CN105564999A - 一种自动取料系统和方法 - Google Patents

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刘军
芮志广
武桐
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China Shenhua Energy Co Ltd
Shenhua Tianjin Coal Dock Co Ltd
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China Shenhua Energy Co Ltd
Shenhua Tianjin Coal Dock Co Ltd
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00—Loading or unloading
    • B65G65/005—Control arrangements

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Abstract

本发明涉及自动取料技术领域，公开了一种自动取料系统和方法，该系统包括：执行机构，用于取料；接收装置，用于接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；处理装置，用于根据所接收的料堆号确定所述执行机构的取料位置，并根据所述初始料堆三维数据计算所述执行机构的取料切入点；以及控制装置，用于根据所述取料位置和所述取料切入点控制所述执行机构进行取料。本发明根据料堆号确定取料位置，根据初始料堆三维数据计算取料切入点，以实现料场的自动取料，从而提高料场的生产效率、减少污染、降低人力成本、降低故障率及降低意外安全事故发生率，并很好地保证料场系统的高效运行。

Description

一种自动取料系统和方法
技术领域
本发明涉及自动取料技术，具体地，涉及一种自动取料系统和方法。
背景技术
经济时代的快速发展推动着冶金工业以及海上船舶运输业的蓬勃发展，日益增长的港口物料吞吐量也决定了取料机在港口散货料场中的重要角色。连续取料工艺的不断革新逐渐取代了一系列的低效率设备，也逐步实现港口料场的智能化。
随着各种工业功能的提升以及料场作业量的需求，取料机须具备更加智能化的条件。根据料场设备的设计需求，各种带式输送机、卸船机器以及取料机都需要进行智能化和自动化的管理，而要实现料场系统的全面自动化，其中最关键的便是实现取料机的自动化。
目前国内外的散货码头仓储运输行业中，实现完整自动化取料作业的产品数量和案例还十分匮乏。由于目前散货料场都普遍存在货种多、体积大、室外条件多变、现场设备型号多样化、现场工艺个性化等客观因素，故国内绝大多数码头料场仍旧采用人工控制大机进行长时间的作业生产。因此，自动取料技术存在较大的市场需求空间和技术供给空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动取料系统和方法，用于解决料场的自动取料问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种自动取料系统，该系统包括：执行机构，用于取料；接收装置，用于接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；处理装置，用于根据所接收的料堆号确定所述执行机构的取料位置，并根据所述初始料堆三维数据计算所述执行机构的取料切入点；以及控制装置，用于根据所述取料位置和所述取料切入点控制所述执行机构进行取料。
相应地，本发明还提供了一种自动取料方法，该方法包括：接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；根据所接收的料堆号确定取料位置，并根据所述初始料堆三维数据计算取料切入点；以及根据所述取料位置和所述取料切入点进行取料。
通过上述技术方案，本发明根据料堆号确定取料位置，根据初始料堆三维数据计算取料切入点，以实现料场的自动取料，从而提高料场的生产效率、减少污染、降低人力成本、降低故障率及降低意外安全事故发生率，并很好地保证料场系统的高效运行。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的自动取料系统的框图；
图2是本发明具体实施方式提供的自动取料系统的框图；以及
图3是本发明提供的自动取料方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明提供的自动取料系统的框图，如图1所示，该系统包括执行机构、接收装置、处理装置和控制装置。执行机构用于取料；接收装置用于接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；处理装置用于根据所接收的料堆号确定执行机构的取料位置，并根据初始料堆三维数据计算执行机构的取料切入点；控制装置用于根据取料位置和取料切入点控制执行机构进行取料。
料场中的每个料堆都具有一个料堆号，每个料堆号与与其对应的料堆的三维数据相关联，在取料机取料之前的三维数据，即初始料堆三维数据可以通过设置在之前对该料堆进行堆料的堆料机上的扫描仪得到(堆料之后没有对该料堆进行堆料和取料)，也可以是通过之前对该料堆进行取料的取料机得到(取料之后没有对该料堆进行堆料和取料)。通过该初始料堆三维数据就可以生成各个料堆的三维图像，三维数据包括料堆的长、宽、高。本领域技术人员应当理解，通过扫描仪扫描得到的料堆的形状不仅仅限于剖面为长方形的形状，也可能是剖面为梯形的形状。预先存储的数据中，将各个料堆号与各个料堆的三维数据一一对应，这里将预先存储(即，在开始取料之前)的料堆三维数据称为初始三维数据。
