相關申請
本申請要求于2012年11月21日提交的題為“DYNAMIC DISCHARGE COMPENSATION FOR A SORTATION SYSTEM”的美國臨時申請No.61/729302的優先權，其全部內容通過引用全文結合于此。
背景技術：
本公開總體上涉及物料處理系統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。該創新將關于包括交叉帶運載器的單位分選系統而具體公開。
分選系統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。
雖然準確性有許多方面，但是最終都落實到整體系統的準確性—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的準確性：不準確性表現為被卸至錯誤位置的物料(例如，錯誤引導的物料)、擁塞以及未卸料產品。為了將物料卸放至預期位置，該物料必須在規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。隨著運送速度的提高，可接受公差范圍有所減小。
進料點(point of induction)上游有許多系統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的精確度和準確性對于整體系統的準確性和吞吐量也具有實質性影響。該創新可以在諸如交叉帶和傾斜托盤分選機的單位分選系統中使用，并且關于交叉帶分選子系統的系統更具體地公開。單位分選機也被稱作循環分選機。
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。交叉帶分選機的現有技術的解決方案已經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。這種一維調節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量。
本創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合而將該物料送至所選擇的目的地。
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，但是將要理解的是，本創新的使用或應用并不局限于此。
附圖說明
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新的原則加以解釋。
圖1是單位分選傳送系統的一部分的圖形表示形式。
圖2圖示了將相應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的一部分之上。
圖3是運載器的參照系統的圖形表示形式。
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。
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)。
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的單位分選系統的圖形表示形式。
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的單位分選系統的圖形表示形式。
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的單位分選系統的圖形表示形式。
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的單位分選系統的圖形表示形式。
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的單位分選系統的圖形表示形式。
圖11是圖10的單位分選系統的圖形表示形式，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。
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)。
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。
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的卸料進行補償的實施例方法的處理流程圖。
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的卸料進行補償的機器部件實施例的處理流程圖。
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
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的部分。而且，在以下描述中，所要理解的是，諸如前、后、內、外等的術語是作為便利的詞語而并非被理解為限制性術語。該專利中所使用的技術并非意在將范圍限制于此，因為為這里所描述的設備或者其多個部分可以以其它方位進行結合或利用。
