KR20040020478A - Method for controlling position of reclaimer - Google Patents

Method for controlling position of reclaimer Download PDF

Info

Publication number
KR20040020478A
KR20040020478A KR1020020052086A KR20020052086A KR20040020478A KR 20040020478 A KR20040020478 A KR 20040020478A KR 1020020052086 A KR1020020052086 A KR 1020020052086A KR 20020052086 A KR20020052086 A KR 20020052086A KR 20040020478 A KR20040020478 A KR 20040020478A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reclaimer
pile
dispensing
shape
displacement
Prior art date
Application number
KR1020020052086A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100489677B1 (en
Inventor
지창운
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR10-2002-0052086A priority Critical patent/KR100489677B1/en
Publication of KR20040020478A publication Critical patent/KR20040020478A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100489677B1 publication Critical patent/KR100489677B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00Loading or unloading
    • B65G65/005Control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/04Bulk
    • B65G2201/045Sand, soil and mineral ore
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2814/00Indexing codes relating to loading or unloading articles or bulk materials
    • B65G2814/03Loading or unloading means
    • B65G2814/0301General arrangements
    • B65G2814/0302Central control devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2814/00Indexing codes relating to loading or unloading articles or bulk materials
    • B65G2814/03Loading or unloading means
    • B65G2814/0301General arrangements
    • B65G2814/0326General arrangements for moving bulk material upwards or horizontally
    • B65G2814/0328Picking-up means
    • B65G2814/0337Paddle wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00Loading or unloading
    • B65G65/02Loading or unloading machines comprising essentially a conveyor for moving the loads associated with a device for picking-up the loads
    • B65G65/16Loading or unloading machines comprising essentially a conveyor for moving the loads associated with a device for picking-up the loads with rotary pick-up conveyors
    • B65G65/20Paddle wheels

Abstract

PURPOSE: A method for controlling a discharge position of a reclaimer is provided to determine the displacement of a reclaimer moving unit to remove dangerous factors caused by the incorrect determination of the discharge position. CONSTITUTION: A reclaimer is formed to discharge fuel/material from a pile of fuel/material. A fixed coordinate is formed on the driving origin of the reclaimer(S301). A moving coordinate is determined on the reclaimer(S302). The fuel/material piles are detected in shape(S303). The detected shape of the fuel/material piles is converted into the fixed coordinate(S304). Contour lines are formed to contact an outer rotational circle of a bucket of the reclaimer to the fuel/materials piles with the shape of the fuel/material piles(S305). An initial discharge position is determined from the respective contour lines(S306). The displacement of reclaimer is calculated to approach the reclaimer to the initial discharge position(S307). The reclaimer moves to the calculated displacement(S308).

Description

리클레이머의 불출 자세 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING POSITION OF RECLAIMER}Reclaimer control of dispensing posture {METHOD FOR CONTROLLING POSITION OF RECLAIMER}

본 발명은 야적장에 쌓여있는 원료 또는 연료를 불출하여 작업소로 이동시키는 리클레이머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야적파일의 불출위치에 따라 리클레이머의 각 부재의 변위를 적절하게 산정하여 설비손상없이 효율적인 불출작업이 이루어지도록 하는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reclaimer for discharging raw materials or fuel accumulated in a yard to move to a work place. More specifically, it is possible to damage the equipment by appropriately calculating the displacement of each member of the reclaimer according to the discharge position of the yard pile. It relates to a reclining dispensing posture control method to ensure efficient dispensing work without.

제철소에서는 입수된 원료나 연료, 즉 철광석 또는 코크스를 야적장(yard)에 쌓아놓고, 일정량씩 인접 공정(예를 들어, 고로공정)으로 이동시킨다. 이때, 원료 야적장이나 코크스 야적장에서 야적된 원료 또는 코크스를 불출하여 인접 공정으로 이송하는 장치로 인접공정까지 벨트 컨베이어로 연결된 리클레이머(reclaimer)를 이용한다.In steel mills, raw materials or fuels obtained, namely iron ore or coke, are piled up in a yard and transferred to adjacent processes (for example, blast furnace processes) by a fixed amount. In this case, a reclaimer connected to a belt conveyor is used as an apparatus for discharging raw materials or coke deposited in a raw material yard or a coke yard and transferring the raw material or coke to an adjacent process.

상기 리클레이머는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형으로 생긴 회전 삽, 즉, 버켓(bucket)(2)을 이용하여 야적파일(1)의 원료를 퍼서, 벨트컨베이어(5)로 옮기도록 구성된다.The reclaimer is configured to pour the raw material of the yard pile 1 into a belt conveyor 5 using a cylindrical rotary shovel, that is, a bucket 2, as shown in FIG. 1. .

