CN105021263A - 一种卸船机计量模式控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卸船机计量模式控制方法。包括：S1、检查系统正常，启动计量模式；S2、抓斗取料，接收到放料指令后向计量斗放料；S3、计量装置实时秤量物料毛重，计量装置秤量物料毛重前先等待计量装置仪表值稳定；S4、打开计量斗斗门向放料斗卸料，卸料完毕后关闭计量斗斗门；S5、计量装置秤量物料皮重，计量装置秤量物料皮重前先等待计量装置仪表值稳定；S6、计算本次物料重量；S7、重复S2～S6。本发明合理、高效的实现了卸船机计量模式控制方法，保证了卸船机的计量精度、提高了卸船机的卸料效率，保证了交易的公平性和企业的生产经营的效率。

Description

一种卸船机计量模式控制方法

技术领域

本发明涉及一种卸船机控制方法，特别是一种卸船机计量模式控制方法。

背景技术

现有的码头港口作业过程中，一般都是利用电子皮带秤对货物进行计量，电子皮带秤属于连续动态计量，虽然随着技术的发展，电子皮带秤的理论计量精度可以达到0.5％，但在码头的实际工作中，由于受到使用环境、风力、物料特性、天气和温度变化等影响，电子皮带秤校验后的0点漂移比较大，实际计量误差远大于0.5％，和理论精度相差巨大，因此电子皮带秤只能作为内部管理计量，交易各方都不能接受误差如此大的计量工具，因此无法作为商务结算依据。也有极少数的企业利用计量斗静态称量进行货物计量，在卸船机上设置三层料斗，第一层料斗为接料斗，第二层料斗为计量斗，第三层料斗为放料斗。此种方式虽然改变电子秤的计量方式，精度上满足了要求，但也有几个弊端，第一、计量斗为静态计量，斗容只满足一抓斗的容积，因此每次接料斗接料完毕，物料放至计量斗进行称量时，为了不产生振动，卸船机的抓斗必须停止作业，等计量斗称量完成时才能进行下一个循环的作业，这样就导致了不能连续的作业而极大地降低了卸船机的卸料效率。第二、由于正常卸船机只有一层斗，增加了两层后，卸船机高度增加了很多，使得抓斗取料的提升高度增加，取料的周期变长，再经过计量后，时间更长，使得放料斗前一次放料完毕后，下一次的物料还没有放下来，大大降低了港口的生产效率，而且整个系统过于复杂，设备故障点很多，维修的工作量相当大，无法得到实际的推广应用。

针对市场的需求，长期以来各港机制造商都希望通过卸船机自身机构或装置来进行卸船货物计量,计量精度达到国家法定的0.25～0.5％商业计量结算要求,并且在不改变卸船机本身主要设计参数的情况下满足卸船机设计的额定生产效率。比较好的方法是通过双层料斗的结构型式、液压阻尼装置、重量比较的计量方式等一系列技术手段,来保证桥式抓斗卸船机的额定生产率及物料的精确计量，但如何实现高效高质的工作，使码头的物料称重计量以及抓斗、计量斗、计量斗斗门按照步骤有序的的工作，提高秤量的精度，并对称量数据进行记录和计算，保证生产质量的同时提高企业的整体生产效率是企业面临的急迫问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种过程合理、执行效率高、执行效果好且便于企业管理的卸船机计量模式控制方法。

