CN108506709B - 烧结机台车车轮机器手自动加脂装置、控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了烧结机台车车轮机器手自动加脂装置、控制方法及系统。其中,烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,通过判断加脂装置与车轮接触产生的压力值是否属于压力安全范围,以及判断加脂装置与车轮间的距离值是否属于距离安全范围,来确定加脂装置与加脂孔是否持续、有效地连接。如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,确定加脂装置与加脂孔连接有效,此时,控制加脂装置加脂,能够保证加脂过程顺利进行。
Description
技术领域
本申请涉及烧结机台车技术领域,尤其涉及一种烧结机台车车轮机器手自动加脂装置、控制方法及系统。
背景技术
烧结机台车是烧结机的重要部件之一,其数量很多,工作环境恶劣。台车在烧结机头部装满混匀料后沿轨道向尾部运行,混匀料外表面在点火炉下部点火烧结,在抽风负压的作用下,混匀料被烧结并向下延伸,在烧结机尾部烧结过程完成并卸下,台车再沿轨道返回。烧结机台车在车轮的支撑下运动,为保证车轮轴承具有较强的使用寿命,需定期给台车车轮的轴承加注油脂。
典型结构的台车车轮包括车轮体、轴承和台车轴,轴承套设在台车轴的端部,车轮体套设于轴承上,轴承内圈上设有润滑口,台车轴上设有加脂通道,车轮体包括车轮平面,加脂通道的一端设有加脂孔,另一端与润滑口相通,加脂孔所在平面为车轮平面。图1示出一种台车车轮的外部结构,加脂孔100位于车轮平面200的中心位置并凸出于车轮平面200。图2为图1所示加脂孔的局部放大图,加脂孔100内部设有密封钢珠300,密封钢珠后连接有一弹簧400,在不受外界压力情况下,弹簧400将密封钢珠300推出至加脂孔100外侧,实现密封作用。传统的加脂方法中,工作人员手持加脂枪,首先将加脂枪与车轮的加脂孔连接,加脂枪将密封钢珠向内压入,再通过与加脂枪连接的润滑泵将油脂注入加脂通道,进而使油脂进入轴承内。
工业现代化的发展,使大部分人工操作逐渐被机器手取代。采用机器手进行加脂的操作过程,首先需要对车轮的加脂孔进行定位,获取加脂孔的位置坐标,然后控制机器手将加脂装置对准加脂孔进行加脂。
值得注意的是,在上述机器手加脂过程中,需要保证加脂装置与加脂孔持续、有效地连接,一旦加脂孔与加脂装置的位置错开,或者,加脂装置未能将加脂孔外侧的密封钢珠压入,将无法正常加脂。
发明内容
本申请提供一种烧结机台车车轮机器手自动加脂装置、自动加脂控制方法及系统,以使机器手加脂过程中,保证加脂装置与加脂孔持续、有效地连接,从而能正常加脂。
第一方面,本申请提供了一种烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,所述机器手的末端与加脂装置连接,该方法包括:
获取加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值;
判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围;
如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,控制加脂装置加脂。
进一步,在获取加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值之前,所述方法还包括:
获取车轮加脂孔的定位信息;
根据所述定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
进一步,在所述根据定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对之后,所述方法还包括:
获取烧结机台车的当前运行速度和运行方向;
控制所述机器手末端以烧结机台车的当前运行速度和运行方向移动,以保持所述加脂装置与所述加脂孔相对静止。
进一步,所述加脂装置与车轮加脂孔间的距离值为所述加脂装置与车轮加脂孔所在的车轮平面的距离值。
进一步,所述方法还包括:
如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值不等于0,
或者,所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值小于所述压力安全范围的下限值,
或者,所述距离值小于所述距离安全范围的下限值,
则提示所述定位信息有误;
重新获取车轮加脂孔的定位信息,以及,根据重新获取的定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
