CN108100688B - 一种取料装置及堆取料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种取料装置及堆取料方法，所述取料装置至少包括机架和梳料装置，所述梳料装置的一端通过连接机构与机架连接，所述梳料装置包括梳料架以及设置在所述梳料架上的主料耙，所述主料耙包括若干主料梳齿，所述主料梳齿沿所述梳料架的梳料面分布有多列，相邻设置的两列主料梳齿间隔错位设置。本发明将主料梳齿沿梳料架的宽度方向设有多列，且相邻设置的两列主料梳齿间隔错位设置，这样取料梳料作业中改善了其与物料表面的作业面的受力方式，提高了梳料效果，可有效提高取料效率，尤其适用于粘性物料作业场合，并对粘性强的物料有良好的疏松作用。

Description

一种取料装置及堆取料方法
技术领域
本发明属于装卸技术领域，具体涉及一种取料装置及堆取料方法。
背景技术
桥式取料机是一种连续、高效的散状物料装卸输送机械，是水泥厂原料预均化长形堆料场的取料设备。现有一种桥式取料机梳料装置，在桥式取料机的主梁上安装有梳料装置，梳料装置上有多个松料耙，桥式取料机安装在预均化长形堆料场轨道上，从料场中心的料堆端面开始取料，根据料堆的休止角将梳料装置调节至一定的角度。松料耙将料堆端面的物料耙松，让其滑落至料堆底部，由桥式取料机的取料装置运走。
目前国内的桥式刮板取料机的松料耙多为两侧加钢丝绳的组合件，这种结构由于在两侧加了钢丝绳，使松料耙在料堆上左右移动时，已不单纯是线移动，而增加层移动。对物料在粒度小、含水量大时安息角的破坏起了很大作用。但是由于受结构限制，两侧钢丝绳不能全断面移动，而只能在料堆的两侧移动，所以对整个料堆来讲作用有限，特别是在大型桥式刮板取料机上由于料堆断面宽、料耙体形大，这时其弊端就体现的更明显，最终和第一种结构范同样的问题，严重影响生产。
另外，在储料场的堆料过程中，通常会设计最大堆积容量，然后将堆料装置的下料构件固定在最大堆积容量的顶点进行下料，下料完成后，刮板机进行取料；但是往往储料场的来料并不是设计最大堆积容量，或没有达到最大储量就需要取料，或取走部分物料再进行堆料没有达到最大储量就需要取料时，如图8～10，此时料堆导致物料不能完全堆满料场，料堆的堆型并不是靠近出料口，取料机开始工作时其底部的作业面并不能接触料堆，刮取的部分物料不能被取到***皮带机运走，只能在料场内转运耙至出料口，进而存在做虚功的问题，这个过程行业内称为平料，这个过程耗时，耗能，浪费人力，增加设备磨损，减少设备作业寿命，增加设备维护工作量。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高取料过程中的作业效率的取料装置及堆取料方法。
上述目的是通过如下技术方案实现：一种取料装置，至少包括机架和梳料装置，所述梳料装置的一端通过连接机构与机架连接，所述梳料装置包括梳料架以及设置在所述梳料架上的主料耙，所述主料耙包括若干主料梳齿，所述主料梳齿沿所述梳料架的梳料面分布有多列，相邻设置的两列主料梳齿间隔错位设置。
本发明将主料梳齿沿梳料架的宽度方向设有多列，且相邻设置的两列主料梳齿间隔错位设置，这样取料梳料作业中改善了其与物料表面的作业面的受力方式，提高了梳料效果，可有效提高取料效率，尤其适用于粘性物料作业场合，并对粘性强的物料有良好的疏松作用，且由于耙钉具有下刮料功能，可以使被取物料沿料堆堆积角均衡的滑落，从而使取料机构得到流畅的供料，减小由于供料料流不均造成的的生产能力波动和作业震动。
作为优选，进一步的技术方案是：所述梳料装置的底部设置有行走轮，所述行走轮可转动地支撑于所述机架的轨道上，所述梳料装置通过驱动机构驱动其在机架的轨道上进行往复运动，所述梳料装置绕连接机构与机架连接处摆动的同时可绕轨道作俯仰运动。
更进一步的技术方案是：所述行走轮的踏面为凹圆弧形，所述机架的轨道的踏面为与凹圆弧形对应的凸圆弧形。如此设置，使得行走轮在轨道上沿轨道行走的同时，可以绕轨道的踏面旋转作螺旋运动，可以满足不同休止角料堆的需求。
