[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

说明书

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，涉及钢水扒渣领域。解决了现有技术需要人工测量扒渣耙尺度，无法自动化实现钢水扒渣的问题。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；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，下层控制单元控制液压缸升降调节钢包倾角，调节的钢包倾角信息传输至PLC控制系统；PLC控制系统控制下层控制单元采集扒渣耙动作信息；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。本发明应用于冶金方法技术领域。

技术领域

本发明涉及钢水扒渣领域，尤其涉及一种自动化扒渣装置。

背景技术

扒渣是金属冶炼中保证金属纯度与质量的的一道重要工序，主要是将金属液表面悬浮的氧化渣等杂质在其冷却凝固前扒出。由于金属冶炼属于高危险且劳动强度较大工作，人工扒渣的效果不稳定、工人的工作环境温度较高、劳动强度大且存在烫伤等安全隐患。机器换人不但可以提高冶炼的生产效率、保证金属的生产质量，且可以大大降低人工作业的风险，解放劳动力。

现有技术CN111522294A公开了一种扒渣机的自动控制系统及方法，包括：视觉系统模块，根据所述冶金罐的罐内图像识别所述渣的分布，并根据所述渣的分布规划并输出所述扒渣机的扒渣路径，液面高度采集模块，用于实时采集所述金属液体的液面高度，扒渣动作执行机构信息采集模块，用于实时采集各个所述扒渣动作执行机构的各个动作信息，控制模块，根据所述扒渣路径、所述液面高度和当前采集的各个所述动作信息控制各个所述扒渣执行机构的动作。解决了人工控制扒渣机而造成铁损率高和扒净率低的问题。然而其存在一定的问题，在自动扒渣过程中，在确定钢水的液面后，还需要确定扒渣耙的长度，因为在每次扒渣过程中，耙子自身会溶解在钢水中一部分，减小扒渣耙的长度，同时部分废渣又可能粘着在扒渣耙上，增加扒渣耙的长度，这两项因素叠加就导致扒渣耙在工作中其长度变化是无规律可循的，若将扒渣耙长度视作不变的量，很可能导致扒渣不干净，或者扒渣带出过量钢水，造成生产浪费；同时，现场操作环境极其恶劣，伴随有高温和有毒废气，一般的扒渣耙长度测量方法无法在此处直接使用。

发明内容

针对上述需要人工测量扒渣耙尺度，无法自动化实现钢水扒渣的问题，本发明提供了一种一种自动化钢水扒渣装置、方法、故障处理装置及损耗程度获取方法，自动测量扒渣耙尺度，且自动化实现钢水扒渣，避免了扒渣不干净和人工操作有毒废气危害人体的风险。

具体的，本发明提供一种自动化钢水扒渣装置，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。

进一步，提供一种优选实施方式，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。

进一步，提供一种优选实施方式，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。

进一步，提供一种优选实施方式，所述下层控制单元采用拉线传感器进行扒渣耙的控制。

进一步，提供一种优选实施方式，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。