상기 리클레이머(4)는 야적장 전체에 걸쳐 불출 작업을 수행하여야 하기 때문에, 작업자가 불출작업을 지시하는 운전실(41)과, 리클레이머(4)의 본체와 버켓(2)를 연결하며 버켓(2)이 불출한 원료를 벨트컨베어(5)로 이송시키도록 컨베이어가 설치된 붐(42)과, 상기 붐(42)을 수평회전축(A1)을 기준으로 수평으로 회전시키면서 수직회전축(A2)를 기준으로 수직방향으로 각도를 조절하는 회전부재(43)와, 야적장 전체의 작업공간을 커버할 수 있도록 설치된 선로를 주행하도록 되어 상기 리클레이머(4)의 본체를 선로상으로 이동시키는 이동부재(44)로 구성된다.Since the reclaimer (4) has to carry out the dispensing work over the entire yard, the bucket 41 is connected to the cab 41 where the operator instructs the dispensing work, the main body of the reclaimer 4 and the bucket (2). The vertical rotating shaft A2 is rotated horizontally with respect to the horizontal boom A1 and the boom 42 provided with a conveyor so that the material (2) transferred to the belt conveyor 5 can be transferred horizontally. Rotation member 43 for adjusting the angle in the vertical direction as a reference, and a moving member for moving the track installed so as to cover the work space of the entire yard to move the main body of the reclaimer (4) on the track ( 44).

보통, 코크스나 다른 원료의 야적 형태는 일정 높이를 갖는 형상으로 되어있으므로, 리클레이머(4)에 의해 불출 작업은 야적 파일상에 여러 단의 작업 단을 형성하면서 진행된다.Usually, since the pit form of coke and other raw materials has a shape which has a fixed height, the dispensing operation | work by the reclaimer 4 advances, forming several stages of work on a yard pile.

그리고, 상기 리클레이머(4)의 불출작업은 도 2에 도시한 제어계통에 의해 제어되는데, 3차원 레이저 스캐너로 이루어진 형상검출기(3)에서 야적파일의 형상을 스캔하여, 스캐너제어기(6)로 전송하면, 상기 스캐너제어기(6)가 형상검출기(3)에서 스캔한 야적파일의 형상을 분석하여 불출위치를 산출하고, 상기 산출된 불출위치로 이동하도록 하기 위한 상기 리클레이머 회전/이동부재들의 변위를 계산한다. 상기 분석결과는 모니터링 단말기(8)에 디스플레이함과 동시에, 리클레이머 제어기(7)에 전송되어, 리클레이머(4)를 이동시킨다.Then, the dispensing operation of the reclaimer (4) is controlled by the control system shown in Fig. 2, the shape detector (3) consisting of a three-dimensional laser scanner to scan the shape of the yard file, the scanner controller (6) The reclaimer rotating / moving member for the scanner controller 6 to analyze the shape of the yard pile scanned by the shape detector 3 to calculate the dispensing position and to move to the calculated dispensing position. Calculate their displacement. The analysis result is displayed on the monitoring terminal 8 and transmitted to the reclaimer controller 7 to move the reclaimer 4.

한편, 이러한 불출 작업을 자동으로 수행함에 있어서, 이미 정해진 작업 위치까지 사람의 도움이 없이 이동하기 위해서는, 리클레이머에서 각 부재의 자세를 일정한 변위만큼 제어하는 것이 필요하다. 이러한 자세 제어에 있어서 꼭 충족 시켜야 할 요소는 1) 불출 작업을 하기위한 자세 변위를 정확히 계산하여 사람의 도움이 없이도 안전한 운전을 수행해야 하는 것과, 2) 그 계산이 신속하여 불출공정의 시간 지연을 최소화 해야 하는 것을 들 수 있다.On the other hand, in performing such dispensing work automatically, it is necessary to control the posture of each member by a certain displacement in the reclaimer in order to move to a predetermined working position without human help. The factors that must be satisfied in this posture control are 1) accurate calculation of posture displacement for dispensing work, and safe operation without human assistance, and 2) rapid calculation to reduce time delay of dispensing process. Something that needs to be minimized.

상기 리클레이머의 자세 제어를 위한 각 구성 부재의 변위를 구성하기 위해서는 리클레이머 운동에 대한 기구학 문제를 정의하고 이것에 대한 역기구학 문제를 푸는 것이 필연적이다. 이러한 역기구학 문제를 정의함에 있어서 종래에는 리클레이머의 자유도를 4자유도, 경계 조건이 3개인 여유 자유도 문제로 정의하여 각 부재의 변위를 구하도록 하였다.In order to configure the displacement of each component member for the attitude control of the reclaimer, it is necessary to define a kinematic problem for the reclaimer motion and solve the inverse kinematic problem for it. In defining such an inverse kinematics problem, conventionally, the degree of freedom of a reclaimer is defined as a four degree of freedom and a three degree of freedom condition to determine the displacement of each member.

