[发明专利]一种回转窑托轮组动态轴线空间位置测量方法

说明书

本发明一种回转窑托轮组动态轴线空间位置测量方法涉及一种用于转动时测量轴线空间位置的方法。其目的是为了提供一种能够对多个托轮组轴线进行高效高精度测量，使用安全性高的测量方法。本发明的测量方法包括以下步骤：在托轮的底座上布设靶座，靶座上安装有棱镜靶球；采用全站仪测量棱镜靶球的中心坐标；将棱镜靶球替换为视觉测量靶球，在保护外壳上布设视觉测量点；利用单目视觉测量设备测量视觉测量点与视觉测量靶球的坐标值；在托轮的转动轴上布设一个动态测量点；启动双目视觉测量设备测量动态测量点转动位置的坐标，取所有动态测量点的坐标以最小二乘法拟合圆，圆心的法线即为托轮的轴线；重复上述过程即可获得整个托轮组轴线的空间位置。

技术领域

本发明涉及空间位置测定方法技术领域，特别是涉及一种回转窑托轮组动态轴线空间位置测量方法。

背景技术

回转窑作为水泥烧制工艺中的关键核心生产设备，其一般由三组以上托轮构成的托轮组支撑，在水泥生产过程中托轮组支撑回转窑持续滚动工作。在长时间不间断运行中，由于托轮组长期受热变形、滚动中的磨损和地基沉降等原因导致托轮组回转轴线间发生扭曲不行平，造成回转窑滚动过程中阻力变大，增加了生产中的能耗，甚至使回转窑发生故障或者造成生产事故，存在一定的安全隐患。因此需要定期测量托轮组轴线，并根据测量结果进行校准。

回转窑托轮组轴线测量存在以下难点：

1)测量范围大：一般测量范围70米左右；

2)一般要求在回转窑工作时在线测量，因此需要在托轮转动过程中确定其旋转中心；

3)测量精度要求高：

4)当前回转窑托轮组轴线测量多采用全站仪配合光学棱镜进行测量，测量时需要人工将棱镜中心定位到托轮末端的旋转轴心上，全站仪测量棱镜中心作为托轮轴心，托轮两端的轴心点连线即为托轮轴线。

目前，采用现有技术处理上述难点还存在以下问题：

1)人工定位的轴心存在一定的不确定性和人为误差；

2)光学棱镜只能放置在托轮末端的轴心上，安装时需要打开托轮末端的防护外壳，由于高温环境和设备的高速运转，实际操作中存在一定的危险性。

发明内容

本发明综合全站仪测量范围大、单目视觉测量精度高和双目视觉动态测量的优势，提出了一种基于全站仪与视觉定位混合测量技术的回转窑托轮组动态轴心空间位置测量方法，实现了多组托轮组轴线的高效高精度测量，且使用过程安全性高，不存在安全隐患。

本发明一种回转窑托轮组动态轴线空间位置测量方法，包括以下步骤：

S01，在每组托轮的外侧底座上布设4个以上的靶座，靶座上安装有棱镜靶球；

S02，将全站仪安放在稳定的工作面上，调整全站仪的位置，使全站仪能够测量到步骤S01中所有棱镜靶球的测量点；

S03，采用全站仪测量所有棱镜靶球的中心坐标，棱镜靶球的中心即测量参考点，测量参考点作为后续视觉测量设备的全局坐标系参考点，所有的测量参考点均在同一个全站仪坐标系下；

S04，将全站仪使用的棱镜靶球替换为相同大小的视觉测量设备用的视觉测量靶球，并在被测量的托轮转动轴外侧的保护外壳上布设8个或以上的视觉测量点；

S05，利用单目视觉测量设备测量视觉测量点与视觉测量靶球在单目视觉测量坐标系下的坐标值，以其作为媒介将视觉测量点的坐标值转换到全局坐标系下；

S06，将双目视觉定位设备安装在托轮转动轴的前方，调整双目视觉定位设备视场使其能够覆盖4个以上的视觉测量点，在托轮的转动轴上布设一个动态测量点；