本发明提供了一种卸船机计量模式控制方法，包括如下步骤：

S1、检查系统正常，启动计量模式，所述计量模式下，卸船机操作员无权控制计量过程；

S2、抓斗取料，接收到放料指令后向计量斗放料；

S3、计量装置实时秤量物料毛重，计量装置秤量物料毛重前先等待计量装置仪表值稳定；

S4、打开计量斗斗门向放料斗卸料，卸料完毕后关闭计量斗斗门；

S5、计量装置秤量物料皮重，计量装置秤量物料皮重前先等待计量装置仪表值稳定；

S6、计算本次物料重量；

S7、重复S2～S6。

卸船机可以设置有计量模式和非计量模式，计量模式下卸船机自身操作系统不能控制计量斗斗门的启闭，非计量模式下由卸船机自身操作系统控制计量斗斗门的启闭，这样可以满足根据企业的管理需要选择计量模式或非计量模式，抓斗取料、计量物料重量、卸料至放料斗、计量计量斗皮重、计算物料重量为卸船机计量的一个周期，整个过程中，计量装置不间断的连续进行取值，并根据取值情况判断是否进入下一步骤。卸船机计量模式控制方法通过各个步骤的合理安排、连续实施，达到了卸船机作业的效率高、效果好的生产要求，在计量物料毛重和皮重时，先等待计量装置的仪表值稳定，便于精确秤量物料重量。

进一步的，所述计量模式可远程强制选择和锁定。

实现远程控制，卸船机操作人员不能私自选择非计量模式，防止了卸船机操作人员为了贪图效率或嫌麻烦而私自采用非计量模式，导致物料的计量不准确，造成经济损失，有效的提高了企业的管理，保证了计量的精确性。

进一步的，所述步骤S1中，启动计量模式前，计量装置先称量物料皮重，物料皮重小于预先设定的下限值，允许启动计量模式；物料皮重大于预先设定的下限值，不允许启动计量模式，先打开计量斗斗门卸料，直至物料皮重小于预先设定的下限值后才允许启动计量模式；或：

所述步骤S2中，抓斗放料前，计量装置先称量物料皮重，物料皮重小于预先设定的下限值，允许抓斗放料；物料皮重大于预先设定的下限值时，启动非计量模式，打开计量斗斗门卸料，物料皮重小于预先设定的下限值后再选择计量模式并允许抓斗放料。

在实际工作中，计量斗的物料经常会因各种原因无法完全放完而残留在计量斗内，造成秤量的精度不高，设定物料皮重的最小值，可以很好的控制误差，保证了计量精度。

进一步的，所述计量装置包括并列固定在底板上的主秤和副秤，所述主秤用于秤量物料重量并设有液压阻尼器，所述副秤和计量斗不接触，其上设有标准砝码，根据标准砝码振动重量和标准重量计算重量系数，根据所述重量系数和物料振动重量，计算物料稳定重量。

由于物料放入计量斗时会有冲击力并使得计量斗震动，特别是散货，放料过程会持续的震动和强力的冲击，造成无法精确计量物料重量，本发明设置了主秤和副秤两个计量装置，主秤支撑在计量斗下方，对物料进行计量，副秤和计量斗不接触，副秤上设有标准砝码，副秤秤的是砝码的重量，主秤和副秤都固定在底板上，使得他们受到的振动是一样的，计量时，物料放入计量斗，不需要等待计量斗完全静止下来，主秤在振动状态下对物料进行称重，此时副秤也在对的标准砝码振动状态下进行称重，通过对标准砝码在振动状态下的重量和其标准重量进行比对，可以得出一个重量系数，由于主秤和副秤受到的振动是一样的，因此他们的重量系数也是一样的，这样就可以通过物料振动状态下的重量计算出其稳定状态下的重量，从而实现了动态计量，而且计量精度高，符合生产的要求，考虑到物料对计量斗、主秤的冲击力比较大，主秤设有液压阻尼装置，能够起到很好的缓冲作用，有利于提高计量精度，也有利于保护主秤的传感器，延长主秤和计量斗的的使用寿命。

进一步的，所述步骤S3或S5中，物料振动重量和稳定重量的误差在预先设定范围内，认为卸船机已经稳定，计量装置仪表值稳定并取值成功；物料振动重量和稳定重量的误差超出预先设定范围，认定卸船机尚未稳定，计量装置仪表值不稳定并取值不成功；在一个批次物料内连续三次取值不成功或总计20次以内取值不成功时，强制认为卸船机已稳定，计量装置取值成功；一个批次物料内，连续三次以上取值不成功或总计超出20次取值不成功时，一直等待卸船机稳定，直至物料振动重量和稳定重量的误差小于预先设定的范围时认为卸船机已稳定，计量装置取值成功。

