CN112208512A - 抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车，包括：通信模块，用于获取渣罐位置信息；车辆控制模块，连接所述通信模块，用于根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。本发明的抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车，设置了两种识别渣罐位置的方式来实现抱罐车自动化抱罐的目标，结构可靠且稳定，有效推进了冶炼厂智能化的建设进程。

Description

抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车
技术领域
本发明涉及电气控制技术领域，特别是涉及一种抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车。
背景技术
目前，随着冶炼工业的发展，以及国内冶金大物流装备的变革，和国家环保部门对冶金、冶炼渣转运的高规格要求，一批电动化、智能化、自动驾驶式的轮式铁水罐运输装备开始陆续装配到国内各大黑色、有色冶炼厂，进行使用。
其中，抱罐车是一种冶金渣处理专用运输车，由于其主要用于处理高温约达1300度的渣滓、钢水或其他固态物体，导致驾驶抱罐车的工作环境复杂且恶劣，长期在高温、金属粉尘污染严重的环境下，运输25T至110T的冶炼渣罐，这对驾驶员选择行走线路、及行走速度都有严格规定。为推进冶炼厂智能化建设，减少驾驶员误操作的潜在危险，迫切需要一种可以自动抱罐的抱罐车,使得抱罐车运输、抱罐流程自动化、无人化。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车，用于解决现有技术中抱罐车无法自动化抱罐的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种抱罐车自动抱罐控制装置，包括通信模块，用于获取渣罐位置信息；车辆控制模块，连接所述通信模块，用于根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
于本发明的一实施例中，所述渣罐位置信息包括：渣罐耳轴位置信息；所述车辆控制模块还用于根据所述渣罐耳轴位置信息，控制所述抱罐车锁住所述抱罐耳轴，以将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
于本发明的一实施例中，所述抱罐车自动抱罐控制装置还包括：传感模块，连接所述车辆控制模块，用于采集所述抱罐车的动作状态信息，并发送至所述车辆控制模块，以供所述车辆控制模块根据所述动作状态信息调整所述抱罐车的执行动作。
于本发明的一实施例中，所述抱罐车自动抱罐控制装置还包括：图像处理模块，连接所述通信模块；其中，所述图像处理模块，用于采集所述抱罐车的抱罐机构与所述渣罐之间的相对位置的图像，并从所述图像中分析出所述相对位置；所述通信模块，用于将所述相对位置传输至所述车辆控制模块，以使所述车辆控制模块根据所述相对位置调整所述抱罐车的抱罐机构位置。
于本发明的一实施例中，所述抱罐车自动抱罐控制装置还包括：图像处理模块，连接所述图像模块，用于采集所述渣罐的图像，并根据所述图像分析出所述渣罐位置信息，发送至所述通信模块。
于本发明的一实施例中，所述通信模块还用以连接智能渣缓平台，以从所述智能渣缓平台中获得所述渣罐位置信息。
于本发明的一实施例中，所述抱罐车自动抱罐控制装置还包括：遥控模块，用于向所述通信模块发送各工作模式指令，以使所述抱罐车自动抱罐控制装置在不同工作模式下执行抱罐控制操作。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种上述的抱罐车自动抱罐控制方法，包括以下步骤：
获取渣罐位置信息；
根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
于本发明一实施例中，所述抱罐车自动抱罐控制方法还包括：获取所述抱罐车的动作状态信息和/或所述抱罐车的抱罐机构与所述渣罐之间相对位置，据以控制所述抱罐车抱住所述渣罐。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种上述的抱罐车，包括如权利要求1～7中任一项所述的抱罐车自动抱罐控制装置。