进一步,所述方法还包括:
如果所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值大于所述压力安全范围的上限值,提示所述加脂孔的密封钢珠表面存在异物。
进一步,所述方法还包括:
如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值等于0,控制所述机器手末端使所述加脂装置继续靠近所述加脂孔。
进一步,所述方法还包括:
预设加脂装置与车轮间距离的安全范围;
根据距离安全范围,确定加脂装置与车轮接触产生的压力的安全范围。
由以上技术方案可知,本申请实施例提供的烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,通过判断加脂装置与车轮接触产生的压力值是否属于压力安全范围,以及判断加脂装置与车轮间的距离值是否属于距离安全范围,来确定加脂装置与加脂孔是否持续、有效地连接。如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,确定加脂装置与加脂孔连接有效,此时,控制加脂装置加脂,能够保证加脂过程顺利进行。
第二方面,本申请实施例提供一种机器手自动加脂装置,包括加脂装置和润滑泵,所述加脂装置与所述润滑泵连通,还包括:压力传感器和激光测距仪;
所述加脂装置的首端与机器手末端连接;
所述压力传感器设于所述加脂装置与所述机器手末端之间;
所述激光测距仪固定于机器手末端,当所述加脂装置的末端与所述加脂孔正对时,所述激光测距仪的光束发射方向与所述加脂孔所在平面垂直。
由以上技术方案可知,本申请提供的机器手自动加脂装置,包括加脂装置和润滑泵,所述加脂装置与所述润滑泵连通,同时还包括压力传感器和激光测距仪;在使用本申请机器手自动加脂装置执行加脂操作时,通过压力传感器采集加脂装置与车轮接触产生的压力值,通过激光测距仪采集加脂装置与车轮间的距离值,通过控制机器手末端的移动来控制加脂装置,使其与加脂孔实现持续有效地连接,并完成对烧结机台车车轮的自动加脂过程。
第三方面,本申请实施例提供一种烧结机台车车轮机器人自动加脂控制系统,包括本申请第二方面所述的机器手自动加脂装置,以及内置于所述机器手自动加脂装置或独立设置的控制器;所述控制器与机器手、所述压力传感器以及所述激光测距仪分别连接;
所述加脂装置及润滑泵,用于在机器手末端的控制下为车轮注入润滑脂;
所述压力传感器,用于采集加脂装置与车轮接触产生的压力值;
所述激光测距仪,用于采集加脂装置与车轮间的距离值;
所述控制器,用于判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围;
如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,控制加脂装置加脂。
由以上技术方案可知,本申请实施例提供的烧结机台车车轮机器手自动加脂控制系统,通过压力传感器采集加脂装置与车轮接触产生的压力值,通过激光测距仪采集加脂装置与车轮间的距离值,通过判断采集到的压力值是否属于压力安全范围,以及距离值是否属于距离安全范围,来判断机器手是否使加脂装置与加脂孔持续、有效地连接。如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,确定加脂装置与加脂孔连接有效,此时,控制加脂装置加脂,能够保证加脂过程顺利进行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种台车车轮的外部结构示意图;
图2为图1所示台车车轮的局部结构示意图;
图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法流程图;
图4(a)为本申请的一种技术场景示意图;
图4(b)为本申请的一种技术场景示意图;
图4(c)为本申请的一种技术场景示意图;
图5为本申请定位车轮加脂孔的方法的技术场景示意图;
图6为根据图5所示场景构建的直角坐标系示意图;
图7为本申请根据一示例性实施例示出的另一种烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法流程图;
图8为本申请根据一示例性实施例示出的一种机器手自动加脂装置的结构示意图;
图9为本申请根据一示例性实施例示出的另一种机器手自动加脂装置的结构示意图。
具体实施方式
参见图3,为本申请根据一示例性实施例示出的一种烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法流程图,由图3可知,该方法包括:
步骤110,获取加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值;
