[发明专利]对中料斗自动对中控制方法及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其是涉及一种堆料机的对中料斗自动对中的控制方法；本发明还涉及对中料斗自动对中的控制系统。 

背景技术

混匀堆料机是一种常用的工程机械，是应用散装物料贮料场的一种高效率连续作业的大型装卸设备，通常与取料机配合使用，混匀堆运各种矿石原料，实现物料在料场的堆放与运输。混匀堆料机的主要特点是能够将各种矿石原料混合均匀堆运到料场，工作时要求悬臂梁在任何俯仰角度位置时，悬臂梁头部处的卸料漏斗口始终保持对应料场中心。CN2356976Y公开了一种混匀堆料机，包括堆料臂、对中料斗和铰点，所说的堆料机设有料斗对中控制装置，该装置包括与铰点同心并固定安装的齿块，齿块与小齿轮啮合，与小齿轮的轴心成90°并固定在其轴上的摇杆，摇杆另一端与推杆铰接，推杆另一端与摆杆一端铰接，摆杆中间安装有与其垂直的中心轴，摆杆另一端与钢丝绳一端连接，钢丝绳另一端与对中料斗连接。

由于过去应用的物料对中装置是采用一对特殊的开式齿轮传动，其中一个齿轮带动摆杆机构摆动，摆杆机构的另一端牵动摇杆机构利用四连杆原理通过钢丝绳牵动悬臂梁头部处的卸料漏斗摆动，实现对中功能，性能基本满足使用要求。但整个机构相当复杂，零部件及主体钢结构加工件繁多，钢结构局部位置需开孔避让，安装空间大，且现场安装难度及工作量也大。特别是每台设备因俯仰铰点及俯仰角度的不同而需要从新设计，因此大大增加了设计、制造及安装的工作量及难度。

CN101937249A公开了一种堆料检测控制方法及系统，该方法包括：利用激光扫描仪对料堆和从堆料机的抛料滚筒抛出的料流进行激光扫描；实时采集扫描数据；实时从控制堆料机的PLC读取所述PLC的状态数据；对所述扫描数据进行解码并结合PLC的状态数据建立关于料堆和从堆料机的抛料滚筒抛出的料流的点的空间坐标；在空间坐标中分离料堆和从堆料机的抛料滚筒抛出的料流的轮廓；利用料堆的轮廓来识别料堆的波峰；计算堆料机的大臂上的抛料滚筒与料堆的波峰之间的距离，并根据计算结果向PLC发送对所述堆料机的控制指令；所述PLC根据接收到的控制指令来对所述堆料机的操作。利用本发明提供的方法和系统，能够实时和精确地判断出堆料机的大臂和料堆的距离，可以实现堆料机的全自动堆料作业，但仍不能完成堆料机对中料斗的自动对中。

发明内容

为了解决现有混匀堆料机对中技术的不足。一方面，本发明的目的在于提供混匀堆料机对中料斗自动对中控制方法。可以实现混匀堆料机出料斗的实时自动对中。 

为了解决上述技术问题，本发明提供的混匀堆料机对中料斗自动对中控制方法，包括以下步骤：

1)利用角度检测仪检测出臂架俯仰角度和对中料斗与垂直方向的夹角状态；

2) 角度检测仪检测出的臂架俯仰角度和对中料斗与垂直方向的夹角状态数据输入PLC；

3）所述PLC对所述检测数据进行解码并计算所述混匀堆料机的对中料斗与垂直方向的目标夹角，并将对中料斗与垂直方向的目标夹角与其当前夹角进行比较；并根据比较结果向所述PLC发送对所述混匀堆料机对中料斗的控制指令；

4)所述PLC根据接收到的控制指令来操作所述对中料斗的驱动装置，使所述对中料斗与垂直方向的当前夹角与目标夹角相等。

进一步地，所述的对中料斗自动对中控制方法，所述步骤3）中，通过以下计算式来计算对中料斗与臂架的目标夹角：

其中：a为对中料斗与垂直方向的目标夹角；L为臂架俯仰铰点到料堆中心的水平距离，R为对中料斗与臂架的铰接点到臂架俯仰铰接点的距离，b₀为臂架处于初始位置时对中料斗与臂架的铰接点与臂架俯仰铰接点连线与水平线的夹角；b₁为臂架俯仰角度：俯仰后臂架对中料斗与臂架的铰接点与臂架俯仰铰接点连线与所述臂架处于初始位置时该连线的夹角；r为对中料斗的落料点到旋转铰点的距离；L按以下公式计算得出：

a₀为对中料斗与垂直方向的初始夹角。

另一方面，本发明的目的在于提供混匀堆料机对中料斗自动对中控制系统。可以实现混匀堆料机出料斗的实时自动对中。

为了解决上述技术问题，本发明提供的混匀堆料机对中料斗自动对中控制系统，具有检测对中料斗与垂直方向夹角的第一角度检测仪；检测臂架俯仰角度的第二角度检测仪；PLC；驱动所述对中料斗绕其与臂架铰接点旋转的驱动装置；所述角度检测仪与PLC、PLC与驱动装置采用模拟信号或总线协议通讯方式连接。

进一步，混匀堆料机对中料斗自动对中控制系统的角度检测仪为角度传感器。