更进一步的技术方案是：所述梳料装置上设有轨道清扫润滑装置，所述的轨道清扫润滑装置包括顶板、弹至少包括导向块和润滑块，所述导向块固定安装在梳料装置上，所述润滑块设置于所述导向块的导向槽中，所述润滑块的底部与所述机架的轨道的踏面接触。如此设置，润滑块在清除轨道上异物的同时，对轨道进行润滑，结构简单紧凑，便于在行走轮与轨道之间安装，且便于维护，制造、维护成本低。
更进一步的技术方案是：所述梳料架上还设有梳料耙，所述梳料耙包括若干组配合梳料的传动轴和自转梳齿，所述传动轴和自转梳齿相连，所述梳料耙通过传动装置驱动所述自转梳齿沿传动轴转动梳料，所述传动机构包括环绕于梳料架上的传送链和驱动传送链运动的电机，所述电机驱动传送链带动传动轴转动。本发明的取料装置在取料时梳料装置朝料堆处进行往复运动时，分布在主料耙和梳料耙上的梳齿拨动取料面上的物料，使之落到取料面的底部，被连续不断运行的取料装置运走，直至将物料运输至物料传送装置上输送出去，解决采用传统结构料耙在粘性较强物料的作业的场合由于料流不畅而由此产生的作业能力降低，挖掘阻力增大等问题。
更进一步的技术方案是：所述梳料架与机架通过臂杆相连，所述臂杆驱动所述梳料架进行俯仰运动。
更进一步的技术方案是：所述主料梳齿与自转梳齿相邻间隔设置。如此设置，梳料效果佳。
本发明还提供一种堆取料方法，其取料步骤中的取料设备为上述任一所述的取料装置，所述堆料装置包括下料机构，所述堆取料方法包括如下步骤：
(1)本次堆料作业量下的最优下料点的确定：根据储料场设计的物料最大储备量、堆料长度和料堆安息角计算确定储料场内物料最大储备量下的料堆沿宽度方向的第一几何截面，所述第一几何截面中料堆轮廓线与储料场出料口的交点设为出料点，所述第一几何截面中连接顶点与出料点的边长设为第一边；然后计算本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面：确定所述第二几何截面的出料点与第一几何截面的出料点重合并且所述第二几何截面的顶点位于所述第一几何截面中的第一边上的基本原则，然后根据本次作业的作业量确定第二几何截面的顶点的具***置，所述第二几何截面中的顶点的正上方即为最优下料点；
(2)储料场的基本储备量下的堆料作业最优下料点的确定：计算方法与步骤(1)中的本次堆料作业量下的最优下料点计算方法一致；
(3)将下料机构的下料点移动至基本储备的最优下料点进行下料作业直至下料量达到基本储备量；
(4)开启取料设备，调节臂杆带动梳料架进行下俯使得梳料架上的主料耙和梳料耙与料堆的梳料面相接触进行取料作业，并将堆料装置的下料机构下料点定位在本次堆料作业量下的最优下料点最进行下料作业。
采用本方法进行堆料作业，可保证堆料过程中来料不充裕时，根据堆料的作业量计算最优的下料点，在满足堆料的前提下保证堆型靠近出料口，保证取料装置开始取时料面上的物料到取料面的底部从出料口落至物料传送装置上输送出去，保证取料装置工作中其底部的作业面能接触料堆，防止做虚功的问题，这样可大大提高取料过程中的作业效率，节提高了设备取料效率，省能耗，减少设备磨损，增加设备作业寿命，减少设备维护工作量，降低了工厂的使用成本。本领域技术人员应当理解，堆料过程中堆出的料堆呈长条形，即为条形料堆。
作为优选，进一步的技术方案是：所述下料机构至少包括第一下料溜斗和第二下料溜斗，所述第一下料溜斗和第二下料溜斗通过伸缩件相连，所述伸缩件可驱动所述第一下料溜斗和/或第二下料溜斗转动并改变下料机构下料点，所述第一下料溜斗和第二下料溜斗分别设有第一下料通道和第二下料通道，所述下料机构内设有用于调节选择物料下料通道的可调件。
更进一步的技术方案是：所述下料机构包括料斗本体，所述料斗本体的上部设有进料口，所述第一下料溜斗和第二下料溜斗设置在所述料斗本体的下部。
更进一步的技术方案是：所述可调件为翻转板，所述翻转板与第一下料溜斗、第二下料溜斗相铰接，所述翻转板可沿三者的铰点转动并实现所述第一下料通道和第二下料通道的开合。
更进一步的技术方案是：所述翻转板设有转轴，所述第一下料溜斗、第二下料溜斗与所述转轴铰接，所述下料机构设有电机，所述电机的电机轴与所述转轴相连，所述电机工作时驱动所述转轴转动，进而带动所述翻转板翻转，所述伸缩件可驱动所述第一下料溜斗和/或第二下料溜斗沿所述转轴转动。
