一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统及方法技术方案

技术编号:32197278 阅读:17 留言:0更新日期:2022-02-08 16:03
本发明专利技术涉及一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,包括室内定位模块、AGV小车以及上位终端;室内定位模块包括若干无线定位发射器,无线定位发射器用于发出无线定位数据;AGV小车包括车载定位装置、驱动模块和通信模块以及辅助铜精炼杆;车载定位装置用于接收各无线定位发射器发出的无线定位数据;驱动模块用于驱动AGV小车移动;通信模块用于与上位终端信息数据交互;辅助铜精炼杆一端与AGV小车的车身连接,另一端伸入铜精炼炉且设置有搅拌装置;上位终端包括轨迹设定模块和移动控制模块;轨迹设定模块用于设定并存储AGV小车的移动轨迹;移动控制模块用于计算小车沿移动轨迹行进的移动数据,并根据移动数据输出驱动指令至AGV小车,驱动小车移动。驱动小车移动。驱动小车移动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统及方法,属于铜精炼自动化


技术介绍

[0002]铜精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不溶于铜液等性质,通过氧化造渣或挥发除去。其过程是将液态铜加入精炼炉升温或固态铜料加入炉内熔化,然后向铜液中鼓风氧化,使杂质挥发、造渣;扒出炉渣后,用插入青木或向铜液中注入重油、石油气或氨等方法还原其中的氧化铜。还原过程中用木炭或焦炭覆盖铜液表面,以防再氧化。精炼后可铸成点解精炼所用的铜阳极或铜锭。精炼炉渣含铜较高,可返回转炉处理。
[0003]传统精炼作业需要人工在铜精炼炉前用一根搅拌杆对炉内的铜水进行搅拌混合,并注入用于铜精炼的氧化气体和还原气体,因铜精炼炉附近的温度极高,搅拌铜水需要耗费很大的力气,工作环境非常艰苦,且人力有限,对铜水的搅拌并不均匀,导致产出的成品品质不一。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的问题,本专利技术提出了一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统及方法,利用AGV小车搭载精炼杆,按照设计的轨迹运行,携带精炼杆对铜水进行搅拌,辅助精炼,大大降低了人力成本,提高成品质量。
[0005]本专利技术的技术方案如下:
[0006]一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,包括室内定位模块、AGV小车以及上位终端;
[0007]所述室内定位模块包括设置于铜精炼炉所在的室内区域内的若干无线定位发射器,各所述无线定位发射器用于发出无线定位数据;
[0008]所述AGV小车包括车载定位装置、驱动模块和通信模块以及辅助铜精炼杆;所述车载定位装置用于接收各所述无线定位发射器发出的无线定位数据;所述驱动模块用于驱动AGV小车移动;所述通信模块用于与上位终端信息数据交互;所述辅助铜精炼杆一端与所述AGV小车的车身固定连接,另一端伸入铜精炼炉,且另一端设置有搅拌装置;
[0009]所述上位终端包括轨迹设定模块和移动控制模块;所述轨迹设定模块用于设定并存储AGV小车的移动轨迹;所述移动控制模块用于根据各无线定位数据的信号强度输出AGV小车的实时位置信息,根据实时位置信息及移动轨迹计算小车沿移动轨迹行进的移动数据,并根据移动数据输出驱动指令至所述通信模块,所述通信模块将驱动指令输出至驱动模块,驱动模块根据驱动指令驱动小车移动。
[0010]作为优选实施方式,所述移动轨迹包括排序的若干定位点以及各定位点的位置信息;所述移动控制模块根据实时位置信息与目标定位点的位置信息计算AGV小车与目标定位点之间的偏差距离,根据所述偏差距离计算移动数据;
[0011]其中,所述移动控制模块根据定位点的排序确定下一目标定位点。
