[发明专利]一种利用行车对高炉水渣自动抓取的方法

权利要求书

1.一种利用行车对高炉水渣自动抓取的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、搭建自动抓渣系统：包括控制器、行车和抓斗，行车包括大车和小车，小车上设置有卷筒，大车通过第一电机驱动，小车通过第二电机驱动，滚筒通过第三电机驱动；卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端连接有抓斗；连接抓斗的钢丝绳上设置有重量传感器，卷筒上安装有用于检测高度的绝对值编码器；

所述第一电机、第二电机、第三电机、重量传感器和绝对值编码器均与控制器之间电连接；

2)、设定参数：对多个冲渣池进行编号，依次记为1、2、3，……、n；将每个冲渣池划分为k×j个抓取单元，多个抓取单元构成k行j列抓取单元矩阵，记录每个抓取单元中心点的坐标，记为(r，t)；测定冲渣池底到行车的距离，记为h₁，将冲渣池底面的作为0平面，即冲渣池底面的高度为0；并将上述参数储存在控制器中，其中，n为正整数；k、j、r、t均为整数，且r∈[0，k]，t∈[0，j]；

3)、抓渣：

3.1)、控制器通过启动第一电机和第二电机驱动行车移动至第i个待抓取的冲渣池上方，抓斗位于该冲渣池中坐标为(0，0)的抓取单元正上方，i为正整数，且i∈[1，n]；

3.2)、控制器启动第三电机驱动卷筒转动，抓斗在重力作用下开始下降，当抓斗接触到炉渣时，重量传感器检测到此时钢丝绳所受拉力值发生突变，控制器记录此刻绝对值编码器的数值，得到抓斗底部的高度，即该抓取单元中炉渣的高度，并进行抓取炉渣；

3.3)、控制器控制抓斗依次对该冲渣池中k×j个抓取单元中的炉渣进行抓取；

3.4)、重复步骤3.1)-3.3)，直至该冲渣池中的炉渣被抓取完毕；

3.5)、该冲渣池中的炉渣被抓取完毕后，重复步骤3.1)-3.4)抓取下一个冲渣池中的炉渣。

2.根据权利要求1所述的利用行车对高炉渣自动抓取的方法，其特征在于，所述步骤3)中，每次抓取对应抓取单元中的炉渣后，控制器记录该取单元中剩余炉渣的高度，记为h₂，并判断该抓取单元中炉渣是否已经抓完：

当h₂＝0；则表示已抓完；

当h₂>0，则表示尚未抓完；

将该判断结果存储在控制器中，每个抓取单元对应形成一个三维坐标(r，t，h₂)，其中，r为整数，且r∈[0，k]；t为整数，且t∈[0，j]；

对于正在抓渣的第i个冲渣池，从(0，0)到(k，j)，每完成一轮抓渣，控制器会生成一张新的三维数值表，并覆盖上一轮的三维数值表；在下轮抓取过程中，控制器控制抓斗跳过h₂＝0的抓取单元。

3.根据权利要求2所述的利用行车对高炉水渣自动抓取的方法，其特征在于，当抓斗抓取该抓取单元中的水渣后，控制器准备提升抓斗时绝对值编码器的数值，即抓斗底部的高度，作为剩余水渣的高度，记为h₂。

4.根据权利要求1-3任一项所述的利用行车对高炉水渣自动抓取的方法，其特征在于，所述步骤2)中，冲渣池为矩形池，抓取单元也为矩形，抓取单元的面积不大于抓斗的横截面积。

5.根据权利要求4所述的利用行车对高炉水渣自动抓取的方法，其特征在于，所述步骤3)中，当抓斗接触到水渣后，第三电机继续工作一段时间，钢丝绳完全松弛后，抓斗开始进行抓渣操作。

6.根据权利要求5所述的利用行车对高炉水渣自动抓取的方法，其特征在于，所述第一电机、第二电机和第三电机均为普通绕线式电机，第一电机的型号为YZR系列。

7.根据权利要求6所述的利用行车对高炉水渣自动抓取的方法，其特征在于，所述控制位为PLC控制器，型号为西门子S7-300。