[发明专利]一种球型料场堆取料机悬臂回转角度校零的方法

说明书

本发明公开了一种球型料场堆取料机悬臂回转角度校零的方法，在堆取料机悬臂一侧安装激光扫描仪，扫描仪扫描方向与悬臂平行；在料场墙壁内测安装识别标记物体，用于激光扫描仪扫描识别；进行激光扫描仪安装参数测量，计算激光扫描仪激光源点和悬臂中心回转角度偏差；在悬臂回转的过程中，激光扫描仪实时扫描识别，将识别到标记物的回转位置作为零点对当前回转编码器值进行校零。本发明采用激光扫描仪扫描识别特征标记物的方法进行回转角度校零，利用激光扫描仪多次回波技术克服了料场恶劣环境带来的影响，同时标记物所在位置的回转半径较大，提高了回转角度校零的精度。

技术领域：

本发明涉及一种球型料场堆取料机悬臂回转角度校零的方法。

背景技术：

当前我国冶金、电力行业需要存储和运输大量矿石、煤等物料，在原料场中，堆取料机是将矿石、煤等重要原料堆到原料场和取出并利用皮带运送至下游车间的重要设备。通常情况下，由操作工在现场司机室进行斗轮取料的手动操作。但料场中充满料渣等粉尘原料，工作环境差，严重影响工人身体健康，同时人工取料受人为因素，取料流量不稳定，影响机械使用寿命。因此，堆取料机无人化控制系统和料场信息数字化管理是十分必要的。

球型料场堆取料机的分堆料悬臂和取料刮板悬臂，都绕着中心轴做回转运动。在实现无人化控制和料场数字化管理过程中，悬臂的回转角度是其定位的最重要信息参数。通常都使用回转编码器进行定位，其具有累计误差，长期使用会影响回转定位精度。传统利用霍尔开关、接触开关等传感器对回转编码器进行校零的方法，在料场积灰严重等因素下，容易出现误差和失效的情况。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种球型料场堆取料机悬臂回转角度校零的方法。

本发明所采用的技术方案有：

一种球型料场堆取料机悬臂回转角度校零的方法，包括以下步骤：

S1.在悬臂的一侧安装一个二维激光扫描仪，其扫描方向与悬臂平行并靠近悬臂前端，能够扫描到球型料场墙壁上；

S2.在料场墙壁上安装一个规则形状的反光板当作特征标记物，安装位置凸出墙面1m，安装高度与悬臂末端高度基本保持一致，安装位置尽量安装在料场大门处两侧，避免料堆遮挡；

S3.在悬臂回转过程中，扫描仪以一定频率(50Hz)进行实时扫描，并针对每一帧激光扫描数据记录对应时刻的编码器值；

S4.扫描仪每一帧数据可以通过每个激光点的距离和角度数据，计算出这一帧所扫描的物体轮廓，并将点转换到以激光源点为原点的直角坐标系中

x＝L·cosθ

y＝L·sinθ

x和y分别是扫描点在以激光扫描源点为原点的直角坐标系中的坐标值，L为被扫描点到激光源点的距离，θ为激光束角度；

S5.通过S4计算每一帧扫描轮廓曲线，通过识别算法，识别出标记物的轮廓；

S6.随着悬臂的持续回转，利用S4和S5的方法，能够连续识别到几条标记物的轮廓；

S7.S6中计算得到的第一条标记轮廓和最后一条标记物轮廓则为标记物的左右边界，其对应编码器值分别为A1、A2，则回转零点(反光板中心)对应的编码器的值为(A1+A2)/2；

S8.利用上述计算左右边界对应的编码器值求平均，即为回转零点对应的编码器值，使用该值对回转码编码进行校零。