用于分選系統(tǒng)的動態(tài)卸料補償?shù)闹谱鞣椒?br>【專利說明】用于分選系統(tǒng)的動態(tài)卸料補償
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求于 2012 年 11 月 21 日提交的題為"DYNAMIC DISCHARGE COMPENSATION FOR A S0RTATI0N SYSTEM"的美國臨時申請No. 61/729302的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用 全文結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 本公開總體上涉及物料處理系統(tǒng)中分選的精確度和準確性的改進，尤其針對一種 始終且可靠地在所期望的時間將物料運送到所期望的卸料位置的裝置和方法。該創(chuàng)新將關(guān) 于包括交叉帶運載器的單位分選系統(tǒng)而具體公開。
[0004] 分選系統(tǒng)的目標是物料吞吐量的準確性和最大化。雖然提高運送速度將提高吞吐 量，但是保持準確性的難度以及因此其重要性也隨著運送速度的提高而有所提高。
[0005] 雖然準確性有許多方面，但是最終都落實到整體系統(tǒng)的準確性一將每個物料送至 其所預期的卸料位置。分選準確性直接影響到整體系統(tǒng)的準確性：不準確性表現(xiàn)為被卸至 錯誤位置的物料（例如，錯誤引導的物料）、擁塞以及未卸料產(chǎn)品。為了將物料卸放至預期 位置，該物料必須在規(guī)定時間被運送到指定的卸料位置，并且要處于可接受的公差范圍之 內(nèi)。隨著運送速度的提高，可接受公差范圍有所減小。
[0006] 進料點（point of induction)上游有許多系統(tǒng)和條件直接影響到分選的準確性。 此外，進料點和卸料位置之間的系統(tǒng)的精確度和準確性對于整體系統(tǒng)的準確性和吞吐量也 具有實質(zhì)性影響。該創(chuàng)新可以在諸如交叉帶和傾斜托盤分選機的單位分選系統(tǒng)中使用，并 且關(guān)于交叉帶分選子系統(tǒng)的系統(tǒng)更具體地公開。單位分選機也被稱作循環(huán)分選機。
[0007] 物料在單位分選傳送器的運載器上的位置與將該物料準確運送至其所預期的卸 料位置的能力直接相關(guān)。交叉帶分選機的現(xiàn)有技術(shù)的解決方案已經(jīng)包括了采取積極校正動 作以便將物料在運載器上橫向重定位從而在指示運載器卸料之前將該物料重新放在運載 器的橫向中心。這種一維調(diào)節(jié)隨著運載器寬度和運載器速度的增加而變得不太有效，并且 并不足以產(chǎn)生物料的所期望的準確且精確的卸料。這樣的解決方案之所以存在缺陷是因為 其需要較寬的卸料槽，這占用了分選機器附近寶貴的地面空間，因此減少了可用卸料位置 的數(shù)量。
[0008] 本創(chuàng)新使得物料通過卸料軌跡上的空間中所選擇的點進行運送，在所公開的實施 例中，這使得物料自身的慣性與重力相結(jié)合而將該物料送至所選擇的目的地。
[0009] 雖然這里所描述的實施例包括交叉帶單位分選傳送器系統(tǒng)，但是將要理解的是， 本創(chuàng)新的使用或應(yīng)用并不局限于此。
【附圖說明】
[0010] 附圖圖示了實施例，并且連同包括隨后的詳細描述的說明書一起用來對該創(chuàng)新的 原則加以解釋。
[0011] 圖1是單位分選傳送系統(tǒng)的一部分的圖形表示形式。
[0012] 圖2圖示了將相應(yīng)物料運送至空間中所期望的點的卸料軌跡（左右方向），其覆蓋 在幾乎與圖1的圖形表示形式相同的交叉帶分選傳送系統(tǒng)的一部分之上。
[0013] 圖3是運載器的參照系統(tǒng)的圖形表示形式。
[0014]圖4示出了卸料期間的示例性交叉帶運載器帶的橫向速度曲線。
[0015] 圖5類似于圖2并且圖示了另一個實施例的卸料軌跡（左右方向）。
[0016] 圖6是具有準備從三個運載器進行卸料的三個物料的圖2的單位分選系統(tǒng)的圖形 表示形式。
[0017] 圖7是具有準備從三個運載器進行卸料的三個物料的圖6的單位分選系統(tǒng)的圖形 表示形式。