在物料的毛重、皮重秤量时，由于存在振动，秤量的数值波动较大，为了保证计量精度，只有在物料振动重量和稳定重量的误差在预先设定的范围内才会认为计量装置取值成功，但为了同时保证工作效率，不能每次出现物料振动重量和稳定重量的误差超出预先设定的范围时都要等待振动稳定下来再秤量，一个物料批次内连续三次取值不成功或总计超过20次取值不成功时，要等待振动稳定下来，直到误差范围在预先设定的范围内才认为取值成功。

进一步的，预先设置等待卸船机稳定的最大稳定时间，当等待卸船机稳定的时间超出所述最大稳定时间时，可以强制认为卸船机已经稳定并进行强制取值。

预先设定一个合理的值，当等待振动稳定下来的时间超过这个值时，可以继续等待振动稳定，也可以在超过这个时间时，强制认为振动已经稳定并进行取值，保证了工作效率，同时也兼顾了秤量的精度。

进一步的，预先设定所述计量斗斗门最大关闭时间，所述计量装置在最大关闭时间内秤量到物料皮重小于预先设定的下限值，所述计量斗斗门关闭；所述计量装置在最大关闭时间内秤量到物料皮重大于预先设定的下限值则持续等待直到物料皮重小于预先设定的下限值，根据生产需要，也可以在所述计量装置在最大关闭时间内秤量到物料皮重大于预先设定的下限值时实行强制关闭计量斗斗门，并进入下一步骤。

进一步的，所述步骤S6中，计量物料重量包括计算本斗秤量值，还包括计算斗小计、小计值、总小计、总计值，所述本斗秤量值本斗物料的实际重量值，所述斗小计为一个批次或一条船物料的抓斗放料总次数，所述小计值为一个批次或一条船的物料总重量，所述总小计为所有批次抓斗放料次数，所述总计值为所有批次所卸物料的累计重量。

除了对本斗的物料重量进行计算，还对本批次或本条船的抓斗放料记录、物料总重量和所有批次抓斗的放料总次数、所有批次物料的累计重量进行计算，方便了企业的有效管理。

进一步的，所述抓斗向计量斗放料结束后即进行下一次抓料，并回到所述计量斗上方等待放料指令。

抓斗放料结束后，会进入后续的步骤，抓斗立即返回抓取物料并在计量斗上方等待放料，这样可以节省时间，提供工作效率。

进一步的，所述斗门为颚式斗门，所述颚式斗门包括两个颚辦，所述颚瓣都设有圆弧齿轮，所述圆弧齿轮互相啮合，所述计量斗侧方设有计量斗防侧向摆动装置，所述计量斗防侧向摆动装置包括导轮、导轮轴、导轮架，所述导轮轴为偏心结构，所述计量斗上方设有除大块格栅，所述除大块格栅单独固定并和计量斗、计量装置不接触，其大小能覆盖住计量斗。

斗门为颚式斗门，包括两个颚辦，颚瓣固定在计量斗上，每个颚瓣还固定连接一个圆弧齿轮，两个颚辦的圆弧齿轮互相啮合，保证了两个颚辦的同步、开速开启，平减小了振动。计量斗侧方设置计量斗防侧向摆动装置，包括导轮、导轮架、导轮轴，导轮轴还可以设置成偏心结构，有效的防止了计量斗侧向摆动，减小振动，有利于提高计量精度和工作效率，计量斗上方设置除大块格栅，可以把大块的物料阻隔在除大块格栅，减小振动，缩短振动时间，提高了工作效率和计量精度，同时也减小了计量斗和计量装置因冲击而造成的损害。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、实现了卸船机的高精度计量，满足计量需求，促进了市场交易。