[0012]作为优选实施方式,所述移动控制模块中包括一基于神经网络的定位模型,用于输出AGV小车的实时位置信息;所述定位模型的训练过程为:
[0013]对铜精炼炉所在的室内区域的水平面建立坐标系,在室内区域选取若干采集点,获取各采集点在坐标系中的坐标;将AGV小车放置在各所述采集点上,通过车载定位模块获取各无线定位发射器发出的无线定位数据的信号强度,得到实测信号强度组合;
[0014]为实测信号强度组合添加对应采集点的坐标作为标签坐标,生成训练样本;
[0015]以实测信号强度作为神经网络的输入,输出为预测的小车坐标,构建损失函数度量预测的小车坐标与标签坐标之间偏差,根据损失函数输出的损失值及标准梯度下降法对神经网络进行反向传播训练,直到神经网络输出的精度达到预设的阈值,保存网络参数,得到所述定位模型。
[0016]作为优选实施方式,所述无线定位发射器为RFID射频信号发生器、WIFI信号发生器、蓝牙发射器中的一种或两种以上的结合。
[0017]作为优选实施方式,所述搅拌装置包括转动平台、电机以及两L型通气杆;所述电机固定设置在所述辅助铜精炼杆的另一端,其输出轴与所述转动平台的一端面固定连接;两L型通气杆的一端分别穿过所述转动平台并与转动平台固定连接,且两L型通气杆错位设置;所述L型通气杆内部空心,所述L型通气杆穿过转动平台的一端与气管的一端连通,所述气管的另一端沿所述辅助铜精炼杆内部延伸至AGV小车,并与装载于AGV小车上的气泵连接,所述气泵用于向气管输入辅助铜精炼的气体。
[0018]另一方面,本专利技术提供一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼方法,包括以下步骤:
[0019]在铜精炼炉所在区域内设置若干无线定位装置及AGV小车,AGV小车包括一辅助铜精炼杆,所述辅助铜精炼杆一端与所述AGV小车的车身固定连接,另一端伸入铜精炼炉,且另一端设置有搅拌装置;
[0020]设定AGV小车的移动轨迹;
[0021]通过AGV小车的车载定位装置接收各所述无线定位发射器发出的无线定位数据;
[0022]根据各无线定位数据的信号强度输出AGV小车的实时位置信息,根据实时位置信息及设定的移动轨迹计算小车沿移动轨迹行进的移动数据,并根据移动数据驱动小车移动,带动辅助铜精炼杆运动对铜精炼炉中的铜水进行搅拌精炼。
[0023]作为优选实施方式,所述移动轨迹包括排序的若干定位点以及各定位点的位置信息;所述根据实时位置信息及设定的移动轨迹计算小车沿移动轨迹行进的移动数据的方法具体为:
[0024]根据实时位置信息与目标定位点的位置信息计算AGV小车与目标定位点之间的偏差距离,根据所述偏差距离计算移动数据;
[0025]其中,所述移动控制模块根据定位点的排序确定下一目标定位点。
[0026]作为优选实施方式,通过基于神经网络的定位模型输出AGV小车的实时位置信息,所述定位模型的训练过程为:
[0027]对铜精炼炉所在的室内区域的水平面建立坐标系,在室内区域选取若干采集点,获取各采集点在坐标系中的坐标;将AGV小车放置在各所述采集点上,通过车载定位模块获取各无线定位发射器发出的无线定位数据的信号强度,得到实测信号强度组合;
[0028]为实测信号强度组合添加对应采集点的坐标作为标签坐标,生成训练样本;
[0029]以实测信号强度作为神经网络的输入,输出为预测的小车坐标,构建损失函数度量预测的小车坐标与标签坐标之间偏差,根据损失函数输出的损失值及标准梯度下降法对神经网络进行反向传播训练,直到神经网络输出的精度达到预设的阈值,保存网络参数,得到所述定位模型。
[0030]作为优选实施方式,所述无线定位发射器为RFID射频信号发生器、WIFI信号发生器、蓝牙发射器中的一种或两种以上的结合。
