CN209758532U - 一种联合储库起重机自动配料系统 - Google Patents

Abstract

一种联合储库起重机自动配料系统，它包括若干卸料池，卸料池与卸料池之间通过设有挡墙，每个卸料池中均设有3D激光扫描仪，在卸料池的上方设有起重机机构，起重机机构包括起重机、以及设置于起重机下方的物料抓取机构，每个卸料池对应设有一个放料仓。本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种联合储库起重机自动配料系统。

Description

一种联合储库起重机自动配料系统

技术领域

本实用新型属于先进制造与自动化领域，具体涉及建材、冶金等行业的联合储库起重机自动配料系统。

背景技术

新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，国际产业分工格局正在重塑，《中国制造2025》提出，到2020年，中国基本实现工业化，制造业信息化水平大幅提升，掌握一批重点领域关键核心技术，制造业数字化、网络化、智能化取得明显进展。自动化仓库是集多种高科技为一体的、典型的技术密集型、人才密集型课题，对实现企业生产自动化有巨大的作用。

申请公布号为CN106040422A的中国专利公开了一种用于选矿的配料库，包括储存格和配料仓，在储存库和储存格之间对应设置抓斗桥式起重机，在储存格和配料仓之间设有另一个抓斗桥式起重机，在配料仓的一侧设有活化料斗，活化料斗的出料端配合连接定量给料机，定量给料机的出料端对应配合皮带输送机。该类现有装置需要由专业操作人员在驾驶室中对运行系统进行控制，运行机构的自动化程度一直停留在较低的水平。又由于采用转子串电阻调速、摩擦式制动器等落后的传动方式，存在控制精度差、能耗高、噪音大等缺点，随着未来工厂和仓储自动化、高效化理念的兴起，这种起重机的性能已无法满足生产和安全要求，尤其是在联合储库复杂无序的工艺环境中，起重机自动控制技术的研究更是势在必行。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的自动化水平不高、传动方式落后、控制精度低等的不足，而提供的一种全自动的采用变频调速与制动、含三维建模系统和物料在线检测与反馈系统的联合储库起重机自动配料系统。

一种联合储库起重机自动配料系统，它包括若干卸料池，卸料池与卸料池之间通过设有挡墙，每个卸料池中均设有3D激光扫描仪，在卸料池的上方设有起重机机构，起重机机构包括起重机、以及设置于起重机下方的物料抓取机构，每个卸料池对应设有一个放料仓。

还包括配料带，在配料带上设有元素分析仪。

在放料仓的出料口设有配料秤，配料秤将放料仓物料供给配料带。

所述起重机包括起重机大车、以及起重机小车，抓斗升降电机安装在起重机小车上，并跟随随小车运动；抓斗开闭电机加装轴编码器，通过变频器控制，抓斗起升钢丝绳上安设两个荷重传感器，可获取每一次抓取物料的重量。

所述起重机大车横向运动，起重机小车纵向运动，起重机大车电机和制动器使用变频器控制，并且加装光编码尺定位，起重机大车轨道上每间隔一定距离预设定点器件，定点校验起重机大车位置，起重机小车电机和制动器使用变频器控制，且加装光编码尺定位，同时在放料仓进料口的中心位置安装定点器件进行纵向定点校验。

所述放料仓上方安装雷达料位仪与视频监控器，雷达料位仪实时监测放料仓物料高度，并将料位信息反馈给控制系统，控制起重机启停，同时配合雷达料位仪系统定期校核放料仓高度，使放料仓高度始终控制在合理值，防止堵料及空仓影响生产。

所述物料抓取机构包括与起重机连接的抓斗，抓斗在垂直方向升降，抓斗升降电机加装轴编码器，通过变频器控制，实现垂直方向定位。

还包括控制系统，控制系统的输入端与配料带的输出端连接，控制系统的输出端与起重机配料系统的输入端连接，起重机配料系统的输入端分别与卸料池、料位仪、以及流量计的数据端连接，起重机配料系统的输出端分别与起重机的控制输入端、料位仪、配料秤的放料控制输入端连接，流量计设置在配料秤上。