[0018] 圖8是具有準備從三個運載器進行卸料的三個物料的圖7的單位分選系統(tǒng)的圖形 表示形式。
[0019] 圖9是具有處于朝向卸料口進行移動的三個運載器上的三個物料的圖8的單位分 選系統(tǒng)的圖形表示形式。
[0020] 圖10是具有處于朝向卸料口移動更遠的三個運載器上的三個物料的圖9的單位 分選系統(tǒng)的圖形表示形式。
[0021] 圖11是圖10的單位分選系統(tǒng)的圖形表示形式，其示出了三個物料，其中兩個物料 被卸料而一個則朝向卸料口進行移動。
[0022] 圖12類似于圖2并且圖示了另一個實施例的卸料軌跡（左右方向）。
[0023] 圖13是運載器卸料控制板的圖形表示形式，是運載器卸料控制的具體實施例。
[0024] 圖14是圖示用于對在運載器上偏離中心定位的物料從分選系統(tǒng)的卸料進行補償 的實施例方法的處理流程圖。
[0025] 圖15是圖示用于對在運載器上偏離中心定位的物料從分選系統(tǒng)的卸料進行補償 的機器部件實施例的處理流程圖。
[0026] 圖16是圖示用于對在運載器上偏離中心定位的物料從分選系統(tǒng)的卸料進行補償 的控制器實施例的處理流程圖。
【具體實施方式】
[0027] 在以下描述中，同樣的附圖貫穿若干視圖而指代同樣或相對應(yīng)的部分。而且，在以 下描述中，所要理解的是，諸如前、后、內(nèi)、外等的術(shù)語是作為便利的詞語而并非被理解為限 制性術(shù)語。該專利中所使用的技術(shù)并非意在將范圍限制于此，因為為這里所描述的設(shè)備或 者其多個部分可以以其它方位進行結(jié)合或利用。
[0028] 參考圖1，總體上以2指示的分選系統(tǒng)是單位分選傳送子系統(tǒng)，其能夠?qū)牟牧咸?理系統(tǒng)所接收到的物料12進行分選。分選系統(tǒng)2可以連接至材料處理系統(tǒng)的主機控制56。 分選系統(tǒng)2在圖1中被圖示性地表示為橢圓形44,其具有以諸如橢圓形上的行進箭頭的方 向所指示的逆時針的方向以恒定速度進行移動的環(huán)形傳送器3。移動的傳送器3側(cè)面部署 有針對其靜止的多個卸料位置6L、6R，并且可以包括處于橢圓形44的多于一側(cè)的卸料位置 6L、6R。環(huán)形傳送器3可以包括多個運載器4,它們利用每個運載器4上的傳送表面5而鏈 接在一起以便運送放置于其上的物料12。每個移動的運載器4可以從進料口（induction) 接收物料12,并且每個均可以在規(guī)定時間將物料12卸入所選擇的靜止橫向卸料位置6L、6R 之一。在進料之后，物料的位置可以處于傳送表面5上的任何地方并且這樣的不精確會影 響到卸料準確性。為了以高度的準確性將物料12運送至所選擇的卸料位置6L、6R之一，該 創(chuàng)新能夠?qū)σ苿拥膫魉捅砻?上的物料12拍攝快照，能夠使用該快照信息來計算預先計算 的物料卸料軌跡上的補償攔截時間點，并且能夠在適當時間開始傳送表面5的一次移動以 將物料12從傳送表面5上的任意位置卸放到軌跡上，該軌跡將該物料12放入所選擇的卸 料位置6L、6R之一。
[0029] 系統(tǒng)概沐
[0030] 為了實現(xiàn)該目的，該創(chuàng)新能夠：利用物件檢測系統(tǒng)16對傳送表面5上的物料12進 行掃描，對掃描信息進行處理以定義物料12在傳送表面5上的位置，將該位置信息送至承 載所掃描物料12的移動運載器4,并且為運載器4提供將會把物料12放入所選卸料位置 6L，6R之一的卸料方向。為了確保物料12進入所選擇的卸料位置6L、6R之一，該創(chuàng)新還能 夠基于以下而計算補償攔截時間點（或釋放點）以將物料12放在卸料軌跡上：物料12在 傳送表面上的位置信息，物料卸料的方向，環(huán)形傳送器3的縱向速度，以及傳送表面5的橫 向速度。在適當時間（攔截點），該創(chuàng)新能夠發(fā)起傳送表面5的一次卸料移動以將物料12 卸入所選擇的卸料位置6L、6R之一。
