目前堆取料机位置检测大多采用的是人眼定位、光电编码器装置(光码盘)、激光测距传感器、行走限位开关、RFID方式。这几种检测位置的方式均存在一定缺陷,具体表现如下:
1) 人眼定位受制于眼睛健康状况和精神状态,环境影响比较大,作业时间长;
2) 光电编码器装置,整套装置安装在驱动电机前部的一个金属壳体内,由盘状齿轮与定位车齿条啮合,通过驱动轴驱动编码器。盘状齿轮的圆周与定位车驱动小齿轮的圆周相同。编码器由传动齿轮自下而上通过减速机、联轴节驱动,实现定位车的位置检测。光电编码器装置在车轮打滑就会形成累计误差, 相对定位的机械接触工作方式;
3) 激光测距传感器是根据时间延迟原理计算被测物的距离,激光测距传感器在不洁净环境会失去作用,轨道沉降导致车辆走行抖动会使反光板靶位不准,亦会导致位置检测不准;
4) 行走限位开关由于是点定位,对连续性位置检测存在盲区;
5) RFID方式是无线点定位,存在漏读现象, 延时较大,一般用做旋转编码器辅助校正;
故这几种传感器在检测位置时多数灵敏度低、寿命短、故障率高、可靠性低,操作繁锁,而且存在溜放环节(即失控区),致使半自动操作和全自动操作难以可靠稳定运行。
GNSS 精确位置检测系统采用在堆场合适位置建立基准站,在堆取料机的回转中心和悬臂中部或者头部中心点安装GPS流动站。通过GPS的位置信息和空间几何算法,得出两台堆取料机之间的最小距离,从而可以判断出堆取料机发生碰撞的可能性,使得作业人员进行相应处理。本系统可以实时计算出堆取料机悬臂的相对位置和距离,实现多台堆取料机在同一个场垛中安全作业。该系统包括:基准站系统、流动站系统、监控软件系统。
GNSS 精确位置检测系统后,进行数据采集和空间几何算法,再将计算结果传给PLC,进行大机精确位置检测和防碰撞控制的计算与报警,还可以检测悬臂旋转角度及俯仰角度,效果显著。不但解决了其它位移传感器检测大机位置不准确的问题,而且节省了检测悬臂旋转角度及俯仰角度的传感器,消除了数据检测中间转换的误差,提高了数据精准度。同时,计算过程简单、直观,可实现多台堆取料机同场同时作业,实时检测各个悬臂之间的最小距离,防止发生碰撞,提高了安全性和作业效率,可用于多种类型的堆取料机,提高同场作业效率达到80%左右,可以实现无人操作。
ü 堆取料机走行位置、装卸位置精确检测;
ü 可实现堆取料机自动走行,自动堆取料;
ü 实现位置联锁,可以防止两端掉道或碰撞事故;
ü 与堆取料机小皮带联锁控制,防止混料、错料、堵料事故;
ü 可进行鳞状堆积预混匀作业,以提高原料成分的均匀度、减少粒度偏析;
ü 实现堆取料机远程监控功能;
ü 结合皮带秤数据对堆场堆存量数字化管理;
ü 严格控制堆料形状和取料规律,可以大大提高料场的存储容量,提高料场的利用率
ü 变起点定终点工艺可将料堆截面堆成长方形,减少端部料的产生和浪费,也同时减少铲车进场的作业量。