[0031]作为优选实施方式,所述搅拌装置包括转动平台、电机以及两L型通气杆;所述电机固定设置在所述辅助铜精炼杆的另一端,其输出轴与所述转动平台的一端面固定连接;两L型通气杆的一端分别穿过所述转动平台并与转动平台固定连接,且两L型通气杆错位设置;所述L型通气杆内部空心,所述L型通气杆穿过转动平台的一端与气管的一端连通,所述气管的另一端沿所述辅本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,其特征在于:包括室内定位模块、AGV小车(2)以及上位终端;所述室内定位模块包括设置于铜精炼炉(1)所在的室内区域内的若干无线定位发射器(3),各所述无线定位发射器(3)用于发出无线定位数据;所述AGV小车(2)包括车载定位装置、驱动模块和通信模块以及辅助铜精炼杆(20);所述车载定位装置用于接收各所述无线定位发射器(3)发出的无线定位数据;所述驱动模块用于驱动AGV小车(2)移动;所述通信模块用于与上位终端信息数据交互;所述辅助铜精炼杆(20)一端与所述AGV小车(2)的车身固定连接,另一端伸入铜精炼炉(1),且另一端设置有搅拌装置(21);所述上位终端包括轨迹设定模块和移动控制模块;所述轨迹设定模块用于设定并存储AGV小车(2)的移动轨迹;所述移动控制模块用于根据各无线定位数据的信号强度输出AGV小车(2)的实时位置信息,根据实时位置信息及移动轨迹计算小车沿移动轨迹行进的移动数据,并根据移动数据输出驱动指令至所述通信模块,所述通信模块将驱动指令输出至驱动模块,驱动模块根据驱动指令驱动小车移动。2.根据权利要求1所述的一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,其特征在于:所述移动轨迹包括排序的若干定位点以及各定位点的位置信息;所述移动控制模块根据实时位置信息与目标定位点的位置信息计算AGV小车(2)与目标定位点之间的偏差距离,根据所述偏差距离计算移动数据;其中,所述移动控制模块根据定位点的排序确定下一目标定位点。3.根据权利要求1所述的一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,其特征在于,所述移动控制模块中包括一基于神经网络的定位模型,用于输出AGV小车(2)的实时位置信息;所述定位模型的训练过程为:对铜精炼炉(1)所在的室内区域的水平面建立坐标系,在室内区域选取若干采集点,获取各采集点在坐标系中的坐标;将AGV小车(2)放置在各所述采集点上,通过车载定位模块获取各无线定位发射器(3)发出的无线定位数据的信号强度,得到实测信号强度组合;为实测信号强度组合添加对应采集点的坐标作为标签坐标,生成训练样本;以实测信号强度作为神经网络的输入,输出为预测的小车坐标,构建损失函数度量预测的小车坐标与标签坐标之间偏差,根据损失函数输出的损失值及标准梯度下降法对神经网络进行反向传播训练,直到神经网络输出的精度达到预设的阈值,保存网络参数,得到所述定位模型。4.根据权利要求1所述的一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,其特征在于:作为优选实施方式,所述无线定位发射器(3)为RFID射频信号发生器、WIFI信号发生器、蓝牙发射器中的一种或两种以上的结合。5.根据权利要求1所述的一种基于AGV小车实现的辅助铜精炼系统,其特征在于:所述搅拌装置(21)包括转动平台(211)、电机(212)以及两L型通气杆(213);所述电机(212)固定设置在所述辅助铜精炼杆(20)的另一端,其输出轴与所述转动平台(211)的一端面固定连接;两L型通气杆(213)的一端分别穿过所述转动平台(211)并与转动平台(211)固定连接,且两L型通气杆(213)错位设置;所述L型通气杆(213)内部空心,所述L型通气杆(213)穿过转动平台(211)的一端与气管(214)的一端连通,所述气管(214)的另一端沿所述辅助铜精...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄俊李倩楠
申请(专利权)人:福州丹文科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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