[发明专利]散货料场无人化堆取工艺

权利要求书

1.一种散货料场无人化堆取工艺，包括以下步骤：

第一步，首先将现有的信息建立数据库，数据库包含料场、堆取料机、作业货种、料堆、堆料策略和取料策略，堆料或取料实际作业量通过地面物料传输皮带秤称量；

第二步，将包含作业货种、计划作业量的相关作业内容送入中控处理单元，中控处理单元根据存储在数据库中的堆料策略和取料策略生成作业指令、自动堆取料作业模式和准备进行自动堆取料作业过程控制指令；

第三步，对自动堆取料作业模式进行选择，并对作业过程控制进行自动或手动选择；

第四步，将选择结果送入中控PLC；

第五步，由中控PLC经工业网络将指令传递给对应本地堆取料机的PLC，并进行数据交换；

第六步，本地PLC控制堆取料机的回转机构、俯仰机构、走行机构工作，完成本地作业控制；同时通过料堆激光扫描装置对料场状况进行实时扫描，将料堆信息经工业网络传输至中控处理单元；现场还装有工业视频监控装置和各类传感设备，采集堆取料机各机构状态和故障信息，将信息送入本地PLC和中控处理单元；

第七步，中控处理单元接收各堆取料机主要状态、故障信息，并发出过程控制指令控制各堆取料机和发出相关警示；

第八步，中控处理单元实现堆取料机的堆型扫描数据的处理，生成料堆特性数据、对料堆堆取优化计算及堆场作业过程监控，并及时将指令发给对应本地堆取料机PLC；

第九步，中控PLC同时负责防冲撞演算、各堆取料机之间协同作业及逻辑控制；

第十步，中控室设置的手柄操作盘在特殊情况下作为手动操作的备用手段，手柄操作盘通过中控PLC连接本地堆取料机PLC，控制对应堆取料机。

2.根据权利要求1所述的散货料场无人化堆取工艺，其特征是：料堆激光扫描装置对料场状况进行高速连续扫描，获得料堆表面的三维信息，将料堆的实时信息传输至中控处理单元，中控处理单元的图像处理模块将来自堆取料机的大车走行、悬臂回转、悬臂俯仰位置信息，运用坐标变换和三维重建算法构建成料堆的三维立体模型数据，并储存在数据库内。

3.根据权利要求1或2所述的散货料场无人化堆取工艺，其特征是：料堆激光扫描设备安装在堆取料机悬臂两端。

4.根据权利要求1所述的散货料场无人化堆取工艺，其特征是：堆料作业步骤是：

第一步，中控处理单元收到包含作业货种、计划作业量作业内容后，根据作业货种在基础数据库中查出对应堆比重、堆积角度信息，运用存放在数据库内的堆料策略确定堆积方式；

第二步，中控处理单元根据数据库内料场当前使用状态信息，确定作业机械、堆积地址范围、料堆堆高，生成作业计划和作业模式；

第三步，将堆积方式、作业计划和作业模式作为作业指令通过工业网络传送到本地堆取料机PLC；同时地面物料传输皮带流程启动；

第四步，本地堆取料机PLC收到指令后，送入位置计算程序模块，进行计算，得出合适的悬臂俯仰、悬臂回转及大车行走的起始位置信息；

第五步，自动定位程序，将计算结果与装在堆取料机的悬臂俯仰机构、悬臂回转机构、大车走行机构上的绝对值编码器测量出来的位置信息进行比较，根据比较的差值，本地堆取料机PLC按预先设定好的数据，对相应机构的电机发出旋转方向及速度给定指令，使相应机构以合适的速度和方向运行，直至编码器测量反馈的实际位置信号与给定位置吻合，电机停止运行，定位完成；

第六步，执行堆料策略，一种是码头卸船机开始卸料作业，物料经过地面物料输送皮带，通过堆取料机悬臂输送皮带卸至料场进行堆积；

另一种是从另一料堆经取料作业后，物料经过地面物料输送皮带，通过堆取料机悬臂输送皮带卸至料场进行堆积；

第七步，激光扫描装置检测到堆料高度达到设定堆积的高度时，利用已置于数据库内的自动堆料程序计算出各机构下一步的动作方向；

第八步，再启用第五步的自动定位程序，驱动各机构运转至下一堆料点继续堆料；

第九步，重复第四步至第八步，直到堆料完成，自动堆料作业结束；

第十步，中控处理单元利用激光扫描装置实时记录料堆堆型的变化，并保存于数据库中。