參考圖1，總體上以2指示的分選系統是單位分選傳送子系統，其能夠對從材料處理系統所接收到的物料12進行分選。分選系統2可以連接至材料處理系統的主機控制56。分選系統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形傳送器3。移動的傳送器3側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的多于一側的卸料位置6L、6R。環形傳送器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，該創新能夠對移動的傳送表面5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。
系統概述
為了實現該目的，該創新能夠：利用物件檢測系統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)，該創新能夠發起傳送表面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。
在所描繪的示例性實施例中，分選系統2被描述為諸如交叉帶分選機之類的運載器4的環形傳送器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一起使用，諸如作為非限制性示例的傾斜托盤分選機。
如至少在圖1和2中所描繪的，分選系統2經由進料口14從原料處理系統接收物料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形傳送器3上。物件檢測系統16位于進料口14的下游并且能夠對在下方通過的運載器4進行掃描。物件檢測系統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16能夠檢測在分選系統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16的物料位置信息轉換為運載器14所能夠使用的形式。PLC 24將該位置信息經由發送器26傳輸至相對應運載器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送器40接收到“左側卸料”或“右側卸料”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。
該卸料方向命令從PLC 24發送至發送器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的參數或特征。例如但并不局限于此，在球形的情況下，可以對帶速進行調節以防止物料12在其從運載器14進行卸料時發生滾動。分選控制器54為構成分選機2的多個子系統提供統一的操作控制和警報監管。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2的大部分控制，這是因為必須在有限時間內響應于輸入條件而產生輸出結果，否則可能導致意外操作。分選傳送器系統2包括處理系統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。就此范圍而言，如果存在，則主機控制器56涵蓋于分選系統2的控制之內，主機控制器56可以被認為是處理系統52的一部分。在所描繪的實施例中，PLC 24被用于分選系統2的大部分控制，這是因為必須在有限時間內響應于輸入條件而產生輸出結果，否則可能導致意外操作。
PLC 24可以利用位于物件檢測系統16下游的發送器26將卸料軌跡30L、30R發送至運載器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相關的發送器40，并且通過從發送器40發送“左側卸料”或“右側卸料”信號而發起物料的卸料，上述信號被運載器卸料控制器28利用發送器40所接收。在接收到該卸料方向命令之后，運載器卸料控制器28開始確定在適當時間的沿著所選擇的卸料軌跡30L、30R之一對物料12進行卸料以將物料12放到所選擇的卸料位置6L、6R之一上的必要步驟。響應于到達釋放點，處理系統52能夠通過所選擇的運載器4發起物料12的卸料。
卸料位置
從圖1的橢圓形44的兩側所示而位于下游的多個固定卸料位置6L、6R具有一組被示為實線的相對卸料位置，以及被示為虛線的第二組卸料位置。以下的全部討論都將與圖1所示的實線固定卸料位置6L、6R相關。卸料位置6L、6R在從分選系統2的每一側進行延伸的行中彼此相鄰地進行部署。卸料位置6L、6R能夠從環形傳送器3接收物料12并且能夠對該物料進行卸料。多個卸料位置6L、6R也被稱作槽組，但是并不局限于槽。每個卸料位置6L被示為與部署在環形傳送器3的相對一側上的卸料位置6R橫向對齊。雖然分選系統2被描繪為雙側分選機，但是也可以使用單側分選機以及左右兩側的卸料位置并不對齊的配置。注意到，卸料位置6L、6R的配置的表示形式并不被認為是限制。
至少在圖1和2中，左側卸料位置6L被圖形表示為被指示為6La-6Le所指示的槽或帶角度卸料位置，它們具有總體上相對于縱向Y方向(行進箭頭的方向)成角度地進行部署的入口8L。右側卸料位置6R被圖形表示為被指示為6Ra-6Re的槽或卸料位置，它們具有一個直線卸料位置6Ra與四個帶角度卸料位置6Rb-6Re的組合以及入口8R。每一側上的卸料位置的入口特征通常并不相同。