그러나, 이 방법은 계산 과정이 매우 복잡하고, 각 부재의 변위를 구하는데 시간이 많이 걸릴 뿐 아니라 정확도도 떨어진다는 문제점이 있다.However, this method has a problem that the calculation process is very complicated, and it takes a long time to calculate the displacement of each member and also the accuracy is low.

다른 방식으로, 접근 하고자 하는 야적 파일 위의 지점 주위의 여러 점의 정보를 이용한 평면 방정식으로부터 수치적인 계산을 수행하여, 제4의 경계 조건을 얻어내는 방식도 있으나, 이 방법도 복잡성만 해결되었을 뿐, 결과의 정확도는 보장하기 어렵다는 문제점이 있다.Alternatively, a fourth boundary condition can be obtained by performing numerical calculations from planar equations using information from several points around the yard file to be accessed, but this method only solves the complexity. However, there is a problem that the accuracy of the result is difficult to guarantee.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 야적 파일의 불출 작업 위치까지 리클레이머를 이동시키기 위한, 리클레이머의 각 부재의 변위를 빠르고 쉽게 산출하여, 리클레이머가 불출 작업 위치까지 안전하게 이동하도록 할 수 있는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to quickly and easily calculate the displacement of each member of the reclaimer for moving the reclaimer to the dispensing working position of the pile file, thereby reclaiming It is to provide a reclining dispensing attitude control method that can be safely moved to the dispensing operation position.

또한, 본 발명의 다른 목적은 야적 파일의 경사 각을 경계조건으로 도입하여 리클레이머의 자세제어를 위한 각 부재의 변위를 구함으로써, 효과적인 불출 자세 제어가 가능한 리클레이머의 불출 자세 제어 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to introduce the inclination angle of the yard pile as the boundary condition to obtain the displacement of each member for the posture control of the reclaimer, thereby providing a reclaimer disposition attitude control method capable of effective disposition attitude control To provide.

도 1은 일반적인 리클레이머의 측면구성도이다.1 is a side view of a general reclaimer.

도 2는 리클레이머에서의 제어계통을 보인 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a control system in the reclaimer.

도 3은 본 발명에 의한 리클레이머의 불출 자세 제어 방법을 도시한 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a dispensing attitude of a reclaimer according to the present invention.

도 4의 (a),(b)는 본 발명에 있어서 리클레이머의 변위 결정을 위한 좌표계 설정도이다.4 (a) and 4 (b) are coordinate system setting diagrams for determining the displacement of the reclaimer in the present invention.

도 5는 야적파일에서 불출위치의 일실시예를 보인 도면이다.5 is a view showing an embodiment of the dispensing position in the pile file.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing

1 : 야적 파일1: file file

2 : 버켓(bucket)2: bucket

3 : 형상검출기3: shape detector

4 : 리클레이머4: reclaimer

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서,The present invention is a structural means for achieving the above object,

야적 파일로부터 연료 또는 원료를 불출하는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법에 있어서,In the discharge attitude control method of the reclaimer for discharging fuel or raw material from the pile pile,

a) 리클레이머의 주행원점을 기준점으로 고정좌표계(X,Y,Z)를 설정하는 단계;a) setting a fixed coordinate system (X, Y, Z) based on the driving origin of the reclaimer;

b) 리클레이머 위를 기준점으로 이동좌표계(x,y,z)를 설정하는 단계;b) setting a moving coordinate system (x, y, z) as a reference point on the reclaimer;

c) 야적 파일의 형상을 검출하는 단계,c) detecting the shape of the pile file,

d) 상기 검출된 야적 파일의 형상을 고정좌표계로 변환하는 단계;d) converting the shape of the detected file into a fixed coordinate system;

e) 상기 야적 파일의 형상으로부터, 각 작업 단에서 리클레이머의 버켓이 만드는 최외각 회전원이 파일과 접촉하는 등고선을 추출하는 단계;e) extracting contours from the shape of the yard pile, at which the outermost rotating source made by the reclaimer's bucket contacts the pile at each work stage;

f) 상기 각 등고선에서 최초 불출 작업위치(Xp, Yp, Zp)를 결정하는 단계;f) determining an initial dispensing working position (Xp, Yp, Zp) in each contour;

g) 리클레이머의 기구학 모델을 이용하여, 리클레이머가 상기 최초 불출 작업위치에 도달하기 위한, 리클레이머의 각 부재의 변위 ψ(수평회전각), φ(수직회전각), Xl(리클레이머의 주행거리)를 산출하는 단계; 및,g) Using the kinematic model of the reclaimer, the displacements ψ (horizontal rotation angle), φ (vertical rotation angle), X l (of each member of the reclaimer, for the reclaimer to reach the initial dispensing working position. Calculating the distance traveled by the reclaimer; And,

h) 상기 산출된 변위로 리클레이머를 변위시키는 단계;h) displacing a reclaimer with the calculated displacement;

로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Characterized in that consists of.