如上所述，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车，改变了抱罐车抱罐操作规程，实现了抱罐车自动抱罐功能，装置能够在传统抱罐车上直接安装，提高了抱罐车自动化、智能化水平，提升了运载效率，推进了冶炼厂无人化、智能化工厂的建设进程。
附图说明
图1显示为本发明的抱罐车自动抱罐控制装置于一实施例中的结构示意图；
图2显示为本发明的抱罐车自动抱罐控制装置于一实施例中的另一结构示意图；
图3显示为本发明的抱罐车与渣罐的示意图；
图4显示为本发明的抱罐车抱住渣罐的俯视图；
图5显示为本发明的抱罐车自动抱罐控制方法于一实施例中的流程图；
图6显示为本发明的抱罐车自动抱罐控制方法于另一实施例中的流程图；
图7显示为本发明的抱罐车自动抱罐控制方法于又一实施例中的流程图。
元件标号说明
1 通信模块
2 车辆控制模块
21 转向控制程序
22 支腿控制程序
23 锁钩控制程序
24 变速箱控制程序
25 发动机控制程序
3 传感模块
4 图像处理模块
5 遥控模块
6 智能渣缓平台
7 叉瓦
8 耳轴
9 支腿
10 锁钩
11 转向轴
S51～S52 步骤
S61～S65 步骤
S71～S75 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明的目在于提供抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车，用于解决现有技术中抱罐车无法自动抱罐的问题。以下将详细描述本发明的抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车的原理和实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的抱罐车自动抱罐控制装置、控制方法及抱罐车。
参阅图1，于发明一实施例中，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置包括：
通信模块1，用于获取渣罐位置信息；
车辆控制模块2，连接所述通信模块1，用于根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
具体地，所述渣罐位置信息包括：渣罐物理地址信息、渣罐耳轴定位信息。所述车辆控制模块2为本发明的抱罐车自动抱罐控制装置的核心控制组件，用于接收所述通信模块1所发出的渣罐位置信息，据以向抱罐车的抱罐机构发出控制命令，将渣罐抱进抱罐车平台内。优选地，所述车辆控制模块2与所述通信模块1之间通过CAN总线连接。
在一实施例中，进一步地，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置还包括传感模块3，连接所述车辆控制模块2，所述传感模块3用于采集所述抱罐车的动作状态信息，如车辆转向角度、支腿油缸高度、锁钩位置等，并发送至所述车辆控制模块2，以供所述车辆控制模块2根据所述动作状态信息调整所述抱罐车的执行动作。优选地，所述车辆控制模块2与所述传感模块3之间通过CAN总线连接。
具体地，如图2所示，传感模块3用于检测车辆转向角度、支腿油缸高度、锁钩位置等信息，并将所得信息实时传输给所述车辆控制模块2，使得所述车辆控制模块2根据接收到的检测信息对应执行转向控制程序21控制的转向角度、执行支腿控制程序22控制的支腿油缸高度、执行锁钩控制程序23控制的锁钩位置，从而调整转向油缸、支腿油缸、锁钩油缸各执行机构的逻辑控制与功能输出。
如图3和图4所示，在本实施例中，所述抱罐机构包括叉瓦7、支腿8、锁钩10以及转向轴11，进一步地，所述车辆控制模块2通过对发动机程序24、变速箱控制程序25发布控制命令，结合所述传感模块3发出的检测信息，控制抱罐车向渣罐前进，调整支腿8的高度，升降叉瓦7的高度使其与渣罐耳轴9高度一致并准备抱罐，根据检测信号校验锁钩10与渣罐耳轴9是否水平对齐，并通过转向轴11进行位置修正，待成功插罐后，将渣罐抱进抱罐车平台内。
在一实施例中，进一步地，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置还包括图像处理模块4，连接所述通信模块1；其中，
所述图像处理模块4，例如具备夜视、红外等功能，且能通过软件处理计算出相对位置的车载摄像头，用于采集所述抱罐车的抱罐机构与所述渣罐之间的相对位置的图像，并从所述图像中分析出所述相对位置；
