[发明专利]一种自动化钢水扒渣装置、方法、故障处理装置、损耗程度获取方法及装置

权利要求书

1.一种自动化钢水扒渣装置，其特征在于，所述扒渣装置包括：

中央处理单元、上层视觉单元和下层控制单元；

所述上层视觉单元采集图像信号传输至中央处理单元，所述中央处理单元根据采集的图像信号进行判断，并发送控制信号至下层控制单元进行扒渣耙动作信息的采集；

所述中央处理单元根据扒渣耙动作信息的采集进行处理，并发送控制信号得下层处理单元，所述下层控制单元接收控制信号进行扒渣耙闭环控制，完成扒渣操作。

2.根据权利要求1所述的一种自动化扒渣装置，其特征在于，所述上层视觉单元包括视觉采集系统和远距离传感系统；所述视觉采集系统用于采集钢包位姿图像、铁水表面图像、钢包侧面图像和扒渣耙图像；所述远距离传感系统用于测量铁水表面距离。

3.根据权利要求1所述的一种自动化钢水扒渣装置，其特征在于，所述上层视觉单元采用视觉传感器和红外传感器进行图像的采集。

4.根据权利要求1所述的一种自动化钢水扒渣装置，其特征在于，所述下层控制单元采用拉线传感器进行扒渣耙的控制。

5.根据权利要求1所述的一种自动化钢水扒渣装置，其特征在于，所述中央处理单元包括上位机和PLC控制系统，所述上位机与PLC控制系统双向电连接；所述PLC控制系统控制上层视觉单元采集图像信号、控制下层单元采集扒渣耙动作信息，所述上位机用于将PLC控制系统采集的扒渣耙动作信息转换为扒渣耙轨迹。

6.一种自动化钢水扒渣方法，其特征在于，所述扒渣方法包括：

上层视觉单元进行图像采集，获取钢包就位信息；

上层视觉单元将采集的钢包就位信息传输至PLC控制系统，所述PLC控制系统发出钢包倾斜控制信号至下层控制单元，所述下层控制单元控制液压缸升降调节钢包倾角，所述调节的钢包倾角信息传输至PLC控制系统；

所述PLC控制系统根据钢包倾角信息，控制下层控制单元采集扒渣耙动作信息；

所述PLC控制系统将采集的扒渣耙信息传输至上位机；

所述上位机将采集扒渣耙动作信息转换为扒渣耙轨迹，根据所述扒渣耙轨迹进行扒渣耙闭环控制，完成扒渣操作；并退回扒渣耙初始位置。

7.一种自动化钢水扒渣装置的故障处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：

控制器通讯故障处理单元，用于处理PLC控制系统故障；

传感器故障处理单元，用于处理视觉传感器、红外传感器和拉线传感器故障。

运动状态异常处理单元，用于处理扒渣耙运动异常状态。

8.一种钢水扒渣装置损耗程度获取方法，其特征在于，所述扒渣装置为权利要求1所述的一种自动化钢水扒渣装置，所述获取方法包括：

扒渣臂的下侧固定结构光发生器与光学传感器；

当所述扒渣装置在第一次扒渣之前，所述扒渣耙在光学传感器前方由左至右横扫进行扒渣耙的初次建模并获取扒渣耙工作长度；

所述扒渣装置工作，完成单回合扒渣任务时，所述扒渣装置中扒渣耙返回至结构光发生器与光学传感器前方，并根据扒渣耙重新建模，与所述扒渣耙的初次建模对比，获取扒渣耙损耗。

9.根据权利要求8所述的一种钢水扒渣装置损耗程度获取方法，其特征在于，所述获取扒渣耙工作长度，具体为：

根据光学传感器沿竖直方向扫描扒渣耙获取扒渣耙尺寸；

根据帧率数量对获取扒渣耙尺寸获取扒渣耙中心的位置，并对所述扒渣耙中心的位置进行加权平均取值，获取扒渣耙的工作长度。

10.一种钢水扒渣装置损耗程度获取装置，其特征在于，所述扒渣装置为权利要求1所述的一种自动化钢水扒渣装置，所述获取装置包括：

扒渣臂的下侧固定结构光发生器与光学传感器；

扒渣耙工作长度获取单元，用于所述扒渣装置在第一次扒渣前，所述扒渣耙在光学传感器前方由左至右横扫进行扒渣耙的初次建模并获取扒渣耙工作长度；

扒渣耙损耗获取单元，用于所述扒渣装置工作，完成单回合扒渣任务，所述扒渣装置中扒渣耙返回至结构光发生器与光学传感器前方，并根据扒渣耙重新建模，与所述扒渣耙的初次建模对比，获取扒渣耙损耗。