그리고, 본 발명에 의한 리클레이머의 불출 자세 제어 방법은 상기 최초 불출 작업위치(Xp, Yp, Zp)로부터Then, the reclaimer dispensing attitude control method according to the present invention from the initial dispensing working position (Xp, Yp, Zp)

, ,

, ,

, ,

(여기서, a는 리클레이머 버켓의 편축 거리, R은 붐의 길이, b는 버켓의 날이 형성하는 회전원의 반지름, α는 야적파일의 경사각이다)(Where a is the uniaxial distance of the reclaimer bucket, R is the length of the boom, b is the radius of the circle of rotation formed by the blade blade, and α is the angle of inclination of the pile pile)

에 의하여 리클레이머의 각 부재 변위를 산출하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by calculating the respective member displacement of the reclaimer by.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 리클레이머의 불출 자세 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the delivery method control method of the reclaimer by this invention is demonstrated in detail.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 불출 자세 제어 방법이 적용되는 리클레이머의 구조도 및 제어계통도로서, 본 발명에 의한 불출 자세 제어 과정을 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.1 and 2 are structural diagrams and a control system diagram of a reclaimer to which the dispensing posture control method according to the present invention is applied, and the dispensing posture control process according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2에 있어서, 야적 파일의 형상 검출은 3차원 레이저로 야적 파일의 형상을 스캔하는 형상검출기(3)와, 형상검출기(3)에서 검출된 신호를 신호처리하여 야적 파일의 형상을 분석하고 불출위치 및 검출된 불출위치에 버켓(2)이 위치하기 위한 리클레이머 각 부재(43,44)의 변위를 연산하는 스캐닝 제어기(6)에 의해 이루어진다. 상기 형상검출기(3)는 예를 들어, 3차원 레이저 스캐너로서 야적 파일(1)의 표면에 레이저를 발사하고, 반사되어온 레이저신호를 수신하여 야적파일(1) 표면 위에 있는 여러 지점의 3차원 좌표를 얻는 역할을 한다.1 and 2, the shape detection of the yard pile is performed by the shape detector 3 scanning the shape of the yard pile with a three-dimensional laser, and the signal detected by the shape detector 3 to signal-process the shape of the yard pile. This is done by the scanning controller 6 which analyzes and calculates the displacement of the reclaimer angle members 43 and 44 for positioning the bucket 2 at the dispensing position and the detected dispensing position. The shape detector 3 is, for example, a three-dimensional laser scanner that emits a laser on the surface of the yard pile 1, receives a reflected laser signal, and then performs three-dimensional coordinates of various points on the surface of the yard pile 1. Serves to get.

상기에서, 야적파일(1)의 3차원 좌표를 얻는 과정은 스캐닝 제어기(6)에 의해 제어되며, 추출된 3차원 좌표들, 즉 야적파일(1)의 3차원 형상 정보는 스캐닝 제어기(6)의 임시 기억 장소에 저장된다.In the above, the process of obtaining the three-dimensional coordinates of the yard file 1 is controlled by the scanning controller 6, and the extracted three-dimensional coordinates, that is, the three-dimensional shape information of the yard file 1, are scanned by the scanning controller 6. Is stored in a temporary storage place.

또한, 상기 스캐닝 제어기(6)는 추출된 3차원 형상을 이용하여 높이가 다른 각 작업 단에서 리클레이머 버켓(2)과 접촉하는 점들의 등고선을 추출하고, 이 점들 중에서 최초 불출 작업 위치를 결정하여, 리클레이머(4)가 이 점에 이르기 위한각 부재의 변위를 계산한다.In addition, the scanning controller 6 extracts the contours of the points in contact with the reclaimer bucket 2 at the work stages having different heights by using the extracted three-dimensional shape, and determines the initial dispensing work position among these points. The reclaimer 4 calculates the displacement of each member to reach this point.

상기에서 추출된 리클레이머(4) 각 부재의 변위 양은 리클레이머(4)의 운동을 제어하는 리클레이머 제어기(7)로 전송되어 리클레이머(4)의 변위를 유발 시키는데, 상기 리클레이머 제어기(7)와 스캐닝 제어기(6)간에는 이더넷 통신라인으로 연결되어 있다.The amount of displacement of each member of the reclaimer 4 extracted above is transmitted to the reclaimer controller 7 which controls the movement of the reclaimer 4 to cause displacement of the reclaimer 4. The clay controller 7 and the scanning controller 6 are connected by an Ethernet communication line.

