[發(fā)明專利]一種鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010488032.6
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN113755667B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于艷;張宇軍;孫興洪;孫惠民
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D43/00
• 分類號(hào): B22D43/00;C21C7/00;G06T1/00;G06T7/62;G06T7/70
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

1.一種鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制方法，其特征在于，包括步驟：

采集鐵水包口區(qū)域的圖像，并對圖像進(jìn)行預(yù)處理；

對圖像內(nèi)的鐵水渣進(jìn)行識(shí)別，以確定鐵水渣在圖像中的位置以及鐵水渣在圖像內(nèi)所占的總面積比例；

基于鐵水渣在圖像中的位置，尋找出最優(yōu)扒渣路徑，并基于所述最優(yōu)扒渣路徑確定其平面位置坐標(biāo)，所述最優(yōu)扒渣路徑為扒渣時(shí)間與扒渣量的比值最小的路徑；

基于下述模型確定扒渣板插入深度動(dòng)態(tài)值：

Z＝H-Lsinα+Δh+δ

其中，Z表示扒渣板插入深度動(dòng)態(tài)值；H表示動(dòng)態(tài)修正后扒渣臂距離參考平面的高度，H₀表示動(dòng)態(tài)修正前扒渣臂距離參考平面的高度，

其中當(dāng)P＞P₂時(shí)，扒渣臂向上運(yùn)動(dòng)，H＝H₀+ΔH；當(dāng)P＜P₁時(shí)，扒渣臂向下運(yùn)動(dòng)，H＝H₀-ΔH，其中P表示扒渣板扒渣時(shí)產(chǎn)生的扒渣力，所述扒渣力為控制扒渣臂伸縮的液壓缸的壓力反饋值；P₁，P₂分別表示扒渣力允許的最小值和最大值；L表示鐵水包口距離鐵水包底的高度；α表示臺(tái)車傾翻的角度；Δh表示扒渣板插入渣面的深度；ΔH表示扒渣臂在液壓系統(tǒng)的控制下在垂直方向上移動(dòng)的距離；δ表示與扒渣板的使用次數(shù)、扒渣板的高度和結(jié)渣情況有關(guān)的修正值，其取值范圍為-250mm至+250mm；

在自動(dòng)扒渣過程中，控制扒渣板按照所述最優(yōu)扒渣路徑的平面位置坐標(biāo)和扒渣板的插入深度動(dòng)態(tài)值進(jìn)行扒渣。

2.如權(quán)利要求1所述的鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制方法，其特征在于，所述圖像包括：可見光圖像、紅外圖像和遠(yuǎn)紅外圖像的其中之一。

3.一種鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于，包括：

圖像采集裝置，其采集鐵水包口區(qū)域的圖像；

圖像識(shí)別模塊，其對所述圖像進(jìn)行預(yù)處理，并對圖像內(nèi)的鐵水渣進(jìn)行識(shí)別，以確定鐵水渣在圖像中的位置以及鐵水渣在圖像內(nèi)所占的總面積比例；

路徑優(yōu)化模塊，其基于鐵水渣在圖像中的位置，尋找出最優(yōu)扒渣路徑，并基于所述最優(yōu)扒渣路徑確定其平面位置坐標(biāo)，所述最優(yōu)扒渣路徑為扒渣時(shí)間與扒渣量的比值最小的路徑；

扒渣裝置，其包括扒渣板、扒渣臂和控制扒渣臂上下、前后、左右移動(dòng)的液壓系統(tǒng)；

控制模塊，其基于下述模型確定扒渣板插入深度動(dòng)態(tài)值：

Z＝H-Lsinα+Δh+δ

其中，Z表示扒渣板插入深度動(dòng)態(tài)值；H表示動(dòng)態(tài)修正后扒渣臂距離參考平面的高度，H₀表示動(dòng)態(tài)修正前扒渣臂距離參考平面的高度，其中當(dāng)P＞P₂時(shí)，扒渣臂向上運(yùn)動(dòng)，H＝H₀+ΔH；當(dāng)P＜P₁時(shí)，扒渣臂向下運(yùn)動(dòng)，H＝H₀-ΔH，其中P表示扒渣板扒渣時(shí)產(chǎn)生的扒渣力，該扒渣力就是控制扒渣臂伸縮的液壓缸的壓力反饋值；P₁，P₂分別表示扒渣力允許的最小值和最大值；L表示鐵水包口距離鐵水包底的高度；α表示臺(tái)車傾翻的角度；Δh表示扒渣板插入渣面的深度；ΔH表示扒渣臂在液壓系統(tǒng)的控制下在垂直方向上移動(dòng)的距離；δ表示與扒渣板的使用次數(shù)、扒渣板的高度和結(jié)渣情況有關(guān)的修正值，其取值范圍為-250mm至+250mm；

所述控制模塊控制扒渣裝置按照所述最優(yōu)扒渣路徑的平面位置坐標(biāo)和扒渣板的插入深度動(dòng)態(tài)值進(jìn)行扒渣。

4.如權(quán)利要求3所述的鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于，還包括圖像存儲(chǔ)模塊，其存儲(chǔ)圖像采集裝置采集的鐵水包口區(qū)域的圖像。

5.如權(quán)利要求3所述的鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置包括可見光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)以及遠(yuǎn)紅外攝像機(jī)的其中之一。

6.如權(quán)利要求3所述的鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于，還包括傾翻臺(tái)車，其用于將鐵水包傾轉(zhuǎn)到扒渣位。

7.如權(quán)利要求6所述的鐵水預(yù)處理自動(dòng)扒渣動(dòng)態(tài)控制裝置，其特征在于，所述傾翻臺(tái)車上設(shè)有角度測量裝置，其檢測傾翻臺(tái)車的傾轉(zhuǎn)角度。