堆取料機(jī)全自動(dòng)堆取料

1、全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法 來(lái)源：廣搜網(wǎng) 本站原創(chuàng) 公益為中國(guó)網(wǎng)民提供數(shù)字化信息 發(fā)布日期：2013-6-12 9:22:07    發(fā)明人：王智（摘要：本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于大型的港口碼頭、貨車車站、露天倉(cāng)庫(kù)的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法。該方法主要是指在堆取料機(jī)作業(yè)時(shí)，在充分保證料場(chǎng)利用率、發(fā)揮堆取料機(jī)的堆取料能力和其它功能基礎(chǔ)上，堆取料機(jī)司機(jī)室內(nèi)無(wú)操作司機(jī)進(jìn)行操作和監(jiān)視，現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)內(nèi)也不需要人員進(jìn)行全程的控制操作?，F(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)從管理系統(tǒng)獲得作業(yè)任務(wù)后，根據(jù)料場(chǎng)情況和堆取料機(jī)狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和安全性檢驗(yàn)，自動(dòng)產(chǎn)生相關(guān)堆或取模式信息，隨后系統(tǒng)自動(dòng)將相關(guān)控制指令發(fā)送到

2、對(duì)應(yīng)本地堆取料機(jī)PLC 控制器，由堆取料機(jī)進(jìn)行全過(guò)程無(wú)人駕駛的自動(dòng)堆、取料作業(yè)。從而克服了現(xiàn)有的散貨料場(chǎng)自動(dòng)化程度低、操作者勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)效率低和場(chǎng)地利用率低的缺陷。） 1. 一種全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)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(guò)TCP/IP 和現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)連接，現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)通過(guò)三維激光處理軟件整合各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，從而建立整個(gè)作業(yè)區(qū)域的三維空間坐標(biāo)模型，三維激光處理軟件運(yùn)算出最佳堆取料初始點(diǎn)，并輸入到現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)；(2) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的堆料策略和取料策略生成作業(yè)指令、自動(dòng)堆取料作業(yè)模式和準(zhǔn)備進(jìn)行自動(dòng)堆取料作業(yè)過(guò)程控制指

3、令；(3) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)對(duì)自動(dòng)堆取料作業(yè)模式進(jìn)行選擇，并對(duì)作業(yè)過(guò)程控制進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)選擇，并將選擇結(jié)果送入PLC 控制器；(4)PLC 控制器通過(guò)總線通訊模式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的絕對(duì)編碼器、傾角傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制堆取料機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、走行機(jī)構(gòu)工作，完成本地作業(yè)控制；同時(shí)通過(guò)料堆激光掃描裝置對(duì)料場(chǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，將料堆信息經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)；(5) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的堆型掃描數(shù)據(jù)的處理，生成料堆特性數(shù)據(jù)、對(duì)料堆堆取優(yōu)化計(jì)算及堆場(chǎng)作業(yè)過(guò)程監(jiān)控，并及時(shí)將指令發(fā)給對(duì)應(yīng)本地堆取料機(jī)的PLC 控制器；其特征在于，激光掃描裝置的數(shù)據(jù)掃描方法如下：將大型散貨堆劃分為多個(gè)區(qū)域；在物料堆兩側(cè)的斗輪

4、機(jī)上各安裝一臺(tái)三維激光掃描儀，并設(shè)定料堆子區(qū)域的中點(diǎn)延長(zhǎng)線和斗輪機(jī)軌道的交點(diǎn)為測(cè)量點(diǎn)；駕駛斗輪機(jī)停止在測(cè)量點(diǎn)，打開(kāi)掃描儀開(kāi)始做靜止測(cè)量；兩臺(tái)斗輪機(jī)分別測(cè)量該子區(qū)域內(nèi)煤堆的一側(cè)，將兩個(gè)測(cè)量結(jié)果集成就可獲得該區(qū)域內(nèi)物料的體積信息及三維輪廓圖；對(duì)每個(gè)物料子區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，即可獲得每個(gè)子區(qū)域的物料信息以及整個(gè)堆場(chǎng)的總體信息。2. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法，其特征在于：所述堆取現(xiàn)場(chǎng)還裝有工業(yè)視頻監(jiān)控裝置和各類傳感設(shè)備，采集堆取料機(jī)各機(jī)構(gòu)狀態(tài)和故障信息，將信息送入現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)和PLC 控制器；現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)接收各堆取料機(jī)主要狀態(tài)、故障信息，并發(fā)出過(guò)程控制指令控制各堆取料機(jī)和發(fā)出相關(guān)警示。3.

