用于分选系统的动态卸料补偿的制作方法_2

文档序号:9239333阅读:来源:国知局
器卸料控制器28开始确定在适当时间的沿着所选择的卸料轨迹30L、30R之一对 物料12进行卸料以将物料12放到所选择的卸料位置6L、6R之一上的必要步骤。响应于到 达释放点,处理系统52能够通过所选择的运载器4发起物料12的卸料。
[0035] 卸料位詈
[0036] 从图1的椭圆形44的两侧所示而位于下游的多个固定卸料位置6L、6R具有一组 被示为实线的相对卸料位置,以及被示为虚线的第二组卸料位置。以下的全部讨论都将与 图1所示的实线固定卸料位置6L、6R相关。卸料位置6L、6R在从分选系统2的每一侧进行 延伸的行中彼此相邻地进行部署。卸料位置6L、6R能够从环形传送器3接收物料12并且 能够对该物料进行卸料。多个卸料位置6L、6R也被称作槽组,但是并不局限于槽。每个卸 料位置6L被不为与部署在环形传送器3的相对一侧上的卸料位置6R横向对齐。虽然分选 系统2被描绘为双侧分选机,但是也可以使用单侧分选机以及左右两侧的卸料位置并不对 齐的配置。注意到,卸料位置6L、6R的配置的表示形式并不被认为是限制。
[0037] 至少在图1和2中,左侧卸料位置6L被图形表示为被指示为6La_6Le所指示的槽 或带角度卸料位置,它们具有总体上相对于纵向Y方向(行进箭头的方向)成角度地进行 部署的入口 8L。右侧卸料位置6R被图形表示为被指示为6Ra-6Re的槽或卸料位置,它们具 有一个直线卸料位置6Ra与四个带角度卸料位置6Rb-6Re的组合以及入口 8R。每一侧上的 卸料位置的入口特征通常并不相同。
[0038] 图2是图1所示的分选系统2的右侧的放大视图。在至少图2所描绘的实施例 中,分选系统2可以包括以侧面的方式部署在运载器4的卸料端4L与卸料位置6L的入 口 8L之间的表面10L,和部署在运载器4的卸料端4R与卸料位置6R的入口 8R之间的 表面10R。表面10U10R可以是入口 8R、8L的一部分,或者可以是可被称之为经过丛林 (through-going-wood)的接口表面,其用作运载器4和卸料位置6L、6R之间的被动接口。 所期望的是表面l〇L、IOR并不会明显妨碍从运载器4运送的物料的卸料(即使被不准确地 卸料),并且表现出对物料的低摩擦系数。当处于表面10L、IOR上时,物料就不再接收到来 自分选系统2的动能,其中物料的轨迹是重力、表面10U10R的配置以及物料自身动量的函 数。所导致的表现是,物料12将趋于沿着能够预测的轨迹过程远离运载器4朝向卸料位置 6L、6R进行移动。因此,以可控的方式使得物料沿标称轨迹行进,这非常可能以低的标准偏 差到达它们的预期目的地。
[0039] 物料讲料
[0040] 材料处理系统(未示出)将物料12送至进料口 14,后者在进料点将物料12进料 至分选系统2上,因此将每个物料12与至少一个运载器4相关联。进料点基本上相对于移 动的运载器4是静止的。在所描绘的且更详细讨论的实施例中,一个物料12与一个运载器 4关联。如至少图2-5中所描绘的,物料12通常并非在一致的可重复的位置被放在运载器 4的传送表面5上,而是相反地几乎被置于运载器4的传送表面5上的任意地方。不同于许 多分选系统,该创新的分选系统2能够将物料带到"如同放置"的位置直至在卸料轨迹上进 行卸料,上述卸料轨迹将物料12放到所选择的卸料位置6L、6R之一上。为了完成该任务, "被放置的"物料12的位置能够相对于传送表面5而得到确定。
[0041] 本发明的实践可以涉及到物料相对于运载器4的位置的知识。有多种方式来获取 这样的物料位置信息。例如,如果物料12以已知的相对于运载器4的相应位置被准确放在 相应运载器4上,则将能够获知相对位置,即使这样已知的位置随运载器4的不同而有所变 化。