更进一步的技术方案是：所述第一下料溜斗与料斗本体固定连接并作为储料场内物料最大储备量下的下料点，所述伸缩件根据实时的作业量驱动所述第二下料溜斗运动至其下料口位于最优下料点；所述堆料装置设有检测模块和控制模块，所述检测模块至少包括用于检测储料场地理形貌特征的地理形貌检测装置以及用于检测第二下料溜斗的下料口位置的位置检测装置，所述地理形貌特征至少包括储料场料堆的表面形貌以及其预定位置在预设的坐标系中的坐标值；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堆料装置及其下料机构进行相应的动作操作并完成作业目标。
料场采用网格化的方法，即将有效堆料区内的区域划分为连续的网格曲面，曲面上每一个网格单元的顶点具备一个三维空间坐标值(x,y,z)，该坐标值以料场中某一静止三维空间点作为参考坐标零点，其中x和y坐标代表料堆表面网格顶点在水平方向上的位置值，z值代表料堆表面网格顶点的高度，即料堆表面特定点的高度值，网格的尺寸可以根据显示精度的要求进行调整。所述地理形貌检测装置可以为包括3D激光扫描仪在内的测量和建模***。
本发明可用于可以实现大型散货料堆场全面实现堆料设备在现场无操作司机的情况下全过程自动堆料作业。本发明可在充分保证料场利用率、发挥堆取料设备的堆取料能力和其它功能基础上，堆取料设备中无操作司机进行操作和监视，中控室内也不需要人员进行全程的控制操作，从而克服了现有的散货料场自动化程度低、操作者劳动强度高、作业效率低和场地利用率低的缺陷。
更进一步的技术方案是：所述控制模块接收作业指令，并判断本次作业量是否与储料场内物料最大储备量一致，当二者相同时，所述控制模块控制调节件运动开启第一下料通道的同时闭合第二下料通道，然后控制堆料装置运行进行堆料；当二者不相同时，所述控制模块通过位置检测装置获取当前装置下料机构的下料点在料场中的位置坐标，并将接收的位置坐标与步骤(1)中的计算获得的最优下料点的坐标进行比较，并依据比较结果发出命令控制伸缩件工作并驱动第二下料溜斗的下料口移动至最优下料点，然后控制堆料装置运行进行堆料，堆料过程中，地理形貌检测装置实时将检测数据发送至控制模块，所述控制模块将接收的储料场地理形貌特征数据进行处理得到料堆的堆形剖面图信息，并与步骤(1)中计算的本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面进行比较，判断料堆实时的堆形剖面图的顶点是否与第二几何截面的顶点处于同一竖直线上，否，则控制模块控伸制缩件工作并驱动第二下料溜斗的下料口移动对下料点进行微调，直至完成本次堆料作业。
更进一步的技术方案是：所述地理形貌检测装置能检测储料场可测量区域的地理形貌特征并能计算并获得不可测量区域的地理形貌特征，所述不可测量区域为所述地理形貌检测装置的盲区，其中所述不可测量区域的地理形貌特征获取过程中的计算模型为：z＝tan(θ)(x-xp)+zp+z0，式中，θ为料堆物料的安息角，x与z分别为地理形貌检测装置在料堆不可测量区域的任意点在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，xp与zp分别为地理形貌检测装置在料堆的可测量区域与不可测量区域的焦点p在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，所述z0为调节系数，所述调节系数可根据地理形貌检测装置的安装位置的坐标和堆料场坐标的相对位置关系确定。如此设置，在预定的坐标系中，给出料堆任意一点的横坐标和纵坐标即可计算出料堆表面特定点的高度值，从而得到料堆可得到表面的全部形貌特征数据，然后控制模块基于所述数据对堆取料设备进行相关控制操作，实现堆料的自动智能化。
