一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及控制系统领域，具体是一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，包括处理器，还包括：数据处理输入模块、码放模块、检测模块、行走/定位模块，处理器可根据标准窑体和耐火砖尺寸计算，结合多年实际人工铺设经验得出，由于每座窑的形变情况不尽相同，其参数在系统可人工输入和调节，灵活性强；通过宽面敲击装置和窄面敲击装置气缸动作，利用连杆机构和连杆带动敲击块一和敲击块二，对耐火砖依次进行进行宽、窄两个方向的敲击动作，消除砖间缝隙，提高对心度，减少人工干预带来的误差。

Control system of automatic laying device for refractory brick in cement rotary kiln

【技术实现步骤摘要】
一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统
本专利技术涉及控制系统领域，具体是一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统。
技术介绍
水泥回转窑的耐火砖铺设过程，由于窑体的封闭空间，水泥熟料粉尘很大，工人长期在有毒有害的空气环境中工作，对人体伤害巨大，无时无刻不受到职业病的威胁。并且铺设工作的精确度直接影响水泥窑的使用寿命和维修次数；传统的人工铺设，劳动强度大，工人的铺设水平差距大，水泥回转窑在长久使用后，经高温、应力和自重作用等因素，会发生一定程度的不规则形变，传统铺设无法有效测量形变和消除影响，只能通过反复码放试错来完成铺设工作，铺设效果也得不到有效的保障。特别是上半拱的耐火砖铺设工作，耐火砖单块重量大，需要的工人多，如果支撑不到位或者填缝效果不好，一旦发生危险，后果不堪设想。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统。一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，包括处理器，还包括：数据处理输入模块，与处理器配合，扫描指定区域的水泥回转窑窑体，并建立数字化模型，配合输入的耐火砖数据及工艺要求，确定耐火砖码放的顺序；码放模块，与数据处理输入模块配合并接收处理器的信息，根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放模块操作时在行走和定位中产生的误差；检测模块，与数据处理输入模块配合并对处理器发送信息，完成对码放的耐火砖与周边线条、耐火砖的距离测量，与处理器通讯测量结果，判断耐火砖的码放质量是否符合工艺要求；<br>行走/定位模块，与处理器配合，完成整个设备的移动和与窑体的固定，为设备精确稳定工作提供必要条件。所述的数据处理输入模块包括外置的激光扫描仪和触摸式串口屏。所述的码放模块包括操作平台、设置在操作平台上用于支撑耐火砖堆的支撑平台、设置在行走/定位模块上的仿形支撑机构、设置在支撑平台上的六自由度机械臂、设置在六自由度机械臂上的两组专用夹爪、设置在两组专用夹爪之间根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放操作设备在行走和定位中的误差的视觉识别相机、在两组专用夹爪上均有设置的敲击机构。所述的六自由度机械臂为第五轴加长型机械臂，满足回转水泥窑的大空间操作要求，有一定的防尘防爆要求；所述的敲击机构包括宽面敲击装置和窄面敲击装置，所述的宽面敲击装置包括气缸一、与气缸一连接的连杆机构、安装在连杆机构上的敲击块一；所述的窄面敲击装置包括气缸二、与气缸二连接的连杆、安装在连杆上的敲击块二。所述的专用夹爪包括夹爪安装板、设置在夹爪安装板上的两组海绵吸盘，所述的宽面敲击装置和窄面敲击装置设置在夹爪安装板上且与海绵吸盘配合位置处。所述的检测模块包括设置在夹爪安装板上正对耐火砖窄面，用于监测耐火砖码放后的缝隙尺寸检测的视觉测量相机、设置在夹爪安装板中部用于测量耐火砖与窑体中心距离，判断耐火砖的对心度的激光测距装传感器。所述的视觉检测相机能在0.02s内完成各项检测与反馈；所述的激光测距传感器根据多点测量，计算耐火砖与所在窑体中心的距离，判断耐火砖码放的对心度，检测耐火砖码放质量是否符合工艺要求。所述的行走/定位模块包括弧面运载AGV、设置在弧面运载AGV两侧的平台稳定支撑杆、设置在弧面运载AGV底端的行走定位支撑杆。所述的处理器可以根据水泥回转窑窑体的形状，确定码放方案，选择最优化的耐火砖码放顺序；所述的最佳码放方案为耐火砖应用配比最接近设定配比，且工艺误差都在设定范围。所述的耐火砖应用配比和工艺误差，根据标准窑体和耐火砖尺寸计算，结合多年实际人工铺设经验得出，由于每座窑的形变情况不尽相同，其参数在系统可人工输入和调节。本专利技术的有益效果是：处理器可根据标准窑体和耐火砖尺寸计算，结合多年实际人工铺设经验得出，由于每座窑的形变情况不尽相同，其参数在系统可人工输入和调节，灵活性强；通过宽面敲击装置和窄面敲击装置气缸动作，利用连杆机构和连杆带动敲击块一和敲击块二，对耐火砖依次进行进行宽、窄两个方向的敲击动作，消除砖间缝隙，提高对心度，减少人工干预带来的误差。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的流程结构示意图；图2为本专利技术的系统组成结构示意图；图3为本专利技术的主视结构示意图；图4为本专利技术的专用夹爪结构示意图；图5为本专利技术的宽面敲击装置结构示意图；图6为本专利技术的窄面敲击装置结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本专利技术进一步阐述。如图1至图6所示，一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，包括处理器，还包括：数据处理输入模块，与处理器配合，扫描指定区域的水泥回转窑窑体，并建立数字化模型，配合输入的耐火砖数据及工艺要求，确定耐火砖码放的顺序；码放模块，与数据处理输入模块配合并接收处理器的信息，根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放模块操作时在行走和定位中产生的误差；检测模块，与数据处理输入模块配合并对处理器发送信息，完成对码放的耐火砖与周边线条、耐火砖的距离测量，与处理器通讯测量结果，判断耐火砖的码放质量是否符合工艺要求；行走/定位模块，与处理器配合，完成整个设备的移动和与窑体的固定，为设备精确稳定工作提供必要条件。所述的数据处理输入模块包括外置的激光扫描仪和触摸式串口屏。事先根据标准窑体和耐火砖尺寸，结合人工实际铺设作业的经验，用触摸式串口屏输入耐火砖标准配比，缝隙误差范围，对心度误差范围类工艺参数，通过激光扫描仪，扫描指定区域的水泥回转窑窑体，并建立数字化模型，配合输入的耐火砖数据及工艺要求，确定耐火砖码放的顺序。所述的码放模块包括操作平台301、设置在操作平台301上用于支撑耐火砖堆402的支撑平台401、设置在行走/定位模块上的仿形支撑机构503、设置在支撑平台401上的六自由度机械臂302、设置在六自由度机械臂302上的两组专用夹爪301、设置在两组专用夹爪301之间根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放操作设备在行走和定位中的误差的视觉识别相机403、在两组专用夹爪301上均有设置的敲击机构。水泥回转窑上半环的码放后立即启动仿形支撑机构503的支撑气缸，对码放的耐火砖进行支撑定位；其他步骤与下半环砌筑相同，当砌筑至收尾部分时，设备停机，等待人工进行液压张紧和收缝工作。所述的六自由度机械臂302为第五轴加长型机械臂，满足回转水泥窑的大空间操作要求，有一定的防尘防爆要求；所述的敲击机构包括宽面敲击装置305和窄面敲击装置306，所述的宽面敲击装置305包括气缸一3051、与气缸一3051连接的连杆机构3052、安装在连杆机构3052上的敲击块一3053；所述的窄面敲击装置306包括气缸二3061、与气缸二3061连接的连杆3062、安装在连杆3062上的敲击块二3063。所述的专用夹爪301包括夹爪安装板3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，包括处理器，其特征在于：还包括：/n数据处理输入模块，与处理器配合，扫描指定区域的水泥回转窑窑体，并建立数字化模型，配合输入的耐火砖数据及工艺要求，确定耐火砖码放的顺序；/n码放模块，与数据处理输入模块配合并接收处理器的信息，根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放模块操作时在行走和定位中产生的误差；/n检测模块，与数据处理输入模块配合并对处理器发送信息，完成对码放的耐火砖与周边线条、耐火砖的距离测量，与处理器通讯测量结果，判断耐火砖的码放质量是否符合工艺要求；/n行走/定位模块，与处理器配合，完成整个设备的移动和与窑体的固定，为设备精确稳定工作提供必要条件。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，包括处理器，其特征在于：还包括：
数据处理输入模块，与处理器配合，扫描指定区域的水泥回转窑窑体，并建立数字化模型，配合输入的耐火砖数据及工艺要求，确定耐火砖码放的顺序；
码放模块，与数据处理输入模块配合并接收处理器的信息，根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放模块操作时在行走和定位中产生的误差；
检测模块，与数据处理输入模块配合并对处理器发送信息，完成对码放的耐火砖与周边线条、耐火砖的距离测量，与处理器通讯测量结果，判断耐火砖的码放质量是否符合工艺要求；
行走/定位模块，与处理器配合，完成整个设备的移动和与窑体的固定，为设备精确稳定工作提供必要条件。