所述起重机配料系统设置在起重机上。

所述料位仪用于检测放料仓的料位，并将料位数据传输给起重机配料系统。

采用上述系统，连续生产时，由DCS控制系统给定具体各类生产原料、辅料成分含量，即生产配料参数，起重机配料系统根据生产配料方案自动从卸料池准确抓取物料至放料仓，再由配料秤将放料仓物料供给配料带，配料带上的元素分析仪分析元素含量，将信号反馈至DCS控制系统，配料秤根据反馈信号调节供料速度，起重机根据配料秤放料速度调控抓料方案。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中起重机大车的结构示意图；

图3为本发明中起重机抓斗结构示意图；

图4为本发明中配料带结构示意图；

图5为本发明中卸料池、放料仓分布图；

图6为本发明中卸料池物料三维轮廓图；

图7为本发明的系统控制流程图；

图8为本发明中起重机小车的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种联合储库起重机自动配料系统，它包括若干卸料池2，卸料池2与卸料池之间通过设有挡墙，每个卸料池2中均设有3D激光扫描仪21，在卸料池2的上方设有起重机机构1，起重机机构1包括起重机9、以及设置于起重机9下方的物料抓取机构7，每个卸料池2对应设有一个放料仓3。

还包括配料带5，在配料带5上设有元素分析仪51。

在放料仓3的出料口设有配料秤4，配料秤4将放料仓3物料供给配料带5。

如图2和图8所示，起重机9包括起重机大车、以及起重机小车，抓斗升降电机131安装在起重机小车12上，并跟随随小车12运动；抓斗开闭电机132加装轴编码器，通过变频器控制，抓斗起升钢丝绳133上安设两个荷重传感器134，可获取每一次抓取物料的重量。

进一步的，起重机大车11横向运动，起重机小车12纵向运动，起重机大车11电机和制动器使用变频器控制，并且加装光编码尺定位，起重机大车11轨道上每间隔一定距离预设定点器件，定点校验起重机大车11位置，起重机小车12电机和制动器使用变频器控制，且加装光编码尺定位，同时在放料仓3进料口的中心位置安装定点器件进行纵向定点校验。

如图3至5所示，放料仓3上方安装料位仪与视频监控器，料位仪31实时监测放料仓3物料高度，并将料位信息反馈给控制系统6，控制起重机9启停，同时配合料位仪系统定期校核放料仓3高度，使放料仓3高度始终控制在合理值，防止堵料及空仓影响生产。

优选的，料位仪31为雷达料位仪。

所述物料抓取机构7包括与起重机9连接的抓斗13，抓斗13在垂直方向升降，抓斗升降电机131加装轴编码器，通过变频器控制，实现垂直方向定位。

还包括控制系统6，控制系统6的输入端与配料带5的输出端连接，控制系统6的输出端与起重机配料系统8的输入端连接，起重机配料系统8的输入端分别与卸料池2、料位仪、以及流量计的数据端连接，起重机配料系统8的输出端分别与起重机9的控制输入端、料位仪31、配料秤4的放料控制输入端连接，流量计设置在配料秤4上。