圖2是圖1所示的分選系統2的右側的放大視圖。在至少圖2所描繪的實施例中，分選系統2可以包括以側面的方式部署在運載器4的卸料端4L與卸料位置6L的入口8L之間的表面10L，和部署在運載器4的卸料端4R與卸料位置6R的入口8R之間的表面10R。表面10L、10R可以是入口8R、8L的一部分，或者可以是可被稱之為經過叢林(through-going-wood)的接口表面，其用作運載器4和卸料位置6L、6R之間的被動接口。所期望的是表面10L、10R并不會明顯妨礙從運載器4運送的物料的卸料(即使被不準確地卸料)，并且表現出對物料的低摩擦系數。當處于表面10L、10R上時，物料就不再接收到來自分選系統2的動能，其中物料的軌跡是重力、表面10L、10R的配置以及物料自身動量的函數。所導致的表現是，物料12將趨于沿著能夠預測的軌跡過程遠離運載器4朝向卸料位置6L、6R進行移動。因此，以可控的方式使得物料沿標稱軌跡行進，這非常可能以低的標準偏差到達它們的預期目的地。
物料進料
材料處理系統(未示出)將物料12送至進料口14，后者在進料點將物料12進料至分選系統2上，因此將每個物料12與至少一個運載器4相關聯。進料點基本上相對于移動的運載器4是靜止的。在所描繪的且更詳細討論的實施例中，一個物料12與一個運載器4關聯。如至少圖2-5中所描繪的，物料12通常并非在一致的可重復的位置被放在運載器4的傳送表面5上，而是相反地幾乎被置于運載器4的傳送表面5上的任意地方。不同于許多分選系統，該創新的分選系統2能夠將物料帶到“如同放置”的位置直至在卸料軌跡上進行卸料，上述卸料軌跡將物料12放到所選擇的卸料位置6L、6R之一上。為了完成該任務，“被放置的”物料12的位置能夠相對于傳送表面5而得到確定。
本發明的實踐可以涉及到物料相對于運載器4的位置的知識。有多種方式來獲取這樣的物料位置信息。例如，如果物料12以已知的相對于運載器4的相應位置被準確放在相應運載器4上，則將能夠獲知相對位置，即使這樣已知的位置隨運載器4的不同而有所變化。
物料位置可以以任意適當方式來表示，諸如以笛卡爾坐標和極坐標來表示。針對每個物料12，可以選擇至少一個物料基準點(圖3-5中的109)以便在指示該物料12的位置時使用。物料基準點的示例包括物料的形心和質量中心(它們將以動態方式進行確定并且可以是保存在數據庫中的針對特定類型的物料所定義的屬性)。
物件檢測系統
如圖2所示，物件檢測系統16位于進料口14下游以及環形傳送器3的上方，并且能夠將物料12a的位置確定位相對于移動的運載器4a的傳送表面5a的橫向和縱向位置。在該實施例中，物件檢測系統16包括相機18、紅外光LED燈陣列20、攝影眼22、PLC 24和發送器26。在所描繪的實施例中，相機18可以安裝在運載器4的頂部表面上方40英寸處，距運載器4的中心稍有偏離，具有56英寸(水平)的視場，3.5mm鏡頭以及連接在鏡頭之后的紅外帶通濾波器。相機18可以是任意適當設備并且可以被安裝在任意適當位置。燈陣列20可以是在運載器4中心的上方40英寸處平行于運載器4水平安裝的1160mm長的IR線性陣列燈。
當物料12被進料至移動的運載器4上并且在靜止的物件檢測系統16下方通過時，可以對移動的傳送表面5進行掃描或拍攝快照以確定物料12在運載器4的傳送表面5上的位置。物件檢測系統16可以包括微處理器和存儲器，它們能夠對從運載器4和物料12的快照所接收的信息進行處理而確定物料12相對于運載器4的位置。運載器4的傳送表面5上的物料12的快照可以由于運載器卸料控制器28的前沿通過攝影眼22前方而被觸發。雖然描述了運載器卸料控制器28的邊沿檢測，但是可以使用任意適當的事件來觸發檢測快照。雖然所描繪的實施例針對每個運載器4圖示了一個物料12，但是單個物料可以由多于一個的運載器4所運載，其中多個運載器4的卸料操作能夠進行協調從而對相關聯的物料12進行卸料。
在圖2中，運載器4a和物料12a在物件檢測系統16的下方移動。相機18懸掛在傳送表面5a的上方并且對移動的運載器4a和物料12a拍攝快照。
圖3-5是處于圖2所示的位置的移動運載器4a的快照的放大示意圖。如圖3的快照視圖所示，物件檢測系統16可以使用快照或掃描信息來識別傳送表面5a的角。接下來，可以穿過該快照圖像繪制第一交叉線102和第二交叉線104。交叉線102、104的交點標示出處于傳送表面5a的中心的原點100，其針對該實施例而言可以是運載器基準點CRP。物件檢測系統16還能夠確定運載器4a是否被物料12a所占據。在所描繪的實施例中，如果檢測到物料12a，則物件檢測系統16能夠使用之前所描述的角和交叉線技術或者邊沿檢測來確定物料12的中心或形心(參見圖3)并且將該形心用作定義物料位置的基準點。雖然傳送表面5的中心被用作原點，但是本發明并不局限于此并且可以使用其它位置。
在圖4中，物件檢測系統16將笛卡爾坐標系置于快照或掃描的原點100上，其中X軸被定向為橫向方向而Y軸則被定向為運動方向。在所描繪的實施例中，物件檢測系統16確定物料12的形心并且將其用作物料的物料基準點109，其作為物料位置信息的指示符。如圖5所示，1400mm乘510mm具有從700mm至-700mm的X軸范圍以及從255mm至-255mm的Y軸范圍。圖3在四個象限中的每一個中指示了X和Y坐標的符號。運載器4的角位于(700,255)、(700,-255)、(-700,-255)和(-700,255)。物料12a被示為位于象限4，距X軸和原點100ΔX距離106以及距Y軸和原點100的ΔY距離108處。
