專利名稱：一種用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及惡劣環(huán)境下使用的機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，具體地，本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐內(nèi)使用的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，所述副槍機(jī)械手用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及取樣工作。
背景技術(shù)：
在冶金領(lǐng)域的煉鋼生產(chǎn)過程中，通常，必須通過副槍探測(cè)器對(duì)轉(zhuǎn)爐內(nèi)的鋼液進(jìn)行測(cè)溫和取樣，同時(shí)，由副槍機(jī)械手在轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及樣品的取回工作。另外，副槍機(jī)械手的動(dòng)作是通過液壓控制來完成。由于轉(zhuǎn)爐爐體內(nèi)通常處于約1300°C的鋼液溫度下，因此，用于在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及樣品的取回工作的副槍和用于完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載的副槍機(jī)械手的運(yùn)行操作環(huán)境很惡劣。副槍反復(fù)伸入轉(zhuǎn)爐爐體內(nèi)，在1300°C鋼液的烘烤下，槍體會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致副槍機(jī)械手對(duì)副槍探測(cè)器進(jìn) 行進(jìn)行安裝與卸載時(shí)，產(chǎn)生中心線位置點(diǎn)的偏移。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的模式是，用于在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及樣品的取回工作的副槍和副槍機(jī)械手安裝和卸載的位置點(diǎn)是固定的，沒有對(duì)發(fā)生偏差、誤差的糾偏能力。為此，現(xiàn)有技術(shù)的副槍探測(cè)器的安裝命中率只有約70%，在控制系統(tǒng)上表現(xiàn)為故障報(bào)警、超時(shí)報(bào)警，副槍不能正常工作，需要操作工在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行目視下的人工操作，進(jìn)行副槍探測(cè)器的安裝，為此，對(duì)煉鋼作業(yè)線操作及其效率的提高產(chǎn)生了較大的影響。迄今為止，國內(nèi)外在使用中尚無好的解決方法。例如，專利號(hào)為“CN200610135139. 2”，發(fā)明名稱為“頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐副槍維護(hù)清渣方法及其裝置”的中國專利提供了一種副槍清渣方式和維護(hù)清渣方法。然而，該李素方案無法在沒有對(duì)發(fā)生偏差、誤差的糾偏能力情況下，用于在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及樣品的取回工作。專利號(hào)為“CN92243458. 1”，發(fā)明名稱為“汽車車身整形用激光定位測(cè)量?jī)x”提供了一種在可視的、在有標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)學(xué)的條件下，通過激光對(duì)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的照射，進(jìn)行可視定位的汽車車身整形用激光定位測(cè)量?jī)x。根據(jù)該文獻(xiàn)，測(cè)距是通過移動(dòng)汽車底盤，使傳動(dòng)軸上的脈沖盤也相應(yīng)傳動(dòng)進(jìn)行測(cè)距。然而，由于汽車裝配設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境比較好，發(fā)生偏差的可能性相比于冶煉設(shè)備運(yùn)行環(huán)境要小得多，難以用于在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及樣品的取回工作。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，所述副槍機(jī)械手用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成副槍探測(cè)器的安裝、卸載及取樣工作。根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，能有效解決轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手的定位問題，提聞副槍探測(cè)器的安裝和卸載的命中率。有效的提聞生廣節(jié)奏，減少人工安裝和卸載的次數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，系采用激光尋址的方式，通過對(duì)偏差的計(jì)算，實(shí)時(shí)對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)副槍機(jī)械手對(duì)偏差的適應(yīng)能力。實(shí)現(xiàn)在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械手運(yùn)行軌跡的跟蹤、定位和偏差矯正。為達(dá)到上述本發(fā)明目的，本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法的技術(shù)方案如下。一種用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法，參見圖I，其特征在于，所述方法包括下述步驟Sll :建立一套以(副槍)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為圓點(diǎn)，以機(jī)械手旋轉(zhuǎn)平面為平面的二維坐標(biāo)系統(tǒng)S ；S12:安裝一套檢測(cè)副槍位置坐標(biāo)的激光測(cè)量裝置，初始時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)副槍H0 (X0, Y0)，并記錄保存，作為Htl的原始坐標(biāo)；S13 :每次安裝副槍時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)此時(shí)的副槍位置坐標(biāo)Hm(Xm，YJ，同時(shí)，把H。(X0, Y0)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp (Xp, Yp)；S14 :比較前一次的副槍坐標(biāo)值Hp(Xp，Yp)與Hm (Xm，Ym)，若有差異，計(jì)算當(dāng)前所采用的坐標(biāo)Hn(Xn，Yn);若無差異，按前一次記錄的坐標(biāo)值，進(jìn)行反饋控制，上述所謂若有差異，即指若A X = Xm-Xp彡Xs (預(yù)設(shè)的允許偏差值)，則Xn = (Xp+Xm) /2 ；若厶Y = Ym-Yp彡Ys (預(yù)設(shè)的允許偏差值)，則Yn = (Yp+Ym) /2 ；同時(shí)，將新的副槍坐標(biāo)值Hn (Xn, Yn)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp (Xp, Yp)，即Xp = Xn ；Yp=Yn若無差異，即指若AX = Xm-Xp < Xs，且 A Y = Ym-Yp < Ys,則按前一次 Hp(Xp, Yp)坐標(biāo)值進(jìn)行機(jī)械手安裝/拆卸副槍。