[发明专利]一种堆料装置的自动堆料的控制方法

权利要求书

1.一种堆料装置的自动堆料的控制方法，所述堆料装置包括下料机构、检测模块和控制模块，其特征在于，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下料机构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，所述控制模块包括数据服务器和计算模块，所述堆料装置的自动堆料的控制方法包括如下步骤：

(1)计算模块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，其中，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；

(2)最优下料点的确定：计算模块根据获得的作业指令计算本次作业量下的料堆沿宽度方向的第二几何截面：先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体位置，所述第二几何截面中的顶点的正上方即为最优下料点；

(3)将堆料装置的下料机构下料点定位在最优下料点：所述控制模块通过位置检测装置获取当前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(2)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下料机构运动直至其下料口移动至最优下料点；

(4)堆料装置进行堆料作业：堆料过程中，所述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。

2.根据权利要求1所述的堆料装置的自动堆料的控制方法，其特征在于，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-x_p)+z_p+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轮廓包络线上任意点在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，x_p与z_p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。

3.根据权利要求1或2所述的堆料装置的自动堆料的控制方法，其特征在于，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，h_ij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。

4.根据权利要求3所述的堆料装置的自动堆料的控制方法，其特征在于，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。