RU2659266C2

RU2659266C2 - Device for positioning machine for maintenance of coke oven battery

Info

Publication number: RU2659266C2
Application number: RU2015155900A
Authority: RU
Inventors: Франц Штайнер; Штефан ШНАЙДЕР; Петер БРАНДШТЕТТЕР; Норберт Фидлер
Original assignee: Дсд Кох Индустрианлаген Гмбх
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2018-06-29
Also published as: CN113416561A; RU2015155900A; DE102013105800A1; CN105283528A; WO2014194891A1

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.SUBSTANCE: invention relates to devices for servicing coke ovens. Positioning device installed in operating positions in front of coke ovens (2), said device being movable parallel to coke oven (2) battery (1) of service machine (7) and comprising, mounted on service machine (7), devices for guiding an object relating to the respective coke oven (2) and devices for reaching the respective operating position by registering the object with the guidance devices. Guiding object is formed by one vertical edge of charging hole (3) of coke oven (2). Devices for reaching operating position comprise an adjusting device and a device connected thereto for measuring the length of the travel path.EFFECT: improved accuracy and reliability of the positioning of machine for serving coke ovens.7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для позиционирования перемещающейся параллельно батарее коксовых печей обслуживающей машины в рабочих положениях перед ними, причем обслуживающая машина содержит устройства для наведения на относящийся к соответствующей коксовой печи объект и устройства для достижения соответствующего рабочего положения с помощью регистрации объекта наводящими устройствами.The invention relates to a device for positioning the coke ovens moving parallel to a battery of a serving machine in the operating positions in front of them, the serving machine comprising devices for aiming at an object belonging to the corresponding coke oven and devices for achieving a corresponding working position by detecting the object with guiding devices.

В качестве объекта наведения служат обычно расположенные на соответствующих коксовых печах маркировочные элементы. Точно позиционировать обслуживающую машину с помощью таких маркировочных элементов удается лишь не полностью и требуется контроль оператором, присутствие которого на обслуживающей машине представляется необходимым, в основном, только по этой причине.Marking elements usually located on the respective coke ovens serve as the object of guidance. Accurately positioning the servicing machine with the help of such marking elements can only be completely incomplete and control by the operator is required, whose presence on the servicing machine seems to be necessary mainly for this reason.

В основе изобретения лежит задача повышения точности и надежности позиционирования обслуживающей коксовые печи машины таким образом, чтобы можно было полностью автоматизировать эксплуатацию обслуживающих машин.The basis of the invention lies in the task of improving the accuracy and reliability of the positioning of the machine serving the coke ovens so that it is possible to fully automate the operation of the servicing machines.

Решающее эту задачу позиционирующее устройство, согласно изобретению, отличается тем, что объект является непосредственной составной частью коксовой печи.The positioning device according to the invention that solves this problem is characterized in that the object is an integral part of a coke oven.

Изобретение основано на том неожиданном факте, что, в частности, вследствие температурных воздействий могут произойти заметные изменения соотношения положения между обычно используемым маркировочным элементом и коксовой печью. Поэтому вытекающая из этого ошибочная ориентация обслуживающей машины может привести к тому, что она больше не сможет без опасности аварии выполнять свои функции, например загрузку коксовой печи угольным кеком. Согласно изобретению для наведения используется объект, положение которого относительно коксовой печи почти не подвержено изменениям и у которого, тем самым, нет никакой «собственной жизни», как у обычно используемых маркировочных элементов.The invention is based on the surprising fact that, in particular, due to temperature effects, noticeable changes in the position ratio between the commonly used marking element and the coke oven can occur. Therefore, the resulting erroneous orientation of the serving machine can lead to the fact that it can no longer perform its functions without the danger of an accident, for example, loading a coke oven with coal cake. According to the invention, an object is used for targeting, the position of which relative to the coke oven is almost not subject to change and which, thus, has no “own life”, as is the case with commonly used marking elements.

В то время как в качестве объекта рассматриваются любые части коксовой печи, которые имеют заметные линии и дают заметные узоры, объект образован преимущественно дверью, дверной рамой и/или загрузочным отверстием коксовой печи.While any parts of a coke oven that have visible lines and give noticeable patterns are considered as an object, the object is formed predominantly by a door, a door frame and / or a loading opening of a coke oven.

Объект представляет собой, например, один или несколько краев двери, дверной рамы и/или загрузочного отверстия коксовой печи, при определенных обстоятельствах вертикальный край.The object is, for example, one or more edges of a door, door frame and / or coke oven feed inlet, under certain circumstances, a vertical edge.

Названные устройства для наведения на объект содержат в одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения электронную камеру, целесообразно также устройство обработки изображения.These devices for pointing to an object contain in one particularly preferred embodiment of the invention an electronic camera, it is also expedient to use an image processing device.

Устройства для достижения рабочего положения включают в себя преимущественно регулировочное устройство, связанное с устройством обработки изображения.Devices for achieving a working position include advantageously an adjustment device associated with an image processing device.

