[发明专利]一种基于激光测距的混凝土布料机自动预标定方法

说明书

本发明提供一种基于激光测距的混凝土布料机自动预标定方法，涉及建筑工业化中预制构件混凝土布料机自动控制领域。包括：安装激光测距传感器，同时确定X轴和Y轴；测量激光测距传感器与底模托盘及磁性边模的距离，并设置允许误差范围；控制布料机到达布料区域外的初始位置，利用控制器记录布料机激光测距传感器的预标定点；控制器计算布料机预标定点；计算布料机相对位置，并通过控制器控制布料机行走到预标定点，准备进行布料生产。本方法对现有设备及检测系统改动小、改造成本低，与现有布料系统兼容性好，易于实现，同时可以自动完成布料机预标定，提高混凝土布料机确定预标定点的准确性及预标定效率。

技术领域

本发明涉及建筑工业化中预制构件混凝土布料机自动控制技术领域，具体涉及一种基于激光测距的混凝土布料机自动预标定方法。

背景技术

混凝土布料机是混凝土预制构件工厂化生产的关键设备，其自动化水平越高，布料生产时间越短，越有助于提高预制构件生产效率以及降低并节省人力资源投入。而混凝土布料机的预标定技术主要采用自动方式，通过找底模托盘上磁性边模的位置来确定布料机开始布料的起始点，进而使布料机控制系统能够依据预制混凝土构件尺寸参数，控制布料机在布料区域内开展自动布料实现预制构件的生产。因此，混凝土布料机预标定技术是实现自动化布料的前提和基础，布料过程如图1所示，其中布料小车能够带着布料机沿布料方向前后移动，布料大车能够带着布料机左右移动。

因当前业内混凝土布料机缺少预标定这一关键技术，所以布料机控制系统至今无法自动确定布料机相对磁性边模的位置，进而也影响后续自动布料控制功能的开发和实施，导致当前的混凝土布料机只能在人工操作模式下进行布料生产，同时还需配置多名生产辅助人员，用铁锹辅助完成均匀布料，不仅造成生产效率低、产品质量不稳定等问题，还存在安全隐患。

随着我国经济和技术的发展，特别是“中国智造2025”的提出，显著加快了我国工业化进程的步伐，而在关乎国计民生的建筑工业化领域，采用混凝土预制构件的工厂化生产方式代替现场浇筑生产方式更是大势所趋。混凝土布料作为混凝土预制构件工厂化生产的重要环节，其布料操作主要由混凝土布料机来完成，所以混凝土布料机的自动化水平直接影响整条预制构件生产线的自动化水平，也影响最终的产品质量。综上，为了通过自动化方式提高混凝土布料机的布料效率和质量，首先要突破的技术就是混凝土布料机的自动预标定技术。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于激光测距的混凝土布料机自动预标定方法，通过在混凝土布料机其中一侧边缘布料口下方增设的一个激光测距传感器测量布料机相对于底模托盘的距离，结合原有布料机控制系统中布料大车横梁上控制柜中的控制器、布料机布料大车和小车驱动电机上的两个编码器，实现磁性边模位置的检测，进而通过原有布料系统的控制器确定混凝土布料机的预标定点，明显提高了混凝土布料机确定预标定点的准确性及效率，进而缩减定位时间并提高生产效率。

为了实现上述目的，一种基于激光测距的混凝土布料机自动预标定方法，包括以下步骤：

步骤1：在布料机其中一侧边缘布料口下方增设一个激光测距传感器，同时，规定与布料机布料小车行走路线平行的方向为X轴，与X轴垂直的方向为Y轴，其中，布料小车沿X轴往返行走，布料大车沿Y轴往返行走；

步骤2：测量激光测距传感器与底模托盘的距离h及激光测距传感器与磁性边模的距离H，并设置磁性边模检测允许的误差范围△；

步骤3：控制器控制布料大车和小车带动布料机到达布料区域外的初始位置，然后向布料区域内行走，通过激光测距传感器测量布料机相对于底模托盘的距离确定磁性边模位置，利用控制器记录布料机激光测距传感器的预标定点(X_J0，Y_J0)，具体步骤如下：

步骤3.1：控制器控制布料大车和小车带动布料机到达初始位置，然后控制器控制布料小车带动布料机沿X轴由布料区域外向布料区域内行走，并通过布料口下方的激光测距传感器测量布料机相对于底模托盘的距离；