本申请中,机器手控制与其末端连接的加脂装置(例如加脂枪)对准加脂孔及密封钢珠,并逐渐靠近加脂孔及密封钢珠,直至加脂装置末端与密封钢珠接触并逐渐将钢珠压入,此时,加脂装置与车轮接触将产生受力。可选地,本申请通过压力传感器采集到该作用力的大小,即上述步骤110中所述的压力值,并通过有线或无线数据传输的方式,发送给内置的或独立设置的控制器。
值得注意的是,如果加脂装置末端与加脂孔及密封钢珠未正对,加脂装置末端可能与台车车轮平面接触,也会产生压力值。
同时,在加脂装置逐渐靠近加脂孔及密封钢珠的过程中,加脂装置与车轮间的距离也会发生变化。可选地,本申请通过测距仪,例如激光测距仪,采集该距离值的大小。需要说明的是,当在加脂装置上和车轮上选取不同的参考点时,测得的距离值不同。例如,当使激光测距仪的光束发射起点与加脂装置的首端相平齐(相当于在加脂装置上选取其首端作为参考点)、使激光光束垂直投射到车轮平面即加脂孔所在的平面上(相当于在车轮上选取车轮平面上的某点作为参考点)时,采集到的距离值能够代表加脂装置首端与加脂孔所在平面间的距离;
优选地,本申请采用加脂装置首端与车轮加脂孔所在的车轮平面间的距离值。
还需要说明的是,在加脂装置与加脂孔正对的前提下,如果压力传感器采集到的压力值为0,说明此时加脂装置末端与密封钢珠未发生接触,加脂装置需继续向靠近密封钢珠的方向移动;如果能够采集到压力值且逐渐增大,说明此时加脂装置末端与密封钢珠发生接触并逐渐将密封钢珠压入,同时,在此过程中,加脂装置与车轮之间的距离逐渐变小。
步骤120,判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围;
在加脂装置末端与密封钢珠发生接触并逐渐将其压入的过程中,压力值会逐渐增大,距离值会相应地逐渐减小。实际上,由于密封钢珠连接有一弹簧,因此,加脂装置末端与密封钢珠之间的作用力的变化趋势理论上与弹簧的弹力系数k及形变程度相关,但是,由于内部存在残存的润滑脂等其他因素,因此,压力值与弹簧弹力系数不一定是正线性相关。申请人通过多次加脂实验发现,当加脂装置末端与加脂孔实现有效连接,可以正常进行加脂时(不会发生润滑脂外漏等情况),该压力值和距离值将在一个安全范围内波动。相反地,当加脂装置末端与加脂孔未能实现有效连接,压力值和距离值中至少有一个值不会落在相应地的安全范围内。例如,加脂装置末端未与密封钢珠接触,而是抵到了车轮平面上,或者,加脂装置末端抵在了凸出的加脂孔外壁上,再或者,密封钢珠表面有异物从而阻碍加脂操作等等,均属于加脂装置末端未与加脂孔实现有效连接的情况,严重时,还会使加脂装置乃至机器手与车轮发生碰撞。
因此,本申请技术方案通过判断上述压力值与距离值是否属于相应的安全范围,来判断当前加脂装置与加脂孔是否实现有效连接,从而控制机器手安全、顺利地加脂。
需要说明的是,上述压力安全范围与距离安全范围具有一定的关联关系,并且,虽然选取不同的参考点时,采集到的距离值会有所不同,但这些距离值都能代表加脂装置与车轮加脂孔间的相对距离,因此,对于距离安全范围,也可能有不同的数值范围。
可以理解的是,确定上述压力安全范围和距离安全范围的方法有多种,尤其对于距离安全范围的确定,根据所取参考点的不同,得到的数值范围也不同。优选地,本申请通过下述步骤确定距离安全范围和压力安全范围:
步骤210,预设加脂装置与车轮间距离的安全范围;
假设采用加脂装置首端与车轮平面间的距离来表征加脂装置与车轮间的距离值,参阅图4(a),此时加脂装置1的末端12与加脂孔正对,但未与密封钢珠300产生接触,获取到的距离值为D1,压力值F1为0;参阅图4(b),在图4(a)基础上,加脂装置末端12进一步靠近加脂孔,与密封钢珠300产生接触,获取到的距离值为D2,压力值为F2;参阅图4(c),在图4(b)基础上,加脂装置末端进一步靠近加脂孔,将密封钢珠压入,获取到的距离值为D3,压力值为F3,并且根据实践操作,在图4(c)所示状态下,加脂装置末端与加脂孔实现有效连接,可以安全、顺利的加脂,润滑脂不外漏。
在上述图4(c)所示状态下,微调加脂装置首端与加脂孔之间的距离,并进行加脂操作,可以得到当距离值D在(D3-d,D3+d)范围内波动时,可以保证加脂操作安全、顺利的进行。同时,记录与该范围对应的压力波动范围。
通过上述实验及获得的实验结果,预设(D3-d,D3+d)为加脂装置与车轮间距离的安全范围,同时,预设其他比对所需的参数,例如压力值是否为0等。
再在步骤220中,根据距离安全范围,确定加脂装置与车轮接触产生的压力的安全范围。
沿用上述实施例,根据预设的(D3-d,D3+d),确定与其对应的压力波动范围为加脂装置与车轮接触产生的压力的安全范围。
需要说明的是,采用相同的实验方法,先行设定压力安全范围,再根据压力安全范围确定距离安全范围,与本申请技术方案属于同一技术构思,因此,也属于本申请的保护范围。
