一種取料系統的自動取料方法技術方案

本發明專利技術涉及一種取料系統的取料方法，包括如下步驟：(1)接收取料指令：控制模塊實時獲取包含作業計劃信息的取料作業計劃指令；(2)計算作業區域：控制模塊從數據服務器獲取全料場的地理形貌數據，并結合步驟(1)獲取的作業計劃信息，通過作業調度智能算法計算并確定符合本次作業的作業區域，并根據作業區域的堆形數據計算分層作業的起點坐標以及分層高度；(3)控制取料設備運動至作業起點以及取料機構的就位；(4)取料。本發明專利技術可以實現大型散貨料堆場全面實現取料設備在現場無操作司機的情況下全過程自動取料作業，從而克服了現有的散貨料場自動化程度低、操作者勞動強度高、作業效率低和場地利用率低的缺陷。

An automatic reclaimer method for Reclaimer

The invention relates to a feeding method of a feeding system, which includes the following steps: (1) receive reclaimer instruction: the control module obtains the reclaimer operation plan instruction containing the job plan information in real time; (2) the calculation work area: the control module obtains the geo topography data from the data server from the data server, and combines the steps (1) to obtain the work. The job planning information is used to calculate and determine the operation area which is in line with this operation, and calculate the starting point coordinates and the stratification height according to the heap data of the operation area; (3) control the movement of the feeding equipment to the starting point of the operation and the position of the feeding mechanism; (4) the reclaimer. The invention can realize the automatic feeding operation in the whole process of the large bulk material yard under the condition that the driver is not operated on the spot, thus overcoming the defects of low automation degree, high labor intensity of operator, low operation efficiency and low utilization rate of site.

【技術實現步驟摘要】
一種取料系統的自動取料方法
本專利技術屬于智能裝卸
，具體涉及一種取料系統的自動取料方法。
技術介紹