更进一步的技术方案是：所述控制模块将接收的数据信息储存于数据服务器并实时更新，其中，储料场的地理形貌数据以DEM地形数据格式存储于数据服务器中，所述控制模块可将储料场地理形貌数据通过计算模块转化为2D或3D堆形显示，所述2D或3D堆形显示至少包括储料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息；其中，全料场地理形貌数据转化为2D或3D堆形显示的计算过程中，所述料堆的堆形体积的计算模型为式中，m和n为料场DEM地形数据格式下的网格数，其中，m为DEM地形数据格式下的料场行数，n为DEM地形数据格式下的料场列数，hij为第i行j列下的所对应的网格高度值，V为料堆的堆形体积。
本发明可以通过本***实时的记载全料场物料统计信息，并通过控制模块查询全料场物料统计信息，实现全料场的盘库功能。
更进一步的技术方案是：所述控制模块将储料场地理形貌数据通过计算模块获得包括全料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息的2D或3D堆形显示，并根据所述控制模块内预存的信息对2D或3D堆形显示中各个料堆进行物料名称的标注。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一种实施方式所涉及的取料装置的结构示意图；
图2为本发明一种实施方式所涉及的主料梳齿的分布示意图；
图3为本发明图1中所涉及的梳料装置的K向结构示意图；
图4为本发明一种实施方式所涉及的一种自下料机构的结构示意图；
图5为本发明一种实施方式所涉及的储料场的示意图；
图6为本发明一种实施方式所涉及的储料场最大容量堆积满物料状态的示意图；
图7为本发明涉及的储料场最大容量堆积满物料状态时取料机的取料过程示意图；
图8为储料场没有达到最大储量时在最大容量堆积满物料的下料点下料后料堆的形状示意图；
图9为为储料场取走部分物料再进行堆料，且没有达到最大储量就需要取料的料堆形状；
图10为图8所示的情况下取料机的取料过程示意图；
图11为本发明一种实施方式所涉及的储料场选择最优下料点下料物料堆积状态的示意图；
图12为本发明一种实施方式所涉及的地理形貌检测装置检测堆场料堆的地理形貌特征的示意图；
图13为本发明一种实施方式所涉及的料堆形状网格曲面表示方法的示意图；图14为本发明另一种实施方式所涉及的取料装置的结构示意图；
图15为本发明图14中所涉及的梳料装置的K向结构示意图。
图中：
1 地理形貌检测装置 2 料斗本体 3 进料口 4 第一下料溜斗
5 第二下料溜斗 6 伸缩件 7 第一下料通道 8 第二下料通道
9 翻转板 10 转轴 11 取料装置 12 传送装置
13 取料作业面 14 物料安息角 15 网格顶点 16 档墙
17 最大储备量料堆 18 出料口 19 基本储备量料堆 20 下料机构
21 作业量料堆 22 机架 23 梳料架 24 臂杆
25 主料梳齿 26 传送链 27 传动轴 28 自转梳齿
A1 可测量区域 A2 不可测量区域 B 料堆
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明实施例如下，参照图1～3，一种取料装置，至少包括机架22和梳料装置，所述梳料装置的一端通过连接机构与机架22连接，所述梳料装置包括梳料架23以及设置在所述梳料架23上的主料耙，所述主料耙包括若干主料梳齿25，所述主料梳齿25沿所述梳料架23的梳料面分布有多列，相邻设置的两列主料梳齿25间隔错位设置。
本发明将主料梳齿25沿梳料架23的宽度方向设有多列，且相邻设置的两列主料梳齿25间隔错位设置，这样取料梳料作业中改善了其与物料表面的作业面的受力方式，提高了梳料效果，可有效提高取料效率，尤其适用于粘性物料作业场合，并对粘性强的物料有良好的疏松作用。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述梳料装置的底部设置有行走轮，所述行走轮可转动地支撑于所述机架22的轨道上，所述梳料装置通过驱动机构驱动其在机架22的轨道上进行往复运动，所述梳料装置绕连接机构与机架22连接处摆动的同时可绕轨道作俯仰运动。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述行走轮的踏面为凹圆弧形，所述机架22的轨道的踏面为与凹圆弧形对应的凸圆弧形。