在步骤120中,判断压力值是否属于压力安全范围,以及距离值是否属于距离安全范围结果,可能会出现以下几种情况,为了方便描述,本申请将压力安全范围的两个边界分别称为压力安全范围的上限值和下限值,将距离安全范围的两个边界分别称为距离安全范围的上限值和下限值。
需要说明的是,为了避免机器手末端与车轮发生碰撞,本申请在进行安全判断时,优先判断距离值是否安全范围,而后再针对压力值进行判断。
情况(1):压力值和距离值均属于对应的安全范围;
此时,加脂装置与加脂孔实现有效连接,机器手可以进行正常加脂。
情况(2):距离值大于距离安全范围的上限值,压力值为0;
此时,加脂装置未接触到密封钢珠,无法开始加脂,加脂装置应继续向车轮加脂孔移动。
情况(3):距离值大于距离安全范围的上限值,压力值非0;
此时,加脂装置末端未与加脂孔正对,加脂装置与车轮表面某处接触,例如凸出车轮平面200的加脂孔100外壁,无法正常加脂,机器手末端应后退避免与车轮发生碰撞。
情况(4):距离值属于距离安全范围,压力值大于压力安全范围的上限值;
此时,加脂装置末端与密封钢珠间接接触,密封钢珠表面有异物,无法正常加脂。实际上,密封钢珠表面由于油脂的存在很容易粘接异物,导致加脂装置末端与密封钢珠表面的异物接触而产生受力。在这种情况下,加脂装置逐渐将钢珠压入,当距离值逐渐达到安全距离范围时,而压力值却已超过上限值。
情况(5):距离值属于距离安全范围,压力值小于压力安全范围的下限值;
此时,加脂装置末端未与加脂孔正对,无法正常加脂,机器手应后退,避免与车轮平面发生碰撞。例如,加脂装置末端与激光光束在同一平面,在机器手的控制下,加脂装置逐渐进入安全范围,但由于加脂装置末端未对准凸出车品平面的加脂孔,因此检测到的压力值为0或小于安全范围下限值,如果此时机器手在继续靠近,那么可能会与车轮壁发生碰撞。
情况(6):距离值小于距离安全范围的下限值;
此时,加脂装置末端未与加脂孔正对,无法正常加脂,机器手应后退,避免与车轮平面发生碰撞。
基于上述情况(1),本申请技术方案步骤130中,如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,控制加脂装置加脂。
加脂装置上设有开关,开启开关时,开始加脂,关闭开关时,停止加脂。本申请通过气动装置自动控制开关的闭合。
由上述实施例可知,本申请提供的烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,通过判断加脂装置与车轮接触产生的压力值是否属于压力安全范围,以及判断加脂装置与车轮间的距离值是否属于距离安全范围,来确定加脂装置与加脂孔是否有效连接。如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,确定加脂装置与加脂孔连接有效,此时,控制加脂装置加脂,能够保证加脂过程顺利进行。
需要说明的是,上述加脂装置与车轮接触产生的压力值以及加脂装置与车轮间的距离值,均属于对应的安全范围的前提是,机器手预先将加脂装置末端与加脂孔密封钢珠正对。因此,在一些优选实施例中,本申请方法上述步骤110之前,还包括:
步骤100,获取车轮加脂孔的定位信息;
烧结台车自动加脂非常重要的一个环节就是对加脂孔进行定位,由于加脂孔的直径比较小,因此定位准确性会影响加脂操作的成功率。
对加脂孔进行定位的方法有多种,在本实施例中,通过两台激光测距仪,来实现运行中的烧结机台车车轮加脂孔的定位。
具体地,包括下述步骤:
步骤101,在台车轨道两侧架起两台激光测距仪,并记录其安装位置坐标;
参阅图5,架起两台激光测距仪500后,当没有车轮经过时,激光光束将投射到轨道600上,当有车轮经过时,激光光束将投射在在台车周上。
步骤102,根据两台激光测距仪的安装位置坐标,构建直角坐标系(参阅图6);
步骤103,当激光光束投射到车轮上时,分别根据两台激光测距仪的安装位置坐标及其测得的距离值,确定每台激光测距仪在车轮上的投射点的坐标;
将车轮简化为一个圆,加脂孔所在位置即为该圆的圆心。当两个激光测距仪的激光光束都落到车轮上时,根据每个激光测距仪测得的距离和其安装位置坐标,可以得到圆上两个激光投射点的坐标(点B和点C)。
步骤104,根据车轮半径及每台激光测距仪在车轮上的投射点的坐标,确定加脂孔坐标。
根据圆标准方程(x-x0)2+(y-y0)2=r2,可以计算出圆心O,而加脂孔位置为车轮中心处,因此通过上述方法可以对加脂孔进行定位。
