一种物料抓取转运系统技术方案

技术编号:41041769 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-23 21:39
本技术提供一种物料抓取转运系统,该系统包括行车、设置于行车上的三维成像机构与行车控制机构,行车控制机构包括定位装置、安全保护装置与控制装置;三维成像机构与控制装置电性连接,用于获取待抓物料的三维模型;定位装置与安全保护装置和控制装置电性连接,用于确定行车的当前位置;安全保护装置与控制装置电性连接,用于根据当前位置确定行车的安全移动范围;控制装置与行车电性连接,用于确定三维模型在参考坐标系下的目标位置,并结合当前位置与安全移动范围生成走行控制指令,控制行车对待抓物料进行抓取转运。该系统不仅能够适用于不同工艺条件下物料的智能化抓取转运,并且还能够保证物料抓取转运的精准与高效。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动化设备,具体涉及一种物料抓取转运系统


技术介绍

1、工业生产中通常伴随着大量散装物料的抓取转运过程,这一过程首先需要将散装物料从产生地转运到传送装置中,对于散装物料产生地范围较大的情况,可以采用铲车、堆取料机等方式进行转运,对于产生地范围较小的情况,如高炉水渣渣池、炼钢渣池、垃圾处理池、旋流井以及各种沉淀池等,其转运过程通常采用配备抓斗的桥式起重机(行车)进行。由于工业生产的工艺环境通常较为恶劣,伴随着大量有毒有害气体、粉尘等,利用铲车、行车转运物料,会对操作工的身体造成巨大的伤害,此外,生产工艺通常是每天24小时不间断作业,操作工易疲劳且在夜间视线较差,导致物料转运效率较低,同时也可能因操作失误导致抓斗撞击其他设备产生安全问题。

2、目前,针对物料抓取运转已经实现了智能抓取转运技术,但在相关技术中,物料的智能抓取转运装置仍存在一定的技术缺陷,例如缺少物料位置传感装置或采用2d激光扫描装置,无法获得精准的物料立体位置信息,这些都会导致出现物料漏抓的情况。另外,由于物料定位、工艺环境等因素,抓斗在产线上对物料进行抓取时作业效率低下,适用性较低。因此,需要提出一种能够适用于多种工艺条件下的物料智能抓取方案,实现复杂环境下物料的精准、高效抓取转运。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术提供一种物料抓取转运系统,以解决现有技术中关于智能抓取转运技术适用性低、对于物料的定位抓取不精准以及抓取效率低的技术问题。

2、为了实现上述目的,本技术提供了一种物料抓取转运系统,所述系统包括行车、以及设置于所述行车上的三维成像机构与行车控制机构,其中,所述行车控制机构包括定位装置、安全保护装置与控制装置;所述三维成像机构,与所述控制装置电性连接,用于获取待抓物料的三维模型,并将所述三维模型发送至所述控制装置;所述定位装置,分别与所述安全保护装置和所述控制装置电性连接,用于实时确定所述行车的当前位置,并将所述当前位置发送至所述安全保护装置与所述控制装置;所述安全保护装置,与所述控制装置电性连接,用于根据所述当前位置确定所述行车的安全移动范围,并将所述安全移动范围发送至所述控制装置;所述控制装置,与所述行车电性连接,用于确定所述待抓物料所对应所述三维模型在参考坐标系下的目标位置,根据所述当前位置、所述目标位置与所述安全移动范围生成走行控制指令,并将所述走行控制指令发送至所述行车,以对所述待抓物料进行抓取转运。

3、于本技术的一实施例中,所述三维成像机构包括吹扫装置、三维扫描仪保护装置、三维扫描仪;所述三维扫描仪保护装置,包括无底面箱体与减震器,固定于所述行车的大车上,用于固定所述三维扫描仪;所述吹扫装置,固定于所述行车的大车上,用于对所述三维扫描仪进行吹扫;所述三维扫描仪,设置在所述三维扫描仪保护装置内部,且与所述三维扫描仪保护装置连接,用于扫描物料表面获得所述待抓物料的点云数据信息,并输出三维模型。

4、于本技术的一实施例中,所述吹扫装置包括引气接头、空气压缩机与管道,所述三维扫描仪保护装置上设置有开孔,所述引气接头用于将外部空气引入所述空气压缩机,所述空气压缩机用于对外部空气进行压缩形成压缩空气,所述管道用于将所述压缩空气引至所述开孔处,以对所述三维扫描仪进行吹扫。

5、于本技术的一实施例中,所述行车控制机构还包括通讯装置,所述行车上安装有车载plc,所述控制装置安装在主控cpu中,所述控制装置通过所述通讯装置将所述走行控制指令发送至所述车载plc,以控制所述行车对物料进行抓取转运。

6、于本技术的一实施例中,所述通讯装置包括无线网桥、交换机、光电转换器、光纤与网线,所述无线网桥包括车上移动站与地面固定站,所述车上移动站与所述车载plc连接,所述地面固定站与所述车上移动站通过所述网线连接,且通过所述交换机与主控cpu连接,所述交换机通过所述光电转换器与所述光纤连接,以使当所述定位装置确定所述当前位置处于所述目标行驶位置时,所述控制装置将所述走行控制指令发送至所述车载plc。

7、于本技术的一实施例中,所述行车包括大车、小车与抓斗,所述定位装置包括格雷母线定位单元、绝对值编码器、电感式接近开关;所述大车与所述小车上均设置有所述格雷母线定位单元与所述电感式接近开关,所述格雷母线定位单元用于对所述大车与所述小车进行定位,所述电感式接近开关用于对所述格雷母线定位单元进行故障检查;所述抓斗的起升卷筒与开闭卷筒上均设置有所述绝对值编码器,用于确定所述抓斗的钢丝绳长度。