그리고, 모니터링 단말기(8)는 상기 스캐닝 제어기(6)로부터 야적 파일의 각종 형상 정보들을 전달받아, 디스플레이시키면 소정의 기억장치에 영구 보관하는 기능을 수행한다.Then, the monitoring terminal 8 receives a variety of shape information of the yard file from the scanning controller 6, and displays the permanent information in a predetermined storage device when displayed.

리클레이머(4)의 자세 제어는, 야적파일의 형상을 검출하고, 검출된 야적파일의 형상에서 최초 불출위치를 설정하고, 설정된 최초 불출 위치에 버켓(2)이 접촉되도록 리클레이머(4)의 각 부재(43,44)를 변위시키는 과정으로 이루어진다. 이때, 본 발명은 상기 최초 불출 위치 설정후, 최초 불출 위치에 버켓(2) 접촉되도록 변위시키는 과정과 관련된다.The posture control of the reclaimer 4 detects the shape of the yard pile, sets the initial dispensing position in the detected yard pile shape, and the reclaimer 4 so that the bucket 2 contacts the set initial dispensing position. And displacing each of the members 43 and 44. In this case, the present invention relates to a process of displacing the bucket 2 in contact with the initial dispensing position after the initial dispensing position is set.

도 3은 본 발명에 의한 리클레이머의 불출 자세 제어 방법을 나타낸 플로우챠트로서, 상기 도 1,2의 구성을 참조하여 불출 자세 과정을 자세히 설명하면 다음과 같다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a dispensing posture of a reclaimer according to the present invention. Referring to the configuration of FIGS. 1 and 2, the dispensing posture process will be described in detail as follows.

먼저, 리클레이머(4)의 주행 원점을 기준으로 고정 좌표계 X, Y, Z를 설정한다(S301).First, a fixed coordinate system X, Y, Z is set based on the traveling origin of the reclaimer 4 (S301).

또한, 리클레이머(4) 본체의 위치를 기준으로 이동 좌표계 x, y, z를 설정한다(S302).Further, the moving coordinate system x, y, z is set based on the position of the reclaimer 4 main body (S302).

야적 파일(1) 위의 한 점의 좌표를 상기 설정된 고정 좌표계와 이동 좌표계에 대하여 정의하면 각각 (Xp, Yp, Zp)와, (xp, yp, zp)라고 할 때, 상기 고정좌표계와 이동좌표계간에는 Yp=yp, Zp=zp이며, Xp=Xl+xp로 정의될 수 있다. 여기서, Xl은 고정 좌표계의 원점에서, 이동 좌표계의 원점까지의 거리이며, 동시에, 리클레이머(4)의 주행거리가 된다.When the coordinates of a point on the yard file (1) are defined for the fixed coordinate system and the moving coordinate system, the fixed coordinate system and the moving coordinate system are referred to as (Xp, Yp, Zp) and (xp, yp, zp), respectively. Liver is Yp = yp, Zp = zp and can be defined as Xp = X l + xp. Here, X 1 is the distance from the origin of the fixed coordinate system to the origin of the moving coordinate system, and at the same time, the travel distance of the reclaimer 4.

상기와 같이, 고정좌표계와 이동좌표계가 설정되면, 형상 검출기(3)를 이용하여, 야적 파일(1)의 형상을 검출하고, 그 형상을 고정 좌표계를 기준으로 나타낸다(S303, S304).As described above, when the fixed coordinate system and the moving coordinate system are set, the shape of the yard pile 1 is detected using the shape detector 3, and the shape is represented based on the fixed coordinate system (S303, S304).

그리고, 상기 검출된 야적 파일(1)의 형상에 나타난 각 작업단에서 리클레이머의 버켓(2)이 야적파일과 접촉하는 등고선을 찾는다. 상기 등고선은 작업단의 높이보다만큼 높은 위치에 있다. 여기서, b는 버켓(2)의 날이 형성하는 회전원의 반지름이며, α는 야적파일(1)의 경사각이다.Then, at each working end shown in the shape of the detected pile file 1, the contour of the bucket 2 of the reclaimer in contact with the pile file is found. The contour is greater than the height of the work stage It is in as high a position. Here, b is the radius of the rotational circle formed by the blade of the bucket 2, and α is the inclination angle of the pile pile (1).

그리고, 상기 등고선에서 최초 불출 위치 (Xp, Yp, Zp)를 결정한다(S306).Then, the first dispensing position (Xp, Yp, Zp) in the contour line is determined (S306).

도 5는 형상검출기(3)로부터 검출된 야적파일의 형상에 대한 일실시예를 보인 것으로서, 야적파일에 검출된 등고선과, 각 등고선에서 불출 시작 위치를 표시한다.FIG. 5 shows an embodiment of the shape of the yard pile detected from the shape detector 3, and shows the contour lines detected in the yard pile and the starting position of each contour line.

