CN216971788U - 一种挂耳入钩的监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种挂耳入钩的监控系统，所述系统包括：激光扫描装置，设于天车挂钩的一侧，以旋转扫描所述天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，得到扫描数据；工业计算机，与所述激光扫描装置电性连接，以根据所述扫描数据确认所述连接位置的连接状态；报警提示设备，与所述工业计算机电性连接，以根据所述连接状态发出报警提示信息。监控系统对挂钩入位全过程利用技术安全防范手段进行监控，可靠性高；当发生挂钩入位不到位或不入位现象时系统自动报警，提醒操作人员紧急避险。
Description
技术领域
本实用新型属于冶金控制的技术领域，尤其涉及一种挂耳入钩的监控系统。
背景技术
在钢铁生产车间由于天车挂钩未能正确挂住挂耳导致钢包侧翻的安全事故时有发生，特别是钢铁公司吊运熔融金属的天车吊运钢包时，如发生挂钩不牢或挂钩不入位现象，发现不及时会造成钢包倾翻、钢水落地事故。
因此为避免事故发生，需要对钢包挂耳的入钩状态进行监控，以防止发生钢包倾翻、钢水落地的安全事故。
实用新型内容
本实用新型的一种挂耳入钩的监控系统，对钢包挂耳的入钩状态进行监控，以防止发生钢包倾翻、钢水落地的安全事故。
本实用新型实施例提供了以下方案：一种挂耳入钩的监控系统，所述系统包括：
激光扫描装置，设于天车挂钩的一侧，以旋转扫描所述天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，得到扫描数据；
工业计算机，与所述激光扫描装置电性连接，以根据所述扫描数据确认所述连接位置的连接状态；
报警提示设备，与所述工业计算机电性连接，以根据所述连接状态发出报警提示信息。
在一种可选的实施例中，所述激光扫描装置包括：
转台，固定安装于所述天车挂钩的一侧；
激光扫描仪，固定安装于所述转台上，与所述工业计算机电性连接，通过所述转台的转动旋转扫描所述连接位置。
在一种可选的实施例中，所述转台为气缸旋转转台或电动式转台中的一种。
在一种可选的实施例中，所述系统还包括：工业交换机，和所述激光扫描仪通讯连接，以将所述扫描数据转发给所述工业计算机。
在一种可选的实施例中，所述系统还包括：PLC控制器；
其中，所述工业计算机、所述工业交换机、所述PLC控制器依次通讯连接，
所述PLC控制器与所述报警提示设备通讯连接，所述工业计算机生成控制指令发送给所述工业交换机，所述工业交换机将所述控制指令转发给所述PLC控制器，所述报警提示设备根据所述控制指令发出报警提示信息。
在一种可选的实施例中，所述PLC控制器还和所述转台电性连接，以根据所述控制指令驱动所述转台转动。
在一种可选的实施例中，所述系统还包括：
无线IO发射器，与所述PLC控制器电性连接；
无线IO接收器，与所述报警提示设备电性连接，所述无线IO发射器与所述无线IO接收器通讯连接。
在一种可选的实施例中，所述报警提示设备为灯光报警设备。
在一种可选的实施例中，所述报警提示设备为声音报警设备。
在一种可选的实施例中，所述转台与所述天车挂钩的间隔距离小于20m。
本实用新型提供的一种挂耳入钩的监控系统与现有技术相比，具有以下优点：
1.通过激光扫描装置，旋转扫描天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，工业计算机依据扫描数据监测天车挂钩和钢包挂耳的连接状态，再通过报警提示设备发出报警提示信息，以对挂钩入位全过程利用技术安全防范手段进行监控，可靠性高；当发生挂钩入位不到位或不入位现象时系统自动报警，提醒操作人员紧急避险，进而防止发生钢包倾翻、钢水落地的安全事故。
2.实时监测天车挂钩和钢包挂耳入钩过程，实现精确定位天车挂钩与钢包挂耳的相对位置关系，判定钢包挂耳入钩情况，达到检测入钩是否完毕目的；达到机器取代人工进行特种作业的目的，提高钢水运输安全性，降低工人工作风险。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-1为天车挂钩和钢包挂耳连接的侧面结构示意图；
图1-2为天车挂钩和钢包挂耳连接的立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的激光扫描装置的立体结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种挂耳入钩的监控系统的布置图；
图4为本实用新型实施例提供的监控系统的工作流程示意图。
附图标记说明：
