[發明專利]用于在設備中定位對象的獲取點的方法和裝置

無效

• 申請號: 201280050258.1
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103874963A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 沃爾夫岡·布雷特;埃里克·比爾克勒
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

在技術設備中通常提出這樣的任務，即在設備中靜止的對象由運輸裝置獲取。為此該對象具有一個-或通常也具有多個-獲取點，運輸裝置在該獲取點處能獲取該對象。特別地，如果應該自動化地實施這種獲取，則必須測定獲取點的確切的空間位置。

背景技術

以下作為設備的實例已知有EAF設備（Electric?Arc?Furnace-電弧爐）。那么對象是能填充待熔化的廢鋼的廢料籃，其例如在廢料擺渡機上、例如軌道車輛上或在另一個傳送點上靜止。運輸工具是裝料吊車。獲取點則是在廢料籃處的運輸軸頸，裝料吊車在運輸軸頸處與相應的運輸鉤嚙合作為獲取器，以便抬升并且運輸廢料籃。

經過裝料吊車從廢鋼擺渡機或另一個傳送點獲取廢料籃是裝料過程的一個步驟。已知的是，這個過程由吊車操作者手動地并且非自動化或測量技術地實施。這借助于遠程控制、即借助于設備底板的遠程操作或通過司爐工的操作臺操作或吊車艙的移動來實現。在此該操作總是通過吊車操作者立即實施，例如通過直接的光學檢查或基于攝像機通過觀察直播視頻圖片（Live-Video-bildes）來進行操作。廢料籃的或獲取點的位置確定在此不是必需的。

現在值得期待的是在電弧爐中的自動廢料裝料。在此另外可以考慮通過裝料吊車自動化地獲取廢料籃，借助于裝料吊車將廢料籃自動化地傳輸至電弧爐，自動化地裝料到高爐容器中以及將廢料籃自動化地輸送回至廢鋼擺渡機或另一個轉送點。在此本發明僅僅致力于這個領域的部分問題，即確定廢料籃的獲取點的實際空間位置。經過測定的空間位置然后例如可以被傳輸給裝料吊車的控制器，該裝料吊車然后能自動地駛入相應的位置，以便目標精確地獲取廢料籃。

這個目的例如能通過設備的3D激光掃描或直播攝像機監控或這兩種方法的組合來解決。這樣的系統必須安置在設備中，以便例如在設備固定的坐標系中測定獲取點的實際位置。為此所需的是，耗費成本的硬件或測量（3D激光掃描儀）或利用昂貴的特殊硬件（攝像機圖像分析）耗費成本的圖像分析。這種解決方案因此是耗費成本并昂貴的。

EP?1519372?A2公開了一種用于定位機器人的系統和方法。

DE?212009000055?U1描述了一種用于改進如多軸工業機器人那樣的操縱儀器的設備。

DE?3302177描述了一種用于自動化地操縱或處理或者用于自動化地裝配對象的方法和裝置。

發明內容

本發明是基于以下的前提條件：該對象在由傳輸裝置獲取對象的時刻或至少在該時刻前一點靜止在設備中。在設備中為該對象預設有額定位置。例如承載廢料籃的、軌道引導的擺渡機貼靠在軌道系統的位置固定地安置在已知位置上的緩沖器上。擺渡機和廢料籃的幾何尺寸是已知的，并且因此獲取點的位置是已知的。如果該對象準確地位于額定位置中，那么獲取點在設備中的空間位置也是直接已知的。然而通過不同的情況，該對象在實踐中并不準確地在額定位置中靜止，而是位于與該額定位置在一定的界限中偏差的公差位置。由于在廢料在下方，例如將廢料籃提升了若干厘米，并且廢料擺渡機沿著軌道移動了若干厘米。在此應該盡可能準確地測定實際的公差位置。

本發明的目的在于，提出一種用于測定對象的獲取點的公差位置的改進的方法和設備。

該目的在方法方面通過根據權利要求1的、用于測定對象的獲取點的公差位置的方法來實現。對象靜止在設備中，并且在獲取點處由運輸裝置來獲取。對于公差位置而言存在一個已知的額定位置。通常公差位置與額定位置有偏差。

根據本發明將識別標記安置在對象上。該識別標記的相對于獲取點-以及通常也相對于對象在自身處-的相對位置在此是已知的。計算裝置隨后根據布置在設備中的定位裝置測定識別標記在設備中、即在設備中位置固定的設備坐標系中的空間位置。由測定的空間位置和已知的相對位置計算裝置隨后測定公差位置，也就是說獲取點在設備中或在設備坐標系中的實際定位位置。

獲取點的實際公差位置隨后例如傳遞給輸送裝置的同樣指向設備坐標系的自動化控制器，這由此可以適合地駛向獲取點并且在獲取點處利用其獲取器盡可能位置準確地獲取該對象。