一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，包括：扫描单元，设置于天车车体，发射方向朝下；定位单元，设置于天车轨道架；通讯单元，连接扫描单元和定位单元，与控制台通讯。本实用新型专利技术的有益效果包括：通过对料仓、料堆的长、宽及地平面进行测量，可以精确得到料堆的三维数据，同时对天车进行定位，可以更准确地调整抓取位置点选择和抓取深度控制等关键策略，帮助降低人员劳动强度，提高工作效率。高工作效率。高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统


[0001]本技术涉及有色金属散料仓管理
，特别涉及一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统。

技术介绍

[0002]原料堆场是众多有色金属冶金企业的生产入口，其智能化、自动化水平在很大程度上影响了企业的生产能力和成本，上料天车作业库区环境恶劣、作业条件差。天车操作工劳动时间长，操作机械枯燥，高峰时段快速连续上料作业导致员工劳动强度偏大，且作业区域经常有人员，补料车辆进入，生产安全风险较高。需要通过进行天车装备智能升级、实现天车无人作业，来提升备料车间自动化、智能化水平，减轻人员工作压力。而要实现自动化无人天车，对料堆的三维位置形状识别是关键技术所在，它决定了天车的抓取位置点选取、抓取深度控制等关键策略。
[0003]现有技术中，如授权公告号CN109253776B的专利技术公开了一种雷达多点物位测量3D成像仪，包括设置在仓体顶部的3D物位扫描仪，所述的仓体内部装有物料，所述的3D物位扫描仪通过雷达对仓体内部或者物料形成的料堆进行扫描，通过RS485或者光纤传输在电脑屏幕上显示仓体内部物料形状的3D图像，实现多点测量并且根据测量数据模拟料仓内物料分布高低及形状在电脑屏幕上3D成像。
[0004]又如授权公告号CN105157782B的专利技术公开了一种能够精确测量物料堆体积和数量的基于激光测距技术的物料堆位测量系统。该基于激光测距技术的物料堆位测量系统在使用时只需将云台固定在物料堆仓库的顶部，然后通过激光测距仪对物料堆仓库进行扫描，同时角度测量装置记录测量时的角度，利用激光扫描测距可以精确的测量出物料堆的形状。
[0005]但上述现有技术主要针对固定的检测点，而天车的作业范围较大，现有技术无法适应，因此需要对检测装置进行改进。

技术实现思路

[0006]针对现有技术检测范围有限，无法适应天车作业环境的问题，本技术提供了一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，通过设置随天车运动而运动的扫描单元，扫描范围更广。
[0007]以下是本技术的技术方案。
[0008]一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，包括：扫描单元，设置于天车车体，发射方向朝下；定位单元，设置于天车轨道架；通讯单元，连接扫描单元和定位单元，与控制台通讯。
[0009]本技术通过扫描单元对料堆进行扫描，可以快速而精准地获取料堆形状信息，同时定位单元从其他角度对天车车体进行测距，精准获取天车车体与料堆的定位信息，避免出现偏差。
[0010]作为优选，所述扫描单元包括3D成像仪，设置在天车车体侧部或下部，随天车车体运动。3D成像仪一般通过雷达扫描，可以得到目标的三维数据，进而得到料堆的形状信息。
[0011]作为优选，所述扫描单元包括激光测距仪，设置在天车车体侧部或下部，随天车车体运动。作为一种替代方案，通过二维线性激光扫描，借助天车在散料仓中的移动来获取完整的三维数据。
[0012]作为优选，所述3D成像仪或激光测距仪的绝对高度高于料堆最大高度。
[0013]作为优选，所述定位单元包括至少两台激光测距仪，所述激光测距仪设置于天车轨道架的内侧，检测范围涵盖天车车体的运动范围。通过三角形定位原理，在得到天车车体分别与不同激光测距仪的距离后，可以非常容易算出天车车体的位置。
[0014]作为优选，所述定位单元包括四台激光测距仪，分别设置于天车轨道架的四个侧部。
[0015]本技术的有益效果包括：通过对料仓、料堆的长、宽及地平面进行测量，可以精确得到料堆的三维数据，同时对天车进行定位，可以更准确地调整抓取位置点选择和抓取深度控制等关键策略，帮助降低人员劳动强度，提高工作效率。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例的示意图；
[0017]图中包括：1
‑
天车、2
‑
扫描单元、3
‑
定位单元。
具体实施方式
[0018]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未做详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。
[0019]实施例1：
[0020]如图1所示是一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，包括天车1，还包括：扫描单元2，设置于天车车体，发射方向朝下；定位单元3，设置于天车轨道架，发射方向朝向天车车体；通讯单元，连接扫描单元和定位单元，与控制台通讯。
[0021]本实施例通过扫描单元对料堆进行扫描，可以快速而精准地获取料堆形状信息，同时定位单元从其他角度对天车车体进行测距，精准获取天车车体与料堆的定位信息，避免出现偏差。
[0022]其中扫描单元包括激光测距仪，设置在天车车体侧部或下部，随天车车体运动，激光测距仪的绝对高度高于料堆最大高度。通过二维线性激光扫描，借助天车在散料仓中的移动来获取完整的三维数据。
[0023]定位单元包括四台激光测距仪，激光测距仪设置于天车轨道架的内侧，分别设置于天车轨道架的四个侧部，检测范围涵盖天车车体的运动范围。通过三角形定位原理，在得到天车车体分别与不同激光测距仪的距离后，可以非常容易算出天车车体的位置。
[0024]实施例2：
[0025]本实施例与上一实施例整体一致，区别在于扫描单元替换为3D成像仪，设置在天
车车体侧部或下部，随天车车体运动。3D成像仪一般通过雷达扫描，可以得到目标的三维数据，进而得到料堆的形状信息。
[0026]本实施例的有益效果包括：通过对料仓、料堆的长、宽及地平面进行测量，可以精确得到料堆的三维数据，同时对天车进行定位，可以更准确地调整抓取位置点选择和抓取深度控制等关键策略，帮助降低人员劳动强度，提高工作效率。
[0027]通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0028]作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0029]以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，其特征在于，包括：扫描单元，设置于天车车体，发射方向朝下；定位单元，设置于天车轨道架；通讯单元，连接扫描单元和定位单元，与控制台通讯。2.根据权利要求1所述的一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，其特征在于，所述扫描单元包括3D成像仪，设置在天车车体侧部或下部，随天车车体运动。3.根据权利要求1所述的一种基于移动三维扫描的散料仓料堆形状测量系统，其特征在于，所述扫描单元包括激光测距仪，设置在天车车体侧部或下部，随天车车体运动。4.根据权利要求2 所述的一种基于移动三维扫描的散料仓...

【专利技术属性】
技术研发人员：程志强，王紫千，纪彭，杨鹏，张滇豫，董成茂，郭永辉，
申请(专利权)人：中铝智能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：