用于分选系统的动态卸料补偿的制作方法
【专利说明】用于分选系统的动态卸料补偿
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于 2012 年 11 月 21 日提交的题为"DYNAMIC DISCHARGE COMPENSATION FOR A S0RTATI0N SYSTEM"的美国临时申请No. 61/729302的优先权，其全部内容通过引用 全文结合于此。
【背景技术】
[0003] 本公开总体上涉及物料处理系统中分选的精确度和准确性的改进，尤其针对一种 始终且可靠地在所期望的时间将物料运送到所期望的卸料位置的装置和方法。该创新将关 于包括交叉带运载器的单位分选系统而具体公开。
[0004] 分选系统的目标是物料吞吐量的准确性和最大化。虽然提高运送速度将提高吞吐 量，但是保持准确性的难度以及因此其重要性也随着运送速度的提高而有所提高。
[0005] 虽然准确性有许多方面，但是最终都落实到整体系统的准确性一将每个物料送至 其所预期的卸料位置。分选准确性直接影响到整体系统的准确性：不准确性表现为被卸至 错误位置的物料（例如，错误引导的物料）、拥塞以及未卸料产品。为了将物料卸放至预期 位置，该物料必须在规定时间被运送到指定的卸料位置，并且要处于可接受的公差范围之 内。随着运送速度的提高，可接受公差范围有所减小。
[0006] 进料点（point of induction)上游有许多系统和条件直接影响到分选的准确性。 此外，进料点和卸料位置之间的系统的精确度和准确性对于整体系统的准确性和吞吐量也 具有实质性影响。该创新可以在诸如交叉带和倾斜托盘分选机的单位分选系统中使用，并 且关于交叉带分选子系统的系统更具体地公开。单位分选机也被称作循环分选机。
[0007] 物料在单位分选传送器的运载器上的位置与将该物料准确运送至其所预期的卸 料位置的能力直接相关。交叉带分选机的现有技术的解决方案已经包括了采取积极校正动 作以便将物料在运载器上横向重定位从而在指示运载器卸料之前将该物料重新放在运载 器的横向中心。这种一维调节随着运载器宽度和运载器速度的增加而变得不太有效，并且 并不足以产生物料的所期望的准确且精确的卸料。这样的解决方案之所以存在缺陷是因为 其需要较宽的卸料槽，这占用了分选机器附近宝贵的地面空间，因此减少了可用卸料位置 的数量。
[0008] 本创新使得物料通过卸料轨迹上的空间中所选择的点进行运送，在所公开的实施 例中，这使得物料自身的惯性与重力相结合而将该物料送至所选择的目的地。
[0009] 虽然这里所描述的实施例包括交叉带单位分选传送器系统，但是将要理解的是， 本创新的使用或应用并不局限于此。
【附图说明】
[0010] 附图图示了实施例，并且连同包括随后的详细描述的说明书一起用来对该创新的 原则加以解释。
[0011] 图1是单位分选传送系统的一部分的图形表示形式。
[0012] 图2图示了将相应物料运送至空间中所期望的点的卸料轨迹（左右方向），其覆盖 在几乎与图1的图形表示形式相同的交叉带分选传送系统的一部分之上。
[0013] 图3是运载器的参照系统的图形表示形式。
[0014]图4示出了卸料期间的示例性交叉带运载器带的横向速度曲线。
[0015] 图5类似于图2并且图示了另一个实施例的卸料轨迹（左右方向）。
[0016] 图6是具有准备从三个运载器进行卸料的三个物料的图2的单位分选系统的图形 表示形式。
[0017] 图7是具有准备从三个运载器进行卸料的三个物料的图6的单位分选系统的图形 表示形式。
[0018] 图8是具有准备从三个运载器进行卸料的三个物料的图7的单位分选系统的图形 表示形式。
[0019] 图9是具有处于朝向卸料口进行移动的三个运载器上的三个物料的图8的单位分 选系统的图形表示形式。
[0020] 图10是具有处于朝向卸料口移动更远的三个运载器上的三个物料的图9的单位 分选系统的图形表示形式。
[0021] 图11是图10的单位分选系统的图形表示形式，其示出了三个物料，其中两个物料 被卸料而一个则朝向卸料口进行移动。
[0022] 图12类似于图2并且图示了另一个实施例的卸料轨迹（左右方向）。
[0023] 图13是运载器卸料控制板的图形表示形式，是运载器卸料控制的具体实施例。
[0024] 图14是图示用于对在运载器上偏离中心定位的物料从分选系统的卸料进行补偿 的实施例方法的处理流程图。
[0025] 图15是图示用于对在运载器上偏离中心定位的物料从分选系统的卸料进行补偿 的机器部件实施例的处理流程图。
[0026] 图16是图示用于对在运载器上偏离中心定位的物料从分选系统的卸料进行补偿 的控制器实施例的处理流程图。
【具体实施方式】
[0027] 在以下描述中，同样的附图贯穿若干视图而指代同样或相对应的部分。而且，在以 下描述中，所要理解的是，诸如前、后、内、外等的术语是作为便利的词语而并非被理解为限 制性术语。该专利中所使用的技术并非意在将范围限制于此，因为为这里所描述的设备或 者其多个部分可以以其它方位进行结合或利用。