根據(jù)本發(fā)明所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法，其特征在于，副槍位置測(cè)量操作如下以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面(安裝有激光測(cè)量裝置)旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，然后機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始在S平面上沿X方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)記錄機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離；當(dāng)激光探測(cè)光束運(yùn)行至受到副槍遮擋時(shí)，記錄此時(shí)的機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離值，此值即為副槍的X方向的坐標(biāo)值。根據(jù)本發(fā)明所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法，其特征在于，副槍位置測(cè)量操作如下以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍Y距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與X平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的Y方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的Y值。參見圖3，激光測(cè)量裝置安裝在機(jī)械手夾持器的正面，在每一次需要安裝副槍測(cè)溫探頭時(shí)，需先進(jìn)行副槍位置測(cè)量。具體如下激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面(安裝有激光測(cè)量裝置)旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，然后機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始在S平面上沿X方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)記錄機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離；當(dāng)激光探測(cè)光束運(yùn)行至受到副槍遮擋時(shí)，記錄此時(shí)的機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離值，此值即為副槍的X方向的坐標(biāo)值。
按同樣的方法，機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與X平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的Y方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的Y值。另外，為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位裝置的技術(shù)方案如下?！N用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手定位的裝置，參見圖2，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐內(nèi)使用的副槍機(jī)械手定位的裝置包括順序電信連接的機(jī)械手控制裝置、激光測(cè)距裝置、數(shù)據(jù)通信模塊及數(shù)據(jù)處理模塊，機(jī)械手控制裝置負(fù)責(zé)控制副槍機(jī)械手沿X、Y軸方向運(yùn)動(dòng)，激光測(cè)距裝置安裝在機(jī)械手夾持器正面，當(dāng)機(jī)械手沿軸心做圓周運(yùn)動(dòng)和沿軸向做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)責(zé)發(fā)射激光和接受激光，并根據(jù)發(fā)射和接受的激光測(cè)量副槍的坐標(biāo)值，
數(shù)據(jù)通信模塊負(fù)責(zé)與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。接受控制系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)，接受的數(shù)據(jù)有開始時(shí)間，副槍初始位置，上次副槍實(shí)際位置等，并將實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)采集激光測(cè)距數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果，對(duì)機(jī)械手控制裝置下達(dá)操作指令。如上所述，S21機(jī)械手控制裝置負(fù)責(zé)控制副槍機(jī)械手沿X、Y軸方向運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手控制運(yùn)行如圖I所示。控制裝置保存有副槍的初始X、Y軸數(shù)據(jù)，保存機(jī)械手可以運(yùn)行的行
程等參數(shù)。S22激光測(cè)距裝置安裝在機(jī)械手夾持器正面，當(dāng)機(jī)械手沿軸心做圓周運(yùn)動(dòng)和沿軸向做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)責(zé)發(fā)射激光和接受激光，并根據(jù)發(fā)射和接受的激光測(cè)量副槍的坐標(biāo)值。S24數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)采集激光測(cè)距數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果，對(duì)機(jī)械 手控制裝置下達(dá)操作指令。激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面(安裝有激光測(cè)量裝置)旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，然后機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始在S平面上沿X方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)記錄機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)的距離；當(dāng)激光探測(cè)光束運(yùn)行至受到副槍遮擋時(shí)，記錄此時(shí)的機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)的距離值，此值即為副槍的X方向的坐標(biāo)值。