圖5示出了能夠被生成以對運載器4a的傳送表面5上的物料12a進行定位的數字位置信息。如所示出的，物料12a的形心的位置數據處于(+350,-115)，其定義了物料基準點109。該示例的物料基準點109針對ΔX具有數值+350mm并且針對ΔY具有數值-115。利用物料12a的ΔX、ΔY位置數值，將物料12a向左側進行卸料要求物料12a移動稍微超過1050mm的距離。將物料12a向右側進行卸料則要求物料12a在物料12a的形心從傳送表面5a卸料之前向右側移動稍微超過350mm的距離。該ΔX、ΔY物料位置信息將被發送至PLC24以計算左側和右側軌跡30L、30R以及以下所描述的卸料補償。
計算笛卡爾坐標卸料補償
一旦接收到物料位置信息，PLC 24就基于物料基準點(圖3-5中的109)距運載器基準點CRP的橫向偏離和縱向偏離計算該創新的作為時間值的物料卸料補償DAX、DAY，上述運載器基準點CRP在所描繪的實施例中是運載器4的標稱中心。在如在圖2中最佳示出的所描繪的實施例中，物料卸料補償DAX、DAY包括基于物料的物料基準點109的橫向位置的X方向物料卸料補償(橫向物料卸料補償)DAX，以及基于物料的物料基準點109的縱向位置的Y方向物料卸料補償(縱向物料卸料補償)DAY，它們基于以下公式進行計算
(i)DAX＝N(ΔX/SS)+C
(ii)＝M(ΔY/CBS)+B
其中DAY是Y方向物料卸料補償(毫秒)
DAX是X方向物料卸料補償(毫秒)
ΔY＝距運載器中心的Y位移(mm)
ΔX＝距運載器中心的X位移(mm)
CBS＝X方向的交叉帶分選機速度
(當交叉帶7進行移動時)(M/s)
SS＝操作期間Y方向(分選機的行進方向)的分選機速度(M/s)
雖然所指示的單位為公制，但是能夠應用任意適當的測量系統。四個調整參數在調試系統時允許以經驗為基礎對計算進行迭代現場調諧：
M＝Y軸縮放因數(標稱數值1.0)
N＝X軸縮放因數(標稱數值1.0)
B＝Y偏移量因數(標稱數值0.0)
C＝X偏移量因數(標稱數值0.0)
針對每個物料，相應的X方向物料卸料補償DAX和Y方向物料卸料補償DAY通過發送器26而被傳輸至相應的運載器卸料控制器28，在當前實施例中，上述發送器26是紅外發送器，但是也可以采用任意適當的發送器和發送方法。可替換地，DAX和DAY可以通過相應發送器而被傳輸至運載器卸料控制器28。如之前所描述的，每個運載器卸料控制器28將縱向和橫向物料卸料補償DAX和DAY存儲在運載器卸料控制器28的存儲器中，直至運載器卸料控制器28接收到卸料命令的時間。DAX和DAY可以在通過另一個物件檢測系統的情況下進行更新。
在所描繪的實施例中，運載器卸料控制器28在發起卸料的時間應用物料卸料補償DAX和DAY，這根據調節并且依據所命令的卸料方向而使得卸料時間相對于標稱或基準卸料補償DR而提前或延遲。基準卸料補償DR表示運載器基準點CRP(圖5中的原點100)從卸料命令位置橫向行進至卸放軌跡(二者均在下文討論)所需的時間。物料卸料補償DAY針對物料相對于運載器基準點CRP的位置進行補償。
卸料命令是導致運載器卸料控制器執行預先確定的對物料進行卸料所必需的動作的最終通信動作，在該實施例中，上述必需動作是運載器4以所期望方向通過所編程的運動曲線進行移動。
所期望的是，運載器4以物料最終行進至所期望的卸料位置(例如，槽)所需的速度將物料卸放至目標卸料點TDPL、TDPR。參考圖2，圖示了將物料傳送至空間中的所期望點的卸料軌跡30L、30R，覆蓋在幾乎與圖1的圖形表示相同的交叉帶分選系統部分上。如所能夠看到的，目標卸料點TDPL、TDPR位于運載器4的相應卸料端4L、4R之外，相距距離WTPD。只要物料動態滿足該物料要被輸送至的下游系統的要求，目標卸料點TDPL、TDPR可以位于任何所期望的目標點。雖然被稱作“點”，但是目標卸料點可以是多維的，諸如但并不局限于二維區域。在所描繪的實施例中，下游系統包括表面10L、10R以及卸料位置6。在所描繪的實施例中，WTDP是目標卸料點TDPL和TDPR之間的總距離。
卸料軌跡30L、30R被定義為表示每個運載器4將沿著其對物料的基準點進行驅動而使得物料到達目標卸料點TDPL和TDPR并且隨后在物料上的基準點截取軌跡線路時行進至所期望的卸料位置的矢量路徑。在所描繪的實施例中，為了分析、計算的目的，卸料軌跡30L、30R被表示為二維或X-Y參照系統中的矢量，認識到這樣的目的可以通過許多代表性方法來實現，例如包括作為實際參照系統的矢量。出于該解釋的目的，使用實際參照系來描述卸料參照系統，其中卸料參照系統相對于槽6R和6L的原點(0,0)(由于槽6R和6L對齊，所以可以使用一個參照系統)被指定為點36a，這是運載器4'從運載器發送器40接收到卸料命令時的運載器4'的橫向中心位置。在該描繪中，Y軸表示分選傳送器的運載器在縱向方向的移動，而X軸則表示物料在運載器上的橫向移動(對于交叉帶運載器而言，其對應于交叉帶的上傳送表面的橫向移動)。在所描繪的實施例中，交叉帶速度CBS的大小對于兩個卸料方向而言是相同的。
在所描繪的實施例中，每個卸料軌跡矢量30L、30R源自于相應位置OL,、OR并且終止于相應目標卸料點TDPL和TDPR。線34L、34R分別平行于行進方向通過目標卸料點TDPL和TDPR，并且在線36上分別在點OL和OR處被卸料軌跡30R、30L相交。無論如何，運載器以交叉帶速度CBS橫向提前WTPD的長度所需的時間等于分選機以分選機速度SS行進所需的時間。OL、OR和TDPL、TDPR之間的縱向距離(線36和38之間的距離)是相同的。因此，卸料軌跡原點的坐標為：