以图6为例,假设车轮直径为360mm,一台激光测距仪DI-1的安装位置即光束发出位置的坐标为原点O,距离轨道500mm,另一台激光测距仪DI-2的安装位置距离轨道500mm且与第一台激光测距仪DI-1相距50mm,DI-2坐标为(50,0)。当有车轮经过时,DI-1发出的光束在车轮周的投射点为B,且此时DI-1测得的距离为d1,则B点的坐标为(0,d1),同时,DI-2发出的光束在车轮周的投射点为C,且DI-2测得的距离为d2,则C点的坐标为(50,d2)。设车轮中心点的坐标即圆心为(x0,y0),根据圆的标准方程可得:
(0-x0)2+(d1-y0)2=1802 (1)
(50-x0)2+(d2-y0)2=1802 (2)
根据方程(1)和方程(2),可以得出车轮中心坐标(x0,y0),即加脂孔的位置坐标。
本申请所述定位信息,至少包括预设坐标系下的加脂孔坐标信息,也即密封钢珠的坐标信息。
在上述步骤100之后,根据所述定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
根据车轮加脂孔的定位信息及加脂装置末端或机器手末端的当前位置,拟合机器手的移动轨迹,根据拟合的移动轨迹,控制机器手末端移动。
值得注意的是,本申请方法不仅适用于烧结机台车停机时的状态,同时还适用于烧结机台车运行时的状态。烧结机台车是首尾相连循环运行的,除去检修时间,一般是24小时不间断运行。台车的持续运行,使得,若要保证加脂装置与加脂孔保持有效的连接,还需控制机器手及加脂装置随着车轮的移动而同步移动,从而保持加脂装置与加脂孔相对静止,以使这种有效连接能够持续。
基于此,在上述实施例的基础上,本申请技术方案还包括下述步骤,实现对台车车轮的不停机加脂:
步骤310,获取烧结机台车的当前运行速度和运行方向;
烧结台车运行速度比较缓慢,一般在1.5m~4.5m/min,烧结机进行机速调整时,每次调整幅度<0.2m/min,调整不宜频繁,两次调整时间>1小时。由于烧结机运行速度变化不频繁,因此可以直接测量烧结机运行速度,再控制机器手末端在加脂装置对准加脂孔后以相同的速度随烧结机一起进行水平移动。
测取烧结机运行速度的方法有多种,例如,采用测速发电机测量星轮转速来得到烧结机台车运行速度。
另外,在上述步骤101至104基础上,还可以根据一定时间内,中心点沿X轴移动距离来获取台车的运行速度。
需要说明的是,台车的运行方向有两种,如果从坐标系角度描述,包括沿X轴正向和沿X轴负向。
步骤320,控制所述机器手末端以烧结机台车的当前运行速度和运行方向移动,以保持所述加脂装置与所述加脂孔相对静止。
在得到台车当前的运行速度V后,可以构建机器手末端的运行轨迹:当车轮沿X轴正坐标方向运动时,那么跟随过程中加脂装置坐标变化为(x0+Vt,y0);当车轮沿X轴负坐标方向运动时,那么跟随过程中加脂装置坐标变化为(x0-Vt,y0)。其中,加脂孔坐标为(x0,y0),t为加脂所需时间。
对于不停机加脂的技术场景,需要说明的是,本实施例步骤320与其他步骤的时序关系并不构成对本申请实施例的限定,实际上,步骤320应在加脂过程中持续执行,从而保证,整个加脂过程中,加脂装置与车轮加脂孔始终相对静止,避免位置错开。
本申请技术方案能够根据加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值,确定加脂装置与加脂孔是否实现有效连接,以保证机器手的加脂操作安全顺利地进行,同时,还能在加脂装置与加脂孔未实现有效连接时,发出提示或预警,为机器手的下一步控制提供依据。
例如,在本申请的一些优选实施例中,基于上述情况(3)、(5)和(6),本申请方法还包括下述步骤:
步骤140,如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值不等于0,
或者,所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值小于所述压力安全范围的下限值,
或者,所述距离值小于所述距离安全范围的下限值,提示所述定位信息有误;
以及,执行上述210和220,即重新获取车轮加脂孔的定位信息,以及,根据重新获取的定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
本实施例方法根据加脂装置与车轮接触产生的压力值、加脂装置与车轮间的距离值,能够判断出加脂装置末端与加脂孔是否正对,如果否,将发出提示和预警,,并停止加脂操作避免发生设备碰撞和润滑脂的浪费。
再如,基于上述情况(4),本申请方法还包括下述步骤:
步骤150,如果所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值大于所述压力安全范围的上限值,提示所述加脂孔的密封钢珠表面存在异物。
本实施例方法根据加脂装置与车轮接触产生的压力值、加脂装置与车轮间的距离值,能够判断出密封钢珠表面是否有造成加脂障碍的异物存在,从而提示机器手或工作人员及时清除障碍物,保证机器手加脂的顺利进行。
