[發明專利]一種磨機襯板更換機械手機載輔助影像系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202210088979.7
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114785911A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 賀向宗;王正國;白云華;丁凱;孔銳;唐孟閣;朱建國;趙凱;王丹;楊計革;杜琪;徐帥
• 申請（專利權）人: 洛陽中重自動化工程有限責任公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;B02C17/18
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所(普通合伙) 41112
• 代理人: 陸君

本發明介紹了一種磨機襯板更換機械手機載輔助影像系統，包括固定支架、攝像頭、圖像處理單元、顯示單元和矯正工裝；圖像處理單元實時接收攝像頭采集的影像數據并對影像進行矯正、增強處理；圖像處理單元在顯示單元實時影像上覆蓋經矯正工裝矯正后的輔助參考虛擬線；矯正工裝包括標尺、滑塊和套環；兩滑塊滑動設置在標尺上，套環內徑與抓具抓手銷外緣尺寸相匹配，兩套環分別滑動設置在標尺兩端上。本發明增強了操作司機對環境、目標的感知能力，操作司機根據圖像上的輔助參考虛擬線及其相對襯板姿態，對抓具位置進行精確調整；有效地解除操作人員深入現場的安全隱患，同時實現抓取快速、節省人員、提高效率。

技術領域

本發明涉及輔助影像系統技術領域，特別涉及一種磨機襯板更換機械手機載輔助影像系統及其使用方法。

背景技術

磨機襯板是一種損耗件，襯板更換是磨機重要的設備維護工作之一，換襯板裝置是專為磨機換裝襯板設計的多自由度專用機械手裝備，通常由車架體、橫梁、回轉臺、多關節臂、抓具等部分組成，能很好地適應磨機內狹窄空間及惡劣環境的襯板換裝作業，可大幅減少作業人員數量，提升作業效率，降低勞動強度和作業風險。

換襯板裝置工作時，由橫梁上輸送小車將新襯板運輸至磨機內部后，然后操作液壓重載機械手多關節臂及抓具抓取新襯板并擺放在特定安裝位置，由于工作空間狹小、視野受限、缺乏參考物等原因，操作司機無法快速、準確觀察到抓具和襯板吊耳的相對位置，因此抓取時需要有專職人員抵近指揮作業，但該方法不僅效率低，同時對指揮人員也存在較大安全隱患。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種磨機襯板更換機械手機載輔助影像系統及其使用方法，有效解除安全隱患，提高更換效率。

本發明所采用的技術方案是：

一種磨機襯板更換機械手機載輔助影像系統，包括固定支架、攝像頭、圖像處理單元、顯示單元和矯正工裝；

所述攝像頭通過固定支架設置在機械手抓具前端非運動殼體中部，攝像頭位于抓具兩端抓手銷對稱的中心所在平面上；圖像處理單元實時接收攝像頭采集的影像數據并對影像進行矯正、增強處理；顯示單元布置在機械手操作司機工位處，顯示單元顯示圖像處理單元處理后的實時影像；圖像處理單元在顯示單元實時影像上覆蓋經矯正工裝矯正后的輔助參考虛擬線；

所述矯正工裝包括標尺、滑塊和套環；兩滑塊滑動設置在標尺上，套環內徑與抓具抓手銷外緣尺寸相匹配，兩套環分別滑動設置在標尺兩端上。

具體的，所述的攝像頭外部設置有防護罩，防護罩通過螺紋連接在攝像頭前段，用于攝像頭非工作狀態下防塵、防撞保護。

具體的，所述的攝像頭配設有輔助照明設備，輔助照明設備增強攝像頭視野內光亮度。

具體的，所述的輔助參考虛擬線包括抓手銷直線運動軌跡線、中軸線和吊耳重合點。

具體的，所述的標尺中部為標尺中心點，標尺中心點與攝像頭中心所在平面重合。

一種磨機襯板更換機械手機載輔助影像系統的使用方法，具體步驟為：

步驟一：根據待更換襯板的形狀尺寸及測量的兩端吊耳的寬度距離，先將矯正工裝的兩套環分別套在抓具兩端的抓手銷上，再根據待更換襯板上兩吊耳的寬度，調整矯正工裝上兩滑塊對稱于標尺中心，且兩滑塊間距離等于兩吊耳的寬度距離；完成矯正工裝在抓具上的安裝；

步驟二，在顯示單元上打開設置界面，分別對輔助參考虛擬線的抓手銷直線運動軌跡線、中軸線、吊耳重合點坐標進行調整，調整抓手銷直線運動軌跡線與標尺重合，中軸線通過標尺中心，吊耳重合點與兩個滑塊重合；完成后，退出設置界面，完成輔助參考虛擬線的矯正；

步驟三：在操作時，圖像處理單元將攝像頭采集的抓具前端的影像增強后在顯示單元上實時顯示，操作司機通過顯示單元觀察輔助參考虛擬線相對襯板姿態獲取現場姿態信息，并根據輔助參考虛擬線操作機械手多自由度關節臂對抓具位置進行精確調整，實現襯板快速抓取。