(iii)OL(1/2WTDP,0)
(iv)OR(-1/2WTDP,0)
TDPL、TDPR的坐標為
(v)TDPL(-1/2WTDP,WTDP x SS/CBS)
(vi)TDPR(1/2WTDP,WTDP x SS/CBS)
其中左側和右側目標卸料點TDPL、TDPR與運載器4的卸料端4L、4R對稱地間隔開來，卸料軌跡30L、30R在位于(0,1/2WTDP x SS/CBS)的距卸料端4L、4R等距的點32處彼此相交。
在圖2中，運載器4'被圖示為已經超前于卸料命令位置，在所描繪的實施例中，在該卸料命令位置向運載器卸料控制器28'給出卸料命令以發起物料向右或向左的卸料。該卸料命令位置在目標卸料點的上游間隔出運載器足以將物料卸放至與該卸料命令位置相關聯的卸料位置的距離。
標稱或基準卸料延遲可以通過傳送器的物理設置進行確定或建立，其表示運載器4'到達卸料命令位置與運載器的基準點到達卸料軌跡的時間之間的時間延遲，上述卸料軌跡是卸料致動—致動運載器(例如，該實施例中的交叉帶被電機所驅動)—發生的位置。在所描繪的實施例中，運載器基準點CRP是運載器的中心點(X-Y參照系的原點)。由于該中心與右側卸料和左側卸料軌跡的交點對齊，所以標稱或基準卸料延遲對于右側卸料和左側卸料而言是相同的。在所描繪的實施例中，如果物料形心位于運載器中心(0,0)(運載器基準點CRP)，則運載器卸料控制器28將延遲卸料致動直至運載器中心(0,0)在點32與軌跡相交，將在該位置開始卸料致動，致動運載器進行卸料，對于所描繪的交叉帶運載器而言，這是由電機進行致動。由于點32在通過TDPL和TDPR的線36和線條38之間是等距的，所以標稱或基準卸料延時DR通過以下等式進行計算：
(vii)
其等于
(viii)DR＝1/2WTDP/CBS
這是與帶行進WTDP的一半寬度所需的相同時間量。
當卸料命令經由靜止的運載器發送器40發送至由運載器4所承載的運載器卸料控制器28時發起卸料。卸料包括卸料補償和卸料(運載器)致動。針對所描繪的實施例，卸料在運載器4'已經到達如圖2所描繪的合適位置36時被發起，在那里給出卸料命令。該卸料命令還包括在A所指示的向左還是向右卸放物料。當接收到該卸料命令時，運載器卸料控制器28'將應用之前存儲的物料卸料補償(X方向物料卸料補償DAX和Y方向物料卸料補償DAY)以修改基準卸料補償DR從而對物料A在運載器4上的實際位置作出補償。考慮到DAY對于部署在運載器基準點前方的物料為正值而對于部署在運載器基準點之后的物料為負值，無論方向如何，從基準卸料補償DR減去Y方向物料卸料補償DAX。考慮到在所描繪的實施例中，DAX對于部署在運載器基準點CRP右側的物料為正值并且對于部署在運載器基準點CRP左側的物料為負值，在卸料要向右進行的情況下從基準卸料補償DR減去X方向的物料卸料補償DAX并且在卸料要向左進行的情況下向基準卸料補償DR增加X方向的物料卸料補償DAX。
(ix)總卸料補償(右側卸料)＝DR-DAY+DAX
(x)總卸料補償(左側卸料)＝DR-DAY-DAX
如能夠看到的，右側卸料和左側卸料之間的差別為加上還是減去X方向的卸料補償。
作為示例，圖7-11圖示了如何在利用以上所描述的物料卸料補償DAx、DAy的三條不同軌跡中從環形傳送器3對三個物料12a,12b,12c進行卸料。每個物料12a,12b和12c分別在運載器4a,4b,4c上進行運送并且在每個連續示圖中，運載器4向下游移動一個運載器而使得物料12a-12c沿著卸料軌跡30L、30R的移動能夠被示出。物料12a距原點100橫向定位于圖2-5和7中所示的位置。在圖7中，物料12a和12c的中心或形心處于運載器4a的原點100(圖5)橫向右側的線中，并且將以環形傳送器3的運動方向沿第一路徑AP行進。物料12b遵循平行于路徑AP的第二路徑BP。
在圖7中，運載器4a的運載器卸料控制器28a與發送器40a相對準并且已經接收到來自發送器40a的卸放物料12a的“左側卸料”命令。由于物料12a的位置并未落在所計算的軌跡30L上，所以運載器卸料控制器28a開始向下計數直至物料12a遵循第一路徑AP并且穿過所計算的軌跡30L。
作為示例，在圖7中，物料12a將沿路徑AP行進。如果物料12a要向左卸料，則運載器4a需要在物料12a到達卸料軌跡30L上的點AL時被致動。到達該點所需的時間等于通過從基準卸料補償DR減去Y方向卸料補償DAY并且從基準卸料補償DR減去X方向卸料補償DAX所確定的總卸料補償。物料12b在運載器4b上行進并且沿路徑BP進行移動，并且物料12c在運載器4c上沿路徑AP行進。
在圖8中，物料12a已經沿路徑AP向下游移動以到達卸料軌跡30L上的點AL并且開始物料12a的向左卸料。物料12b要向右卸料，并且運載器4b將不會被致動直至物料12b到達路徑BP與卸料軌跡30R的交點BR(截取軌跡30R)。對于物料12c而言，這是通過相對于基準卸料補償DR應用物料卸料補償DBX和DBY來實現的。線42上的點42'表示物料12a-12c在已經過去等于基準卸料補償DR的時間段之后的位置。點BR處于該點之前并且物料12b在其到達線42時將落在點42'上。物料12b的總卸料補償通過針對基準卸料補償DR減去Y方向卸料補償DAY并且加上X方向卸料補償DAX而確定。一旦已經過去了表示總卸料補償的時間段，物料12b就將處于點BR處并且運載器4b將被致動。物料12c繼續在運載器4c上沿路徑AP行進。