如此设置，使得行走轮在轨道上沿轨道行走的同时，可以绕轨道的踏面旋转作螺旋运动，可以满足不同休止角料堆的需求。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述梳料装置上设有轨道清扫润滑装置，所述的轨道清扫润滑装置包括顶板、弹至少包括导向块和润滑块，所述导向块固定安装在梳料装置上，所述润滑块设置于所述导向块的导向槽中，所述润滑块的底部与所述机架22的轨道的踏面接触。如此设置，润滑块在清除轨道上异物的同时，对轨道进行润滑，结构简单紧凑，便于在行走轮与轨道之间安装，且便于维护，制造、维护成本低。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图14和图15，所述梳料架23上还设有梳料耙，所述梳料耙包括若干组配合梳料的传动轴27和自转梳齿28，所述传动轴27和自转梳齿28相连，所述梳料耙通过传动装置驱动所述自转梳齿28沿传动轴27转动梳料，所述传动机构包括环绕于梳料架23上的传送链26和驱动传送链26运动的电机，所述电机驱动传送链26带动传动轴27转动。本发明的取料装置在取料时梳料装置朝料堆处进行往复运动时，分布在主料耙和梳料耙上的梳齿拨动取料面上的物料，使之落到取料面的底部，被连续不断运行的取料装置运走，直至将物料运输至物料传送装置上输送出去，解决采用传统结构料耙在粘性较强物料的作业的场合由于料流不畅而由此产生的作业能力降低，挖掘阻力增大等问题。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述梳料架23与机架22通过臂杆24相连，所述臂杆24驱动所述梳料架23进行俯仰运动。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图14，所述主料梳齿25与自转梳齿28相邻间隔设置。如此设置，梳料效果佳。
本发明还提供一种堆取料方法，实施例如下，其取料步骤中的取料设备为上述任一所述的取料装置11，所述堆料装置包括下料机构20，所述堆取料方法包括如下步骤：
(1)本次堆料作业量下的最优下料点的确定：根据储料场设计的物料最大储备量、堆料长度和料堆安息角计算确定储料场内物料最大储备量下的料堆沿宽度方向的第一几何截面，所述第一几何截面中料堆轮廓线与储料场出料口18的交点设为出料点，所述第一几何截面中连接顶点与出料点的边长设为第一边；然后计算本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面：确定所述第二几何截面的出料点与第一几何截面的出料点重合并且所述第二几何截面的顶点位于所述第一几何截面中的第一边上的基本原则，然后根据本次作业的作业量确定第二几何截面的顶点的具***置，所述第二几何截面中的顶点的正上方即为最优下料点；
(2)储料场的基本储备量下的堆料作业最优下料点的确定：计算方法与步骤(1)中的本次堆料作业量下的最优下料点计算方法一致；
(3)将下料机构20的下料点移动至基本储备的最优下料点进行下料作业直至下料量达到基本储备量；
(4)开启取料设备，调节臂杆24带动梳料架23进行下俯使得梳料架23上的主料耙和梳料耙与料堆的梳料面相接触进行取料作业，并将堆料装置的下料机构20下料点定位在本次堆料作业量下的最优下料点最进行下料作业。
如图5、图6、图7和图11，采用本方法进行堆料作业，可保证堆料过程中来料不充裕时，根据堆料的作业量计算最优的下料点，在满足堆料的前提下保证堆型靠近出料口18，保证取料装置11开始取时料面上的物料到取料面的底部从出料口18落至物料传送装置12上输送出去，保证取料装置11工作中其底部的作业面能接触料堆，防止做虚功的问题，这样可大大提高取料过程中的作业效率，节提高了设备取料效率，省能耗，减少设备磨损，增加设备作业寿命，减少设备维护工作量，降低了工厂的使用成本。本领域技术人员应当理解，堆料过程中堆出的料堆呈长条形，即为条形料堆。