1-激光扫描装置，2-天车挂钩，3-钢包挂耳，4-工业计算机，5-报警提示设备，6-转台，7-激光扫描仪，8-工业交换机，9-PLC控制器，10-无线IO发射器，11-无线IO接收器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。
实施例1：
本实用新型实施例提供的一种挂耳入钩的监控系统，所述系统包括：
激光扫描装置，设于天车挂钩的一侧，以旋转扫描所述天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，得到扫描数据；
工业计算机，与所述激光扫描装置电性连接，以根据所述扫描数据确认所述连接位置的连接状态；
报警提示设备，与所述工业计算机电性连接，以根据所述连接状态发出报警提示信息。
请参阅图1-1、图1-2，钢包挂耳为圆柱形结构，横向挂置于天车挂钩内。待钢包入位后，天车挂钩挂取钢包挂耳，监控系统启动工作，激光扫描装置旋转扫描天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，并将扫描数据发送至工业计算机，工业计算机将获取的三维点云数据进行计算。本领域技术人员可以理解，旋转扫描方式可以旋转移动激光扫描装置的激光扫描仪，或对激光扫描仪发出的激光进行偏转，偏转方式可以通过设置旋转棱镜改变扫描激光的光路，以达到旋转扫描的目的。
当天车挂钩的钩头顶端完全覆盖钢包挂耳区域，即测距值与空钢包挂耳的相同位置测距值之差d等于天车挂钩钩头部分半径时，或者天车挂钩钩头半径为r，测距值之差d∈[0.95*r,1.05*r]时，认为入钩成功。工业计算机发送指令至报警提示设备，报警提示设备为声音报警设备，报警提示设备进行语音提醒“钢包挂取成功”，为天车操作工人提供参考，天车操作工人不用同时兼顾天车操作本身和图像监控数据进行综合判断，而只需要根据语音提示进行对应的天车控制即可。
请参阅图2，由于钢包上通常间隔设有两个钢包挂耳，由于激光扫描装置可进行旋转扫描，所以可采用一套监控系统即可对天车挂钩和钢包挂耳的两处连接位置进行监控。其中，旋转扫描角度θ根据检测距离，以及对应钢包的宽度进行调整，本实施例中旋转扫描角度θ为180°。
实施例2：
请参阅图3，本实用新型实施例提供的一种挂耳入钩的监控系统，所述系统包括：
激光扫描装置，设于天车挂钩的一侧，以旋转扫描所述天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，得到扫描数据；
工业计算机，与所述激光扫描装置电性连接，以根据所述扫描数据确认所述连接位置的连接状态；
报警提示设备，与所述工业计算机电性连接，以根据所述连接状态发出报警提示信息
激光扫描装置包括：
转台，固定安装于天车挂钩的一侧；
激光扫描仪，固定安装于转台上，与工业计算机电性连接，通过转台的转动旋转扫描连接位置。
其中，转台为电动式转台，电动式转台包括安装板，固定安装于天车挂钩的一侧；驱动电机，固定安装于所述安装板上，驱动电机与PLC控制器电性连接。驱动电机为步进电机，通过PLC控制器发送脉冲数量控制旋转角度大小，实现在偏转角度内往复旋转。
系统还包括：工业交换机，和激光扫描仪通讯连接，以将扫描数据转发给工业计算机。
系统还包括：PLC控制器；
其中，工业计算机、工业交换机、PLC控制器依次通讯连接，
PLC控制器与报警提示设备通讯连接，工业计算机生成控制指令发送给工业交换机，工业交换机将控制指令转发给PLC控制器，报警提示设备根据控制指令发出报警提示信息。
PLC控制器可靠性高,抗干扰能力强，由于可靠性是电气设备的关键性能，应用于天车挂钩和钢包挂耳连接位置的监控，以保障系统的可靠性。
PLC控制器还和转台电性连接，以根据控制指令驱动转台转动。
常规工业计算机仅有一个网口，无法满足PLC控制器和激光扫描仪同时与工业计算机通讯，通过工业交换机拓展网口后即可满足使用要求，提高了使用的便捷性。
系统还包括：
无线IO发射器，与PLC控制器电性连接；
无线IO接收器，与报警提示设备电性连接，无线IO发射器与无线IO接收器通讯连接。
通过无线IO发射器和无线IO接收器实现PLC控制器与报警提示设备无线通讯，避免了线缆布设的困难，利于天车工作现场的工程实施。
报警提示设备为灯光报警设备。
转台与所述天车挂钩的间隔距离小于20m。在该距离范围内激光扫描仪可以正常地对天车挂钩和钢包挂耳的连接位置进行扫描，获取可靠的云点数据。
