的人員和設備安全問題。

本申請的第一方面，提供一種用于圓形料場的取料系統，所述圓形料場被半球形的煤罐外殼所籠罩，用于堆放至少一種物料，物料在所述圓形料場內部呈環狀分布，不同物料對應不同的料堆區間，所述料堆區間的俯視面近似扇形；所述圓形料場中央設置有中心立柱，所述中心立柱的一側設置有取料機，所述取料機包括刮板大臂以及設置于中心立柱底部的出料帶式輸送機，所述刮板大臂的一端固定于中心立柱的底部，另一端通過纜繩被半門架結構所牽引，通過纜繩調節刮板大臂的傾斜角度，通過調整半門架結構的位置來調節刮板大臂的回轉角度；所述系統包括：

設置于所述刮板大臂側面的激光掃描裝置，所述激光掃描裝置用于向料堆區間發射激光點，并接受料堆區間表面的反射點，以獲取料堆區間表面各個反射點的位置參數；

設置于所述中心立柱表面的控制單元，所述控制單元與所述激光掃描裝置相連接，用于根據所述料堆區間表面各個反射點的位置參數，控制所述刮板大臂動作，以便所述取料機將料堆區間的物料輸送至指定的位置；

所述控制單元被配置為執行以下步驟：

根據激光掃描裝置發送的料堆區間表面各個反射點的位置參數，獲取料堆模型；

根據所述料堆模型，獲取料堆表面的第一個待取區域，所述第一個待取區域為至少兩條邊界線之間圍成的區域，所述邊界線為圓形料場的中心點與所述第一個待取區域內的一點連線；

將所述第一個待取區域的邊界點作為取料切入點；

控制所述刮板大臂移動至所述取料切入點；