目前在鋼鐵、礦山企業對于散料的堆取都是采用堆取料機完成，而國內多數企業的堆取料機都是采用人工操作完成作業任務，勞動強度大、工作時間久，而散料堆取往往會造成高粉塵污染，對于長時間工作的操作人員的身心健康造成很大的損害。現有技術中，斗輪堆取料機大都采用“司機室手動”操作方式，也就是司機手動操作，純手動作業。這種操作方式要求司機長時間注意力高度集中，司機勞動強度較大，而且人工操作存在很多人為干擾因素，如現場粉塵會對司機的視線造成遮擋，尤其是在陰雨、大霧、夜間等環境下，容易造成斗輪堆取料機過載或者碰撞到煤堆的現象，嚴重威脅設備的安全運行；另一方面人工操作選擇的斗輪切入點定位差，取料出力不均勻，影響整個上煤系統的安全、經濟運行，故人工操作無法實現高效率、高精準度的作業，從而導致作業效率低，進而影響安全、經濟等多方面效益。綜上，亟需提供一種可實現高效率、高精準度的作業的自動智能化的取料方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種作業效率高、可實現自動化控制的取料系統的取料方法。上述目的是通過如下技術方案實現：一種取料系統的取料方法，所述取料系統包括取料設備、控制模塊和檢測模塊，包括取料設備、控制模塊和檢測模塊，所述取料設備至少包括行走機構、俯仰機構、回轉機構和取料機構，其中，所述回轉機構與俯仰機構設置在所述行走機構上部，所述取料機構通過臂架與所述回轉機構相連，所述臂架一端與所述取料機構相連，另一端與所述回轉機構鉸接，所述俯仰機構與所述臂架相連并可控制所述臂架沿其與回轉機構的鉸點進行俯仰運動；所述檢測模塊包括用于檢測全料場地理形貌特征的地理形貌檢測裝置、用于檢測取料設備行走位置的位置檢測裝置、用于測量回轉機構回轉角度的回轉角度檢測裝置以及用于檢測所述臂架俯仰角度的角度測量裝置，所述地理形貌特征至少包括料場中料堆的表面形貌以及料堆預定位置在預設的坐標系中的坐標值；所述控制模塊包括數據服務器和計算模塊，所述檢測模塊將檢測的數據信息傳遞給所述控制模塊，所述控制模塊將接收的數據信息儲存于數據服務器并實時更新，所述取料方法包括如下步驟：(1)接收取料指令：所述控制模塊實時獲取包含作業計劃信息的取料作業計劃指令，所述作業計劃信息至少包括作業總量、物料流量；(2)計算作業區域：所述控制模塊從數據服務器獲取全料場的地理形貌數據，并結合步驟(1)獲取的作業計劃信息，通過作業調度智能算法計算并確定符合本次作業的作業區域，并根據作業區域的堆形數據計算分層作業的起點坐標以及分層高度；(3)控制取料設備運動至作業起點以及取料機構的就位；(4)取料：根據步驟(2)獲得的數據所述控制模塊控制取料設備進行取料，同時發送回轉命令并控制回轉機構運動進行回轉取料，取料過程中地理形貌檢測裝置實時監控全料場地理形貌特征，所述控制模塊通過全料場地理形貌特征數據獲取堆形表面數據，并根據取料軌跡判斷當前回轉半徑內是否已取料完成，當分層作業的起點的回轉半徑內取料完成后所述控制模塊發送行走命令控制取料設備開始后移動至下一作業點進行回轉取料，直至完成作業量。料場采用網格化的方法，即將有效取料區內的區域劃分為連續的網格曲面，曲面上每一個網格單元的頂點具備一個三維空間坐標值(x,y,z)，該坐標值以料場中某一靜止三維空間點作為參考坐標零點，其中x和y坐標代表料堆表面網格頂點在水平方向上的位置值，z值代表料堆表面網格頂點的高度，即料堆表面特定點的高度值，網格的尺寸可以根據顯示精度的要求進行調整。所述地理形貌檢測裝置可以為包括3D激光掃描儀在內的測量和建模系統。本專利技術可用于散貨料場無人化取料工藝，可以實現大型散貨料堆場全面實現取料設備在現場無操作司機的情況下全過程自動取料作業。本專利技術可在充分保證料場利用率、發揮取料設備的取料能力和其它功能基礎上，取料設備中無操作司機進行操作和監視，中控室內也不需要人員進行全程的控制操作，從而克服了現有的散貨料場自動化程度低、操作者勞動強度高、作業效率低和場地利用率低的缺陷。兩個作業點之間的距離，即兩次回轉取料作業之間取料設備移動的距離由控制模塊根據實際操作情況判斷。作為優選，進一步的技術方案是：所述取料設備為臂架式斗輪取料機，所述取料機構為斗輪，所述臂架式斗輪取料機包括機架，所述塔架設置在所述機架上，所述臂架上設有物料輸送機構，所述回轉機構的一側與所述臂架相連，另一側固定連接有平衡配重機構。更進一步的技術方案是：所述物料輸送機構為帶式輸送機，所述皮帶的落料點設有緩沖托輥和側托輥，所述側托輥沿皮帶運輸方向向前傾斜呈預定角度設置。緩沖托輥的設置可有效減緩物料落料過程對皮帶的沖擊，保證運輸的穩定性，另外側托輥按照上述方式設置將與皮帶產生相對的滑動速度，可有效促使皮帶回復至帶式輸送機的中心位置，如此可有限避免皮帶跑偏。