按同樣的方法，機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與X平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的Y方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的Y值。S23數(shù)據(jù)通信模塊負(fù)責(zé)與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。接受控制系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)，接受的數(shù)據(jù)有開始時(shí)間，副槍初始位置，上次副槍實(shí)際位置等，并將實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)有定位時(shí)間，副槍實(shí)績(jī)位置等。通信采用基于UDP/IP協(xié)議下的電文傳輸方式，電文格式如圖4所示。同時(shí)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理模塊與機(jī)械手之間的通信，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸與接受。S24數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)采集激光測(cè)距數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果，對(duì)機(jī)械手控制裝置下達(dá)操作指令。比較前一次的副槍坐標(biāo)值Hp (Xp, Yp)與Hm (Xffl, Yffl)，若有差異，計(jì)算當(dāng)前所采用的坐#Hn(Xn，Yn);若無差異，按前一次記錄的坐標(biāo)執(zhí)，進(jìn)行反饋控制。若有差異，SP: 若A X = Xm-Xp彡Xs (預(yù)設(shè)的允許偏差值)，則Xn = (Xp+Xm) /2 ；若厶Y = Ym-Yp ^ Ys (預(yù)設(shè)的允許偏差值)，則Yn = (Yp+Ym) /2 ；
并把新的副槍坐標(biāo)值Hn (Xn，Yn)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp (Xp，Yp)，即Xp = Xn ;Yp =Yn若無差異，即AX = Xm-Xp < Xs，并且 A Y = Ym-Yp < Ys,則按前一次 Hp (Xp, Yp)坐標(biāo)值進(jìn)行機(jī)械手安裝/拆卸副槍。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐內(nèi)使用的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，系采用激光尋址的方式，通過對(duì)偏差的計(jì)算，實(shí)時(shí)對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)副槍機(jī)械手對(duì)偏差的適應(yīng)能力。實(shí)現(xiàn)在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械手運(yùn)行軌跡的跟蹤、定位和偏差矯正。根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，能有效解決轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手的定位問題，提聞副槍探測(cè)器的安裝和卸載的命中率。有效的提聞生廣節(jié)奏，減少人工安裝和卸載的次數(shù)。


圖I為一種轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手定位的方法流程圖。圖2為一種轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手定位的裝置示意圖。圖3為機(jī)械手運(yùn)行圖。圖4為電文結(jié)構(gòu)圖。圖5為計(jì)算流程圖。圖6為機(jī)械手工作流程圖。圖中，I為(副槍)機(jī)械手，2為副槍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例I一種轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手工作流程參見圖6，在每次安裝副槍探頭之前，需要進(jìn)行精確定位。通過激光測(cè)位裝置，檢測(cè)當(dāng)前副槍所處的位置，然后根據(jù)與前一次位置的數(shù)據(jù)比較，進(jìn)行副槍的偏差計(jì)算，然后根據(jù)偏差反饋控制進(jìn)行精確定位安裝或拆卸探頭。具體為，本方法及裝置首先在(副槍)機(jī)械上裝上激光測(cè)距裝置，該激光測(cè)距裝置采用可見紅色光波長(zhǎng)為659nm的激光，激光功率為lmW，具有串行接口 RS485通信功能，接入機(jī)械手控制系統(tǒng)。在機(jī)械手夾持器正面安裝I個(gè)激光測(cè)距裝置，并在(副槍)機(jī)械控制器中，設(shè)置激光探測(cè)器的行程范圍。在(副槍)機(jī)械運(yùn)行的范圍內(nèi)，建立X，Y標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系統(tǒng)，將機(jī)械手位置的初始標(biāo)準(zhǔn)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和副槍初始標(biāo)準(zhǔn)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入過程控制系統(tǒng)中。根據(jù)圖3機(jī)械手運(yùn)行圖，機(jī)械手在抓取探頭前，先將機(jī)械手沿副槍坐標(biāo)的X方向進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)激光探測(cè)光束受到副槍遮擋，激光探測(cè)器將信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳遞給機(jī)械手控制器，再由機(jī)械手控制軟件經(jīng)過計(jì)算得出當(dāng)前副槍空間坐標(biāo)值的實(shí)際位置數(shù)據(jù)，同時(shí)把這一坐標(biāo)數(shù)據(jù)反饋給校正系統(tǒng)，從而測(cè)出X方向發(fā)生的偏差值。校正系統(tǒng)(圖5)根據(jù)這一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)與事先設(shè)定好的副槍初始標(biāo)準(zhǔn)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，得出X方向需要的矯正數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)待用。按同樣的方法，(副槍)機(jī)械再沿副槍坐標(biāo)的I方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量I方向的偏差值，并計(jì)算Y方向需要的矯正數(shù)據(jù)。由控制軟件調(diào)用更改機(jī)器手的運(yùn)行程序數(shù)據(jù)，從而精確的控制機(jī)器手的運(yùn)行路線、運(yùn)行方向，糾正在設(shè)備使用中產(chǎn)生的偏差，使設(shè)備達(dá)到精確、穩(wěn)定的工作運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)副槍固定位置發(fā)生偏差，通過激光尋蹤探測(cè)校正系統(tǒng)探測(cè)副槍的實(shí)際位置反饋給機(jī)械手坐標(biāo)數(shù)據(jù)的位置，再與固定位置進(jìn)行比較，計(jì)算偏差量、修正機(jī)械手的位置達(dá)到校正偏差的位置。