一种条形料场自动作业系统技术方案

本发明专利技术涉及一种条形料场自动作业系统，包括堆料机、取料机、控制模块和检测模块，所述控制模块根据堆料、取料作业目标控制卸料天车和取料机运动至目标位置并进行堆、取料作业，所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将获取的数据信息结合堆、取料作业目标指令，经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述进料输送机、卸料天车和取料机构进行相应的动作操作并完成作业目标。本发明专利技术可用于散货料场无人化堆取工艺，可以实现大型散货料堆场全面实现堆取料设备在现场无操作司机的情况下全过程自动堆取作业。

An automatic operation system for strip yard

The invention relates to an automatic operation system for a strip yard, which comprises a stacker, a reclaimer, a control module and a detection module. The control module controls the discharging crane and a reclaimer to move to the target position according to the stacking and reclaiming operation targets and carries out stacking and reclaiming operations. The detection module transmits the detected data information to the stacker and reclaimer. The control module controls the feeding conveyor, the unloading crane and the feeding mechanism according to the control result to perform corresponding operation and complete the operation target. The invention can be used for the unmanned stacking and reclaiming process of bulk material yard, and can realize the whole process automatic stacking and reclaiming operation of the stacking and reclaiming equipment in large bulk material yard without an operator on the spot.

【技术实现步骤摘要】
一种条形料场自动作业系统
本专利技术属于智能装卸
，具体涉及一种条形料场自动作业系统。
技术介绍
目前在钢铁、矿山企业对于散料的堆取都是采用堆取料设备完成，而国内多数企业的堆取料设备都是采用人工操作完成作业任务，劳动强度大、工作时间久，而散料堆取往往会造成高粉尘污染，对于长时间工作的操作人员的身心健康造成很大的损害。现有技术中，由于散料堆取作业时通常为连续运行，因此操作室中的操作人员劳动强度较大；同时由于散料堆取过程中不可避免产生扬尘，设备在作业过程中也存在连续振动和噪声，因此操作人员长期在粉尘、振动和噪声环境下工作，极易造成职业病危害人身健康。在人工操作模式下，每一台设备每个作业班次均需配备1-2名操作人员进行操作，在设备数量多时，人力成本也较高，设备作业效率高低主要依赖操作人员的经验，近年来，由于作业环境的恶劣，专业的年轻操作人员招聘困难，非专业操作人员作业效率低下。而且人工操作时，由于人员疲劳等因素，极易发生碰撞等安全事故，造成设备损坏甚至人身伤害，导致重大停工损失。更为关键的是人工操作时，料场的堆存随意性较大，堆形不规整，降低了料场的利用率和取料效率同时没有对不同品种物料堆放的位置和数量进行有效跟踪和管理，不利于用户取用。综上，亟需提供一种可实现高效率、高精准度的作业的自动智能化的条形料场自动作业系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可实现高效率、高精准度的作业的自动智能化的条形料场自动作业系统。上述目的是通过如下技术方案实现：一种条形料场自动作业系统，包括堆料机、取料机、控制模块和检测模块，所述堆料机包括进料输送机和卸料天车，物料通过进料输送机运至卸料天车进行堆料作业，所述卸料天车设有卸料斗和第一行走机构，所述取料机包括机架、取料机构以及设置在机架上的第二行走机构，所述取料机构与机架相连，所述取料机构通过俯仰机构调整其俯仰角度，所述第二行走机构可沿设置在条形料场内的轨道运动，所述检测模块至少包括设置在卸料斗下方的分别用于检测卸料天车前进方向和后退方向料堆至卸料天车卸料口之间的高度值的前向雷达波料位计和后向雷达波料位计、设置在第一行走机构上的用于测量卸料天车在行走轨道上的第一位置测量装置、设置在所述机架上用于检测料堆地理形貌特征的堆形检测传感器、用于检测取料机在所述轨道上的位置的第二位置测量装置、用于检测取料机构相对于水平面的夹角的角度传感器以及用于检测取料机构从条形料场取得的物料重量流量的取料作业流量计，所述控制模块根据堆料、取料作业目标控制卸料天车和取料机运动至目标位置并进行堆、取料作业，所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将获取的数据信息结合堆、取料作业目标指令，经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述进料输送机、卸料天车和取料机构进行相应的动作操作并完成作业目标。本专利技术可用于散货料场无人化堆取工艺，可以实现大型散货料堆场全面实现堆取料设备在现场无操作司机的情况下全过程自动堆取作业。