2、满足计量精度的同时，保证了港口作业的生产效率。

3、保证了卸船机有序、高效的开展生产作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的步骤示意图。

图2为本发明的流程图。

图3为计量装置的示意图。

图4为卸船机示意图。

图5为颚式斗门示意图。

图6为圆弧齿轮示意图。

图7为计量斗防侧向摆动装置示意图。

图8为导轮轴偏心结构示意图。

标号说明：1-卸船机架  2-抓斗  3-计量斗  31-斗门  311-颚瓣312-圆弧齿轮  4-计量装置  41-主秤  42-副秤  43-底板  5-放料斗6-计量斗防侧向摆动装置  60-导轮  61-导轮轴  62导轮架7-除大块格栅。

具体实施方式

下面对本发明的各个步骤做进一步的详细说明。

S1、检查系统正常，启动计量模式，所述计量模式下，卸船机操作员无权控制计量过程。

开始工作时，检查卸船机各个部件、机构是否处于正常状态并启动计量模式。非计量模式下，现场操作人员可以自行控制计量过程的各个步骤，计量模式下，操作人员则无权对计量过程进行控制，而必须按照计量模式设定的流程进行计量，为了管理和操作方便，计量模式可以远程强制选择和锁定，这样在需要时就可以保证在计量模式下工作，防止了卸船机操作人员为了贪图效率或嫌麻烦而私自采用非计量模式，导致物料的计量不准确，有效的达到管理要求。

S2、抓斗取料，接收到放料指令后向计量斗放料。

系统正常，选择计量模式后，抓斗取料并在计量斗上方等待放料，为了保证物料皮重过大而造成计量精度不高，可以设定一个下限值，只有当物料的皮重小于这个值时，才允许进入秤量步骤，计量模式启动后，计量装置即开始持续的取值，取值间隔可以根据生产需要设定。

皮重是指残留在计量斗内的物料重量，毛重是指计量斗内物料的总重量。

物料皮重的下限值可以根据生产的实际情况进行设定，下限值设的过高会影响计量精度，过低则会影响工作效率。港口作业中由于物料的重量大，一般情况下皮重设在0-2吨都可以。如果发现物料皮重小于下限值，进行下一步骤工作；如果发现物料皮重大于下限值，由于计量模式下操作人员无权控制，在第一个称量周期时，需要选择非计量模式，把计量斗斗门打开，把残留在计量斗内的物料放掉，直至皮重的值小于预先设定的下限值，关闭计量斗斗门，再选择计量模式，抓斗开始向计量斗放料。

S3、计量装置实时秤量物料毛重，计量装置秤量物料毛重前先等待计量装置仪表值稳定。

由于受到振动的影响，计量装置秤量到的物料重量值不稳定，为了提高工作效率，不可能等到振动消失静止下来后再进行秤量。为了解决计量精度和生产效率的问题，计量装置可以设置主秤和副秤，主秤用于秤量物料，副秤和计量斗不接触并设有标准砝码，主秤和副秤固定在一个底板上，主秤秤量物料时，副秤同时对标准砝码进行秤量，对比砝码的振动重量和标准重量，可以得到一个重量系数，由于受到的振动是一样的，因此主秤的重量系数和副秤的重量系数是一样的，根据物料的振动重量和重量系数就可以得到物料的实际重量，以这个实际重量作为稳定重量，在称量物料毛重时，计量装置实时秤量到的物料振动重量和稳定重量进行对比，可以预先设定一个允许的误差范围，当振动重量和稳定重量的误差在这个范围内，认为卸船机已经稳定，计量装置仪表值稳定并取值成功，超出这个范围则认为卸船机尚未稳定，计量装置仪表值未稳定并取值不成功。如果取值一直不成功,这时候采用智能模糊化控制，以一条船为一个批次，允许一条船20次无法取值,或者连续三次内取值不成功，则强制取值，由于在一条船的物料高达3-4万T，即使一次的误差达到一吨，20次在一条3-4万T船而言可以忽略不计的，这样在不影响精度的情况下大大提高作业效率；如果超过20次或连续三次超出误差范围，则不允计量斗卸料，此时计量装置还在不停的对物料进行称重，操作员需要一直等待,直到振动重量和稳定重量的误差在预先设定的允许范围内时才认为卸船机已稳定，计量装置仪表值稳定并取值成功。振动重量和稳定重量的误差范围可以是0-50公斤。为了保证工作效率，还可以设定一个等待卸船机稳定的最大稳定时间，当超出这个时间时，可以持续等待下去直到卸船机稳定，也可以强制认为已经稳定并认为取值已经成功。