请参阅图4，图4为监控系统的工作流程示意图，监控系统启动后，设备上电，PLC控制器控制转台寻零，由于转台的机械机构上会存在齿隙等机械误差，运动一段时间后归零位可以消除累计误差。系统待机，等待钢包入位，钢包入位后，监控系统的钢钩入位扫描程序模块启动，PLC控制器发出指令使转台带动激光扫描仪旋转扫描，实时获取三维点云数据，经工业交换机传输至工业计算机，工业计算机进行数据融合计算，判断天车挂钩(钢钩)是否入位，并通过报警提示设备发出提示报警信息。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述系统包括：
激光扫描装置，设于天车挂钩的一侧，以旋转扫描所述天车挂钩和钢包挂耳的连接位置，得到扫描数据；
工业计算机，与所述激光扫描装置电性连接，以根据所述扫描数据确认所述连接位置的连接状态；
报警提示设备，与所述工业计算机电性连接，以根据所述连接状态发出报警提示信息。
2.根据权利要求1所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述激光扫描装置包括：
转台，固定安装于所述天车挂钩的一侧；
激光扫描仪，固定安装于所述转台上，与所述工业计算机电性连接，通过所述转台的转动旋转扫描所述连接位置。
3.根据权利要求2所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述转台为气缸旋转转台或电动式转台中的一种。
4.根据权利要求2所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述系统还包括：工业交换机，和所述激光扫描仪通讯连接，以将所述扫描数据转发给所述工业计算机。
5.根据权利要求4所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述系统还包括：PLC控制器；
其中，所述工业计算机、所述工业交换机、所述PLC控制器依次通讯连接，
所述PLC控制器与所述报警提示设备通讯连接，所述工业计算机生成控制指令发送给所述工业交换机，所述工业交换机将所述控制指令转发给所述PLC控制器，所述报警提示设备根据所述控制指令发出报警提示信息。
6.根据权利要求5所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述PLC控制器还和所述转台电性连接，以根据所述控制指令驱动所述转台转动。
7.根据权利要求6所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述系统还包括：
无线IO发射器，与所述PLC控制器电性连接；
无线IO接收器，与所述报警提示设备电性连接，所述无线IO发射器与所述无线IO接收器通讯连接。
8.根据权利要求1所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述报警提示设备为灯光报警设备。
9.根据权利要求1或8所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述报警提示设备为声音报警设备。
10.根据权利要求2所述的挂耳入钩的监控系统，其特征在于，所述转台与所述天车挂钩的间隔距离小于20m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202122266729.1U CN216971788U (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种挂耳入钩的监控系统 |
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Publications (1)
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| CN216971788U true CN216971788U (zh) | 2022-07-15 |
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| CN202122266729.1U Active CN216971788U (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种挂耳入钩的监控系统 |
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2021
- 2021-09-18 CN CN202122266729.1U patent/CN216971788U/zh active Active
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