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图4，所述下料机构20至少包括第一下料溜斗4和第二下料溜斗5，所述第一下料溜斗4和第二下料溜斗5通过伸缩件6相连，所述伸缩件6可驱动所述第一下料溜斗4和/或第二下料溜斗5转动并改变下料机构20下料点，所述第一下料溜斗4和第二下料溜斗5分别设有第一下料通道7和第二下料通道8，所述下料机构20内设有用于调节选择物料下料通道的可调件。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图14，所述下料机构20包括料斗本体2，所述料斗本体2的上部设有进料口3，所述第一下料溜斗4和第二下料溜斗5设置在所述料斗本体2的下部。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图4，所述可调件为翻转板9，所述翻转板9与第一下料溜斗4、第二下料溜斗5相铰接，所述翻转板9可沿三者的铰点转动并实现所述第一下料通道7和第二下料通道8的开合。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图4，所述翻转板9设有转轴10，所述第一下料溜斗4、第二下料溜斗5与所述转轴10铰接，所述下料机构20设有电机，所述电机的电机轴与所述转轴10相连，所述电机工作时驱动所述转轴10转动，进而带动所述翻转板9翻转，所述伸缩件6可驱动所述第一下料溜斗4和/或第二下料溜斗5沿所述转轴10转动。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5、图6、图7和图11，所述第一下料溜斗4与料斗本体2固定连接并作为储料场内物料最大储备量下的下料点，所述伸缩件6根据实时的作业量驱动所述第二下料溜斗5运动至其下料口位于最优下料点；所述堆料装置设有检测模块和控制模块，所述检测模块至少包括用于检测储料场地理形貌特征的地理形貌检测装置1以及用于检测第二下料溜斗5的下料口位置的位置检测装置，所述地理形貌特征至少包括储料场料堆的表面形貌以及其预定位置在预设的坐标系中的坐标值；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堆料装置及其下料机构20进行相应的动作操作并完成作业目标。
料场采用网格化的方法，如图13，即将有效堆料区内的区域划分为连续的网格曲面，曲面上每一个网格单元的顶点具备一个三维空间坐标值(x,y,z)，该坐标值以料场中某一静止三维空间点作为参考坐标零点，其中x和y坐标代表料堆表面网格顶点15在水平方向上的位置值，z值代表料堆表面网格顶点15的高度，即料堆表面特定点的高度值，网格的尺寸可以根据显示精度的要求进行调整。所述地理形貌检测装置1可以为包括3D激光扫描仪在内的测量和建模***。
本发明可用于可以实现大型散货料堆场全面实现堆料设备在现场无操作司机的情况下全过程自动堆料作业。本发明可在充分保证料场利用率、发挥堆取料设备的堆取料能力和其它功能基础上，堆取料设备中无操作司机进行操作和监视，中控室内也不需要人员进行全程的控制操作，从而克服了现有的散货料场自动化程度低、操作者劳动强度高、作业效率低和场地利用率低的缺陷。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中,所述控制模块接收作业指令，并判断本次作业量是否与储料场内物料最大储备量一致，当二者相同时，所述控制模块控制调节件运动开启第一下料通道7的同时闭合第二下料通道8，然后控制堆料装置运行进行堆料；当二者不相同时，所述控制模块通过位置检测装置获取当前装置下料机构20的下料点在料场中的位置坐标，并将接收的位置坐标与步骤(1)中的计算获得的最优下料点的坐标进行比较，并依据比较结果发出命令控制伸缩件6工作并驱动第二下料溜斗5的下料口移动至最优下料点，然后控制堆料装置运行进行堆料，堆料过程中，地理形貌检测装置1实时将检测数据发送至控制模块，所述控制模块将接收的储料场地理形貌特征数据进行处理得到料堆的堆形剖面图信息，并与步骤(1)中计算的本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面进行比较，判断料堆实时的堆形剖面图的顶点是否与第二几何截面的顶点处于同一竖直线上，否，则控制模块控伸制缩件工作并驱动第二下料溜斗5的下料口移动对下料点进行微调，直至完成本次堆料作业。