S卩，根據(jù)本發(fā)明，參見圖I，所述方法包括下述步驟Sll :建立一套以(副槍)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為圓點(diǎn)，以 機(jī)械手旋轉(zhuǎn)平面為平面的二維坐標(biāo)系統(tǒng)S ；S12:安裝一套檢測(cè)副槍位置坐標(biāo)的激光測(cè)量裝置，初始時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)副槍H0 (X0, Y0)，并記錄保存，作為Htl的原始坐標(biāo)；S13 :每次安裝副槍時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)此時(shí)的副槍位置坐標(biāo)Hm(Xm，YJ，同時(shí)，把H。(X0, Y0)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp (Xp, Yp)；S14 :比較前一次的副槍坐標(biāo)值Hp(Xp，Yp)與Hm (Xm，Ym)，若有差異，計(jì)算當(dāng)前所采用的坐標(biāo)Hn(Xn，Yn);若無差異，按前一次記錄的坐標(biāo)值，進(jìn)行反饋控制，上述所謂若有差異，即指若AX = Xm-Xp ^ Xs(預(yù)設(shè)的允許偏差值)，則 Xn = (Xp+Xm)/2 ；若厶Y = Ym-Yp ^ Ys (預(yù)設(shè)的允許偏差值)，則Yn = (Yp+Ym) /2 ； 同時(shí)，將新的副槍坐標(biāo)值Hn (Xn, Yn)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp (Xp, Yp)，即Xp = Xn ；Yp=Yn若無差異，即指若A X = Xm-Xp < Xs，且 A Y = Ym-Yp < Ys,則按前一次 Hp (Xp, Yp)坐標(biāo)值進(jìn)行機(jī)械手安裝/拆卸副槍。在本實(shí)施例中，Xs、Ys取4-5_。另外，副槍位置測(cè)量操作如下以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面(安裝有激光測(cè)量裝置)旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，然后機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始在S平面上沿X方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)記錄機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離；當(dāng)激光探測(cè)光束運(yùn)行至受到副槍遮擋時(shí)，記錄此時(shí)的機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離值，此值即為副槍的X方向的坐標(biāo)值。以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍Y距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與X平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的Y方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的Y值。參見圖3，激光測(cè)量裝置安裝在機(jī)械手夾持器的正面，在每一次需要安裝副槍測(cè)溫探頭時(shí)，需先進(jìn)行副槍位置測(cè)量。具體如下激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面(安裝有激光測(cè)量裝置)旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，然后機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始在S平面上沿X方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)記錄機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離；當(dāng)激光探測(cè)光束運(yùn)行至受到副槍遮擋時(shí)，記錄此時(shí)的機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)0點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離值，此值即為副槍的X方向的坐標(biāo)值。按同樣的方法，機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與X平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的Y方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的Y值。本實(shí)施例的有益效果在于，采用激光尋址的方式，通過對(duì)偏差的計(jì)算，實(shí)時(shí)對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)副槍機(jī)械手對(duì)偏差的適應(yīng)能力。根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，系采用激光尋址的方式，通過對(duì)偏差的計(jì)算，實(shí)時(shí)對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)副槍機(jī)械手對(duì)偏差的適應(yīng)能力。實(shí)現(xiàn)在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械手運(yùn)行軌跡的跟蹤、定位和偏差矯正。根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法及其定位裝置，能有效解決轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手的定位問題，提聞副槍探測(cè)器的安裝和卸載的命中率。有效的提聞生廣節(jié)奏，減少人工安裝和卸載的次數(shù)。