도 4의 (a)는 리클레이머(4)와 야적파일(1)과의 거리 L과, 고정좌표계 및 이동좌표계의 높이 Z, z 를 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 이동좌표계의 x,y평면과 야적파일과의 관계를 나타낸 것이다.Fig. 4A shows the distance L between the reclaimer 4 and the yard pile 1 and the heights Z and z of the fixed and moving coordinate systems, and Fig. 4B shows x of the moving coordinate system. The relationship between the y plane and the wild file is shown.

야적 파일의 임의의 한점(Xp, Yp, Zp)을 최초 불출 위치로 결정할 때, 상기좌표(Xp, Yp, Zp)에 버켓(2)이 접촉하기 위한 리클레이머(4)의 각 부재의 변위들, 즉, 수평회전각 ψ과, 수직회전각 φ과, 리클레이머(1)의 주행거리 Xl는 도 4의 (a), (b)와 같이 나타난다.Displacement of each member of the reclaimer 4 for the bucket 2 to contact the coordinates Xp, Yp, Zp when determining any one point (Xp, Yp, Zp) of the field pile as the initial dispensing position. That is, the horizontal rotation angle φ, the vertical rotation angle φ, and the traveling distance X l of the reclaimer 1 are shown as shown in Figs. 4A and 4B.

즉, 수직회전각 φ은 버켓(2)이 상기 최초 불출위치에 접촉될때, 수직회전축 A2(r0,z0)로부터 붐(42)의 각도이다. 상기 도 4의 (a)에서 R은 붐의 길이이고, b는 버켓의 날이 형성하는 회전원의 반지름이다.That is, the vertical rotation angle φ is the angle of the boom 42 from the vertical rotation axis A2 (r 0 , z 0 ) when the bucket 2 is in contact with the initial dispensing position. In Figure 4 (a) R is the length of the boom, b is the radius of the rotating circle formed by the blade of the bucket.

그리고, 도 4의 (b)에서 a는 버켓(2)의 편축 거리, α는 최초 불출 위치에서 야적파일의 경사이다.In Fig. 4B, a is the uniaxial distance of the bucket 2, and α is the inclination of the pile pile at the initial dispensing position.

따라서, 상기 도 4의 (a),(b)로부터 각 변수와, 리클레이머 부재의 변위 ψ(수평회전각), φ(수직회전각), Xl(리클레이머의 주행거리)간에는 다음의 수학식 1과 같은 관계가 성립된다.Therefore, between each variable and the displacement ψ (horizontal rotation angle), φ (vertical rotation angle), and X l (traveling distance of the reclaimer) of the reclaimer member from Figs. The same relationship as in Equation 1 is established.

, ,

, ,

, ,

상기에서 , xp,yp,zp는 버켓(2)의 최외각 원과 불출 대상 파일위에 있는 등고선이 접하는 최초 점으로서, 이동좌표계 xyz의 원점으로부터 이점까지의 기하학적인 거리로서 다음 수학식 2와 같이 구할 수 있다.In the above description, x p , y p , z p are the first points where the outermost circle of the bucket 2 and the contour on the discharge target file contact each other, and the geometric distance from the origin of the moving coordinate system xyz to the advantage is expressed by the following equation (2). It can be obtained as

그리고, 리클레이머의 회전부재(43)의 자세가 수평방향으로 ψ만큼 회전한 상태에서 수평회전축과 일치하도록 설정한 이동좌표 L위에 투영된 상기 접촉점까지의 거리는이다. 이것은 도 4의 (a)에 도시된 도면으로부터 쉽게 확인할 수 있다. 또한, 상기의 거리를 xy평면상에서 각각 x와 y성분으로 분리하고 버켓의 편축된 성분을 고려하면 상기 수학식 2의 xp및 yp를 구할 수 있다. 더하여, zp는 zL 평면상에서 원점으로부터 접촉점까지의 수직거리로부터 상기 수학식2와 같이 나타난다.The distance to the contact point projected on the moving coordinate L set to match the horizontal axis of rotation in a state in which the posture of the rotating member 43 of the reclaimer is rotated by ψ in the horizontal direction is to be. This can be easily confirmed from the drawing shown in Fig. 4A. In addition, x p and y p of Equation 2 can be obtained by separating the above distances into x and y components on the xy plane, and considering the shortened components of the bucket. In addition, z p is represented by Equation 2 from the vertical distance from the origin to the contact point on the zL plane.

그리고, 앞서 설명한 이동좌표계와 고정좌표계의 관계에 의하여, Yp=yp, Zp=zp, Xp=Xl+xp 이므로, 상기 수학식 1과 같은 관계식이 나타난다.Further, according to the relationship between the moving coordinate system and the fixed coordinate system described above, since Yp = yp, Zp = zp, and Xp = X l + xp, a relational expression as in Equation 1 appears.