在接收装置接收到料堆号的情况下，由于一个料堆号对应一个料堆，因而控制装置可以根据所接收到的料堆号来确定执行机构的取料位置。取料切入点为在确定了取料位置的情况下，取料机针对一个料堆进行取料的切入点。例如，在执行机构为斗轮取料机的情况下，取料切入点指的是斗轮的位置。
图2是本发明具体实施方式提供的自动取料系统的框图，如图2所示，本发明提供的自动取料系统还包括数据采集装置，该数据采集装置用于在执行机构取料过程中对正在操作的料堆的三维数据进行采集，以得到当前料堆三维数据；其中，处理装置根据当前料堆三维数据重新计算取料切入点，控制装置根据重新计算的取料切入点控制执行机构调整取料切入点。
这里的数据采集装置可以设置在执行机构上，以便于在执行机构取料过程中，一边取料，一边采集最新的料堆的三维数据，例如，在执行机构为斗轮取料机的情况下，该数据采集装置可以设置在斗轮取料机的悬臂头部。
下面具体说明一下调整取料切入点的过程，例如，以执行机构为斗轮取料机为例，在一个料堆的高度为15米的情况下，取料切入点可以为12米或13米的位置，随着取料过程的不断进行，料堆的高度也在不断降低，那么斗轮取料机的斗轮保持在原先的高度上一段时间之后就会将该高度上的料取完，这就需要将斗轮的位置降低，例如在取料切入点为12米或13米的情况下料被取完，那么可以降低斗轮的位置到7米或8米的位置，即，将取料切入点调整为7米或8米。
为了能实时了解取料量，如图2所示，本发明提供的自动取料系统还可以包括计量装置，该计量装置用于在执行机构取料过程中计量当前取料量；其中，接收装置还用于接收目标取料量，控制装置还用于在所计量的当前取料量达到所接收的目标取料量的情况下，控制执行机构停止取料。一般情况下，每次的取料量是确定的，因而需要计量装置在取料过程中实时进行计量，以得到目标取料量的物料。
以上执行机构可以为斗轮取料机，数据采集装置可以是扫描仪，本发明中，数据采集装置可以设置在执行机构上，例如，可以在斗轮取料机的悬臂头部设置扫描仪，从而可以一边取料一边通过扫描仪得到当前料堆三维数据。计量装置也可以为设置在斗轮取料机上的皮带秤，从而可以一边取料一边对取料量进行计量。
此外，本发明提供的自动取料系统还包括计时装置，该计时装置用于对以上处理装置的计算过程进行计时，如果有超时则进行报错，实质上，这是对程序运行过程的计时，该技术为本领域技术人员常用的技术手段，于此不予赘述。
图3是本发明提供的自动取料方法的流程图，如图3所示，该方法包括：接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；根据所接收的料堆号确定取料位置，并根据初始料堆三维数据计算取料切入点；以及根据取料位置和取料切入点进行取料。
需要说明的是，本发明提供的自动取料方法的具体细节及益处与本发明提供的自动取料系统类似，于此不予赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种自动取料系统，其特征在于，该系统包括：
执行机构，用于取料；
接收装置，用于接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；
处理装置，用于根据所接收的料堆号确定所述执行机构的取料位置，并根据所述初始料堆三维数据计算所述执行机构的取料切入点；以及
控制装置，用于根据所述取料位置和所述取料切入点控制所述执行机构进行取料。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：
数据采集装置，用于在所述执行机构取料过程中对正在操作的料堆的三维数据进行采集，以得到当前料堆三维数据；
其中，所述处理装置根据所述当前料堆三维数据重新计算取料切入点，所述控制装置根据重新计算的取料切入点控制所述执行机构调整所述取料切入点。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：
计量装置，用于在所述执行机构取料过程中计量当前取料量；
其中，所述接收装置还用于接收目标取料量，所述控制装置还用于在所计量的当前取料量达到所接收的目标取料量的情况下，控制所述执行机构停止取料。
4.根据权利要求3中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述执行机构是斗轮取料机。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置被设置在所述执行机构上。
6.一种自动取料方法，其特征在于，该方法包括：
接收料堆号和与该料堆号相对应的初始料堆三维数据；
根据所接收的料堆号确定取料位置，并根据所述初始料堆三维数据计算取料切入点；以及
根据所述取料位置和所述取料切入点进行取料。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在取料过程中对正在操作的料堆的三维数据进行采集，以得到当前料堆三维数据；
根据所述当前料堆三维数据重新计算取料切入点；以及
根据重新计算的取料切入点调整所述取料切入点。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
接收目标取料量；
在取料过程中计量当前取料量；以及
在所计量的当前取料量达到所接收的目标取料量的情况下，停止取料。
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