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各 種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 Sll :建立一套以機(jī)械手旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為圓點(diǎn)，以機(jī)械手旋轉(zhuǎn)平面為平面的二維坐標(biāo)系統(tǒng)S ； S12:安裝一套檢測(cè)副槍位置坐標(biāo)的激光測(cè)量裝置，初始時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)副槍Htl (X0, Y0)，并記錄保存，作為Htl的原始坐標(biāo)； S13:每次安裝副槍時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)此時(shí)的副槍位置坐標(biāo)Hm(X1^Ym)，同時(shí)，把H0 (X0, Y0)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp (Xp，Yp)； S14比較前一次的副槍坐標(biāo)值Hp (Xp, Yp)與Hm(Xm，Ym)，若有差異，計(jì)算當(dāng)前所采用的坐#Hn(Xn，Yn);若無差異，按前一次記錄的坐標(biāo)值，進(jìn)行反饋控制， 上述所謂若有差異，即指若 AX = Xm-Xp 彡 Xs,貝丨J Xn = (Xp+Xm)/2 ； ^ AY = Yffl-Yp 彡 Ys,貝丨J Yn = (Yp+Yffl) /2 ； Xs, Ys分別為預(yù)設(shè)的允許偏差值， 同時(shí)，將新的副槍坐標(biāo)值Hn(Xn，Yn)記錄為前一次坐標(biāo)值Hp(Xp，Yp)，即XP = Xn ；YP =Yn， 若無差異，即指 若AX = Xm-Xp < Xs，且A Y = Ym-Yp < Ys,則按前一次Hp(Xp, Yp)坐標(biāo)值進(jìn)行機(jī)械手安裝/拆卸副槍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法，其特征在于，副槍位置測(cè)量操作如下 以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面，即安裝有激光測(cè)量裝置一面旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，然后機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)O點(diǎn)開始在S平面上沿X方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)記錄機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)O點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的距離； 當(dāng)激光探測(cè)光束運(yùn)行至受到副槍遮擋時(shí)，記錄此時(shí)的機(jī)械手夾持器從原點(diǎn)O點(diǎn)開始沿X方向運(yùn)動(dòng)的距離值，此值即為副槍的X方向的坐標(biāo)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手的定位方法，其特征在于，副槍位置測(cè)量操作如下 以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍Y距離時(shí)，先將機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與X平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的Y方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的Y值。
以激光測(cè)距裝置測(cè)定副槍X距離時(shí)，機(jī)械手夾持器的正面旋轉(zhuǎn)至與Y平行的方向，再沿副槍坐標(biāo)的X方向進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量副槍坐標(biāo)的X值。
4.一種用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手定位的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐內(nèi)使用的副槍機(jī)械手定位的裝置包括順序電信連接的機(jī)械手控制裝置、激光測(cè)距裝置、數(shù)據(jù)通信模塊及數(shù)據(jù)處理模塊， 所述機(jī)械手控制裝置控制副槍機(jī)械手沿X、Y軸方向運(yùn)動(dòng)， 所述激光測(cè)距裝置安裝在機(jī)械手夾持器正面，當(dāng)機(jī)械手沿軸心做圓周運(yùn)動(dòng)和沿軸向做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)責(zé)發(fā)射激光和接受激光，并根據(jù)發(fā)射和接受的激光測(cè)量副槍的坐標(biāo)值， 所述數(shù)據(jù)通信模塊與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，接受控制系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)，并將實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理模塊采集激光測(cè)距數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果，對(duì)機(jī)械手控制裝置下達(dá)操作指令。
5.如權(quán)利要求4所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手定位的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通信模塊接受的數(shù)據(jù)有開始時(shí)間，副槍初始位置，上次副槍實(shí)際位置。
6.如權(quán)利要求4所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手定位的裝置，其特征在于，所述機(jī)械手控制裝置保存有副槍的初始X、Y軸數(shù)據(jù)，保存機(jī)械手可以運(yùn)行的行程等參數(shù)。
7.如權(quán)利要求4所述的用于轉(zhuǎn)爐內(nèi)的副槍機(jī)械手定位的裝置，其特征在于，所述通信米用基于UDP/IP協(xié)議下的電文傳輸方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐副槍機(jī)械手定位的方法及裝置，該方法包括建立一套以機(jī)械手旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為圓點(diǎn)，以機(jī)械手旋轉(zhuǎn)平面的為平面的二維系統(tǒng)；安裝一套檢測(cè)副槍位置坐標(biāo)的激光測(cè)量裝置，每次安裝副槍時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)當(dāng)前的副槍坐標(biāo)值；初始時(shí)，利用激光測(cè)量裝置檢測(cè)副槍原始坐標(biāo)值，并記錄保存；比較前一次的副槍坐標(biāo)值與當(dāng)前檢測(cè)坐標(biāo)值，若有差異，計(jì)算新的當(dāng)前所采用的坐標(biāo)值；若無差異，按前一次記錄的坐標(biāo)值，進(jìn)行反饋控制。裝置與方法相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明通過利用采用激光尋址的方式，通過對(duì)偏差的計(jì)算，實(shí)時(shí)對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)副槍機(jī)械手對(duì)偏差的適應(yīng)能力，提高副槍探測(cè)器的安裝和卸載的命中率。
文檔編號(hào)B25J13/00GK102794775SQ201110138528
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者江浩杰, 王昌才, 肖至勇, 談春燕 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司