따라서, 다음으로 상기 최초 불출 위치 (Xp, Yp, Zp)로부터 상기 수학식 1에 의해 리클레이머 부재의 변위 ψ(수평회전각), φ(수직회전각), Xl(리클레이머의 주행거리)를 계산한다(S307).Thus, following the said first discharge position (Xp, Yp, Zp) the equation Li displacement of clay Murray member by 1 ψ (horizontal rotation angle), φ (vertical rotation), X l (Li Clay running of bots from Distance) is calculated (S307).

그 다음 상기 계산된 변위를 리클레이머 제어기(7)로 전송하여, 리클레이머(2)를 변위시킨다(S308).Then, the calculated displacement is transmitted to the reclaimer controller 7 to displace the reclaimer 2 (S308).

본 발명에 의한 리클레이머 이동 부재의 변위를 결정하면, 부정확한 위치 결정에 의한 불출 상의 위험 요소를 제거할 수 있고 변위 계산 과정을 단순화 하여 보다 신속한 작업을 수행 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 정확한 변위를 계산함으로써, 변위 양이 부정확하게 계산됨에 따라 리클레이머에 과도한 부하를 주게 되어 설비 손상으로 이어질 가능성이 감소시키는 우수한 효과가 있다.Determining the displacement of the reclaimer moving member according to the present invention, it is possible to eliminate the risk of dispensation due to inaccurate positioning and to simplify the displacement calculation process to perform a faster operation. In addition, by calculating the exact displacement, there is an excellent effect that the amount of displacement is incorrectly calculated, which imposes an excessive load on the reclaimer and reduces the possibility of equipment damage.

Claims (3)

야적 파일로부터 원료/연료를 불출하는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법에 있어서,In the discharge attitude control method of the reclaimer for discharging the raw material / fuel from the pile pile, a) 리클레이머의 주행원점 위에 고정좌표계(X,Y,Z)를 설정하는 단계;a) setting a fixed coordinate system (X, Y, Z) on the traveling origin of the reclaimer; b) 리클레이머 위에 이동좌표계(x,y,z)를 설정하는 단계;b) setting a moving coordinate system (x, y, z) on the reclaimer; c) 야적 파일의 형상을 검출하는 단계,c) detecting the shape of the pile file, d) 상기 검출된 야적 파일의 형상을 고정좌표계로 변환하는 단계;d) converting the shape of the detected file into a fixed coordinate system; e) 상기 야적 파일의 형상으로부터, 각 작업 단에서 리클레이머의 버켓이 만드는 최외각 회전원이 파일과 접촉하는 등고선을 추출하는 단계;e) extracting contours from the shape of the yard pile, at which the outermost rotating source made by the reclaimer's bucket contacts the pile at each work stage; f) 상기 각 등고선에서 최초 불출 작업위치(Xp, Yp, Zp)를 결정하는 단계;f) determining an initial dispensing working position (Xp, Yp, Zp) in each contour; g) 리클레이머의 기구학 모델을 이용하여, 리클레이머가 상기 최초 불출 작업위치에 도달하기 위한, 리클레이머의 각 부재의 변위 ψ(수평회전각), φ(수직회전각), Xl(리클레이머의 주행거리)를 산출하는 단계; 및,g) Using the kinematic model of the reclaimer, the displacements ψ (horizontal rotation angle), φ (vertical rotation angle), X l (of each member of the reclaimer, for the reclaimer to reach the initial dispensing working position. Calculating the distance traveled by the reclaimer; And, h) 상기 산출된 변위로 리클레이머를 변위시키는 단계;h) displacing a reclaimer with the calculated displacement; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법.The reclaimer dispensing attitude control method comprising the. 제 1 항에 있어서, 최초 불출 작업위치(Xp, Yp, Zp)로부터 리클레이머의 부재를 산출하는 과정은The process of claim 1, wherein the step of calculating the absence of the reclaimer from the initial dispensing working positions Xp, Yp, Zp is , , , , , , (여기서, a는 리클레이머 버켓의 편축 거리, R은 붐의 길이, b는 버켓의 날이 형성하는 회전원의 반지름, α는 야적파일의 경사각이다)(Where a is the uniaxial distance of the reclaimer bucket, R is the length of the boom, b is the radius of the circle of rotation formed by the blade blade, and α is the angle of inclination of the pile pile) 에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법.The reclaimer dispensing attitude control method, characterized in that made by. 제 1 항에 있어서, 상기 리클레이머의 불출 자세 제어 방법은The method of claim 1, wherein the reclaimer dispensing attitude control method 상기 최초 불출 위치에 리클레이머의 버켓이 위치하도록 자세 제어된 상태에서 수평회전각을 변화시켜, 리클레이머에 의한 불출이 행해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 리클레이머의 불출 자세 제어 방법.And a horizontal reclining angle of the reclaimer at the initial dispensing position to control the discharging by the reclaimer by changing the horizontal rotation angle.
KR10-2002-0052086A 2002-08-30 2002-08-30 Method for controlling position of reclaimer KR100489677B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0052086A KR100489677B1 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Method for controlling position of reclaimer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0052086A KR100489677B1 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Method for controlling position of reclaimer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040020478A true KR20040020478A (en) 2004-03-09
KR100489677B1 KR100489677B1 (en) 2005-05-17