5、根據(jù)權(quán)利要求1 所述的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法，其特征在于：所述現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)還設(shè)有手柄操作盤，在特殊情況下作為手動(dòng)操作的備用手段，手柄操作盤通過(guò)PLC 控制器控制本地堆取料機(jī)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法，其特征在于，堆料作業(yè)步驟如下：現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)收到各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，運(yùn)用存放在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的堆料策略確定堆積方式；現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)料場(chǎng)當(dāng)前使用狀態(tài)信息，確定作業(yè)機(jī)械、堆積地址范圍、料堆堆高，生成作業(yè)計(jì)劃和作業(yè)模式；將堆積方式、作業(yè)計(jì)劃和作業(yè)模式作為作業(yè)指令通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳送到PLC 控制器；同時(shí)地面物料傳輸皮帶流程啟動(dòng)；PLC 控制器收到指令后，送入位置計(jì)

6、算程序模塊，進(jìn)行計(jì)算，得出合適的懸臂俯仰、懸臂回轉(zhuǎn)及大車行走的起始位置信息；自動(dòng)定位程序，將計(jì)算結(jié)果與裝在堆取料機(jī)的懸臂俯仰機(jī)構(gòu)、懸臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)上的絕對(duì)值編碼器測(cè)量出來(lái)的位置信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較的差值，PLC 控制器按預(yù)先設(shè)定好的數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)方向及速度給定指令，使相應(yīng)機(jī)構(gòu)以合適的速度和方向運(yùn)行，直至編碼器測(cè)量反饋的實(shí)際位置信號(hào)與給定位置吻合，電機(jī)停止運(yùn)行，定位完成；執(zhí)行堆料策略，由帶式輸送機(jī)運(yùn)來(lái)的散料經(jīng)尾車卸至臂架上的帶式輸送機(jī)，從臂架前端拋卸至料場(chǎng)；通過(guò)整機(jī)的運(yùn)行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰可使料堆形成梯形斷面的整齊形狀。5. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方

7、法，其特征在于，取料作業(yè)步驟如下：現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)收到各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，對(duì)堆取料機(jī)編排取料作業(yè)指令；現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)產(chǎn)生以下堆取料機(jī)取料初始控制信息：現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)料場(chǎng)當(dāng)前料堆堆型狀態(tài)確定第一次取料切入點(diǎn)，即堆取料機(jī)初始走行位置、懸臂初始回轉(zhuǎn)角度、俯仰角度；將以上信息傳送到PLC 控制器，同時(shí)啟動(dòng)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(zhuǎn)、俯仰機(jī)構(gòu)的初始作業(yè)位置信息送入自動(dòng)定位程序，完成各機(jī)構(gòu)的自動(dòng)定位；使得斗輪以合適的角度和深度切入料堆，作業(yè)準(zhǔn)備就緒，取料開(kāi)始；斗輪堆取料機(jī)利用懸臂回轉(zhuǎn)、斗輪旋轉(zhuǎn)對(duì)料堆進(jìn)行分層取料：將活動(dòng)梁置于堆料上方，大車開(kāi)至料堆端

8、部，系統(tǒng)處于取料工況，滾輪旋轉(zhuǎn)，調(diào)整活動(dòng)梁的高度，使取料斗吃料厚度逐步加到預(yù)定位，滾輪小車開(kāi)始行走；當(dāng)從一端行至另一端時(shí)，大車步進(jìn)0.5-1m，繼續(xù)取料，直至取完第一層物料，然后以料堆另一端為起點(diǎn)重復(fù)上述取料過(guò)程，以分層取料方式完成取料任務(wù)。全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法技術(shù)領(lǐng)域0001 本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化控制堆取方法，特別涉及一種應(yīng)用于大型的港口碼頭、貨車車站、露天倉(cāng)庫(kù)的，還可以廣泛應(yīng)用于各類大型的礦山堆場(chǎng)、鋼鐵企業(yè)等的原料場(chǎng)的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法。背景技術(shù)0002 斗輪機(jī)，是現(xiàn)代化工業(yè)中連續(xù)裝卸散狀物料的一種重要設(shè)備，主要用于港口、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、焦化廠、儲(chǔ)煤廠、發(fā)電廠等大宗散料，如