在圖9中，物料12a繼續沿運載器4a上的卸料路徑30L向左移動，物料12b已經通過了路徑BP與卸料軌跡30R的交點BR并且沿卸料軌跡30R進行移動。物料12c已經沿路徑AP向下游移動而到達卸料軌跡30L上的點AL并且運載器4a的運載器卸料控制器28a與發送器40a對準。運載器卸料控制器28a已經從發送器40a接收到“向右卸料”命令以沿軌跡30R卸放物料12c。物料12c要被向右卸料，并且運載器4c將不會被致動直至物料12c到達路徑AP與卸料軌跡30R的交點CR(截取軌跡30R)。對于物料12c而言，這是通過相對于基準卸料補償DR應用物料卸料補償DCX和DCY來實現的。線42上的點42'表示物料12a-12c在已經過去等于基準卸料補償DR的時間段之后的位置。在能夠致動運載器4c之前還必須經過附加的時間段直至物料12c到達點CR。物料12c的總卸料補償通過對基準卸料補償DR減去Y方向卸料補償DCY并且加上X方向卸料補償DCX而確定。一旦已經過去了表示總卸料補償的時間段，物料12c就將處于點CR處并且運載器4c將被致動。
在圖10中，物料12a繼續沿卸料路徑30L向左移動并且從運載器4a被部分卸料。物料12b繼續承載于載體4b上并且沿卸料軌跡或路徑30L向右移動。物料12c在承載于運載器4c上的同時繼續遵循路徑AP。
在圖11中，物料12a從運載器4a被卸料，已經被成功放到卸料位置6La中并且在其中向左移動。物料12b從運載器4b被卸料并且在其移動至卸料位置6Ra的入口8L時遵循卸料軌跡30R。物料12c在其已經通過路徑AP與卸料軌跡30R的交點CR(截取軌跡30R)時被朝向卸料位置6Ra向右卸料。物料12c將繼續遵循短路徑30R以卸放至卸料位置6Ra中。
運載器運動曲線
運載器4具有基于該運載器被致動時的移動的運載器運動曲線。例如，諸如實施例中所描繪的交叉帶運載器可以具有如圖6中所看到的運載器運動曲線，其圖示了交叉帶由于電機的速度并未瞬間達到其最大卸料速度而從零向全速爬升。此外，交叉帶的運載器運動曲線還可以進行調整以便向物料提供高效的能量傳輸，而使得物料將在沒有滾動、滑移或平移的情況下到達所期望的卸料軌跡并沿其行進。傾斜托盤也將在傾斜被致動并且托盤向其完全傾斜位置移動時具有運載器運動曲線。
物料具有物料初始運動曲線，這是從運載器致動開始(部分A)直到物料到達其穩定狀態速度(部分B)(相對于運載器)的時刻由于運載器的運動曲線所導致的物料運動。雖然物料的物理屬性也可能會影響到物料在致動期間的運動，但是單個物理初始運動曲線可以被認為能夠應用于所有物料或物料群組，或者可以針對相應物料確定或指定相應物料初始運動曲線。由于在運載器被致動時，物料并沒有瞬間達到完全的卸料速度(例如，使得交叉帶爬升至完全速度或者物料隨著傾斜從標稱達到最大值而在托盤上達到完全卸料速度)，運載器的致動可以較總卸料補償有所提前(比總卸料補償更少時間開始)，其時間被設定為使得物料運動曲線在與卸料軌跡首次對應時與卸料軌跡相匹配。在物料基準點109實際上到達卸料軌跡時達到物料基準點的卸料速度，其中物料基準點109隨后遵循該卸料軌跡。如這里以及權利要求中所使用的，確定物料的物料基準點109已經在何時到達要卸放該物料的卸料位置的卸料軌跡可以包括考慮物料的初始運動曲線，而使得物料基準點109在要進行卸料致動時的時間或位置被認為已經達到其卸料軌跡，以便遵循其物料初始運動曲線的物料在物料的物料基準點109實際到達物料的卸料軌跡的時刻基本上達到其穩定狀態速度，也就是物料運動曲線在與卸料軌跡首次對應時與卸料軌跡相匹配。
在所描繪的實施例中，被已知的無刷DC電機所驅動的運載器帶的橫向運動遵循指數曲線，其近似曲線：
(xi)當前帶速度(Ts)＝最大帶速度x(1–exp(-Ts))
對于Ts＝0至無限
復雜的參照系示例
圖12描繪了使用復雜參照系所描述的具體實施例，其中分選機速度的大小為2.5M/s，運載器速度的大小為2.0M/s，目標卸料點之間的距離為1.5M，并且運載器的寬度為1.4M，這形成了以下公式：
(xii)分選機速度(SS)＝(0+2.5j)M/s
(xiii)交叉帶速度(CBS)＝(-2.0+0j)M/s(左側卸料)
(xiv)交叉帶速度(CBS)＝(2.0+0j)M/s(右側卸料)
(xv)速率(右側卸料)＝CBS+SS＝(2.0+2.5j)M/s
(xvi)|速率(卸料)|＝abs(速率(右側卸料))＝3.2016M/s
(xvii)卸料方向(θ)＝arg(速率(右側卸料))＝0.8961弧度
圖6是整個分選系統2的圖形表示形式。橢圓44表示如以上所描述的以橢圓形44的無盡頭環進行部署的多個運載器(并未在圖6中具體圖示)。也被稱作運載器鏈的運載器無盡頭環可以由任意適當的器件進行推進，包括例如由一個或多個線性同步電機進行推進。由46所表示的，該鏈的速度和位置由PLC 24進行控制，以46表示。
橢圓44的左側和右側被圖示為是相同的。這里將對分選系統44的右側進行討論，該討論能夠應用于左側。分選傳送器系統2包括偏離包裹傳感器48、進料口14、物件檢測系統16、掃描儀50，以及卸料位置6L和6R。
緊靠進料口14的上游為偏離包裹傳感器48，其用來檢測在運載器已經通過上游的卸料位置之后是否有任何物料出現在運載器上。來自偏離包裹傳感器48的信息被用來驗證物料是否被實際卸料。如果運載器卸料控制器28指示沒有進行卸料(諸如沒有接收到用于卸料的命令或者運載器沒有響應于所接收的命令被致動)或者如果偏離包裹傳感器48檢測到物料，則在PLC 24中設定適當條件。
如以上所討論的，物件檢測系統16對相應物料在相應運載器上相對于運載器基準點CRP的位置進行定位，并且將這些數據以信號發送至PLC 24。PLC 24執行指令以對該數據執行功能以便計算出包括X方向卸料延遲參數和Y方向卸料延遲參數的卸料延遲調節。該卸料延遲調節由PLC 24通過發送器26以信號發送至運載器卸料控制器28。
掃描儀50識別運載器上的物料并且將該信息傳輸至PLC 24。掃描儀50可以是條形碼讀取器，或者是用于識別唯一物料的任意設備。PLC 24將物料信息傳輸至分選控制器54，后者基于運載器上的一個或多個具體物料而為每個運載器指定卸料位置。可替換地，該物料信息可以從分選控制器54被送至主機控制器56，并且主機控制器56能夠分配卸料位置。該卸料位置被傳輸至PLC 24。
PLC 24連接至分別與多個卸料位置6L、6R中的具體卸料位置相關聯的多個發送器40。當運載器到達與(基于其所承載的物料)對該運載器所分配的卸料位置相關聯的發送器40時，PLC 24通過發送器40向該運載器的運載器卸料控制器28傳輸卸料命令，該命令對于雙側槽組而言包括卸料方向。運載器卸料控制器28應用卸料延遲調節并且隨后致動卸料。
PLC 24所執行的功能可以由執行一種或多種功能的多個PLC來執行。
圖13以圖形方式圖示了運載器卸料控制器28，其可以是如所指示的運載器卸料控制板。每個運載器4具有與之相關聯的運載器卸料控制器28。運載器卸料控制器28包括調節用于電子器件的低壓功率并且對功率放大器60進行預放大的電源58，上述功率放大器60對運載器的電機62的繞組進行供電。在所描繪的實施例中，電機62是無刷DC電機。運載器卸料控制器28的該實施例包括微控制器64，其包括中央處理單元、閃存68、固定RAM存儲器70、EEPROM 72、通用異步接收/發送器模塊74、位置感應模塊和電流感應模塊76，以及脈沖寬度調節器78。運載器卸料控制器28還包括紅外接收器/傳發送器光電器件80和伺服運載器卸料控制器82，后者與功率放大器60順序通信而使得電機62以所期望的角方向和速度進行旋轉。
圖14圖示了用于在物料在分選系統中所選擇的移動運載器上偏離中心進行定位時從分選系統對該物料進行卸料的實施例方法200。在該實施例中，用于從分選系統對物料進行卸料的方法可以由至少在圖1-2中所描繪的分選系統來執行，由諸如以上所描述的處理系統52的控制器的處理器來執行。在框202，該方法包括檢測在所選擇的移動運載器上偏離中心定位的物料的相對位置。在所選擇運載器上偏離中心定位的物料的相對位置可以由鏈接至處理系統的物件檢測系統來檢測。以這種方式，能夠將物料相對于運載器的位置確定為偏離中心的數值。
在框204，處理系統52能夠確定用于向所選擇的固定卸料位置進行(物料)卸料的釋放點，該釋放點對于偏離中心定位的物料的相對位置作出補償。處理系統52可以使用偏離中心的檢測數值來確定卸料補償，后者能夠改變釋放點以確保物料從移動的運載器被卸放至所選擇的固定卸料位置之中。以這種方式，該處理系統能夠確定用于將物料12卸放至所選擇的固定卸料位置6L、6R之中的釋放點，其中所確定的釋放點對該物料相對于運載器4的位置作出補償。
在框206，響應于到達該釋放點，發起由所選擇的移動運載器對偏離中心定位的物料的卸料。以這種方式，該處理系統可以將物料卸放在釋放點并且將該物料放入所選擇的固定卸放位置，其中該釋放點包括對于物料在運載器上偏離中心的位置的補償。
圖15圖示了機器部件的實施例300，其中材料處理系統具有環形傳送器，后者具有多于一個的通過多于一個的固定卸料位置進行移動的移動運載器；以及被定為以檢測在所選擇的移動運載器上偏離中心定位的物料的成像設備。提供控制器并且其與該環形傳送器和成像設備進行通信以執行如下操作。在該實施例中，該控制器可以是以上所描述并且至少在圖1-2中進行描繪的處理系統52。在框302中，材料處理系統可以檢測在環形傳送器的所選擇運載器上偏離中心定位的物料的相對位置。所選擇運載器上偏離中心定位的物料的相對位置可以由鏈接至處理系統的物件檢測系統進行檢測。以這種方式，能夠將物料相對于運載器的位置確定為偏離中心的數值。
在框304，處理系統52能夠確定用于將物料卸放至所選擇的固定卸料位置的釋放點，其中所確定的釋放點對于物料相對于運載器的位置作出補償。該釋放點可以由處理系統52所確定，后者可以使用偏離中心的檢測數值來確定卸料補償，該卸料補償能夠改變釋放點以確保物料從移動的運載器被卸放至所選擇的固定卸料位置之中。以這種方式，該處理系統能夠確定用于將物料12卸放至所選擇的固定卸料位置6L、6R之中的釋放點，其中所確定的釋放點對該物料相對于運載器4的位置作出補償。
在框306，響應于到達該釋放點，該處理系統能夠通過所選擇的移動運載器發起物料的卸料。以這種方式，該處理系統可以將物料卸放在釋放點并且將該物料放入所選擇的固定卸放位置，其中該釋放點包括對于物料在運載器上偏離中心的位置的補償。
圖16圖示了控制器的實施例400，其中控制器具有針對環形傳送器的接口，至少一個處理器以及存儲器。在該實施例中，該控制器、處理器以及存儲器可以是以上所描述并且至少在圖1-2中進行描繪的處理系統52。該至少一個處理器耦合至該存儲器和接口，并且被配置以處理器可執行指令以執行如下操作。在框402，材料處理系統可以檢測在該環形傳送器的所選擇運載器上偏離中心定位的物料的相對位置。在所選擇運載器上偏離中心定位的物料的相對位置可以由鏈接至處理系統的物件檢測系統來檢測。以這種方式，能夠將物料相對于運載器的位置確定為偏離中心的數值。