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图12，所述地理形貌检测装置1能检测储料场可测量区域的地理形貌特征并能计算并获得不可测量区域的地理形貌特征，所述不可测量区域为所述地理形貌检测装置1的盲区，其中所述不可测量区域的地理形貌特征获取过程中的计算模型为：z＝tan(θ)(x-xp)+zp+z0，式中，θ为料堆物料的安息角，x与z分别为地理形貌检测装置1在料堆不可测量区域的任意点在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，xp与zp分别为地理形貌检测装置1在料堆的可测量区域与不可测量区域的焦点p在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，所述z0为调节系数，所述调节系数可根据地理形貌检测装置1的安装位置的坐标和堆料场坐标的相对位置关系确定。如此设置，在预定的坐标系中，给出料堆任意一点的横坐标和纵坐标即可计算出料堆表面特定点的高度值，从而得到料堆可得到表面的全部形貌特征数据，然后控制模块基于所述数据对堆取料设备进行相关控制操作，实现堆料的自动智能化。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述控制模块将接收的数据信息储存于数据服务器并实时更新，其中，储料场的地理形貌数据以DEM地形数据格式存储于数据服务器中，所述控制模块可将储料场地理形貌数据通过计算模块转化为2D或3D堆形显示，所述2D或3D堆形显示至少包括储料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息；其中，全料场地理形貌数据转化为2D或3D堆形显示的计算过程中，所述料堆的堆形体积的计算模型为式中，m和n为料场DEM地形数据格式下的网格数，其中，m为DEM地形数据格式下的料场行数，n为DEM地形数据格式下的料场列数，hij为第i行j列下的所对应的网格高度值，V为料堆的堆形体积。
本发明可以通过本***实时的记载全料场物料统计信息，并通过控制模块查询全料场物料统计信息，实现全料场的盘库功能。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述控制模块将储料场地理形貌数据通过计算模块获得包括全料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息的2D或3D堆形显示，并根据所述控制模块内预存的信息对2D或3D堆形显示中各个料堆进行物料名称的标注。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种取料装置的堆取料方法，取料装置至少包括机架和梳料装置，所述梳料装置的一端通过连接机构与机架连接，其特征在于，所述梳料装置包括梳料架以及设置在所述梳料架上的主料耙，所述主料耙包括若干主料梳齿，所述主料梳齿沿所述梳料架的梳料面分布有多列，相邻设置的两列主料梳齿间隔错位设置；
所述梳料装置的底部设置有行走轮，所述行走轮可转动地支撑于所述机架的轨道上，所述梳料装置通过驱动机构驱动其在机架的轨道上进行往复运动，所述梳料装置绕连接机构与机架连接处摆动的同时可绕轨道作俯仰运动；
所述行走轮的踏面为凹圆弧形，所述机架的轨道的踏面为与凹圆弧形对应的凸圆弧形；
堆取料方法中采用堆料装置，堆料装置包括下料机构，所述堆取料方法包括如下步骤：
(1)本次堆料作业量下的最优下料点的确定：根据储料场设计的物料最大储备量、堆料长度和料堆安息角计算确定储料场内物料最大储备量下的料堆沿宽度方向的第一几何截面，所述第一几何截面中料堆轮廓线与储料场出料口的交点设为出料点，所述第一几何截面中连接顶点与出料点的边长设为第一边；然后计算本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面：确定所述第二几何截面的出料点与第一几何截面的出料点重合并且所述第二几何截面的顶点位于所述第一几何截面中的第一边上的基本原则，然后根据本次作业的作业量确定第二几何截面的顶点的具***置，所述第二几何截面中的顶点的正上方即为最优下料点；