本专利技术可在充分保证料场利用率、发挥堆取料设备的堆取料能力和其它功能基础上，堆取料设备中无操作司机进行操作和监视，中控室内也不需要人员进行全程的控制操作，从而克服了现有的散货料场自动化程度低、操作者劳动强度高、作业效率低和场地利用率低的缺陷。作为优选，进一步的技术方案是：所述检测模块还包括设置在所述机架上的雷达波料位计，所述雷达波料位计用于测量取料机下方的料堆距机架的距离。如此，雷达波料位计可作为堆形检测器故障时的应急传感器，保障本专利技术的作业效率。作为优选，进一步的技术方案是：所述控制模块包括控制系统、料场料堆分布及料堆形状显示终端和作业参数输入与作业状态监控终端，所述堆形检测传感器将检测料堆地理形貌特征数据传递给控制系统，所述料堆地理形貌特征通过料场料堆分布及料堆形状显示终端进行实时显示，通过所述作业参数输入与作业状态监控终端输入相关的取料作业指令并通过控制系统控制取料机进行相应的动作操作并完成堆取料作业。作为优选，进一步的技术方案是：根据堆料作业计划目标和料场空间位置信息通过所述作业参数输入与作业状态监控终端输入堆料作业指令数据，所述堆料作业指令数据通过控制模块发送控制命令和参数至堆料机，所述堆料机接收命令朝目标位置运动，运动过程中第一位置测量装置将检测的卸料天车位置信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的位置信息与确定的目标坐标进行计算比较，检测卸料天车是否到达预定目标位置；当第一位置测量装置检测到卸料天车到达预定目标位置后，控制模块控制进料输送机输料经卸料天车进行堆料，物料堆至卸料斗下方的料场，堆料过程中，前、后向雷达波料位计检测料堆的高度数据并将数据信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的数据信息与预设的是料堆高度进行计算比较并判断卸料斗下方的料堆是否到达预定高度，是，则控制模块控制卸料天车往前行走预定距离后继续卸料直至完成堆料作业。作为优选，进一步的技术方案是：所述检测模块还包括设置在所述进料输送机上的堆料作业流量计，所述堆料作业流量计与所述控制模块信号连接；堆料过程中控制模块根据堆料作业流量计检测的数据判断是否达到堆料的作业量，是，则结束堆料作业。作为优选，进一步的技术方案是：所述取料机为刮板式取料机，所述取料机构为刮板机构，所述刮板式取料机的两侧均设有第二行走机构，所述刮板式取料机的两侧的第二行走机构均设有第二位置测量装置，所述堆形检测传感器设置在所述机架上。作为优选，进一步的技术方案是：根据取料作业计划目标和料场空间位置信息通过所述作业参数输入与作业状态监控终端输入包括取料重量、物料品种、料堆区域位置的取料作业指令数据，所述取料作业指令数据通过控制模块发送控制命令和参数至刮板取料机，所述刮板取料机接收命令朝目标位置运动，运动过程中，所述堆形检测传感器检测刮板取料机下方料堆的地理形貌特征并发送至控制模块，所述控制模块更新存储的料堆模型并通过料场料堆分布及料堆形状显示终端进行实时显示，同时第二位置测量装置将检测的位置信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的位置信息与确定的起点坐标进行计算比较，检测刮板取料机是否到达预定起始位置；当第二位置测量装置检测到刮板取料机到达预定起始位置后，控制模块控制第二行走机构继续运动向预定终止位置行驶，行驶过程中堆形检测传感器检测预定起始位置和预定终止位置之间料堆最新的堆形，发送至控制模块，所述控制模块更新存储的料堆模型并通过料场料堆分布及料堆形状显示终端进行实时显示，同时第二位置测量装置将检测的位置信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的位置信息与确定的终止坐标进行计算比较，检测刮板取料机是否到达预定终止位置；当第二位置测量装置检测到刮板取料机到达预定终止位置后，控制模块控制刮板取料机反向行驶返回预定起始位置；刮板取料机到达预定起始位置后，控制模块根据更新后的料堆地形数据以及取料作业量计算刮板机构的取料角度，以及刮板机构取料过程中在此取料角度下对应的取料行走起始和取料终止位置，所述控制模块根据计算结果控制俯仰机构运动并带动刮板机构运动，所述角度传感器将检测的刮板机构与水平面的夹角的信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的刮板机构与水平面的夹角的信息与刮板机构的取料角度进行计算比较直至刮板机构达到预定的取料角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种条形料场自动作业系统，包括堆料机、取料机、控制模块和检测模块，其特征在于，所述堆料机包括进料输送机和卸料天车，物料通过进料输送机运至卸料天车进行堆料作业，所述卸料天车设有卸料斗和第一行走机构，所述取料机包括机架、取料机构以及设置在机架上的第二行走机构，所述取料机构与机架相连，所述取料机构通过俯仰机构调整其俯仰角度，所述第二行走机构可沿设置在条形料场内的轨道运动，所述检测模块至少包括设置在卸料斗下方的分别用于检测卸料天车前进方向和后退方向料堆至卸料天车卸料口之间的高度值的前向雷达波料位计和后向雷达波料位计、设置在第一行走机构上的用于测量卸料天车在行走轨道上的第一位置测量装置、设置在所述机架上用于检测料堆地理形貌特征的堆形检测传感器、用于检测取料机在所述轨道上的位置的第二位置测量装置、用于检测取料机构相对于水平面的夹角的角度传感器以及用于检测取料机构从条形料场取得的物料重量流量的取料作业流量计，所述控制模块根据堆料、取料作业目标控制卸料天车和取料机运动至目标位置并进行堆、取料作业，所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将获取的数据信息结合堆、取料作业目标指令，经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述进料输送机、卸料天车和取料机构进行相应的动作操作并完成作业目标。...

