[發(fā)明專利]一種散貨料場(chǎng)不規(guī)則斜料抓斗控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210060119.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN114380200A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周磊;紀(jì)云峰;籍祥;梁朝杰;祝小龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)姑山礦業(yè)有限公司;安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)有限公司;上海寶信軟件股份有限公司
• 主分類號(hào): B66C13/48
• 分類號(hào): B66C13/48;B66C13/46;B66C13/08;G06T17/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 文香達(dá)

本發(fā)明公開了一種散貨料場(chǎng)不規(guī)則斜料抓斗控制方法，涉及抓斗行車技術(shù)領(lǐng)域。該散貨料場(chǎng)不規(guī)則斜料抓斗控制方法，根據(jù)三維激光掃描技術(shù)和相關(guān)圖像處理技術(shù)，通過料堆三維實(shí)時(shí)成像，料場(chǎng)三維模型給出的料堆斜度，計(jì)算相關(guān)的控制模型，實(shí)現(xiàn)不規(guī)則斜料抓取效果的提升，利用安裝在行車兩端的激光掃描儀，在利用定位裝置標(biāo)定后掃描庫(kù)區(qū)，形成實(shí)時(shí)的庫(kù)區(qū)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。將實(shí)時(shí)的料堆三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，得到控制算法所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，控制算法通過計(jì)算得知最優(yōu)解，控制大車的位移解決抓取斜料時(shí)鋼絲繩跑槽以及實(shí)現(xiàn)斜料抓取量最優(yōu)化的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抓斗行車技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種散貨料場(chǎng)不規(guī)則斜料抓斗控制方法。

背景技術(shù)

目前,我國(guó)的散料料場(chǎng)大多使用抓斗行車來進(jìn)行上料，裝車，倒料等工藝。隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，無(wú)人智能化抓斗行車漸漸成為主流，但行車料場(chǎng)散料堆積不均勻，及易堆成斜料，且由于下料口設(shè)計(jì)多樣，抓斗行車只能抓取斜料的情況也很常見。

目前在抓斗行車的散料廠中，隨著智能化的發(fā)展，料場(chǎng)模型也隨著超聲波、微波、激光等設(shè)備的研發(fā)，能夠?qū)崟r(shí)的還原料場(chǎng)的堆料情況，顯示其三維的料場(chǎng)圖像。散料的堆料情況對(duì)于抓斗的控制也做了相關(guān)要求，根據(jù)抓斗的相關(guān)操作規(guī)程，在抓取散料的過程中，抓斗的傾斜方向只能是相對(duì)于抓斗的前后方向進(jìn)行傾斜，而不能相對(duì)于抓斗的左右方向進(jìn)行傾斜。如果抓斗左右方向傾斜，就會(huì)導(dǎo)致行車開閉或者起升機(jī)構(gòu)卷筒鋼絲繩掉槽，這對(duì)于抓斗控制來說，并不能做到對(duì)任意料堆進(jìn)行抓料，必須依靠三維模型計(jì)算料堆的抓取點(diǎn)，繼而進(jìn)行抓取。在實(shí)際的應(yīng)用中，散料的料場(chǎng)堆積無(wú)法做到非常平整，雖然可以利用三維模型計(jì)算抓取料點(diǎn)的位置，使其抓取點(diǎn)盡量避免抓斗左右傾斜的情況，但有些特殊的料堆本身就是左右傾斜的情況，例如平行于行車運(yùn)動(dòng)方向的下料口等。這類下料口由于其特殊的下料情況，堆料只能堆成傾斜角平行于行車運(yùn)動(dòng)的方向，故而對(duì)于這種特殊的料堆情況，現(xiàn)有的技術(shù)一般通過定點(diǎn)抓料的方式。這種方式避免了鋼絲繩掉槽的情況發(fā)生，但對(duì)于抓取量的效果并不是很好，不能做到每一斗都抓到滿斗的效果。針對(duì)以上的情況，需要研究新的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種散貨料場(chǎng)不規(guī)則斜料抓斗控制方法，解決了目前在抓斗行車的散料廠中，隨著智能化的發(fā)展，料場(chǎng)模型也隨著超聲波、微波、激光等設(shè)備的研發(fā)，能夠?qū)崟r(shí)的還原料場(chǎng)的堆料情況，顯示其三維的料場(chǎng)圖像。散料的堆料情況對(duì)于抓斗的控制也做了相關(guān)要求，根據(jù)抓斗的相關(guān)操作規(guī)程，在抓取散料的過程中，抓斗的傾斜方向只能是相對(duì)于抓斗的前后方向進(jìn)行傾斜，而不能相對(duì)于抓斗的左右方向進(jìn)行傾斜。如果抓斗左右方向傾斜，就會(huì)導(dǎo)致行車開閉或者起升機(jī)構(gòu)卷筒鋼絲繩掉槽，這對(duì)于抓斗控制來說，并不能做到對(duì)任意料堆進(jìn)行抓料，必須依靠三維模型計(jì)算料堆的抓取點(diǎn)，繼而進(jìn)行抓取。在實(shí)際的應(yīng)用中，散料的料場(chǎng)堆積無(wú)法做到非常平整，雖然可以利用三維模型計(jì)算抓取料點(diǎn)的位置，使其抓取點(diǎn)盡量避免抓斗左右傾斜的情況，但有些特殊的料堆本身就是左右傾斜的情況，例如平行于行車運(yùn)動(dòng)方向的下料口等。這類下料口由于其特殊的下料情況，堆料只能堆成傾斜角平行于行車運(yùn)動(dòng)的方向，故而對(duì)于這種特殊的料堆情況，現(xiàn)有的技術(shù)一般通過定點(diǎn)抓料的方式。這種方式避免了鋼絲繩掉槽的情況發(fā)生，但對(duì)于抓取量的效果并不是很好，不能做到每一斗都抓到滿斗的效果的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種散貨料場(chǎng)不規(guī)則斜料抓斗控制方法，具體操作如下：

準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)備，包括激光掃描設(shè)備、位置定位設(shè)備、數(shù)據(jù)通訊設(shè)備以及控制單元，控制系統(tǒng)所用設(shè)備采用西門子PLC1500系列，激光掃描設(shè)備根據(jù)激光測(cè)距的有關(guān)原理，獲取料堆表面上各點(diǎn)的三維位置信息，通過TCP通訊將掃描的數(shù)據(jù)發(fā)給服務(wù)器，服務(wù)器通過OPC通訊將控制系統(tǒng)所需的料堆模型數(shù)據(jù)發(fā)送到PLC，抓取斜料堆的時(shí)候，通過激光掃描設(shè)備反饋給PLC的料堆斜度，控制系統(tǒng)結(jié)合位置定位系統(tǒng)調(diào)整大車的位置，使其抓取過程中鋼絲繩始終垂直于地面方向，進(jìn)入深挖模式，做到抓取量最優(yōu)化，解決鋼絲繩跑槽的問題；