9、礦石、煤、焦炭、砂石等在存儲(chǔ)料場(chǎng)的堆放、提取作業(yè)。利用斗輪連續(xù)取料，用機(jī)上的帶式輸送機(jī)連續(xù)堆料的有軌式裝卸機(jī)械。它是散狀物料( 散料) 儲(chǔ)料場(chǎng)內(nèi)的專用機(jī)械，是在斗輪挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的，可與卸車( 船) 機(jī)、帶式輸送機(jī)、裝船( 車) 機(jī)組成儲(chǔ)料場(chǎng)運(yùn)輸機(jī)械化系統(tǒng)，生產(chǎn)能力每小時(shí)可達(dá)1 萬(wàn)多噸。斗輪堆取料機(jī)的作業(yè)有很強(qiáng)的規(guī)律性，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?？刂品绞接惺謩?dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)等。0003 大型的散貨( 如礦石、煤炭、小碎石、黃沙等) 堆料場(chǎng)主要遍布于礦山、能源倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)、碼頭、貨車車站等，尤其對(duì)于分布在倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)、碼頭的礦石、煤炭等散貨料場(chǎng)，其作業(yè)工藝流程模式完全依賴人工進(jìn)行信息傳遞、計(jì)劃、處理、操作、堆取

10、策略、管理等。高大的堆取料機(jī)設(shè)備在廣闊的散貨料堆場(chǎng)里起的作用只是充當(dāng)了人工鍬鏟或一臺(tái)抓斗、鏟車等裝卸“工具，一切控制和操作過(guò)程都離不開(kāi)入。堆取料機(jī)操作司機(jī)根據(jù)作業(yè)計(jì)劃單或口頭任務(wù)指令，移動(dòng)堆取料機(jī)至指定料堆，根據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)設(shè)定堆或取的控制策略。作業(yè)完成后，再等待下一個(gè)指令。由于散礦料的堆場(chǎng)往往都是露天作業(yè)，受各種情況影響在作業(yè)時(shí)常常是塵埃滿天，工作環(huán)境非常惡劣，在堆場(chǎng)作業(yè)的員工常年在這種環(huán)境下健康也大大地受到影響。此外，場(chǎng)地內(nèi)散料堆的合理布置、料位管理、計(jì)量信息、故障信息、計(jì)劃信息、作業(yè)信息、堆場(chǎng)地的合理利用以及各類作業(yè)指令的協(xié)同性、及時(shí)性、正確性等一直無(wú)法改觀，效率無(wú)法提升。由于大型堆料場(chǎng)沒(méi)

11、有實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化，各種堆料似一堆堆小山重疊迷彰，場(chǎng)地料堆之間礦料種類不同、料堆的高度體積不同、不同的氣候下堆取料作業(yè)方式不同、各料堆的堆取流向不同、計(jì)劃和業(yè)務(wù)之間不同等，使得料場(chǎng)的堆取料機(jī)必需配備大量的操作司機(jī)和管理者來(lái)駕駛、協(xié)調(diào)這些設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，其工作效率已難以進(jìn)一步大范圍地提高，生產(chǎn)成本居高不下。發(fā)明內(nèi)容0004 本發(fā)明的目的在于提供一種全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法，該堆取方法可以實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)操作司機(jī)的情況下全過(guò)程自動(dòng)堆取作業(yè)，在堆取料過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)人員可以通過(guò)監(jiān)控終端和工業(yè)電視視頻終端實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程，特殊情況時(shí)可以通過(guò)位于現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)的操作盤對(duì)堆、取料作業(yè)進(jìn)行手動(dòng)操作。從而克服

12、了現(xiàn)有的散貨料場(chǎng)自動(dòng)化程度低、操作者勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)效率低的缺陷。0005 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所述的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法，包括以下步驟：0006 (1) 三維激光掃描儀與PLC 控制器通過(guò)TCP/IP 和現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)連接，現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)通過(guò)三維激光處理軟件整合各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，從而建立整個(gè)作業(yè)區(qū)域的三維空間坐標(biāo)模型，三維激光處理軟件運(yùn)算出最佳堆取料初始點(diǎn)，并輸入到現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)；0007 (2) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的堆料策略和取料策略生成作業(yè)指令、自動(dòng)堆取料作業(yè)模式和準(zhǔn)備進(jìn)行自動(dòng)堆取料作業(yè)過(guò)程控制指令；0008 (3) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)對(duì)自動(dòng)堆取料作業(yè)模式進(jìn)行選擇

13、，并對(duì)作業(yè)過(guò)程控制進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)選擇，并將選擇結(jié)果送入PLC 控制器；0009 (4)PLC 控制器通過(guò)總線通訊模式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的絕對(duì)編碼器、傾角傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制堆取料機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、走行機(jī)構(gòu)工作，完成本地作業(yè)控制；同時(shí)通過(guò)料堆激光掃描裝置對(duì)料場(chǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，將料堆信息經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)；0010 (5) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的堆型掃描數(shù)據(jù)的處理，生成料堆特性數(shù)據(jù)、對(duì)料堆堆取優(yōu)化計(jì)算及堆場(chǎng)作業(yè)過(guò)程監(jiān)控，并及時(shí)將指令發(fā)給對(duì)應(yīng)本地堆取料機(jī)的PLC 控制器；0011 其特征在于，激光掃描裝置的數(shù)據(jù)掃描方法如下：0012 將大型散貨堆劃分為多個(gè)區(qū)域；0013 在物料堆兩側(cè)的斗輪

14、機(jī)上各安裝一臺(tái)三維激光掃描儀，并設(shè)定料堆子區(qū)域的中點(diǎn)延長(zhǎng)線和斗輪機(jī)軌道的交點(diǎn)為測(cè)量點(diǎn)；0014 駕駛斗輪機(jī)停止在測(cè)量點(diǎn)，打開(kāi)掃描儀開(kāi)始做靜止測(cè)量；0015 兩臺(tái)斗輪機(jī)分別測(cè)量該子區(qū)域內(nèi)煤堆的一側(cè)，將兩個(gè)測(cè)量結(jié)果集成就可獲得該區(qū)域內(nèi)物料的體積信息及三維輪廓圖；0016 對(duì)每個(gè)物料子區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，即可獲得每個(gè)子區(qū)域的物料信息以及整個(gè)堆場(chǎng)的總體信息。0017 本發(fā)明全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法可以讓大型散貨料堆場(chǎng)全面實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)的全自動(dòng)堆取作業(yè)。全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法主要是指在堆取料機(jī)作業(yè)時(shí)，在充分保證料場(chǎng)利用率、發(fā)揮堆取料機(jī)的堆取料能力和其它功能基礎(chǔ)上，堆取料機(jī)司機(jī)室內(nèi)無(wú)操作司機(jī)進(jìn)行操作和監(jiān)視，現(xiàn)

15、場(chǎng)工控機(jī)內(nèi)也不需要人員進(jìn)行全程的控制操作。現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)從管理系統(tǒng)獲得作業(yè)任務(wù)后，根據(jù)料場(chǎng)情況和堆取料機(jī)狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和安全性檢驗(yàn)，自動(dòng)產(chǎn)生相關(guān)堆或取模式信息，隨后系統(tǒng)自動(dòng)將相關(guān)控制指令發(fā)送到對(duì)應(yīng)本地堆取料機(jī)PLC 控制器，由堆取料機(jī)進(jìn)行全過(guò)程無(wú)人駕駛的自動(dòng)堆、取料作業(yè)。在堆取料過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工控室人員可以通過(guò)監(jiān)控終端和工業(yè)電視視頻終端實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程，特殊情況時(shí)可以通過(guò)位于中央控制室的手柄操作盤對(duì)堆、取料作業(yè)進(jìn)行手動(dòng)操作。從而克服了現(xiàn)有的散貨料場(chǎng)自動(dòng)化程度低、操作者勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)效率低和場(chǎng)地利用率低的缺陷。附圖說(shuō)明0018 圖1 為本發(fā)明全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法的流程圖。0019 圖2 為本

16、發(fā)明全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法中掃描測(cè)量的結(jié)構(gòu)示意圖。0020 圖3 為本發(fā)明全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法的斗輪控制程序的結(jié)構(gòu)方框圖。具體實(shí)施方式0021 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：0022 如圖1 所示的全自動(dòng)散貨堆場(chǎng)堆取方法，包括以下步驟：0023 (1) 三維激光掃描儀與PLC 控制器通過(guò)TCP/IP 和現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)連接，現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)通過(guò)三維激光處理軟件整合各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，從而建立整個(gè)作業(yè)區(qū)域的三維空間坐標(biāo)模型，三維激光處理軟件運(yùn)算出最佳堆取料初始點(diǎn)，并輸入到現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)；0024 (2) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的堆料策略和取料策略生成作業(yè)指令、自動(dòng)堆取料

17、作業(yè)模式和準(zhǔn)備進(jìn)行自動(dòng)堆取料作業(yè)過(guò)程控制指令；0025 (3) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)對(duì)自動(dòng)堆取料作業(yè)模式進(jìn)行選擇，并對(duì)作業(yè)過(guò)程控制進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)選擇，并將選擇結(jié)果送入PLC 控制器；0026 (4)PLC 控制器通過(guò)總線通訊模式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的絕對(duì)編碼器、傾角傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制堆取料機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、走行機(jī)構(gòu)工作，完成本地作業(yè)控制；同時(shí)通過(guò)料堆激光掃描裝置對(duì)料場(chǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，將料堆信息經(jīng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)；0027 (5) 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的堆型掃描數(shù)據(jù)的處理，生成料堆特性數(shù)據(jù)、對(duì)料堆堆取優(yōu)化計(jì)算及堆場(chǎng)作業(yè)過(guò)程監(jiān)控，并及時(shí)將指令發(fā)給對(duì)應(yīng)本地堆取料機(jī)的PLC 控制器；0028 激光掃描

18、裝置的數(shù)據(jù)掃描方法如圖2 所示：0029 將大型散貨堆劃分為多個(gè)區(qū)域，虛線將4 個(gè)長(zhǎng)條形料堆劃分為20 個(gè)子區(qū)域；0030 在物料堆兩側(cè)的斗輪機(jī)上各安裝一臺(tái)三維激光掃描儀，并設(shè)定料堆子區(qū)域的中點(diǎn)延長(zhǎng)線和斗輪機(jī)軌道的交點(diǎn)為測(cè)量點(diǎn)，如圖2 小圈所示；0031 駕駛斗輪機(jī)停止在測(cè)量點(diǎn)，打開(kāi)掃描儀開(kāi)始做靜止測(cè)量；0032 如圖2，測(cè)量點(diǎn)1 和測(cè)量點(diǎn)6，兩臺(tái)斗輪機(jī)分別測(cè)量該子區(qū)域內(nèi)物料堆的一側(cè)，將兩個(gè)測(cè)量結(jié)果集成就可獲得該區(qū)域內(nèi)物料的體積信息及三維輪廓圖；0033 對(duì)每個(gè)物料子區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，即可獲得每個(gè)子區(qū)域的物料信息以及整個(gè)堆場(chǎng)的總體信息。0034 其中，所述堆取現(xiàn)場(chǎng)還裝有工業(yè)視頻監(jiān)控裝置和各類傳感設(shè)

19、備，采集堆取料機(jī)各機(jī)構(gòu)狀態(tài)和故障信息，將信息送入現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)和PLC 控制器；現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)接收各堆取料機(jī)主要狀態(tài)、故障信息，并發(fā)出過(guò)程控制指令控制各堆取料機(jī)和發(fā)出相關(guān)警示。0035 其中，所述現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)還設(shè)有手柄操作盤，在特殊情況下作為手動(dòng)操作的備用手段，手柄操作盤通過(guò)PLC 控制器控制本地堆取料機(jī)。0036 其中，堆料作業(yè)步驟如下：0037 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)收到各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，運(yùn)用存放在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的堆料策略確定堆積方式；0038 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)料場(chǎng)當(dāng)前使用狀態(tài)信息，確定作業(yè)機(jī)械、堆積地址范圍、料堆堆高，生成作業(yè)計(jì)劃和作業(yè)模式；0039 將堆積方式、作業(yè)計(jì)劃和作業(yè)模式作為

