一种联合储库起重机自动控制系统技术方案

一种联合储库起重机自动控制系统，它包括起重机控制系统，起重机控制系统的输入端用于接收视觉系统、定位系统、抓斗称重系统、放料仓料位监测系统的信号，起重机控制系统输出控制信号给大车电机、小车电机、抓斗起升电机、抓斗开闭电机，大车电机用于驱动大车移动，小车电机用于驱动小车移动，抓斗起升电机用于驱动抓斗的上升、下降，抓斗开闭电机用于驱动抓斗的开闭。随着未来工厂和仓储自动化、高效化理念的兴起，传统起重机的性能已无法满足生产和安全要求，本发明专利技术应运而生。

An automatic control system of the crane in the joint storage

【技术实现步骤摘要】
一种联合储库起重机自动控制系统
本专利技术属于先进制造与自动化领域，具体涉及一种联合储库起重机自动控制系统。
技术介绍
传统的联合仓库桥式起重机采用人工驾驶模式，操作人员受粉尘、噪音等职业病影响因素干扰；在重载的情况下频繁的进行启动、变速、制动和反转等操作，劳动强度大；传动系统采用传统的继电器、接触器和串电阻的调速模式又存在控制精度差、能耗高、工作效率低等缺点，且操作精度完全依赖驾驶员的熟练程度；另外，由于连续生产工作量大，驾驶员劳动强度高，为了保证生产效率，往往会采取“就地取材”的工作方式，使堆积在底部及角落的原材料长期得不到合理的应用，这些原材料堆积时间过长对产品质量有较大的影响。因此传统起重机工作模式已无法满足安全、生产、质量等要求。起重机自动控制系统在港口码头、垃圾处理、火车转运等领域有一定的研究与应用。然而，建材行业联合储库物料多为粉末散料，种类多、堆积混乱、起重机台数多、工序包括配料、补料、倒料、转料等，工艺复杂，其控制系统的研究还处于初步探索阶段。随着水泥智能工厂和仓储自动化、高效化理念的兴起，联合储库起重机自动控制系统的研究更是势在必行。申请公布号为CN103612989A的专利文献公开了一种门式起重机自动控制系统及控制方法，它包括门式起重机、定位发射装置、数据处理设备,所述小车中心位置设置有第一定位发射装置，所述吊具底部设置有第一距离探测器，所述集装箱顶面四角上设置有第二定位发射装置，底面设置有第二距离探测器，数据处理设备接收第一定位发射装置、第二定位发射装置、第一距离探测器、称重装置和第二距离探测器传来的信息，数据处理设备还能控制驱动机构和吊具收放机构的运作。本专利技术还提供了控制系统的控制方法，通过简单的定位发射装置与传感器相结合，能够自动控制小车的行进和吊具的放落，并能根据实际情况对小车行进速度和吊具放落速度进行控制，消除人为操作时的不稳定因素。该现有技术涉及的是对一台门式起重机初步自动化的控制，它不涉及定位、视觉扫描等装置，无法很好的实现多台起重机的协同配合控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了实现联合仓库中多台桥式起重机的协同配合、高效作业所提供的一种联合储库起重机自动控制系统。一种联合储库起重机自动控制系统，它包括起重机控制系统，起重机控制系统的输入端用于接收视觉系统、定位系统、抓斗称重系统、放料仓料位监测系统的信号，起重机控制系统输出控制信号给大车电机、小车电机、抓斗起升电机、抓斗开闭电机，大车电机用于驱动大车移动，小车电机用于驱动小车移动，抓斗起升电机用于驱动抓斗的上升、下降，抓斗开闭电机用于驱动抓斗的开闭。包括卸料池和放料仓，起重机的大车和/或小车从泊车位置启动、定向移至目标点，然后抓斗下降、从卸料池中精确抓取物料，在抓取后抓斗提升、移向放料仓投料。还包括配料秤，放料仓将物料供给配料秤，配料秤传输速度根据放料仓位检测系统信号调节，配料秤将物料输送至配料皮带，放料仓位检测系统包括雷达料位仪，雷达料位仪实时监测放料仓的物料高度，并将料位信息反馈给控制系统，控制起重机的启停，定期校核放料仓的高度，使放料仓高度始终控制在合理值。包括多个卸料池，卸料池与卸料池之间设有挡墙，视觉系统将每个卸料池划分成网格状，对每个单元网格的料面高度进行独立计算。接收视觉系统包括3D激光扫描仪，在每个卸料池的顶部设有3D激光扫描仪，各个3D激光扫描仪对各自下方的卸料池进行扫描。还包括联合物流系统，起重机控制系统的输入端可接收联合物流系统的信号，联合物流系统可建立物料轮廓的四维模型，实时模拟物料轮廓形貌，接收生产指令，调度距离目标抓取点最近的起重机转运物料。上述大车横向运动，小车纵向运动，大车电机和制动器使用变频器控制，并且加装大车编码器定位；小车电机和制动器使用变频器控制，并且加装小车编码器定位；大车上设有激光测距仪用以监测两相邻大车的间距，当相邻大车间距小于指定数值时，大车减速运动，保证一定的最小间距。上述抓斗在垂直方向升降，抓斗升降电机与抓斗开闭电机通过变频器控制，加装抓斗编码器定位。上述抓斗起升钢丝绳上安设电子防摇系统，当钢丝绳摆角超过一定度数时，防摇系统将信号传输给起重机自动控制系统，大车或小车减速形成反向加速度以平衡摆幅，抓斗起升钢丝绳上配置荷重传感器可获取每一次抓取物料的重量。一种联合储库起重机自动控制方法，在连续生产时，采用以下步骤：1）给起重机控制系统输入生产配料参数，生产配料参数包括具体各类生产原料、辅料成分含量；2）联合储库起重机自动控制系统根据视觉系统提供的物料位置信息确定目标抓取点，再联合定位系统读取各起重机位置信息，选取离目标抓取点最近的起重机工作；3）起重设备根据指令自动跑大车、小车，配合大车、小车的大车编码器、小车编码器及其大车电机、小车电机准确运行到第一个目标位置；4）大车、小车机构行走到位，抓斗配合抓斗编码器准确及其升降电机下降到指令位置，抓斗开闭电机打开闭合进行物料抓取，抓斗的荷重传感器以获取每一次抓取物料的重量；5）抓斗上升到安全高度，开闭斗放料进入放料仓后，大车、小车运行到下一个目标位置；物料由抓斗转入放料仓后，放料仓由底部配料秤配料，配料秤根据配料指令，自动调节其配料电机转速，满足单位时间内定量给配料皮带供料的要求；起重机自动驾驶的目标抓取点为最早进入料场轮廓表面的网格区域中心点，若物料同时进入，优先设置为最高的网格区域中心点。采用上述技术方案，能带来以下技术效果：连续生产时，首先给定各类生产原料或混合材辅料成分具体含量，即生产配料参数；根据视觉系统提供的物料位置信息确定目标抓取点，再联合定位系统读取各起重机位置信息，选取离目标抓取点最近（大车离目标距离）的起重机工作；计算该起重机大车、小车、抓斗离目标点距离，起重机自动控制系统控制起重机精确运行至目标点；起重机抓取物料，计算起重机大车、小车、抓斗离放料仓距离，运输至放料仓，再由配料秤将放料仓物料供给配料皮带，完成配料。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术联合储库起重机自动控制系统控制流程图；图2为本专利技术联合储库起重机自动控制系统工艺流程图；图3为本专利技术联合储库起重机自动控制系统起重机机械结构示意图；图4为本专利技术联合储库起重机自动控制系统联合储库卸料池、放料仓分布图；图5为本专利技术联合储库起重机自动控制系统视觉系统坐标原理图。具体实施方式如图1和图2所示，一种联合储库起重机自动控制系统，它包括起重机控制系统，起重机控制系统的输入端用于接收视觉系统6、定位系统8、抓斗称重系统134、放料仓料位监测系统的信号，起重机控制系统输出控制信号给大车电机111、小车电机121、抓斗起升电机131、抓斗开闭电机132，大车电机111用于驱动大车11移动，小车电机121用于驱动小车12移动，抓斗起升电机131用于驱动抓斗13的上升、下降，抓斗开闭电机132用于驱动抓斗13的开闭。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：它包括起重机控制系统，起重机控制系统的输入端用于接收视觉系统（6）、定位系统（8）、抓斗称重系统（134）、放料仓料位监测系统的信号，起重机控制系统输出控制信号给大车电机（111）、小车电机（121）、抓斗起升电机（131）、抓斗开闭电机（132），大车电机（111）用于驱动大车（11）移动，小车电机（121）用于驱动小车（12）移动，抓斗起升电机（131）用于驱动抓斗（13）的上升、下降，抓斗开闭电机（132）用于驱动抓斗（13）的开闭。/n