Family

ID=37324935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0052086A KR100489677B1 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Method for controlling position of reclaimer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100489677B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237068B1 (en) * 2011-07-28 2013-02-25 현대제철 주식회사 Reclaimer for fuel and raw material and control method thereof
CN105417197A (en) * 2015-12-22 2016-03-23 中冶南方工程技术有限公司 Automatic material taking method of bucket wheel machine
CN108033279A (en) * 2017-12-13 2018-05-15 泰富重工制造有限公司 A kind of automatic material stacking and fetching system
CN108045973A (en) * 2017-12-13 2018-05-18 泰富智能科技有限公司 A kind of automatic stockpiling method of windrow system
CN108128638A (en) * 2017-12-13 2018-06-08 泰富重工制造有限公司 A kind of automatic material taking method of reclaimer system
CN108147147A (en) * 2017-12-13 2018-06-12 泰富重工制造有限公司 A kind of material stacking and fetching system of automatic intelligent

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01242322A (en) * 1988-03-19 1989-09-27 Nippon Steel Corp Method for remote automatic operation of reclaimer
JPH0753056A (en) * 1993-08-11 1995-02-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Distributed material pile form detecting device
KR100217857B1 (en) * 1995-12-30 1999-10-01 이구택 Positioning method for reclaimer
JP3793348B2 (en) * 1998-03-24 2006-07-05 新日本製鐵株式会社 Raw material yard three-dimensional management method
JP3911085B2 (en) * 1998-03-25 2007-05-09 新日本製鐵株式会社 Reclaimer operation control device and control method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237068B1 (en) * 2011-07-28 2013-02-25 현대제철 주식회사 Reclaimer for fuel and raw material and control method thereof
CN105417197A (en) * 2015-12-22 2016-03-23 中冶南方工程技术有限公司 Automatic material taking method of bucket wheel machine
CN105417197B (en) * 2015-12-22 2017-10-13 中冶南方工程技术有限公司 Bucket wheel machine automatic material taking method
CN108033279A (en) * 2017-12-13 2018-05-15 泰富重工制造有限公司 A kind of automatic material stacking and fetching system
CN108045973A (en) * 2017-12-13 2018-05-18 泰富智能科技有限公司 A kind of automatic stockpiling method of windrow system
CN108128638A (en) * 2017-12-13 2018-06-08 泰富重工制造有限公司 A kind of automatic material taking method of reclaimer system
CN108147147A (en) * 2017-12-13 2018-06-12 泰富重工制造有限公司 A kind of material stacking and fetching system of automatic intelligent
CN108033279B (en) * 2017-12-13 2021-12-07 泰富重工制造有限公司 Automatic material stacking and taking system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100489677B1 (en) 2005-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111674954B (en) Material taking system and method
US6247538B1 (en) Automatic excavator, automatic excavation method and automatic loading method
CN108055855B (en) Working machine
JP2019065661A (en) Loading machine control device and control method
CN109987519A (en) A kind of grab bucket ship unloader carries out the method, apparatus and system of ship-discharging operation
KR100489677B1 (en) Method for controlling position of reclaimer
CN114508135B (en) Unmanned excavator and control method
CN112947453B (en) Method for planning and real-time adjusting running path of concrete warehouse leveling machine
CN114164877B (en) Method, controller and excavating equipment for loading materials
CN113788332B (en) Unloading device
CN113846715A (en) Land leveler control method and device and land leveler
JP7276046B2 (en) Operation teaching system for work machines
CN111661760A (en) Driving system and automatic control method thereof
KR100492939B1 (en) A method for automatically determinding reclaiming position
WO2022064813A1 (en) Work area setting system and work object detection system
CN113291843B (en) Material taking control method and device of material taking machine
CN115128993A (en) Steel coil positioning, grabbing, taking out and warehousing system and using method thereof
EP4194615A1 (en) Automatic leveling system
KR100276315B1 (en) Yard map construction method by laser scanner
KR970002045Y1 (en) Reclaimer
KR100217857B1 (en) Positioning method for reclaimer
JP2704918B2 (en) Control equipment for marine cargo handling machinery
KR100280267B1 (en) Collision avoidance method between mobile devices in raw material yard
KR100276317B1 (en) Noise removing method for three-dimensional material pile map
JPH0446861B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee