一种取料机取料控制方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种取料机取料控制方法及装置，其中，所述方法包括：获取取料计划，根据取料计划确定目标斗轮式取料机和目标料堆；通过设置在目标斗轮式取料机的悬臂前端的激光扫描仪，获取目标料堆的扫描数据，并通过安装在目标斗轮式取料机的检测设备，获取目标斗轮式取料机的位置参数数据；根据扫描数据和位置参数数据，建立目标料堆的三维图像数据；根据取料计划和目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至目标斗轮式取料机，以便目标斗轮式取料机根据取料策略执行取料操作。在此过程中，无需人工干预，自动化程度较高，解决了现有人工操作取料机进行取料工作时，取料效率低下以及人工成本较高的问题。

A Control Method and Device for Feeding Machine

The application provides a control method and device for reclaiming material of a reclaimer, which includes acquiring a reclaiming plan, determining a target bucket wheel reclaimer and a target stack according to the reclaiming plan, acquiring scanning data of the target stack through a laser scanner set at the front end of the cantilever of the target bucket wheel reclaimer, and installing a detection device on the target bucket wheel reclaimer. Obtain the position parameter data of the target bucket wheel reclaimer; establish the three-dimensional image data of the target bucket wheel reclaimer according to the scanning data and position parameter data; generate the reclaiming strategy according to the reclaiming plan and the three-dimensional image data of the target bucket wheel reclaimer, and send the reclaiming strategy to the target bucket wheel reclaimer so that the target bucket wheel reclaimer can perform the reclaiming operation according to the reclaiming strategy. In this process, there is no need for manual intervention, and the automation level is high. It solves the problems of low efficiency and high labor cost when the existing manual operation reclaimer works.

【技术实现步骤摘要】
一种取料机取料控制方法及装置
本申请涉及工业自动化
，具体涉及一种取料机取料控制方法及装置。
技术介绍
钢铁企业中，通常将同种物料以料堆的形式露天存放于料场中，使用时，利用取料机将物料输送至不同的工段，以保证钢铁冶炼工作连续不断地进行。现有取料机通常为斗轮式取料机，斗轮式取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，主要包括：悬臂、设置于悬臂顶端的斗轮、设置于悬臂前端悬臂皮带、漏斗、地面皮带、走行机构、俯仰机构和回转机构等，执行取料操作时，斗轮式取料机利用液压马达或电机驱动斗轮旋转，将物料取上悬臂皮带，物料在悬臂皮带的末端经过漏斗落于地面皮带，被地面皮带输送至需要的地方。参照图1所示的料场场景示意图，走行机构在轨道上走行，以控制斗轮式取料机的位置；操作人员通过控制斗轮式取料机的俯仰机构和回转机构动作来控制悬臂动作，使悬臂产生位移，悬臂在产生位移的同时带动斗轮产生位移，从而使旋转中的斗轮将物料取上悬臂皮带。现有斗轮式取料机为人工操作，每台斗轮式取料机至少配备一名操作人员，操作人员对斗轮式取料机进行操作，即现有的斗轮式取料机采用人工操作的方式。但是，人工操作一方面效率低下，另一方面，人工成本较高，生产成本相应增大。特别地，由于物料种类不同，若多种物料同时取料，则需要多台斗轮式取料机来进行取料工作，多台斗轮式取料机需要配备相应数量的操作人员，使得效率低下以及人工成本较大的问题更加明显。因此，如何提高取料效率、降低人工成本成为亟需解决的问题。
技术实现思路
本申请提供一种取料机取料控制方法及装置，以解决现有人工操作斗轮式取料机进行取料工作时，取料效率低下以及人工成本较高的问题。本申请的第一方面，提供一种取料机取料控制方法，所述方法应用于控制终端，所述控制终端分别与激光扫描仪和检测设备相连接，所述激光扫描仪设置于斗轮式取料机的悬臂前端，所述方法包括：获取取料计划，根据所述取料计划确定目标斗轮式取料机和目标料堆；通过设置在所述目标斗轮式取料机的悬臂前端的激光扫描仪，获取所述目标料堆的扫描数据，并通过安装在所述目标斗轮式取料机的检测设备，获取所述目标斗轮式取料机的位置参数数据；根据所述扫描数据和所述位置参数数据，建立所述目标料堆的三维图像数据；根据所述取料计划和所述目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机，以便所述目标斗轮式取料机根据所述取料策略执行取料操作。可选的，根据所述扫描数据和所述位置参数数据，建立所述目标料堆的三维图像数据，包括：分别滤除所述扫描数据和所述位置参数数据中的干扰数据；根据滤除所述干扰数据后的扫描数据以及位置参数数据，将滤除所述干扰数据后的扫描数据转化为料场坐标系下的点云数据，将所述点云数据进行网格规范化处理，获取精简网格数据；对所述精简网格数据进行插值处理，生成完整网格数据，并将所述完整网格数据作为所述目标料堆的三维数据；根据所述目标料堆的三维数据，在料场网格坐标系中建立所述目标料堆的三维图像数据，其中，所述料场网格坐标系以料场地面为基平面，在所述基平面内，将轨道所在的直线方向作为X轴，将与轨道垂直的直线方向作为Y轴。可选的，在根据所述目标料堆的三维数据，在料场网格坐标系中建立所述目标料堆的三维图像数据之后，还包括：将所述目标料堆的三维图像数据存储至数据库。可选的，在根据所述取料计划和所述目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机之后，还包括：控制所述目标斗轮式取料机执行一层取料操作；重新建立执行一层取料操作之后的目标料堆的三维图像数据；根据所述执行一层取料操作之后的目标料堆的三维图像数据和所述取料计划，调整所述取料策略，以便所述斗轮式取料机根据调整后的取料策略执行取料操作。可选的，控制所述目标斗轮式取料机执行一层取料操作，包括：步骤501，根据所述取料策略包含的当前层取料切入点，控制所述目标斗轮式取料机按照所述当前层取料切入点执行取料操作；步骤502，判断所述目标斗轮式取料机的斗轮是否到达所述目标料堆的边缘；步骤503，若所述目标斗轮式取料机的斗轮到达所述目标料堆的边缘，判断当前层取料距离是否达到取料策略包含的当前层取料距离；步骤504，若当前层取料距离没有达到取料策略包含的当前层取料距离，控制所述目标斗轮式取料机发生寸动，并控制所述目标斗轮式取料机的斗轮反方向旋转取料，返回执行步骤502的操作，直至当前层取料距离达到取料策略包含的当前层取料距离。本申请的第二方面，提供一种取料机取料控制装置，所述装置应用于控制终端，所述控制终端分别与激光扫描仪和检测设备相连接，所述激光扫描仪设置于斗轮式取料机的悬臂前端，所述装置包括：第一获取模块，用于获取取料计划，根据所述取料计划确定目标斗轮式取料机和目标料堆；第二获取模块，用于通过设置在所述目标斗轮式取料机的悬臂前端的激光扫描仪，获取所述目标料堆的扫描数据，并通过安装在所述目标斗轮式取料机的检测设备，获取所述目标斗轮式取料机的位置参数数据；三维图像数据建立模块，用于根据所述扫描数据和所述位置参数数据，建立所述目标料堆的三维图像数据；取料策略生成模块，用于根据所述取料计划和所述目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机，以便所述目标斗轮式取料机根据所述取料策略执行取料操作。可选的，所述三维图像数据建立模块包括：滤除单元，用于分别滤除所述扫描数据和所述位置参数数据中的干扰数据；获取单元，用于根据滤除所述干扰数据后的扫描数据以及位置参数数据，将滤除所述干扰数据后的扫描数据转化为料场坐标系下的点云数据，将所述点云数据进行网格规范化处理，获取精简网格数据；插值单元，用于对所述精简网格数据进行插值处理，生成完整网格数据，并将所述完整网格数据作为所述目标料堆的三维数据；三维图像数据建立单元，用于根据所述目标料堆的三维数据，在料场网格坐标系中建立所述目标料堆的三维图像数据，其中，所述料场网格坐标系以料场地面为基平面，在所述基平面内，将轨道所在的直线方向作为X轴，将与轨道垂直的直线方向作为Y轴。可选的，所述三维图像数据建立模块还包括：存储单元，用于在所述三维图像数据建立单元根据所述目标料堆的三维数据，在料场网格坐标系中建立所述目标料堆的三维图像数据之后，将所述目标料堆的三维图像数据存储至数据库。可选的，所述装置还包括：控制模块，用于在所述取料策略生成模块生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机之后，控制所述目标斗轮式取料机执行一层取料操作；三维图像数据重建模块，用于重新建立执行一层取料操作之后的目标料堆的三维图像数据；调整模块，用于根据所述执行一层取料操作之后的目标料堆的三维图像数据和所述取料计划，调整所述取料策略，以便所述斗轮式取料机根据调整后的取料策略执行取料操作。可选的，所述控制模块包括：第一控制单元，用于根据所述取料策略包含的当前层取料切入点，控制所述目标斗轮式取料机按照所述当前层取料切入点执行取料操作；第一判断单元，用于判断所述目标斗轮式取料机的斗轮是否到达所述目标料堆的边缘；第二判断单元，用于若所述目标斗轮式取料机的斗轮到达所述目标料堆的边缘，判断当前层取料距离是否达到取料策略包含的当前层取料距离；第二控制单元，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取料机取料控制方法，其特征在于，所述方法应用于控制终端，所述控制终端分别与激光扫描仪和检测设备相连接，所述激光扫描仪设置于斗轮式取料机的悬臂前端，所述方法包括：获取取料计划，根据所述取料计划确定目标斗轮式取料机和目标料堆；通过设置在所述目标斗轮式取料机的悬臂前端的激光扫描仪，获取所述目标料堆的扫描数据，并通过安装在所述目标斗轮式取料机的检测设备，获取所述目标斗轮式取料机的位置参数数据；根据所述扫描数据和所述位置参数数据，建立所述目标料堆的三维图像数据；根据所述取料计划和所述目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机，以便所述目标斗轮式取料机根据所述取料策略执行取料操作。

【技术特征摘要】
1.一种取料机取料控制方法，其特征在于，所述方法应用于控制终端，所述控制终端分别与激光扫描仪和检测设备相连接，所述激光扫描仪设置于斗轮式取料机的悬臂前端，所述方法包括：获取取料计划，根据所述取料计划确定目标斗轮式取料机和目标料堆；通过设置在所述目标斗轮式取料机的悬臂前端的激光扫描仪，获取所述目标料堆的扫描数据，并通过安装在所述目标斗轮式取料机的检测设备，获取所述目标斗轮式取料机的位置参数数据；根据所述扫描数据和所述位置参数数据，建立所述目标料堆的三维图像数据；根据所述取料计划和所述目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机，以便所述目标斗轮式取料机根据所述取料策略执行取料操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述扫描数据和所述位置参数数据，建立所述目标料堆的三维图像数据，包括：分别滤除所述扫描数据和所述位置参数数据中的干扰数据；根据滤除所述干扰数据后的扫描数据以及位置参数数据，将滤除所述干扰数据后的扫描数据转化为料场坐标系下的点云数据，将所述点云数据进行网格规范化处理，获取精简网格数据；对所述精简网格数据进行插值处理，生成完整网格数据，并将所述完整网格数据作为所述目标料堆的三维数据；根据所述目标料堆的三维数据，在料场网格坐标系中建立所述目标料堆的三维图像数据，其中，所述料场网格坐标系以料场地面为基平面，在所述基平面内，将轨道所在的直线方向作为X轴，将与轨道垂直的直线方向作为Y轴。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述目标料堆的三维数据，在料场网格坐标系中建立所述目标料堆的三维图像数据之后，还包括：将所述目标料堆的三维图像数据存储至数据库。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述取料计划和所述目标料堆的三维图像数据，生成取料策略，将所述取料策略下发至所述目标斗轮式取料机之后，还包括：控制所述目标斗轮式取料机执行一层取料操作；重新建立执行一层取料操作之后的目标料堆的三维图像数据；根据所述执行一层取料操作之后的目标料堆的三维图像数据和所述取料计划，调整所述取料策略，以便所述斗轮式取料机根据调整后的取料策略执行取料操作。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制所述目标斗轮式取料机执行一层取料操作，包括：步骤501，根据所述取料策略包含的当前层取料切入点，控制所述目标斗轮式取料机按照所述当前层取料切入点执行取料操作；步骤502，判断所述目标斗轮式取料机的斗轮是否到达所述目标料堆的边缘；步骤503，若所述目标斗轮式取料机的斗轮到达所述目标料堆的边缘，判断当前层取料距离是否达到取料策略包含的当前层取料距离；步骤504，若当前层取料距离没有达到取料策略包含的当前层取料距离，控制所述目标斗轮式取料机发生寸动，并控制所述目标斗轮式取料机的斗轮反方向旋转取料，返回执行步骤502的操作，直至当前层取料距离达到取料策略包含的当前层取料距离。6.一种取料机取料控制装置，其特征在于，所述装置应用于控制终端，所述控制终端分别与激光扫描仪和检测设备相...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪春鹏，展杰，董京帅，曹永芹，许文菊，贾海涛，宋爱梅，张佳华，姜杰，潘恒，李振刚，方光深，刘爱强，王囡囡，吴秀杰，韩雪，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37