[0028] 参考图1，总体上以2指示的分选系统是单位分选传送子系统，其能够对从材料处 理系统所接收到的物料12进行分选。分选系统2可以连接至材料处理系统的主机控制56。 分选系统2在图1中被图示性地表示为椭圆形44,其具有以诸如椭圆形上的行进箭头的方 向所指示的逆时针的方向以恒定速度进行移动的环形传送器3。移动的传送器3侧面部署 有针对其静止的多个卸料位置6L、6R，并且可以包括处于椭圆形44的多于一侧的卸料位置 6L、6R。环形传送器3可以包括多个运载器4,它们利用每个运载器4上的传送表面5而链 接在一起以便运送放置于其上的物料12。每个移动的运载器4可以从进料口（induction) 接收物料12,并且每个均可以在规定时间将物料12卸入所选择的静止横向卸料位置6L、6R 之一。在进料之后，物料的位置可以处于传送表面5上的任何地方并且这样的不精确会影 响到卸料准确性。为了以高度的准确性将物料12运送至所选择的卸料位置6L、6R之一，该 创新能够对移动的传送表面5上的物料12拍摄快照，能够使用该快照信息来计算预先计算 的物料卸料轨迹上的补偿拦截时间点，并且能够在适当时间开始传送表面5的一次移动以 将物料12从传送表面5上的任意位置卸放到轨迹上，该轨迹将该物料12放入所选择的卸 料位置6L、6R之一。
[0029] 系统概沐
[0030] 为了实现该目的，该创新能够：利用物件检测系统16对传送表面5上的物料12进 行扫描，对扫描信息进行处理以定义物料12在传送表面5上的位置，将该位置信息送至承 载所扫描物料12的移动运载器4,并且为运载器4提供将会把物料12放入所选卸料位置 6L，6R之一的卸料方向。为了确保物料12进入所选择的卸料位置6L、6R之一，该创新还能 够基于以下而计算补偿拦截时间点（或释放点）以将物料12放在卸料轨迹上：物料12在 传送表面上的位置信息，物料卸料的方向，环形传送器3的纵向速度，以及传送表面5的横 向速度。在适当时间（拦截点），该创新能够发起传送表面5的一次卸料移动以将物料12 卸入所选择的卸料位置6L、6R之一。
[0031] 在所描绘的示例性实施例中，分选系统2被描述为诸如交叉带分选机之类的运载 器4的环形传送器3。每个运载器4的传送表面5可以包括被定向为以与行进方向交叉或 成直角卸放物料12的传送带7。每个运载器4可以包括位于传送带7之下的运载器卸料控 制器28,其包括微处理器和存储器，它们能够接收并存储物料位置信息，能够计算以上所描 述的拦截时间点，并且在运载器4进行移动的同时，在适当时间发起物料12沿卸料轨迹的 卸料。运载器卸料控制器28还可以包括电机控制器，其根据命令致动运载器4的电机或其 它部件以从那里对物料12进行卸料。该创新并不局限于所描绘的实施例，并且可以有利地 与其它单位分选系统一起使用，诸如作为非限制性示例的倾斜托盘分选机。
[0032] 如至少在图1和2中所描绘的，分选系统2经由进料口 14从原料处理系统接收物 料12。如所示出的，进料口 14可以利用高架合并器或者角度合并器14a、14b的任一个而 将物料投放到环形传送器3上。物件检测系统16位于进料口 14的下游并且能够对在下方 通过的运载器4进行扫描。物件检测系统16能够识别出在下方通过的运载器4上的物料 12,并且如以下将要描述的，能够得出物料12在运载器上的位置或定位信息。并且，物件 检测系统16能够检测在分选系统2的所选择运载器上偏离中心进行定位的物料的相对位 置。该定位信息被发送至PLC 24,后者可以包括微处理器和存储器以将来自物件检测系统 16的物料位置信息转换为运载器14所能够使用的形式。PLC 24将该位置信息经由发送器 26传输至相对应运载器14的运载器控制器28,上述位置信息如偏离中心的数值，诸如距传 送表面基准点的X轴偏离和Y轴偏离。运载器控制器28将该信息存储于其中直至向下游 移动至从发送器40接收到"左侧卸料"或"右侧卸料"的卸料方向命令，该命令指示运载器 14将物料12放到所选择的卸料位置6L、6R之一中。
[0033] 该卸料方向命令从PLC 24发送至发送器40并且能够至少部分基于来自分选控制 器24和主机控制器56的信息。主机控制器56能够为PLC 24提供物料12在进料之后要 卸入的卸料位置6L、6R的地图，以及物料在分选机2上的标示。物料重量、物料体积和物料 形状能够被加以考虑。例如，主机控制器56能够提供有关物料形状是球形还是矩形盒体的 信息，并且能够提供能够被用来修改卸料补偿的参数或特征。例如但并不局限于此，在球形 的情况下，可以对带速进行调节以防止物料12在其从运载器14进行卸料时发生滚动。分 选控制器54为构成分选机2的多个子系统提供统一的操作控制和警报监管。分选控制器 54能够基于主机控制器56所提供的信息作出物料12的路由决策。在所描绘的实施例中， PLC 24被用于分选系统2的大部分控制，这是因为必须在有限时间内响应于输入条件而产 生输出结果，否则可能导致意外操作。分选传送器系统2包括处理系统52,后者包括一个或 多个诸如PLC 24和分选控制器54的处理器，并且可以包括存储器或可记录介质。就此范 围而言，如果存在，则主机控制器56涵盖于分选系统2的控制之内，主机控制器56可以被 认为是处理系统52的一部分。在所描绘的实施例中，PLC 24被用于分选系统2的大部分控 制，这是因为必须在有限时间内响应于输入条件而产生输出结果，否则可能导致意外操作。
[0034] PLC 24可以利用位于物件检测系统16下游的发送器26将卸料轨迹30L、30R发送 至运载器4的运载器卸料控制器28。PLC 24进行等待直至运载器4接近与卸料位置6L、6R 相关的发送器40,并且通过从发送器40发送"左侧卸料"或"右侧卸料"信号而发起物料的 卸料，上述信号被运载器卸料控制器28利用发送器40所接收。在接收到该卸料方向命令 之后，运载