所述通信模块1，用于将所述相对位置传输至所述车辆控制模块2，以使所述车辆控制模块2根据所述相对位置调整所述抱罐车的抱罐机构位置。
具体地，所述通信模块1接收来自所述图像处理模块4发出的抱罐车的抱罐机构与渣罐之间的相对位置信息，并传输给所述车辆控制模块2，以根据抱罐机构与渣罐的相对位置信息来调整抱罐车的抱罐机构位置，以获得最佳的角度完成抱罐作业，达到校验抱罐过程的效果。优选地，所述通信模块1与所述图像处理模块4之间通过CAN总线连接。
在一实施例中，进一步地，所述通信模块1还用以连接智能渣缓平台6，以从所述智能渣缓平台6中获得所述渣罐位置信息。
具体地，所述智能渣缓平台6是基于MES开发的渣场智能管理系统，所述MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，所述抱罐车上设置有与所述智能渣缓平台6无线通信的信号接收器，所述信号接收器与所述通信模块1通过CAN总线连接，所述通信模块1从所述智能渣缓平台6中获取渣罐位置信息以及渣罐耳轴9定位信息，作为渣罐定位的基本参数，以此发送给所述车辆控制模块2，作为所述车辆控制模块2控制车辆动作的位置参考。
需要说明的是，在智能渣缓平台6提供的渣罐信息不充分时，可借助图像处理模块4确定渣罐的定位信息。
在一实施例中，进一步地，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置还包括：遥控模块5，用于向所述通信模块1发送各工作模式指令，以使所述抱罐车自动抱罐控制装置在不同工作模式下执行抱罐控制操作。
具体地，所述通信模块1接收所述遥控模块5发出的抱罐车工作模式的指令，进而通过总线通信传输给所述车辆控制模块2，使得抱罐车自动抱罐控制装置在不同工作模式下执行抱罐控制操作，其中，所述遥控模块5可设置自动驾驶抱罐与遥控操作两种模式。
在一实施例中，进一步地，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置还包括：显示模块(未图示)，该模块可与通信模块1集成于一体，以使本发明的抱罐车自动抱罐控制装置具备运行显示及故障报警等功能。
除此之外，本发明还提供一种抱罐车，包括前述任一实施例中介绍的抱罐车。
如图5所示，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置的控制方法包括以下步骤：
步骤S51、获取渣罐位置信息；
步骤S52、根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
如图6所示，于一实施例中，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置的控制方法包括以下步骤：
步骤S61、所述通信模块接收所述遥控模块发出的抱罐车工作模式指令。
具体地，所述遥控模块向所述通信模块发出自动驾驶抱罐工作模式指令或者遥控操作的工作模式指令。
步骤S62、所述通信模块接收所述智能渣缓平台发出的渣罐位置信息、渣罐耳轴定位信息。
具体地，所述通信模块接收所述智能渣缓平台下发的渣缓位置信息与该渣罐的耳轴定位地理信息，所述通信模块以此信息作为渣罐定位基本参数。
步骤S63、所述车辆控制模块接收通信模块发出的信息，以此控制抱罐车动作。
具体地，所述车辆控制模块接收所述通信模块发出的抱罐车工作模式指令信息以及渣罐定位基本参数信息，以此控制抱罐车的工作模式与前进方向。
步骤S64、所述传感模块检测车辆动作信息，并将所得信息传输给所述车辆控制模块。
具体地，所述传感模块检测车辆转向角度、支腿油缸高度、锁钩位置，并将所得信息传输给所述车辆控制模块。
步骤S65、所述车辆控制模块接收到所述传感模块发出的各类传感器检测到的信息，以此控制车辆动作，将渣罐抱入抱罐车平台内。
具体地，所述车辆控制模块在获得渣罐定位信息后，结合所述传感模块发出的检测信息，控制抱罐车行走、转向、支腿升降、锁钩动作，以此控制抱罐机构抱住渣罐耳轴，并将渣罐抱入抱罐车平台内。
如图7所示，于另一实施例中，本发明的抱罐车自动抱罐控制装置的控制方法包括以下步骤：
步骤S71、所述通信模块接收所述遥控模块发出的抱罐车工作模式指令。
具体地，所述遥控模块向所述通信模块发出自动驾驶抱罐工作模式指令或者遥控操作的工作模式指令。
步骤S72、所述通信模块接收所述图像处理模块发出的抱罐车的抱罐机构与所述渣罐之间的相对位置信息。