Оптическое изображение камерой может поддерживаться средствами для освещения объекта, например осветительными средствами на инфракрасной и/или лазерной основе. Независимо от господствующих световых условий это позволяет достичь четкого, надежного обрабатываемого изображения. За счет сужения оптической обработки ограниченным диапазоном длин волн, например, за счет соответствующей фильтрации, можно еще больше повысить надежность обработки.The optical image of the camera can be supported by means for illuminating the object, for example, infrared and / or laser-based lighting. Regardless of the prevailing light conditions, this allows for a clear, reliable image to be processed. By narrowing the optical processing to a limited range of wavelengths, for example, by appropriate filtering, processing reliability can be further improved.

Кроме того, устройства для достижения рабочего положения могут включать в себя устройство измерения длины пути перемещения.In addition, devices for achieving a working position may include a device for measuring the length of the movement path.

В другом предпочтительном варианте устройство обработки изображения предназначено для определения расстояния А между, по меньшей мере, одной точкой изображения отображенного камерой объекта и целевым положением, установленным в пределах зоны отображения камеры.In another preferred embodiment, the image processing device is intended to determine the distance A between at least one point of the image of the object displayed by the camera and the target position set within the display area of the camera.

Связанное с устройством обработки изображения регулировочное устройство регулирует полученное расстояние А в рамках достижения рабочего положения до значения А = 0.The adjustment device associated with the image processing device adjusts the obtained distance A in order to achieve the working position up to the value A = 0.

Регулировочное устройство может быть связано также с названным устройством измерения длины пути перемещения.The adjustment device may also be connected with the said device for measuring the length of the displacement path.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примеров его осуществления и прилагаемых чертежей, на которых изображают:The invention is explained in more detail below using examples of its implementation and the accompanying drawings, which depict:

фиг. 1 - батарею коксовых печей с предложенным позиционирующим устройством на виде сверху;FIG. 1 - battery of coke ovens with the proposed positioning device in the top view;

фиг. 2 - подробный вид батареи коксовых печей из фиг. 1;FIG. 2 is a detailed view of the coke oven battery of FIG. one;

фиг. 3 - принцип действия предложенного устройства;FIG. 3 - the principle of the proposed device;

фиг. 4 - блок-схему, поясняющую предложенное устройство.FIG. 4 is a block diagram illustrating the proposed device.

Батарея 1 содержит множество примыкающих друг к другу своими продольными сторонами коксовых печей 2. Через загрузочное отверстие 3 в каждую коксовую печь загружается угольный кек. Выталкивающее отверстие 4 на противоположном конце обеспечивает выгрузку готового кокса.Battery 1 contains a plurality of coke ovens 2 adjacent to each other with their longitudinal sides. Coal cake is loaded into each coke oven through a feed opening 3. An ejection hole 4 at the opposite end provides for the unloading of the finished coke.

По проходящим параллельно батарее 1 рельсам 5, 6 в рабочих положениях перед соответствующими коксовыми печами 2 перемещается обслуживающая машина 7. Для такой обслуживающей машины рассматриваются любые необходимые в коксовых печах обслуживающие функции, например, их загрузка угольным кеком и/или выталкивание готового кокса из них через выталкивающее отверстие 4.The servicing machine 7 moves along the rails 5, 6 parallel to the battery in working positions in front of the corresponding coke ovens 2. For such a servicing machine, any of the maintenance functions required in coke ovens are considered, for example, their loading with coal cake and / or pushing the finished coke out of them through ejection hole 4.

Например, загрузка угольного кека в одну из коксовых печей 2 или выталкивание готового кокса, причем обслуживающая машина 7 вводит в соответствующую коксовую печь пуансон, требует очень точного позиционирования обслуживающей машины 7 в параллельном батарее 1 направлении перемещения по стрелке 8.For example, loading the coal cake into one of the coke ovens 2 or pushing the finished coke, the serving machine 7 inserting a punch into the corresponding coke oven, requires very precise positioning of the serving machine 7 in the direction of movement of the battery 1 parallel to the battery 1.

Точное позиционирование обслуживающей машины 7 в названных в качестве примера случаях необходимо, прежде всего, потому, что как угольный кек, так и пуансон в значительной степени заполняют соответствующую коксовую печь 2 по ее ширине. Также манипулирование дверью печи при открывании и закрывании обслуживающей машиной не обеспечивает больших допусков ее рабочего положения.The exact positioning of the servicing machine 7 in the cases mentioned as an example is necessary, first of all, because both the coal cake and the punch largely fill the corresponding coke oven 2 along its width. Also, the manipulation of the oven door when the servicing machine opens and closes does not ensure large tolerances of its working position.

В частности, речь идет о том, что в рабочем положении, например, ось 9 обслуживающей машины 7, которая на виде сверху совпадает со средней осью подаваемого ею угольного кека, на виде сверху ориентирована по продольной средней оси 10 соответствующей коксовой печи 2.In particular, we are talking about the fact that in the working position, for example, the axis 9 of the servicing machine 7, which in the top view coincides with the middle axis of the coal cake supplied by it, in the top view is oriented along the longitudinal middle axis 10 of the corresponding coke oven 2.

