全自動散貨堆場堆取裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種應用于大型的港口碼頭、貨車車站、露天倉庫的全自動散貨堆場堆取裝置。該堆取裝置在物料堆的兩側上各設有一條斗輪機導軌，兩條導軌相互平行，在每條導軌上分別設有一臺斗輪機，該斗輪機沿著所述斗輪機導軌運行；在所述斗輪機上各配置至少一臺三維激光掃描儀。三維激光掃描儀分別測量該子區域內物料堆的一側，將兩個測量結果集成就可獲得該區域內物料的體積信息及三維輪廓圖；然后將信息傳給現場工控機，隨后系統自動將相關控制指令發送到對應本地堆取料機ＰＬＣ控制器，由堆取料機進行全過程無人駕駛的自動堆、取料作業。從而克服了現有的散貨料場自動化程度低、操作者勞動強度高、作業效率低和場地利用率低的缺陷。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種自動化控制堆取裝置，特別涉及一種應用于大型的港口碼 頭、貨車車站、露天倉庫的，還可以廣泛應用于各類大型的礦山堆場、鋼鐵企業等的原料場 的全自動散貨堆場堆取裝置。技術背景大型的散貨(如礦石、煤炭、小碎石、黃沙等)堆料場主要遍布于礦山、能源倉儲 庫、碼頭、貨車車站等，尤其對于分布在倉儲庫、碼頭的礦石、煤炭等散貨料場，其作業工藝 流程模式完全依賴人工進行信息傳遞、計劃、處理、操作、堆取策略、管理等。高大的堆取料 機設備在廣闊的散貨料堆場里起的作用只是充當了人工鍬鏟或一臺抓斗、鏟車等裝卸“工 具"，一切控制和操作過程都離不開入。堆取料機操作司機根據作業計劃單或口頭任務指 令，移動堆取料機至指定料堆，根據個人的經驗設定堆或取的控制策略。作業完成后，再等 待下一個指令。由于散礦料的堆場往往都是露天作業，受各種情況影響在作業時常常是塵 埃滿天，工作環境非常惡劣，在堆場作業的員工常年在這種環境下健康也大大地受到影響。 此外，場地內散料堆的合理布置、料位管理、計量信息、故障信息、計劃信息、作業信息、堆場 地的合理利用以及各類作業指令的協同性、及時性、正確性等一直無法改觀，效率無法提 升。由于大型堆料場沒有實現整體自動化，各種堆料似一堆堆小山重疊迷彰，場地料堆之間 礦料種類不同、料堆的高度體積不同、不同的氣候下堆取料作業方式不同、各料堆的堆取流 向不同、計劃和業務之間不同等，使得料場的堆取料機必需配備大量的操作司機和管理者 來駕駛、協調這些設備進行作業，其工作效率已難以進一步大范圍地提高，生產成本居高不 下。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種全自動散貨堆場堆取裝置，該堆取裝置可以實現 堆取料機在現場無操作司機的情況下全過程自動堆取作業，在堆取料過程中，現場工控機 人員可以通過監控終端和工業電視視頻終端實時監視現場作業過程。從而克服了現有的散 貨料場自動化程度低、操作者勞動強度高、作業效率低的缺陷。為解決上述技術問題，所述的全自動散貨堆場堆取裝置，包括PLC控制器，是所述 監控裝置中控制各部件操作的部件；執行機構，與所述PLC控制器連接，包括走行機構、回轉機構和俯仰機構，是執行 斗輪機的運行和臂架的回轉、俯仰的部件；現場工控機，是一遠程電腦，通過以太網與所述PLC控制器之間進行雙向通訊；在物料堆的兩側上各設有一條斗輪機導軌，兩條導軌相互平行，在每條導軌上分 別設有一臺斗輪機，該斗輪機沿著所述斗輪機導軌運行；在所述斗輪機上各配置至少一臺 三維激光掃描儀。本技術全自動散貨堆場堆取裝置可以讓大型散貨料堆場全面實現堆取料機在現場的全自動堆取作業。全自動散貨堆場堆取裝置主要是指在堆取料機作業時，在充分保證料場利用率、發揮堆取料機的堆取料能力和其它功能基礎上，堆取料機司機室內無操 作司機進行操作和監視，現場工控機內也不需要人員進行全程的控制操作?，F場工控機從 管理系統獲得作業任務后，根據料場情況和堆取料機狀態進行優化計算和安全性檢驗，自 動產生相關堆或取模式信息，隨后系統自動將相關控制指令發送到對應本地堆取料機PLC 控制器，由堆取料機進行全過程無人駕駛的自動堆、取料作業。在堆取料過程中，現場工控 室人員可以通過監控終端和工業電視視頻終端實時監視現場作業過程，特殊情況時可以通 過位于中央控制室的手柄操作盤對堆、取料作業進行手動操作。從而克服了現有的散貨料 場自動化程度低、操作者勞動強度高、作業效率低和場地利用率低的缺陷。附圖說明圖1為本技術全自動散貨堆場堆取裝置的結構方框圖。圖2為本技術全自動散貨堆場堆取裝置中掃描測量的結構示意圖。圖3為本技術全自動散貨堆場堆取裝置的斗輪控制程序的結構方框圖。