用于核垛的方法、系统、取料机及堆料机 |
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| 申请号 | CN201710244398.7 | 申请日 | 2017-04-14 | 公开(公告)号 | CN106966185A | 公开(公告)日 | 2017-07-21 |
| 申请人 | 中国神华能源股份有限公司; 神华黄骅港务有限责任公司; | 发明人 | 单保峰; 刘永昌; 李建光; 杨文博; 刘金光; 韩士红; 李泽琦; 姚同建; 张斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及工程技术领域，公开了一种用于核垛的方法和系统以及取料机和堆料机。该方法包括：获取取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离；获取取料机或堆料机的臂架的回转 角 度和 俯仰 角度；根据行走距离、回转角度和俯仰角度来确定取料机或堆料机的斗轮的 位置 ；以及判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内。该系统包括：位移检测装置、角度检测装置和处理装置。该取料机或堆料机包括上述系统。藉此，实现了核垛，代替了人工核垛，降低了人 力 成本，提高了工作效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于核垛的方法，其特征在于，该方法包括： |
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| 说明书全文 | 用于核垛的方法、系统、取料机及堆料机技术领域[0001] 本发明涉及工程技术领域，具体地，涉及一种用于核垛的方法、系统、取料机及堆料机。 背景技术[0002] 目前核垛方法为库场员目测核垛。中控通知取料机司机、堆料机司机进行对垛，同时中控也会通知库场员提前到达目标垛位置进行核垛。单机到达指定场垛后，库场员实际目测取料机斗轮位置或堆料机抛料口位置是否在中控指定的垛位范围内以判断对垛是否正确，并通知司机对垛是否正确。如果中控要求同时对两个以上单机进行核垛，但库场员只有一名，就会因为核垛不及时影响到产量。而且，司机忘记喊库场员或库场员不到现场进行核垛的事情也时有发生。有时司机为了抢作业效率便先取料，再喊库场员，这样就存在取错垛的隐患，易造成货运质量问题。此外，夜间或大雾天气时，由于视线不佳也可能导致取错垛这一问题的发生。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种用于核垛的方法和系统以及取料机和堆料机，其可实现核垛，代替人工核垛，降低人力成本，提高工作效率。 [0004] 为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种用于核垛的方法，该方法包括：获取取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离；获取取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度；根据行走距离、回转角度和俯仰角度来确定取料机或堆料机的斗轮的位置；以及判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内。 [0005] 可选地，确定取料机或堆料机的斗轮的位置包括：根据回转角度和俯仰角度计算斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离；以及根据行走距离和斗轮距离计算斗轮投影到行走轨道方向的位置。 [0006] 可选地，判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内包括：用在行走轨道方向上的两个位置点来定义区域；以及判断斗轮投影到行走轨道方向的位置是否在两个位置点之间。 [0007] 可选地，该方法还包括：如果判断出位置不在两个位置点之间，则进行报警。 [0008] 可选地，根据公式(1)计算斗轮距离： [0009] L斗轮距离＝L臂架长度×cos y×cos x 公式(1) [0010] 其中，x为回转角度；y为俯仰角度；L斗轮距离为斗轮距离；L臂架长度为取料机或堆料机的臂架长度。 [0011] 本发明的另一方面提供一种用于核垛的系统，该系统包括：位移检测装置，用于检测取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离；角度检测装置，用于检测取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度；以及处理装置，用于获取行走距离、回转角度和俯仰角度，根据行走距离、回转角度和俯仰角度来确定取料机或堆料机的斗轮的位置以及判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内。 [0012] 可选地，处理装置用于执行以下步骤来确定取料机或堆料机的斗轮的位置：根据回转角度和俯仰角度计算斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离；以及根据行走距离和斗轮距离计算斗轮投影到行走轨道方向的位置。 [0013] 可选地，处理装置用于执行以下步骤来判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内：用在行走轨道方向上的两个位置点来定义区域；以及判断斗轮投影到行走轨道方向的位置是否在两个位置点之间。 [0015] 可选地，斗轮距离是根据公式(1)来计算的： [0016] L斗轮距离＝L臂架长度×cos y×cos x 公式(1) [0017] 其中，x为回转角度；y为俯仰角度；L斗轮距离为斗轮距离；L臂架长度为取料机或堆料机的臂架长度。 [0018] 本发明的还一个方面提供一种包括上述用于核垛的系统的取料机/堆料机。 [0019] 通过上述技术方案，根据取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离、取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度计算出取料机或堆料机的斗轮的位置，判断该位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内以核垛。如此，实现了核垛，代替了人工核垛，降低了人力成本，提高了工作效率。 [0022] 图1是根据本发明的一实施方式提供的用于核垛的方法的流程图； [0023] 图2是根据本发明的另一实施方式提供的用于核垛的方法的流程图； [0024] 图3是根据本发明的另一实施方式提供的用于核垛的方法的流程图； [0025] 图4是根据本发明的一实施方式提供的计算斗轮距离的示意图；以及 [0026] 图5是根据本发明的一实施方式提供的用于核垛的系统的结构框图。 [0027] 附图标记说明 [0028] 1 位移检测装置 2 角度检测装置 [0029] 3 处理装置 具体实施方式[0030] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 [0031] 图1是根据本发明的一实施方式提供的用于核垛的方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤： [0032] 步骤S10：获取行走距离，即，获取取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离； [0033] 步骤S11：获取回转角度和俯仰角度，即，获取取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度； [0034] 步骤S12：确定斗轮位置，即，根据行走距离、回转角度和俯仰角度来确定取料机或堆料机的斗轮的位置；以及 [0035] 步骤S13：判断斗轮的位置是否在区域内，即，判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内。 [0036] 如此，根据行走距离、回转角度和俯仰角度确定取料机或堆料机的斗轮的位置，通过判断该位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内来核垛，代替了人工核垛，降低了人力成本，提高了工作效率，避免了因人为因素和天气因素的影响取错垛的现象，降低了发生货运质量问题的概率。 [0037] 图2是根据本发明的另一实施方式提供的用于核垛的方法的流程图。与图1所示的方法的不同之处在于，图2所示的方法具体描述了如何确定取料机或堆料机的斗轮的位置。图2所示的方法包括以下步骤： [0038] 步骤S20：获取行走距离，即，获取取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离； [0039] 步骤S21：获取回转角度和俯仰角度，即，获取取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度； [0040] 步骤S22：计算斗轮距离，即，根据回转角度和俯仰角度计算斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离； [0041] 步骤S23：计算斗轮位置，即，根据行走距离和斗轮距离计算斗轮投影到行走轨道方向的位置；以及 [0042] 步骤S24：判断斗轮的位置是否在区域内，即，判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内。 [0043] 在该实施方式中，确定取料机或堆料机的斗轮的位置包括根据回转角度和俯仰角度计算斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离；以及根据行走距离和斗轮距离计算斗轮投影到行走轨道方向的位置。 [0044] 图3是根据本发明的另一实施方式提供的用于核垛的方法的流程图。该方法包括以下步骤： [0045] 步骤S30：定义料垛区域，即，用在行走轨道方向上的两个位置点来定义料垛区域，该料垛区域至少有一个，视具体情况定； [0046] 步骤S31：获取行走距离，即，获取取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离； [0047] 步骤S32：获取回转角度和俯仰角度，即，获取取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度； [0048] 步骤S33：计算斗轮距离，即，根据回转角度和俯仰角度计算斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离； [0049] 步骤S34：计算斗轮位置，即，根据行走距离和斗轮距离计算斗轮投影到行走轨道方向的位置；以及 [0050] 步骤S35：判断斗轮位置是否在两个位置点之间；若是，则说明核垛成功，则结束流程；若否，则执行步骤S36； [0051] 步骤S36：报警，即在判断斗轮位置不在料垛区域内的情况，报警以提醒操作人员。 [0052] 如此，代替人工实现了核垛过程。在该实施方式中，确定取料机或堆料机的斗轮是否在料垛中的某个料垛区域内，可通过将料垛区域量化为沿行走轨道方向的具体的位置点，进而通过判断计算出来的斗轮位置是否位于表示料垛区域的位置的两个位置点之间来实现核垛。 [0053] 图4是根据本发明的一实施方式提供的计算斗轮距离的示意图。如图4所示，建立三维坐标系。其中，X轴表示取料机或堆料机的行走轨道方向，O点代表取料机或堆料机主体的位置，A点代表取料机或堆料机的斗轮的位置，OB的长度代表取料机或堆料机的臂架投影至地面的长度，OC代表斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离，x代表臂架的回转角度，y代表臂架的俯仰角度，根据公式(1)计算斗轮距离： [0054] L斗轮距离＝L臂架长度×cos y×cos x 公式(1) [0055] 其中，x为所述回转角度；y为所述俯仰角度；L斗轮距离为所述斗轮距离；L臂架长度为所述取料机或堆料机的臂架长度。 [0056] 此外，在该实施方式中，还可根据回转角度区分斗轮位于行走轨道方向的左侧或右侧。例如，若x大于0，设定斗轮位于左侧；若x小于0，设定斗轮位于右侧。 [0057] 图5是根据本发明的一实施方式提供的用于核垛的系统的结构框图。如图5所示，该系统包括位移检测装置1、角度检测装置2和处理装置3。位移检测装置1检测取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离；角度检测装置2检测取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度；处理装置3获取行走距离、回转角度和俯仰角度，根据行走距离、回转角度和俯仰角度来确定取料机或堆料机的斗轮的位置以及判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内。如此，实现核垛，代替了人工核垛，降低了人力成本，提高了工作效率。其中，位移检测装置1可以为行走编码器；角度检测装置2可以包括俯仰编码器和回转编码器，俯仰编码器用于检测俯仰角度，回转编码器用于检测回转角度；处理装置3可以为可编程逻辑控制器(PLC)。 [0058] 在根据本发明的实施方式中，处理装置3可执行以下步骤来确定取料机或堆料机的斗轮的位置：根据回转角度和俯仰角度计算斗轮投影至行走轨道方向的相对于取料机或堆料机主体的斗轮距离；以及根据行走距离和斗轮距离计算斗轮投影到行走轨道方向的位置。另外，处理装置3还可执行以下步骤来判断位置是否位于包含至少一个料垛中的一个料垛的区域内：用在行走轨道方向上的两个位置点来定义区域；以及判断斗轮投影到行走轨道方向的位置是否在两个位置点之间。此外，在判断出斗轮位置不在两点之间的情况，处理装置3还用于输出报警信号。例如，PLC将报警信号发送给人机界面以显示报警信号提醒操作人员注意。如此，代替人工实现了核垛过程，并在判断出斗轮位置不在料垛区域内的情况下报警以使操作人员及时采取措施，避免发生货运质量的问题。在该实施方式中，确定取料机或堆料机的斗轮是否在料垛中的某个料垛区域内，可通过将料垛区域量化为沿行走轨道方向的具体的位置点，进而通过判断计算出来的斗轮位置是否位于表示料垛区域的位置的两个位置点之间来实现核垛。具体地，可通过使用行走编码器来实现量化料垛区域。例如，使安装有行走编码器的取料机或堆料机沿行走轨道作业，比如，按照东西方向沿地面皮带作业，记录料垛区域内的每个料垛的起点和终点在行走轨道方向的相对于整个料场起点的位置，并将其存储在中控系统中。由此，在确定斗轮位置后，PLC程序将该斗轮位置与存储在中控系统中的料垛区域进行比较判断，以提醒操作人员所对场垛是否正确，从而达到人工核垛的作用。 [0059] 在根据本发明的实施方式中，斗轮距离可以根据公式(1)来计算的： [0060] L斗轮距离＝L臂架长度×cos y×cos x 公式(1) [0061] 其中，x为回转角度；y为俯仰角度；L斗轮距离为斗轮距离；L臂架长度为取料机或堆料机的臂架长度。 [0062] 另外，在根据本发明的实施方式中，还提供了一种取料机和堆料机，该取料机或堆料机包括上述用于核垛的系统。 [0063] 综上所述，通过获取取料机或堆料机沿行走轨道方向的行走距离以及取料机或堆料机的臂架的回转角度和俯仰角度并根据行走距离、回转角度和俯仰角度确定取料机或堆料机的斗轮的位置以及判断斗轮位置是否在料垛的区域内实现了核垛，该核垛过程代替了人工核垛，降低了人力成本，提高了工作效率，避免了认为因素和天气因素对核垛过程的影响，降低了发生货运质量问题的概率。 [0064] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 [0065] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0066] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 |
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