具体地，所述通信模块接收所述图像处理模块发出的抱罐车的抱罐机构与渣罐之间的相对位置信息，所述通信模块以此信息作为渣罐定位基本参数。
步骤S73、所述车辆控制模块接收通信模块发出的信息，以此控制抱罐车动作。
具体地，所述车辆控制模块接收所述通信模块发出的抱罐车工作模式指令信息以及渣罐定位基本参数信息，以此控制抱罐车的工作模式与前进方向。
步骤S74、所述传感模块检测车辆动作信息，并将所得信息传输给所述车辆控制模块。
具体地，所述传感模块检测车辆转向角度、支腿油缸高度、锁钩位置，并将所得信息传输给所述车辆控制模块。
步骤S75、所述车辆控制模块接收到所述传感模块发出的各类传感器检测到的信息，以此控制车辆动作，将渣罐抱入抱罐车平台内。
具体地，所述车辆控制模块在获得抱罐车与渣罐的相对位置信息后，结合所述传感模块发出的检测信息，控制抱罐车行走、转向、支腿升降、锁钩动作，以此控制抱罐机构抱住渣罐耳轴，并将渣罐抱入抱罐车平台内。
综上所述，本发明结构简单、可靠且稳定，设置了两种途径可将渣罐自动抱起，实现了自动化抱罐的目标，本发明以总线通讯为基础，设置人工干预操作接口，通过无线遥控器操作驾驶模式，可在特殊情况下运行干预，最大限度地克服因其他不可预见干扰，保障设备安全运营；本发明通过设置数据共享总线，数据运行时，上传至智能渣缓平台，接受上级系统/平台监控，在数据出错时，可激活多层安全机制。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，包括：
通信模块，用于获取渣罐位置信息；
车辆控制模块，连接所述通信模块，用于根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
2.根据权利要求1所述的抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，所述渣罐位置信息包括：渣罐耳轴位置信息；所述车辆控制模块还用于根据所述渣罐耳轴位置信息，控制所述抱罐车锁住所述抱罐耳轴，以将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
3.根据权利要求1所述的抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，还包括：传感模块，连接所述车辆控制模块，用于采集所述抱罐车的动作状态信息，并发送至所述车辆控制模块，以供所述车辆控制模块根据所述动作状态信息调整所述抱罐车的执行动作。
4.根据权利要求1所述的抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，还包括：图像处理模块，连接所述通信模块；其中，
所述图像处理模块，用于采集所述抱罐车的抱罐机构与所述渣罐之间的相对位置的图像，并从所述图像中分析出所述相对位置；
所述通信模块，用于将所述相对位置传输至所述车辆控制模块，以使所述车辆控制模块根据所述相对位置调整所述抱罐车的抱罐机构位置。
5.根据权利要求1所述的抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，还包括：图像处理模块，连接所述图像模块，用于采集所述渣罐的图像，并根据所述图像分析出所述渣罐位置信息，发送至所述通信模块。
6.根据权利要求1所述的抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，所述通信模块还用以连接智能渣缓平台，以从所述智能渣缓平台中获得所述渣罐位置信息。
7.根据权利要求1所述的抱罐车自动抱罐控制装置，其特征在于，还包括：遥控模块，用于向所述通信模块发送各工作模式指令，以使所述抱罐车自动抱罐控制装置在不同工作模式下执行抱罐控制操作。
8.一种抱罐车自动抱罐控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取渣罐位置信息；
根据所述渣罐位置信息，控制所述抱罐车抱住渣罐，并将所述渣罐抱进抱罐车平台内。
9.根据权利要求8所述的抱罐车自动抱罐控制方法，其特征在于，还包括：获取所述抱罐车的动作状态信息和/或所述抱罐车的抱罐机构与所述渣罐之间相对位置，据以控制所述抱罐车抱住所述渣罐。
10.一种抱罐车，其特征在于，包括：如权利要求1～7中任一项所述的抱罐车自动抱罐控制装置。
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