CN114906192A - 基于机器视觉的钛渣转运装置 - Google Patents

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王哲
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尹国亮
黄辉胜
刘松利
程相魁
蔡乐才
石文兵
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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的钛渣转运装置，属于转运设备领域。包括遥控平车和箱体(1)，遥控平车包括支撑底板(3)和立柱(9)，箱体(1)可拆卸设置在支撑底板(3)上，支撑底板(3)下端设置有滚轮(2)，立柱(9)设置在支撑底板(3)的一端，立柱(9)上端设置有摄像头(7)，靠摄像头(7)处的立柱(9)外壁上转动设置有机械手(4)，机械手(4)可沿箱体(1)长度方向伸出，且摄像头(7)与机械手(4)电连接。本装置通过摄像头(7)和机械手(4)实现箱体自动接料，同时使得箱体内物料平整存放。解决现有技术钛渣转运现场工况差，操作人员危害大且效率低的问题。

Description

基于机器视觉的钛渣转运装置
技术领域
本发明公开了一种基于机器视觉的钛渣转运装置，属于转运设备领域。
背景技术
金属冶炼行业炉前通常为高温环境作业，工况恶劣，易造成安全事故。特别是钛渣生产作为传统金属冶炼行业中冶炼工况较为复杂一种，炉前工人劳动强度大、作业环境差，不适合人工现场操作。钛渣冶炼通常是采用含钛矿物在电炉内进行高温冶炼，可获得TiO2含量≥73％的钛渣。钛渣冶炼炉内温度高，可达到1550～1700℃；加之钛渣是一种短渣，具有凝固温度高(约1350～1500℃)、凝固温度区间窄的特点。由于钛渣冶炼过程中炉况变化大和人工出炉操作的不稳定性较易造成出炉不顺或渣沟堵塞的生产事故。
因此，需一种钛渣生产自动出炉的设备，可实现远程操作自动出炉，无需人工现场操作，降低劳动强度，提高劳动生产率，减小安全风险。
本国专利申请公布号：CN 215143192 A公开了一种钛渣灰仓输灰转运处理装置，其结构主要通过转运车实现渣灰的转运，但由于现场环境差，车斗内不易装满渣灰，造成转运效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术钛渣转运现场工况差，操作人员危害大且效率低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于机器视觉的钛渣转运装置，包括遥控平车和箱体，遥控平车包括支撑底板和立柱，箱体可拆卸设置在支撑底板上，支撑底板下端设置有滚轮，立柱设置在支撑底板的一端，立柱上端设置有摄像头，靠摄像头处的立柱外壁上转动设置有机械手，机械手可沿箱体长度方向伸出，且摄像头与机械手电连接。
其中，上述装置中还包括调节机构，所述摄像头通过调节机构设置在立柱上端，使得摄像头可沿X、Y、Z轴三向调节。
进一步，上述装置中所述调节机构包括互相垂直设置的调节底板、调节立板和固定板，调节底板、调节立板和固定板上设置有调节孔，且位于调节底板、调节立板和固定板上的调节孔长度方向垂直设置，且调节底板、调节立板和固定板三者通过螺栓连接，且调节底板固定在立柱的上端，摄像头固定在固定板上。
其中，上述装置中所述箱体两侧设置有吊耳。
其中，上述装置中所述立柱上设置有转动构件，机械手一端与转动构件连接，且转动构件使得机械手绕立柱周向旋转。
进一步，上述装置中还包括伸缩件，所述机械手通过伸缩件与转动构件连接。
进一步，上述装置中所述伸缩件为电动推杆。
其中，上述装置中所述箱体下端设置有插销，支撑底板对应位置设置有插孔，使得箱体与支撑底板插接。
进一步，上述装置中所述插销下端与锥形或圆台或棱台状结构。
进一步，上述装置中所述插销设置在箱体底端转角处，支撑底板上对应处设置有支撑块，插孔设置在支撑块上且与插销适配。
本发明的有益效果是：本装置用于炉前钛渣检测装置，将该装置安装于炉前，将电炉出渣口出来的钛渣进行装运，收集满后，移动至行车工作区域，将箱体吊装至别处。本装置结构简单，实际通过远程操控，降低的现场操作人员的危害。同时通过机械手可将钛渣扒入箱体，避免运输过程中造成钛渣掉落。采用可拆卸的箱体便于直接吊装，提高效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明遥控平车结构示意图。
图3为本发明箱体结构示意图。
图4为本发明图3插销的另一种结构示意图。
图5为本发明摄像头安装结构示意图。
图6为本发明图5的左视结构示意图。
图7为本发明图5的正视结构示意图。