[0042] 物料位置可以以任意适当方式来表示,诸如以笛卡尔坐标和极坐标来表示。针对 每个物料12,可以选择至少一个物料基准点(图3-5中的109)以便在指示该物料12的位 置时使用。物料基准点的示例包括物料的形心和质量中心(它们将以动态方式进行确定并 且可以是保存在数据库中的针对特定类型的物料所定义的属性)。
[0043] 物件检测系统
[0044] 如图2所示,物件检测系统16位于进料口 14下游以及环形传送器3的上方,并且 能够将物料12a的位置确定位相对于移动的运载器4a的传送表面5a的横向和纵向位置。 在该实施例中,物件检测系统16包括相机18、红外光LED灯阵列20、摄影眼22、PLC 24和 发送器26。在所描绘的实施例中,相机18可以安装在运载器4的顶部表面上方40英寸处, 距运载器4的中心稍有偏离,具有56英寸(水平)的视场,3. 5_镜头以及连接在镜头之后 的红外带通滤波器。相机18可以是任意适当设备并且可以被安装在任意适当位置。灯阵 列20可以是在运载器4中心的上方40英寸处平行于运载器4水平安装的1160mm长的IR 线性阵列灯。
[0045] 当物料12被进料至移动的运载器4上并且在静止的物件检测系统16下方通过 时,可以对移动的传送表面5进行扫描或拍摄快照以确定物料12在运载器4的传送表面5 上的位置。物件检测系统16可以包括微处理器和存储器,它们能够对从运载器4和物料12 的快照所接收的信息进行处理而确定物料12相对于运载器4的位置。运载器4的传送表 面5上的物料12的快照可以由于运载器卸料控制器28的前沿通过摄影眼22前方而被触 发。虽然描述了运载器卸料控制器28的边沿检测,但是可以使用任意适当的事件来触发检 测快照。虽然所描绘的实施例针对每个运载器4图示了一个物料12,但是单个物料可以由 多于一个的运载器4所运载,其中多个运载器4的卸料操作能够进行协调从而对相关联的 物料12进行卸料。
[0046] 在图2中,运载器4a和物料12a在物件检测系统16的下方移动。相机18悬挂在 传送表面5a的上方并且对移动的运载器4a和物料12a拍摄快照。
[0047] 图3-5是处于图2所示的位置的移动运载器4a的快照的放大示意图。如图3的 快照视图所示,物件检测系统16可以使用快照或扫描信息来识别传送表面5a的角。接下 来,可以穿过该快照图像绘制第一交叉线102和第二交叉线104。交叉线102、104的交点 标示出处于传送表面5a的中心的原点100,其针对该实施例而言可以是运载器基准点CRP。 物件检测系统16还能够确定运载器4a是否被物料12a所占据。在所描绘的实施例中,如 果检测到物料12a,则物件检测系统16能够使用之前所描述的角和交叉线技术或者边沿检 测来确定物料12的中心或形心(参见图3)并且将该形心用作定义物料位置的基准点。虽 然传送表面5的中心被用作原点,但是本发明并不局限于此并且可以使用其它位置。
[0048] 在图4中,物件检测系统16将笛卡尔坐标系置于快照或扫描的原点100上,其中X 轴被定向为横向方向而Y轴则被定向为运动方向。在所描绘的实施例中,物件检测系统16 确定物料12的形心并且将其用作物料的物料基准点109,其作为物料位置信息的指示符。 如图5所示,1400mm乘510mm具有从700mm至-700mm的X轴范围以及从255mm至_255_ 的Y轴范围。图3在四个象限中的每一个中指示了X和Y坐标的符号。运载器4的角位于 (700, 255)、(700, -255)、(-700, -255)和(-700, 255)。物料 12a 被示为位于象限 4,距 X 轴 和原点100 Δ X距离106以及距Y轴和原点100的Δ Y距离108处。