再如,基于上述情况(2),本申请方法还包括下述步骤:
步骤160,如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值等于0,控制所述机器手末端使所述加脂装置继续靠近所述加脂孔。
本实施例方法根据加脂装置与车轮接触产生的压力值、加脂装置与车轮间的距离值,能够判断出使加脂装置末端的当前状态,例如,正在对准、正在靠近、正在压入钢珠以及压入程度等,为机器手的下一步控制提供依据。
图7示出了本申请控制方法的另一优选实施例,该实施例包括下述步骤:
步骤01,获取车轮加脂孔的定位信息;
本实施例中,通过上述步骤101至104,获得车轮加脂孔的定位信息。
步骤02,根据所述定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对;
根据车轮加脂孔的定位信息及加脂装置末端或机器手末端的当前位置,拟合机器手的移动轨迹,根据拟合的移动轨迹,控制机器手末端移动。
步骤03,获取烧结机台车的当前运行速度和运行方向;
对于不停机加脂的技术场景,本申请基于上述步骤101至104,获得烧结机台车的当前运行速度和运行方向,亦可以通过其他测速设备及方法获得。
步骤04,控制所述机器手末端以烧结机台车的当前运行速度和运行方向移动,以保持所述加脂装置与所述加脂孔相对静止;
根据车轮加脂孔的定位信息、烧结机台车的当前运行速度和运行方向移动、加脂装置末端或机器手末端的当前位置,拟合机器手的移动轨迹,根据拟合的移动轨迹,控制机器手末端移动。
需要说明的是,本实施例步骤04与其他步骤的时序关系并不构成对本申请实施例的限定,实际上,步骤04应在加脂过程中持续执行,从而保证,整个加脂过程中,加脂装置与车轮加脂孔始终相对静止,避免位置错开。
步骤05,获取加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值;
本申请实施例通过设置在机器手末端的激光测距仪测量加脂装置与车轮间的距离值,通过设置在加脂装置首端与机器手末端之间的压力传感器测量加脂装置与车轮接触产生的压力值,并通过有线或无线数据传输的方式,发送给内置的或独立设置的控制器。
步骤06,判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围,如果是,执行步骤07,如果否,执行步骤08;
本申请预先设置压力安全范围和距离控制范围,以及其他比对所需的参数,例如压力值是否为0等。
步骤07,控制加脂装置加脂;
加脂装置上设有开关,开启开关时,开始加脂,关闭开关时,停止加脂。本申请通过气动装置自动控制开关的闭合。
步骤08,判断所述距离值和所述压力值是否满足:
所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值不等于0,
或者,所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值小于所述压力安全范围的下限值,
或者,所述距离值小于所述距离安全范围的下限值中的任意一种情况;如果是,执行步骤09,如果否,执行步骤10;
步骤09,提示所述定位信息有误,以及,执行步骤01;
步骤10,判断是否所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值大于所述压力安全范围的上限值;如果是,执行步骤11,如果否执行步骤12;
步骤11,提示所述加脂孔的密封钢珠表面存在异物;
在本实施例中,工作人员被提示加脂孔的密封钢珠表面存在异物时,及时清理异物,保障加脂装置顺利进行,延长车轮轴承寿命。
步骤12,判断是否所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值等于0;如果是,执行步骤13,或者执行步骤02;
步骤13,控制所述机器手末端使所述加脂装置继续靠近所述加脂孔;
本申请实施例提供的烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,通过判断加脂装置与车轮接触产生的压力值是否属于压力安全范围,以及判断加脂装置与车轮间的距离值是否属于距离安全范围,来确定加脂装置与加脂孔是否持续、有效地连接。如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,确定加脂装置与加脂孔连接有效,此时,控制加脂装置加脂,能够保证加脂过程顺利进行。
同时,还能在加脂装置与加脂孔未实现有效连接时,发出提示或预警,为机器手的下一步控制提供依据。
本申请实施例还提供一种机器手自动加脂装置,参见图8,该机器手自动加脂装置包括,加脂装置1和润滑泵(图中未示出),所述加脂装置1与所述润滑泵连通,还包括:压力传感器3和激光测距仪4;