图中标记为：1是箱体，11是吊耳，12是插销，2是滚轮，3是支撑底板，31是支撑块，4是机械手，5是伸缩件，6是转动构件，7是摄像头，8是调节机构，81是调节底板，82是调节立板，83是固定板，9是立柱，10是支撑板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1至图7所示，本发明的基于机器视觉的钛渣转运装置，包括遥控平车和箱体1，遥控平车包括支撑底板3和立柱9，箱体1可拆卸设置在支撑底板3上，支撑底板3下端设置有滚轮2，立柱9设置在支撑底板3的一端，立柱9上端设置有摄像头7，靠摄像头7处的立柱9外壁上转动设置有机械手4，机械手4可沿箱体1长度方向伸出，且摄像头7与机械手4电连接。本领域技术人员能够理解的是，本装置通过遥控平车可实现远程控制，避免现场恶劣环境对操作人员的伤害。实际将箱体1可拆卸的设置在支撑底板3上，便于后期吊装箱体1。优选在支撑底板3下端设置有滚轮2方便遥控平车的移动，实际优选滚轮2为麦克纳姆轮方便运输。将立柱9设置在支撑底板3的一端，立柱9上端设置有摄像头7，使得摄像头7通过立柱9固定在支撑底板3上，需注意摄像头7的安装位置应不与箱体1吊装方向干涉，更具体的是摄像头7和立柱9均位于箱体1的一侧即可。而摄像头7可控制接料口的阀门，使得钛渣装到指定位置，即可停止装渣。同时本装置优选靠摄像头7处的立柱9外壁上转动设置有机械手4，机械手4可沿箱体1长度方向伸出，使得机械手4可将钛渣扒入箱体1内，增加单次箱体1的装载能力。同时优选将摄像头7与机械手4电连接，实际通过摄像头7也可控制机械手4运作。同理为了避免机械手4与箱体1吊装发生干涉，本装置优选机械手4转动设置在立柱9上，也即是当箱体1需要吊装时，机械手4可转动移动角度避免与箱体1吊装方向干涉。
优选的，上述装置中还包括调节机构8，所述摄像头7通过调节机构8设置在立柱9上端，使得摄像头7可沿X、Y、Z轴三向调节。本领域技术人员能够理解的是，为了方便调节摄像头7的安装位置，本装置优选还包括调节机构8，实际将摄像头7通过调节机构8设置在立柱9上端，使得摄像头7可沿X、Y、Z轴三向调节，方便摄像头7的定位。
优选的，上述装置中所述调节机构8包括互相垂直设置的调节底板81、调节立板82和固定板83，调节底板81、调节立板82和固定板83上设置有调节孔，且位于调节底板81、调节立板82和固定板83上的调节孔长度方向垂直设置，且调节底板81、调节立板82和固定板83三者通过螺栓连接，且调节底板固定在立柱的上端，摄像头固定在固定板上。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是进一步优选调节机构的具体结构，包括互相垂直设置的调节底板81、调节立板82和固定板83，具体将调节底板81设置在立柱9的上端面，调节立板82优选为L形，且垂直设置在调节底板81上，而固定板83垂直设置在调节立板82的上端，使得调节底板81、调节立板82和固定板83构成X、Y、Z轴。同时进一步优选调节底板81、调节立板82和固定板83上设置有调节孔，且位于调节底板81、调节立板82和固定板83上的调节孔长度方向垂直设置，且调节底板81、调节立板82和固定板83三者通过螺栓连接，实现摄像头7的三向调节。
优选的，上述装置中所述箱体1两侧设置有吊耳11。本领域技术人员能够理解的是，为了方便箱体1的吊装，本装置优选在箱体1两侧设置有吊耳11。
优选的，上述装置中所述立柱9上设置有转动构件6，机械手4一端与转动构件6连接，且转动构件6使得机械手4绕立柱9周向旋转。本领域技术人员能够理解的是，为了方便机械手4的旋转，本装置优选在立柱9上设置有转动构件6，机械手4一端与转动构件6连接，且转动构件6使得机械手4绕立柱9周向旋转，而转动构件6只要能够实现机械手4的旋转均可，实际可优选采用电机驱动。
优选的，上述装置中还包括伸缩件5，所述机械手4通过伸缩件5与转动构件6连接。本领域技术人员能够理解的是，为了方便机械手4沿箱体1上部空腔长度方向驱动，本装置优选机械手4通过伸缩件5与转动构件6连接，而伸缩件5为长度可调节的伸缩杆即可。
优选的，上述装置中所述伸缩件5为电动推杆。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是可优选伸缩件5为电动伸缩杆，来实现机械手4的位置调节，同时便于远程控制。
优选的，上述装置中所述箱体1下端设置有插销12，支撑底板3对应位置设置有插孔，使得箱体1与支撑底板3插接。本领域技术人员能够理解的是，为了避免箱体1转运倾倒，本装置优选箱体1和支撑底板3采用插接的方式实现可拆卸连接。具体是在箱体1下端设置有插销12，同时在支撑底板3对应位置设置有插孔，将插销12对应伸入插孔即可使得箱体1与支撑底板3插接。
优选的，上述装置中所述插销12下端与锥形或圆台或棱台状结构。本领域技术人员能够理解的是，为了方便插销12的定位，本装置优选插销12下端与锥形或圆台或棱台状结构，使得插销12下端端点只要位于插孔内就能实现插销12准确伸入插孔内，提高了定位的准确性，同时提高了定位效率。
优选的，上述装置中所述插销12设置在箱体1底端转角处，支撑底板3上对应处设置有支撑块31，插孔设置在支撑块31上且与插销12适配。本领域技术人员能够理解的是，为了方便箱体1支撑，本装置优选将插销12设置在箱体1底端转角处，支撑底板3上对应处设置有支撑块31，插孔设置在支撑块31上且与插销12适配，这种结构设置同时也便于后续箱体1通过叉车搬运。同时使得箱体1与支撑底板3间隔设置，将原来的面接触改为点接触，使得箱体1放置更加牢固。同时为了方便立柱9的固定，本装置优选在支撑底板3的端部设置支撑板10，支撑板10与支撑底板3水平设置，且立柱9与支撑板10垂直设置即可。支撑块31的设置也避免箱体1直接与支撑板10接触，破坏立柱9的结构稳定性。

