[發(fā)明專利]一種自主鏟裝裝置、鏟運(yùn)機(jī)及鏟裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110650850.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN113323044B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜富瑞;張?jiān)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 礦冶科技集團(tuán)有限公司;北京北礦智能科技有限公司
• 主分類號(hào): E02F3/342
• 分類號(hào): E02F3/342;E02F3/42;E02F3/43;E02F9/26
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張偉

本發(fā)明提供了一種自主鏟裝裝置、鏟運(yùn)機(jī)及鏟裝方法，涉及礦石運(yùn)輸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供的自主鏟裝裝置包括大臂傳感器組、掃描激光雷達(dá)和處理器；掃描激光雷達(dá)用于掃描鏟斗內(nèi)物料的圖像；大臂傳感器組與處理器連接，大臂傳感器組用于采集大臂進(jìn)出油壓力信息并發(fā)送至處理器；處理器用于根據(jù)大臂進(jìn)出油壓力信息計(jì)算得到物料重量，且當(dāng)物料重量小于閾值時(shí)，處理器向鏟斗發(fā)送鏟裝命令，當(dāng)物料重量超過(guò)閾值時(shí)，處理器向鏟斗發(fā)送收斗命令。本發(fā)明提供的自主鏟裝裝置擺脫了傳統(tǒng)單一的監(jiān)控方式，通過(guò)大臂傳感器組以及處理器的反饋調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自主鏟裝的目的，配合掃描激光雷達(dá)使用，允許實(shí)時(shí)人工核對(duì)，保證工作效率，不受粉塵、水汽、照度等影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦石運(yùn)輸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自主鏟裝裝置、鏟運(yùn)機(jī)及鏟裝方法。

背景技術(shù)

鏟運(yùn)機(jī)是地下金屬礦山的主力裝備，主要完成礦石的運(yùn)輸任務(wù)，工作過(guò)程包括：礦石鏟裝、礦石運(yùn)輸、礦石卸載。隨著人工智能相關(guān)技術(shù)與礦山生產(chǎn)的深度結(jié)合，智能礦山是未來(lái)礦山的發(fā)展方向，智能化鏟運(yùn)機(jī)是智能礦山建設(shè)的重要裝備支撐。自主鏟裝、自主運(yùn)輸、自主卸載是智能化鏟運(yùn)機(jī)的主要特點(diǎn)，而自主鏟裝是鏟運(yùn)機(jī)智能化的難點(diǎn)和瓶頸。

如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鏟運(yùn)機(jī)鏟裝礦石組成部件的結(jié)構(gòu)示意圖。鏟運(yùn)機(jī)鏟裝礦石組成部件包括：鏟斗1、搖臂2、傾翻油缸活塞桿3、傾翻油缸4、大臂5、舉升油缸活塞桿6以及舉升油缸7等。鏟運(yùn)礦石時(shí)，鏟斗下落放至地面，鏟斗底板與地面保持0－5°角度。車輛切入低速擋驅(qū)動(dòng)推進(jìn)鏟斗沿地面鏟取礦料，礦料入斗。重復(fù)幾次直至礦石滿斗，鏟運(yùn)機(jī)收斗駛離。

傳統(tǒng)的鏟運(yùn)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半自主鏟裝，操作員通過(guò)安裝在鏟運(yùn)機(jī)頂部的攝像機(jī)遠(yuǎn)程觀察鏟運(yùn)機(jī)鏟斗的礦石是否鏟滿，若鏟斗礦石不滿，則進(jìn)行再次鏟裝，直至礦石鏟滿。鏟運(yùn)機(jī)井下工況惡劣，遠(yuǎn)程視頻遙控方式受粉塵、水汽、照度影響較大，存在工作效率低、設(shè)備抗噪性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種自主鏟裝裝置、鏟運(yùn)機(jī)及鏟裝方法，可實(shí)現(xiàn)自主鏟裝，保證工作效率，不受粉塵、水汽、照度等影響。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種自主鏟裝裝置，包括大臂傳感器組、掃描激光雷達(dá)和處理器；

所述掃描激光雷達(dá)用于掃描鏟斗內(nèi)物料的圖像；

所述大臂傳感器組與所述處理器連接，所述大臂傳感器組用于采集大臂進(jìn)出油壓力信息并發(fā)送至所述處理器；

所述處理器用于根據(jù)所述大臂進(jìn)出油壓力信息計(jì)算得到物料重量，且當(dāng)物料重量小于閾值時(shí)，所述處理器向鏟斗發(fā)送鏟裝命令，當(dāng)物料重量超過(guò)閾值時(shí)，所述處理器向鏟斗發(fā)送收斗命令。

進(jìn)一步地，所述大臂進(jìn)出油壓力信息包括大臂進(jìn)油壓力信息和大臂出油壓力信息；

所述大臂傳感器組包括均與所述處理器連接的大臂有桿腔油壓傳感器和大臂無(wú)桿腔油壓傳感器，所述大臂有桿腔油壓傳感器用于采集所述大臂進(jìn)油壓力信息并發(fā)送至所述處理器，所述大臂無(wú)桿腔油壓傳感器用于采集所述大臂出油壓力信息并發(fā)送至所述處理器。

進(jìn)一步地，還包括與所述處理器連接的鏟斗傳感器組；

所述鏟斗傳感器組用于采集鏟斗進(jìn)出油壓力信息并發(fā)送至所述處理器；

所述處理器用于接收所述鏟斗進(jìn)出油壓力信息并向所述大臂傳感器組發(fā)送采集命令。

進(jìn)一步地，所述鏟斗進(jìn)出油壓力信息包括鏟斗進(jìn)油壓力信息和鏟斗出油壓力信息；

所述鏟斗傳感器組包括均與所述處理器連接的鏟斗有桿腔油壓傳感器和鏟斗無(wú)桿腔油壓傳感器，所述鏟斗有桿腔油壓傳感器用于采集所述鏟斗進(jìn)油壓力信息并發(fā)送至所述處理器，所述鏟斗無(wú)桿腔油壓傳感器用于采集所述鏟斗出油壓力信息并發(fā)送至所述處理器。