【技术特征摘要】
1.一种联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：它包括起重机控制系统，起重机控制系统的输入端用于接收视觉系统（6）、定位系统（8）、抓斗称重系统（134）、放料仓料位监测系统的信号，起重机控制系统输出控制信号给大车电机（111）、小车电机（121）、抓斗起升电机（131）、抓斗开闭电机（132），大车电机（111）用于驱动大车（11）移动，小车电机（121）用于驱动小车（12）移动，抓斗起升电机（131）用于驱动抓斗（13）的上升、下降，抓斗开闭电机（132）用于驱动抓斗（13）的开闭。


2.根据权利要求1所述的联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：包括卸料池（2）和放料仓（3），起重机（1）的大车（12）和/或小车（13）从泊车位置启动、定向移至目标点，然后抓斗（13）下降开闭、从卸料池（2）中精确抓取物料，在抓取后抓斗（13）提升、移向放料仓（3）投料。


3.根据权利要求2所述的联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：还包括配料秤（4），放料仓（3）将物料供给配料秤（4），配料秤（4）传输速度根据放料仓位检测系统信号调节，配料秤（4）将物料输送至配料皮带（5），放料仓位检测系统包括雷达料位仪（31），雷达料位仪（31）实时监测放料仓（3）的物料高度，并将料位信息反馈给控制系统，控制起重机（1）的启停，定期校核放料仓（3）的高度，使放料仓（3）高度始终控制在合理值。


4.根据权利要求2所述的联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：包括多个卸料池（2），卸料池与卸料池之间设有挡墙，视觉系统（6）将每个卸料池（2）划分成网格状，对每个单元网格的料面高度进行独立计算。


5.根据权利要求4所述的联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：接收视觉系统（6）包括3D激光扫描仪（61），在每个卸料池（2）的顶部设有3D激光扫描仪（61），各个3D激光扫描仪（61）对各自下方的卸料池（2）进行扫描。


6.根据权利要求4所述的联合储库起重机自动控制系统，其特征在于：还包括物流系统（7），起重机控制系统的输入端可接收物流系统（7）的信号，物流系统（7）联合视觉系统（6）可建立物料轮廓的四维模型，实时模拟物料轮廓形貌，接收生产指令，调度距离目标抓取点最近的起重机（1）转运物料。


7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：付金强，朱攀勇，郑志龙，李瑞林，张德华，谢剑锋，高先梨，张媛媛，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42