8、于本技术的一实施例中,所述大车与所述小车各自的车轮上设置有所述绝对值编码器,用于在所述格雷母线定位单元故障时分别对所述大车与所述小车进行定位。

9、于本技术的一实施例中,所述安全保护装置包括超声波防撞单元、安全移动范围确定单元与报警器,所述超声波防撞单元用于探测所述行车与其他行车之间的距离,所述安全移动范围确定单元用于根据所述距离与所述当前位置确定所述安全移动范围,所述报警器与所述超声波防撞单元连接,用于根据预设安全距离与所述距离对所述行车进行碰撞预警。

10、本技术的有益效果:

11、(1)通过三维成像机构快速获得待抓物料的高精度三维模型,既提高了工作效率,又有利于对待抓物料进行精准定位,同时,需要对形状特异的物料进行扫描以及在恶劣工艺环境下也适用;

12、(2)利用定位装置实现了对行车的精准定位,又结合安全保护装置保证行车在安全范围内正常运行,为行车作业提供了安全保障,避免作业事故的发生;

13、(3)根据定位装置、安全保护装置与控制装置的交互对行车进行精准定位,实现了对待抓物料的精准和智能化抓取,降低了操作人员作业强度的同时又提升了物料抓取的准确率与效率,且可在不同工艺环境下实现物料的精准、快速抓取。

14、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种物料抓取转运系统,其特征在于,所述系统包括行车、以及设置于所述行车上的三维成像机构与行车控制机构,其中,所述行车控制机构包括定位装置、安全保护装置、控制装置;

2.根据权利要求1所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述三维成像机构包括吹扫装置、三维扫描仪保护装置、三维扫描仪;

3.根据权利要求2所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述吹扫装置包括引气接头、空气压缩机与管道,所述三维扫描仪保护装置上设置有开孔,所述引气接头用于将外部空气引入所述空气压缩机,所述空气压缩机用于对外部空气进行压缩形成压缩空气,所述管道用于将所述压缩空气引至所述开孔处,以对所述三维扫描仪进行吹扫。

4.根据权利要求1所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述行车控制机构还包括通讯装置,所述行车上安装有车载PLC,所述控制装置安装在主控CPU中,所述控制装置通过所述通讯装置将所述走行控制指令发送至所述车载PLC,以控制所述行车对物料进行抓取转运。

5.根据权利要求4所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述通讯装置包括无线网桥、交换机、光电转换器、光纤与网线,所述无线网桥包括车上移动站与地面固定站,所述车上移动站与所述车载PLC连接,所述地面固定站与所述车上移动站通过所述网线连接,且通过所述交换机与主控CPU连接,所述交换机通过所述光电转换器与所述光纤连接,以使当所述定位装置确定所述当前位置处于所述目标位置时,所述控制装置将所述走行控制指令发送至所述车载PLC。

6.根据权利要求5所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述行车包括大车、小车与抓斗,所述定位装置包括格雷母线定位单元、绝对值编码器、电感式接近开关;所述大车与所述小车上均设置有所述格雷母线定位单元与所述电感式接近开关,所述格雷母线定位单元用于对所述大车与所述小车进行定位,所述电感式接近开关用于对所述格雷母线定位单元进行故障检查;所述抓斗的起升卷筒与开闭卷筒上均设置有所述绝对值编码器,用于确定所述抓斗的钢丝绳长度。

7.根据权利要求6所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述大车与所述小车各自的车轮上设置有所述绝对值编码器,用于在所述格雷母线定位单元故障时分别对所述大车与所述小车进行定位。

8.根据权利要求1至7任一项所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述安全保护装置包括超声波防撞单元、安全移动范围确定单元与报警器,所述超声波防撞单元用于探测所述行车与其他行车之间的距离,所述安全移动范围确定单元用于根据所述距离与所述当前位置确定所述安全移动范围,所述报警器与所述超声波防撞单元连接,用于根据预设安全距离与所述距离对所述行车进行碰撞预警。

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【技术特征摘要】

1.一种物料抓取转运系统,其特征在于,所述系统包括行车、以及设置于所述行车上的三维成像机构与行车控制机构,其中,所述行车控制机构包括定位装置、安全保护装置、控制装置;

2.根据权利要求1所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述三维成像机构包括吹扫装置、三维扫描仪保护装置、三维扫描仪;

3.根据权利要求2所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述吹扫装置包括引气接头、空气压缩机与管道,所述三维扫描仪保护装置上设置有开孔,所述引气接头用于将外部空气引入所述空气压缩机,所述空气压缩机用于对外部空气进行压缩形成压缩空气,所述管道用于将所述压缩空气引至所述开孔处,以对所述三维扫描仪进行吹扫。

4.根据权利要求1所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述行车控制机构还包括通讯装置,所述行车上安装有车载plc,所述控制装置安装在主控cpu中,所述控制装置通过所述通讯装置将所述走行控制指令发送至所述车载plc,以控制所述行车对物料进行抓取转运。

5.根据权利要求4所述的物料抓取转运系统,其特征在于,所述通讯装置包括无线网桥、交换机、光电转换器、光纤与网线,所述无线网桥包括车上移动站与地面固定站,所述车上移动站与所述车载plc连接,所述地面固定站与所述车上移动站通过所述网线连接,且通过所述交换机与主控c...

【专利技术属性】
技术研发人员:李自帅袁静肖晖衡谢皓
申请(专利权)人:中冶赛迪信息技术重庆有限公司
类型:新型
国别省市:

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