【技术特征摘要】
1.一种条形料场自动作业系统，包括堆料机、取料机、控制模块和检测模块，其特征在于，所述堆料机包括进料输送机和卸料天车，物料通过进料输送机运至卸料天车进行堆料作业，所述卸料天车设有卸料斗和第一行走机构，所述取料机包括机架、取料机构以及设置在机架上的第二行走机构，所述取料机构与机架相连，所述取料机构通过俯仰机构调整其俯仰角度，所述第二行走机构可沿设置在条形料场内的轨道运动，所述检测模块至少包括设置在卸料斗下方的分别用于检测卸料天车前进方向和后退方向料堆至卸料天车卸料口之间的高度值的前向雷达波料位计和后向雷达波料位计、设置在第一行走机构上的用于测量卸料天车在行走轨道上的第一位置测量装置、设置在所述机架上用于检测料堆地理形貌特征的堆形检测传感器、用于检测取料机在所述轨道上的位置的第二位置测量装置、用于检测取料机构相对于水平面的夹角的角度传感器以及用于检测取料机构从条形料场取得的物料重量流量的取料作业流量计，所述控制模块根据堆料、取料作业目标控制卸料天车和取料机运动至目标位置并进行堆、取料作业，所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将获取的数据信息结合堆、取料作业目标指令，经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述进料输送机、卸料天车和取料机构进行相应的动作操作并完成作业目标。2.根据权利要求2所述的条形料场自动作业系统，其特征在于，所述控制模块包括控制系统、料场料堆分布及料堆形状显示终端和作业参数输入与作业状态监控终端，所述堆形检测传感器将检测料堆地理形貌特征数据传递给控制系统，所述料堆地理形貌特征通过料场料堆分布及料堆形状显示终端进行实时显示，通过所述作业参数输入与作业状态监控终端输入相关的取料作业指令并通过控制系统控制取料机进行相应的动作操作并完成堆取料作业。3.根据权利要求2所述的条形料场自动作业系统，其特征在于，根据堆料作业计划目标和料场空间位置信息通过所述作业参数输入与作业状态监控终端输入堆料作业指令数据，所述堆料作业指令数据通过控制模块发送控制命令和参数至堆料机，所述堆料机接收命令朝目标位置运动，运动过程中第一位置测量装置将检测的卸料天车位置信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的位置信息与确定的目标坐标进行计算比较，检测卸料天车是否到达预定目标位置；当第一位置测量装置检测到卸料天车到达预定目标位置后，控制模块控制进料输送机输料经卸料天车进行堆料，物料堆至卸料斗下方的料场，堆料过程中，前、后向雷达波料位计检测料堆的高度数据并将数据信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的数据信息与预设的是料堆高度进行计算比较并判断卸料斗下方的料堆是否到达预定高度，是，则控制模块控制卸料天车往前行走预定距离后继续卸料直至完成堆料作业。4.根据权利要求3所述的条形料场自动作业系统，其特征在于，所述检测模块还包括设置在所述进料输送机上的堆料作业流量计，所述堆料作业流量计与所述控制模块信号连接；堆料过程中控制模块根据堆料作业流量计检测的数据判断是否达到堆料的作业量，是，则结束堆料作业。5.根据权利要求3所述的条形料场自动作业系统，其特征在于，，所述取料机为刮板式取料机，所述取料机构为刮板机构，所述刮板式取料机的两侧均设有第二行走机构，所述刮板式取料机的两侧的第二行走机构均设有第二位置测量装置，所述堆形检测传感器设置在所述机架上。6.根据权利要求5所述的条形料场自动作业系统，其特征在于，根据取料作业计划目标和料场空间位置信息通过所述作业参数输入与作业状态监控终端输入包括取料重量、物料品种、料堆区域位置的取料作业指令数据，所述取料作业指令数据通过控制模块发送控制命令和参数至刮板取料机，所述刮板取料机接收命令朝目标位置运动，运动过程中，所述堆形检测传感器检测刮板取料机下方料堆的地理形貌特征并发送至控制模块，所述控制模块更新存储的料堆模型并通过料场料堆分布及料堆形状显示终端进行实时显示，同时第二位置测量装置将检测的位置信息发送至控制模块，所述控制模块将接收的位置信息与确定的起点坐标进行计算比较，检测刮板取料机是否到达预定起始位置；当第二位置测量装置检测到刮板取料机到达预定起始位...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泉，柴皓，剪欣，黄欢，王熙柳，
申请(专利权)人：泰富智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43