更進一步的技術方案是：所述臂架設有導料構件，所述斗輪與帶式輸送機之間的物料動過所述導料構件轉運，所述帶式輸送機設有皮帶防跑偏裝置，所述皮帶防跑偏裝置包括用于驅動導料構件運動并改變導料構件的落料點與皮帶的相對位置的驅動裝置以及用于測量其自身到皮帶側面距離的檢測元件，所述檢測元件、驅動裝置與所述控制模塊電連，所述控制模塊儲存有檢測元件與皮帶側面間的初始距離數據，所述檢測元件將檢測的其與皮帶側面間的距離數據傳遞給控制模塊，所述控制模塊將接收的距離數據與預存的檢測元件與皮帶側面間的初始距離數據進行比較，并根據比較結果控制驅動裝置帶動導料構件運動改變其與水平方向夾角。如此設置，當檢測到皮帶發生跑偏時，通過控制模塊控制驅動裝置驅動導料構件運動改變其在皮帶上的落料點，由于落料點變化引起皮帶承載力變化，使落料點處于皮帶的中心位置，實現對皮帶跑偏的糾正，有效提高生產效率，減少生產事故的發生。優選所述檢測元件為光電傳感器或位移傳感器。更進一步的技術方案是：所述步驟(3)中的具體控制過程為：所述控制模塊通過位置檢測裝置獲取當前取料設備在料場中的位置坐標，并將接收的位置坐標與步驟(2)中的計算獲得的起點坐標進行比較，并依據比較結果發出行走命令控制行走機構運動至作業起點坐標；然后所述控制模塊根據臂架俯仰角度數據確定當前取料機構的高度，并將步驟(2)中獲得的應取料的高度與當前取料機構的高度進行比較并發出俯仰命令控制俯仰機構運動直至取料機構達到預定的高度；再次，所述控制模塊根據通過回轉角度數據確定當前取料機構的水平位置，并判斷取料機構是否位于起點坐標的作業區域內，并根據判斷結果發出回轉命令控制回轉機構進行回轉運動直至取料機構達到預定的水平位置。更進一步的技術方案是：所述的取料系統的自動取料方法還包括進行全料場盤庫的步驟(5)：所述控制模塊全料場的地理形貌數據以DEM地形數據格式存儲于數據服務器中，所述控制模塊將全料場地理形貌數據通過計算模塊轉化為2D或3D堆形顯示，所述2D或3D堆形顯示至少包括全料場內各個料堆的物料名稱、堆形體積、堆形安息角、堆形剖面圖信息。本專利技術可以通過本系統實時的記載全料場物料統計信息，并通過控制模塊查詢全料場物料統計信息，實現全料場的盤庫功能。更進一步的技術方案是：所述步驟(5)中所述計算模塊將全料場地理形貌數據轉化為2D或3D堆本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種取料系統的自動取料方法，其特征在于，所述取料系統包括取料設備、控制模塊和檢測模塊，包括取料設備、控制模塊和檢測模塊，所述取料設備至少包括行走機構、俯仰機構、回轉機構和取料機構，其中，所述回轉機構與俯仰機構設置在所述行走機構上部，所述取料機構通過臂架與所述回轉機構相連，所述臂架一端與所述取料機構相連，另一端與所述回轉機構鉸接，所述俯仰機構與所述臂架相連并可控制所述臂架沿其與回轉機構的鉸點進行俯仰運動；所述檢測模塊包括用于檢測全料場地理形貌特征的地理形貌檢測裝置、用于檢測取料設備行走位置的位置檢測裝置、用于測量回轉機構回轉角度的回轉角度檢測裝置以及用于檢測所述臂架俯仰角度的角度測量裝置，所述地理形貌特征至少包括料場中料堆的表面形貌以及料堆預定位置在預設的坐標系中的坐標值；所述控制模塊包括數據服務器和計算模塊，所述檢測模塊將檢測的數據信息傳遞給所述控制模塊，所述控制模塊將接收的數據信息儲存于數據服務器并實時更新，所述取料方法包括如下步驟：(1)接收取料指令：所述控制模塊實時獲取包含作業計劃信息的取料作業計劃指令，所述作業計劃信息至少包括作業總量、物料流量；(2)計算作業區域：所述控制模塊從數據服務器獲取全料場的地理形貌數據，并結合步驟(1)獲取的作業計劃信息，通過作業調度智能算法計算并確定符合本次作業的作業區域，并根據作業區域的堆形數據計算分層作業的起點坐標以及分層高度；(3)控制取料設備運動至作業起點以及取料機構的就位；(4)取料：根據步驟(2)獲得的數據所述控制模塊控制取料設備進行取料，同時發送回轉命令并控制回轉機構運動進行回轉取料，取料過程中地理形貌檢測裝置實時監控全料場地理形貌特征，所述控制模塊通過全料場地理形貌特征數據獲取堆形表面數據，并根據取料軌跡判斷當前回轉半徑內是否已取料完成，當分層作業的起點的回轉半徑內取料完成后所述控制模塊發送行走命令控制取料設備開始后移動至下一作業點進行回轉取料，直至完成作業量。...

