[發明專利]一種利用行車對高爐水渣自動抓取的方法

在審

• 申請號: 201910347247.3
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110004256A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王振宇;黃涵;姚萌;姚遠
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市佳騰節能環保科技有限公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06;C21B3/10
• 代理公司: 南京瑞華騰知識產權代理事務所(普通合伙) 32368
• 代理人: 梁金娟

1.一種利用行車對高爐水渣自動抓取的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)、搭建自動抓渣系統：包括控制器、行車和抓斗，行車包括大車和小車，小車上設置有卷筒，大車通過第一電機驅動，小車通過第二電機驅動，滾筒通過第三電機驅動；卷筒上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的下端連接有抓斗；連接抓斗的鋼絲繩上設置有重量傳感器，卷筒上安裝有用于檢測高度的絕對值編碼器；

所述第一電機、第二電機、第三電機、重量傳感器和絕對值編碼器均與控制器之間電連接；

2)、設定參數：對多個沖渣池進行編號，依次記為1、2、3，……、n；將每個沖渣池劃分為k×j個抓取單元，多個抓取單元構成k行j列抓取單元矩陣，記錄每個抓取單元中心點的坐標，記為(r，t)；測定沖渣池底到行車的距離，記為h₁，將沖渣池底面的作為0平面，即沖渣池底面的高度為0；并將上述參數儲存在控制器中，其中，n為正整數；k、j、r、t均為整數，且r∈[0，k]，t∈[0，j]；

3)、抓渣：

3.1)、控制器通過啟動第一電機和第二電機驅動行車移動至第i個待抓取的沖渣池上方，抓斗位于該沖渣池中坐標為(0，0)的抓取單元正上方，i為正整數，且i∈[1，n]；

3.2)、控制器啟動第三電機驅動卷筒轉動，抓斗在重力作用下開始下降，當抓斗接觸到爐渣時，重量傳感器檢測到此時鋼絲繩所受拉力值發生突變，控制器記錄此刻絕對值編碼器的數值，得到抓斗底部的高度，即該抓取單元中爐渣的高度，并進行抓取爐渣；

3.3)、控制器控制抓斗依次對該沖渣池中k×j個抓取單元中的爐渣進行抓取；

3.4)、重復步驟3.1)-3.3)，直至該沖渣池中的爐渣被抓取完畢；

3.5)、該沖渣池中的爐渣被抓取完畢后，重復步驟3.1)-3.4)抓取下一個沖渣池中的爐渣。

2.根據權利要求1所述的利用行車對高爐渣自動抓取的方法，其特征在于，所述步驟3)中，每次抓取對應抓取單元中的爐渣后，控制器記錄該取單元中剩余爐渣的高度，記為h₂，并判斷該抓取單元中爐渣是否已經抓完：

當h₂＝0；則表示已抓完；

當h₂>0，則表示尚未抓完；

將該判斷結果存儲在控制器中，每個抓取單元對應形成一個三維坐標(r，t，h₂)，其中，r為整數，且r∈[0，k]；t為整數，且t∈[0，j]；

對于正在抓渣的第i個沖渣池，從(0，0)到(k，j)，每完成一輪抓渣，控制器會生成一張新的三維數值表，并覆蓋上一輪的三維數值表；在下輪抓取過程中，控制器控制抓斗跳過h₂＝0的抓取單元。

3.根據權利要求2所述的利用行車對高爐水渣自動抓取的方法，其特征在于，當抓斗抓取該抓取單元中的水渣后，控制器準備提升抓斗時絕對值編碼器的數值，即抓斗底部的高度，作為剩余水渣的高度，記為h₂。

4.根據權利要求1-3任一項所述的利用行車對高爐水渣自動抓取的方法，其特征在于，所述步驟2)中，沖渣池為矩形池，抓取單元也為矩形，抓取單元的面積不大于抓斗的橫截面積。

5.根據權利要求4所述的利用行車對高爐水渣自動抓取的方法，其特征在于，所述步驟3)中，當抓斗接觸到水渣后，第三電機繼續工作一段時間，鋼絲繩完全松弛后，抓斗開始進行抓渣操作。

6.根據權利要求5所述的利用行車對高爐水渣自動抓取的方法，其特征在于，所述第一電機、第二電機和第三電機均為普通繞線式電機，第一電機的型號為YZR系列。

7.根據權利要求6所述的利用行車對高爐水渣自動抓取的方法，其特征在于，所述控制位為PLC控制器，型號為西門子S7-300。