2.根据权利要求1所述的一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，其特征在于：所述的数据处理输入模块包括外置的激光扫描仪和触摸式串口屏。


3.根据权利要求1所述的一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，其特征在于：所述的码放模块包括操作平台(301)、设置在操作平台(301)上用于支撑耐火砖堆(402)的支撑平台(401)、设置在行走/定位模块上的仿形支撑机构(503)、设置在支撑平台(401)上的六自由度机械臂(302)、设置在六自由度机械臂(302)上的两组专用夹爪(301)、设置在两组专用夹爪(301)之间根据识别结果，确定耐火砖的准确码放位置，消除码放操作设备在行走和定位中的误差的视觉识别相机(403)、在两组专用夹爪(301)上均有设置的敲击机构。


4.根据权利要求3所述的一种水泥回转窑的耐火砖自动化铺设装置控制系统，其特征在于：所述的六自由度机械臂(302)为第五轴加长型机械臂，满足回转水泥窑的大空间操作要求，有一定的防尘防爆要求；所述的敲击机构包括宽面敲击装置(305)和窄面敲击装置(306)，所述的宽面敲击装置(305)包括气缸一(3051)、与气缸一(3051)连接的连杆机构(3052)、安装在连杆机构(3052)上的敲击块一(3053)；所述的窄面敲击装置(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁艺，杨志凯，许德章，汪步云，邓启超，李公文，
申请(专利权)人：芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司，安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34