S4、打开计量斗斗门向放料斗卸料，卸料完毕后关闭计量斗斗门。

当物料毛重秤量结束后，打开计量斗斗门进行卸料，计量装置仍然在实时秤量，当物料的重量小于预先设定的下限值时，认为卸料完成，关闭计量斗斗门，进入下一步骤，还可以预先设定一个时间作为最大关闭时间，超过最大关闭时间物料的重量还没有小于下限值时，既可以一直等待下去，也可以强制认为已经卸料完成，关闭计量斗斗门并进入下一步骤。

S5、计量装置秤量物料皮重，计量装置秤量物料皮重前先等待计量装置仪表值稳定。

计量斗斗门关闭后，计量装置开始秤量物料皮重，秤量物料皮重的时候，同秤量毛重时一样，也要对振动重量和稳定重量进行比较，当误差小于预先设定的允许范围，认为卸船机已经稳定，计量装置仪表值稳定并取值成功，误差大于预先设定的允许范围，认为卸船机尚未稳定，计量装置仪表值未稳定并取值不成功，如果取值一直不成功,这时候采用智能模糊化控制，以一条船为一个批次，允许一条船20次无法取值,或者连续三次内取值不成功，则强制取值，由于在一条船的物料高达3-4万T，即使一次的误差达到一吨，20次在一条3-4万T船而言可以忽略不计的，这样在不影响精度的情况下提高作业效率；如果超过20次或连续三次超出误差范围，则不允计量斗卸料，此时计量装置还在不停的对物料进行称重，操作员需要一直等待,直到振动值和稳定值得误差在预先设定的允许范围内时才认为取值成功。振动值和稳定值的误差范围可以是0-50公斤。为了保证工作效率，还可以设定一个等待卸船机稳定的最大稳定时间，当超出这个时间时，强制认为已经稳定并认为取值已经成功。

S6、计算本次物料重量。

物料的毛重减去物料的皮重即为本次秤量的物料的实际重量。还可以对称量过程中的斗小计、小计值、总小计、总计值，斗小计为计量模式下的料斗卸料次数，小计值为计量模式下的每次计量斗物料称量值总和，总小计为计量模式下的料斗卸料次数，总计值为计量模式下的每次计量斗物料称量值总和。

S7、重复S2～S6。

S2～S6为一个计量周期，根据这个步骤不断的实施即实现了卸船机的连续工作。

其他实施例中，斗门为颚式斗门，包括两个颚辦，每个颚瓣都设有圆弧齿轮，圆弧齿轮互相啮合，计量斗侧方设有计量斗防侧向摆动装置，计量斗防侧向摆动装置包括导轮、导轮轴、导轮架，导轮轴可以摄者成偏心结构，计量斗上方还可以设除大块格栅，除大块格栅单独固定并和计量斗、计量装置不接触，其大小能覆盖住计量斗。

斗门为颚式斗门，包括两个颚辦，颚瓣固定在计量斗上，每个颚瓣还固定连接一个圆弧齿轮，两个颚辦的圆弧齿轮互相啮合，保证了两个颚辦的同步、开速开启，并减小了振动。计量斗侧方设置计量斗防侧向摆动装置，包括导轮、导轮架、导轮轴，导轮轴还可以设置成偏心结构，有效的防止了计量斗侧向摆动，减小振动，有利于提高计量精度和工作效率，计量斗上方设置除大块格栅，可以把大块的物料阻隔在除大块格栅，减小振动，缩短振动时间，提高了工作效率和计量精度，同时也减小了计量斗和计量装置因冲击而造成的损害。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种卸船机计量模式控制方法，包括如下步骤：

