[发明专利]一种条形料场自动作业系统

权利要求书

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；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；根据堆料作业计划目标和料场空间位置的信息，在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。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求1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。

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，根据取料作业计划目标和料场空间位置的信息，在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度；控制模块控制刮板机构运行进行取料，同时控制第二行走机构沿当前取料角度下的取料起始位置向取料终止位置行走，取料过程中所述取料作业流量计将检测的物料流量数据发送至控制模块，所述控制模块将接收的物料流量数据与设定的流量进行比较，并调整第二行走机构的运行速度，保证取料的实际流量接近设定流量，行走取料过程中更新所经过区域的料堆形状，当到达此取料角度的取料终止位置后，控制模块根据取料作业流量计检测的数据判断是否达到取料的作业总量，是，则结束取料作业，否，则控制模块根据更新后的料堆地形数据以及未完成的取料作业量再次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，并根据计算结果控制取料机运动直至完成取料作业量并结束取料作业。