在框404，處理系統52能夠確定用于將物料卸放至所選擇的固定卸料位置的釋放點，其中所確定的釋放點對于物料相對于運載器的位置作出補償。該釋放點可以由處理系統52所確定，后者可以使用偏離中心的檢測數值來確定卸料補償，該卸料補償能夠改變釋放點以確保物料從移動的運載器被卸放至所選擇的固定卸料位置之中。以這種方式，該處理系統能夠確定用于將物料12卸放至所選擇的固定卸料位置6L、6R之中的釋放點，其中所確定的釋放點對該物料相對于運載器4的位置作出補償。
在框406，響應于到達該釋放點，該處理系統能夠由所選擇的移動運載器發起物料的卸料。以這種方式，該處理系統可以將物料卸放在釋放點并且將該物料放入所選擇的固定卸放位置，其中該釋放點包括對于物料在運載器上偏離中心的位置的補償。
明確定義
依據本公開的各個方面，要素或要素的任意部分或者要素的任意組合可以利用“處理系統”來實施，其包括一個或多個包括處理器的物理設備。處理器的非限制性示例包括微處理器、微控制器、數字信號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯設備(PLD)、可編程邏輯控制器(PLC)、狀態機、門邏輯、離散硬件電路，以及被配置為執行貫穿本公開所描述的各種功能的其它適當硬件。該處理系統中的一個或多個處理器可以執行指令。執行指令以實現結果的處理系統是被配置為執行導致結果的任務的處理系統，諸如通過向該處理系統中的一個或多個組件提供指令，其將使得那些組件執行操作，該操作自行或結合該處理系統的其它組件所執行的其它操作將會帶來該結果。軟件將被寬泛地理解為表示指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應用、軟件應用、軟件包、例程、子例程、對象、可執行程序、執行線程、過程、函數等，無論其是被稱作軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言還是其它。軟件可以處于計算機可讀介質上。該計算機可讀介質可以是非暫時性計算機可讀介質。計算機可讀介質作為示例而包括磁性存儲設備(例如，硬盤、軟盤、磁帶)、光盤(例如，緊致盤(CD)、數字多功能盤(DVD))、智能卡、閃存設備(例如，卡、記憶棒、密鑰驅動器)、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、電可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可移動磁盤，以及用于存儲可以由計算機訪問和讀取的軟件和/或指令的任意其它適當介質。計算機可讀介質可以處于處理系統之中，處于處理系統外部，或者跨包括處理系統的多個實體進行分布。計算機可讀介質可以體現在計算機程序產品中。作為示例，計算機程序產品可以包括封裝材料中的計算機可讀介質。根據施加于整體系統上的特定應用以及整體設計約束，本領域技術人員將會認識到如何以最佳方式實施貫穿本公開所給出的所述功能。
“處理器”表示能夠被配置為單獨或者結合其它設備來執行本公開中所給出的各種功能的設備。“處理器”的示例包括微處理器、微控制器、數字信號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯設備(PLD)、可編程邏輯控制器(PLC)、狀態機、門邏輯以及離散硬件電路。短語“處理系統”被用來指代一個或多個處理器，其可以包括在單個設備中或者在多個物理設備之間進行分布。
“指令”表示可以被用來指定能夠由處理器所執行的物理或邏輯操作的數據。指令應當被寬泛地解釋為包括代碼、代碼分段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應用、軟件應用、軟件包、例程、子例程、對象、可執行程序、執行線程、過程、函數、硬件描述語言、中間件等，而無論其是以軟件、固件、硬件、微代碼還是其它方式進行編碼。
處理系統“被配置”為執行一個或多個操作的語句表示該處理系統包括可以在執行該處理系統“被配置”以進行的具體操作時使用的數據(其可以包括指令)。例如，在計算機(一種類型的“處理系統”)的情況下，在計算機上安裝Microsoft WORD“配置”計算機用作文字處理器，其結合其它輸入使用Microsoft WORD的指令，上述輸入諸如操作系統以及各種外設(例如，鍵盤、監視器等)。
已經出于說明和描述的目的而給出了以上描述。其并非旨在是面面俱到的或者將該創新局限于所公開的確切形式。可能借助以上教導作出各種修改或變化。實施例被選擇和描述以便對該創新的原則及其應用加以說明，由此使得本領域技術人員能夠在各個實施例中以及利用適于所預期的特定使用的各種修改而采用該創新。雖然僅對本發明有限數量的實施例進行了詳細解釋，但是所要理解的是，該創新的范圍并不局限于之前說明書所給出或者在圖中所圖示的構造和組件部署形式的細節。該創新支持其它實施例并且能夠以各種方式進行實踐和實施。而且，在這里出于清楚的原因而使用了具體術語。所要理解的是，每個具體術語包括以類似方式進行操作而實現類似目的的技術等同形式。該創新的范圍旨在由隨其提交的權利要求進行限定。