【技術特征摘要】
1.一種取料系統的自動取料方法，其特征在于，所述取料系統包括取料設備、控制模塊和檢測模塊，包括取料設備、控制模塊和檢測模塊，所述取料設備至少包括行走機構、俯仰機構、回轉機構和取料機構，其中，所述回轉機構與俯仰機構設置在所述行走機構上部，所述取料機構通過臂架與所述回轉機構相連，所述臂架一端與所述取料機構相連，另一端與所述回轉機構鉸接，所述俯仰機構與所述臂架相連并可控制所述臂架沿其與回轉機構的鉸點進行俯仰運動；所述檢測模塊包括用于檢測全料場地理形貌特征的地理形貌檢測裝置、用于檢測取料設備行走位置的位置檢測裝置、用于測量回轉機構回轉角度的回轉角度檢測裝置以及用于檢測所述臂架俯仰角度的角度測量裝置，所述地理形貌特征至少包括料場中料堆的表面形貌以及料堆預定位置在預設的坐標系中的坐標值；所述控制模塊包括數據服務器和計算模塊，所述檢測模塊將檢測的數據信息傳遞給所述控制模塊，所述控制模塊將接收的數據信息儲存于數據服務器并實時更新，所述取料方法包括如下步驟：(1)接收取料指令：所述控制模塊實時獲取包含作業計劃信息的取料作業計劃指令，所述作業計劃信息至少包括作業總量、物料流量；(2)計算作業區域：所述控制模塊從數據服務器獲取全料場的地理形貌數據，并結合步驟(1)獲取的作業計劃信息，通過作業調度智能算法計算并確定符合本次作業的作業區域，并根據作業區域的堆形數據計算分層作業的起點坐標以及分層高度；(3)控制取料設備運動至作業起點以及取料機構的就位；(4)取料：根據步驟(2)獲得的數據所述控制模塊控制取料設備進行取料，同時發送回轉命令并控制回轉機構運動進行回轉取料，取料過程中地理形貌檢測裝置實時監控全料場地理形貌特征，所述控制模塊通過全料場地理形貌特征數據獲取堆形表面數據，并根據取料軌跡判斷當前回轉半徑內是否已取料完成，當分層作業的起點的回轉半徑內取料完成后所述控制模塊發送行走命令控制取料設備開始后移動至下一作業點進行回轉取料，直至完成作業量。2.根據權利要求1所述的取料系統的自動取料方法，其特征在于，所述取料設備為臂架式斗輪取料機，所述取料機構為斗輪，所述臂架式斗輪取料機包括機架，所述塔架設置在所述機架上，所述臂架上設有物料輸送機構，所述回轉機構的一側與所述臂架相連，另一側固定連接有平衡配重機構。3.根據權利要求2所述的取料系統的自動取料方法，其特征在于，所述物料輸送機構為帶式輸送機，所述皮帶的落料點設有緩沖托輥和側托輥，所述側托輥沿皮帶運輸方向向前傾斜呈預定角度設置。4.根據權利要求3所述的取料系統的自動取料方法，其特征在于，所述臂架設有導料構件，所述斗輪與帶式輸送機之間的物料動過所述導料構件轉運，所述帶式輸送機設有皮帶防跑偏裝置，所述皮帶防跑偏裝置包括用于驅動導料構件運動并改變導料構件的落料點與皮帶的相對位置的驅動裝置以及用于測量其自身到皮帶側面距離的檢測元件，所述檢測元件、驅動裝置與所述控制模塊電連，所述控制模塊儲存有檢測元件與皮帶側面間的初始距離數據，所述檢測元件將檢測的其與皮帶側面間的距離數據傳遞給控制模塊，所述控制模塊將接收的距離數據與預存的檢測元件與皮帶側面間的初始距離數據進行比較，并根據比較結果控制驅動裝置帶動導料構件運動改變其與水平方向夾角。5.據權利要求1～4任意一項所述的取料系統的自動取料方法，其特征在于，所述的取料系...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃歡，黃帥，張甲輝，
申請(專利權)人：泰富重工制造有限公司，泰富智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43