[0031] 在所描繪的示例性實施例中，分選系統(tǒng)2被描述為諸如交叉帶分選機之類的運載 器4的環(huán)形傳送器3。每個運載器4的傳送表面5可以包括被定向為以與行進方向交叉或 成直角卸放物料12的傳送帶7。每個運載器4可以包括位于傳送帶7之下的運載器卸料控 制器28,其包括微處理器和存儲器，它們能夠接收并存儲物料位置信息，能夠計算以上所描 述的攔截時間點，并且在運載器4進行移動的同時，在適當時間發(fā)起物料12沿卸料軌跡的 卸料。運載器卸料控制器28還可以包括電機控制器，其根據(jù)命令致動運載器4的電機或其 它部件以從那里對物料12進行卸料。該創(chuàng)新并不局限于所描繪的實施例，并且可以有利地 與其它單位分選系統(tǒng)一起使用，諸如作為非限制性示例的傾斜托盤分選機。
[0032] 如至少在圖1和2中所描繪的，分選系統(tǒng)2經(jīng)由進料口 14從原料處理系統(tǒng)接收物 料12。如所示出的，進料口 14可以利用高架合并器或者角度合并器14a、14b的任一個而 將物料投放到環(huán)形傳送器3上。物件檢測系統(tǒng)16位于進料口 14的下游并且能夠?qū)υ谙路?通過的運載器4進行掃描。物件檢測系統(tǒng)16能夠識別出在下方通過的運載器4上的物料 12,并且如以下將要描述的，能夠得出物料12在運載器上的位置或定位信息。并且，物件 檢測系統(tǒng)16能夠檢測在分選系統(tǒng)2的所選擇運載器上偏離中心進行定位的物料的相對位 置。該定位信息被發(fā)送至PLC 24,后者可以包括微處理器和存儲器以將來自物件檢測系統(tǒng) 16的物料位置信息轉(zhuǎn)換為運載器14所能夠使用的形式。PLC 24將該位置信息經(jīng)由發(fā)送器 26傳輸至相對應(yīng)運載器14的運載器控制器28,上述位置信息如偏離中心的數(shù)值，諸如距傳 送表面基準點的X軸偏離和Y軸偏離。運載器控制器28將該信息存儲于其中直至向下游 移動至從發(fā)送器40接收到"左側(cè)卸料"或"右側(cè)卸料"的卸料方向命令，該命令指示運載器 14將物料12放到所選擇的卸料位置6L、6R之一中。
[0033] 該卸料方向命令從PLC 24發(fā)送至發(fā)送器40并且能夠至少部分基于來自分選控制 器24和主機控制器56的信息。主機控制器56能夠為PLC 24提供物料12在進料之后要 卸入的卸料位置6L、6R的地圖，以及物料在分選機2上的標示。物料重量、物料體積和物料 形狀能夠被加以考慮。例如，主機控制器56能夠提供有關(guān)物料形狀是球形還是矩形盒體的 信息，并且能夠提供能夠被用來修改卸料補償?shù)膮?shù)或特征。例如但并不局限于此，在球形 的情況下，可以對帶速進行調(diào)節(jié)以防止物料12在其從運載器14進行卸料時發(fā)生滾動。分 選控制器54為構(gòu)成分選機2的多個子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的操作控制和警報監(jiān)管。分選控制器 54能夠基于主機控制器56所提供的信息作出物料12的路由決策。在所描繪的實施例中， PLC 24被用于分選系統(tǒng)2的大部分控制，這是因為必須在有限時間內(nèi)響應(yīng)于輸入條件而產(chǎn) 生輸出結(jié)果，否則可能導致意外操作。分選傳送器系統(tǒng)2包括處理系統(tǒng)52,后者包括一個或 多個諸如PLC 24和分選控制器54的處理器，并且可以包括存儲器或可記錄介質(zhì)。就此范 圍而言，如果存在，則主機控制器56涵蓋于分選系統(tǒng)2的控制之內(nèi)，主機控制器56可以被 認為是處理系統(tǒng)52的一部分。在所描繪的實施例中，PLC 24被用于分選系統(tǒng)2的大部分控 制，這是因為必須在有限時間內(nèi)響應(yīng)于輸入條件而產(chǎn)生輸出結(jié)果，否則可能導致意外操作。
[0034] PLC 24可以利用位于物件檢測系統(tǒng)16下游的發(fā)送器26將卸料軌跡30L、30R發(fā)送 至運載器4的運載器卸料控制器28。PLC 24進行等待直至運載器4接近與卸料位置6L、6R 相關(guān)的發(fā)送器40,并且通過從發(fā)送器40發(fā)送"左側(cè)卸料"或"右側(cè)卸料"信號而發(fā)起物料的 卸料，上述信號被運載器卸料控制器28利用發(fā)送器40所接收。在接收到該卸料方向命令 之后，運載