所述起重机配料系统8设置在起重机9上。

所述料位仪32用于检测放料仓3的料位，并将料位数据传输给起重机配料系统8。

优选的，控制系统采用DCS控制系统。

采用上述结构，在连续生产时，由DCS控制系统（型号为西门子SIMATIC PCS7）给定具体各类生产原料、辅料成分含量，即生产配料参数；联合储库起重机自动配料系统（型号为CABSGSN）接收DCS控制系统配料信号，并根据卸料池2物料分布检测系统3D激光扫描仪21（型号为VIUscan的3D激光扫描仪）的扫描数据以及库区起重机的位置，给最近的起重机发出抓取物料最高点的控制信号；起重设备根据控制信号自动跑起重机大车11、起重机小车12，配合起重机大车11、起重机小车12的绝对值编码器与定点校验装置准确运行到第一个目标位置；起重机大车11、起重机小车12机构行走到位，抓斗13自动下降开闭斗进行物料抓取，抓斗13的荷重传感器134（型号为MTWM），获取每一次抓取物料的重量，抓斗13配合编码盘（型号为HOHNER serie10）准确下降到指定位置；抓斗13自动上升到安全高度，自动开闭斗放料进入放料仓3完成后，起重机大车11、起重机小车12自动运行到下一个目标位置；物料由抓斗13转入放料仓3后，放料仓3由底部配料秤4配料，配料秤4执行联合储库起重机自动配料系统所接收的DCS控制系统配料控制信号，根据实时检测物料重量自动调节其电机（型号为VARVEL）转速，满足单位时间内定量给配料带5供料的要求；每隔4小时放料仓3上方的雷达料位仪31（型号为FMR250）将监测的料位情况反馈至起重机控制系统，若因为配料秤4精度误差或抓斗13荷重传感器134误差造成放料仓3的料位波动超过一定范围，起重机自动配料系统发送控制信号通过控制抓斗13抓取料量保持放料仓3料位在起重机配料系统设置的范围，防止料位过高堵料，料位过低影响生产；配料秤4将放料仓3的物料输送至配料带5后，配料带5上的元素分析仪51（型号为Thermo Scientific）分析元素含量，将信号反馈至DCS控制系统，DCS控制系统将反馈的物料含量信号与初始配料控制信号进行对比，某一物料含量过高则向起重机配料系统发出控制信号降低该物料对应的配料秤4单位时间供料量，某一物料含量过低则向起重机配料系统发出控制信号增加该物料对应的配料秤4单位时间供料量，起重机根据配料秤4放料料速度调控抓料方案。重复第以上动作，循环完成步骤，使粉磨系统按配料要求连续稳定生产。以上过程任一环节出现故障或其它异常情况，起重机配料系统均将故障信号反馈给DCS控制系统，DCS控制系统给起重机配料系统发出控制信号，起重机大车11、起重机小车12、抓斗13运动至指定位置，停止取料，配料秤4停止运转。非连续生产或其它特殊情况下，DCS控制系统手动发送作业控制信号至起重机配料系统控制起重机动作。

Claims (10)

1.一种联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：它包括若干卸料池（2），卸料池（2）与卸料池之间通过设有挡墙，每个卸料池（2）中均设有3D激光扫描仪（21），在卸料池（2）的上方设有起重机机构（1），起重机机构（1）包括起重机（9）、以及设置于起重机（9）下方的物料抓取机构（7），每个卸料池（2）对应设有一个放料仓（3）。

2.根据权利要求1所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：还包括配料带（5），在配料带（5）上设有元素分析仪（51）。

3.根据权利要求1或2所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：在放料仓（3）的出料口设有配料秤（4），配料秤（4）将放料仓（3）物料供给配料带（5）。

4.根据权利要求3所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：所述起重机（9）包括起重机大车、以及起重机小车，抓斗升降电机（131）安装在起重机小车（12）上，并跟随随小车（12）运动；抓斗开闭电机（132）加装轴编码器，通过变频器控制，抓斗起升钢丝绳（133）上安设两个荷重传感器（134），可获取每一次抓取物料的重量。

5.根据权利要求3所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：所述起重机大车（11）横向运动，起重机小车（12）纵向运动，起重机大车（11）电机和制动器使用变频器控制，并且加装光编码尺定位，起重机大车（11）轨道上每间隔一定距离预设定点器件，定点校验起重机大车（11）位置，起重机小车（12）电机和制动器使用变频器控制，且加装光编码尺定位，同时在放料仓（3）进料口的中心位置安装定点器件进行纵向定点校验。

6.根据权利要求3所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：所述放料仓（3）上方安装料位仪与视频监控器（31），雷达料位仪（32）实时监测放料仓（3）物料高度，并将料位信息反馈给控制系统（6），控制起重机（9）启停，同时配合料位仪系统定期校核放料仓（3）高度，使放料仓（3）高度始终控制在合理值，防止堵料及空仓影响生产。

7.根据权利要求1或2或4或5或6所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：述物料抓取机构（7）包括与起重机（9）连接的抓斗（13），抓斗（13）在垂直方向升降，抓斗升降电机（131）加装轴编码器，通过变频器控制，实现垂直方向定位。

8.根据权利要求7所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：还包括控制系统（6），控制系统（6）的输入端与配料带（5）的输出端连接，控制系统（6）的输出端与起重机配料系统（8）的输入端连接，起重机配料系统（8）的输入端分别与卸料池（2）、料位仪、以及流量计的数据端连接，起重机配料系统（8）的输出端分别与起重机（9）的控制输入端、料位仪（32）、配料秤（4）的放料控制输入端连接，流量计设置在配料秤（4）上。

9.根据权利要求8所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：所述起重机配料系统（8）设置在起重机（9）上。

10.根据权利要求8或9所述的联合储库起重机自动配料系统，其特征在于：所述料位仪（32）用于检测放料仓（3）的料位，并将料位数据传输给起重机配料系统（8）。