圖中1、回轉機構，2、俯仰機構，3、走行機構，4、執行機構，5、現場工控機，6、PLC 控制器，7和8、三維激光掃描儀，9和10、工業視頻監控裝置，11、導軌，12、斗輪機。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步說明如圖1所示的全自動散貨堆場堆取裝置，包括PLC控制器6，是所述監控裝置中控 制各部件操作的部件；執行機構4，與所述PLC控制器6連接，包括走行機構3、回轉機構1和俯仰機構2， 是執行斗輪機的運行和臂架的回轉、俯仰的部件；現場工控機5，是一遠程電腦，通過以太網與所述PLC控制器6之間進行雙向通 訊；在物料堆的兩側上各設有一條斗輪機導軌11，兩條導軌11相互平行，在每條導軌 11上分別設有一臺斗輪機12，該斗輪機12沿著所述斗輪機導軌11運行；在所述斗輪機12 上各配置至少一臺三維激光掃描儀7、8。激光掃描裝置的數據掃描方法如圖2所示將大型散貨堆劃分為多個區域，虛線將四個長條形料堆劃分為二十個子區域；在物料堆兩側的斗輪機上各安裝一臺三維激光掃描儀，并設定料堆子區域的中點 延長線和斗輪機軌道的交點為測量點，如圖2小圈所示；駕駛斗輪機停止在測量點，打開掃描儀開始做靜止測量；如圖2，測量點一和測量點六，兩臺斗輪機分別測量該子區域內物料堆的一側，將 兩個測量結果集成就可獲得該區域內物料的體積信息及三維輪廓圖；對每個物料子區域進行測量，即可獲得每個子區域的物料信息以及整個堆場的總 體信息。其中，還配置有用于采集斗輪機各機構狀態和故障信息并將信息送入現場工控機 5和PLC控制器6的工業視頻監控裝置9、10。堆取現場裝有工業視頻監控裝置和各類傳感設備，采集堆取料機各機構狀態和故障信息，將信息送入現場工控機和PLC控制器；現場工 控機接收各堆取料機主要狀態、故障信息，并發出過程控制指令控制各堆取料機和發出相關警示。其中，所述現場工控機5還設有在特殊情況下作為手動操作的備用手段的手柄操作盤。其中，所述三維激光掃描儀7、8設置在所述斗 輪機12前側的頂端，可斜上方從上 到下對物料堆進行掃描。如圖3所示，根據斗輪機的工藝，結合程序設計模式，采用主程序嵌套子程序方 式，根據傾角傳感器采集的角度數據，設計出了以下斗輪機控制程序結構。在圖示邏輯中， 走行及回轉控制邏輯最為復雜，走行要控制走行電機、卷放纜電機、懸臂、皮帶等設備同時 工作，要求配合協調，保護到位，從而實現大車高速走，低速行走，制動等操作；回轉則主要 實現回轉電機的調速。本技術全自動散貨堆場堆取裝置可以讓大型散貨料堆場全面實現堆取料機 在現場的全自動堆取作業。全自動散貨堆場堆取裝置主要是指在堆取料機作業時，在充分 保證料場利用率、發揮堆取料機的堆取料能力和其它功能基礎上，堆取料機司機室內無操 作司機進行操作和監視，現場工控機內也不需要人員進行全程的控制操作?，F場工控機從 管理系統獲得作業任務后，根據料場情況和堆取料機狀態進行優化計算和安全性檢驗，自 動產生相關堆或取模式信息，隨后系統自動將相關控制指令發送到對應本地堆取料機PLC 控制器，由堆取料機進行全過程無人駕駛的自動堆、取料作業。在堆取料過程中，現場工控 室人員可以通過監控終端和工業電視視頻終端實時監視現場作業過程，特殊情況時可以通 過位于中央控制室的手柄操作盤對堆、取料作業進行手動操作。從而克服了現有的散貨料 場自動化程度低、操作者勞動強度高、作業效率低和場地利用率低的缺陷。以上顯示和描述了本技術的基本原理和主要特征及其優點。本行業的技術人 士應該了解，本技術不受上述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全自動散貨堆場堆取裝置，包括：　　ＰＬＣ控制器（６），是所述監控裝置中控制各部件操作的部件；　　執行機構（４），與所述ＰＬＣ控制器（６）連接，包括走行機構（３）、回轉機構（１）和俯仰機構（２），是執行斗輪機的運行和臂架的回轉、俯仰的部件；　　現場工控機（５），是一遠程電腦，通過以太網與所述ＰＬＣ控制器（６）之間進行雙向通訊；　　其特征在于：在物料堆的兩側上各設有一條斗輪機導軌（１１），兩條導軌（１１）相互平行，在每條導軌（１１）上分別設有一臺斗輪機（１２），該斗輪機（１２）沿著所述斗輪機導軌（１１）運行；在所述斗輪機（１２）上各配置至少一臺三維激光掃描儀（７、８）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王智，
申請(專利權)人：上海派恩科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：31[中國|上海]