所述加脂装置1的首端11与机器手末端2连接;
所述压力传感器1设于所述加脂装置1的首端11与所述机器手末端2之间;
所述激光测距仪4固定于机器手末端2,当所述加脂装置1的末端12与所述加脂孔正对时,所述激光测距仪4的光束发射方向与所述加脂孔所在平面垂直。
本申请通过内置在自动加脂装置中的或独立设置的控制器,对上述结构的机器手自动加脂装置及其开关进行控制。
参阅图9所示优选实施例,在图9所示装置中,激光测距仪固定在机器手末端上,使激光发射点与加脂装置的首端11平齐,因此,在本实施例中,激光测距仪的在机器手末端的具体安装位置应依测距仪各部件尺寸而定,本实施例不做限定。机器手自动加脂时,在控制器的控制下,机器手末端2移动,使加脂装置1与加脂孔上的密封钢珠正对,靠近加脂孔,直至与密封钢珠接触并将其压入,实现有效连接后,开启开关,开始加脂。在机器手末端2控制加脂装置1移动的过程中,压力传感器3负责持续采集加脂装置1与车轮接触产生的压力值,激光测距仪4负责持续采集加脂装置1与车轮间的距离值,并将压力值和距离值通过有线或无线数据传输的方式反馈给控制器。
根据上述机器手自动加脂装置及烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,本申请还提供一种烧结机台车车轮机器人自动加脂控制系统,包括上述结构的机器手自动加脂装置,以及内置于所述机器手自动加脂装置或独立设置的控制器;所述控制器与所述机器手末端、所述压力传感器以及所述激光测距仪分别连接;
所述加脂装置及润滑泵,用于在机器手末端的控制下为车轮注入润滑脂;
所述压力传感器,用于采集加脂装置与车轮接触产生的压力值;
所述激光测距仪,用于采集加脂装置与车轮间的距离值;
所述控制器,用于判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围;
如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,控制加脂装置加脂。
进一步,所述控制器还用于,获取车轮加脂孔的定位信息;
根据所述定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
进一步,所述控制器还用于,获取烧结机台车的当前运行速度和运行方向;
控制所述机器手末端以烧结机台车的当前运行速度和运行方向移动,以保持所述加脂装置与所述加脂孔相对静止。
进一步,所述控制器还用于,如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值不等于0,
或者,所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值小于所述压力安全范围的下限值,
或者,所述距离值小于所述距离安全范围的下限值,
则提示所述定位信息有误;
重新获取车轮加脂孔的定位信息,以及,根据重新获取的定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
进一步,所述控制器还用于,如果所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值大于所述压力安全范围的上限值,提示所述加脂孔的密封钢珠表面存在异物。
进一步,所述控制器还用于,如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值等于0,控制所述机器手末端使所述加脂装置继续靠近所述加脂孔。
进一步,所述控制器还用于,预设加脂装置与车轮间距离的安全范围;
根据距离安全范围,确定加脂装置与车轮接触产生的压力的安全范围。
本申请实施例提供的烧结机台车车轮机器手自动加脂控制系统,通过压力传感器采集加脂装置与车轮接触产生的压力值,通过激光测距仪采集加脂装置与车轮间的距离值,通过判断采集到的压力值是否属于压力安全范围,以及距离值是否属于距离安全范围,来判断机器手是否使加脂装置与加脂孔持续、有效地连接。如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,确定加脂装置与加脂孔连接有效,此时,控制加脂装置加脂,能够保证加脂过程顺利进行。
具体实现中,本发明还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本发明提供的控制方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文:read-only memory,简称:ROM)或随机存储记忆体(英文:random access memory,简称:RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (10)