20、作業(yè)指令通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳送到PLC 控制器；同時(shí)地面物料傳輸皮帶流程啟動(dòng)；0040 PLC 控制器收到指令后，送入位置計(jì)算程序模塊，進(jìn)行計(jì)算，得出合適的懸臂俯仰、懸臂回轉(zhuǎn)及大車行走的起始位置信息；0041 自動(dòng)定位程序，將計(jì)算結(jié)果與裝在堆取料機(jī)的懸臂俯仰機(jī)構(gòu)、懸臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)上的絕對(duì)值編碼器測(cè)量出來(lái)的位置信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較的差值，PLC 控制器按預(yù)先設(shè)定好的數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)發(fā)出旋轉(zhuǎn)方向及速度給定指令，使相應(yīng)機(jī)構(gòu)以合適的速度和方向運(yùn)行，直至編碼器測(cè)量反饋的實(shí)際位置信號(hào)與給定位置吻合，電機(jī)停止運(yùn)行，定位完成；0042 執(zhí)行堆料策略，由帶式輸送機(jī)運(yùn)來(lái)的散料經(jīng)尾車卸至臂架上的帶式輸送

21、機(jī)，從臂架前端拋卸至料場(chǎng)；通過(guò)整機(jī)的運(yùn)行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰可使料堆形成梯形斷面的整齊形狀。0043 其中，取料作業(yè)步驟如下：0044 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)收到各個(gè)編碼器、傳感器和三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)，對(duì)堆取料機(jī)編排取料作業(yè)指令；0045 現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)產(chǎn)生以下堆取料機(jī)取料初始控制信息：現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)料場(chǎng)當(dāng)前料堆堆型狀態(tài)確定第一次取料切入點(diǎn)，即堆取料機(jī)初始走行位置、懸臂初始回轉(zhuǎn)角度、俯仰角度；0046 將以上信息傳送到PLC 控制器，同時(shí)啟動(dòng)地面物料傳輸皮帶流程；0047 PLC 控制器收到信息后，將其中走行、回轉(zhuǎn)、俯仰機(jī)構(gòu)的初始作業(yè)位置信息送入自動(dòng)定位程序，完成各機(jī)構(gòu)的自動(dòng)定位；使得斗輪以合適的角度

22、和深度切入料堆，作業(yè)準(zhǔn)備就緒，取料開(kāi)始；0048 斗輪堆取料機(jī)利用懸臂回轉(zhuǎn)、斗輪旋轉(zhuǎn)對(duì)料堆進(jìn)行分層取料：將活動(dòng)梁置于堆料上方，大車開(kāi)至料堆端部，系統(tǒng)處于取料工況，滾輪旋轉(zhuǎn)，調(diào)整活動(dòng)梁的高度，使取料斗吃料厚度逐步加到預(yù)定位，滾輪小車開(kāi)始行走；當(dāng)從一端行至另一端時(shí)，大車步進(jìn)0.5-1m，繼續(xù)取料，直至取完第一層物料，然后以料堆另一端為起點(diǎn)重復(fù)上述取料過(guò)程，以分層取料方式完成取料任務(wù)。0049 取料分為分層取料和頂部垂直取料。分層取料：將活動(dòng)梁置于堆料上方，大車開(kāi)至料堆端部，系統(tǒng)處于取料工況，滾輪旋轉(zhuǎn)，調(diào)整活動(dòng)梁的高度，使取料斗吃料厚度逐步加到預(yù)定位，滾輪小車開(kāi)始行走。當(dāng)從一端行至另一端時(shí)，大車步進(jìn)0.5-1m，繼續(xù)取料，直至取完第一層物料，然后以料堆另一端為起點(diǎn)重復(fù)上述取料過(guò)程，以分層取料方式完成取料任務(wù)；頂部垂直取料：這一取料方式主要用于整理料場(chǎng)，選擇性地挖取料場(chǎng)頂部