Claims (10)

1.基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：包括遥控平车和箱体(1)，遥控平车包括支撑底板(3)和立柱(9)，箱体(1)可拆卸设置在支撑底板(3)上，支撑底板(3)下端设置有滚轮(2)，立柱(9)设置在支撑底板(3)的一端，立柱(9)上端设置有摄像头(7)，靠摄像头(7)处的立柱(9)外壁上转动设置有机械手(4)，机械手(4)可沿箱体(1)长度方向伸出，且摄像头(7)与机械手(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：还包括调节机构(8)，所述摄像头(7)通过调节机构(8)设置在立柱(9)上端，使得摄像头(7)可沿X、Y、Z轴三向调节。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述调节机构(8)包括互相垂直设置的调节底板(81)、调节立板(82)和固定板(83)，调节底板(81)、调节立板(82)和固定板(83)上设置有调节孔，且位于调节底板(81)、调节立板(82)和固定板(83)上的调节孔长度方向垂直设置，且调节底板(81)、调节立板(82)和固定板(83)三者通过螺栓连接，且调节底板(81)固定在立柱(9)的上端，摄像头(7)固定在固定板(83)上。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述箱体(1)两侧设置有吊耳(11)。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述立柱(9)上设置有转动构件(6)，机械手(4)一端与转动构件(6)连接，且转动构件(6)使得机械手(4)绕立柱(9)周向旋转。
6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：还包括伸缩件(5)，所述机械手(4)通过伸缩件(5)与转动构件(6)连接。
7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述伸缩件(5)为电动推杆。
8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述箱体(1)下端设置有插销(12)，支撑底板(3)对应位置设置有插孔，使得箱体(1)与支撑底板(3)插接。
9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述插销(12)下端与锥形或圆台或棱台状结构。
10.根据权利要求8所述的基于机器视觉的钛渣转运装置，其特征在于：所述插销(12)设置在箱体(1)底端转角处，支撑底板(3)上对应处设置有支撑块(31)，插孔设置在支撑块(31)上且与插销(12)适配。
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