[发明专利]一种联合存储物料管理系统的无人天车抓斗定位方法

说明书

本发明介绍了一种联合存储物料管理系统的无人天车抓斗定位方法，包括以下步骤：一、联合存库系统来料的库存区域规划；二、对每个库区分区进行二次逻辑分区；三、物料空间位置测量；四、库区现场其他相关信号检测及采集传输；五、抓斗定位系统与下游生产工艺控制系统的接口；六、抓斗实时定位及作业流程。本发明的联合存储物料管理系统的无人天车抓斗定位方法，提高了联合储库系统自动化程度，大大降低了工作的作业强度，实现了对取料和卸料过程的精准控制以及高度的集成自动化，又实现了在尽量少的操作工人以及高度安全生产的前提下，创造出实在的经济效益。

技术领域

本发明属于存储物料管理系统自动化控制技术领域，特别涉及一种联合存储物料管理系统的无人天车抓斗定位方法。

背景技术

水泥生产的原料由几种粉状或者颗粒状物料组成，为了生产连续运行，这几种原料需要有一定的存储量，并在正常生产时输送至原料配比和粉磨设备中。现场库区使用天车将库区粉状或者颗粒状物料送至输送库区的下料口，但由于物料属性问题，原料库区装卸料作业存在很大的问题：工作环境差、职业危害大；作业重复枯燥、工作强度大；人工作业效率低、人工费投入大；现有料管理系统，其抓斗定位方法，算法复杂，物料装运速度较慢；自动化程度低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种联合存储物料管理系统的无人天车抓斗定位方法，摒除复杂耗时的抓斗定位方法，能够实现无人天车取料目标位置的快速精准定位，简单实用，降低联合存储物料的成本，提高物料装运的速度，提高生产效率，改善工人的工作环境。

本发明所采用的技术方案是，一种联合存储物料管理系统的无人天车抓斗定位方法，包括以下步骤：

一、联合存库系统来料的库存区域规划；

根据原料种类和下游需求进行分区数量设计，库区为矩形，存储多种原料；一种物料一个分区，大配比物料分区位于库区中间位置，配比次大物料距离较远，依次排列，所需配比小物料位于库区边缘，远离固定料斗区域；每个分区均设置一个固定下料斗，每个固定下料斗设置料位检测设备；每个库区分区均设置外部来料和抓斗取料作业的允许检测设备；将库区进行人为分区，由高于地面一定高度的挡墙进行分割，并有明确的分区标识进行标识（逻辑标识），形成分区边界数据；库区分区设置分区边界检测设备，便于天车抓斗边界检测定位使用；

二、对每个库区分区进行二次逻辑分区；

为了简化抓斗定位方法，对每个库区分区进行了二次逻辑分区；二次逻辑分区的面积大小与无人天车抓斗的水平面投影面积相等，抓斗在当前料种工作要求时段内，顺序按二次分区的大小改变抓斗取料目标位置的偏移量，获得下次抓取物料的水平坐标；

该水平坐标需要与分区边界检测设备的输出数据进行比对，确认没有超出边界，即当前水平坐标有效；再对每个二次分区的垂直坐标进行检索，获得垂直坐标；

三、物料空间位置测量；

数据采集：数据采集部分使用两台伺服电机各自驱动一台2D激光扫描仪完成该项功能，激光扫描仪实时扫描整个库区，得到物料料堆的二维点云数据；

数据通信：点云数据通过以太网通信上传至上位工控机；

数据处理：上位工控机读取到点云数据后进行数据处理，得到物料的空间位置数据，首先是二维数据转换为三维数据的坐标映射，得到一半的库区物料数据，其次要进行两个激光扫描仪的坐标拼接，获得整个库区物料空间位置数据，至此，得到完整的堆场三维坐标数据；

附加的数据分类：将完整的物料空间位置坐标进行分区划分，对该数据进行与库区分区相联系的处理，区分每组数据坐标所处的库区分区位置和编号，并给每组附带上分区编号，形成以分区为索引的数据结构；在此基础上，将各分区数据按二次逻辑分区进行二次分类；

四、库区现场其他相关信号检测及采集传输；