1.一种烧结机台车车轮机器手自动加脂控制方法,所述机器手的末端与加脂装置连接,其特征在于,包括:
获取加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值,所述车轮的车轮平面上设有加脂孔,所述加脂孔内部设有密封钢珠,所述密封钢珠后连接有一弹簧,所述弹簧用于在无外界压力的情况下将所述密封钢珠推出至所述加脂孔外侧,以将加脂通道密封;
通过判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围,判定所述加脂装置与所述加脂孔是否有效连接;
如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,控制加脂装置加脂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述加脂装置与车轮间的距离值之前,所述方法还包括:
获取车轮加脂孔的定位信息;
根据所述定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述根据定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对之后,所述方法还包括:
获取烧结机台车的当前运行速度和运行方向;
控制所述机器手末端以烧结机台车的当前运行速度和运行方向移动,以保持所述加脂装置与所述加脂孔相对静止。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述加脂装置与车轮间的距离值为所述加脂装置与车轮加脂孔所在的车轮平面的距离值。
5.根据权利要求2-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值不等于0,
或者,所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值小于所述压力安全范围的下限值,
或者,所述距离值小于所述距离安全范围的下限值,
则提示所述定位信息有误;
重新获取车轮加脂孔的定位信息,以及,根据重新获取的定位信息,控制机器手末端移动,以使加脂装置末端与加脂孔正对。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述距离值属于所述距离安全范围,且所述压力值大于所述压力安全范围的上限值,提示所述加脂孔的密封钢珠表面存在异物。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述距离值大于所述距离安全范围的上限值,且所述压力值等于0,控制所述机器手末端使所述加脂装置继续靠近所述加脂孔。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
预设加脂装置与车轮间距离的安全范围;
根据距离安全范围,确定加脂装置与车轮接触产生的压力的安全范围。
9.一种机器手自动加脂装置,包括加脂装置和润滑泵,所述加脂装置与所述润滑泵连通,其特征在于,还包括:压力传感器和激光测距仪;
所述加脂装置的首端与机器手末端连接;
所述压力传感器设于所述加脂装置与所述机器手末端之间;
所述激光测距仪固定于机器手末端,当所述加脂装置的末端与加脂孔正对时,所述激光测距仪的光束发射方向与所述加脂孔所在平面垂直;
所述机器手自动加脂装置用于,当根据所述压力传感器获取的所述加脂装置与车轮接触产生的压力值,和,所述激光测距仪获取的所述加脂装置与车轮间的距离值,判定所述压力值属于压力安全范围且所述距离值属于距离安全范围时,对所述车轮进行加脂,其中,所述车轮的车轮平面上设有加脂孔,所述加脂孔内部设有密封钢珠,所述密封钢珠后连接有一弹簧,所述弹簧用于在无外界压力的情况下将所述密封钢珠推出至所述加脂孔外侧,以将加脂通道密封。
10.一种烧结机台车车轮机器人自动加脂控制系统,其特征在于,包括权利要求9所述的机器手自动加脂装置,以及内置于所述机器手自动加脂装置或独立设置的控制器;所述控制器与机器手、所述压力传感器以及所述激光测距仪分别连接;
所述加脂装置及润滑泵,用于在机器手末端的控制下为车轮注入润滑脂;
所述压力传感器,用于采集加脂装置与车轮接触产生的压力值;
所述激光测距仪,用于采集加脂装置与车轮间的距离值;
所述控制器,用于通过判断所述压力值是否属于压力安全范围,以及所述距离值是否属于距离安全范围,判定所述加脂装置与所述加脂孔是否有效连接;
如果所述压力值属于所述压力安全范围且所述距离值属于所述距离安全范围,控制加脂装置加脂。
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