(2)储料场的基本储备量下的堆料作业最优下料点的确定：计算方法与步骤(1)中的本次堆料作业量下的最优下料点计算方法一致；
(3)将下料机构的下料点移动至基本储备的最优下料点进行下料作业直至下料量达到基本储备量；
(4)开启取料设备，调节臂杆带动梳料架进行下俯使得梳料架上的主料耙和梳料耙与料堆的梳料面相接触进行取料作业，并将堆料装置的下料机构下料点定位在本次堆料作业量下的最优下料点进行下料作业；
所述下料机构至少包括第一下料溜斗和第二下料溜斗，所述第一下料溜斗和第二下料溜斗通过伸缩件相连，所述伸缩件可驱动所述第一下料溜斗和/或第二下料溜斗转动并改变下料机构下料点，所述第一下料溜斗和第二下料溜斗分别设有第一下料通道和第二下料通道，所述下料机构内设有用于调节选择物料下料通道的可调件，所述可调件为翻转板，所述翻转板与第一下料溜斗、第二下料溜斗相铰接，所述翻转板可沿三者的铰点转动并实现所述第一下料通道和第二下料通道的开合；
所述第一下料溜斗与料斗本体固定连接并作为储料场内物料最大储备量下的下料点，所述伸缩件根据实时的作业量驱动所述第二下料溜斗运动至其下料口位于最优下料点；所述堆料装置设有检测模块和控制模块，所述检测模块至少包括用于检测储料场地理形貌特征的地理形貌检测装置以及用于检测第二下料溜斗的下料口位置的位置检测装置，所述地理形貌特征至少包括储料场料堆的表面形貌以及其预定位置在预设的坐标系中的坐标值；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堆料装置及其下料机构进行相应的动作操作并完成作业目标；
料场采用网格化的方法，将有效堆料区内的区域划分为连续的网格曲面，曲面上每一个网格单元的顶点具备一个三维空间坐标值(x,y,z)，该坐标值以料场中某一静止三维空间点作为参考坐标零点，其中x和y坐标代表料堆表面网格顶点在水平方向上的位置值，z值代表料堆表面网格顶点的高度，料堆表面特定点的高度值，网格的尺寸可以根据显示精度的要求进行调整，所述地理形貌检测装置包括3D激光扫描仪在内的测量和建模***。
2.根据权利要求1所述的堆取料方法，其特征在于，所述梳料架上还设有梳料耙，所述梳料耙包括若干组配合梳料的传动轴和自转梳齿，所述传动轴和自转梳齿相连，所述梳料耙通过传动装置驱动所述自转梳齿沿传动轴转动梳料，所述传动装置包括环绕于梳料架上的传送链和驱动传送链运动的电机，所述电机驱动传送链带动传动轴转动。
3.根据权利要求2所述的堆取料方法，其特征在于，所述主料梳齿与自转梳齿相邻间隔设置。
4.根据权利要求1所述的堆取料方法，其特征在于，所述控制模块接收作业指令，并判断本次作业量是否与储料场内物料最大储备量一致，当二者相同时，所述控制模块控制调节件运动开启第一下料通道的同时闭合第二下料通道，然后控制堆料装置运行进行堆料；当二者不相同时，所述控制模块通过位置检测装置获取当前装置下料机构的下料点在料场中的位置坐标，并将接收的位置坐标与步骤(1)中的计算获得的最优下料点的坐标进行比较，并依据比较结果发出命令控制伸缩件工作并驱动第二下料溜斗的下料口移动至最优下料点，然后控制堆料装置运行进行堆料，堆料过程中，地理形貌检测装置实时将检测数据发送至控制模块，所述控制模块将接收的储料场地理形貌特征数据进行处理得到料堆的堆形剖面图信息，并与步骤(1)中计算的本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面进行比较，判断料堆实时的堆形剖面图的顶点是否与第二几何截面的顶点处于同一竖直线上，否则控制模块控制伸缩件工作并驱动第二下料溜斗的下料口移动对下料点进行微调，直至完成本次堆料作业。
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