[发明专利]一种激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法

说明书

一种激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法，属于天车物料搬运技术领域，激光扫描识别与抓取装置包括网络连接的上位机自动控制系统、3D云台扫描仪和天车，所述天车通过工业WIFI接入网络，与上位机自动控制系统实现无线控制连接，所述3D云台扫描仪由上位机自动控制系统控制扫描料坑和/或运输车生成点云数据并通过工业WIFI传回。针对纯手动操作定位精度差，劳动成本高，并且装车效率低的问题，本申请的无人天车自动对生产作业进行排程，能全程实现无人化地面判断、吸料、放料、倒料、自动规划路径以及库区信息化管理。

技术领域

本发明属于天车物料搬运技术领域，更具体地，涉及一种激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法。

背景技术

在重载物料搬运领域，传统天车作业存在以下问题：1.通常工作环境较恶劣，如粉尘物料易造成呼吸道职业病；2.作业复杂、需专业天车工操作，劳动强度大、存在安全事故隐患；3.自动化程度低，人工操作天车作业，人工经验依赖度高；4.信息化程度低，作业过程中的生产数据的记录靠人工记录或不记录。

目前，钢铁厂板材车间的废钢转运主要是通过人工手动操作天车的方式，采用电磁吸盘进行吊运装车。纯手动操作定位精度差，劳动成本高，并且装车效率低。为了提高钢铁企业的智能化和信息化程度，实现车间的自动化生产要求，智能天车的投入是势在必行。

公开号为CN201302125U，名为一种全自动无人吊装综合控制平台的专利，公开了包括三维扫描系统、库区管理系统、天车调度系统以及电气控制系统，该控制平台能进行天车的调度管理，但对于工业领域料坑和运输车的识别与定位及抓料卸料过程的自动控制方法并未涉及。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种全面自动化、信息化、高效率的激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法。

本发明采用以下具体的技术方案：

一种激光扫描识别与抓取装置，包括网络连接的上位机自动控制系统、3D云台扫描仪和天车，所述天车通过工业WIFI接入网络，与上位机自动控制系统实现无线控制连接，所述3D云台扫描仪由上位机自动控制系统控制扫描料坑和/或运输车生成点云数据并通过工业WIFI传回。

优选的，所述天车为用于钢铁材料抓取的电磁吊天车或用于散碎料抓取的抓斗吊天车。

优选的，所述上位机自动控制系统包括自动控制系统和激光3D云台扫描与识别系统，实现天车的合理调度和控制天车完成物料的全自动装车。

优选的，所述3D云台扫描仪包含料坑激光扫描仪和停车位激光扫描仪。

一种基于上述任一项所述激光扫描识别与抓取装置的自动转运控制方法，包括以下步骤：

S1吸料点识别与吸料：

S11：天车控制电磁铁升起，实时监控电磁铁位置至电磁铁高度不会遮挡料坑激光扫描仪扫描料坑时，启动料坑扫描仪；

S12：分析料坑激光扫描仪上传的数据，优先选择入料区的物料作为吸料点，并控制天车去吸料；若无料坑可供吸料，则跳至流程S3；

S13：当天车控制电磁铁下降时，实时监控电磁铁位置至电磁铁高度不会遮挡停车位激光扫描仪扫描停车位时，启动停车位激光扫描仪；

S14：分析停车位激光扫描仪上传数据，分析出停车位上是否有运输车及运输车上物料状态；

S15：天车执行并完成吸料动作；

S2放料点识别与放料：

S21：根据停车位扫描结果，优先空料、有料的车斗作为放料点，控制天车执行放料动作；若无运输车可供放料，则选择料坑内定义的倒料点作为放料点，执行放料动作；