Как видно на фиг. 2, на обслуживающей машине 7 установлена электронная камера 11. Она регистрирует поле 12 объекта, пространственное расположение которого (поля) относительно оси 9 установлено также в течение длительных отрезков времени эксплуатации.As seen in FIG. 2, an electronic camera 11 is installed on the servicing machine 7. It registers an object field 12, the spatial location of which (field) relative to axis 9 is also established during long periods of operation.

В данном примере камера 11 отображает область 13 на фиг. 3, в которую в зависимости от положения перемещения обслуживающей машины 7 попадает правый или левый край 14 обращенной к камере 11 двери или загрузочного отверстия одной из коксовых печей 2. Для простоты и наглядности на фиг. 3 в качестве единственного конструктивного элемента показан только этот край. Когда обслуживающая машина 7 занимает свое точное рабочее положение перед одной из коксовых печей 2, отображенный край 14 в пределах области 13 изображения совпадает с обозначенным штриховой линией 15, установленным в пределах области 13 целевым положением.In this example, camera 11 displays area 13 in FIG. 3, to which, depending on the position of movement of the servicing machine 7, the right or left edge 14 of the door facing the chamber 11 or the inlet of one of the coke ovens 2 falls. For simplicity and clarity, FIG. 3 only this edge is shown as the only structural element. When the serving machine 7 takes up its exact working position in front of one of the coke ovens 2, the displayed edge 14 within the image area 13 coincides with the designated dashed line 15, which is set within the area 13 of the target position.

Соединенное на фиг. 4 с камерой устройство 16 обработки изображения определяет соответствующее расстояние А между положением края 14 в области 13 и целевым положением по штриховой линии 15. Соединенное с устройством управления ходовым приводом регулировочное устройство 17 обеспечивает движение обслуживающей машины 7 таким образом, что при достижении рабочего положения расстояние А с учетом заданного значения допуска настраивается на значение 0. Независимо от колебаний положения в зоне двери или загрузочного отверстия соответствующей коксовой печи 2 обслуживающая машина 7 занимает тогда свое точное рабочее положение перед ней.Connected in FIG. 4 with the camera, the image processing device 16 determines the corresponding distance A between the position of the edge 14 in the area 13 and the target position along the dashed line 15. The adjusting device 17 connected to the driving drive control device 17 provides movement of the serving machine 7 so that when the working position is reached, the distance A taking into account the specified tolerance value, it is adjusted to the value 0. Regardless of the position fluctuations in the door zone or the inlet opening of the corresponding coke oven 2 servicing The driving machine 7 then occupies its exact working position in front of it.

Еще более точное, независимое от изменений ширины загрузочного отверстия 3 или двери позиционирование обслуживающей машины 7 достигается тогда, когда камера регистрирует оба вертикальных края двери или загрузочного отверстия, в результате чего достигается совпадение с целевым положением. Обозначенное на фиг. 4 штриховыми линиями устройство 18 измерения длины пути перемещения регистрирует пройденный тем временем путь перемещения, а регулировочное устройство 17 настраивает затем положение обслуживающей машины 7 на половину длины пути перемещения.Even more accurate, independent of changes in the width of the loading opening 3 or the door, the positioning of the serving machine 7 is achieved when the camera detects both vertical edges of the door or loading opening, which results in a coincidence with the target position. Indicated in FIG. With 4 dashed lines, the device 18 for measuring the length of the movement path registers the movement distance traversed in the meantime, and the adjusting device 17 then adjusts the position of the serving machine 7 half the length of the movement path.

Понятно, что также в рамках оптической обработки можно постоянно определять длину пути перемещения, оставшуюся соответственно до достижения рабочего положения. Так, скорость перемещения обслуживающей машины можно подходящим образом уменьшить в соответствии с приближением к рабочему положению и оптимально по времени осуществить процесс приближения.It is clear that also in the framework of optical processing, you can constantly determine the length of the path of movement, remaining respectively until reaching the working position. Thus, the speed of movement of the servicing machine can be appropriately reduced in accordance with the approach to the working position and the approach process can be carried out optimally in time.

Кроме того, устройство 18 измерения длины пути перемещения служит для грубого позиционирования обслуживающей машины 7, пока для более точного позиционирования не сработают описанные выше устройства.In addition, the device 18 for measuring the length of the movement path serves for coarse positioning of the serving machine 7, until the devices described above work for more accurate positioning.

Устройство 16 обработки изображения может использоваться далее для обнаружения размещенных на коксовых печах 2, регистрируемых камерой меток. Это позволяет окончательно проверить ориентацию обслуживающей машины 7 действительно перед нужной коксовой печью 2.The device 16 image processing can be used to detect placed on coke ovens 2, recorded by the camera tags. This allows you to finally check the orientation of the serving machine 7 really before the desired coke oven 2.