S1、检查系统正常，启动计量模式，所述计量模式下，卸船机操作员无权控制计量过程；

S2、抓斗取料，接收到放料指令后向计量斗放料；

S3、计量装置实时秤量物料毛重，计量装置秤量物料毛重前先等待计量装置仪表值稳定；

S4、打开计量斗斗门向放料斗卸料，卸料完毕后关闭计量斗斗门；

S5、计量装置秤量物料皮重，计量装置秤量物料皮重前先等待计量装置仪表值稳定；

S6、计算物料重量；

S7、重复S2～S6。

2.根据权利要求1所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，所述计量模式可远程强制选择和锁定。

3.根据权利要求1所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于：

所述步骤S1中，启动计量模式前，计量装置先称量物料皮重，物料皮重小于预先设定的下限值，允许启动计量模式；物料皮重大于预先设定的下限值，不允许启动计量模式，先打开计量斗斗门卸料，直至物料皮重小于预先设定的下限值后才允许启动计量模式；或：

所述步骤S2中，抓斗放料前，计量装置先称量物料皮重，物料皮重小于预先设定的下限值，允许抓斗放料；物料皮重大于预先设定的下限值时，启动非计量模式，打开计量斗斗门卸料，物料皮重小于预先设定的下限值后再选择计量模式并允许抓斗放料。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，所述计量装置包括并列固定在底板上的主秤和副秤，所述主秤用于秤量物料重量并设有液压阻尼器，所述副秤和计量斗不接触，其上设有标准砝码，根据标准砝码振动重量和标准重量计算重量系数，根据所述重量系数和物料振动重量，计算物料稳定重量。

5.根据权利要求4所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，所述步骤S3或S5中，物料振动重量和稳定重量的误差在预先设定范围内，认为卸船机已经稳定，计量装置仪表值稳定并取值成功；物料振动重量和稳定重量的误差超出预先设定范围，认定卸船机尚未稳定，计量装置仪表值不稳定并取值不成功；在一个批次物料内连续三次取值不成功或总计20次以内取值不成功时，强制认为卸船机已稳定，计量装置取值成功；一个批次物料内，连续三次以上取值不成功或总计超出20次取值不成功时，等待卸船机稳定，直至物料振动重量和稳定重量的误差小于预先设定的范围时认为卸船机已稳定，计量装置取值成功。

6.根据权利要求5所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，预先设置等待卸船机稳定的最大稳定时间，当等待卸船机稳定的时间超出所述最大稳定时间时，可以强制认为卸船机已经稳定并进行强制取值。

7.根据权利要求6所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，预先设定所述计量斗斗门最大关闭时间，所述计量装置在最大关闭时间内秤量到物料皮重小于预先设定的下限值，所述计量斗斗门关闭；所述计量装置在最大关闭时间内秤量到物料皮重大于预先设定的下限值则持续等待直到物料皮重小于预先设定的下限值，根据生产需要，也可以在所述计量装置在最大关闭时间内秤量到物料皮重大于预先设定的下限值时实行强制关闭计量斗斗门，并进入下一步骤。

8.根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，所述步骤S6中，计量物料重量包括计算本斗秤量值，还包括计算斗小计、小计值、总小计、总计值，所述本斗秤量值本斗物料的实际重量值，所述斗小计为一个批次或一条船物料的抓斗放料总次数，所述小计值为一个批次或一条船的物料总重量，所述总小计为所有批次抓斗放料次数，所述总计值为所有批次所卸物料的累计重量。

9.根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，所述抓斗向计量斗放料结束后即进行下一次抓料，并回到所述计量斗上方等待放料指令。

10.根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的一种卸船机计量模式控制方法，其特征在于，所述斗门为颚式斗门，所述颚式斗门包括两个颚辦，所述颚瓣都设有圆弧齿轮，所述圆弧齿轮互相啮合，所述计量斗侧方设有计量斗防侧向摆动装置，所述计量斗防侧向摆动装置包括导轮、导轮轴、导轮架，所述导轮轴为偏心结构，所述计量斗上方设有除大块格栅，所述除大块格栅单独固定并和计量斗、计量装置不接触，其大小能覆盖住计量斗。