[0049] 图5示出了能够被生成以对运载器4a的传送表面5上的物料12a进行定位的数字 位置信息。如所示出的,物料12a的形心的位置数据处于(+350,-115),其定义了物料基准 点109。该示例的物料基准点109针对Δ X具有数值+350mm并且针对Δ Y具有数值-115。 利用物料12a的Λ X、Λ Y位置数值,将物料12a向左侧进行卸料要求物料12a移动稍微超 过1050mm的距离。将物料12a向右侧进行卸料则要求物料12a在物料12a的形心从传送 表面5a卸料之前向右侧移动稍微超过350mm的距离。该Λ X、Λ Y物料位置信息将被发送 至PLC24以计算左侧和右侧轨迹30L、30R以及以下所描述的卸料补偿。
[0050] 计筧笛卡尔坐标卸料补偿
[0051] 一旦接收到物料位置信息,PLC 24就基于物料基准点(图3-5中的109)距运载器 基准点CRp的横向偏离和纵向偏离计算该创新的作为时间值的物料卸料补偿DA x、DAY,上述 运载器基准点CRp在所描绘的实施例中是运载器4的标称中心。在如在图2中最佳示出的 所描绘的实施例中,物料卸料补偿DAX、DAY包括基于物料的物料基准点109的横向位置的X 方向物料卸料补偿(横向物料卸料补偿)DAX,以及基于物料的物料基准点109的纵向位置 的Y方向物料卸料补偿(纵向物料卸料补偿)DAY,它们基于以下公式进行计算
[0052] (i) DAx= N ( Δ X/SS) +C
[0053] (ii) = M( ΔΥ/CBS)+B
[0054] 其中DAy是Y方向物料卸料补偿(毫秒)
[0055] DAx是X方向物料卸料补偿(毫秒)
[0056] Δ Y =距运载器中心的Y位移(mm)
[0057] Δ X =距运载器中心的X位移(mm)
[0058] CBS = X方向的交叉带分选机速度 [0059](当交叉带7进行移动时)(M/s)
[0060] SS =操作期间Y方向(分选机的行进方向)的分选机速度(M/s)
[0061] 虽然所指示的单位为公制,但是能够应用任意适当的测量系统。四个调整参数在 调试系统时允许以经验为基础对计算进行迭代现场调谐:
[0062] M = Y轴缩放因数(标称数值1. 0)
[0063] N = X轴缩放因数(标称数值1. 0)
[0064] B = Y偏移量因数(标称数值0· 0)
[0065] C = X偏移量因数(标称数值0· 0)
[0066] 针对每个物料,相应的X方向物料卸料补偿DA#P Y方向物料卸料补偿DA γ通过发 送器26而被传输至相应的运载器卸料控制器28,在当前实施例中,上述发送器26是红外发 送器,但是也可以采用任意适当的发送器和发送方法。可替换地,DAjP DAy可以通过相应 发送器而被传输至运载器卸料控制器28。如之前所描述的,每个运载器卸料控制器28将纵 向和横向物料卸料补偿DA#P DA γ存储在运载器卸料控制器28的存储器中,直至运载器卸 料控制器28接收到卸料命令的时间。DAjP DA γ可以在通过另一个物件检测系统的情况下 进行更新。
[0067] 在所描绘的实施例中,运载器卸料控制器28在发起卸料的时间应用物料卸料补 偿DAjP DAy,这根据调节并且依据所命令的卸料方向而使得卸料时间相对于标称或基准卸 料补偿Dk而提前或延迟。基准卸料补偿Dk表示运载器基准点CR ρ (图5中的原点100)从 卸料命令位置横向行进至卸放轨迹(二者均在下文讨论)所需的时间。物料卸料补偿DAy针对物料相对于运载器基准点CRp
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