[發明專利]一種基于激光測距的混凝土布料機自動預標定方法

有效

• 申請號: 201811219826.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109291231B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 張珂;李冬;鄒德芳;于文達;李洋
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: B28B13/02
• 分類號: B28B13/02;B28B17/00;G01B11/00;G01B11/14
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

本發明提供一種基于激光測距的混凝土布料機自動預標定方法，涉及建筑工業化中預制構件混凝土布料機自動控制領域。包括：安裝激光測距傳感器，同時確定X軸和Y軸；測量激光測距傳感器與底模托盤及磁性邊模的距離，并設置允許誤差范圍；控制布料機到達布料區域外的初始位置，利用控制器記錄布料機激光測距傳感器的預標定點；控制器計算布料機預標定點；計算布料機相對位置，并通過控制器控制布料機行走到預標定點，準備進行布料生產。本方法對現有設備及檢測系統改動小、改造成本低，與現有布料系統兼容性好，易于實現，同時可以自動完成布料機預標定，提高混凝土布料機確定預標定點的準確性及預標定效率。

技術領域

本發明涉及建筑工業化中預制構件混凝土布料機自動控制技術領域，具體涉及一種基于激光測距的混凝土布料機自動預標定方法。

背景技術

混凝土布料機是混凝土預制構件工廠化生產的關鍵設備，其自動化水平越高，布料生產時間越短，越有助于提高預制構件生產效率以及降低并節省人力資源投入。而混凝土布料機的預標定技術主要采用自動方式，通過找底模托盤上磁性邊模的位置來確定布料機開始布料的起始點，進而使布料機控制系統能夠依據預制混凝土構件尺寸參數，控制布料機在布料區域內開展自動布料實現預制構件的生產。因此，混凝土布料機預標定技術是實現自動化布料的前提和基礎，布料過程如圖1所示，其中布料小車能夠帶著布料機沿布料方向前后移動，布料大車能夠帶著布料機左右移動。

因當前業內混凝土布料機缺少預標定這一關鍵技術，所以布料機控制系統至今無法自動確定布料機相對磁性邊模的位置，進而也影響后續自動布料控制功能的開發和實施，導致當前的混凝土布料機只能在人工操作模式下進行布料生產，同時還需配置多名生產輔助人員，用鐵鍬輔助完成均勻布料，不僅造成生產效率低、產品質量不穩定等問題，還存在安全隱患。

隨著我國經濟和技術的發展，特別是“中國智造2025”的提出，顯著加快了我國工業化進程的步伐，而在關乎國計民生的建筑工業化領域，采用混凝土預制構件的工廠化生產方式代替現場澆筑生產方式更是大勢所趨?；炷敛剂献鳛榛炷令A制構件工廠化生產的重要環節，其布料操作主要由混凝土布料機來完成，所以混凝土布料機的自動化水平直接影響整條預制構件生產線的自動化水平，也影響最終的產品質量。綜上，為了通過自動化方式提高混凝土布料機的布料效率和質量，首先要突破的技術就是混凝土布料機的自動預標定技術。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于激光測距的混凝土布料機自動預標定方法，通過在混凝土布料機其中一側邊緣布料口下方增設的一個激光測距傳感器測量布料機相對于底模托盤的距離，結合原有布料機控制系統中布料大車橫梁上控制柜中的控制器、布料機布料大車和小車驅動電機上的兩個編碼器，實現磁性邊模位置的檢測，進而通過原有布料系統的控制器確定混凝土布料機的預標定點，明顯提高了混凝土布料機確定預標定點的準確性及效率，進而縮減定位時間并提高生產效率。

為了實現上述目的，一種基于激光測距的混凝土布料機自動預標定方法，包括以下步驟：

步驟1：在布料機其中一側邊緣布料口下方增設一個激光測距傳感器，同時，規定與布料機布料小車行走路線平行的方向為X軸，與X軸垂直的方向為Y軸，其中，布料小車沿X軸往返行走，布料大車沿Y軸往返行走；

步驟2：測量激光測距傳感器與底模托盤的距離h及激光測距傳感器與磁性邊模的距離H，并設置磁性邊模檢測允許的誤差范圍△；

步驟3：控制器控制布料大車和小車帶動布料機到達布料區域外的初始位置，然后向布料區域內行走，通過激光測距傳感器測量布料機相對于底模托盤的距離確定磁性邊模位置，利用控制器記錄布料機激光測距傳感器的預標定點(X_J0，Y_J0)，具體步驟如下：

步驟3.1：控制器控制布料大車和小車帶動布料機到達初始位置，然后控制器控制布料小車帶動布料機沿X軸由布料區域外向布料區域內行走，并通過布料口下方的激光測距傳感器測量布料機相對于底模托盤的距離；